Б.Н.Павлов, В.В.Смолин, В.М.Баранов, Г.М.Соколов,
А.Р.Куссмауль, Н.Б.Павлов, Н.Н.Шереметова, М.П.Тугушева,
В.Н.Жданов, А.Т.Логунов, В.Н.Потапов
ОСНОВЫ БАРОФИЗИОЛОГИИ,
ВОДОЛАЗНОЙ МЕДИЦИНЫ,
БАРОТЕРАПИИ И ЛЕЧЕНИЯ
ИНЕРТНЫМИ ГАЗАМИ
Под редакцией академика А.И.Григорьева
«ГРАНИ ПОЛИГРАФ»
Москва, 2008
Б.Н.Павлов, В.В.Смолин, В.М.Баранов, Г.М.Соколов, А.Р.Куссмауль, Н.Б.Павлов,
Н.Н.Шереметова, М.П.Тугушева, В.Н.Жданов, А.ТЛогунов, В.Н.Потапов
ОСНОВЫ БАРОФИЗИОЛОГИИ, ВОДОЛАЗНОЙ МЕДИЦИНЫ,
БАРОТЕРАПИИ И ЛЕЧЕНИЯ ИНЕРТНЫМИ ГАЗАМИ
Учебное пособие
Под редакцией академика А.И.Григорьева
Написание и публикация книги выполнена
в рамках НИР «Водолаз - 3» по заказу
Федерального медико-биологического
агентства Российской Федерации
Москва
«ГРАНП ПОЛИГРАФ»
2008
УДК 61(091 )+612+612.275+612.274+613.643.3+614+615+616+616-001.11+616-001.12+591.1
ББК Е28+Д26.233+Д26.221+Р8 58+Р25 52.5+Р53.54
С512
Б.Н.Павлов, В.В.Смолин, В.М.Баранов, Г.М.Соколов, А.Р.Куссмауль, Н.Б.Павлов,
Н.Н.Шереметова, М.П.Тугушева, В.Н.Жданов, А.ТЛогунов, В.Н.Потапов. Основы
барофизиологии, водолазной медицины, баротерапии и лечения инертными газами. Под
редакцией А.И.Григорьева - М.: ЗАО «ГРАНП ПОЛИГРАФ», 2008.
Книга посвящена, главным образом, вопросам физиологического действия искусственных
дыхательных газовых смесей кислорода с индифферентными газами (азотом, аргоном, гелием, водородом,
ксеноном, криптоном, неоном) на организм и уже известным или изучаемым лечебным эффектам,
связанным с этим воздействием, включая общую анестезию. Проанализировано действие гипербарических
факторов на организм водолазов, дайверов, кессонщиков, гипобарических факторов, действующих на
человека при подъеме на высоту, описаны возникающие при этом заболевания, их этиология, патогенез,
лечение, профилактика и реабилитация. Представлена характеристика факторов повышенного давления
водной и газовой среды, кислорода, газов-разбавителей кислорода и их смесей. Представлены также
основные данные о роли кислорода, его различных форм, оксидов углерода и азота, о действии на организм
метана, шестифтористой серы, перфторуглеродов и др. В книге даны основные физиолого-гигиенические
характеристики водолазного снаряжения и барокамерной техники, безопасной организации дайвинга,
водолазных спусков, баротерапии, ингаляций кислородом и лечебными газовыми смесями, перспектив
развития этого направления в целом. Достаточное внимание уделено истории развития барофизиологии и
водолазной медицины, дан небольшой экскурс в гидробиологию, зоологию, приведены интересные с
исторической точки зрения этапы формирования земной атмосферы, океана, человеческой техногенной
цивилизации, а также мифы и сказания, показывающие давний интерес человека к подводному миру и
подводным странствиям. Четко сформулированы основные термины и понятия, формирующие
философскую и методологическую позицию авторского коллектива в разных областях естествознания,
проведения научных исследований и врачевания.
