Азо́тное отравле́ние , азо́тный нарко́з , глуби́нная болезнь - наркотическое действие азота на центральную нервную систему (угнетение высших функций головного мозга). Может возникнуть при погружении на глубины более 25 метров с аппаратами со сжатым воздухом в зависимости от условий погружения (температура воды, усталость и общее физическое состояние дайвера, волнение, стресс и т. п.). У каждого человека может возникать на разных глубинах сугубо индивидуально. Средняя глубина - 30 метров.Степень чувствительности к действию гипербарического азота не является постоянной индивидуальной величиной.
Причины [ | ]
Профилактика [ | ]
- Выявление пловцов-подводников, обладающих повышенной чувствительностью к токсическому действию азота.
- Ограничение спусков в аппаратах на воздухе для лиц с повышенной чувствительностью до 40 м и для лиц, устойчивых к токсическому действию азота, до 60 м.
- Систематические тренировки под повышенным давлением (1-2 раза в месяц в камерах под избыточным давлением до 6 кгс/см²).
- Уменьшение двигательной активности при нахождении человека в гипербарической среде.
Александр Следков
Великий поэт Иосиф Бродский в стихотворении "Новый Жюль Верн" писал:
Там, под водой, с пересохшей глоткой
Жизнь представляется вдруг короткой,
Изо рта вырываются пузыри.
В глазах возникает эквивалент зари.
Считающий: раз, два, три.
Бродский полагал, что именно вода является отражением времени, самого большого богатства, которым обладает человек. И действительно, под водой о времени, как и о многом другом, хочется забыть...
Азотный наркоз, иначе называемый глубинным опьянением, подстерегает дайвера, дышащего воздухом или азотно-кислородной смесью (нитроксом), на глубинах свыше 60 метров, хотя индивидуальная чувствительность к нему довольно широка и многие водолазы начинают ощущать его симптомы уже с 40-метровой глубины.
Впервые признаки азотного наркоза были зафиксированы в 1835 году французом Т.Жюно, который отметил, что при дыхании воздухом под повышенным давлением "активируются функции мозга, возникает оживление, странная легкость, а у некоторых персон присутствуют признаки интоксикации". Вслед за ним в 1861 г. американец Дж.Грин опубликовал сведения о галлюцинациях, сонливости и нарушении здравомыслия у водолазов на глубине 160 футов, а великий французский ученый Поль Бэр, которого заслуженно называют "отцом барофизиологии", поскольку он первым правильно указал на причины возникновения декомпрессионного заболевания (кессонной болезни) и токсического действия сжатого кислорода, в экспериментах на животных в 1878 г. обнаружил наркотические свойства воздуха под повышенным давлением. Таким образом, глубинное опьянение открыли еще в XIX веке. Именно тогда были созданы первые кессоны для производства, в частности, тоннельных и мостостроительных работ, а кессонные рабочие и водолазы стали испытывать на себе действие азота и кислорода, сжатых до нескольких атмосфер. Для примера отметим, что выпускники Кронштадтской водолазной школы в конце XIX века погружались на 50-60-метровые глубины.
В том же столетии было открыто явление наркоза вообще. Само это название произошло от греческого "нарке" - "оцепенение" или "онемение". Вполне естественно, что многие ученые начали искать объяснение подобному феномену, вызываемому эфиром, закисью азота, хлороформом и многими другими химическими соединениями. Одну из теорий развития наркоза, получившую название "липидной", выдвинул немец Ханс Хорст Мейер, предположивший зависимость наркотической силы того или иного препарата от его способности растворяться в жирах, т.е. в липидах, а его сын Курт Мейер, поставив опыты на лягушках в барокамере, обнаружил у них под давлением 90 атмосфер паралич, который исчезал при уменьшении давления, и в 1923 году назвал это обратимое состояние "азотным наркозом". Вплоть до середины 1930-х гг. физиологи, изучавшие заболевания водолазов, полагали, что азотный наркоз обусловлен токсическим эффектом кислорода, содержащегося в воздухе, а не азота, хотя по расчетам получалось, что влияние кислорода воздуха должно сказываться приблизительно на 90-метровой глубине, в отличие от медицинского "чистого" кислорода, при дыхании которым даже глубины около 20 метров становятся смертельно опасными и ни один (!) дайвер при этом не застрахован от внезапного кислородного отравления вплоть до конвульсий и утопления.
