Wpływ zmian wartości ciśnienia atmosferycznego na stan zdrowia człowieka

dr hab. n. med. Barbara Nieradko-Iwanicka

Katedra i Zakład Higieny Uniwersytetu Medycznego w Lublinie

Normobaria - ciśnienie równe 1 atmosferze (1033g/cm², czyli 760 mm Hg przy temperaturze 0 ºC na poziomie morza)

Hipobaria - stan obniżonego ciśnienia atmosferycznego

Hiperbaria - stan podwyższonego ciśnienia atmosferycznego

Kompresja - proces zwiększania ciśnienia atmosferycznego

Dekompresja - proces zmniejszania ciśnienia atmosferycznego

Dekompresja - proces ponownego zwiększania ciśnienia atmosferycznego

Hipoksja - niedotlenienie

Ciśnienie atmosferyczne od poziomu morza do wysokości 2000 m n.p.m. nie wpływa na czynność organizmu. Im wyżej nad poziomem morza, tym ciśnienie atmosferyczne staje się niższe, powietrze bardziej rozrzedzone, a ciśnienie cząsteczkowe tlenu spada. W miarę oddalania się wzwyż od powierzchni ziemi rozwija się hipoksja hipobaryczna.

Zanurzanie się pod wodą, lub wchodzenie do kopalni, kesonów, gdzie panuje stan podwyższonego ciśnienia atmosferycznego (hiperbaria) może wywoływać stany patologiczne. Uważa się, że człowiek może znosić ciśnienie sprężonego powietrza dochodzące do 1820kPa ( 18 atmosfer). W tych warunkach gęstość powietrza jest tak duża, że utrudnia wymianę gazową w płucach. Wraz ze wzrostem ciśnienia atmosferycznego następuje zwiększenie się ciśnienia cząstkowego tlenu. Zwiększa też pracę mięśni oddechowych. Niebezpieczeństwo w wypadku oddychania powietrzem o podwyższonym ciśnieniu wiąże się z nasyceniem tkanek azotem, a także działaniem narkotycznym azotu. Działanie narkotyczne azotu (upojenie głębinowe) ujawnia się przy wartości ciśnienia około 405kPa (4 atm). Upojenie głębinowe cechuje się uczuciem radosnego błogostanu i euforią z rozproszeniem uwagi, osłabieniem orientacji, podnieceniem i zaczepnością. Równocześnie pojawia się niezborność ruchów i osłabienie siły mięśniowej. Dlatego w nurkowaniach głębokich stosuje się mieszaninę tlenu z helem (np.98% He i 2% O₂). Oddychanie czystym tlenem podczas nurkowania nie jest wskazane ze względu na ryzyko zatrucia tlenem. Już kilkugodzinne oddychanie czystym tlenem w warunkach hiperbarii (304kPa-3atm) wywołuje uszkodzenie ściany pęcherzyków płucnych. Hemoglobina utlenowująca się w prawidłowym ciśnieniu prawie w 100% nie może wiązać nadwyżki tlenowej, która rozpuszcza się w osoczu krwi w tak dużych ilościach, że przy ciśnieniu ponad 5 atm tkanki są zaopatrywane w tlen wyłącznie przez osocze, a oksyhemoglobina nie oddaje tlenu. Następstwem tego jest zmniejszenie ilości dwutlenku węgla wiązanego przez krew i gromadzenie się go w tkankch. W związku z tym naczynia się zwężają, ukrwienie tkanek pogarsza się, co odbija się przede wszystkim na procesach enzymatycznych, niekiedy nieodwracalnie. Duża prężność tlenu osłabia aktywność enzymów oddechowych. Objawy zatrucia tlenem to: nudności, bladość powłok, ból i zawroty głowy, przyspieszenie akcji serca, wzrost ciśnienia tętniczego, drżenie mięśni, następnie zamroczenie, drgawki, typu padaczkowego, a nawet zgon.

