Хроническое отравление кислородом. Токсичность углекислого газа
а) Хроническое отравление кислородом вызывает легочную недостаточность. Человек может подвергаться действию кислорода под давлением до 1 атмосферы неопределенно долго без развития острого отравления кислородом нервной системы. Однако примерно через 12 ч воздействия кислорода под этим давлением начинают развиваться застойные явления в дыхательных путях, отек легких и ателектаз, связанные с повреждением внутренней поверхности бронхов и альвеол.
Развитие этого эффекта именно в легких, но не в других тканях связано с тем, что воздушные пространства легких находятся под непосредственным влиянием высокого давления кислорода, тогда как к другим тканям кислород доставляется почти при нормальном РО2 в связи с действием гемоглобин-кислородной буферной системы.
Количество кислорода, растворенного в жидкой части крови и связанного с гемоглобином при очень высоких парциальных давлениях кислорода
б) Токсичность углекислого газа на больших морских глубинах. Если подводный дыхательный аппарат правильно сконструирован и функционирует должным образом, у водолаза нет проблем, связанных с токсичностью углекислого газа, поскольку сама по себе глубина не повышает парциальное давление углекислого газа в альвеолах. Глубина не увеличивает скорость образования углекислого газа в организме, и пока дыхательный объем водолаза остается нормальным и углекислый газ выдыхается по мере его формирования, альвеолярное давление углекислого газа будет поддерживаться на нормальном уровне.
Однако в определенных типах подводных дыхательных аппаратов, например в водолазном шлеме и некоторых типах аппаратов возвратного дыхания, углекислый газ может накапливаться в воздухе мертвого пространства аппарата и повторно вдыхаться водолазом. При повышении альвеолярного давления углекислого газа (PCO2) до уровня примерно 80 мм рт. ст. (т.е. вдвое выше нормального PCO2 в альвеолах) водолаз обычно противостоит этому путем увеличения минутного объема дыхания максимально в 8-11 раз, что компенсирует повышенное давление углекислого газа.
При уровнях альвеолярного PCO2, превышающих 80 мм рт. ст., ситуация становится невыносимой, и в итоге дыхательный центр начинает не возбуждаться, а угнетаться из-за негативного влияния высокого PCO2 на тканевой метаболизм. Дыхание водолаза в этом случае становится недостаточным и не обеспечивает компенсацию. Кроме того, у водолаза развивается тяжелый дыхательный ацидоз и различные степени летаргии, наркоза и даже анестезии.
в) Декомпрессия водолаза после длительного пребывания в условиях высокого давления. Если человек долго дышит воздухом под высоким давлением, увеличивается количество азота, растворенного в жидкостях тела. Причиной этого является следующее. Кровь, протекающая через легочные капилляры, насыщается азотом до того же высокого давления, как и в альвеолярной дыхательной смеси. На протяжении нескольких следующих часов ко всем тканям тела переносится достаточно азота, чтобы PN2 в тканях поднялось до значений, равных PN2 во вдыхаемом воздухе.
Поскольку азот не участвует в метаболических реакциях организма, он остается растворенным во всех тканях тела до тех пор, пока давление азота в легких не вернется снова к более низкому уровню. В этом случае азот может удаляться, выделяясь в обратном направлении в процессе дыхания; однако процесс удаления часто длится часами и является источником множества проблем, вместе называемых декомпрессионной болезнью.
