Войти
| |
|---|---|
 | |
| Дайверы дышат смесью кислорода, гелия и азота для глубоких погружений, чтобы избежать эффекта наркоза. На этикетке баллона указана максимальная рабочая глубина и смесь (кислород / гелий). | |
| Специальность | Медицинская токсикология  |
Наркоз во время дайвинга (также известный как азотный наркоз, наркоз инертным газом, восторги глубины, эффект Мартини ) - это обратимое изменение сознания, которое происходит при нырянии при глубина. Это вызвано анестезирующим действием определенных газов под высоким давлением. Греческое слово νάρκωσις (narksis), «действие оцепенения», происходит от νάρκη (narkē), «онемение, оцепенение», термин, используемый Гомером и Гиппократом. Наркоз вызывает состояние, подобное опьянению (алкогольное опьянение) или вдыханию закиси азота. Это может произойти при неглубоких погружениях, но обычно не становится заметным на глубине менее 30 метров (100 футов).
За исключением гелия и, вероятно, неона, все газы, которыми можно дышать, обладают наркотическим действием, хотя сильно различаются по степени. Эффект постоянно больше для газов с более высокой растворимостью липидов, и есть веские доказательства того, что эти два свойства механически связаны. По мере увеличения глубины умственное расстройство может стать опасным. Дайверы могут научиться справляться с некоторыми эффектами наркоза, но невозможно развить толерантность. Наркоз поражает всех дайверов, хотя восприимчивость к нему широко варьируется среди людей и от ныряния к нырянию.
Наркоз можно полностью вылечить за несколько минут, поднявшись на меньшую глубину, без каких-либо долгосрочных эффектов. Таким образом, наркоз во время погружения в открытой воде редко перерастает в серьезную проблему, если дайверы знают о его симптомах и могут подняться, чтобы справиться с ними. Погружение на глубину более 40 м (130 футов) обычно считается выходящим за рамки любительского дайвинга. Поскольку наркоз и кислородное отравление становятся критическими факторами риска для погружений на большие глубины, требуется специальная подготовка по использованию различных гелийсодержащих газовых смесей, таких как тримикс или гелиокс. Эти смеси предотвращают наркоз, заменяя часть или всю инертную фракцию дыхательного газа ненаркотическим гелием.
Наркоз возникает при вдыхании газов под повышенным давлением, и могут быть классифицированы по основному газу. благородные газы, кроме гелия и, вероятно, неона, а также азот, кислород и водород вызывает снижение психической функции, но их влияние на психомоторную функцию (процессы, влияющие на координацию сенсорных или когнитивных процессов и двигательную активность) широко варьируется. Эффект углекислого газа заключается в последовательном снижении умственных и психомоторных функций. Благородные газы аргон, криптон и ксенон являются более наркотическими, чем азот при данном давлении, а ксенон обладает столь сильным анестезирующим действием что это годный к употреблению анестетик при концентрации 80% и нормальном атмосферном давлении. Исторически ксенон был слишком дорогим, чтобы его можно было широко использовать на практике, но он успешно применялся для хирургических операций, и системы ксеноновой анестезии все еще предлагаются и разрабатываются.
Наркоз может вызвать туннельное зрение, затрудняющее считывание показаний нескольких датчиков. Из-за эффектов, изменяющих восприятие, начало наркоза может быть трудно распознать. В лучшем случае наркоз приводит к облегчению беспокойства - ощущению спокойствия и господства над окружающей средой. Эти эффекты практически идентичны различным концентрациям закиси азота. Они также напоминают (хотя и не так сильно) действие алкоголя или каннабиса и знакомых бензодиазепиновых наркотиков, таких как диазепам и алпразолам. Такие эффекты не вредны, если только они не создают непосредственную опасность, которую не распознают и не устраняют. После стабилизации эффекты обычно остаются такими же на данной глубине, только ухудшаются, если дайвер рискнет глубже.