Nurkom w skafandrach mogą zagrażać w okresie hiperbarii niebezpieczeństwa wynikające z nieprawidłowego zaopatrzenia w powietrze. Przy niedostatecznie szybkim zwiększaniu sprężania powietrza w hełmie wytwarza się niższe ciśnienie niż w otoczeniu i nurek ginie wskutek zmiażdżenia klatki piersiowej wtłoczonej do hełmu; jest to efekt bańki.

Jeśli powietrze wtłaczane jest pod ciśnieniem zbyt wysokim względem poziomu zanurzenia, wtedy rozpręża się w całym, skafandrze i nurek zostaje z narastająca szybkością gwałtownie uniesiony na powierzchnię, ulegając gwałtownej dekompresji To gwałtowne wypchnięcie nurka z powierzchnie nosi miano „efekt balonu”.

Innym niebezpieczeństwem związanym z dekompresją (wynurzaniem się po nurkowaniu lub podczas opuszczaniu kesonu) jest uwalnianie się pęcherzyków gazowych (najczęściej azotu) podczas szybkiego zmniejszania ciśnienia atmosferycznego w środowisku.

Choroba dekompresyjna (DCS - ang. decompression sickness)- zespół objawów dotykających osobę wystawioną na zbyt szybko zmniejszające się ciśnienie atmosferyczne. Może wystąpić w sytuacjach, gdy:

1. płetwonurek zbyt szybko wynurzy się na powierzchnię bez zastosowania odpowiedniej prędkości i przystanków dekompresyjnych

2. samolot po wystartowaniu dla bezpieczeństwa w kontrolowany sposób obniża w środku ciśnienie (samolot jest szczelny)

3. robotnik opuszcza keson lub kopalnię, do których wpompowano powietrze w celu pozbycia się wody.

Podczas dekompresji następuje zmniejszanie ciśnienia otoczenia, co powoduje z kolei powstawanie pęcherzyków gazu (zazwyczaj azotu) w tkankach i płynach ustrojowych organizmu. Azot normalnie występuje w tkankach i płynach ustrojowych organizmu w niegroźnej postaci rozpuszczonej. Podczas szybkiego zmniejszania ciśnienia, np. w przypadku rozszczelnienia kabiny lecącego samolotu, lub podczas wynurzania w nurkowaniu, następuje uwalnianie azotu rozpuszczonego w organizmie. Jeśli cały proces przebiega zbyt szybko, azot wytrąca się z krwi i tworzy pęcherzyki, wywołując zatory gazowe i objawy: świąd i marmurkowatość skóry, skrzypienie skóry, bóle stawów, uszkodzenia układu nerwowego, paraliż lub śmierć.

Dekompresja- wypadek nurkowy:

Akcja ratownicza w przypadku wypadku nurkowego:

1. ocena oddechu, drożności dróg oddechowych , tętna , świadomości

2. zebranie wywiadu dotyczącego nurkowania

-dolegliwości występujące podczas wypadku

-moment ich wystąpienia (chodzi o moment utraty przytomności) - podczas zanurzenia czy wynurzenia albo po nurkowaniu

- liczba nurkowań w ciągu ostatnich dni

-głębokość i czas nurkowania

-informacje o możliwych przyczynach wypadku nurkowego (np. choroby przewlekłe, awaria sprzętu)

-rodzaj stosowanej mieszaniny oddechowej (do nurkowania rekreacyjnego bywa używana mieszanina powietrza i tlenu - tzw. nitrox).

Pierwsza pomoc w DCS:

1. Podać 100% tlen do oddychania

2. Podtrzymywać funkcje życiowe

3. Ew. leczenie w komorze hiperbarycznej

Zagrożenia dla nurka wynikają z oddychania pod ciśnieniem wyższym niż na powierzchni. Nurek, aby mógł oddychać pod wodą, używa aparatu powietrznego. Jego elementem jest automat oddechowy, który podaje oddychającemu pod wodą nurkowi powietrze pod ciśnieniem równym ciśnieniu panującemu na danej głębokości. Na każde 10 metrów ciśnienie wzrasta o ~1 atmosferę, co oznacza, że nurek zanurzony na głębokość 30 metrów oddycha powietrzem pod ciśnieniem ~4 atmosfer. Ciśnienie panujące na tej głębokości jest sumą ciśnienia atmosferycznego (1 atm) i ciśnienia hydrostatycznego wywieranego przez słup wody (3 atm). W przestrzeniach powietrznych ludzkiego ustroju (płuca i drogi oddechowe, zatoki przynosowe, ucho środkowe) na tej głębokości znajduje się powietrze pod takim właśnie ciśnieniem.

