Материал: учебник-1-часть-2017

На высоте 19 200 м атмосферное давление снижается до 47 мм рт. ст. В крови и ткани образуется большое количество газовых пузырьков (закипание крови). Гибель практически мгновенна как вследствие гипоксии, так и эмболии сосудов жизненно-важных органов.

При медленном снижении атмосферного давления (подъем в горы) или нахождении на высоте в течение 8—24 часов и более развивается «горная» болезнь, которая проявляется головной болью, бессонницей, раздражительностью, тошнотой, рвотой. Обнаруживается отечность мозга и легких. Эти симптомы проявляются на высоте 2 500 м и усиливаются при физической работе. В то же время при длительной адаптации к горным условиям в связи с формированием компенсаторных реакций жизнь человека возможна и на больших высотах. Так, в Гималаях и Андах имеются поселения людей на высоте до 5 500 м.

Влияние повышенного атмосферного давления

С повышенным атмосферным давлением связана деятельность кессонных рабочих, водолазов, аквалангистов. Патогенный эффект при этих работах определяется не самим повышением атмосферного давления, а резким перепадом давления от высокого к нормальному (при нарушении инструкции декомпрессии или подъеме при глубоководных работах, у пилотов и космонавтов в случае разгерметизации кабины летательного аппарата). В этом случае нормальное атмосферное давление практически становится нулевым. Формируется симптоматика кессонной болезни.

Патогенез кессонной болезни обусловлен следующим. При нормальном атмосферном давлении и при его повышении в крови и тканях (особенно в жировой и липидах мозга) растворяется определенное количество газов, особенно азота. При медленном подъеме водолаза или медленной декомпрессии в кессоне растворенный в крови газ постепенно, без образования пузырьков, удаляется через легкие.

В случае же быстрой декомпрессии (будет ли это водолаз, пилот или космонавт) начинается интенсивное образование пузырьков азота. При образовании их в крови возникают множественные газовые эмболии, а в тканях газовые пузырьки оказывают механическое давление на окружающие клетки и ткани. Симптоматика в зависимости от локализации эмболии самая разнообразная, нередко с серьезными нарушениями функций органов и систем и гибелью организма.

Важнейшим принципом лечения является срочное помещение больного в барокамеру, подъем давления в ней до того уровня, при котором находился пострадавший, с последующим медленным снижением до нормального (в соответствии с инструкцией по декомпрессии).

Действие электрического тока

Человек встречается с повреждающим действием переменного, постоянного электрического тока, атмосферного (молнии), высоко-

36

вольтных линий электропередач. Электротравма составляет 2,5 % всех травм.

Вцелом интенсивность повреждения зависит от вида тока и его параметров, путей прохождения и реактивности организма.

Так, атмосферное электричество (молнии) имеет напряжение, исчисляемое миллионами вольт, и поэтому повреждение обычно ведет к смерти. Повреждающее действие постоянного тока связано с явлениями электролиза и накоплением на полюсах продуктов, обладающих кислыми и основными свойствами. При местном действии это проявляется в виде коагуляции (коагуляционный и колликвационный некроз). На месте повреждения формируется химический ожог. Это так называемое электрохимическое действие электрического тока.

Впромышленности и в быту человек чаще встречается с повреждающим действием переменного тока. При этом поражающий эффект зависит от ряда его параметров (напряжения, силы и частоты тока)

ипродолжительности повреждающего воздействия.

Воснове повреждения лежит нарушение упорядоченного движения электронов в атомах. Это делает понятным расстройства заряда мембраны клетки, функции синтеза и генерации макроэргов. Кроме того, вследствие возбужд

ения рецепторного аппарата важное значение в патогенезе электротравмы принадлежит рефлекторным реакциям и нарушениям функции нервной и эндокринной систем.

Известно, что электрический ток с напряжением 30—35 вольт является безопасным для человека. Электрический ток с напряжением 127—220 вольт и выше опасен для жизни, т.к. может вызвать летальный исход. Чем больше сила и время действия, тем больше повреждение: при токе силой 1 мА имеет место раздражающий эффект, 15 мА — судорожный и 100 мА — смертельный эффект. Известно, что переменный ток характеризуется частотой 50—60 Гц. Это наиболее опасная частота. При уменьшении ее повреждающее действие тока снижается.