Самыми опасными аспектами наркоза являются нарушение рассудительности, многозадачности и координации, а также потеря способность принимать решения и сосредоточенность. Другие эффекты включают головокружение и нарушения зрения или слуха. Синдром может вызывать возбуждение, головокружение, крайнюю тревогу, депрессию или паранойю, в зависимости от конкретного дайвера и его состояния здоровья или личной жизни. В более серьезных случаях дайвер может чувствовать себя самоуверенным, игнорируя обычные безопасные методы погружения. Замедление умственной активности, на что указывает увеличенное время реакции и увеличение числа ошибок в когнитивных функциях, - это эффекты, которые увеличивают риск того, что дайвер неправильно справится с инцидентом. Наркоз уменьшает ощущение дискомфорта от холода и дрожь и, таким образом, влияет на выработку тепла телом и, как следствие, способствует более быстрому падению внутренней температуры в холодной воде, снижая осведомленность о развивающейся проблеме.
Соотношение глубины к наркозу иногда неофициально называют «законом Мартини», идея о том, что наркоз приводит к ощущению одного мартини на каждые 10 м (33 фута) ниже 20 м (66 футов) глубины. Профессиональные дайверы используют такой расчет только в качестве приблизительного ориентира, чтобы дать новым дайверам метафору, сравнивая ситуацию, с которой они могут быть более знакомы.
Сообщаемые признаки и симптомы суммируются с типичными глубинами в метрах и футах морской воды в следующей таблице, адаптированной из книги Липпмана и Митчелла «Глубже в погружение»:
| Давление (бар) | Глубина (м) | Глубина (футы) | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 1–2 | 0–10 | 0–33 |
|
| 2–4 | 10–30 | 33–100 | |
| 4–6 | 30–50 | 100–165 |
|
| 6–8 | 50–70 | 165–230 |
|
| 8–10 | 70–90 | 230–300 |
|
| 10+ | 90+ | 300+ |
|
| Некоторые компоненты дыхательных газов и их относительные наркотические свойства: | |
| Газ | Относительная наркотическая сила |
|---|---|
| He | 0,045 |
| Ne | 0,3 |
| H2 | 0,6 |
| N2 | 1,0 |
| O2 | 1,7 |
| Ar | 2,3 |
| Kr | 7,1 |
| CO2 | 20,0 |
| Xe | 25,6 |
Причина наркоза связана с повышенной растворимостью газов в тканях тела в результате повышенного давления на глубине (закон Генри ). Современные теории предполагают, что инертные газы, растворяющиеся в липидном бислое клеточных мембран, вызывают наркоз. Совсем недавно исследователи изучали механизмы белка рецептора нейротрансмиттера как возможную причину наркоза. Смесь газов для дыхания, поступающая в легкие дайвера, будет иметь такое же давление, как и окружающая вода, известное как давление окружающей среды. После любого изменения глубины давление газов в крови, проходящей через мозг, сравняется с давлением окружающей среды в течение минуты или двух, что приводит к замедленному наркотическому эффекту после погружения на новую глубину. Быстрое сжатие усиливает наркоз из-за задержки углекислого газа.
На познание дайверов может ухудшиться погружение на глубину до 10 м (33 фута), но изменения обычно не заметны. Не существует надежного метода прогнозирования глубины, на которой наркоз становится заметным, или серьезности воздействия на отдельного дайвера, поскольку оно может варьироваться от погружения к погружению даже в один и тот же день.
Значительное ухудшение состояния из-за наркоз представляет собой возрастающий риск ниже глубины около 30 м (100 футов), что соответствует атмосферному давлению около 4 бар (400 кПа). Большинство организаций, занимающихся спортивным подводным плаванием с аквалангом, рекомендуют глубину не более 40 м (130 футов) из-за риска наркоза. При вдыхании воздуха на глубине 90 м (300 футов) - атмосферном давлении около 10 бар (1000 кПа) - наркоз у большинства дайверов приводит к галлюцинациям, потере памяти и потере сознания. Несколько водолазов погибли при попытке установить рекорды глубины ниже 120 м (400 футов). Из-за этих инцидентов Книга рекордов Гиннеса больше не сообщает об этой цифре.
