Опасности задержки дыхания
Термин «апноэ» в медицине означает остановку дыхательных движений.
Вообще в будничной жизни такая остановка бывает непроизвольной, рефлекторной, вследствие механических стимулов химико-фармакологического и психоневрологического характера, которые могут действовать как на уровне дыхательных путей (механическое препятствие дыханию), так и на уровне нервных центров, контролирующих дыхание (центральная респираторная депрессия).
На языке подводников, напротив, когда речь идет об апноэ, это относится к добровольному действию, посредством которого подводник перестает дышать на определенный промежуток времени, продолжительность которого зависит от запаса кислорода и количества углекислого газа, произведенного во время задержки дыхания.
Добровольность этого действия заканчивается в тот момент, когда уровни двух газов достигнут такого значения, что вызовут химическую стимуляцию дыхательных нервных центров.
Очевидно, что продолжительность задержки дыхания зависит от некоторых индивидуальных переменных, например, от объема легких, от метаболического потребления кислорода и от психологического приспособления к условиям погружения.
Вообще время пребывания под водой всегда очень ограничено, поскольку очень быстро достигается «break-point» (точка прерывания) апноэ.
Самый интуитивный, но и очень опасный, способ отдалить время появления дыхательного позыва и, соответственно, продлить пребывание под водой называется «гипервентиляцией» (усиленное дыхание).
Этот способ основан на выполнении серии медленных и глубоких вдохов с быстрым выдохом, посредством которых происходит «воздушное промывание» крови и легких, что приводит к значительному уменьшению процентного содержания углекислого газа (СО,) и небольшому повышению (менее 25%) парциального давления кислорода (О,).
Понятно, что в этой ситуации для повышения уровня СО, до таких значений, чтобы произошла стимуляция дыхательных центров, организму понадобится больше времени; настолько больше, чтобы вызвать запоздание наступления точки прерывания апноэ на несколько десятков секунд (максимально до 120).
Однако в то же время продолжается расходование кислорода (О,) на естественные жизненные процессы, и организм вскоре оказывается в ситуации гипоксии (нехватки кислорода), которое продлится до всплытия.
При гипервентиляции разница между альвеолярным и венозным давлением кислорода не сильно меняется, во-первых, потому что гемоглобин, транспортирующий О, в крови, всегда им практически полностью насыщен (на 98%), а во-вторых, потому что запас кислорода, с которым организм может расстаться, как мы видели, очень ограничен.
При продолжении гипервентиляции уровень О, остается более или менее неизменным, а вот уровень СО, в определенный момент слишком падает, и это может вызвать гипокапнию (низкое парциальное давление С02), которая характеризуется головокружением, шумом в ушах, и у особенно чувствительных субъектов может даже вызвать обморок (гипокапнический синкопе).
Поэтому настаивать на гипервентиляции бесполезно и опасно.
Напротив, если избегать этого искусственного приема, можно рассчитывать на физиологический процесс «автоматической защиты», описанный ранее: повышение содержания углекислого газа заблаговременно задействует сигнал тревоги, представляющий собой рефлекторное сокращение диафрагмы, и это произойдет до того, как низкое парциальное давление кислорода спровоцирует синкопе из-за нехватки кислорода (гипоксический обморок).
Гипоксический обморок
Принудительная гипервентиляция и следующее за ней понижение парциальногодавления СО, могут привести к тому, что рефлекторного сокращения диафрагмы, являющегося тревожным сигналом для подводника, поскольку сигнализируют о приближении минимального уровня РрО„ не произойдет вообще или оно запоздает.
Гипоксический обморок наступает быстро без (или почти без) каких-либо предварительных симптомов, сразу в тот момент, когда достигается критический уровень О, (50 мм рт.ст.).
В то время как рефлекторное сокращение диафрагмы зависит от РрСО,.
Чаще всего гипоксический обморок происходит при всплытии с большой глубины из-за резкого понижения Рр кислорода.
Например, на глубине 20 метров давление воздуха в легких утраивается (3 Атм.), и, следовательно, утраивается также и Рр02.