Книга предназначена для студентов биологических и медицинских специальностей по курсам
гидробиология, барофизиология, экстремальная медицина, лечебные газовые смеси, студентов технических
специальностей, изучающих воздействие на человека и животных искусственной газовой среды, системы
жизнеобеспечения, дыхательные аппараты, для аспирантов, изучающих курс авиационной, космической и
морской медицины. Издание будет полезно врачам, повышающим квалификацию по вопросам
медицинского обеспечения водолазных спусков или лечения искусственными газовыми смесями,
медицинскому персоналу лечебно-профилактических учреждений, принимающему участие в медицинском
освидетельствовании водолазов, лечении и реабилитации заболеваний, связанных с воздействием факторов
повышенного давления. Кроме того, книга может заинтересовать врачей, осуществляющих лечение и
реабилитацию с использованием лечебных дыхательных газовых смесей, инженерно-технический персонал,
конструирующий и эксплуатирующий баротехнику и дыхательную аппаратуру, использующий
медицинские газы, а также инструкторов подводного плавания, дайверов и людей разных специальностей,
интересующихся освоением подводного мира и использованием инертных газов и кислорода в нашей
повседневной жизни.
ISBN 978-5-9901285-2-1
© Б.Н.Павлов, В.В.Смолин, В.М.Баранов, Г.М.Соколов, А.Р.Куссмауль, Н.Б.Павлов,
Н.Н.Шереметова, М.П.Тугушева, В.Н.Жданов, А.Т.Логунов, В.Н.Потапов, 2008
© ГНЦ РФ-Институт медико-биологических проблем РАН, 2008
© ООО «Акела-Н», ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН, ООО "КсеМед", 2008
© ЗАО «ГРАНП ПОЛИГРАФ», 2008
-2-
Об авторах
Павлов Борис Николаевич
Физиолог, водолазный врач-профпатолог, доктор медицинских
наук, профессор, действительный член Международного общества
подводной и гипербарической медицины, член-корреспондент
Международной академии астронавтики, водолаз 1 класса. Родился в
1947 году. Имеет более 3000 подводных спусковых часов. С 1968 года
начал заниматься проблемами гипербарической физиологии в
Хабаровском государственном мединституте. Ученик известного
советского физиолога Г.И.Косицкого. Заведующий отделом
барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН, кафедрой
водолазной медицины и лечения газовыми смесями ИПК ФМБА России,
зам. председателя ЦВМК ФМБА России. Член Общества изучения истории и развития водолазного дела
им.Р.А.Орбели. Автор ряда научных гипотез, концепций, разработок и системы спасения водолазов.
Опубликовал более 160 работ, имеет 15 патентов, является соавтором 14 книг и монографий, ТУ на медицинские
газы, дыхательные газовые смеси и медицинские технологии. Лауреат Премии Правительства Российской
Федерации в области науки и техники, Российской национальной премии ’’Подводный мир’’, является ветераном
Медицинской службы ВМФ.
Смолин Владимир Васильевич
Водолазный врач, кандидат медицинских наук, полковник медицинской
службы в отставке, один из основоположников водолазной медицины, участник и
ветеран Великой отечественной войны. Родился в 1919 году. Руководил в ВМФ
разработкой и внедрением нового метода водолазных спусков - метода длительного
пребывания под повышенным давлением (ДП). Участвовал в разработке нового
метода спасения личного состава из аварийных подводных лодок - метода
свободного всплытия и новых образцов водолазной техники, в том числе и сам как
испытатель с глубины более 100 метров. Участвовал в испытаниях и работе
межведомственных комиссий по приемке в эксплуатацию в Министерстве обороны и
гражданских ведомствах страны водолазной техники и снаряжения. Ведущий
научный сотрудник отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП
РАН, доцент кафедры водолазной медицины и лечения газовыми смесями ИПК
ФМБА России. Член ЦВМК ФМБА России. Член Общества изучения истории и развития водолазного дела
им.Р.А.Орбели. Автор более 100 публикаций и патентов, в том числе 14 монографий и книг. Лауреат
Государственной премии СССР, Лауреат Премии Правительства Российской Федерации в области науки и
техники, награжден многими правительственными и ведомственными наградами, является ветераном
Медицинской службы ВМФ.
Баранов Виктор Михайлович
Первый заместитель директора ГНЦ РФ-ИМБП РАН, доктор медицинских
наук, профессор, академик РАМН и международной академии астронавтики,
известный ученый в области космической, подводной, экстремальной медицины.