Наркоз сравнивали с высотной болезнью в отношении вариабельности начала (но не симптомов).); его эффекты зависят от многих факторов, в зависимости от человека. Тепловой холод, стресс, тяжелая работа, усталость и задержка углекислого газа увеличивают риск и тяжесть наркоза. Углекислый газ обладает высоким наркотическим потенциалом, а также вызывает усиленный приток крови к мозгу, усиливая действие других газов. Повышенный риск наркоза возникает из-за увеличения количества углекислого газа, удерживаемого в результате тяжелых упражнений, поверхностного или прерывистого дыхания, или из-за плохого газообмена в легких.
Известно, что наркоз дополняет даже минимальное алкогольное опьянение. Другие седативные и обезболивающие препараты, такие как опиаты наркотики и бензодиазепины, усиливают наркоз.
Иллюстрация липидного бислоя, типичный для клеточной мембраны, демонстрирующий гидрофильные головки снаружи и гидрофобные хвосты внутри Точный механизм не совсем понятен, но, похоже, это прямое влияние газ растворяется в нервных оболочках и вызывает временное нарушение нервной передачи. Хотя этот эффект впервые наблюдался с воздухом, другие газы, включая аргон, криптон и водород, вызывают очень похожие эффекты при давлении выше атмосферного. Некоторые из этих эффектов могут быть связаны с антагонизмом в отношении рецепторов NMDA и потенцированием рецепторов GABA A, аналогично механизму неполярные анестетики, такие как диэтиловый эфир или этилен. Однако их воспроизводство химически неактивным газом аргоном делает маловероятным, что они будут строго химически связаны с рецепторами в обычном смысле химической связи. Следовательно, для воздействия на лиганд-зависимые ионные каналы нервных клеток потребуется косвенный физический эффект, такой как изменение объема мембраны. Trudell et al. предложили нехимическое связывание из-за притягивающей силы Ван-дер-Ваальса между белками и инертными газами.
Подобно механизму действия этанола, увеличение газа, растворенного в мембранах нервных клеток, может вызывать изменение свойств ионной проницаемости липидных бислоев нервных клеток. парциальное давление газа, необходимое для того, чтобы вызвать определенную степень ухудшения, хорошо коррелирует с липидной растворимостью газа: чем выше растворимость, тем меньше требуется парциальное давление.
Раннее Теория, гипотеза Мейера-Овертона, предполагала, что наркоз происходит, когда газ проникает в липиды нервных клеток мозга, вызывая прямое механическое вмешательство в передачу сигналов от одной нервной клетки к другой. Совсем недавно были идентифицированы определенные типы химически закрытых рецепторов в нервных клетках, участвующих в анестезии и наркозе. Однако основная и наиболее общая идея о том, что нервная передача изменяется во многих диффузных областях мозга в результате растворения молекул газа в жировых оболочках нервных клеток, остается в значительной степени неоспоримой.
Управление наркозом - это просто подняться на более мелкие глубины; затем эффекты исчезают в течение нескольких минут. В случае возникновения осложнений или других условий, восходящая реакция всегда является правильной начальной реакцией. Если проблемы не исчезнут, погружение необходимо прервать. График декомпрессии можно выполнять, если другие условия не требуют неотложной помощи.
Симптомы наркоза могут быть вызваны другими факторами во время погружения: проблемы с ушами, вызывающие дезориентацию или тошноту ; первые признаки кислородного отравления, вызывающие нарушения зрения; или переохлаждение, вызывающее учащенное дыхание и дрожь. Тем не менее, наличие любого из этих симптомов должно указывать на наркоз. Снижение последствий при подъеме на меньшую глубину подтвердит диагноз. В данной ситуации другие вероятные условия не вызывают обратимых эффектов. В редких случаях ошибочного диагноза, когда симптомы вызывают другое заболевание, первоначальное лечение - подъем ближе к поверхности - по-прежнему имеет важное значение.