Теоретически в такой ситуации можно оставаться на 20 метрах, пока уровень РрО, не окажется в районе 60 мм рт.ст. (критический предел - 50 мм рт.ст.). Но в момент всплытия давление воздуха в альвеолах быстро падает с 3 до 1 Атм., уменьшая соответственно и РрО,, которое становится равным 20 мм рт.ст., что значительно ниже уровня возникновения синкопе!
Гиперкапнический обморок
Накопление СО, выше критического уровня может привести к гиперкапническому обмороку, если, игнорируя сокращения диафрагмы, продлевать задержку дыхания так долго, что РрСО, достигнет своего токсического уровня до того, как критически упадет давление О, (гипоксический обморок).
Терпеть и игнорировать сокращения диафрагмы, несомненно, опасно как раз потому, что это ведет к риску гипоксического или гиперкапнического обморока. Случаи гиперкапнического обморока в результате продолжения задержки дыхания после сокращений диафрагмы очень редки, поскольку такие сокращения очень неприятны и вызывают сильное ощущение нехватки воздуха или дисапноэ.
Если дождаться прекращения рефлекторных сокращений диафрагмы (позывов на вдох), может прийти кажущееся ощущение благополучия.
Более опасным и менее контролируемым может быть накопление избыточного СО, в результате усталости, и производства в мышцах молочной кислоты.
Когда мышцы очень перегружены, они производят молочную кислоту, что приводит к повышению потребления кислорода, но прежде всего, к повышению производства углекислого газа.
Следовательно, даже на небольшой глубине может возникнуть гиперкапнический обморок, вызванный быстрым повышением Рр углекислого газа при неинтенсивных и непродолжительных сокращениях диафрагмы, так что гиперкапнический обморок наступает быстрее гипоксического.
Однако погружения в состоянии переутомления в любом случае не рекомендованы, и не важно, к какому обмороку это может привести: главное помнить, что уровень вашей безопасности заметно падает!
Одышка
Речь идет о «спонтанной гипервентиляции», вызванной высоким уровнем СО,, который косвенно указывает организму на возможное приближение нехватки 0„ которую организм пытается предотвратить именно с помощью усиления вентиляции.
Действительно, одышка - это непроизвольное ускорение скорости и объема дыхания вследствие попытки организма привести в норму низкий уровень О, и/или высокий уровень СО,, возникшие, в свою очередь, из-за слишком интенсивной или длительной мышечной нагрузки.
Углекислый газ, произведенный анормальными или ускоренными метаболическими процессами, не всегда может быть удален посредством дыхания: он накапливается и все сильнее начинает раздражать бульбарные центры, пока они не начинают принимать необходимые меры.
В таких ситуациях одышка может превышать 30 вдохов и 70 литров дыхательного объема в минуту, и по-прежнему оставаться недостаточной. Вполне очевидно, что такая ситуация становится действительно опасной, прежде всего, при погружениях с аквалангом.
Но и у ныряльщика на задержке дыхания также могут возникнуть подобные проблемы, несмотря на то, что он может в любой момент подышать на поверхности: целая совокупность причин (страх, сильное волнение, усталость, перепады температур и т.д.) могут привести к возникновению у него одышки.
В случае одышки количество дыхательных движений значительно увеличивается, однако внутрь поступает лишь воздух из мертвого пространства, а тот, что содержится в альвеолах, застаивается, не имея возможности обогатиться кислородом.
Как будто человек и не дышал! Чтобы вернуться к нормальному дыханию, нужно взять под контроль свои эмоции и осознать, что одышка, как было описано выше, вызвана непроизвольными реакциями, постараться спокойно вернуть контроль над ситуацией, а не усугублять положение состоянием беспокойства, которое в свою очередь увеличит потребность в воздухе и, следовательно, одышку.
Таким образом, важно не погружаться сразу же после преодоления подобной ситуации, а подождать хотя бы несколько минут, дыша в обычном ритме, чтобы привести в норму уровни газов, и вернуться в нормальное психическое состояние.
Рефлекторный обморок
Существуют и иные причины синкопе и потери сознания, которые никак не связаны с парциальным давлением О, и СО,.
