Баротравмы легких из-за длинной трубки дыхания

Как и все наполненные воздухом полости тела, легкие, как самая большая из них, подвержены непосредственным воздействиям давления. Различают повреждения, вызванные повышенным и пониженным давлением. Эти баротравмы могут проявляться как по отдельности, так и в комбинированной форме.

Общепринятые много лет назад трубки, выдвигающиеся почти на 70 см, привели к ряду повреждений легких, и поэтому сегодня их продажа запрещена. При использовании подобной дыхательной трубки входное отверстие находится у поверхности воды при давлении 1 бар, а легкие на глубине 70 см при давлении 1,07 бара.

Имеющееся в легких относительное пониженное давление ведет уже на этой небольшой глубине к повреждениям. Из-за продленного мертвого пространства (пространство в трубке, где не происходит газообмен) и маятникового дыхания (повторное вдыхание использованного воздуха) может произойти отравление двуокисью углерода.

Баротравма при погружениях с задержкой дыхания

При погружениях с задержкой дыхания, т. е. без акваланга, легкие сжимаются в соответствии с возрастанием давления окружающей среды. Так как эластичность легких и грудной клетки ограничены, то максимально достижимая глубина зависит от объема легких. Как уже описывалось, после полного выдоха еще остается воздух в жестких дыхательных путях. Это остаточное количество, примерно 1,5 л, называется остаточным объемом. Если легкие сжимаются до меньшего, чем остаточный, объема, то, как при дыхании через удлиненную дыхательную трубку, может произойти кровоизлияние в легкие, чтобы выровнять возникающее пониженное давление.

Ныряльщик с трубкой может рассчитать максимальную глубину погружения, если ему известна жизненная емкость своих легких. Предположим, что дайвер с трубкой имеет жизненную емкость легких 4,5 л и остаточный объем 1,5 л, это дает общую вместимость легких 6 л. По закону Бойля — Мариотта объем заключенного количества воздуха уменьшается в той же степени, в какой возрастает давление.

Для того чтобы рассчитать, когда 1,5 л достигнут критического объема, 6 л общей вместимости при давлении 1 бар делят на 1,5 л остаточного объема. 6 л х 1 бар = 4 бара 1,5 л. Теоретическое максимальное давление составило бы 4 бара, что соответствует 30 м глубины.

Дайвер должен постоянно дышать, не задерживая воздух. Непроизведенный выдох при подъеме ведет к повреждениям, вызванным повышенным давлением, таким как разрыв или перерастяжение легких Но так как ныряльщик с дыхательной трубкой не всегда вдыхает одинаковое количество воздуха и воздух теряется из-за необходимого выравнивания давления в маске, ушах и пазухах, то в расчет должны приниматься 10 м зоны безопасности максимальная глубина погружения составляет, таким образом, 20 м. При уменьшенной жизненной емкости, которая может иметь место у пожилых и нетренированных людей, безопасная глубина резко уменьшается. Повреждения легких могут произойти уже на относительно малых глубинах от 6 до 12 м.

Повреждения легких высоким давлением

Значительно более частыми, чем повреждения пониженным давлением, являются повреждения, возникающие из-за задержки дыхания при всплытии. Повышенное давление, возникающее из-за расширяющегося воздуха, является причиной перерастяжения или даже разрыва легких. Регулятор дыхания обеспечивает дайвера смесью для дыхания, точно соответствующей давлению окружающей среды. Объем легких всегда остается одинаковым, однако имеющееся в легких количество воздуха возрастает с увеличением глубины.

Дайвер, который производит на глубине 10 м полный вдох, имеет, собственно, и далее объем легких, равный 6 л: в них, однако, давление 2 бара, что соответствует количеству воздуха 12 л на поверхности воды (закон Бойля — Мариотта). При подъеме на поверхность и снижении давления окружающей среды воздух в легких расширяется. При нормальном дыхании и при сокращении максимально допустимой скорости подъема производится постоянное выравнивание давления.

Если скорость подъема повышается, то быстро расширяющийся воздух следует выпускать путем усиленного выдыхания. Если при подъеме происходит осознанная или неосознанная задержка воздуха из-за паники или ларингоспазма, то следствием может стать перерастяжение или разрыв легких.

Симптомы

Боли в области легких сразу после всплытия, проблемы с дыханием, посиневшие губы являются признаками кислородной недостаточности. Проявление неврологических симптомов, таких как отказ органов чувств и явления паралича.

Факторы риска

Молодые здоровые легкие могут в нормальном случае без вреда выдержать перерастяжение примерно в 20% благодаря своей эластичности. Это соответствует всплытию с задержкой дыхания с глубины всего в 2 м. Однако имеется несколько факторов риска, которые благоприятствуют перерастяжению или разрыву легких.