Газовый наркоз

Погружение на большие глубины связано с фе­номеном, возникающим при растворении газов в крови и их влиянии на нервную систему. Газы проникают в кровь через сердечно-сосудистую и дыхательную системы и вызывают газовый нар­коз – состояние наркотической эйфории, которое иногда называют «восторгом глубины». Поскольку важнейшее значение в развитии этого явления имеет азот, его чаще называют «азотным наркозом». Но, несмотря на это, многие другие газы, включая аргон, углекислый газ и кислород, оказывают такое же или даже большее наркотическое действие, чем азот (по крайней мере, теоретически) – либо сами по себе, либо в соединении с азотом. Таким образом, термин «газовый наркоз» является более емким.

При дыхании воздухом или найтроксом газовый наркоз развивается по мере увеличении парциального давления азота / кислорода во время спуска на глубину. Хотя существует индивидуальная предрасположенность и прочие факторы, увеличивающие вероятность возник­новения газового наркоза, эксперименты показывают, что обычно его проявления становятся заметными на глубине около 30 метров. При этом наркоз, как правило, достаточно слаб и проявляется в замедлении мышления, нарушении координации, и, у некоторых дайверов, в возникновении чувства эйфории и довольства жизнью.

С увеличением глубины наркотический эффект на­растает. Реакции продолжают замедляться, координация ухудшается. Наркоз может повлиять на способность оце­нить ситуацию, в результате дайвер позже среагирует на возникновение проблемы. На глубине 55 метров боль­шинство дайверов отмечают проявление интоксикации и эйфории. Тесты и накопленный опыт показывают, что на глубине свыше 60 метров наркоз сильно влияет на поведе­ние дайвера, снижая способность к концентрации внима­ния и оценке окружающей обстановки. Дайверы сообща­ют, что на этих глубинах могут возникать зрительные и слуховые галлюцинации, а также паранойя и депрессия.

Насколько известно физиологам на настоящий мо­мент, сам по себе наркоз безвреден. Он быстро исчезает при всплытии, а большинство дайверов отмечает уменьшение выраженности симптомов еще до всплытия на поверхность. Сведений о серьезных последствиях наркоза нет, однако иногда отмечается амнезия на время воздействия наркоза.

Проблема заключается не в самом наркозе, а во влия­нии, которое он оказывает на нервную деятельность, а имен­но — на процесс принятия решений и реализацию моторных навыков. Именно азотный наркоз (наряду с чрезвычайно коротким бездекомпрессионным временем) ограничивает максимальную глубину любительских погружений на воздухе/найтроксе до 40 метров. В техническом дайвинге макси­мальная глубина для простых погружений на воздухе при хороших условиях составляет 50-55 метров (в сообществе техно-дайверов наблюдаются небольшие расхождения в при­нятых значениях максимальных глубин). ВМФ США устано­вил максимальную глубину погружения на воздухе 58 мет­ров. Большинство компаний, специализирующихся на ком­мерческом дайвинге, придерживаются того же значения.

Действие наркоза часто сравнивается с алкогольным опьянением. Так называемый «Закон Мартини» гласит, что на глубине 30 метров наркотическое воздействие газов эк­вивалентно одному выпитому бокалу мартини. Каждые следующие 15 метров добавляют по одному бокалу. Мно­гие дайверы, имеющие опыт глубоководных погружений на воздухе/найтроксе отмечают, что этот расчет относительно точен.

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ГАЗОВОГО НАРКОЗА

Как и во многих других разделах физиологии дайвинга, говоря о газовом наркозе, мы многого не знаем о меха­низмах его возникновения. Так или иначе, нам известно, что практически любой газ может оказывать наркотичес­кое действие при высоком парциальном давлении. Это относится и к инертным газам.

Физиологи описывают азот как физиологически инертный газ. Это не значит, что азот полностью инер­тен (это не так, поскольку азот принимает участие во многих химических реакциях), но в химических реакци­ях нашего организма он участия не принимает. Вдыхае­мый нами азот не участвует ни в одной из реакций синте­за протеинов или ферментов (в образовании этих соеди­нений принимает участие азот, получаемый с пищей).

