Физиологическое и токсическое действие кислорода под повышенным давлением

Модуль 1. Физиологическое и токсическое действие кислорода под повышенным давлением

1.1. Допустимые и критические концентрации кислорода

Список условных обозначений и сокращений

[pic 1]

Ранее проведенными исследованиями установлено, что дыхание кислородом при атмосферном давлении способствует повышению профессиональной работоспособности водолазов. Авторы указывают, что полное насыщение тканей кислородом способствует ликвидации кислородного долга и профилактике гипоксии, если таковые развивались в период, предшествующий выполнению интенсивных нагрузок.

Дыхание кислородом рекомендовали проводить циклами по 7-10 суток 30-40 минут ежедневно. Кроме того, было установлено, что для экстренного повышения профессиональной работоспособности водолазов, сниженной вследствие хронического утомления или переутомления, более эффективно использовать дыхание кислородом под повышенным давлением в барокамере. При этом выявлено, что сеансы оксигенобаротерапии с индивидуальной дозой кислорода, устанавливаемой заранее и равной 15-40 минутам при парциальном давлении кислорода 2,5 кгс/см 2 (15 м по манометру барокамеры), приводят к нормализации функционального состояния организма, повышению косвенных и прямых показателей работоспособности, а главное - увеличению показателя МПК.

Этот факт, по мнению Д.В. Бакланова, свидетельствовал о том, что дыхание кислородом под повышенным давлением положительно влияло на электрон-транспортную цепь и окислительное фосфорилирование в митохондриях клеток. Концентрация кислорода при его использовании под давлением ограничивается отравляющим действием.

Предел кислородной концентрации, переносимой человеком, зависит от парциального давления кислорода, экспозиции и от непостоянной, иногда не определяемой заранее чувствительности к кислороду. Установлено, что толерантность здоровых людей к нейротоксическому действию кислорода подвержена значительным колебаниям.

Два автора обосновали предположение о «единой дозе интоксикации легких» (ЕДИЛ), которая выводится по формуле:

[pic 2]

где:

t - экспозиция

pO2 - парциальное давление кислорода, МПа

Предложена методика расчета суммарной дозы гипероксии при непрерывном дыхании газовыми смесями с различным парциальным давлением кислорода при декомпрессии в барокамере после глубоководных спусков. К сожалению, она не может быть использована при спусках в море с использованием для дыхания только кислорода.

Безопасное время дыхания кислородом в зависимости от его парциального давления предлагалось определять по эмпирической формуле:

[pic 3]

где:

t - экспозиция в минутах;

 P- парциальное давление кислорода в кгс/см 2 Результаты определения по этой формуле совпадают с данными E. Lanphier. Для аварийных отсеков подводных лодок порог отравляющего действия кислорода определяет допустимое время существования личного состава, приведенное в таблице 1.

Табл. 1. Время существования личного состава в «сухих» отсеках с повышенным давлением

[pic 4]

Определенное значение в проявлениях кислородного отравления имеет функциональное состояние центральной нервной системы. Это положение необходимо учитывать при определении безопасных концентраций кислорода в дыхательных смесях для решения поставленных задач.

Например, в период Великой Отечественной войны кислородные судороги у водолазов наблюдались через 3-10 минут пребывания на глубине 20 метров в том случае, если спуски под воду проводились в сложной боевой обстановке (на виду у противника, под артобстрелом и т.д.). При профессиональном отборе водолазов также учитываются требования по устойчивости к кислородному отравлению.

Ранее считалось, что не «распад» функций центральной нервной системы и не «раздражение» корковых клеток кислородом, а различное по глубине и распространенности торможение центральной нервной системы обусловливает возникновение, характер и интенсивность кислородных судорог, которые являются выражением «взрыва» подкоркового возбуждения.