Глава XV. Повышенное и пониженное атмосферное давление, профилактика кессонной и высотной болезней

Повышенное атмосферное давление

Действию повышенного атмосферного давления человек подвергается, как правило, во время трудовой деятельности (кессонные рабочие, водолазы, искатели жемчуга, рабочие при строительстве мостов, подводных тоннелей, глубоких фундаментов, метро и т. д.).

Сооружение, позволяющее производить выемку грунта и строительные работы под водой или под водоносными слоями почвы (рис. 101), называется кессоном.

Рис. 101. Кессон

Кессон состоит из рабочей камеры, где производится работа, шахты, служащей для спуска и подъема людей, грузов, центральной камеры, а также двух прикамерков - шлюзов, через которые осуществляется проход людей в рабочую камеру, выход из нее, подача строительных материалов и выдача грунта.

Кессон представляет собой герметически замкнутое пространство, из которого нагнетанием воздуха вытесняют воду и таким путем создают условия для производства нужных работ. Величина давления воздуха, которое создается в кессоне, зависит от того, на какую глубину он опущен. На каждые 10 м глубины требуется повышение давления в кессоне на 1 атмосферу. Таким образом, избыточное давление в кессоне при глубине его опускания 20 м будет 2 ати^*, 30 м - 3 ати и т. д. Спуск рабочих в кессон производится следующим образом. Шлюз снабжен двумя дверями, открывающимися внутрь. Если в шлюзе давление равно 1 атм., а в кессоне имеется добавочное давление, то дверь из шлюза в кессон герметически закрыта давлением воздуха в кессоне. Наружная же дверь может свободно пропускать рабочих для спуска в кессон.

^* (Ати - обозначение добавочного давления, соответствующего 1 атмосфере.)

После входа рабочих в шлюз начинается процесс шлюзования, т. е. в шлюз нагнетается воздух до давления, равного давлению в кессоне. При этом наружная дверь герметически закрывается, а дверь в кессон свободно открывается и пропускает в него рабочих. Этот процесс называется компрессией. Выход рабочих - вышлюзование - происходит в обратном порядке.

Как работа при повышенном давлении, так и процесс компрессии не вызывают особых опасений в смысле возникновения патологических состояний в организме. Под влиянием повышенного давления происходит вдавливание барабанной перепонки, которое при глотательных движениях вскоре проходит, сжатие газов кишечника, сдавливание живота, опускание диафрагмы. Дыхание и сердечное сокращение урежаются.

Появляется повышенная потливость, притупляется осязание, обоняние, вкус, может повыситься температура тела. Однако все эти явления преходящи, не угрожают здоровью и не снижают работоспособности организма. Осложнения могут быть при непроходимости евстахиевой трубы.

К возможным неблагоприятным условиям работы в кессоне нужно отнести слишком низкую температуру воздуха зимой, высокую температуру летом при высокой относительной влажности (до 90-98%) зимой и летом.

С точки зрения опасности возникновения выраженной патологии серьезного внимания заслуживают условия декомпрессии. При этом может возникнуть профессиональное заболевание, называемое кессонной болезнью.

Общепризнанной в настоящее время теорией, объясняющей возникновение кессонной болезни, является газовая теория (П. Бер).

Сущность явлений, приводящих к возникновению кессонной болезни, состоит в том, что с повышением давления увеличивается количество растворенных в крови газов воздуха. Так, если при нормальном атмосферном давлении в 100 см³ крови растворено 1,8 см³ азота, то при 4 атмосферах это количество будет удвоено (3,9 см³). Азот воздуха, поступая в кровь, из нее переходит в ткани, причем наибольшей способностью поглощать его обладают жировая ткань и белое вещество мозга. При переходе от повышенного давления к нормальному азот вследствие разности в парциальном давлении переходит из ткани к местам его элиминации (элиминация - исключение) и выделяется в основном через легкие. Однако десатурация (сатурация - насыщение, наполнение газом, газирование) газа через легкие может происходить только в определенных количествах в единицу времени. Установлено, что через стенки легочных альвеол в минуту диффундирует 150 см³ азота. Поэтому при быстрой декомпрессии азот не успевает выделиться через легкие из крови и тканей. Вместе с тем резкое падение давления приводит к уменьшению величины растворимости азота в крови, азот из растворенного состояния переходит в газообразное; при этом появляются пузырьки газа.

Эти циркулирующие в крови и остающиеся в капиллярах тканей пузырьки азота вызывают кессонную болезнь.

Как уже говорилось, некоторые производственные условия могут способствовать возникновению заболевания. Так, в условиях низких температур вследствие сужения сосудов и замедления кровотока замедляется течение десатурации. Сжатый воздух как среда, более плотная, чем обычный воздух, более теплопроводен, поэтому при низких температурах он обладает большей охлаждающей способностью, а при высоких - большей нагревающей силой. К тому же наличие высокой влажности затрудняет теплоотдачу испарением.

Способствующим заболеванию фактором может быть и утомление, причем в его возникновении, по-видимому, известную роль играет наркотическое действие высоких концентраций азота в организме.

Из индивидуальных факторов, способствующих развитию патологии, можно назвать пожилой возраст, нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта (запор), неправильный режим питания и пр.

Кессонная болезнь начинается спустя обычно 2-3 часа после работы и проявляется мучительными острыми болями в суставах и мышцах конечностей, а также в мышцах живота. Пострадавшие образно называют эти боли "заломай". Боли эти зависят от раздражения пузырьками газа нервных окончаний в надкостнице, фасциях, мышцах, сухожильных влагалищах. Обычно через несколько часов они проходят и особых последствий не оставляют.

Вследствие газовых эмболий кожных сосудов образуются анемичные участки кожи. Кожа, чаще всего живота, приобретает мраморный рисунок.