То, что азот физиологически инертен, не значит, что он не оказывает никакого воздействия на организм. К примеру, если азот растворяется в ваших тканях во вре­мя погружения, а затем очень быстро выходит из раство­ренного состояния во время всплытия, он может образо­вывать пузырьки и вызывать декомпрессионную болезнь (что будет детально рассмотрено в конце этой главы). Будучи растворенными в тканях мозга, инертные и неи­нертные газы, включая азот, могут оказывать наркоти­ческое действие. Наркоз, возникающий во время дайвин­га, похож по своим проявлениям на действие другого газа — оксида азота. Оксид азота (также известный, как «веселящий газ») – широко используемый в медицине (особенно в стоматологии) анестетик. Его наркотическое действие ярко выражено даже при атмосферном давле­нии. В больших концентрациях оксид азота вызывает эйфорию, опьянение и быструю потерю сознания. Выраженность этих эффектов зависит от давления. При уве­личении давления в два раза эффект также удваивается.

Наркотический потенциал газа примерно пропорци­онален его растворимости в липидах (жирах). Используя эту зависимость, можно проследить, что азот оказывает в пять раз более сильное наркотическое действие, чем ге­лий. При этом углекислый газ обладает в 20 раз боль­шим наркотическим потенциалом, чем азот. Присутс­твие кислорода превышает наркотический потенциал азота в 1,6 раз. Однако исследования на людях показали, что степень выраженности наркоза нельзя рассчитывать только с помощью этого метода.

Кислород обладает особенными свойствами в фор­мировании газового наркоза. Тесты, проведенные при глубоких погружениях (91 метр), показали, что смесь из 4% кислорода и 96% азота имеет более высокий нарко­тический потенциал, чем воздух. Это весьма необычно, поскольку кислород лучше растворяется в липидах, чем азот. Тем не менее, другие исследования показывают, что увеличенное РО2 в сочетании с азотом действительно усиливает наркотическое действие. Большинство физио­логов объясняют это кажущееся противоречие тем, что в процессе формирования наркоза между азотом и кисло­родом возникает какая-то неизвестная на настоящий мо­мент реакция. Влияние кислорода на возникновение нар­коза очевидно (поэтому мы рассматриваем воздух и обо­гащенный найтрокс как смеси, вызывающие наркоз), од­нако его наркотический потенциал, по-видимому, связан не только с растворимостью в липидах.

Другим соединением, принимающим участие в об­разовании газового наркоза, является углекислый газ. Многочисленные исследования показывают, что повы­шение содержания углекислого газа (как во вдыхаемой смеси, так и в мертвых воздушных пространствах) усили­вает наркоз. Механизм этого явления еще менее изучен, чем влияние кислорода. Исследования показывают, что углекислый газ обладает в 10 раз большим наркотичес­ким потенциалом, чем азот. Это значение расходится с данными, полученными на основании растворимости в липидах, поскольку растворимость углекислого газа в липидах в 13-20 раз выше, чем у азота.

Дополнительные факторы. Восприимчивость челове­ка к воздействию газового наркоза может меняться, так­же как и восприимчивость к любой другой форме нарко­тической интоксикации. При одной и той же глубине погружения вы можете почувствовать действие наркоза в большей или меньшей степени, чем другие дайверы. Тем не менее, исследования показали, что эти различия не велики и на больших глубинах все участники экспери­мента проявляют приблизительно одинаковую неточ­ность в арифметических тестах, нарушение координации, снижение кратковременной памяти, а также изменения физиологических показателей. При проведении исследо­ваний было выявлено отсутствие постоянства индивиду­альной реакции на наркоз. Это значит, что завтра вы мо­жете почувствовать себя на глубине 40 метров совсем не так хорошо, как сегодня.

