2) объём вдыхаемого воздуха
3) время пребывания в условиях повышенного давления
4) величина повышенного давления (+)
Решающее значение имеет величина повышенного давления, поскольку содержание физически растворённых газов в крови определяется их парциальным давлением и коэффициентом растворимости. Согласно закону Генри, при постоянной температуре количество газа, растворённого в жидкости, прямо пропорционально его парциальному давлению над этой жидкостью. При погружении или работе в барокамере увеличивается абсолютное давление, а вместе с ним — парциальные давления кислорода и азота во вдыхаемой газовой смеси.
Наиболее существенное значение имеет растворение азота, который практически не метаболизируется и накапливается в тканях. Кислород также переходит в плазму в больших количествах, особенно при гипербарической оксигенации, однако в обычных условиях основная его часть транспортируется в связи с гемоглобином. При дальнейшем повышении давления концентрация растворённых газов возрастает независимо от того, выполняется ли физическая работа; работа может лишь изменять вентиляцию лёгких и скорость кровотока.
Продолжительность пребывания определяет, насколько полно ткани приблизятся к состоянию насыщения, то есть влияет на кинетику накопления газа, но не является главным фактором равновесного содержания. Объём вдыхаемого воздуха влияет преимущественно на количество газа, проходящего через лёгкие, а не на его концентрацию в крови при заданном давлении. Поэтому ведущим физическим параметром является именно уровень внешнего, или абсолютного, давления.
| Фактор или состояние | Влияние на растворение газов | Практическое значение |
|---|---|---|
| Величина абсолютного давления | Прямо повышает парциальное давление газов и их растворимость в плазме и тканях | Основной фактор увеличения содержания растворённых газов |
| Продолжительность экспозиции | Определяет скорость и степень насыщения тканей, зависящие от периода полунасыщения различных тканей | Важна для накопления газа и расчёта режима декомпрессии, но не заменяет влияние давления |
| Азот | Растворяется в тканях без последующего метаболизма и может накапливаться при повышенном давлении | Основной газ, связанный с риском декомпрессионной болезни |
| Кислород | Его растворённая фракция значительно возрастает при повышении парциального давления | Обеспечивает увеличение доставки кислорода, но при чрезмерной экспозиции возможна токсичность кислорода |
| Объём вдыхаемого воздуха и минутная вентиляция | Изменяют поступление газа в лёгкие и скорость его обмена, но при стабильном давлении не определяют равновесную концентрацию | Вторичный фактор по сравнению с уровнем давления |
| Физическая нагрузка | Изменяет вентиляцию, сердечный выброс и перфузию тканей | Может ускорять транспорт и распределение газа, но не является главным физическим детерминантом растворимости |
| Быстрая декомпрессия | Снижает растворимость газа быстрее, чем он успевает удалиться через лёгкие; формируется пересыщение и пузырьки | Механизм декомпрессионной болезни и газовой эмболии |
Клиническая безопасность обеспечивается соблюдением установленных режимов подъёма и декомпрессии, позволяющих постепенно выводить инертные газы через лёгкие. При нарушении режима возможны боли в суставах, кожные проявления, неврологические расстройства и нарушения дыхания. Диагностическое значение имеют связь симптомов с декомпрессией и выявление пузырьков газа или поражения органов при инструментальном обследовании. Лечение тяжёлых случаев включает немедленную рекомпрессию и гипербарическую оксигенацию по соответствующему протоколу.