Они возникают лишь в особых ситуациях, вызывающих аномальное поведение автономной нервной системы (действительно, этот обморок называют также «блуждающим»).
Если он вызван большим перепадом температур (погружение после длительного пребывания на солнце, сильное потоотделение или интенсивная физическая нагрузка) или погружением во время работы пищеварительной системы, то обморок происходит, как удар молнии, вызывая временную остановку дыхания и сердца.
Возникает резкое сужение периферических сосудов (чтобы предотвратить термодисперсию), что заставляет всю кровь прилить к внутренним органам, приводя к гиперемии - «застою крови» - это общепринятый термин, которым не совсем верно называют проблемы данного типа.
Полезные советы для снижения риска обморока
Прежде всего, нужно помнить, что, в отличие от всех остальных видов спорта, где за ошибку платится умеренная цена, и остается возможность ее исправить, в подводном плавании допущенная ошибка может стоить жизни.
Задерживать дыхание можно, лишь дав себе отчет, что вы находитесь в хорошем психофизическом состоянии.
Не все погружения одинаковы, и может так случиться, что организм в разные дни и в разных ситуациях по-разному на них реагирует.
Вариантов множество: иная температура воды, недостаточный отдых накануне погружения, перемены в настроении, связанные с факторами личной жизни, физическое недомогание, общая усталость.
Если по различным причинам возникли сомнения в состоянии вашего организма, лучше отказаться от погружения, или хотя бы ограничить его продолжительность и глубину.
Важно следить за правильным питанием, чтобы иметь хороший запас энергии, но не перегружать пищеварительную систему.
Естественно, не следует переедать перед тем, как отправиться под воду, даже если вы употребляете пищу, которая считается подходящей при занятиях подводным плаванием. Действующий процесс пищеварения в самом деле может вызвать много неудобств: в лучшем случае - снижение работоспособности, а в более тяжелых случаях - до опасного «застоя крови». Если ранее вы имели опыт погружений после приема пищи, оставшийся без осложнений, это не означает, что стоит рисковать в дальнейшем: напротив, лучше иметь в виду, что всегда может произойти «тот самый случай».
О правильном питании мы поговорим в дальнейшем.
Нужно также следить за тем, чтобы не перегреваться перед погружениями.
Прежде чем нырять, лучше сначала приспособить тело, окунув в воду конечности, т.е. руки и ноги, а уже затем надевать гидрокостюм.
С точки зрения физиологии очень важно внимательно следить за накоплением усталости до и во время погружения. Это в самом деле может привести к образованию в тканях молочной кислоты и углекислого газа, что оказывает значительное влияние на метаболические процессы и, следовательно, на безопасность.
Таким образом, важное значение имеют способность к адаптации и физическая подготовка к погружению, которые непосредственно связаны с продолжительностью и интенсивностью погружения.
Умение слышать сигналы своего организма - гарантия хорошего психологического и физического самоконтроля, то есть безопасности.
Крайне важно никогда не полагаться на случай, и не забывать, что мы находимся в подводной среде.
Разумная степень уважения и страха помогают нам избегать рискованных действий, особенно наиболее молодым и наименее опытным из нас.
Наконец, важная мера предосторожности - никогда не использовать больше необходимого количества груза, стараясь ограничиться минимумом, чтобы облегчить себе фазу всплытия, а не погружения, поскольку, как мы уже подчеркивали, этап всплытия всегда более ответственный, именно на нем нас подстерегает опасность гипоксического обморока.
Наличие напарника по погружениям, который будет следить за происходящим с поверхности, значительно повышает безопасность.
Это должен быть надежный партнер, который не подведет в опасной ситуации.
Очень важно никогда не конкурировать со своим напарником по погружению, в том числе потому, что при несчастном случае он должен быть готов оказать первую помощь.
Соревнование между напарниками легко приводитк неправильному поведению, когда один надеется, что за ним следят, а другой в это время отвлекается, думая об очередной добыче или о более глубоком погружении.
Когда подводник считает, что он под чьим-то контролем, он часто совершает ошибку, «затягивая» задержку дыхания (ведь за ним следят!), а в результате оба оказываются в неприятном положении.