Наркоз во время глубокого погружения предотвращается путем наполнения баллонов для дайвинга газовая смесь, содержащая гелий. Гелий хранится в коричневых баллонах. Самый простой способ избежать азотного наркоза - это ограничить глубину погружения дайвером. Поскольку с увеличением глубины наркоз становится более суровым, дайвер, погружающийся на меньшую глубину, может избежать серьезного наркоза. Большинство школ любительского дайвинга сертифицируют только базовых дайверов на глубину 18 м (60 футов), и на этих глубинах наркоз не представляет значительного риска. Для получения сертификата на расстояние до 30 м (100 футов) в воздухе обычно требуется дополнительное обучение, и это обучение должно включать обсуждение наркоза, его последствий и методов лечения. Некоторые агентства по обучению дайверов предлагают специализированное обучение для подготовки дайверов-любителей к погружениям на глубины 40 м (130 футов), часто состоящее из дальнейшей теории и некоторой практики глубоких погружений под тщательным наблюдением. Организации подводного плавания, которые тренируются для погружений за пределами рекреационных глубин, могут запретить погружения с газами, которые вызывают слишком сильный наркоз на глубине у среднего дайвера, и настоятельно рекомендуют использовать другие смеси газов для дыхания, содержащие гелий вместо некоторых весь азот в воздухе - например, тримикс и гелиокс - потому что гелий не обладает наркотическим действием. Использование этих газов является частью технического дайвинга и требует дальнейшего обучения и сертификации.
Хотя индивидуальный дайвер не может точно предсказать, на какой глубине наркоза произойдет начало наркоза в данный день, Первые симптомы наркоза для любого дайвера часто более предсказуемы и индивидуальны. Например, у одного дайвера могут быть проблемы с фокусировкой глаз (близкое размещение для дайверов среднего возраста), у другого может возникнуть чувство эйфории, а у другого - чувство клаустрофобии. Некоторые дайверы сообщают, что у них изменился слух и изменился звук выдыхаемых ими пузырей. Специальная подготовка может помочь дайверам идентифицировать эти личные первые признаки, которые затем могут быть использованы как сигнал к всплытию во избежание наркоза, хотя сильный наркоз может помешать принятию решения, необходимого для принятия превентивных мер.
Глубокие погружения должны проводиться только после постепенного обучения, чтобы проверить индивидуальную чувствительность дайвера к увеличению глубины, при тщательном наблюдении и регистрации реакций. Научные данные не показывают, что дайвер может научиться преодолевать любую степень наркоза на заданной глубине или стать толерантным к нему.
Эквивалентная наркотическая глубина (END) - широко используемый способ выражения наркотического эффекта различных дыхательные газы. В Руководстве по дайвингу Национального управления по исследованию океанов и атмосферы (NOAA) теперь говорится, что кислород и азот следует считать одинаково наркотическими. В стандартных таблицах, основанных на относительной растворимости липидов, перечислены коэффициенты пересчета наркотического действия других газов. Например, водород при заданном давлении имеет наркотический эффект, эквивалентный азоту при 0,55-кратном давлении, поэтому в принципе его следует использовать на более чем в два раза большей глубине. Аргон, однако, имеет в 2,33 раза более наркотическое действие, чем азот, и является плохим выбором в качестве дыхательного газа для дайвинга (он используется в качестве газа для надувания сухого костюма из-за его низкой теплопроводности). Некоторые газы имеют другие опасные эффекты при вдыхании под давлением; например, кислород под высоким давлением может вызвать кислородное отравление. Хотя гелий является наименее опьяняющим из вдыхаемых газов, на больших глубинах он может вызвать нервный синдром высокого давления, все еще загадочное, но явно не имеющее отношения к делу явление. Наркоз инертным газом - лишь один из факторов, влияющих на выбор газовой смеси; риски декомпрессионной болезни и кислородного отравления, стоимость и другие факторы также важны.
