Александр Волошин – Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе (страница 61)

Когда один из кессонов приблизился к глубине 93 фута, шесть человек погибли, работая в среде сжатого воздуха. К концу проекта почти двадцать пять процентов из всех работников страдали кессонной болезнью. Было зафиксировано тридцать госпитализаций, тринадцать смертей и два случая полной инвалидности.

В 1870 году Альфонс Жамине (Jaminet), местный врач, открыл больницу на соседней барже для реабилитации рабочих на выходе из кессона. Это был импровизированный лазарет с койками, одеялами и одним врачом. В дополнение к наблюдению за рабочими в течение дня, Жамине также требовал, чтобы они оставались на его попечении «по крайней мере один час после работы, выпивая по три четверти пинты крепкого мятного чая».

Сам Жамине не раз отважился спуститься в кессон и испытал многочисленные последствия сжатия и декомпрессии. Однажды он страдал от «изгибов» и был поражён параличом нижних конечностей и болями в животе в течение нескольких дней. В своей книге о кессонной болезни он очень подробно описывает свое состояние: «Я страдал от обильного холодного пота, изо всех сил стараясь говорить испытывал большие страдания и обморок, мой пульс был 106 в минуту, обе мои ноги и левая рука были парализованы».

Жамине отметил, что сердцебиение и частота дыхания увеличивались в течение нескольких мгновений после спуска в кессон. По этой причине он запрещал использовать какие-либо стимуляторы перед началом работ (известные стимуляторы того времени – кокаин, алкоголь и горячие ванны).

Вообще-то, Жамине ошибочно приписывал «изгибы» быстрым скоростям сжатия, он установил стандартные скорости как для сжатия, так и для декомпрессии в кессонах. И, хотя скорость декомпрессии была довольно высокой по сравнению с современными стандартами, идея контроля скорости декомпрессии стала шагом в правильном направлении к предотвращению травм.

Бруклинский мост

В мае 1870 года Вашингтон Реблинг (1837—1926) начал строительство 1600-футового Бруклинского моста, который должен был соединить Нью-Йорк и Бруклин. Кессоны Бруклинского моста площадью 16 000 квадратных футов были в три раза больше, чем те, которые использовались для строительства моста в Сент-Луисе.

С самого начала врачу-отоларингологу Эндрю Х. Смиту было поручено заботиться о благополучии рабочих, участвующих в проекте. Как и другие врачи до него, Смит стал свидетелем многочисленных случаев кессонной болезни. В 1873 году он выступил с докладом об этой болезни в Колледже врачей и хирургов в Нью-Йорке, официально назвав её кессонной и опубликовал этот термин в учебнике в том же году.

Смит отметил, что время воздействия сжатого воздуха было прямо пропорционально тяжести симптомов кессонной болезни. Как и Жамине, он отмечал у рабочих в кессонах резкое увеличение частоты сердечных сокращений, потоотделения и диуреза. Но он был первым, кто правильно объяснил увеличение частоты сердечных сокращений повышенным уровнем углекислого газа, в результате сгорания газа в лампах в кессоне. Кроме того, Смит обратил внимание на жару и высокую влажность на дне кессонов, которые, по его мнению, были причиной повышенного потоотделения и мочеиспускания.

Во время проекта Смит как мог заботился о здоровье рабочих, страдавших кессонной болезнью. Однако, вводя морфин или атропин, он был относительно беспомощен в предотвращении болезни, поскольку истинная причина всё ещё оставалась неизвестной. Меж тем Смит сделал важное наблюдение, когда отметил, что большинство из 86 работников, страдавших кессонной болезнью, имели избыточный вес, причем все случаи смерти были описаны у пациентов с «ожирением».

По мере углубления земляных работ руководитель строительства Бруклинского моста Реблинг начал всерьёз беспокоиться ростом числа несчастных случаев. В 1871 году, лично осмотрев условия работы в одном из кессонов, он также стал жертвой декомпрессионной болезни и остался парализованным на всю оставшуюся жизнь.

В конце концов он запретил работы на глубине 78 футов, что было чуть меньше запланированных ста, необходимых для достижения коренных пород. В результате опору моста пришлось разместить на песке, и Бруклинский мост был открыт в мае 1883 года.

Пол Берт

Важную роль в объяснении первопричины декомпрессионной болезни сыграл Французский физиолог Поль Берт (Paul Bert, 1833—1886). Как физиолог, он интересовался изучением полётов на воздушном шаре на большой высоте и построил несколько камер для экспериментов с барометрическим давлением. В 1870 году он провёл многочисленные опыты по быстрой декомпрессии мышей, собак и птиц. После длительных периодов пребывания в камерах с давлением, в десять раз превышающим нормальный атмосферный уровень, эти животные были быстро разгерметизированы в течение нескольких минут или даже секунд.

