Ноя 19

Пилотажные перегрузки при дыхании чистым кислородом

Современные самолеты-истребители способны выполнять маневренный воздушный бой на высоких скоростях с большими и длительными пилотажными перегрузками. Такие перегрузки вызывают существенное напряжение ряда физиологических систем организма летчика. В частности, значительному функциональному напряжению подвергается респираторная система. Вследствие анатомо-физиологических особенностей строения легких их тонкие бронхиоло-альвеолярные структуры с разветвленной сосудистой сетью и низким давлением в артериях и венах малого круга кровообращения чрезвычайно подвержены гравитационным воздействиям. Даже при изменении гравитационной ориентации тела при перемене позы происходят изменения легочных объемов, газообмена, вентиляции и легочной гемодинамики, усугубляемые действием перегрузок.

Вследствие интенсивного мышечного напряжения, необходимого для сохранения ясного зрения, увеличиваются объем вентиляции легких, потребление кислорода и выделение углекислоты, возрастают энерготраты и кислородный долг. В результате уменьшения венозного возврата и гравитационного смещения крови в легких нарушаются вентиляционно-перфузионные отношения: уже при перегрузке 3 ед около 35% всего объема вентилируемых альвеол, преимущественно в верхних и средних зонах лёгких, не перфузируется. Из-за деформации легких, особенно в базальных отделах, нарушается их вентиляция, вследствие чего венозная кровь, омывающая невентилируемые альвеолы, не оксигенируется и поступает в артериальное русло, образуя физиологический шунт. Объем шунтируемой венозной крови при перегрузке 3 ед увеличивается до 25% сердечного выброса, что является одной из причин циркуляторной гипоксии, развивающейся при воздействии пилотажных перегрузок. Но так как шунтируемая кровь протекает через перфузируемые, но невентилируемые альвеолы, то дыхание даже 100%-ным кислородом не может полностью купировать явления циркуляторной гипоксии.

Тем не менее во время воздушного боя все же рекомендуется дышать чистым кислородом для защиты органов дыхания от возможного попадания в кабину дыма и токсических продуктов сгорания, для предупреждения острой гипоксии и высотных декомпрессионных расстройств в случае нарушения герметичности кабины на больших высотах.

Вместе с тем, хотя и установлено, что токсические эффекты нормобарической гипероксии возникают, как правило, не ранее чем через 14–16 ч дыхания чистым кислородом, а гипобарической гипероксии – через еще более отдаленные сроки, в последнее время накопились доказательства вероятности функциональных изменений даже при кратковременном сочетании пилотажных перегрузок с дыханием чистым кислородом.

Интерес к этой проблеме особенно обострился за рубежом в связи с созданием высокоманевренных самолетов-истребителей, оборудованных кислородно-дыхательной аппаратурой, подающей для дыхания на протяжении всего полета только чистый кислород без примеси воздуха. Наряду с некоторыми техническими преимуществами такого оборудования (портативность, упрощение конструкции и эксплуатации) оказалось, что его использование может способствовать возникновению у летчиков нежелательных физиологических реакций.

После полетов на сложный пилотаж и маневренный воздушный бой при дыхании чистым кислородом от взлета до посадки некоторые летчики жаловались на кашель, одышку и боли в грудной клетке. При объективном обследовании у них обнаруживались уменьшение жизненной емкости легких и в отдельных случаях – транзиторные ателектазы, выявляемые рентгенологически. Наиболее часто расстройства дыхания проявлялись в виде приступов сухого кашля и одышки, беспокоящих летчиков в течение 10 мин – 1 ч после посадки. Приступы кашля усиливались во время покидания летчиком кабины самолета, ·при выпрямлении из сидячей позы, а также при попытке сделать глубокий вдох.

Реже кашель сочетался с затруднением дыхания, проявляющимся в невозможности сделать глубокий вдох. Ряд летчиков предъявляли жалобы на загрудинную боль и неприятные ощущения в виде сжатия грудной клетки, чувство тяжести и дискомфорта в груди в течение 1–3 ч после приземления.