Из-за схожих и дополнительных эффектов дайверы должны избегать седативных препаратов и наркотиков, таких как каннабис и алкоголь перед любым погружением. Похмелье в сочетании с сопутствующим ему снижением физических возможностей повышает вероятность азотного наркоза. Эксперты рекомендуют полное воздержание от алкоголя в течение как минимум 12 часов перед погружением и дольше для других наркотиков.
Наркоз потенциально является одним из самых опасных состояний, влияющих на аквалангистов. около 30 м (100 футов). За исключением случайной амнезии событий на глубине, эффекты наркоза полностью устраняются при всплытии и, следовательно, сами по себе не представляют проблемы, даже при повторном, хроническом или остром воздействии. Тем не менее, степень тяжести наркоза непредсказуема и может привести к летальному исходу во время погружения в результате нелогичного поведения в опасной среде.
Испытания показали, что азотный наркоз действует на всех дайверов, хотя некоторые испытывают меньшие последствия. чем другие. Несмотря на то, что некоторые дайверы могут справляться лучше, чем другие, благодаря обучению справляться с субъективным нарушением, основные поведенческие эффекты сохраняются. Эти эффекты особенно опасны, потому что дайвер может чувствовать, что он не находится под наркозом, но все же испытывает его влияние.
И Мейер, и Овертон обнаружили, что наркотическое действие анестетика обычно можно предсказать, исходя из его растворимость в масле. Минимальная альвеолярная концентрация является обратным показателем эффективности анестетика. Французский исследователь Виктор Т. Жюно первым описал симптомы наркоза в 1834 году, отметив, что «функции мозга активизируются, воображение живо, мысли обладают своеобразным очарованием. а у некоторых людей присутствуют симптомы интоксикации ». Жюно предположил, что наркоз является результатом давления, вызывающего усиление кровотока и, следовательно, стимуляции нервных центров. Уолтер Моксон (1836–1886), выдающийся викторианский врач , в 1881 году выдвинул гипотезу, что давление вынуждает кровь к недоступным частям тела, а застойная кровь затем приводит к эмоциональным изменениям. Первое сообщение о том, что эффективность анестетика связана с липидной растворимостью, было опубликовано Гансом Х. Мейером в 1899 году под названием Zur Theorie der Alkoholnarkose. Два года спустя аналогичная теория была независимо опубликована Чарльзом Эрнестом Овертоном. То, что стало известно как Гипотеза Мейера-Овертона, может быть проиллюстрировано графиком, сравнивающим наркотическую активность с растворимостью в масле.
В 1939 году Альберт Р. Бенке и О. Д. Ярборо продемонстрировали, что другие газы, кроме азота, также могут вызывать наркоз. Было обнаружено, что для инертного газа наркотическая сила пропорциональна его растворимости в липидах. Поскольку водород имеет растворимость всего 0,55 от азота, эксперименты по глубокому погружению с использованием гидроксида проводились Арне Зеттерстрём между 1943 и 1945 годами. Жак-Ив Кусто в 1953 году, как известно описал это как «l'ivresse des grandes profondeurs» или «восторг бездны».
Дальнейшие исследования возможных механизмов наркоза под действием анестетика привели к «минимальной альвеолярной концентрации "в 1965 году. Он измеряет относительную концентрацию различных газов, необходимую для предотвращения двигательной реакции у 50% испытуемых в ответ на стимул, и показывает аналогичные результаты для эффективности анестетика, что и измерения растворимости липидов. Руководство по дайвингу (NOAA) было пересмотрено, чтобы рекомендовать относиться к кислороду так же, как если бы он был таким же наркотическим, как азот, после исследования Christian J. Lambertsen et al. в 1977 и 1978 гг.
| Классификация | D
|
|---|
