Адаптация к изменению напряжения углекислого газа

Ответные реакции организма человека на сравнительно небольшие увеличения концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе варьируют в довольно широких пределах. Более того, эти реакции при определенных обстоятельствах могут носить изменчивый характер даже у одного и того же человека.

Так, например, при одинаковых лабораторных условиях было изучено влияние на уровень вентиляции легких воздуха, содержащего 6% углекислого газа. В этом эксперименте приняли участие 100 водолазов, которые дышали газовой смесью с указанной концентрацией углекислого газа в течение 15 минут. Различия в полученных результатах оказались неожиданно большими, а именно: у 19 человек увеличение вентиляции легких составило менее 25% от исходного уровня, в то время как у 15 человек это увеличение превышало 150% по сравнению с исходным уровнем. Между этими двумя крайними величинами более или менее равномерно распределялись результаты всех других участников эксперимента.

При повторении этого эксперимента и при дыхании газовой смесью, состоящей из 6% углекислого газа и 94 % кислорода, наблюдалась общая тенденция к снижению уровня вентиляции легких. В этом случае увеличение вентиляции легких на 150% по сравнению с исходным уровнем наблюдалось только у 3 испытуемых (среднее увеличение вентиляции легких уменьшалась при этом с 75 до 60%).

Последние работы в этой области подтверждают результаты многих предыдущих исследований в отношении того, что при увеличении парциального напряжения кислорода в крови дыхательный центр становится менее чувствительным к избытку углекислого газа.

Были получены некоторые данные, свидетельствующие, несмотря на статистическую недостоверность, о том, что люди с поверхностным и частым дыханием более чувствительны к действию углекислого газа по сравнению с теми, у кого дыхание редкое и глубокое. Schaefer (1954) при проведении аналогичных экспериментов с участием 70 испытуемых и с использованием для их дыхания воздуха, содержавшего 5,5 и 7,5% углекислого газа, разделил их в зависимости от характера дыхания на две группы — на группу с низким уровнем вентиляции легких, большим дыхательным объемом и редким дыханием (опытные пловцы-подводники) и группу с высоким уровнем вентиляции легких, небольшим дыхательным объемом и частым дыханием (лабораторные работники).

Schaefer далее показал, что первая группа обладала большей устойчивостью к углекислому газу по сравнению с равнозначной по количеству второй группой.

Изучение особенностей дыхания опытных водолазов показало, что самые выносливые из них обладают естественным редким и глубоким дыханием. Это говорит о наличии у человека некоей общей устойчивости к углекислому газу, которая может возрастать по мере увеличения стажа работы под водой. При пребывании человека под водой и дыхании уплотненным воздухом редкое и глубокое дыхание менее утомительно и более целесообразно. Далее, вследствие того что при использовании любого дыхательного аппарата возникает дополнительное мертвое пространство, редкое и глубокое дыхание будет более экономичным поскольку улучшится вентиляция мертвого пространства.

В заключение следует еще раз упомянуть о том, что углекислый газ перестал представлять для подводной медицины такую большую угрозу, как это было ранее, так как мы обладаем дыхательными аппаратами с замкнутым циклом, которые обеспечивают полное освобождение вдыхаемого воздуха от углекислого газа и эффективное его поглощение.

В образовании газовых пузырьков при возникновении декомпрессионной болезни углекислый газ играет свою определенную роль как один из газов, выходящих из раствора при очень быстрой декомпрессии.

Смотрите также