Отравление кислородом

Отравление кислородом при низком парциальном давлении или легочная (пульмонарная) форма отравления кислородом, возникает при дыхании газовой смесью, которая содержит 60 и более процентов кислорода при давлении окружающей среды 1 АТА, на протяжении 24 часов и более. Во время водолазных спусков легочная форма отравления кислородом может возникнуть при дыхании газовой смесью с парциальным давлением кислорода 0.6 АТА на протяжении 24 часов (например, спуски на воздухе на глубину 18 метров).

Симптомами легочной формы отравления кислородом являются ощущение жжения в процессе дыхании, постепенно перерастающее в болевые ощущения при дыхании.

Отравление кислородом под высоким давлением, или кислородное отравление центральной нервной системы (ЦНС), как правило, наступает в тех случаях, когда водолаз подвергается воздействию парциального давления кислорода более 1.6 АТА. Степень подверженности кислородному отравлению центральной нервной системы у разных людей может быть различной. Степень индивидуальной подверженности кислородному отравлению ЦНС также варьируется. В связи с этим, водолазы могут испытывать приступы кислородного отравления ЦНС и в тех случаях, когда парциальное давление кислорода и время экспозиции меньше, чем они успешно переносили до этого. Поскольку причиной отравления является именно парциальное давление кислорода, случаи отравления возможны при дыхании кислородно-азотной или кислородно-гелиевой смесью на глубине, большей, чем установлена для данной дыхательной смеси.

На отравление ЦНС кислородом оказывают влияние, в том числе, такие факторы как плотность дыхательной газовой смеси и тип применяемого снаряжения. В зависимости от типа используемого снаряжения, допустимые значения парциального давления кислорода могут несколько отличаться. Воздействие парциального давления кислорода в 1.4. АТА и ниже, с очень низкой вероятностью может послужить причиной отравления ЦНС кислородом. Как правило, использование кислородных изолирующих дыхательных аппаратов (ИДА) подразумевает наиболее низкое предельно допустимое значение парциального давления кислорода. В случае подачи кислородно-гелиевой смеси с поверхности, предельно-допустимое значение парциального давления кислорода может быть несколько выше.

Существуют три основных внешних фактора, которые способствуют развитию отравления ЦНС кислородом:

- повышенный уровень СО2 в дыхательной смеси, вызванный неисправностью поглотителя;
- присутствие СО2 в подаваемой с поверхности дыхательной смеси;
- неадекватная вентиляция снаряжения при тяжелой физической нагрузке.

Наиболее серьезным прямым последствием отравления ЦНС кислородом являются конвульсии. В ряде случаев, распознание симптомов отравления ЦНС кислородом на ранней стадии, может позволить снизить парциальное давление кислорода и избежать проявления более серьезных симптомов кислородного отравления ЦНС.

Наиболее часто встречающиеся симптомы кислородного отравления ЦНС можно запомнить по акрониму VENTIDC (или более легкий вариант – ConVENTID – DM.):

V: (Visual symptoms) Визуальные симптомы: «туннельное» зрение, ухудшение периферического зрения, возможно возникновение других симптомов, таких как «затуманенное» зрение (пелена перед глазами).

Е: (Ear symptoms) Слуховые симптомы. Присутствие любых звуков, которые не вызваны внешними источниками. Такие звуки могут напоминать звук колокола, гул или механический пульсирующий шум.

N: (Nausea) Тошнота или спазматическая рвота. Эти симптомы могут возникать периодически.

T: (Twitching and tingling symptoms) Ощущения подергивания или покалывания. Эти симптомы могут ощущаться в мышцах лица, губах или мышцах конечностей. Это наиболее явные и часто встречающиеся симптомы.

I: (Irritability) Раздражительность: любые изменения в ментальном статусе водолаза, включая замешательство, волнение, состояние тревоги.

D: (Dizziness) Головокружение. Симптомы включают в себя неточные движения, нарушение координации, необычную усталость.

C: (Convulsions) Первым и единственным признаком кислородного отравления ЦНС могут быть конвульсии. Конвульсии могут возникнуть внезапно без предварительных симптомов, либо предварительные симптомы могут быть чрезвычайно слабо выражены.

Перечисленные симптомы проявляются не всегда, и большинство из них не является симптомами характерными исключительно для кислородного отравления ЦНС. Наиболее явными симптомами приближающегося кислородного отравления ЦНС являются подергивание и покалывание мышц. Однако, все перечисленные симптомы приближающегося кислородного отравления могут проявиться слишком поздно, либо не проявиться вовсе. Проявление любого из симптомов является сигналом того, что в организме происходят некие патологические процессы, поэтому к ним необходимо относиться с большим вниманием и их не следует игнорировать.