Воздействие лекарств и наркотических веществ в сочетании с анестетическим действием азота и кислорода может вызвать наркоз на глубинах намного менее 40 мет­ров. Большинство людей в целом осознает опасность сочетания одних седативных средств с другими, как например сочетание алкоголя и валиума, действие которых суммируется. То же самое справедливо для сочетания газового наркоза с такими средствами, как алкоголь, транквилизаторы, барбитураты и снотворные. Даже те лекарства, которые, как вам кажется, не обладают седативным эффектом, как, например, средства от морской болезни, жара и диареи, могут усиливать азотный наркоз. Типичными примерами такого воздействия являются марезин (Marezine), контак (Contac) и ломотил (Lomotil). Все эти препараты обладают холинэргическим эффектом, то есть блокируют проведение определенных нервных импульсов, что и считается причиной возникновения анестезирующего эффекта.

При атмосферном давлении эти лекарства могут иметь настолько слабый седативный эффект, что вы его не заметите. Однако на глубине они могут усиливать газовый наркоз посредством синергического (совместного) дейс­твия. Особенно мощным наркотиком в этом случае являет­ся алкоголь. Также важно помнить, что многие лекарства, вызывающие сухость во рту, могут усиливать наркоз. Для того чтобы наркоз не стал для вас сюрпризом, испытайте ваши средства от морской болезни перед тем, как совер­шать погружение, а затем оцените их воздействие при погружениях на небольшие глубины. Некоторые из этих препа­ратов, как показали исследования, оказывают мощнейшее наркотическое действие уже на глубине 18 метров.

Некоторые другие факторы могут быть субъективны­ми или индивидуальными. Многие дайверы заявляют, что они более подвержены воздействию наркоза в условиях плохой видимости или в холодной воде, однако, объектив­ные исследования показали, что в этом случае имеет место тот же самый наркоз, но воздействие стресса, концентра­ция внимания на проблеме, а также другие факторы вос­приятия делают его воздействие более ощутимым.

Гипотеза Мейера-Овертона. Самым вероятным объ­яснением возникновения газового наркоза физиологи считают гипотезу Мейера-Овертона. В своей современ­ной форме она гласит: все газообразные и летучие вещес­тва вызывают наркоз, если они проникают в липиды кле­ток в достаточной молярной концентрации, индивиду­альной для любого животного, и являющейся приблизи­тельно одинаковой для любого летучего наркотика. Как было упомянуто ранее, наркотический потенциал газа, в соответствии с этой гипотезой, прямо пропорционален растворимости этого газа в липидах, являющихся основ­ными структурными единицами клеток.

Растворимость в липидах у азота намного выше, чем у гелия; соответственно, наркотический потенциал азота значительно выше. Предложенная гипотеза далее утверж­дает, что наркоз начинает формироваться в местах соеди­нения между нервными клетками. В этих местах, называ­емых синапсами, азот влияет на передачу электрических импульсов от одного нейрона (нервной клетки) к друго­му. Наиболее часто наркотическому воздействию подвер­гаются структуры мозга, ответственные за координацию и бдительность. Это значит, что передача информации от одной нервной клетки к другой протекает медлен­нее.

Гипотеза Мейера-Овертона полезна, но не совершенна. В то время как наркотичес­кий потенциал многих газов пропорционален их растворимости в липидах, у других газов (напри­мер, кислород и углекислый газ) этой зависимости не наблюдается. Гипотеза Мейера-Овертона частично объясняет возникновение газового наркоза, но существуют и другие биохимические процессы (многие из которых на настоящий момент находятся в стадии исследования), вносящие свой вклад в формирование газового наркоза.

УПРАВЛЕНИЕ НАРКОЗОМ

Существует три стратегии, которые могут использовать­ся для управления газовым наркозом и ограничения его воздействия: ограничение глубины, адаптация и исполь­зование альтернативных газовых смесей.

Ограничение глубины. Как отмечалось ранее, одной из причин ограничения глубины любительских погруже­ний отметкой 40 метров является то, что при спуске на большую глубину дайвер окажется под воздействием га­зового наркоза. Ограничение глубины является наиболее прямым путем к управлению наркозом. Тем не менее, как уже было сказано ранее, ваша восприимчивость мо­жет изменяться при применении лекарств или по субъек­тивным причинам. Поэтому целесообразно восприни­мать глубину 40 метров как максимальный предел и рас­считывать свои погружения, принимая в расчет вашу индивидуальную восприимчивость к наркозу.

