Повреждения от повышенного барометрического давления
Повреждения, вызванные изменением барометрического давления, в судебно-медицинской практике встречаются редко. Обстоятельства их возникновения отличаются разнообразием: аварийные ситуации на летательных аппаратах, выполняющих полеты на больших высотах; несчастные случаи при занятиях подводным спортом, во время водолазных работ, тренировок и лечебных процедур в барокамерах, при ведении взрывных работ и пребывании в высокогорных районах.
Поражение организма может наступить как при медленном, так и при резком повышении или понижении барометрического давления.
Повреждения от повышения барометрического давления
Общее действие на организм резкого повышения барометрического давления вызывает изменения в виде баротравмы легких, органа слуха и придаточных полостей носа. К поражениям легких ведет и резкое снижение барометрического давления. Условия для баротравмы возникают при авиационных происшествиях и несчастных случаях во время некоторых видов водолазных работ.
Баротравма легких появляется от резкого повышения (или понижения) давления в легких на 0,011– 0,016 МПа (80–120 мм рт.ст.) и более. Такого перепада давления достаточно для разрыва легочной ткани. При этом воздух или газ проникают сначала в капилляры, затем в венозную систему легких, а оттуда в левую половину сердца, аорту и артерии большого круга кровообращения. Развивается артериальная газовая эмболия (закупорка сосудов), особенно опасная при попадании воздуха в сосуды головного мозга. В трахее и бронхах находят кровь. Легкие увеличены в объеме, в их ткани выявляют крупные очаговые темно-красные кровоизлияния.
Баротравма органа слуха выражается в разрывах барабанной перепонки с кровоизлиянием в наружный слуховой проход и внутренние полости уха.
Баротравма придаточных полостей носа приводит к кровоизлияниям в них, носовому (реже ротовому) кровотечению. Баротравма органа слуха и придаточных полостей носа не может быть самостоятельной причиной смерти. Она обычно сопровождает баротравму легких и свидетельствует о факте общего резкого повышения (или понижения) барометрического давления.
Местное резкое повышение барометрического давления наблюдается при неосторожном использовании аппаратов со сжатым воздухом в медицинской, водолазной и производственной практике. На поверхность тела человека струя сжатого воздуха действует как тупой предмет с ограниченной ударяющей поверхностью. Попадая в естественные отверстия, она вызывает повреждения внутренних органов. Так, проникновение струи в рот ведет к разрывам слизистой рта, верхних дыхательных путей, стенок пищевода и желудка, баротравме легких. Струя сжатого воздуха, оказавшаяся во влагалище, разрушает его стенку, а попавшая в прямую кишку частично или полностью разрывает толстую кишку (чаще всего сигмовидную).
Длительное пребывание человека в условиях повышенного барометрического давления приводит к перенасыщению крови кислородом: наступает отравление кислородом с поражением функций головного мозга, легких и системы крови. При этом наблюдаются общая слабость, онемение кончиков пальцев, потеря сознания, судороги. Морфологическая картина сводится к признакам быстрой смерти.
При проведении водолазных работ может развиться отравление углекислым газом, основной причиной которого является повышенное давление углекислого газа во вдыхаемом воздухе или газовой смеси. Чаше всего оно связано с неисправностью водолазного снаряжения или режима водолазных спусков: отсутствием или непригодностью в изолирующем дыхательном аппарате химического поглотителя, неисправностью клапана вдоха в вентилируемом снаряжении и др. Известны отравления углекислым газом и в медицинской практике; например, больного, находившегося на аппаратном дыхании, ошибочно подключили к баллону с углекислотой. Данному виду отравления присущи выраженная одышка, резкая головная боль, потливость и слабость. Морфологические изменения сводятся к общим асфиктическим признакам.
Диагностика причины смерти при отравлении как кислородом, так и углекислым газом основывается на характере клинической картины, отсутствии иных смертельных повреждений и заболеваний, а также результатах водолазно-технической экспертизы.
