GSA. Газовая эмболия

Газовая эмболия

Наиболее интенсивно диффузия происходит между газами или между газом и жидкостью. Газы адсорбируются на поверхности жидкости, а затем путем диффузии распространяются по всей ее массе, иначе говоря, растворяются в ней. При снижении давления газа над поверхностью жидкости растворенный в ней газ выделяется в форме пузырьков. Это явление лежит в основе кессонной болезни, которой страдают водолазы. Известно, что на глубине под водой водолаз дышит воздухом при повышенном давлении и кровь его насыщается газами воздуха, особенно азотом. В результате резкого снижения давления при возвращении на поверхность воды азот выделяется из крови в виде пузырьков, которые могут попасть в кровеносный сосуд небольшого диаметра. В этом случае может наступить полная закупорка сосуда. Явление это называется газовой эмболией. Закупорка сосуда в жизненно важных органах может иметь серьезные последствия для организма. Чтобы избежать этого, приходится возвращать водолаза на поверхность очень медленно (после работы на глубине 80 м в течение 1 ч на подъем надо затратить около 9ч) или же использовать специальные декомпрессионные камеры. В настоящее время разрабатываются устройства с применением гелиево-кислородной смеси, которые дают возможность более быстрого возвращения водолаза на поверхность.

В связи с вышесказанным о водолазах и кессонной болезни особенный интерес представляет для нас зубатый кит - кашалот. Известно, что кашалот способен пребывать под водой, не дыша час-полтора и нырять на глубины порядка километра. Можно было бы предположить, что чудовищное давление огромного столба воды должно сплющить кита и раздавить. Однако этого не случается. Объяснение этому следующее: оказывается, тело кита примерно на 90% состоит из жиров, которые почти не сжимаются: расплющить кашалота при давлении 100?105Па невозможно! Но, казалось бы, легкие, уносящие с поверхности многие кубометры воздуха, могут лопнуть, а при подъеме к поверхности кит может «заболеть кессонной болезнью». Оказалось, что у глубоко ныряющих китов (кашалот и бутылконос) объем легких в полтора-два раза меньше, чем у сухопутных зверей. Оттого что легкие по отношению к общей массе кита невелики, эмболия, или кессонная болезнь, которая погубила многих водолазов, слишком быстро возвращающихся с глубин, китам не опасна, так как они уносят в легких относительно мало воздуха, а с ним азота. Кроме того, кровь кита и обильные жировые массы обладают, по-видимому, повышенной способностью растворять азот, при этом не происходит образования пузырьков.

Но если воздуха в легких у кашалота относительно меньше, чем, скажем, у дельфина, то как может он нырять глубже и продолжительнее, чем дельфин?

Во-первых, запасной резервуар для воздуха кашалот хранит в своей массивной голове, занимающей больше трети его длины. Предполагается, что в нем хранится почти столько же воздуха, как и в легких (не только для дыхания, но и для звуковой сигнализации и эхолокации!). Затем, мельчайшие бронхиолы легких кашалота снабжены кольцевыми сфинктерами, особыми мускулами, которые, сокращаясь, наглухо замыкают легочные альвеолы. Это увеличивает время соприкосновения воздуха с кровью в альвеолах и более полное, следовательно, насыщение ее кислородом. Киты вентилируют свои легкие при вдохе и выдохе на 85-90% их объема, а человек и наземные звери лишь на 15%. Кроме того, у ныряющих животных значительное количество кислорода связывается с гемоглобином мышц и крови. Благодаря этому создается значительный запас кислорода.