Адаптация. Технические, коммерческие и прочие дайверы, применяющие воздух или найтрокс на глубинах более 40 метров, используют адаптацию как один из спо­собов управления наркозом. В меньшей степени это от­носится к дайверам-любителям, погружающимся на глу­бины от 18 до 40 метров.

Адаптацией называется формирование устойчивости к наркозу по мере приобретения опыта. Дайверы обычно указывают, что их восприимчивость к действию наркоза снижается после совершения нескольких глубоких погру­жений на воздухе или найтроксе в течение короткого вре­мени. В некоторых случаях дайверы отмечают, что после приобретения соответствующего опыта, не чувствуют действия наркоза даже при погружении на 50 метров с использованием воздуха. Дайверы, погружающиеся на воздухе глубже 60 метров, заявляют, что после несколь­ких погружений наркотический эффект снижается.

Оказывается, с приобретением опыта можно научить­ся задействовать сознательные и бессознательные механиз­мы контроля наркоза. В их числе улучшение концентрации внимания, отведение большего времени на выполнение задач, а также планирование погружения и предупреждение чрезвычайных ситуаций. Также очевидно, что двигательные навыки, доведенные до автоматизма (не требующие контро­ля сознания), менее подвержены изменениям, возникаю­щим под действием наркоза. При этом, однако, не стоит забывать о том, что наркоз может уменьшить скорость оценки окружающей ситуации и замедлить активацию ав­томатических двигательных навыков.

Возможность адаптации сознания к действию нарко­за является неоспоримым фактом, но пока остается до конца не ясным, вырабатывается ли при этом реальная физиологическая устойчивость. Результаты исследований противоречивы, и окончательного ответа на этот вопрос до сих пор нет.

Использование альтернативных газовых смесей. Дру­гой стратегией, направленной на борьбу с газовым нар­козом, является использование ненаркотических газов. Технические и военные дайверы, а также подводные ис­следователи при глубоких погружениях используют гели­евые смеси для того, чтобы исключить или значительно ослабить действие наркоза (также при этом уменьшается плотность вдыхаемого газа). Коммерческие и военные дайверы в большинстве случаев используют гелиокс (смесь кислорода и гелия), в то время как техно-дайверы чаще пользуются тримиксом (кислород, гелий и азот). Чем больше глубина погружения, тем более высокое со­держание гелия необходимо для предотвращения нарко­за. Основным недостатком этого метода является то, что требования к декомпрессии при той же глубине возраста­ют по мере того, как вы увеличиваете содержание гелия и уменьшаете содержание кислорода/азота.

Несмотря на то, что гелий ослабляет действие нар­коза, вдыхаемая смесь все же содержит кислород и азот (в случае использования тримикса). Это значит, что вам все-таки придется определять максимальную глубину, на которой вы сможете использовать данную газовую смесь в соответствии с ее наркотическим потенциалом. Техно-дайверы рассчитывают Эквивалентную воздушную глу­бину (ЭНГ) — значение глубины, на которой наркоз при использовании воздуха или найтрокса будет проявляться так же, как при погружении на данную глубину на дан­ной дыхательной смеси.

Например, при использовании газовой смеси, содержащей 11% кислорода, 50% гелия и 39% азота (ТМх 11/50), ЭНГ для 90 метров будет составлять приблизи­тельно 40 метров. Другими словами, при использовании газовой смеси на 90 метрах наркоз будет проявляться так же, как при использовании воздуха или найтрокса на 40 метрах.

Для управления наркозом технические дайверы ис­пользуют ограничение глубины, адаптацию и альтернатив­ные газовые смеси. Обычно воздух и найтрокс применяют­ся на глубинах до 40 метров (также, как и в любительском дайвинге). В хороших условиях в открытой воде воздух и найтрокс считаются приемлемыми газами для декомпрес-сионных погружений на глубину до 50 метров. Использова­ние тримикса обязательно: при всех погружениях глубже 50 метров; при погружениях глубже 40 метров в надголовные среды (например, погружения в пещеры); при погружениях в открытой воде глубже 40 метров и наличии неблагопри­ятных факторов окружающей среды.

Запись опубликована в рубрике Физиология дайвинга с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Подпишись и получай анонсы статей на e-mail! Без спама!