Распределение азота в организме

Haldane (1922) высказал мнение о том, что при изучении распределения азота в организме следует иметь в виду многие типы тканей, которые должны быть классифицированы в соответствии со скоростью насыщения их азотом.

Hempleman (1952) попытался упросить решение этой проблемы, приняв за основу своей гипотезы такое положение, при котором кровеносный сосуд открывается точно в центре жировой глобулы, благодаря чему происходит быстрая доставка избыточных количеств азота к жировой ткани при увеличении парциального давления этого газа в альвеолах. При этом азот, по его мнению, проникает в непосредственно прилегающую к таким глобулам жировую ткань и диффундирует в радиальном направлении.

Распределение азота в организме

Скорость, с которой азот диффундирует через ту или иную ткань, обратно пропорциональна корню квадратному из времени протекания этого процесса. Это означает, что при любом данном времени содержание азота в ткани Q пропорционально корню квадратному из времени t.

Распределение азота в организме

где К — константа.

Эта формула применима только к большим участкам жировой ткани, так как она не учитывает замедления насыщения жировой ткани азотом. Однако эта формула все же упрощает решение всей проблемы.

Данную формулу гораздо легче представить себе графически. На рис. 41 большие квадраты представляют собой изображение участка жировой ткани, который при воздействии на организм давления 4 атм достигает газового равновесия по азоту с кровью (колонка слева) только через 8 часов после начала эксперимента. Заштрихованный участок графика соответствует напряжению азота. Как мы увидим далее, половинное насыщение этой ткани азотом происходит за время, равное примерно 2 часам, что как раз и определяется с помощью представленной выше формулы. Подобно этому при уменьшении окружающего давления, исключающего образование газовых пузырьков, мы будем иметь обратную картину, когда за первые 2 часа из этого участка ткани будет выведена половина растворенного азота, после чего будет наблюдаться снижение скорости выведения азота.

Распределение азота в организме

Трудность применения этой простой формулы по отношению к человеку заключается в том, что каждый такой участок ткани имеет второй источник поступления крови, расположенный с противоположной его стороны.

При таком положении диффузия азота в участок жировой ткани происходит с двух сторон, причем новое газовое равновесие устанавливается за 2 часа. Отсюда со всей очевидностью следует, что небольшие скопления жировой ткани будут насыщаться азотом гораздо быстрее по сравнению с более крупными. Важную роль при этом играет местное кровоснабжение. Распределение жировой ткани в организме каждого человека носит относительно постоянный характер. В то же время кровоснабжение этой ткани может варьировать в зависимости от интенсивности мышечной нагрузки, метаболической активности организма, а также от физических изменений и даже эмоциональных сдвигов в нем.

При распределении азота в организме очень важную роль играет фактор времени, что в значительной степени влияет на тип декомпрессионной болезни. Возможны, однако, и такие ситуации, при которых диффузия азота в жировую ткань будет происходить и при снижении окружающего давления. Если бы в примере, представленном на рис. 41, окружающее давление начинало снижаться до нормального лишь по прошествии 2 часов, насыщенная азотом жировая ткань, расположенная поблизости от кровяного русла, быстро передала бы избыток азота в кровь, в то время как в более глубоких слоях этой ткани диффузия азота продолжалась бы во всех направлениях (рис. 42, а).

Если бы на этой стадии насыщения жировой ткани азотом внешнее давление снижалось лишь частично, то активное поглощение азота этой тканью могло продолжаться и далее (рис. 42, б).

Принятие в качестве постулата того факта, что декомпрессионная болезнь обязана своим происхождением образованию газовых пузырьков в крови и тканях, в чем в настоящее время никто и не сомневается, дает нам возможность изучить ряд закономерностей, связанных с ее развитием, с учетом действия таких переменных факторов, как время пребывания водолаза под водой, глубина его погружения и скорость декомпрессии. Если декомпрессия происходит очень быстро, то газовые пузырьки образуются даже в тканях, богатых водой. В пробах крови, взятых сразу же после быстрого всплытия человека с глубины, в первую очередь бросается в глаза то, что она пенится. В авиационной медицине такое состояние, наблюдаемое у человека, подвергшегося быстрой и глубокой декомпрессии, называют «закипанием» крови. Очень кратковременные, но глубокие погружения с этой точки зрения более опасны, чем более длительные погружения на небольшие глубины, при этом поражения спинного мозга чаще бывают в первом случае, тогда как суставные боли превалируют во втором. Жир, входящий в состав нервной системы, например жир миелиновых оболочек, по всей видимости, насыщается азотом гораздо быстрее, чем жир, расположенный в разбросанных по всему организму жировых депо. Поэтому, наверное, при декомпрессии газовые пузырьки образуются в первую очередь в миелиновых оболочках нервов.

Кроме того, при кратковременных глубоководных погружениях предел безопасности гораздо меньше, чем при менее глубоких и более продолжительных погружениях.

Смотрите также