Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)

Чучалин А. Г.

По мнению A.J. Bachrach и P.B. Bennett (1973), в происхождении гипербарического тремора задействовано множество структур: кора, латеральное, вентральное таламическое ядро, базальные ганглии, хвостатое ядро, бледный шар, путамен, ретикулярная формация, мозжечок, зубчатое ядро, красное ядро, черная субстанция и спинной мозг, взаимодействующие друг с другом определенным образом.

А.Ю. Следков в 1999 г. в исследованиях на животных установил, что в КГСр возбудимость структур головного мозга с увеличением давления прогрессивно растет, а фаза торможения вообще отсутствует. На этом основании он пришел к выводу, что никакого гелиевого наркоза в действительности не существует в отличие от азотного наркоза, при котором регистрируется снижение возбудимости или торможения. В этих же исследованиях было показано, что увеличение возбудимости в различных структурах происходит неравномерно

и при давлении 16 кгс/см² оно возникает только в дорзальном гиппокампе, в то время как в других стимулируемых структурах, хвостатом ядре, фронтальной коре и ретикулярной формации оно остается на уровне контрольных величин.

В конце 1960-х - начале 1970-х годов причиной развития НСВД в гипербарических условиях стали считать не наркотическое действие гелия, а механическое давление. Так, например, в 1967 г. появилась статья голландского физиолога I.A. Kylstra и соавт., где описывались эксперименты на мышах, дышавших оксигенированной жидкостью, флюорокарбоном. При давлениях от 50 до 100 кгс/см² у животных возникал тремор, некоординированные движения конечностей и судороги. После перерезки спинного мозга типичные для действия гелия мышечные сокращения наблюдались краниальнее, но не каудальнее ее. К тому же у дышавших жидкостью мышей была зафиксирована брадикардия, возникающая и у водолазов при реальных погружениях. На основании результатов своих экспериментов И. Кильстра высказал предположение, что НСВД у млекопитающих, а следовательно, и у человека вызывается не гелием, а гидростатическим давлением. Кроме того, им были получены доказательства, что НСВД имеет центральное происхождение.

В последнее время действие гелия на организм стали рассматривать с учетом ранее установленного факта изменения анестезии под влиянием повышенного давления. Эффект действия на организм гипербарического гелия представляет собой результат небольшого наркотического эффекта и стимулирующего воздействия механического давления, что приводит к судорогам у наркотизированных животных.

Большой вклад в понимание закономерностей, лежащих в основе взаимоотношения давления и анестезии, внес в 1967 г. К.W. miller, который совместно с W.D.M. Paton и E.B. Smith обнаружил, что подкожное введение пентобарбитала, как и давление 44 кгс/см² азота, позволяет отодвинуть гибель мышей при компрессии в КГСр.

К. Миллером и соавт. (1973) было установлено, что эффект воздействия наркотиков и давления проявляется лишь в тех случаях, когда объем клеточной мембраны изменяется на некую критическую величину - 0,5 - 1%. В том же году П. Стерн и Фриш выдвинули «гипотезу свободного объема», связывающую растворимость в липидах, температуру окружающей среды и гидростатическое давление, согласно которой наркоз возникает при повышении определенной пороговой величины свободного объема при растворении инертного газа в липидной фазе клеточной мембраны.

В 1977 г. К. Миллер окончательно сформулировал два положения своей концепции:

1. Анестезия возникает тогда, когда объем гидрофобной области расширяется на критическую величину из-за абсорбции инертного газа, а давление противодействует этому расширению и вызывает анестезию.

2. Конвульсии наблюдаются тогда, когда гидрофобная область сжимается ниже критического уровня под воздействием давления, чему препятствует абсорбция инертного газа, увеличивающая порог возникновения судорог.

С тех пор получено немало доказательств справедливости гипотезы критического объема.

Наркотический эффект водорода, по расчетам R.Brauer, примерно в 4,5 раза меньше, чем у азота. Этот же ученый с соавторами в 1971 г. в опытах на животных показал, что добавление водорода к КГСр может поднять пороги возникновения НСВД приблизительно на 20 - 35 кгс/см². Это позволило французской фирме «СОМЕХ» достичь «глубины» погружения в барокамере 701 м. Тем не менее, и КВСр при определенных давлениях обладала всеми негативными свойствами КАГСр и, разумеется, не предотвращала развития НСВД. Не было получено доказательств перспективности трехкомпонентных смесей и на нейрохимическом уровне. Например, даже если характерный для синдрома тремор был менее выражен и пороги его возникновения немного повышались, то изменения уровня дофамина, являющегося одним из основных медиаторов, участвующих в механизмах развития паркинсонизма, не исчезали. Что же касается конвульсий, то в условиях повышенного давления снижалась функциональная активность как тормозных, так и возбуждающих аминокислот (ВАК), нарушение баланса между которыми в сторону преобладания активности ВАК является условием для появления

судорожной активности. Эти данные свидетельствуют о том, что пока не существует способов исключения НСВД при очень больших величинах механического давления. В настоящее время предельной глубиной погружения для человека можно считать глубину 700 м.

