Влияние выдыхаемого углекислого газа на дыхание. Профилактика гиперкапнии
В 1970 г. Elliott и сотрудники обнаружили, что максимальная работоспособность водолаза снижалась при вдыхании газа с парциальным давлением СО2 15 мм рт. ст. и выше. Они пришли к выводу, что такие уровни СО2 во вдыхаемом газе препятствуют элиминации избыточного количества СО2, необходимого для компенсации влияния постоянно присутствующих кислых метаболитов (например, молочной кислоты). В результате этого в момент предельной вентиляторной способности организма серьезно нарушается кислотно-основное равновесие.
В 1971 г. Sinclair и сотрудники, подводя итоги исследований, выразили мнение, что при достижении PiCO2 величины 21 мм рт. ст. во время физической нагрузки «...альвеолярная вентиляция не возрастает в достаточной мере, необходимой для компенсации ее сниженной эффективности в элиминации СО2».
В 1973 г. Clark представил графическое и математическое описание изменений кислотно-основного равновесия, газового состава артериальной крови и вентиляции легких во время работы. Были изучены реакции организма в ответ на различные уровни PicО2 вплоть до 40 мм рт. ст. у 9 испытуемых, подвергнутых физической нагрузке на бегущей дорожке при среднем Vo2, превышающем 3,5 л/мин (80% от Vо2макс для обследуемых лиц).
На одной из простейших диаграмм, представленной Clark, показаны средние величины Ve, наблюдаемых в этом исследовании. Комбинация наивысших значений интенсивности работы и Pico2 приближала легочную вентиляцию испытуемых к величине МПВ. Нормальное компенсаторное снижение Ра со2 при интенсивной физической нагрузке, соответствующей потреблению 02 свыше 50% от Vo2макc, четко показано на кривой PiСО2 =0. Небольшое компенсаторное снижение еще наблюдается, когда PiCo2 =10 мм рт. ст., но отсутствует при PiCO2 = = 20 мм рт. ст.
Представленная выше информация о влиянии увеличенного содержания СО2 во вдыхаемом газе получена в условиях, не включающих водолазные проблемы, связанные с необычными врожденными или приобретенными реакциями организма, исключительно высокой по интенсивности физической работой, затрачиваемой на дыхание или жесткими ограничениями выдыхаемого потока. Нетрудно догадаться, что комбинация высокого уровня Pico2 с такими факторами могла бы оказать чрезмерно неблагоприятные воздействия на организм водолаза.
Независимо от того, правилен ли предположенный анализ данных в отдельных аспектах или нет, повышение РасО2 при подводном погружении, по-видимому, почти неизбежно. Применяя более легкие дыхательные газы, можно, кстати, исключить проблему увеличения затрачиваемой на дыхание 'работы при использовании дыхательных аппаратов на больших глубинах. Далее только вспомогательное дыхание (а возможно, даже и не оно) смогло бы во время подводных погружений полностью обеспечить поддержание нормальной альвеолярной вентиляции легких и уровень РасО2. Однако в настоящее время можно выделить только 5 приемлемых направлений профилактики:
1. Сохранять величину работы дыхания на как можно более низком уровне и свести до минимума другие причины, вызывающие нарушение вентиляции легких.
2. Не допускать попадания двуокиси углерода во вдыхаемую газовую смесь и сохранять величину мертвого пространства дыхательного аппарата на минимальном уровне.
3. Признавая, что некоторое повышение Рдсо2 > возможно, будет иметь место, предотвращать вызываемые СО2, отравление кислородом и наркоз нейтральным газом, обеспечивая более высокую надежность снаряжения.
4. Не допускать ненужного тяжелого физического напряжения водолаза.
5. Уделять особое внимание водолазам, предрасположенным к накоплению СО2, учитывая возможность развития у них отравления двуокисью углерода или других нарушений в случаях, когда у других лиц этого не происходит.