Zmiany różnicy ciśnień pomiędzy otoczeniem a wnętrzem ciała nurka mogą powodować uraz ciśnieniowy (tzw. barotraumę). Barotrauma może być przyczyną krwawienia z dróg oddechowych po wynurzeniu. Rozpuszczenie w tkankach większej ilości gazów zawartych w powietrzu jest przyczyną choroby dekompresyjnej.

Podczas zanurzania objętość powietrza w zatokach przynosowych, uchu środkowym i płucach maleje, aby utrzymać ciśnienie otoczenia. Zjawisko to opisuje prawo Boyle'a i Mariotte'a, które mówi, że w stałej temperaturze iloczyn objętości danej masy gazu i jego ciśnienia jest wielkością stałą. W efekcie nurek musi (najczęściej poprzez wykonywanie próby Valsalvy) uzupełniać objętość powietrza w zatokach przynosowych i uchu środkowym. Podczas wynurzania spadek ciśnienia powoduje zwiększenie objętości powietrza w płucach i pozostałych przestrzeniach powietrznych. Zatrzymanie oddechu lub zatkanie dróg łączących ucho środkowe lub zatoki przynosowe z jamą nosowo-gardłową może być przyczyną urazu spowodowanego gwałtownym wzrostem objętości powietrza. Najgroźniejsze jest wstrzymanie oddechu, które doprowadza do uszkodzenia pęcherzyków płucnych przez rosnącą w trakcie wynurzania objętość powietrza. Tak rozwija się uraz ciśnieniowy płuc 9barotrauma), do którego najczęściej dochodzi podczas szybkiego wynurzania z małej głębokości (do 10 metrów). Pierwsze objawy zwykle występują w ciągu 30 minut od wynurzenia; są to: kaszel, krwista plwocina, przyśpieszony oddech, ból w klatce piersiowej nasilający się podczas oddychania, duszność i sinica. Jeśli pęcherzyki gazu w wyniku uszkodzenia tkanki płucnej dostaną się do krwiobiegu, może dojść do tętniczych zatorów powietrznych w krążeniu mózgowym lub wieńcowym. Dostanie się powietrza do jamy opłucnej jest przyczyną odmy, niekiedy prężnej.

Warunkach hiperbarii może otwierać się otwór owalny. Jest on anatomicznie drożny u 30% dorosłych ludzi. Wówczas istnieje ryzyko przedostania się pęcherzyków azotu do dużego krążenia (zatory skrzyżowane) łącznie z zatorem mózgu, czy innych ważnych dla życia narządów.

Roboty kesonowe

Keson to komora wypełniona sprężonym powietrzem, które wypycha wodę z dna rzeki lub morza, by robotnicy mogli w nim budować fundamenty mostów, tunele, zapory wodne. W kesonie robotnicy pracują w warunkach hiperbarii- pod zwiększonym ciśnieniem atmosferycznym.

Praca w kesonie dzieli się na okresy

1. śluzowanie wejściowe, czyli kompresja

2. okres pracy w stałym ciśnieniu w komorze roboczej

3. okres obniżania ciśnienia po skończonej pracy - powolny spadek ciśnienia do poziomu normalnego (1 atmosfery) - inaczej okres śluzowania wyjściowego- dekompresji.

W okresie kompresji zachodzi, podobnie jak przy zanurzaniu się nurka pod wodą, nasycanie się tkanek gazami z powietrza w stopniu zależnym od ich ciśnienia parcjalnego. Wzrost ciśnienia nie powinien przekraczać 0,2 atm/1 minutę.