Погружение людей под воду на большую глубину в водолазном снаряжении и аквалангах на сжатом воздухе сопровождается повышением давления азота, отчего ткани и кровь перенасыщаются им.
Наиболее чувствительна к азоту ткань головного мозга. Наркотическое действие азота на центральную нервную систему начинается внезапно и напоминает алкогольное опьянение различной степени: от эйфории до глубоких нарушений психики. Молекулярный азот не образует крепких связей с клетками головного мозга, поэтому при снижении давления азота наркотический эффект быстро ликвидируется. При продолжительном воздействии азота смерть может наступить от первичной остановки дыхания. Однако наибольшая опасность его наркотического влияния состоит в том, что поведение человека (например, водолаза) становится неадекватным ситуации: быстрое всплытие с большой глубины на поверхность, самоотключение от акваланга, выброс изо рта загубника и др. В таких случаях смерть возможна от баротравмы легких, утопления и пр.
Источник
Часть первая. ОБЩАЯ НОЗОЛОГИЯ
Раздел III. БОЛЕЗНЕТВОРНЫЕ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
Предыдущая: Глава 7. Повреждающее действие электрической энергии
Глава 8. Повреждающее действие изменений барометрического давления
§ 50. Действие пониженного барометрического давления
Человек подвергается действию пониженного барометрического давления (гипобарии) при полетах в негерметических летательных аппаратах,
при восхождении в горы, в специальных барокамерах. Незначительное снижение барометрического давления обычно не сказывается на состоянии
человека, хотя при этом возможны некоторые колебания давления газов в замкнутых и полузамкнутых полостях тела (барабанной полости,
придаточных полостях носа и лобных пазухах, в желудке и кишечнике). Степень расширения газов и относительное увеличение давления их в
полостях тела значительно возрастают с подъемом на высоту. Так, на высоте 6 км объем газов увеличивается в 2,15 раза, а на высоте 10 км – в
3,85 раза. Давление газов на рецепторы соответствующих полостей вызывает ощущение боли, которая в тяжелых случаях приводит к утрате
трудоспособности и даже к потере сознания.
При значительной степени гипобарии на высоте более 9000 м (барометрическое давление 225 мм рт. ст) возможна газовая эмболия пузырьками
газа (преимущественно азота), выходящими из тканей в результате понижения растворимости газов при понижении давления. Пузырьки газа
проникают в капилляры и разносятся с кровью по организму, вызывая эмболию сосудов. Особенно опасна эмболия коронарных и мозговых сосудов.
На высоте 19 000 м и выше (барометрическое давление 47 мм рт. ст.) образование пузырьков газа столь интенсивно, что они не успевают уноситься
кровью и накапливаются в тканях, возникает тканевая и подкожная эмфизема. Накопление газов в моче, слюне создает впечатление “закипания”
их. Подкожная эмфизема и “закипание” особенно резко выражены при взрывной декомпрессии, когда гипобария наступает очень резко, например в
экспериментах при “подъеме” животных в барокамере на высоту более 20 км в течение нескольких секунд. Если произвести быструю компрессию,
т. е. “опускание” животных на исходный уровень, пузырьки газа рассасываются, подкожная эмфизема проходит.
Понижение барометрического давления сопровождается падением парциального напряжения кислорода в атмосферном и альвеолярном воздухе,
соответственно снижается и процент насыщения гемоглобина крови кислородом (табл. 9).
