Небезпека попередньої гіпервентиляції легень при пірнанні
Тільки у Франції під час занять підводним спортом щорічно гине понад 30 здорових молодих людей, і переважна більшість нещасних випадків трапляється внаслідок гострої гіпоксії [6]. Причому жертвами її нерідко стають досвідчені спортсмени, такі, як чемпіон світу з підводного полювання 1958 француз Жюль Корман, чемпіон Португалії Хосе Ремелата та інші.
У літературі є низка робіт, присвячених вивченню впливу гіпервентиляції на можливість виникнення гострої гіпоксії під час довільного апное [8, 13]. Вони показано, що під час довільної затримки дихання після гіпервентиляції напруга кисню в артеріальної крові може знизитися до критичного рівня, здатного викликати втрату свідомості. І все-таки до цього дня питання про вплив посиленої вентиляції легень на виникнення гострого кисневого голодування головного мозку при пірнанні із затримкою дихання вирішено не до кінця.
Метою нашої роботи було вивчити, як відбувається насичення артеріальної крові киснем за довільного апное під водою після гіпервентиляції атмосферним повітрям.
У роботах, що проводилися раніше, оксигенація артеріальної крові при затримці дихання після посиленої вентиляції реєструвалася на суші [1].
У дослідженні брало участь 20 плавців-підводників і плавців (чоловіків) І та ІІ розрядів віком від 19 до 22 років. У кожного спортсмена досліджувалися: максимальне довільне апное у спокої під водою після звичайного вдиху (на глибині 1м - 1,2м), але після гіпервентиляції, проведеної протягом 60 секунд, частота і глибина якої вибиралися кожен довільно. Час апное визначалося з урахуванням літературних даних [4]. Автори встановили, що такий режим є найбільш ефективним перед затримкою дихання, оскільки дозволяє виявити у спортсменів здатністьдо самооцінки рівня насичення артеріальної крові, і навіть вплив гіпервентиляції на гипокапнические прояви.
Попередня гіпервентиляція легень проводилася на суші в положенні стоячи, а подальша затримка дихання лежачи під водою. Максимальне довільне апное при фізичному навантаженні (імітація пірнання на швидкість) здійснювалося також після звичайного вдиху та попередньої гіпервентиляції (60 секунд). Тримаючись руками за сходинку басейну на глибині 1м – 1,2м спортсмен із максимальною частотою працював ногами в ластах. Цим і досягалися умови, що максимально наближені до умов рухової діяльності нирців під водою.
Оксигенація крові під час досліджень фіксувалася безперервно за допомогою оксигемографа "0-36М", датчик якого прикріплювався до вушної раковини досліджуваного. На голову спортсмена одягався герметичний гумовий шолом. Щоб повністю виключити небезпеку для випробуваного, що у воді, живлення лампочки датчика забезпечував джерело постійного струму, сам прилад вмикався в мережу. Перед входом стрілка оксигемографа після прогріву вушної раковини лампочкою датчика, як вимагає інструкція, встановлювалася на позначці 96%. Інтервал між дослідженнями був щонайменше 8-10 хвилин, тобто. до повернення оксигемограми до початкового рівня.
Результати:
При зануренні у воду і підготовці до довільної затримки дихання у піддослідних спостерігалося зниження оксигенації крові на 1-3%, гіпервентиляцією, що не знімалося. Ймовірно, це пояснювалося тим, що під час перебування у воді зростає споживання кисню [5]. Дані про тривалість довільного апное та вмісту оксигемоглобіну в артеріальній крові в момент його припинення (без гіпервентиляції та у поєднанні з нею), у спокої та під часфізичної роботи представлені у таблиці.
Обговорення:
Чи може таке зниження оксигенація крові призвести до гострого кисневого голодування та втрати свідомості у нирців? Відомо, що падіння окігемоглобіну до 70-40% викликає у людини початкові ознаки гострої гіпоксії [2]. Спортсмени-підводники, що у воді, переривали затримку дихання при 54-52% [3]. Це фізіологічна межа, тому що при зниженні запасу кисню в організмі приблизно наполовину розвивається кисневе голодування тканин головного мозку, і в першу чергу кори великих півкуль, мозок вищих підкіркових центрів. У нирця з'являється стан "оглушення" - затьмарення свідомості. А потім втрата свідомості.
Під час імітації пірнання у довжину в ластах у п'яти піддослідних у нашому дослідженні рівень оксигенації артеріальної крові впав до 58-50%. У трьох з них відзначалися ті чи інші симптоми порушення функцій центральної нервової системи, характерні для гострого кисневого голодування, що розвивається (один випробуваний не зміг самостійно вийти з води). Цілком очевидно, що ці спортсмени перебували на межі фізіологічної межі, за якою могла раптово настати втрата свідомості.
Як зазначалося, під час пірнання за умов гіпокапнії людина неспроможна попередити нещастя – втрата свідомості настає раптово без попередніх симптомів. Тим часом, аналогічна ситуація може виникнути і при поєднаному впливі гіпокісії та гіперкапнії у 3-4% людей, нездатних оцінити ступінь зниження вмісту кисню в артеріальній крові [3].
Запис оксигенації артеріальної крові в наших дослідженнях здійснювався в умовах, наближених до умов рухової активності спортсменів, що пірнають у довжину, займаються спортивною підводноюстріляниною. Однак можна припустити, що під час змагань, гіпоксемічні зрушення будуть ще значнішими, що пояснюється більш інтенсивною м'язовою роботою та загальним охолодженням у відкритій водоймі. У умовах відбувається посилення окисних процесів у організмі. Крім того, у наших дослідженнях не було змодельовано вільне занурення на глибину, а воно найнебезпечніше раптовим розвитком гострої гіпоксії та втратою свідомості. Парціальний тиск кисню (в альвеолярному повітрі та артеріальній крові) на глибині за рахунок гідростатичного тиску буде більшим, ніж у поверхні – це дозволяє людині довше перебувати під водою без явищ кисневої недостатності. Однак при спливанні парціальний тиск кисню різко падає за межі безпечно допустимих величин, викликаючи гостру гіпоксію головного мозку в період підйому або відразу за ним [11].
| Показники | Апное в спокої під водою, після звичайного вдиху | Апное у спокої під водою, після гіпервентиляції | Апное при роботі під водою, після звичайного вдиху | Апное при роботі під водою, після гіпервентиляції |
| Час (секунд) | 87,0 (±1,7) | 141,8 (±7,4) p p – порівняно із затримкою дихання без гіпервентиляції |