Поэтому напарника нужно выбирать из людей надежных, со схожими физическими данными и качествами характера.
Помните, каждая эмоция будет затем поделена на двоих с максимальным уважением, без эгоизма и соперничества, снижающих безопасность и удовольствие у обоих подводников.
Если вы ныряете в одиночку, следует меньше рисковать, именно потому, что некому будет оказать вам помощь.
Никогда не следует снижать своего внимания, заканчивая апноэ задолго до обычного времени или, к примеру, не задумываясь сбрасывая груз, если возникли трудности при всплытии.
Наконец, ни одна рыба, не стоит собственной жизни, и если сегодня, именно в этом погружении, не удалось поймать достойной добычи, или совершить выдающуюся задержку дыхания, в будущем у вас для этого будет еще много возможностей.
Уважение к морю, к жизни и самому себе - это первый урок, который необходимо хорошо усвоить, чтобы иметь счастливое будущее, в котором будет много прекрасных впечатлений от погружений на задержке дыхания.
Резюме...
Обморок из-за затянувшейся задержки дыхания. - Общее определение для всех видов
обмороков, происходящих при продолжении апноэ сверх физиологических возможностей ныряльщика.
Рефлекторный обморок - Происходит так же, как и обморок из-за затянувшейся задержки
дыхания, но в этом случае одновременно происходит остановка сердца и дыхания. Обычно
вызван перепадом температуры или идущим во время погружения процессом пищеварения,
и, следовательно, скорее возникает на поверхности и не имеет отношения к изменениям
уровня кислорода и углекислого газа во время задержки дыхания.
Гиперкапнический обморок - Длинная серия погружений, чрезмерная мышечная усталость,
продолжение апноэ сверх своих физиологических возможностей вызывают накопление в
тканях СО, (гиперкапнию). Происходят непроизвольные сокращения диафрагмы, стимули-
рованные бульбарными центрами, которые являются предупредительным сигналом. Если
достигается критический уровень СО,, происходит гиперкапнический обморок.
Гипоксический обморок, - Происходит без предупреждения, и поэтому является самым
коварным. Объясняется быстрым снижением РрО, в тканях при всплытии к поверхности.
Если РрО, опускается ниже минимального значения (50-60 мм рт.ст.), происходит
гипоксический обморок Его также называют «синкопе последних метров» или Shallow
Water Blackout «Потеря Сознания на Всплытии». Возникает из-за слишком длительной
задержки дыхания, особенно, если предварительно была выполнена гипервентиляция.
Гипокапнический обморок. - Происходит при падении РрСО, ниже критического
уровня вследствие слишком продолжительной гипервентиляции на поверхности.
Первые симптомы - покалывание в конечностях и головокружение.
Далее в главе, посвященной дыханию и расслаблению, будут рассмотрены все методики,
касающиеся правильного дыхания, позволяющие добиться хороших результатов и
оставаться в безопасности.
Таравана
Словом «Таравана», на полинезийском языке означающем «безумие», туземцы обозначали неврологические симптомы, в том числе тяжелые, возникавшие у ныряльщиков за жемчугом.
Симптоматическая картина, носящая это название, впервые была описана в 1958 году и получила определение «синдром декомпрессионного заболевания апнеиста».
Это последствия погружений на задержке дыхания, которые наблюдались у туземцев островов Туамоту, работавших в заливе Такатопо.
Возникавшая клиническая картина практически полностью совпадала с картиной декомпрессионного заболевания при погружениях с аквалангом; она была подробно описана в 1965 году офицером Морского Флота Дании П. Паулевым после появления симптомов декомпрессионного заболевания (ДЗ) именно у ныряльщиков на задержке дыхания.
Поскольку эта патология стала все чаще возникать у занимающихся подводной охотой на задержке дыхания, на глубинах, которые сегодня доступны для все большего количества людей, рассмотрим далее причины возникновения Таравана, ее клиническую картину и первую помощь, а также способы ее предотвращения.
Причины
Было сформулировано несколько предположении относительно причины появления симптомов Таравана.
