Специфика работы спасателей–водолазов заключается в их подверженности частым изменениям давления среды. Водолазные спуски – переход в «гипербарическую среду», так как водой создается давление, превышающее атмосферное. Однако, организм человека до определённого момента способен справиться с воздействием такой среды самостоятельно, и выход в среду с нормальным давлением может обойтись для него без каких–либо последствий. В других случаях речь может идти, в частности, о таких заболеваниях, как кессонная болезнь и баротравма лёгких. Наверное, многие слышали эти определения.
Впервые с массовым проявлением кессонной болезни люди столкнулись в 19-м веке. Развитие промышленности и транспорта диктовало необходимость строительства новых мостов, тоннелей, шахт. Тогда же строители начали использовать специальные приспособления – кессоны – по сути, перевернутые котлы, установленные на дне водоёма. Воздушными насосами в них подавался воздух, выталкивая воду наружу, участок дна осушался, и на нем можно было работать. Никто не подозревал, что строители при этом долгое время находились под повышенным давлением в атмосфере сжатого воздуха. Когда их поднимали на поверхность, – в «нормобарическую среду» – проявлялись последствия: боли в мышцах и суставах, онемение конечностей, паралич и другие. Можно предположить, что именно поэтому водолазы часто называют эту болезнь «заломай» – когда буквально ломит всё тело.
Истинную причину заболевания, а именно – дыхание воздухом под повышенным давлением, обнаружил врач Поль Бер, и в 1878 году описал в своём труде «Атмосферное давление». Кстати, именно его термин «декомпрессионная болезнь» мы используем до сих пор.
Чем так опасен сжатый воздух? Дело в том, что обычный атмосферный воздух представляет собой целую смесь газов, с наибольшей долей у азота – 4/5. Притом, что этот газ называется индифферентным, и в химических реакциях при дыхании вовсе не участвует! Он проникает в кровь, разносится по организму и выводится наружу в том же количестве и состоянии, в котором туда попал. Таким образом, в условиях нормального давления в организме взрослого человека всегда растворен примерно литр азота. Однако, в условиях повышенного давления способность организма растворять и накапливать азот увеличивается. Так, при длительном пребывании под давлением 2 атмосферы (что эквивалентно глубине 10 м), тот же человек способен вместить в себя уже 2 л азота, а на глубине 60 м – 7 литров! В случае с водолазом количество растворенного в организме азота находится в прямой зависимости от глубины спуска и от времени пребывания на грунте (водолазы говорят – экспозиции).
Когда водолаз поднимается на поверхность, давление окружающей среды уменьшается, и азот начинает выходить из организма. Если подъем происходит достаточно медленно, то газ покидает организм, как положено, в виде молекул. Но если слишком быстро, в крови и тканях образуются участки с очень большим его содержанием в виде свободных газовых пузырьков, которые могут блокировать кровоток, вызывать сдавливания и повреждения. Это и есть кессонная болезнь. Чтобы избежать такую «напасть», во время подъема водолазы делают специальные остановки, это дает организму время на постепенное рассыщение от азота.
Их назвали декомпрессионными остановками, и чтобы рассчитать время и частоту таких остановок в зависимости от экспозиции, в 1908 году учёные Холдейн, Бойкот и Даман создали таблицы ступенчатой рекомпрессии.
Скорость подъема на поверхность необходимо контролировать по еще одной причине. Каждый метр подъема – минус 0,1 атмосферы давления. Соответственно, уменьшается и давление в организме водолаза, в том числе и в легких. Но объем воздуха в них при этом начинает расти. Если человек по каким–то причинам задержит дыхание или не успеет выдохнуть, легочная ткань может не выдержать натяжения. Воздух из легких в таком случае попадет внутрь грудной клетки. Такое явление называется баротравмой легких. Она значительно опаснее декомпрессионной болезни и требует немедленного оказания квалифицированной помощи.