При врачебном обследовании иногда прослушивались влажные, мелкопузырчатые хрипы в нижних отделах легких. В некоторых случаях при рентгенологическом обследовании органов грудной клетки, преимущественно в нижних отделах и прикорневой зоне легких, выявлялись ателектатические участки затемнения, напоминающие отек, инфаркт или нижнедолевой коллапс легкого. Отмеченные рентгенологические находки имели настолько неспецифический характер, что в ряде случаев приводили к диагностическим ошибкам. Так, ателектазы легких у летчиков иногда ошибочно диагностировались как опухоли легкого или туберкулезный инфильтрат. Поэтому диагностическая тактика при подозрениях на ателектазы легких у летчиков должна основываться на исследовании динамики их обратного развития при повторных рентгенообследованиях. Расправление ателектазов и нормализация рентгенологической картины легких наступает обычно в течение 1–2 суток. Лишь в редких случаях расправление ателектазированных участков легкого задерживается или ателектаз протекает бессимптомно, чем, по-видимому, и можно объяснить случайные обнаружения ателектазов легких на ежегодных медицинских обследованиях летного состава (Леви, 1962; Браунинг, 1970).

Исследования, проведенные нами при моделировании пилотажных перегрузок на центрифуге, подтвердили возможность развития респираторных расстройств примерно у половины обследованных лиц (М.А. Тихонов, А.В. Кондаков и др., 1978). В отличие от контрольных исследований, проведенных при дыхании воздухом, одинаковые режимы перегрузок в сочетании с дыханием чистым кислородом в ряде случаев сопровождались развитием симптомокомплекса респираторных расстройств. Во время действия перегрузок и после их окончания эти испытуемые ощущали тяжесть и боли в грудной клетке, чаще неопределенной локализации, реже – жжение и боли за грудиной, кашель, усиливающийся при попытке сделать глубокий вдох. Как правило, кашель и боли в грудной клетке у испытуемых исчезали в течение 15–30 мин после окончания перегрузок. Однако дискомфортные ощущения в отдельных случаях сохранялись в течение нескольких часов.

При спирографическом исследовании легочных объемов у большинства обследованных выявлено снижение ЖЕЛ. Как правило, выраженной субъективной симптоматике соответствовало более значительное снижение ЖЕЛ и сопутствовали рентгенологические признаки ателектазов легких.

Следует подчеркнуть, что респираторные расстройства, как правило, возникали лишь при достаточно длительном (в течение 15–20 мин) дыхании чистым кислородом до начала и во время действия перегрузок, то есть в условиях, имитирующих использование кислородно-дыхательной аппаратуры с выключенным автоматом подсоса воздуха с земли. При дыхании чистым кислородом непосредственно во время перегрузок расстройства дыхания или отсутствовали, или были выражены незначительно.

Таким образом, опыт врачебного наблюдения за летным составом и результаты экспериментальных исследований показывают, что в основе субъективной и объективной симптоматики наблюдавшихся респираторных расстройств лежит процесс ателектазирования легких.

По современным представлениям патогенез этого процесса состоит в следующем. Под воздействием перегрузок и давления брюшной камеры ППК происходит деформация легочной ткани, ведущая к нарушению проходимости дыхательных путей, особенно мелких, лишенных хрящевого скелета. В результате этого часть легочных альвеол оказывается изолированной от окружающей атмосферы. Кислород из этих альвеол поглощается гемоглобином крови легочных капилляров, а отсутствие в легких при дыхании чистым кислородом индифферентного газа – азота, играющего роль опорной «подушки», ведет к резкому уменьшению объема альвеол и, в конечном счете, к их спадению – к ателектазу. Скорость образования ателектазов зависит от интенсивности метаболизма, то есть от величины энерготрат и потребления кислорода, и возрастает на высоте вследствие уменьшения количества молекул кислорода в изолированных альвеолах пропорционально снижению барометрического давления.