Несомненно, больше всего заслуживает доверия уже проверенная на практике теория, объясняющая возникновение такой патологии самым настоящим декомпрессионньш заболеванием, однако с клинической картиной, напоминающей артериальную газовую эмболию.
Как бы то ни было, она связана с накоплением азота N в тканях и недостаточным его удалением.
Возникновению Таравана способствуют различные факторы, основным из которых является слишком короткое время отдыха на поверхности между погружениями, которое не позволяет крови «очиститься» от избыточного азота.
Действительно, не удаленный за время интервала на поверхности азот (N,) приводит к еще большему накоплению этого газа в тканях, вследствие чего через несколько часов в момент всплытия к поверхности произойдет почти «взрывное» образование пузырьков газа в крови.
Эти пузырьки при уменьшении давления (см. закон Бойля) будут все больше увеличиваться в объеме, пока не образуется газовая эмболия (закупорка) в сосудах, с последующим проходом большого количества пузырьков газа в артерии, что приводит к нарушению работы внутренних органов и центральной нервной системы с типичными симптомами декомпрессионного заболевания.
Но давайте подробнее рассмотрим, какие факторы способствуют возникновению ДЗ во время погружений на задержке дыхания:
1) изменение состава альвеолярного воздуха: выражается в увеличении количества азота в альвеолах на поверхности после погружения на задержке дыхания до 90%; это объясняется увеличением процентного содержания N, в течение такого погружения из-за уменьшения количества 0 „ использованного организмом, без значительного увеличения СО „ «тампонированного» в тканях;
2)гипервентиляция: приводит к блокировке «легочных артериально-венозных шунтов» (мест трансформации венозных капилляров в артериальные) и увеличению поверхности газообмена на уровне альвеол-капилляров. Все эти изменения, ускоряют проход N, из альвеолярного воздуха в капилляры;
3) тихие микропузырьки (газовые ядра): они находятся в крови длительное время и имеют тенденцию сливаться и увеличиваться в объеме в результате увеличения содержания О, при последующих погружениях. Этому явлению также способствует повышенное содержание СО,, которое всегда бывает у ныряльщиков на задержке дыхания из-за интенсивной мышечной работы во время работы ластами на поверхности и самого погружения;
4) быстрое всплытие: всплытие со слишком высокой скоростью, более 20 метров в минуту, вызывает бурное высвобождение микропузырьков из тканей и их последующее увеличение в объеме, в соответствии с законом Бойля.
Механическая закупорка легочных артериол приводит к открытию артериально-венозных шунтов и проходу пузырьков N, в артерии; одновременно уменьшение поверхности альвеолярно-капиллярного газообмена, происходящее во время всплытия, сокращает процент удаленного из организма N2;
5) термический стресс: термодисперсия, вызванная холодом, приводит к сужению сосудов и, следовательно, к замедлению высвобождения N, из тканей;
6) метаболический и психофизический стресс: связан с повышенным производством плазматических катехоламинов (адреналина и норадреналина) в результате эмоционального напряжения и тревожности. Проблемы на работе или в личной жизни, приплюсовываясь к факторам, возникающим во время занятая погружениями на задержке дыхания (глубина, результат, добыча), могут значительно повлиять на производство катехоламинов и метаболический стресс. Повышенная концентрация в крови адреналина и норадреналина приводит к стимуляции рецепторов кровеносных сосудов, вызывая их сужение, и, следовательно, замедление высвобождения N, из тканей;
7) обезвоживание: происходящее, прежде всего, из-за повышения диуреза в результате физиологических изменений в организме во время погружения на задержке дыхания. Особенно обезвоживанию способствует возникновение явления Blood-Shift, в результате которого происходит прилив к сердцу большего, чем обычно, количества крови и следующее за этим растяжение сердечных мышечных волокон правого предсердия; в результате начинается механическая стимуляция находящихся в этой области рецепторов объема, которые побуждают организм к производству большего количества особого гормона с протеиновой структурой
- натрийуретического фактора предсердия - и частичную остановку производства другого гормона, называемого антидиуретик.
Рефлекторное изменение содержания этих двух веществ, совместно с сужением сосудов и термодисперсией, отвечают за повышение диуреза во время и после погружения (повышенное образование мочи у подводника).