| Таблица 9. Зависимость насыщения гемоглобина кислородом от высоты (по Ван Лиру) | |||
| Высота, км | Барометрическое давление, мм рт. ст | Напряжение О2 в альвеолярном воздухе, мм рт. ст. | Насыщение артериальной крови 02, % |
| 748 | 100,3 | 98 | |
| 3,6 | 483 | 47,0 | 85 |
| 4,9 | 412 | 40,1 | 80 |
| 5,5 | 379 | 37,4 | 77 |
| 6,1 | 349 | 34,6 | 76 |
| 6,7 | 321 | 30,2 | 64 |
Уменьшение содержания O2 в крови (гипоксемия) приводит к последующей гипоксии – кислородному голоданию тканей. К гипоксии
особенно чувствительны нервные клетки и хеморецепторы сосудов – каротидного клубочка и дуги аорты. Раздражение этих рецепторов гипоксической
кровью стимулирует дыхательный центр, сосудодвигательный и другие вегетативные центры. Возникают одышка, некоторое повышение артериального
давления, относительный эритроцитоз, возбуждение корковых клеток (эйфория и пр.). Однако гипервентиляция легких способствует выведению
из организма СО2 – гипокапнии и возникновению газового алкалоза. Гипокапния и алкалоз являются факторами, снижающими возбудимость
дыхательного центра, дыхание урежается, может появиться периодическое дыхание типа Чейна – Стокса и Биота. Угнетаются функции и других
центров продолговатого мозга и высших отделов мозга – эйфория и возбуждение заменяются угнетением, быстрой утомляемостью, нарушением
ассоциативных связей и пр. Прогрессирующие гипокапния и алкалоз завершаются параличом дыхательного центра.
Непосредственной причиной изменений, возникающих на высоте (горная или высотная болезнь), является падение р02 во
вдыхаемом воздухе. Впервые это было доказано в классических опытах Поля Бера (1878): понижение давления в барокамере до 210 мм рт. ст.
вызывало у животных симптомы “горной болезни” и агонию. Если же камеру заполнить чистым кислородом или карбогеном (95% О2 и
5% СO2) и довести разрежение в барокамере до 200 мм рт. ст. и ниже, горная болезнь у животных не возникает, так как
рO2 во втором опыте примерно в 5 раз больше, чем в обычном атмосферном воздухе. Это положение подтверждается и практической
возможностью значительного повышения потолков переносимости или “критических” зон высоты при пользовании кислородными приборами.
§ 51. Действие повышенного барометрического давления
Болезнетворному действию повышенного барометрического давления (гипербарии) человек подвергается при водолазных и кессонных работах,
в практике подводного флота и в специальных барокамерах. При погружении в воду на каждые 10,3 м давление увеличивается на 1 атм, так
что человек на глубине 10 м подвергается действию 2 атм (или одной избыточной атмосферы).
Повреждающее действие гипербарии проявляется прежде всего при переходе из нормального к повышенному давлению – компрессии. При быстрой
компрессии может возникнуть вдавление барабанной перепонки, что при непроходимости евстахиевой трубы становится причиной сильных болей
в ушах, возможны даже разрывы барабанной перепонки. Гипербария вызывает сжатие кишечных газов. В результате сдавления кожных и других
периферических сосудов увеличивается кровенаполнение внутренних органов.
Наиболее важным последствием гипербарии является повышение растворимости газов в крови и тканях. Растворимость азота зависит от свойств
тканей: жировая ткань, белое вещество мозга, желтый костный мозг растворяют в 5 раз больше азота, чем кровь. Растворенный в нервной ткани
азот вызывает вначале наркотический, затем токсический эффект – появляются головные боли, головокружение, галлюцинации, нарушения
координации движений. Во избежание подобных осложнений в водолазной практике в газовых смесях азот заменяют инертным газом гелием.
Растворимость гелия в нервной ткани значительно меньше и он не оказывает какого-либо эффекта на живые ткани. Возможностью увеличивать
растворенную фракцию кислорода в крови пользуются в клинической практике с терапевтической целью при необходимости повышения кислородной емкости крови.
Гипербарическая оксигенация – вдыхание кислорода под повышенным давлением – создает перенасыщение организма кислородом – гипероксию.
В норме кислородная емкость крови составляет 20,3 об.%. из которых 20 об.% кислорода связаны с гемоглобином, 0,3% кислорода находится
в растворенном состоянии.
При дыхании чистым кислородом из альвеол вытесняется азот и рO2 в альвеолярном воздухе достигает 670 мм рт. ст. вместо
100 мм рт. ст в норме (при дыхании воздухом). Вдыхание чистого кислорода под давлением в 2, 3 и 4 атм дает повышение рO2 в
альвеолах соответствено до 1433, 2193 и 2953 мм рт. ст.
