Углекислотное отравление
При повышенном парциальном давлении углекислого газа во вдыхаемом воздухе происходит увеличение его парциального давления в альвеолярном воздухе и артериальной крови, что вызывает возбуждение дыхательного центра и ведет к усилению легочной вентиляции. В результате этого парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе и артериальной крови начинает снижаться и будет поддерживаться на одном уровне. Таков естественный физиологический механизм регуляции дыхания, обеспечиваемый через хеморецепторный контур.
При содержании углекислого газа не более 3% дыхание еще может поддерживать на нормальной высоте его парциальное давление в альвеолярном воздухе. С повышением его содержания, несмотря на усиление легочной вентиляции, дыхательный аппарат уже не в состоянии выводить избыток газа. Это еще более ухудшает условия для диффузии углекислого газа из венозной крови в легкие — он начинает накапливаться в тканях организма. Если во вдыхаемом воздухе углекислого газа больше, чем в альвеолярном, то как бы ни возрастала легочная вентиляция, напряжение его в крови не может быть снижено. Накапливаясь в организме выше определенного предела, углекислый газ оказывает наркотический эффект: человек засыпает, дыхание урежается, резко уменьшается легочная вентиляция. В результате происходит еще более быстрое повышение напряжения углекислого газа в крови и тканях, что может привести к существенным сдвигам внутренней среды организма, нарушениям жизнедеятельности тканей и смерти.
Практика подводного плавания подтверждает сказанное: при концентрации углекислого газа в отсеках подводных лодок не выше 3%, несмотря на объективное проявление одышки, заметное увеличение глубины дыхания, подводники чувствуют себя вполне удовлетворительно. При концентрации же его в отсеках свыше, 3% у личного состава подводных лодок даже в покое проявляется неприятное ощущение одышки. Для людей критическая грань содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе, при которой наступают резкие некомпенсируемые нарушения дыхания, составляет около 6%.
При медленном повышении парциального давления углекислого газа во вдыхаемом воздухе наблюдаются три выраженных стадии отравления. Сначала при увеличении содержания углекислого газа до 6% появляется одышка и легочная вентиляция возрастает в несколько раз по сравнению, с нормой (как за счет углубления, так и за счет учащения дыхательных движений). Затем при содержании углекислого газа во вдыхаемой смеси от 6% до 10% наступает возбуждение и возникают судороги, в которых принимают участие почти все мышцы тела. Наконец, при содержании углекислого газа свыше 10% развивается наркоз, экспираторные судороги прекращаются и сменяются медленными и глубокими вздохами, после которых дыхание вовсе останавливается.
В отличие от кислородного голодания отравление высокими концентрациями углекислого газа имеет период предвестников, предшествующий потере сознания, а поэтому при работе в изолирующих подводных аппаратах в случае начавшегося углекислотного отравления легководолаз часто сам успевает вовремя выйти наверх или, по крайней мере, подать сигнал тревоги. Нередко одного переключения пострадавшего на дыхание атмосферным воздухом бывает достаточно для нормализации жизнедеятельности. В случае резкого осложнения дыхательных движений следует осуществлять искусственное дыхание.