При суммировании значительной потери жидкости с повышенным расходом энергии и недостаточным восстановлением, с которыми мы сталкиваемся во время погружений на задержке дыхания, мы почта всегда получаем сильное обезвоживание, которое влияет на текучесть крови и, следовательно, препятствует правильной циркуляции крови и переносу субстанций.
Подводная охота и риск декомпрессионных заболеваний
Подводная охота на задержке дыхания на глубинах свыше 20 метров (которые, однако, доступны лишь наиболее опытным), как мы уже поняли, может привести к возникновению симптомов декомпрессионного заболевания.
Риски увеличиваются, если охотиться длительное время, со временем задержки дыхания, равным или превышающим 2 минуты, и с интервалами на поверхности более короткими, чем задержка дыхания (отдых между нырками менее 2 минут).
Риск также связан со скоростью всплытия (если она больше 20 метров в минуту) из-за резкого понижения давления и значительной мышечной нагрузки; однако этих факторов трудно избежать, поскольку они являются неотъемлемой частью нашей деятельности.
Клинические формы декомпрессионных заболеваний при погружении на задержке дыхания:
В зависимости от симптомов различают следующие клинические формы заболевания:
1) вестибулярно-лабиринтная:
- головокружение;
- потеря равновесия;
- расстройства слуха (болезненное ослабление слуха, звон, внезапная глухота);
2) центральной нервной системы:
- дизартрия (расстройство артикуляции);
- афазия (нарушение речи);
- гемипарез (паралич мышц одной половины тела) и/или парестезия (извращение чувствительности), обычно справа.
В частности, в клинических картинах различают симптомы быстрого проявления локальные, хронические, свидетельствующие о закупорке сосудов разного типа, сопровождающиеся задействованием различных физиопаталогических механизмов:
- локальные симптомы - «bends», особенно в тех областях, где скорее возникают воспалительные процессы в результате чрезмерной мышечной нагрузки;
- хронические повреждения, возникают в тканях с плохой васкуларизацией (длинные кости и крупные суставы);
- закупорка венозных или артериальных кровеносных сосудов из-за попадания пузырьков в большой круг кровообращения проявляется в виде нарушении моторной чувствительности одной половины тела, обычно правой (из-за вертикального положения левой сонной артерии относительно дуги аорты), и особенно правой руки из-за ее тесной зависимости от левого полушария мозга.
Первая помощь
Оказание первой помощи предусматривает осуществление тех же действий, что применяются в других случаях ДЗ, а именно:
1) нормобарическая (под атмосферным давлением) подача 02;
2) предоставление жидкости;
3) постоянное отслеживание жизненных параметров (пульса и дыхания);
4) реанимация (только когда необходимо);
5) быстрая транспортировка в гипербарический центр.
Лечение Рекомпрессией в барокамере по таблице 6 U. S. Navy доказало свою эффективность в 100% случаях.
В некоторых случаях оно дополняется симптоматическим фармакологическим лечением.
Предупреждение
Синдром Таравана можно предупредить с помощью некоторых мер, которые следует предпринимать во время наиболее ответственных и продолжительных (многократных) погружений на задержке дыхания.
Необходимо уточнить, что каждый из перечисленных выше факторов может привести к возникновению этого заболевания, но обычно его вызывает именно их совокупность.
1) интервал на поверхности, как минимум, вдвое дольше времени погружения;
2) частое употребление жидкости между погружениями;
3) избегание трудных и продолжительных погружений на задержке дыхания в ситуациях термического или психофизического стресса;
4) с возрастом, даже если организм хорошо выдерживает нагрузку, рекомендуется уменьшить интенсивность спусков и стремиться к более высокому качеству, а не количеству нырков;
5) при многократных погружениях в течение нескольких дней подряд необходимо делать паузу каждые два или три дня;
6) наличие надежного напарника, знающего возможные опасности при апноэ и имеющего базовые навыки реанимации и первой помощи;
7) наличие с собой исправного баллона с О,;
8) знание телефонных номеров и месторасположения ближайших центров скорой помощи и барокамеры.