При «заломае» и баротравме спасти жизнь, здоровье и даже профпригодность водолазам помогает гипербарическая барокамера, а если точнее – лечебная рекомпрессия. Суть метода в том, чтобы сжимать образовавшиеся в тканях азотные пузырьки избыточным давлением и постепенно выводить их из организма естественным путем со всеми необходимыми остановками. Как говорится, клин клином вышибают. В случае тяжелой баротравмы лёгких к рекомпрессии добавляют откачивание воздуха из плевральной полости и последующую госпитализацию для лечения разрыва легочных тканей.
Барокамера – устройство, которое позволяет искусственно воспроизводить условия перепадов давления. Оно состоит из компрессора и герметичной ёмкости с минимальными удобствами для нахождения в ней нескольких человек. Воды, естественно, внутри нет. А вот давление воздуха создается в точности как на необходимой глубине. В водолазном деле барокамеры используются также для проведения тренировочных спусков.
«Организм водолаза должен быть устойчив к перегрузкам и действию азотного наркоза, для этого его нужно тренировать, адаптировать», – объясняет Денис Гусев, начальник поисково–спасательной станции «Центральная» Московской городской поисково–спасательной службы на водных объектах.
Денис провел около 100 часов в барокамере и больше 2000 часов под водой. Такую подготовку обязывает проходить его квалификация водолазный специалист – высшая ступень мастерства.
Он упомянул еще одно последствие длительного действия сжатого воздуха – азотный наркоз. При повышенном давлении на глубинах более 60 м, азот часто вызывает такие реакции как: нарушение координации, ориентировки, сообразительности, слуховые и зрительные галлюцинации.
«Пока находишься в барокамере, в теле могут появляться самые разные ощущения. Начиная с 40 метров «погружения» начинает меняться голос, он становится тонким и писклявым – это очень смешно звучит! Можно ощутить легкость и эйфорию. Но есть и неприятные симптомы, которые контролируются врачами и нужны для «закалки». К счастью, негативных последствий они не имеют, и сам по себе азот не вызывает привыкания. При соблюдении рекомендаций охраны труда барокамера для человека совершенно безопасна», – продолжает Денис.
Как утверждает специалист, само по себе такое воздействие не принесет вреда, оно не требует лечения, симптомы исчезают при снижении давления. Истинную опасность представляют ошибки, которые под таким наркозом в реальных условиях может совершить работающий на глубине водолаз. Установлено, что человек способен адаптироваться к действию азота. Для снижения вероятности аварийных действий и проводят «барокамерные» тренировки.
«Наши специалисты проходят их в глубоководном водолазном комплексе «ГВК 250» – огромной барокамере с тремя отсеками, которая находится в Институте медико–биологических проблем Российской академии наук.
Это уникальное устройство, которое позволяет проводить эксперименты до 250 метров водяного столба. Для нахождения в такой барокамере есть целый свод правил и указаний: предварительный медосмотр, отсутствие простуды и насморка, нормальное артериальное давление. Кроме того, человек никогда не находится в ней один – с ним «погружается» водолазный врач».
На оснащении Московской городской поисково–спасательной службы на водных объектах также есть уникальная техника – транспортная малогабаритная складная барокамера «Гиперлайт». Это небольшой цилиндр, в который можно поместить одного человека под давление до 20 метров водного столба. Преимущество такого «малыша» в мобильности.
«Гиперлайт предназначен для стабилизации и смягчения транспортировки человека до стационарной камеры. Само лечение баротравмы и «кессонки» начинается с давления в 100 метров водного столба.
Однако и с давлением в 20 метров пузырьки азота могут потихоньку сжиматься, что снижает тяжесть последствий болезни», – завершает водолаз.
на выставке в 2017 году
Профессионал несёт ответственность за свою безопасность, в том числе через знания и умения в использовании техники, которая в случае необходимости придет на помощь.
Благодарим Евгения Герасимовича и Дениса Гусева за помощь в подготовке материала.