Подлинные причины азотного наркоза были открыты лейтенантом медицинской службы американских ВМС Албертом Бенке. Начиная с 1935 года он опубликовал серию научных работ, показавших, что симптомы реакции организма на кислород и азот различны и что при замене в воздухе азота на аргон развиваются еще более сильные признаки наркоза. И азот, и аргон хорошо растворимы в жирах, а следовательно, азотный наркоз, как и аргоновый, обусловлен растворением газа в жировой оболочке клеток, что возможно только при повышенном давлении.
Тем временем водолазы погружались все глубже, симптомы азотного наркоза возникали все чаще и как минимум существенно осложняли выполнение подводных и кессонных работ. Водолазы даже вывели "закон сухого мартини", соотнеся количество выпитого коктейля с глубиной погружения на сжатом воздухе. Например, 300 мл мартини соответствовал спуск на 200 футов. Кроме того, было замечено, что люди, плохо переносящие алкоголь и не умеющие держать себя в руках после употребления его даже в малых дозах, особенно подвержены глубинному опьянению.
Изобретение акваланга, сделавшее подводные погружения общедоступными, имело, как и все прочие технические достижения, негативную сторону, заключавшуюся в резком учащении несчастных случаев, произошедших под водой. Широкую огласку получила гибель в результате азотного наркоза опытнейшего французского аквалангиста Мориса Фарга, друга Жака-Ива Кусто, который в 1947 году просигналил с глубины 300 футов о том, что у него все в порядке, и, написав на дощечке, прикрепленной к тросу на рекордной отметке 385 футов, свои инициалы, не смог самостоятельно всплыть. На глубине, превышающей 120 м, действие азота под давлением 12 добавочных атмосфер на мозг человека становится фатальным.
Гибель Мориса Фарга была особенно бессмысленной еще и потому, что в Советском Союзе такую глубину давно превзошли. В 1932 г. А.Д.Разуваев погрузился на сжатом воздухе на 100 м, в 1935 г. И.Т.Чертан и В.Г.Хмелик - на 115 м, а в 1937 г. В.И.Медведев взял пробу грунта на глубине 137 м. Имеются также сведения о том, что в 1938 - 1939 г. советские водолазы достигли глубин 150-156 метров, дыша воздухом, но этот рекорд, как и предыдущие, не был зарегистрирован официально.
Во время перечисленных и других погружений водолазы испытывали галлюцинации, возбуждение, нарушения памяти и координации, помутнение сознания и эйфорию, которые исчезали при всплытии. Один из водолазов ощущал себя на минном поле, другой со смехом выбросил жгут гидрокомбинезона, третий бесцельно бродил по грунту, сообщая по телефону, что чувствует себя великолепно.
В 1933 г. после подъема подводной лодки № 9 с глубины 84 м один из работников ЭПРОНа (Экспедиции подводных работ особого назначения) рассказал писателю И.Соколову-Микитову: "Я чувствовал, как стала кружиться голова, застучало в висках. Потом перед глазами пошли круги, круги плыли, лопались, вырастали - синие, оранжевые, красные. Вдруг я ясно услышал музыку. Перед глазами моими висели как бы гроздья цветов, бегали огоньки... Я лежал на грунте. Товарищ взял меня руками за низ рубахи, и нас стали поднимать вместе. На четвертой выдержке я пришел в себя". А в 1945 - 1946 г. авторы сценария учебного фильма "Физиология и патология подводного труда" проиллюстрировали галлюцинации, вызываемые азотным наркозом, образом фрегата, мчащегося на водолаза.
Нельзя не упомянуть о двух выдающихся отечественных физиологах, которые внесли огромный вклад в изучение причин, вызывающих глубинное опьянение: Николае Васильевиче Лазареве и Генрихе Львовиче Зальцмане; с последним посчастливилось работать и автору этих строк. Н.В.Лазарев в 1939 г. впервые в мире вызвал азотный наркоз у теплокровного животного (белой мыши), исчезавший при понижении давления в барокамере. Лазарев считал, что "мы живем в атмосфере, состоящей из сильного наркотика, который не оказывает на нас сильного воздействия лишь потому, что он плохо растворим в воде и крови".