Конвульсии, т.е. самые серьезные прямые последствия кислородного отравления ЦНС, могут возникнуть внезапно, без каких-либо предшествующих симптомов. Во время конвульсий, человек теряет сознание и его мозг посылает серию неконтролируемых нервных импульсов к мышцам. Во время пика конвульсий, нервные импульсы направляются ко всем мышцам одновременно, что вызывает состояние оцепенения. Такое состояние называется тонической стадией конвульсий. Вскоре энергия мозга истощается, и количество посылаемых импульсов снижается. Наступающее состояние называется клонической стадией, в течение которой случайные импульсы поступают к различным мускулам и вызывают сильные судороги и конвульсии приблизительно в течение минуты.

После конвульсий активность мозга снижается, и наступает постконвульсивная депрессия. В течение этой фазы пациент, как правило, находится без сознания и в состоянии покоя. Затем, наступает стадия сильного беспокойства в сочетании с полусознательным состоянием. Потом пациент впадает в стадию сна, время от времени, он пробуждается, но действуя еще не до конца рационально.

В ряде случаев, состояние депрессии может длиться в течение всего лишь 15 минут. Депрессия на протяжении часа или больше встречается крайне редко. В конце этой фазы, пациент зачастую внезапно приходит в полное сознание и, как правило, жалуется только на усталость, боль в мышцах и иногда на головную боль. Обычно водолаз помнит все, что происходило с ним до того момента, как он потерял сознание, но он не может вспомнить самих конвульсий, и практически не помнит постконвульсивную стадию.

Несмотря на свое бурное проявление, конвульсии, сами по себе, не грозят пациенту ничем, кроме утомления мышц. Вероятность гипоксии при задержке дыхания в тонической стадии низка по причине высокого парциального давления кислорода в тканях и в мозге. При возникновении конвульсий в условиях барокамеры, необходимо предохранить пациента от ударов о твердые поверхности и предметы, что бы избежать ушибов и других повреждений подобного рода. Нет нужды пытаться удержать пациента в неподвижности, более того, это нежелательно. В первую очередь необходимо снять кислородную маску. Пока пациент находится в стадии конвульсий не стоит насильно открывать ему рот, чтобы вставить марлевый валик. После прекращения конвульсий челюсть пациента расслабится и его голову будет необходимо удерживать так, чтобы воздушные пути оставались открытыми. Пациент должен находиться в таком состоянии пока он не придет в сознание. Дыхание практически во всех случаях восстанавливается спонтанно.

Если используется снаряжение со шлемом и подачей дыхательной смеси с поверхности, то потенциально конвульсии могут привести к обжиму, но наиболее вероятно, что ушибы и различные травмы языка будут единственными последствиями. В некоторых ситуациях, быстрый подъем водолаза находящегося на пике конвульсий, может привести к образованию газовой эмболии. Если используется автономное дыхательное снаряжение с выдохом в воду (СКУБА), то наиболее серьезным последствием судорог будет утопление. Наличие напарника и системы взаимодействия с ним, в подобной ситуации может составлять разницу между жизнью и смертью.

Биохимические изменения, которые вызваны в центральной нервной системе высоким парциальным давлением кислорода, меняют свое течение не мгновенно после снижения парциального давления кислорода. Если у водолаза проявились какие-либо симптомы кислородного отравления, то судороги могут возникнуть через одну или две минуты после того, как водолаз перестанет дышать газом с высоким парциальным давлением кислорода. Преждевременно предполагать, что конвульсий удалось избежать, пока не пройдет две или три минуты после того, как водолаз прекратит дыхание кислородом.

Если у водолаза случились кислородные конвульсии, но он избежал утопления и не нанес себе серьезных повреждений, то полное восстановление возможно в течение 24 часов без каких-либо последствий. Хотя подверженность кислородному отравлению в последующем не повышается, некоторые водолазы при последующем применении кислорода склонны обнаруживать у себя ранние симптомы наступления кислородного отравления. Наиболее вероятно, что основная причина этого носит психологический, а не физиологический характер.

Несмотря на обилие теорий и большое количество проведенных исследований, точный механизм возникновения кислородного отравления ЦНС остается неизвестным. Предотвращение кислородного отравления водолазов имеет большое значение. При использовании кислорода под давлением, когда это является необходимым, либо дает существенные преимущества, водолазы должны соблюдать повышенную осторожность. Так они должны убедиться, что дыхательный аппарат исправно работает, проверить существующие ограничения по глубине и времени экспозиции, с повышенным вниманием относится к появлению необычных симптомов.