В 1980 - 1990-х гг. в Институт медико-биологических проблем (ИМБП) Б.Н. Павловым, И.А. Смирновым и А.Т. Логуновым была разработана новая технология использования водородсодержащих смесей и сред при глубоководных водолазных спусках, создан экспериментальный стенд и проведены уникальные погружения крыс до «глубины» 1908 м в кислородно-азотно-водородно-гелиевой среде без выраженных симптомов НСВД. Скорость компрессии составила 0,4 кгс/см² в 1 мин.

В 1995 г. на базе глубоководного водолазного комплекса ГВК-250 были успешно проведены испытания гидазепама как средства профилактики НСВД при быстрой (9 мин) аварийной компрессии до глубины 200 м при дыхании КГС. В качестве испытуемых участвовали А.В. Смолин, А.И. Вялов, И.В. Шумилов и С.А. Бочаров. По результатам эксперимента Б.Н Павловым, В.В. Смолиным, Г.М. Соколовым, С.Е. Плаксиным и И.С. Морозовым была разработана инструкция по применению гидазепама в водолазной практике, которая была утверждена Минздравом России.

В 1995 г. А.Ю. Следковым издана монография «Нейрофармакологические основы развития и предотвращения НСВД и азотного наркоза», в 1997 г.
– брошюра «Нервный синдром высоких давлений».

type: dkli00367

ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГЕЛИЙСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ И СРЕД ПРИ ВОДОЛАЗНЫХ СПУСКАХ МЕТОДОМ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРЕБЫВАНИЯ

Практика проведения глубоководных водолазных спусков для военных целей и для нужд народного хозяйства показала, что традиционный метод КП, при использовании которого максимальные глубины не превышают 160 - 200 м, а время работы под водой обычно ограничено 20-30 минутами с последующей многочасовой декомпрессией, не позволяет выполнять трудоемкие подводные работы. С увеличением глубины спуска и времени пребывания водолазов на грунте эффективность труда водолазов резко падает. При использовании режимов декомпрессии, принятых в 1950 - 70-е годы, 30-минутное пребывание (с учетом половины времени погружения до грунта) на глубине 160 м при дыхании КАГС требует декомпрессии в течение 25 ч 11 мин. Эффективность водолазного труда будет равна: 30 мин/1541 мин = 0,019 (1,9%). При 30-минутном пребывании на глубине 200 м водолаза, использующего для дыхания КГС, время декомпрессии составляет 53 ч 25 мин. В этом случае эффективность равняется: 30 мин/3253 мин = 0,009 (0,9%). На самом деле эффективность водолазного труда гораздо ниже, если учитывать необходимость перерыва до очередного спуска, который составляет от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от глубины и времени спуска. Это потребовало разработки нового высокоэффективного метода водолазных работ - метода длительного пребывания под повышенным давлением искусственной газовой среды (метода ДП), называемого за рубежом методом насыщенных погружений.

Метод длительного пребывания под повышенным давлением характеризуется тем, что водолазы-глубоководники (акванавты) после выполнения работы под водой не проходят декомпрессию и не возвращаются на поверхность, а продолжительное время (от одних суток до нескольких недель) живут под давлением, равным давлению столба воды у места водолазных работ. При использовании подводных комплексов ДП (в подводных домах, на подводных лодках) акванавты для выполнения водолазных работ непосредственно выходят в водную среду и возвращаются из нее, а для доставки к месту работ и возвращения акванавтов в специально оборудованные барокамеры на надводных комплексах ДП применяются водолазные колокола и водолазные подводные аппараты. Декомпрессия акванавтов проводится один раз после завершения планового срока пребывания под давлением или окончания водолазных работ. В отличие от традиционных спусков методом кратковременных погружений акванавты могут ежедневно работать под водой до 4 и более часов без проведения декомпрессии.

ДП проводятся с пребыванием водолазов в кислородно-азотно-гелиевых средах (КАГСр) под давлением до 30 - 50 кгс/см² (300 - 500 м вод.ст.). Возможно также применение кислородно-азотных сред (КАСр) под давлением до 4 кгс/см² (40 м вод.ст.). При больших величинах давления (до 70 кгс/см², 700 м вод.ст.) возможно применение кислородно-водородно-гелиевых смесей. Для практических целей в интересах обороны, промышленности и науки в подавляющем большинстве случаев применяются КАГСр.