Г.Л.Зальцман, проводя эксперименты с участием водолазов, применил электроэнцефалографию и психофизиологические тесты. Он зафиксировал серьезные нарушения функций головного мозга, а также почерка, рисунка и ассоциативного мышления. Позже в экспериментах на животных нам удалось объективно доказать, что на начальном этапе развития азотного наркоза происходит торможение коры головного мозга, а также ретикулярной формации - структуры центральной нервной системы, которая, в частности, обеспечивает переход мозга от сонного к бодрствующему состоянию и наоборот. Следует отметить, что похожие изменения происходят и при алкогольном опьянении. Однако начиная с давлений, близких к 15 атм, возникает прогрессивно нарастающее возбуждение подкорки, что может проявляться дрожью и судорогами. Удалось также определить, какие нейрохимические вещества и ионы, переносящие информацию в центральной нервной системе, преимущественно реагируют на воздействие повышенных парциальных давлений азота. Наконец, были подобраны фармакологические средства, препятствующие развитию глубинного опьянения. Правда, их бесконтрольное использование перед спуском зачастую становится еще более опасным, чем само погружение, что касается и большинства прочих лекарств. Дело в том, что газы, входящие в состав дыхательных смесей, в том числе кислород и азот, под повышенным давлением начинают действовать как добавочный биоактивный реагент, изменяющий нормальное состояние организма, и на этом фоне многие фармсредства ведут себя совершенно иначе, чем в обычных условиях.
Так что же необходимо знать дайверу о профилактике глубинного опьянения?
Прежде всего надо определить собственную чувствительность к азотному наркозу. Такие тесты, проводимые в барокамере, осуществляются в ряде бароцентров России, в том числе в Институте медико-биологических проблем (Москва) и Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург). Результатом тестирования будет установленная врачом-спецфизиологом ваша личная глубина погружения на нитроксе и сжатом воздухе, превышать которую категорически нельзя.
Если же вы все-таки проигнорировали этот предел и неожиданно ощутили признаки немотивированного эйфорического состояния, превышающего обычную радость от встречи с подводным миром, а тем более если у вас возникли зрительные или слуховые галлюцинации, немедлено всплывайте, разумеется, соблюдая правила декомпрессии. Скорее всего, эти ощущения пройдут уже на ближайшей декомпрессионной остановке.
Помните, что даже у особо чувствительных людей глубинное опьянение не развивается на глубинах до 30 метров. Но азотный наркоз находится во взаимозависимости с другими факторами, сопутствующими подводным погружениям. Он может обостряться низкой температурой окружающей среды, а также сам способен понизить температуру вашего организма; он может усилить вашу чувствительность к декомпрессионному заболеванию, кислородной интоксикации, воздействию углекислоты и пр. и сам может быть усилен этими причинами. Принимая перед погружением фармакологические препараты или алкоголь, вы рискуете вызвать под водой целую цепь взаимосвязанных неблагоприятных явлений. Речь о падении температуры тела, неадекватном поведении и прочих реакциях вашего организма, результатом которых зачастую становится утопление. К столь же плачевному итогу может привести необдуманное решение о совершении спуска в состоянии недомогания или даже просто в плохом настроении.
Подробности о связи вашей дайверской активности с теми или иными заболеваниями и приемом фармакологических средств вы можете найти на страницах журнала Divers Alert Network; на многие ваши вопросы могут ответить спецфизиологи. Ведь чем лучше вы будете готовы к предстоящему спуску теоретически и практически, тем безопаснее он пройдет, чего я вам искренне и желаю.
Александр Следков - доктор биологических наук, заведующий лабораторией гипербарической и подводной медицины НИИ промышленной и морской медицины Минздрава России. Имеет 22-летний опыт работ в области гипербарической физиологии. Основные научные труды, в т.ч. три монографии, посвящены изучению азотного наркоза и нервного синдрома высоких давлений.
Проведя некоторые исследования, ученые пришли к выводу, что при определенной концентрации азота, тот имеет свойство действовать как опьяняющее вещество. Его токсическое влияние обусловлено растворением азотных клеток в жирах и нарушением обмена веществ в организме человека. Также для глубинной болезни характерны снижение скорости внимания, притупление чувства самосохранения, торможение мышления.
Почему возникает азотный наркоз
Основной причиной возникновения азотного отравления является использование дайверами кислородной смеси при погружении, во время которого наблюдается токсическое влияние на мозг человека. Увеличение глубины погружения более чем на 45 метров может вызвать приступ эйфории или беспричинного волнения и паники.
Психологическое состояние дайвера прямым образом влияет на протекание азотного заболевания. Если человек удручен, то и на морской глубине он не испытает ничего кроме беспокойства и страха. Очень быстрое погружение под воду является причиной усиления ощущений глубинной болезни, так же как и холодная вода или алкогольное опьянение.
Особенности заболевания
Среди множества водных развлечений считается одним из самых небезопасных занятий. Любители подводного мира могут испытывать самые разные ощущения под действие так званой азотки – от легкого наркотического опьянения до нарушения координации движений и даже потери памяти. Проблемы с памятью, неадекватное поведение, веселость, галлюцинации возникают у тех дайверов, которые при погружении опустился на глубину 50-60 м.