Важное значение в исходе электротравмы имеет направление или путь прохождения тока. Наиболее опасные пути прохождения тока — через сердце и головной мозг. При прохождении электрического тока через сердце развивается фибрилляция или остановка сердца, а через головной мозг — остановка дыхания или сердца, вследствие поражения клеток жизненно важных центров — дыхания и сосудо-двигательного.

Реактивность организма оказывает существенное влияние на исход электротравмы, что во многом определяется снижением его чувствительности и мобилизацией компенсаторно-защитных реакций. Показано уменьшение повреждающих эффектов электрического тока в состоянии сна, наркоза или резкого возбуждения. Наоборот, при недостаточности надпочечников, гиперфункции щитовидной железы, тимиколимфатическом синдроме, перегревании, заболеваниях сердечнососудистой системы и других заболеваниях, а также голодании усиливается повреждающее действие электрического тока. Увеличивают повреждающее действие электрического тока высокая влажность и температура окружающей среды, усиленное потоотделение, уменьшение атмосферного давления.

37

Основные феномены повреждения электрическим током

Выделяют общее и местное действие. Общее действие переменного тока проявляется в генерализованном спазме поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, вследствие чего первоначально повышается системное артериальное давление, происходит непроизвольное мочевыделение и дефекация, сопровождающиеся судорогами, остановкой дыхания в фазе максимального выдоха. Вследствие спазма дыхательной мускулатуры и нарушения движения грудной клетки, остановки дыхания в фазе максимального выдоха человек не может позвать на помощь. Важным общим проявлением является боль, носящая крайне мучительный характер. Однако в месте вхождения и выхода тока развивается анестезия, которая, как считают, снижает повреждающий эффект. В связи с развитием фибрилляции или остановки сердца системное артериальное давление снижается. Как ни при каком другом патогенном воздействии, электротравма часто заканчивается развитием клинической смерти, т.е. обменные процессы могут продолжаться. В этих условиях исключительно большое значение имеют мероприятия, направленные на восстановление дыхания и ритма сердца, что может быть достигнуто проведением искусственного дыхания. Местное действие электрического тока проявляется в виде ожога (знаки тока). Как правило, это наблюдается в локальном эффекте или в месте входа и выхода тока. Особенностью их является нарушение чувствительности. Это связано с тем, что при прохождении тока образуется Джоулева теплота. Поэтому такой ожог носит характер термического. В костной ткани в результате теплового расплавления кости и удаления фосфата кальция образуются пустоты, получившие название «жемчужные бусы».

В ряде случаев возможен механический отрыв частей тела (пальцев, кистей, конечностей), разрывы мышц, трещины костей. Как правило, это наблюдается при поражении током высокого напряжения, при котором в результате мгновенного образования большого количества тепла и механической энергии возникает эффект взрыва, а повышенное давление воздуха отбрасывает человека в сторону (К.А. Ажибаев). По интенсивности электротравмы выделяют 4 степени ее: первая — судорожное сокращение мышц, без потери сознания; вторая — судорожное сокращение мышц с потерей сознания; третья — потеря сознания, нарушение функций сердечно-сосудистой системы или дыхания; четвертая — клиническая смерть.

Таким образом, повреждающее действие электрического тока связано с рядом его эффектов — электрохимическим, электротермическим и электромеханическим. После электротравмы больные жалуются на слабость, ощущение тяжести. Объективно отмечается угнетение сознания или повышенное возбуждение.

Линии высоковольтных передач (ЛЭП) создают электрическое поле, достигающее нередко десятков киловольт/м2. Изменяя движение заряженных частиц в атомах, они оказывают неблагоприятное влияние на функцию клеток и организма в целом. Показано, что даже профессионалы, осуществляющие ремонт ЛЭП, могут находиться в зоне дей-

38

ствия ее электрического поля (15 кВ/м2 ) не более 1,5 часов в день, а при напряжении электрического поля 20 кВ/м2 —не более 10 мин. Допустимый уровень напряженности электрического поля в местах жилой застройки — не более 1 кВ/м2 (В.В. Энговатов).