Temperatura powietrza w kesonie wynosi 17-22ºC, wilgotność jest bardzo duża-powyżej 99%. W okresie kompresji może występować wciąganie błony bębenkowej i z tego powodu przytępienie słuchu. Przy niedostatecznej drożności trąbki Eustachiusza może dojść do krwawienia do jamy bębenkowej, a nawet przerwania błony bębenkowej. Oddechy stają się głębsze i zwolnione (o 2-3 oddechy/minutę), tętno także ulega zwolnieniu (o ok. 14 uderzeń serca/minutę).

W okresie pracy w stałym ciśnieniu w warunkach kompresji azot zawarty w sprężonym powietrzu rozpuszcza się we krwi i płynach ustrojowych oraz w tkance tłuszczowej. W tkance tłuszczowej wskaźnik pochłaniania azotu jest 5 razy większy niż we krwi. Im dłuższy jest czas pracy w warunkach hiperbarii i im wyższe jest ciśnienie powietrza w kesonie, tym większa ilość azotu rozpuszcza się w tkankach aż do zupełnego ich nasycenia azotem. W ciągu 4 godzin następuje nasycenie ustroju azotem w 90%. U pracowników kesonów stwierdza się niekiedy zmniejszoną liczbę krwinek czeronych w jednostce objętości krwi.

Najbardziej niebezpieczny jest okres dekompresji. Czas trwania dekompresji zależy od czasu pracy w kesonie i ciśnienia w nim panującego. Przy nadciśnieniu 1,6 atm, czas dekmpresji wynosi 18 min, przy nadciśnieniu 2 atm - 30min, 3 atm- 1 godzinę. Czas pracy w kesonie jest regulowany przepisami. Zupełne wydalenia azotu z organizmu po dekompresji wymaga kilku godzin.

Choroba kesonowa (aeropatia, aeroembolia) polega na wytwarzaniu się pęcherzyków azotu we krwi i tkankach. Zbyt szybka bowiem dekompresja powoduje gwałtowne przechodzeni azotu roztworu w postać gazową (zgodnie z prawem Henry'ego). Tkanki o dużej zawartości tłuszczu nasycają się podczas kompresji większą ilością azotu i ulegają desaturacji wolniej od innych. Dlatego późne występowanie objawów choroby kesonowej dotyczy zazwyczaj osób otyłych, a u nich narządów o dużej zawartości tłuszczu.

Obraz kliniczny choroby kesonowej zależy od umiejscowienia i wielkości zatorów gazowych. W lekkich przypadkach występują ból mięśni, stawów, brzucha klatki piersiowej. Wypadku zatoru tętnic wieńcowych może nastąpić nagły zgon.

Postać mózgowa choroby kesonowej - ze strony ośrodkowego układu nerwowego występują objawy ogólne lub ogniskowe: zawroty, bóle głowy, wymioty, zapaść, afazja, ataksja, oczopląs drgawki, zaburzenia czucia, porażenie połowicze, porażenie poprzeczne. Część z tych objawów mija bez śladu po rekompresji, niekiedy jednak dochodzi do trwałych zmian (głuchota, porażenie).

Postać płucna choroby kesonowej - niekiedy dochodzi do zatorów płucnych, ostrego obrzęku płuc, krwawienia z dróg oddechowych.

Postać kostno-stawowa choroby kesonowej - bóle stawów, mrowienie, osłabienie siły kończyn dolnych. W postaci przewlekłej może dochodzić do martwicy jałowej kości. Z czasem powstają torbiele kostne i rozrzedzenia struktury beleczkowatej kości. Mimo to stężenia wapnia, fosforu i fosfatazy zasadowej we krwi są prawidłowe.

Postać skórna choroby kesonowej -skórną manifestacją choroby kesonowej jest marmurkowatość skóry (łac. cutis marmorata) z towarzyszącym świądem, miejscowym niedokrwieniem i przekrwieniem sąsiednich obszarów skóry wskutek zatorów gazowych w naczyniach skórnych. Ustępuje po rekompresji.

Leczenie choroby kesonowej polega na dekompresji w śluzie leczniczej/ komorze hiperbarycznej. Następuje wzrost ciśnienia, a potem powoli obniża się ciśnienie atmosferyczne o 0,1 atm co 5 minut. Zapobieganie chorobie kesonowej opiera się na ścisłym przestrzeganiu warunków technicznych bezpieczeństwa pracy.

