2) резким перепадом давления
3) изменением парциального давления газов (+)
4) мощным световым импульсом
Биологическое действие барометрического давления определяется прежде всего изменением парциального давления отдельных газов во вдыхаемом воздухе и альвеолярной смеси. Согласно закону Дальтона, парциальное давление газа равно произведению его объемной доли на общее давление смеси. Поэтому при снижении атмосферного давления на высоте уменьшается парциальное давление кислорода, нарушается диффузия O2 через альвеолярно-капиллярную мембрану и развивается гипобарическая гипоксия. Ее проявления включают одышку, тахикардию, головную боль, снижение работоспособности, нарушения координации и сознания.
При повышенном внешнем давлении, например в условиях кессонных или водолазных работ, возрастает парциальное давление инертных газов, главным образом азота. В соответствии с законом Генри увеличивается растворение газа в крови и тканях; при быстром снижении давления растворенный газ не успевает удалиться через легкие и образует пузырьки. Это лежит в основе декомпрессионной болезни, которая может проявляться болями в суставах и мышцах, кожными симптомами, вестибулярными расстройствами, неврологическим дефицитом и поражением легких.
Резкий перепад давления имеет значение как фактор, ускоряющий развитие патологического процесса, однако его действие реализуется через изменение газовых градиентов и растворимости газов. Для оценки состояния учитывают высоту или глубину, длительность воздействия, скорость подъема или всплытия, наличие симптомов гипоксии либо декомпрессионного поражения. При подозрении на декомпрессионную болезнь необходимы немедленная подача кислорода и специализированная рекомпрессия в барокамере; визуализация может быть дополнительной, но диагноз преимущественно устанавливают клинически с учетом обстоятельств воздействия.
| Условия воздействия | Изменение парциальных давлений | Основной механизм | Типичные проявления | Диагностически значимые признаки |
|---|---|---|---|---|
| Нормобарические условия | Относительно стабильные значения PО2 и инертных газов | Поддержание нормального газообмена | Отсутствие специфических симптомов | Нормальные показатели оксигенации при отсутствии иной патологии |
| Подъем на высоту | Снижение парциального давления кислорода | Гипобарическая гипоксия, компенсаторная гипервентиляция | Головная боль, слабость, одышка, тахикардия, нарушение сна | Связь симптомов с высотой, снижение сатурации, возможен респираторный алкалоз |
| Длительное пребывание на высоте | Устойчиво низкое PО2 | Адаптация: гипервентиляция, эритроцитоз, усиление легочного кровотока | Снижение толерантности к нагрузке, утомляемость; при срыве адаптации — отек легких или мозга | Прогрессирование симптомов, гипоксемия, признаки поражения органов-мишеней |
| Работа под повышенным давлением | Повышение парциального давления азота и других газов | Увеличение растворения газов в тканях по закону Генри | Обычно бессимптомно до декомпрессии | Профессиональный анамнез, режимы погружения и декомпрессии |
| Быстрое снижение давления | Резкое уменьшение растворимости инертных газов | Пересыщение тканей, образование внутрисосудистых и тканевых пузырьков | Артралгии, кожный зуд, парестезии, атаксия, парезы, одышка | Появление симптомов после всплытия или выхода из кессона; клиническая классификация типа I и II |
| Мощное световое воздействие | Не вызывает существенного изменения парциальных давлений газов | Фотохимическое или термическое повреждение тканей | Ослепление, фотокератит, ожоги при соответствующей интенсивности | Связь симптомов с воздействием света, а не с изменением барометрического давления |
Таким образом, ключевым физиологическим параметром является не только величина общего атмосферного давления, но и обусловленные ею парциальные давления газов. Снижение парциального давления кислорода приводит к гипобарической гипоксии, а повышение давления инертных газов с последующей декомпрессией — к газовой эмболии и декомпрессионной болезни. Скорость изменения давления определяет вероятность срыва компенсации и образования пузырьков. Эти механизмы имеют непосредственное значение для судебно-медицинской оценки условий труда, обстоятельств смерти и причинно-следственной связи между воздействием давления и повреждением здоровья.