Серьезные нарушения могут наблюдаться со стороны нервной системы. Вследствие поражения спинного мозга могут возникнуть параплегии, моноплегии, парезы нижних конечностей, расстройство мочевыделения и дефекации. Отмечаются головокружение, головные боли, афазия, расстройство речи, атаксия, судороги, иногда бессознательное состояние, коллапс. В тяжелых случаях наблюдаются газовые эмболии крупных сосудов или скопление газов в желудочках мозга со смертельным исходом, а также легочное кровотечение, инфаркт и отек легкого.

После тяжелых случаев кессонной болезни могут наступить стойкие изменения или болезнь принимает хроническое течение (парезы, параличи, расстройство деятельности кишечника, мочевого пузыря, нервно- психические расстройства, изменения костей, хрящей, суставов).

Благодаря профилактическим мероприятиям в Советском Союзе не только не наблюдается тяжелых случаев кессонной болезни, но редко регистрируются и легкие случаи. Между тем в США количество заболеваний у кессонных рабочих в последнее время составляет 10% (Эрдман) всех профессиональных заболеваний.

Профилактика кессонной болезни. Профилактика кессонной болезни прежде всего состоит в правильной организации декомпрессии.

Переход рабочих от повышенного давления к нормальному должен совершаться в сроки, достаточные для того, чтобы избыточный в крови азот успел десатурировать через альвеолы и в газообразном виде выделиться из организма с выдыхаемым воздухом.

Согласно правилам безопасности, при производстве работ под сжатым воздухом, утвержденным Секретариатом ВЦСПС от 21 января 1956 г., установлено следующее рабочее время, время шлюзования и вышлюзования (табл. 36, стр. 290-291).

Как видно из таблицы 36, продолжительность пребывания под давлением тем меньше, чем выше давление.

Таблица 36. Продолжительность и режим рабочего дня кессонщика

Рабочее время в кессоне делится на две полусмены с перерывом между ними в 9-10 часов, в течение которых кессонщики должны находиться вне кессона. Время на вышлюзование увеличивается по мере увеличения давления, под которым рабочие находились.

Лица, ранее не работавшие под давлением сжатого воздуха или имевшие перерыв в кессонных работах свыше месяца, в течение первых 4 дней работы при давлении 1,2 ати должны работать сокращенное время: в 1-й день - ¹/₂ смены, на 2-й день - ²/₃ и на 3-й и 4-й день - ³/₄ смены.

В водолазной практике применяется ступенчатый метод декомпрессии, при котором водолаз при подъеме имеет несколько остановок на определенных глубинах. Например, при декомпрессии (подъеме) после пребывания на глубине 40 м первая остановка на глубине 12 м продолжается 5 минут, вторая на глубине 9 м - 10 минут, третья на глубине 6 м - 15 минут и четвертая на глубине 3 м - 20 минут.

Большое значение с точки зрения профилактики имеет поддержание в кессоне определенных метеорологических условий и наличие общеобменной вентиляции. Необходимо, чтобы температура воздуха в камере в зависимости от существующего в ней давления была в пределах от 16 до 26°.

Установлено, что заболеваемость рабочих находится в зависимости от объема воздуха, который приходится на одного рабочего в час. В кессоне должен поддерживаться обмен воздуха в трех-четырехкратном объеме в час.

К профилактическим мерам относится также предупреждение промокания ног и тела вообще, теплый душ после работы, горячее питье (чай, кофе). Категорически запрещается употребление алкоголя перед спуском в кессон.

Весьма действенным профилактическим средством при работе водолазов является замена азота, входящего в состав вдыхаемого воздуха, газами, которые обладают незначительной растворимостью в крови, - гелием и аргоном.

Могучим лечебным и профилактическим средством при кессонных заболеваниях является лечебный шлюз (рис. 102). Он представляет собой герметически закрытую палату - барокамеру. В эту камеру помещают пострадавшего и поднимают давление в ней до того уровня, который имелся в кессоне. Газообразный азот вновь растворяется в крови и азот покидает организм через легкие при последующей медленной декомпрессии.

Рис. 102. Декомпрессионная камера

При выходе из шлюза, а также при обнаружении признаков заболевания рекомендуются горячие суховоздушные и теплые водяные ванны, соллюкс.

На кессонные работы допускаются лица в возрасте от 18 до 45 лет. К работе при давлении ниже 1,9 ати допускаются лица до 50 лет. Женщины на кессонные и водолазные работы не допускаются. Исключение составляют представительницы инженерно-технического, медицинского и инспекторского персонала при отсутствии заболеваний половых органов и беременности.

В целях профилактики кессонной болезни необходимо проводить тщательный медицинский отбор и еженедельные периодические медицинские осмотры.

На кессонные работы не должны допускаться лица, страдающие гипертонией, выраженным общим физическим недоразвитием, туберкулезом легких в состоянии субкомпенсации, а также туберкулезными и нетуберкулезными заболеваниями дыхательных путей при нарушении функций дыхания и со склонностью к кровохарканью, язвенной болезнью, болезнями почек и мочевого пузыря, выраженным малокровием и геморрагическим диатезом, базедовой болезнью, диабетом и другими заболеваниями внутренних органов.

Нельзя принимать на кессонную работу лиц, страдающих заболеваниями центральной и периферической нервной системы и всеми психическими заболеваниями.

Из заболеваний верхних дыхательных путей и ушей в списки медицинских противопоказаний вошли следующие: новообразования и другие заболевания, затрудняющие дыхательную функцию, резко выраженный атрофический катар слизистой оболочки носа, выраженные заболевания придаточных полостей носа, атрофические рубцы барабанной перепонки, плохая проводимость евстахиевых труб, нарушения функции вестибулярного аппарата и др.