Przy użyciu kesonów budowano między innymi fundamenty mostu Bbooklińskiego (obecnie w Nowym Jorku). Most Brookliński, przerzucony przez East River i łączący (wówczas jeszcze miasta) Brooklyn i Manhattan, budowany był w latach 1869-1883. Zaprojektował go niemiecki inżynier John Augustus Roebling. Sam konstruktor mostu ucierpiał w wypadku kilka dni po tym, jak w 1869 ruszyła budowa, i wkrótce zmarł z powodu infekcji, a wielu robotników zapadło na tajemniczą chorobę…Była to właśnie choroba kesonowa. Zapadali na nią robotnicy pracujący w kesonach pod dużym ciśnieniem, wykorzystywanych do budowy fundamentów. Łącznie zginęło 20 robotników, ale jeszcze wielu innych cierpiało na objawy zbyt szybkiej zmiany ciśnienia (w tym syn konstruktora mostu Washington Roebling). Wówczas pracami kierowała… jego żona Emily. Pamiętajmy, że jesteśmy w czasach, gdy w USA rozwija się ruch emancypacyjny kobiet i w 1840 roku pierwsza kobieta zdobywa w USA dyplom licencjata. Także Emily zgłębiła tajniki inżynierii i bez jej umiejętności zarządczych most by nie powstał. Dziś na moście znajduje się tablica upamiętniająca śmierć robotników zmarłych z powodu choroby dekompresyjne przy budowie tego, jak go na początku nazywano „ ósmego cudu świata”

Wpływ obniżonego ciśnienia atmosferycznego na ustrój człowieka

Powietrze otaczające kule ziemską tworzy warstwę o grubości 200-300 km i wywiera na powierzchnię ziemi na poziomie morza ciśnienie 1033g/cm², czyli 760 mmHg. W miarę wznoszenia się ponad poziom morza ciśnienie spada (hipobaria), ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu także zmniejsza się. Jest to przyczyną choroby górskiej (choroby wysokogórskiej), oraz problemów zdrowotnych lotników. Niedostateczne wysycenie krwi tlenem w takich warunkach nazywamy hipoksemią lub głodem tlenowym. Najbardziej wrażliwe na niedobór tlenu są komórki ośrodkowego układu nerwowego i komórki mięśnia serca. Najczęstsze objawy hipoksemii to bóle i zawroty głowy, senność, utrudnienie oddychania (narastające), nudności, osłabienie czucia, zobojętnienie, znużenie, zmęczenie. Stopień nasilenia tych objawów zależy od bezwzględnej wysokości nad poziomem morza oraz od czasu, w jakim człowiek wznosił się na tę wysokość (możliwość aklimatyzacji). Drugorzędne czynniki decydujące o wystąpieniu objawów hipoksemii to: wysiłek fizyczny, temperatura, cechy osobnicze organizmu.

Przy wznoszeniu się na wysokość 1500-2000 m n.p.m. człowiek nie odczuwa spadku ciśnienia atmosferycznego ani hipoksemii (strefa obojętna).

Na wysokości 2000 - 4000 m n.p.m. organizm za sprawą mechanizmów kompensujących jest w stanie w pełni wyrównać zaburzenia powstające wskutek hipobarii i hipoksemii ( Tab 1.).

Powyżej 4000 m n.p.m. mechanizmy kompensacyjne nie wystarczają . 4000-6000m n.p.m. - to strefa niezupełnego wyrównania powstających zaburzeń.

Stefa 6000-8000 m n.p.m. to strefa krytyczna, gdyż przebywanie w niej powoduje utratę przytomności, a nawet śmierć.

Powyżej strefy krytycznej znajduje się strefa śmierci. Można w niej pozostawać przez bardzo krótki czas, bowiem wskutek hipobarii i znacznej hipoksemii szybko następuje utrata świadomości na tej wysokości. Czas, w którym na wysokości > 8000 m n.p.m. możliwe są świadome reakcje człowieka nazywany jest „czasem rezerwowym” lub ”rezerwą czasu” (ang. time of useful consciousness TUC).