Действие ионизирующих излучений на организм. Лучевая болезнь

Ионизирующие излучения представляют собой потоки частиц и электромагнитных квантов, образующихся в результате радиоактивного распада или ядерных реакций. В медицинской практике чаще всего встречаются такие ионизирующие излучения, как рентгеновское, гаммаизлучение, потоки электронов, протонов, альфа-частиц и нейтронов. Основной особенностью ионизирующих излучений является способность проникать в облучаемую среду и вызывать ионизацию. Хорошо известно, что ионизирующее излучение в дозе свыше 600 рентген вызывает гибель большинства млекопитающих и человека. Однако анализ тепловых эффектов, которые способны вызывать такие дозы ионизирующих излучений, показывает, что они сопровождаются образованием очень небольшого количества тепла, способного нагреть стакан воды всего лишь на 0,25 °С Следовательно, действие ионизирующих излучений связано не с тепловыми эффектами, вследствие их незначительности, а с эффектами повреждения биологических структур. Как показывают современные исследования, повреждение биологических структур обусловлено не только прямыми эффектами ионизирующих излучений, но и множественными эффектами усиления повреждающего действия ионизирующего излучения, возникающего на различных уровнях (молекулярном, биохимическом, клеточном, тканевом и организменном).

Ионизирующее излучение обладает прямым и опосредованным (непрямым) действием на биологические структуры. Прямое действие заключается прежде всего в возбуждении атомов или молекул, суть которого заключается в изменении орбиты движения электрона на большую, хотя электроны и остаются под действием кулоновских сил. В результате перехода электронов на большую орбиту движения (более высокий энергетический уровень) происходит возбуждений атомов и молекул, как бы увеличение их объема, что, безусловно, изменяет функцию тех структур, в состав которых они входят.

Вторым важнейшим эффектом ионизирующих излучений является их способность образовывать в биологических структурах заряженные ионы, т.е. вызывать ионизацию. При этом под влиянием ионизирующих излучений осуществляется выбивание или прием атомами электронов. Причем если электрон обладает достаточной энергией, то он сам, действуя на атомы, может вызывать ионизацию. Взаимоотношения между ионизирующей и проникающей способностью ионизирующих частиц и электромагнитных квантов не являются однонаправленными (табл. 3.1).

39

При проникновении квантов или частиц в биологический объект они постепенно теряют свою энергию на ионизацию, возбуждение, столкновение и поэтому проходят определенный путь. Показано, что ионизация на пути пробега совершается неравномерно. Она резко возрастает в конце пробега, составляя так называемый пик Брегга. Причем для тяжелых частиц (протонов, альфа-частиц, нейтронов) ионизация в конце пути по сравнению с начальным этапом выше в сотни раз. Этот эффект широко используется в медицине для лучевой терапии, ибо, изменяя энергию частиц, можно регулировать глубину наибольшего повреждения, например, злокачественных клеток, в определенном месте. Данный эффект находит широкое применение при лучевой терапии протонами.

В биологических объектах возможно образование различных ионов, но особенно большое значение приобретает радиолиз воды, т.е. образование радикалов типа Н+ и ОН--. На важнейшее значение радиолиза воды указывает наблюдение, согласно которому при облучении высушенных продуктов и находящихся в растворах наибольший эффект наблюдается в последних.

Ионизирующее излучение обладает достаточно большой энергией, способной вызывать также нарушения внутримолекулярных связей, причем в участках, где эти связи наиболее слабые.

Внутримолекулярные разрывы могут носить как единичный, так и множественный характер. Разрыв внутримолекулярных связей ведет к нарушению биологических функций. Все вышеназванные эффекты можно рассматривать как физический путь усиления повреждающего действия ионизирующего излучения.

Опосредованное действие ионизирующего излучения в первую очередь связано с высокой реактогенностью различных ионов, особенно радикалов воды. Они способны, с одной стороны, взаимодействовать с различными молекулами, вызывая их повреждение, а с другой, вступая

40