Количество кислорода, растворенного в плазме крови, прямо пропорционально рO2 в альвеолах. Повышение давления вдыхаемого
O2 на 1 атм приводит к дополнительному растворению в 100 мл крови еще 2,3 мл O2. Вдыхание кислорода под давлением
в 3 атм приводит к дополнительному растворению 6 об.% кислорода, что соответствует артериовенозной разнице в покое. При дыхании кислородом
под давлением в 3 атм оксигемоглобин почти не диссоциирует, так как даже без участия гемоглобина кислородная емкость крови является вполне
достаточной для поддержания жизни. Поэтому при давлении O2 в 3 атм большинство тканей может целиком удовлетворить свою
потребность в кислороде только за счет его физически растворенной фракции. Исключение представляет только миокард, где артериовенозная
разница составляет 12 об. %.
Гипербарическую оксигенацию используют с терапевтической целью при патологических состояниях, когда гемоглобин в значительной степени
исключен из процесса дыхания, например при массивных кровопо-терях, отравлениях с образованием карбогемоглобина, метгемоглобина и
сульфгемоглобина, при уменьшении объема циркулирующей крови, уменьшении скорости кровотока и т. п.
Однако избыток O2 в тканях может оказать и токсическое действие, на что указывал еще В. В. Пашутин. Токсическое действие
O2 зависит не только от избыточного давления, но и от индивидуальной чувствительности человека к гипероксии. Поэтому назначая
больному гипербарическую окситерапию, нужно помнить о возможном токсическом эффекте.
Механизм действия гипероксии. Начальные реакции организма в гипероксической среде имеют приспособительное значение.
К ним относятся: повышение рO2 в артериальной крови приводит к уменьшению возбуждения хеморецепторов сосудов, ослаблению
импульсации с них в вегетативные центры ствола мозга. По этой причине замедляется дыхание и сердечный ритм, уменьшается объем легочной
вентиляции, систолический и минутный объем сердца, кровь депонируется в паренхиматозных органах, объем циркулирующей крови уменьшается.
Приспособительные реакции направлены на предотвращение возможного токсического действия избыточного растворенного кислорода.
Кислородное отравление, если оно возникает, проявляется в основном в двух формах-легочной и судорожной. Легочная форма характеризуется
раздражением верхних дыхательных путей – возникает гиперемия, набухание слизистых оболочек дыхательных путей, ощущение жжения и сухости
во рту, боль за грудиной, сухой кашель, трахеобронхит.
Судорожная форма может начинаться вегетативными нарушениями (тахикардия, тошнота, головокружение), могут быть парестезии, локальные
мышечные подергивания, затем возникают генерализованные тонические и клонические судороги, протекающие как эпилептический приступ.
Токсическое действие кислорода на клетку, по-видимому, связано с угнетением дыхательных ферментов, в частности содержащих SH-гpyппы, и
с накоплением перекисей липидов, вызывающих повреждение клеточных структур. Чрезмерное повышение рO2 в клетке приводит к
нарушению синтеза макроэргических фосфорных соединений и даже к образованию свободных радикалов, наподобие действия ионизирующей
радиации.
При переходе из области повышенного барометрического давления в область нормального атмосферного давления при декомпрессии растворимость
газов в крови уменьшается, в тканях и кровеносных сосудах накапливаются пузыри газа. Если диаметр образующихся газовых пузырьков меньше
8 мкм, т. е. меньше просвета капилляров, они легко транспортируются и избыток азота, отчасти и кислорода, удаляется через легкие. При
ускоренной декомпрессии из больших глубин образуются более крупные пузырьки, превышающие диаметр капилляров, и тогда возникает газовая
эмболия. Эмболы скапливаются также в полостях, содержащих жидкости – перитонеальной, суставной и т. п., а также в тканях с высоким
коэффициентом растворения азота – белом веществе мозга, костном мозге, жире. Эмболия азотом обусловливает характерные для декомпрессионной
болезни симптомы – мышечные и суставные боли, судороги и другие нарушения функции нервной системы.