W wypadku rozhermetyzowania się samolotu wyróżnia się następując refy hipoksji z takimi oto skutkami fizjologicznymi:

1. wysokość graniczna do 2450m. -wysycenie HbO₂ 93%

2. wysokość 3050 m - utlenowanie hemoglobiny 89%, upośledzenie czynności psychicznych, pogorszenie widzenia nocnego

3. wysokość 3650m-wysycenie hemoglobiny tlenem 87%, zaburzenia pamięci krótkotrwałej

4. wysokość 4250 m - wysycenie hemoglobiny tlenem 83%- osłabienie procesów intelektualnych i emocjonalnych

5. wysokość 4550 m - wysycenie hemoglobiny tlenem 80%, powazne zaburzenia czynności ośrodkowego układu nerwowego

6. wysokość 6100 m - wysycenie hemoglobiny tlenem 65%, otępienie, stupor, czas rezerwowy 10minut

7. wysokość 7600 m - wysycenie hemoglobiny tlenem 60%, czas rezerwowy 2,5 minuty, bóle stawów

8. wysokość 9150 m - czas rezerwowy 30 s

9. wysokość 1035 m - czas rezerwowy 22 s, ale oddychanie czystym tlenem przywraca wysycenie hemoglobiny tlenem do 95%

10. wysokość 11300 m - czas rezerwowy 18 s, tlen należy poddawać w nadciśnieniu oddechowym

11. wysokość 13 700 m - czas rezerwowy 15 s, podawanie tlenu jest nieskuteczne.

Powyżej 16000 m wzwyż czas rezerwowy wynosi średnio 9 sekund. Czas rezerwowy ma duże znaczenie dla lotników w przypadkach uszkodzenia kabiny hermetycznej lub przyrządów tlenowych, a także podczas przymusowego opuszczenia samolotu, na przykład skoku ze spadochronem, bowiem w ciągu tego krótkiego czasu lotnik musi dotrzeć do strefy zawierającej więcej tlenu. Aparaty tlenowe do pewnej wysokości uzupełniają niedobór tlenu. Jednak na wysokości ponad 10 000 m możliwe jest oddychanie jedynie w specjalnych skafandrach lub kabinach hermetycznych.

Tabel a1. Objawy towarzyszące pobytowi na wysokości

Objawy podmiotowe	Objawy przedmiotowe
Duszność	Zwiększenie liczby i głębokości oddechów
Bóle głowy	Ziewanie
Zawroty głowy	Drżenie mięśniowe
Nudności	Pocenie
Uczucie gorąca na twarzy	Bladość
Pogorszenie ostrości widzenia	Sinica
Przymglenie widzenia	Zmiana wyrazu twarzy
Podwójne widzenie	Tachykardia
Wesołkowatość- zmiana nastroju	Bradykardia
Senność	Zaburzenia krytycyzmu
Gwałtowne pogorszenie samopoczucia	Niewyraźna mowa, bełkot
Poczucie osłabienia	Zaburzenia koordynacji ruchowej
Stupor	Utrata przytomności drgawki

Zatory gazowe u lotników

W warunkach hipobarii na dużej wysokości może dochodzić do przechodzenia gazów rozpuszczonych we krwi do tkanek w postaci pęcherzyków, zwłaszcza azotu. Te pęcherzyki azotu mogą powodować zatory naczyń ,lub wywierać nacisk na różne struktury tkankowe. Może to prowadzić do porażeń, bólów stawowych, mięśniowych, świądu, marmurkowatości skóry - podobnie jak w chorobie kesonowej, czy w przypadkach wypadków nurkowych. Mechanizm tych patologii jest bowiem ten sam - nagła dekompresja. U lotników objawy te przebiegają zwykle łagodniej i szybciej ustępują. Podaje się do oddychania czysty tlen przez 30-60min.