В своей книге «Барометрическое давление» Берт описал пузырьки воздуха в венозной системе и правой стороне сердца животных и утверждал, что этот газ состоит преимущественно из азота. Он стал первым, кто заявил, что кессонная болезнь является результатом образования пузырьков азота в тканях человека в результате быстрой декомпрессии из-за гипербарических условий.

Берт не только объяснил причины кессонной болезни, также предложил меры по её профилактике и лечению. Он предложил «замедлить скорость декомпрессии, чтобы обеспечить выведение газообразного азота через легкие… чтобы субъект дышал чистым кислородом, если появляются незначительные симптомы… [и] немедленно повторно сжать, а затем медленно разжать в случае паралича».

Эти методы медленной декомпрессии, введения кислорода и рекомпрессии являются основой современного лечения декомпрессионной болезни и сегодня, полтора века спустя.

Джон Скотт Холдейн

Джону Скотту Холдейну (John Scott Haldane, 1860—1936) приписывают создание первых точных таблиц декомпрессии для тех, кто работает в условиях сжатого воздуха. Холдейн был опытным специалистом в области газовой физиологии.

Совместно с Институтом профилактической медицины Листера и Королевским военно-морским флотом Холдейн построил барокамеру для изучения кессонной болезни. В начале 1900-х годов он провёл в своей камере сотни экспериментов как на животных, так и на людях. Он констатировал, что большинство наблюдаемых симптомов были вызваны воздействием на нервную систему, он даже смог непосредственно наблюдать пузырьки азота в белом веществе мозга при микроскопии. Поскольку белое вещество главным образом состоит из жироподобного вещества (на самом деле – пучков аксонов, покрытых миелином), Холдейн правильно предположил, что существует корреляция между тяжестью кессонной болезни и количеством жира внутри пострадавшего. На основании этих наблюдении были предложены ограничения для тех, кто мог работать в кессонах, в частности, что «действительно толстым людям никогда не следует разрешать работать в сжатом воздухе, а полным рабочим следует запретить работать в кессонах высокого давления…». [56]

В 1903—1904 годах Холдейн провёл сотни экспериментов, в результате которых сделал вывод о том, что количество азота, поглощенного в конкретной ткани тела, определялось содержанием в ней жира и потоком крови через неё. Он также выдвинул идею перенасыщения, согласно которой ткани организма могут удерживать азот в течение ограниченного периода времени после декомпрессии до образования пузырьков.

Наконец, Холдейн разработал теорию тканевых полупериодов, то есть времени, которое необходимо для того, чтобы самая медленная ткань насытилась до половины парциального давления её перенасыщенного состояния.

На основании этой теории Холдейн разработал метод, позволяющий предупреждать симптомы кессонной болезни, возникавшие при увеличении давления.

Теория Холдейна о половинном сокращении азота в тканях всё ещё является основой современной водолазной медицины.

В течение следующих ста лет многочисленные достижения в области водолазной медицины позволили создать высокоточные таблицы погружений, которые мы имеем сегодня, однако большая часть нашего понимания декомпрессионной болезни всё ещё проистекает из наблюдений и научных исследований 1800-х годов.

Даже несмотря на наличие таких средств исследования мозга как ФМРТ учёные продолжают объяснять симптомы декомпрессии пузырьками азота в крови.

Горная болезнь

Отмечено, что большинство наблюдаемых симптомов кессонной болезни указывают на влияние изменений давления на нервную систему, однако нигде не упоминаются случаи отёка мозга. Дело в том, что в случае с кессонами, рабочие подвергались воздействию высокого давления в течении рабочей смены, которая не превышала 6—8 часов, а период декомпрессии вообще измерялся минутами.

Но есть одна болезнь главным травмирующим аспектом которой является отёк мозга. И эта болезнь связана с относительно медленным и длительным воздействием на организм человека пониженного атмосферного давления. Это – горная болезнь (или высотная болезнь).

Острая горная болезнь поражает альпинистов, которые быстро поднимаются на высоту не менее 2500 метров и путешественников в Антарктиду (атмосферное давление там всего 460 мм рт. ст. тогда как «нормальное» давление 760 мм рт. ст.), аналогичные симптомы могут наблюдаться во время полётов на большой высоте, если кабины летательных аппаратов не герметичны. Первые симптомы острой горной болезни включают головную боль, лихорадку, усталость, тошноту, головокружение, анорексию, нарушения сна и спутанность сознания. Если симптомы не исчезнут или при дальнейшем подъёме, может возникнуть отёк мозга и легких.