Накопления пузырьков кислорода в тканях и жидкостях почти не происходит, так как O2 быстро связывается гемоглобином крови
и потребляется организмом. Не образуются также и пузырьки СO2, так как содержание его в воздухе мало (0,03-0,05%), а содержание
в крови регулируется буферными системами организма и остается очень постоянным.
Продолжение: Глава 9. Повреждающее действие химических факторов
К оглавлению
Виртуальные консультации
На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить
поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и
поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании
полученных фактов.
Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся!
Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.
Подробнее см. Правила форума
Последние сообщения
Реальные консультации
Реальный консультативный прием ограничен.
Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.
Заметки на полях
Нажми на картинку –
узнай подробности!
Новости сайта
Ссылки на внешние страницы
20.05.12
Уважаемые пользователи!
Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал,
запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.
Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.
Тема от 05.09.08 актуальна!
Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на
нашем форуме
05.09.08
В настоящее время на сайте готовится полная
HTML-версия МКБ-10 – Международной классификации болезней, 10-я редакция.
Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме
25.04.08
Уведомления об изменениях на сайте можно получить через
раздел форума “Компас здоровья” – Библиотека сайта “Островок здоровья”
Источник
Общие положения
Организм человека подвергается постоянному воздействию барометрического давления, величина которого почти постоянна. Резкие изменения барометрического давления в сторону как повышения, так и понижения могут приводить к расстройству здоровья, а порой и к смерти. Известно, что уровень атмосферного давления практически постоянен и составляет 760 мм ртутного столба (Hg). В то же время установлено, что отклонения от этого уровня вызывают болезнетворные изменения (неприятные ощущения), особенно у лиц с заболеванием сердечнососудистой и нервной системы, а при значительных отклонениях возможны тяжелые расстройства здоровья и даже смерть.
Действие повышенного барометрического давления
Баротравма диагностируется при действии повышенного барометрического давления на организм и наблюдается в практике водолазных, кессонных работ и в подводном спорте. Установлено, что гидростатическое давление по сравнению с атмосферным на глубине 10 м удваивается, 20 м — утраивается и т.д. При значительной разнице между внешним и внутренним (в тканях и полостях организма) давлением возникает баротравма, характеризующаяся повреждением слухового аппарата, дыхательной системы, кровеносных сосудов.
Резкие перепады давления возникают при быстром погружении в воду и всплытии, при неисправности газовых дыхательных аппаратов. Они сопровождаются увеличением объема воздуха в легких, разрывом тканей дыхательных путей, приводящих к кровоизлияниям, попаданию воздуха в плевральные полости (пневмотораксу), к газовой эмболии (закупорке сосудов воздухом) из-за поступления воздуха в просвет разорвавшихся кровеносных сосудов. Пузырьки воздуха разносятся в сосуды головного мозга, сердца, легких. Происходят потеря сознания, расстройство дыхания и кровообращения.
При вскрытии трупов лиц, погибших от баротравмы, обнаруживают увеличенные в объеме, пестрые от кровоизлияний легкие; кровоизлияния в слизистой оболочке дыхательного тракта, в просвете которого (в трахеях, бронхах) — жидкая и свернувшаяся кровь. При микроскопическом исследовании обнаруживают в ткани легких разрывы мелких бронхов, альвеолярных перегородок, кровоизлияния.
Диагностировать воздушную эмболию до вскрытия трупа можно путем рентгенографии области сонных артерий и сердца, а при вскрытии — специальной пробой, прокалывая сердце под водой, а также «плавательной пробой» — установление пузырьков воздуха в сосудистом сплетении головного мозга.
У оставшихся в живых после газовой эмболии людей наблюдаются осложнения в виде воспаления легких, очаговых размягчений головного мозга, тромбоза кровеносных сосудов различных органов с последующим омертвением этих участков.