Lotnicy odczuwają skutki zmiany ciśnienia w zamkniętych lub półzamkniętych jamach ciała (jamie brzusznej, uchu środkowym i zatokach obocznych nosa). W przypadkach nagłej dekompresji lub upośledzenia drożności trąbek Eustachiusza i/lub ujść (łac. ostia) zatok wskutek infekcji górnych dróg oddechowych dochodzi do rozszerzania się powietrza w zamkniętej jamie ucha środkowego i/lub zatok ,co powoduje silne bóle, a czasem niedosłuch. Dlatego stany zapalne dróg oddechowych są przeciwwskazaniem do wykonywania lotów na dużych wysokościach. Powiększona objętość gazów w jelitach (w jamie brzusznej) unosi przeponę, przez co uciskane są dolne płaty płuc, a serce układa się poziomo. Dlatego podczas lotów ubranie powinno być luźne , a paski nie powinny nadmiernie ściskać jamy brzusznej. Należy też przestrzegać diety przed lotem (unikać napojów gazowanych, grochu, fasoli, kapusty i innych potraw mogących wywołać gazy i wzdęcia. Ostatni posiłek należy spożyć 1,5-2 godzin przedlotem.

Choroba wysokościowa/wysokogórska

Choroba wysokościowa wynika z ostro rozwijającego się niedotlenienia krwi (hipoksemii) podczas przebywania na dużej wysokości.

Okres I- okres pobudzenia ośrodkowego układu nerwowego: zaostrzenie uwagi, podniecenie, euforia, utrata samokrytycyzmu. Skóra staje się zaczerwieniona, tętno przyspieszone, ciśnienie krwi podwyższone. Jeżeli niedobór tlenu nie nasila się, organizm może wyrównać go dzięki szybszemu oddychaniu i szybszej pracy serca.

Okres II-brak zainteresowania otoczeniem, ogólne zahamowanie psychiczne. Ból głowy, uczucie ciężaru w głowie, zmęczenie, senność, apatia, bladość powłok, nasolone pocenie się, obniżenie częstości tętna, obniżenie ciśnienia skurczowego i rozkurczowego krwi.

Okres III- porażenie nerwu błędnego- przewagę zyskuje układ współczulny. Następuje przyspieszeni tętna, wzrost cienienia tętniczego. Przy dłuższym trwaniu tego stanu czkawka, wymioty, zapaść , drgawki toniczno-kloniczne, porażenie ośrodka oddechowego

Ostra choroba wysokogórska

Patomechanizm rozwoju ostrej choroby wysokościowej wiąże się z obniżeniem pO₂, hipowentylacją, a następnie wzrostem PCO₂. Wskutek tego następuje rozszerzenie naczyń krwionośnych w ośrodkowym układzie nerwowym, dochodzi do obrzęku mózgu. Następuje zwiększone wydzielanie hormonu antydiuretycznego (ADH) i spadek diurezy (wydzielania moczu). Jeśli do hipoksji dołącza się wysiłek fizyczny (wspinaczka), dochodzi do stymulacji wydzielania aldosteronu, czego skutkiem jest zatrzymanie sodu w przestrzeniach pozakomórkowych. Obrzęk płuc, mózgu i oliguria wynikają z opisanych wyżej zaburzeń gospodarki wodno- elektrolitowej. W badaniu przedmiotowym pacjentów z ostrą choroba wysokogórską najczęściej stwierdza się zmiany osłuchowe nad polami płucnymi (23%- wskutek obrzęku płuc), obrzęki obwodowe na kończynach (18%) i wylewy krwawe do siatkówki. Objawy chorobowe osiągają maksymalne nasilenie w 2-3 dobie pobytu na dużej wysokości , a w 4-5 dobie stan poprawia się. Kontynuacja wspinaczki może spowodować kolejny napad choroby.

Leczenie polega na podaniu czystego tlenu do oddychania oraz przemieszczenie do środowiska o wyższym ciśnieniu atmosferycznym (kompresja). Leki moczopędne przy odpowiednim uzupełnianiu płynów i ew. amin biogennych pozwalają leczyć obrzęk płuc i mózgu.

