Внимание глубина

Сущность гипервентиляции легких воздухом сводится не столько к накоплению запасов кислорода в организме, сколько к удалению возможно большего количества углекислого газа, так как усиленное промывание легких атмосферным воздухом может повысить содержание кислорода в альвеолярном воздухе только на 0,1-0,2 литра. Дополнительного насыщения крови кислородом при этом почти не происходит; ведь у здоровых людей гемоглобин крови при обычном дыхании почти полностью насыщен кислородом. Самое большее, что может быть воспринято кровью дополнительно, это 0,05-0,1 литра кислорода. Такое количество кислорода обеспечивает возможность задержки дыхания в покое в среднем еще на одну минуту, а при мышечной работе, в зависимости от ее интенсивности, только на 15-25 секунд, не больше.

При частых и глубоких вдохах и выдохах напряжение углекислого газа в альвеолярном воздухе резко падает и углекислота крови начинает усиленно выделяться в легкие. Так как поступление углекислоты из тканей в кровь остается прежним, а выделение ее усиленно, то наступает понижение ее напряжения в крови.

На первый взгляд возможности гипервентиляции в продлении пребывания под водой очень велики, так как из предыдущих глав мы помним, что возбуждение дыхательного центра зависит в основном от увеличения парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе. Но, к сожалению, это не совсем так.

Усиленная вентиляция легких может продолжаться без опасных последствий обычно только в течение 1-2 минут. Если она продолжается 5-6 минут, то человек начинает чувствовать головокружение, звон в ушах, спутанность сознания, нарушение координации движения и другие симптомы, характерные как для гипервентиляции, так и для кислородного голодания. Если энергичная гипервентиляция продолжается 15-20 минут, наступают судороги и потеря сознания.

Иногда усиленная гипервентиляция, продолжающаяся даже немногим более 2-3 минут, может привести к непроизвольной остановке дыхания (апноэ) на 1-2 минуты. Происходит апноэ потому, что прекращается потребность организма в дыхании. Оно восстановится только тогда, когда содержание кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе достигнет определенной нормы. Возможно, кто-то сделает из только что сказанного поспешный вывод, что апноэ довольно безобидно: ведь организм сам позаботится о себе и вовремя возобновит дыхание. На самом же деле апноэ опасно. Но посмотрим, что может произойти после усиленной гипервентиляции.

По окончании гипервентиляции парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе составит в среднем 12 мм рт.ст., а кислорода - 136 мм рт.ст. При отсутствии дыхания через минуту парциальное давление углекислого газа в альвеолах поднимается соответственно до 35 мм рт.ст., а давление кислорода упадет до 52 мм рт.ст. К концу второй минуты при отсутствии дыхания напряжение углекислого газа еще не достигает нормы, необходимой для стимуляции дыхания, в то время, как напряжение кислорода упадет до 32 мм рт.ст. При таком парциальном давлении кислорода в альвеолярном воздухе гемоглобин крови насыщен лишь на 55 процентов, т, е. на 40 процентов меньше, чем в нормальных условиях. При этом весь организм, и в первую очередь головной мозг, сосуды которого при снижении напряжения углекислоты в крови сужаются, находится в условиях острого кислородного голодания. Но при недостаточно высоком парциальном давлении углекислого газа роль падения парциального давления кислорода как сигнала к возобновлению дыхания резко понижается. В результате этого потеря сознания наступает раньше, чем возобновится дыхание. Потеря же сознания на воде перед нырянием или во время него может закончиться утоплением.

Американский физиолог Альберт Краг описывает восемь случаев, когда в результате гипервентиляции в течение двух минут и даже менее (10-12 вдохов) ныряльщики теряли сознание. При этом пятеро погибло (двое из них утонули в бассейне).

Для выяснения механизма потери сознания у ныряльщиков Альберт Краг провел лабораторные исследования, воспроизводившие все фазы ныряния: гипервентиляцию, задержку дыхания с физической нагрузкой, вдох. В результате опытов было установлено, что физическая нагрузка после гипервентиляции повышала парциальное давление углекислого газа, но его роль, как сигнала к возобновлению дыхания, резко снижалась. При таких обстоятельствах сигнал может возникнуть с роковым опозданием, поскольку в это же время парциальное давление кислорода падает до уровня, вызывающего кислородное голодание головного мозга.

Имели место два случая потери сознания и при спусках с аквалангами. Два из них произошли в Ленинградском морском клубе. Отравление вредными примесями исключалось, что подтвердил и анализ проб, взятых из баллонов акваланга. Спортсмены перед погружением чувствовали себя хорошо. Явно, что с ними было не простое обморочное состояние. В чем же причина?