Для тех, кто решил заняться в подавленном состоянии, да еще и нырнуть на глубину более 70 м, характерны неконтролируемое чувство страха, панические приступы, прострация, повышенное беспокойство. Действие азота на организм настолько сильно, что на больших глубинах (80-100 м) может вызвать наркотический сон, который может сопровождаться потерей сознания и даже остановкой сердца.
Советы по оказанию первой помощи и профилактические меры
При первых проявлениях глубинной болезни необходимо остановить спуск водолаза. В большинстве случаев все признаки азотного наркоза проходят после поднятия человека на глубину около 40 м. Если признаки болезни не исчезли, необходимо поднять пострадавшего на поверхность и обеспечить ему доступ воздуха путем освобождения от снаряжения и сковывающего обмундирования.
Для того, чтобы различного вида проходили с минимальным риском, стоит придерживаться некоторых мер предосторожности, которые помогут предотвратить или облегчить состояние азотного отравления.
Одним из главных условий профилактики является соблюдение определенной максимальной глубины, на которую могут спускаться водолазы с разным опытом погружения.
Тренировочные спуски в барокамерах позволят выработать устойчивость организма к воздействию азота. Об этом стоит помнить дайверам, желающим покорять новые подводные глубины.
В атмосферном воздухе на долю азота приходится 78,08 процента. Таким образом, парциальное давление его на уровне моря составляет около 0,8 кгс/см 2 . Дыхание сжатым воздухом на глубинах, превышающих 40 м, вызывает азотный наркоз («глубинное опьянение»).
Существует несколько теорий природы наркоза. Большинство водолазных врачей разделяют теорию Мейера (1899) и Овертона (1901), которые установили, что всякое вещество, инертное в химическом отношении, но растворимое в жирах и липидах, является наркотиком. Причем наркотическая сила таких веществ тем значительнее, чем больше их молекулярный вес.
Инертные газы по молекулярному весу располагаются в следующем порядке: водород (H2, молекулярный вес - 2), гелий (He - 2), азот (N2 - 14), аргон (Ar - 18), криптон (Kr-36), ксенон (Xe - 54). Если человеку предложить дышать при атмосферном давлении смесью, содержащей 21 процент кислорода, в которой азот заменен ксеноном или криптоном, он впадет в наркотический сон.
Азот и аргон обнаруживают наркотические свойства при увеличении давления.
Первая стадия наркоза характеризуется нарушением баланса процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе, вторая - преобладанием процесса торможения: развивается наркотический сон.
Вдыхание сжатого воздуха на глубинах 40-50 м снижает способность к тонкому аналитическому мышлению, удлиняет скрытое время ответных двигательных реакций, нарушает сложные дифференцировки. На глубинах 50-60 м появляется чувство беспричинной веселости или подавленности. Иногда возникает головокружение. Снижение работоспособности прогрессирует. На глубинах 60-70 м ослабляется способность к концентрации внимания, водолаз начинает делать ошибки при выполнении простых профессиональных задач. Картина напоминает алкогольное опьянение.
Жак-Ив Кусто описывает случай азотного наркоза из практики своей группы подводных исследований. Две пары аквалангистов погрузились для выполнения работы на глубину около 70 м. Рядом начинался обрыв, уходивший в глубину. Когда аквалангисты собирались приступить к делу, один из них неожиданно начал погружаться в пучину, не отвечая на сигналы товарищей. Азотный наркоз! Самый опытный из группы догнал его и силой вытащил на безопасную глубину. Пострадавший вновь обрел способность правильно оценивать обстановку и очень удивился, почему его держат за ворот гидрокомбинезона. Впоследствии он свои действия на глубине припомнить и объяснить не мог.
Чувствительность к наркотическому действию азота индивидуальна. Так, в приведенном случае только один из четырех аквалангистов впал в опасное для жизни состояние наркотического возбуждения. К тому же устойчивость к наркотическому действию азота увеличивается при многократных погружениях на глубины 40-60 м.
В связи с возможностью азотного наркоза правила водолазной службы ограничивают погружения на сжатом воздухе глубиной 60 м. Для погружения на большие глубины применяются искусственные газовые смеси с частичной или полной заменой азота гелием. Отечественные и зарубежные исследования последних лет показали, что дыхание гелиокислородной смесью возможно при давлениях порядка 80 атм. и даже более.
3 8 ..II . Заболевания и травмы, связанные с изменением парциального давления газов
7. Наркотическое действие индифферентных газов (азотный наркоз) у водолазов
Диагностика
7.1. Наркотическое действие индифферентных газов (азотный наркоз) – патологическая реакция организма на воздействие повышенных парциальных давлений индифферентных газов (в частности, азота) в газовой среде или во вдыхаемой газовой смеси и характеризующееся изменениями высшей нервной деятельности.