Przewlekła choroba wysokogórska (Choroba Monge)

Występuje u mieszkańców wysokich gór w Andach. Nazwa pochodzi od nazwiska jej odkrywcy profesora Carlosa Monge. Choroba występuje u mężczyzn w wieku 20-50 lat. Wśród objawów dominują dolegliwości psychiczno- neurologiczne, zmiany w układzie krążenia, oddechowym i krwiotwórczym. Prostym i skutecznym sposobem jej leczenia jest ewakuacja chorych na obszary nizinne. Po 2miesiącach pobytu tam objawy chorobowe cofają się całkowicie.

Nowa gałęzią medycyny jest medycyna hiperbaryczna. W Gdyni działa Klinika Medycyny Hiperbarycznej i Ratownictwa Morskiego - Krajowy Ośrodek Medycyny Hiperbarycznej. Prowadzi ona edukację w zakresie patofizjologii nurkowania, pierwszej pomocy medycznej oraz pierwszej pomocy tlenowej.

Hiperbaria tlenowa (hyperbaric oxygenation - HBO) to stosowanie do oddychania tlenu o podwyższonym ciśnieniu w odpowiednio skonstruowanej komorze ciśnieniowej. Ciśnienie wywierane na pacjenta poddanego terapii hiperbarycznej wyrażane jest sumą ciśnienia atmosferycznego i ciśnienia panującego w komorze (atmosphere absolute - ATA).

Wskazania do leczenia tlenem hiperbarycznym

1. trudno gojące się rany (w przebiegu zespołu stopy cukrzycowej, po urazach i radioterapii),

2. przewlekłe zapalenia kości,

3. bakteryjne zakażenie tkanek,

4. zatrucie tlenkiem węgla (zaczadzenie),

5. choroba dekompresyjna,

6. zator gazowy

7. zatrucie cyjankami.

8. rozległe oparzenia (II i III stopnia, powyżej 20 proc. powierzchni ciała).

Przeciwwskazania do leczenia w komorze hiperbarycznej:

1. Nieleczona odma

2. Stosowanie cytostatyków (doxorubicyna, bleomycyna, cis-platyna), innych leków (disulfiram)

3. Nowotwory

4. Rozruszniki serca

5. Rozedma z retencją CO2

6. Padaczka i skłonność do drgawek

7. Podwyższona ciepłota ciała

8. Infekcje wirusowe

9. Wrodzona sferocytoza

10. Przebyte zapalenie nerwu wzrokowego

Powikłania:

1. barotrauma

2. klaustrofobia

3. pogorszenie wzroku

4. nuności, wymioty, bóle brzucha

5. bóle głowy

6. zasłabnięcia

7. choroba dekompresyjna

Do komory hiperbarycznej wtłacza się powietrze sprężone do 1,5 bara. Pacjenci przez godzinę oddychają czystym tlenem (normalnie w powietrzu jest 21 proc. tlenu i 78 proc. azotu). Tym sposobem dostarczają do organizmu 15 razy więcej tlenu, niż oddychając normalnie. Zabieg przyśpiesza gojenie, a w pewnych sytuacjach może nawet ratować życie.

Piśmiennictwo:

1. Krzyżak J.: Medycyna nurkowa. Poznań, KoopGraf, 2006

2. Maśliński S., Ryżewski J.: Patofizjologia. Wydawnictwo lekarskie PZWL , wydanie II, Warszawa 1992.

3. Szymańska B., Kawecki M., Knefel G. Kliniczne aspekty hiperbarii tlenowej. Wiadomości Lekarskie 2006, LIX,1-2: 105-109.

Pytania

1. Wyjaśnij pojęcia: normobaria, hipobaria, hiperbaria, kompresja, dekompresja, hipoksemia.

2. Wymień i opisz zagrożenia dla zdrowi i życia związane z nurkowaniem.

3. Jaki jest mechanizm i jakie są objawy choroby kesonowej?

4. Jaki jest mechanizm i jakie są objawy choroby dekompresyjnej?

5. Jaki jest mechanizm i jakie są objawy choroby lotników?

6. Co nazywamy czasem rezerwowym w lotnictwie?

7. Jaki jest mechanizm powstawania i objawy ostrej i przewlekłej choroby wysokogórskiej?

8. Czym zajmuje się medycyna hiperbaryczna?

9. Jakie sa wskazania do leczenie tlenem hiperbarycznym?

---