Таким образом, процесс ателектазирования при сочетании перегрузок с дыханием чистым кислородом имеет компрессионно-абсорбционную, чисто биофизическую природу, развивается стремительно, иногда в течение нескольких минут, легко обратим.

Процессу ателектазирования легких может способствовать ряд дополнительных факторов. К их числу относятся острые или подострые респираторные заболевания, хронические инфекции верхних дыхательных путей, перенесенные ранее пневмонии и т. д. Выраженный негативный эффект имеет также курение табака. Увеличенная секреция слизи в дыхательных путях, отек слизистой и бронхоспазм у курящих летчиков способствуют обструкции бронхиол и служат предпосылками к более интенсивному развитию ателектазов.

Незнание причин их появления и способов устранения способно повлиять на работоспособность летчика. Появление описанных симптомов не должно пугать его. При первых признаках респираторных расстройств (кашель, затруднение дыхания) летчик должен перейти на аварийную подачу кислорода. В результате повышается внутрилегочное давление, что препятствует формированию ателектаза. После окончания действия перегрузок необходимо сделать несколько редких, глубоких вдохов· Этот прием способствует расправлению легких и уменьшению или полному исчезновению неприятных ощущений в грудной клетке.

Авиационному врачу следует знать и разъяснять летному составу, что указанные дыхательные расстройства относительно редки, чаще и сильнее бывают у курящих летчиков и после перенесенных катаров дыхательных путей, что они достаточно легко обратимы и быстро исчезают после полета при переходе на дыхание атмосферным воздухом, не вызывая в организме каких-либо серьезных последствий. Необходимо подчеркивать также, что интенсивные ателектазы возникают, как правила, при сочетании следующих условий:

— длительном дыхании чистым кислородом до начала действия перегрузок;    ‘

— больших (5–6 ед и более) и длительных (несколько десятков секунд) пилотажных перегрузок;

— сдавлении грудной клетки и живота неправильно подогнанным противоперегрузочным или высотно-компенсирующим костюмом.

Вместе с тем в разъяснительных беседах нужно особенно подчеркивать, что летчики должны строго соблюдать существующие правила использования кислородно-дыхательной аппаратуры и противоперегрузочного снаряжения, так как их нарушение может вести к гораздо более серьезным последствиям, чем расстройство дыхания, вплоть до развития острой высотной гипоксии или циркуляторного коллапса с потерей сознания и соответствующими грозными последствиями.

Следует отметить также важность другого аспекта проблемы. О возникновении ателектазов легких у летчиков-истребителей до настоящего времени было мало известно широкому кругу авиационных врачей. В связи с этим возможны ошибки в диагностике этих состоянии и неправильные лечебные рекомендаций. Надо помнить, что ведущими дифференциальными признаками при их диагностике являются относительно быстрое исчезновение респираторных симптомов и нормализация параметров внешнего дыхания (восстановление жизненной емкости легких до исходных величин) при переходе на дыхание атмосферным воздухом.

Респираторный синдром, являясь функционально легко обратимым, как правило, не требует каких-либо дополнительных лечебных мероприятий. Госпитализация может оказаться необходимой лишь в случае стойкого снижения ЖЕЛ, выраженной клинической и рентгенологической·симптоматики. Обычно от врача требуется лишь внимательное наблюдение за субъективными жалобами летчика и нормализацией функции внешнего дыхания методом последовательной спирометрии или спирографии (предпочтительнее).

Важное средство профилактики дыхательных расстройств у летного состава – правильная эксплуатации кислородно-дыхательной аппаратуры в точном соответствии с инструкцией по эксплуатации данного типа самолета и Наставлением по производству полетов.

Похожие статьи:

  1. Гипероксия или токсичность кислорода Дыхание кислородом для защиты экипажей самолетов от гипоксической гипоксии и...
  2. Влияние перегрузок на организм летчика Повышенные маневренные характеристики самолета и увеличение сложности и числа вариантов...
  3. Дыхательная система Влияние ускорений на функцию внешнего дыхания определяется не только величиной...

автор admin \\ теги: , , , ,



Комментарии закрыты.