В основе механизма наркотического действия лежит насыщение азотом нервных структур, что проявляется торможением высших и расторможением низших функций головного мозга.
7.2. Причиной наркотического действия азота является превышение допустимой величины его парциального давления во вдыхаемой газовой смеси.
Наркотическое действие азота могут усиливать следующие факторы:
Повышенная или пониженная температура окружающей среды;
Повышенное содержание диоксида углерода или вредных веществ (оксидов углерода и азота) во вдыхаемой газовой среде;
Тяжелая физическая работа.
7.3. Азотный наркоз в водолазной практике встречается при использовании для дыхания сжатого воздуха на глубинах более 40 м.
Выраженные проявления азотного наркоза могут возникнуть
При спусках водолазов в аварийных случаях на глубины до 80 м в снаряжении с открытой схемой дыхания и в вентилируемом снаряжении;
- в снаряжении с полузамкнутой схемой дыхания в случае нарушения правил приготовления дыхательных газовых смесей;
В барокамерах при проведении тренировочных спусков и лечебной рекомпрессии под давлением от 6 до 10 кгс/см 2 (60- 100 м вод.ст.).
7.4. По клиническим признакам различают три стадии наркотического действия азота: начальную, неполного наркоза, полного наркоза.
Начальная стадия развивается при повышенном давлении воздуха 4-6 кгс/см 2 (40–60 м вод. ст.). Для нее характерно состояние, сходное с легким алкогольным опьянением: небольшое возбуждение или заторможенность, приподнятое настроение, снижение самоконтроля, ложная самоуверенность, болтливость, беспричинная веселость. Как правило, сохраняются хорошее самочувствие и физическая работоспособность.
Стадия неполного наркоза наступает при избыточном давлении воздуха 6-10 кгс/см 2 (60–100 м вод. ст.). В этой стадии перечисленные выше признаки становятся более выраженными. Снижается умственная работоспособность, ухудшается ориентация в пространстве, нарушаются память и координация движений. Притупляется чувство опасности. Затрудняется выполнение работ вплоть до невозможности их проведения. Отмечается замедление реакции на подаваемые сигналы и команды. Может произойти потеря самоконтроля, контроля за обстановкой, за управлением водолазным снаряжением. Необдуманные действия могут привести к аварийной ситуации.
Стадия полного наркоза развивается при избыточном давлении воздуха свыше 10 кгс/см 2 (100 м вод. ст.). Она характеризуется появлением зрительных или слуховых галлюцинаций и потерей сознания.
При декомпрессии явления наркотического действия азота быстро уменьшаются и полностью проходят без остаточных явлений при отсутствии каких-либо лечебных мероприятий.
7.5. При диагностике учитываются величина парциального давления азота в газовой среде и поведение водолаза. Действие азота усиливается одновременно с повышением и прекращается с понижением его парциального давления. Восстановление функции высшей нервной деятельности происходит в обратном порядке относительно появления симптомов без выраженного скрытого периода.
Наркотическое действие азота следует отличать от отравлений диоксидом углерода и выхлопными газами. Положительный эффект при вентиляции скафандра свидетельствует об отравлении диоксидом углерода, а результат экспресс-анализа воздуха – о наличии или отсутствии в воздухе вредных веществ.
Оказание помощи
7.6. Наркотическое действие азота не требует специального лечения, так как при спусках на глубины до 60–80 м оно не представляет опасности для здоровья человека ни в период его проявления, ни в более отдаленные сроки. Опасность для водолаза представляют ошибочные действия, которые он может совершать в состоянии азотного наркоза.
Первая помощь при появлении у водолаза признаков наркотического действия азота (неадекватное поведение, беспричинный смех, нарушение правил использования снаряжения, необоснованный отказ от выполнения указаний руководителя спуска и др.) заключается в прекращении дальнейшего погружения или пребывания водолаза на грунте и подъеме его на поверхность (понижении давления в барокамере) с соблюдением режима декомпрессии.
При потере водолазом сознания под водой следует руководствоваться требованиями п. 2.10.2.1 Межотраслевых правил.
Профилактика
7.7. Предупреждение азотного наркоза в водолазной практике достигается путем ограничения максимальной глубины спуска, которая для большинства водолазов при использовании для дыхания сжатого воздуха составляет 60 м , а для наиболее опытных водолазов при необходимости проведения спусков в аварийной ситуации – 80 м .
