«Высотный подъем» или существенное снижение барометрического давления ниже 300мм.рт.ст. (что соответствует высоте 7км), может привести к высотно-декомпрессионным расстройствам как легкой, так и тяжелой формы, когда в тканях организма начинают образовываться пузырьки азота.
При подъеме на высоту, газовое динамическое равновесии нарушается: напряжение азота (парциальное давление) и других газов в тканях и крови превышает внешнее давление. Ткани и кровь становятся относительно перенасыщенными азотом и углекислым газом. Выведение избыточного азота из организма (десатурация) до установления нового газового равновесия может идти двумя путями - без и с образованием газовых пузырьков.
Если степень персыщения газами не достигает определенного критического уровня, то происходит последовательная диффузия растворенного азота и СО2 в направлении ткань-кровь-альвеолы. Пересыщенные кровь и ткани десатурируются без формирования в них газовых пузырьков. Критический уровень пересыщения зависит от способности тканей и жидкостей при снижении внешнего давления удерживать в избытке растворенные в них газы. Для организма человека этот уровень находится в пределах 2-,22. Это означает, что если напряжение азота и других газов в крови и тканях после декомпрессии не превышает в 2-2,5 раза внешнее давление, то десатурация организма происходит без образования газовых пузырьков. Такие условия создаются при медленном, в течение часов, подъеме на большие высоты или при подъеме на высоты до 6 км. Аналогичная десатурация может происходить и без снижения барометрического давления, например, при дыхании чистым кислородом на земле, что собственно используется в авиации и космонавтике.
В настоящее время, выведение азота из организма в авиации и космонавтике производится путем дыхания газовой смесью, в которой отсутствует азот, этим газом служит чистый кислород. По мере дыхания чистым кислородом, азот постепенно замещается кислородом и большей частью выводится из организма. Ускорение обменных процессов (активные движения и физическая нагрузка) ускоряют этот процесс, однако, в условиях кабины летательного аппарата или скафандра приходится довольствоваться дополнительными движениями конечностей.
Десатурация является неотъемлемой процедурой перед высотным подъемом (снижением давления), будь это внекорабельная деятельность космонавта (далее сокращенно ВКД), находящегося в скафандре, либо полет боевого самолета в стратосфере.
Десатурация в авиации
Десатурация в авиации достаточно проста: практически все боевые самолеты за исключением транспортной авиации* снабжены системами жизнеобеспечения (далее сокращенно СОЖ), в состав которой входит кислородная система, подающая кислород или его смесь через кислородную маску.
По умолчанию, перед взлетом, летчик обязан плотно притянуть кислородную маску к лицу и включить подачу кислорода, особенно перед высотным полетом. Подозреваю, что эти слова могут вызвать неодобрительное возмущение летного состава, с другой – те, у кого в летной практике случалась разгерметизация и тем более, признаки ВДБ (иногда даже сказавшиеся через много лет), напротив, понимающе покачают головой.
Принято считать, что времени, необходимого для взлета и набора высоты, а так же полета в штатном режиме достаточно для того, что бы большая часть азота вымылась из организма. Учитывая, что разгерметизация в аварийной ситуации бывает крайне редко, а во время активных боевых действий, тем более на больших высотах (10-25км) еще реже (в мирное время), то десатурация как «процедура» не предусмотрена, хотя и может дополнительно выполняться в особых случаях.
Десатурация в космонавтике.
В космонавтике все намного сложней т.к. при выходе в открытый космос, космонавт выполняет физическую нагрузку, а внешнее давление стремится к нулю. В этом случае, десатурация является неотъемлемой процедурой на этапе подготовки к выходу в открытый космос.
Десатурация космонавта осуществляется после проверки герметичности скафандра (далее СК). Затем, производится «продувка» СК чистым кислородом с повышенным расходом на протяжении пяти минут, это необходимо для того, что бы полностью заместить все внутреннее пространство СК чистым кислородом. В это время, космонавту рекомендуется активно двигать руками и ногами, что бы улучшить газообмен и способствовать смене газа в плохо вентилируемых участках СК. В настоящее время, длительность десатурации отечественных космонавтов перед выходом в открытый космос составляет 30 минут, после чего начинается сброс давления (подъем на высоту).
Важно отметить, что сброс давления или подъем на высоту 7 и более километров (эквивалент 310мм.рт.ст.) без предварительной десатурации ЗАПРЕЩЕН здравым смыслом. Так же, между десатурацией и непосредственным подъемом нельзя возвращаться к дыханию обычной газовой смесью т.к. азот сразу же поступит обратно в организм, сведя «на нет» приложенные усилия.
Что касается высотно-декомпрессионной болезни и ее проявлений, то эта тема достаточно интересна и заслуживает написания отдельной статьи, что я и обещаю сделать в средне - срочной перспективе.