Декомпрессионная болезнь отличается от баротравмы. Ее причиной является возникновение газовых пузырьков в крови и других тканях без повреждения сосудов, а лишь вследствие нарушения правильного режима при подъеме из глубин и кессонов.
Повышенное давление оказывает влияние не только на организм само по себе, но и влияет на газовые смеси, которыми дышит человек. Эти газовые смеси в указанных условиях приобретают отравляющее или наркотическое воздействие. Отравление может произойти азотом, углекислым газом, а также и кислородом.
При резком переходе от повышенного давления к нормальному, из-за создающегося перенасыщения организма инертными газами, возникают декомпрессионные нарушения: растворенные в крови и жидкостях организма газы, выделяясь из них, образуют свободные пузырьки — газовые эмболы, которые закупоривают сосуды, вызывая различные болезненные расстройства (кессонная болезнь).
Меры профилактики кессонной болезни — постепенный подъем на поверхность, поочередное вдыхание газовых смесей. Развитие декомпрессионной болезни сопровождается головокружением, тошнотой, затрудненностью дыхания, потливостью, перебоями в работе сердца, затем наступает потеря сознания и даже смерть в результате поражения центральной нервной системы и расстройства кровообращения.
При исследовании трупов лиц, погибших от кессонной (декомпрессионной) болезни, выявляются признаки газовой эмболии. Применяя специальную пробу, обнаруживают воздух в правой половине сердца. Скопление газа в подкожно-жировой клетчатке приводит к образованию подкожной эмфиземы.
Экспертизу кессонной болезни необходимо проводить комиссионно, привлекая технических специалистов для выяснения характера аварии, химического состава газрвых смесей, неисправности оборудования.
Следователи должны знать и такую особенность при рассмотрении декомпрессионной болезни — возможность смерти от недостатка годного для дыхания воздуха или отравления ядовитыми газами при взрывных работах, действия высокой или низкой температуры, перегревания воздуха в кессоне, электротравмы, состояния здоровья пострадавшего и его возраста.
Действие пониженного барометрического давления
Это давление человек испытывает при работе в высокогорных районах, при полетах на самолетах, в космических кораблях. Пониженное давление газовой среды сопровождается уменьшением парциального давления кислорода и «закипанием» жидких сред организма. Подобная проблема актуальна в аварийных ситуациях, так как жизнедеятельность человека в условиях сильно разряженной среды или вакуума обеспечивается с помощью герметических кабин, скафандров и других аппаратов.
Возникновение высотной (горной) болезни в организме влечет нарушение дыхания, кровообращения, нервной, мышечной и других систем. Первые признаки действия пониженного барометрического давления у нетренированных людей могут появиться на высоте 2,5—3 тыс. м. В тяжелых случаях наблюдаются кровотечение из ушей, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхательного центра.
При исследовании трупов лиц, погибших от падения барометрического давления, обнаруживаются лишь признаки быстрой смерти, а в некоторых случаях (например, при обжиме тела, наблюдаемом у водолазов) — отек мягких тканей лица, кровоизлияния в кожу лица, шеи, под оболочки головного мозга. В этих случаях возможны разрывы кишечника, легких, барабанных перепонок. Помимо перечисленного, выявляются признаки газовой эмболии, подкожная эмфизема.
Основные вопросы, решаемые судебно-медицинской экспертизой при изменениях атмосферного давления
1. Какова причина смерти (при смертельном исходе) или какова степень тяжести причинения вреда здоровью (при несмертельном исходе)?
2. Вызвана ли смерть или расстройство здоровья воздействием изменений атмосферного давления?
3. Когда произошло воздействие атмосферного давления?
4. Какие изменения произошли в организме?
5. Какова степень ущерба, причиненного здоровью потерпевшего?
6. Принимал ли потерпевший незадолго до смерти алкоголь (наркотические вещества)?
7. Какими заболеваниями страдал пострадавший? Не могли ли они способствовать наступлению смертельного исхода?
8. Какова возможность образования повреждений в заданных условиях?
9. Сколько времени прошло от смерти до исследования трупа?
Источник