Рассчет содержания азота в тримиксе. Эйфория под влиянием азота
Simon и сотрудники в 1975 г. разработали математическую модель для правильного расчета процентного содержания азота, добавляемого в гелиево-кислородную смесь с целью предотвращения нервного синдрома высоких давлений или азотного наркоза. На основании уравнения адсорбции Гиббса в модели следует сделать следующие допущения:
1. Молекулы наркотика действуют в неспецифических местах мембраны, имея те же коэффициенты перехода на границе масло — вода, что и оливковое масло.
2. Газы подчиняются закону Генри при всех величинах давления.
3. Гелий сжимает мембрану клеток, тогда как азот и кислород ее расширяют.
4. Условием для избежания развития НСВД и наркоза является сохранение площади мембраны постоянной при необходимом давлении.
На основе данной гипотезы корректным соотношением является добавление к дыхательной смеси 10% N2 или 0,5% N0, или 16% Н2. Представляет интерес наблюдение, сделанное в 1974 г. Brauer и сотрудниками, об эффективности NO и Н2 в профилактике НСВД у мышей.
В связи с изложенным в 1974 г. были проведены дальнейшие исследования с участием 5 водолазов, которых подвергли экспоненциальной компрессии (длительностью 33 мин с тремя короткими остановками) до глубины 305 м в среде тримикса, содержащей 10% N2. Наркоза, тремора, изменений на ЭЭГ, а также тошноты или существенных нарушений работоспособности не отмечали. У водолаза, который выполнял работу в воде при температуре 13,3 °С в течение 44 мин одетым в обогреваемый костюм, наблюдали легкую эйфорию.
Аналогичные результаты были представлены в 1974 г. Hamilton и сотрудниками на основании серии экспериментов ACCESS, в которых испытуемые подвергались компрессии в среде тримикса, содержащей 13% N2, а также специалистами фирмы «СОМЕХ» в экспериментах «CORAZ». В исследованиях «CORAZ» проведено три погружения до глубины 305 м, в каждом из которых общее время компрессии составляло 4 ч, но содержание азота в дыхательной смеси было разным: 4,5; 6,5 и 9%. Обнаружено, что при содержании 9% N2 эйфория ограничивала возможность выполнения любой работы в воде, а на ЭЭГ у одного из водолазов в начальный период погружения наблюдались нарушения в виде пароксизмальных разрядов.
Несмотря на отсутствие значительных различий в работоспособности испытуемых в зависимости от концентрации азота в газовой смеси, содержание 4,5% N2, по-видимому, в целом должно быть наиболее приемлемым для облегчения симптомов НСВД, в то же время без провоцирования эйфории. Krasberg в 1976 г. в личном сообщении указал, что 35-минутная компрессия до 305 м в среде тримикса, содержащей 6,4% N2, в сочетании с 45 мл шотландского виски позволяет водолазу удовлетворительно выполнить «типичное задание на морском нефтепромысле». В результате этих экспериментов возник вопрос, существует ли связь между скоростью компрессии и процентным содержанием азота, т. е. можно ли утверждать, что чем выше скорость компрессии, тем выраженнее симптомы НСВД, а следовательно, необходимо ли большее количество азота или другого наркотического вещества для их подавления.
Исследование эффективности тримикса на больших глубинах проведено нашей бригадой из Дьюкского университета в барокамере AMTE/PL в г. Алверстоуке (Великобритания) с участием промышленных водолазов. Вначале погружение было проведено до 400 м с продолжительностью компрессии 1 ч 40 мин и добавлением в гелиево-кислородную среду 6% N2.
Это привело к снижению работоспособности, выраженному тремору, к неосознанным действиям и спутанности сознания. Артралгия отсутствовала, но один испытуемый ощущал тошноту. Участники эксперимента хотели прекратить работу. Через 2 ч пребывания на глубине 400 м наступило улучшение состояния. Однако чувствовалось, что водолазы могли бы чувствовать себя значительно лучше, если бы содержание азота в смеси было большим или скорость компрессии ниже.
Поэтому неделю спустя после 6-суточной декомпрессии в предыдущем погружении мы сделали попытку быстрой компрессии до 482 м. Первая остановка при компрессии была сделана, как и прежде, на глубине 400 м, но только не через 1 ч 40 мин, а через 2,5 ч. На этот раз испытуемые чувствовали себя хорошо, отмечалось только легкое головокружение. После 30-минутной остановки компрессию возобновили со скоростью 0,9 м/мин. Однако на глубине 464 м было решено прекратить погружение в результате развития тяжелых симптомов НСВД: слабости, сонливости, тошноты, тремора и усиления 8-активности на ЭЭГ. Интересно отметить, что прикосновение всем телом к холодной поверхности камеры уменьшало головокружение.