Родился в 1946 году. С конца семидесятых непосредственно участвует в решении
медицинских проблем обеспечения безопасности пилотируемых космических
полетов, руководит комплексными наземными экспериментами, международными
программами, в том числе «Марс-500». В гипербарической физиологии исследует
респираторную функцию и газообмен при различных видах и степени сопротивления
дыханию. Автор более 170 научных работ, имеет 9 авторских свидетельств и
патентов на изобретения. Лауреат премий МЧС России за научные и технические
разработки и Правительства Российской Федерации в области науки и техники,
награжден многими правительственными и ведомственными наградами.
-3-
•V
Соколов Геннадий Михайлович
Водолазный врач-профпатолог, полковник медицинской службы в отставке,
водолаз-глубоководник и акванавт, имеет более 5000 подводных спусковых часов.
Родился в 1934 году. Первым в СССР был подготовлен как врач-спецфизиолог и
водолаз-глубоководник до 160 метров для оказания помощи личному составу
аварийной подводной лодки, лежащей на грунте. Руководил исследованиями по
разработке методов отбора, подготовки и тренировки водолазов-глубоководников,
по разработке методов профилактики лучевого поражения водолазов-
глубоководников и спасаемых ими подводников, по определению допустимых
сроков пребывания человека под давлением до 300 м вод.ст. Участвовал в
испытаниях и работе межведомственных комиссий по приемке в эксплуатацию в
Министерстве обороны и гражданских ведомствах страны водолазной техники и
снаряжения. Старший научный сотрудник отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН,
доцент кафедры водолазной медицины и лечения газовыми смесями ИПК ФМБА России, заведующий
отделением профпатологии водолазов и кессонщиков КБ № 119 на базе ГВК-250. Член ЦВМК ФМБА России,
председатель ВМК КБ № 119, член Общества изучения истории и развития водолазного дела им.Р.А.Орбели.
Автор более 100 публикаций, в том числе 11 монографий и книг. Лауреат Премии Правительства Российской
Федерации в области науки и техники, является ветераном Медицинской службы ВМФ.
Куссмауль Анна Рейнгольдовна
Биолог, кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела
барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Родилась в 1982
году. В 2004 году с отличием окончила Ростовский Государственный университет.
Участвовала в эксперименте «Русалка-2005», проводила испытания эффективности
подогреваемых кислородно-гелиевых дыхательных смесей у газоспасателей и
спортсменов высшей квалификации. В 2007 году защитила диссертацию на тему
«Биологическое действие криптона на животных и человека в условиях повышенного
давления». Имеет более 50 публикаций. Является победителем ряда конкурсов работ
молодых ученых, соавтором ТУ на дыхательные газовые смеси и медицинских
технологий. Лауреат премии А.В.Лебединского 1 степени в 2008 г.
Павлов Николай Борисович
Физиолог, врач анестезиолог-реаниматолог, кандидат медицинских наук.
Родился в 1978 году. Окончил РГМУ в 2001 году, аспирантуру ГНЦ РФ-ИМБП РАН
и ординатуру на базе КБ №119, где и работает в настоящее время. Является по
совместительству ассистентом кафедры хирургии, анестезиологии и эндоскопии,
кафедры водолазной медицины и лечения газовыми смесями ИПК ФМБА России.
Защитил кандидатскую диссертацию на тему «Биологическое действие аргона на
человека и животных при различном давлении». Неоднократно участвовал в качестве
врача-испытателя и командира экипажа испытателей в исследованиях под
повышенным давлением и лечении больных с тяжелой формой декомпрессионной
болезни. В 2006 году впервые осуществил моноанестезию криптоном при давлении
30 м вод.ст. Является соавтором ТУ на медицинские газы и дыхательные газовые смеси и медицинских
технологий. Имеет более 50 публикаций, соавтор 2 монографий. Награжден медалью Ю.А. Гагарина.
Шереметова Надежда Николаевна
Врач-терапевт, водолазный врач, опытный дайвер, мастер-инструктор по системе
SSI, научный сотрудник отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-
ИМБП РАН. Родилась в 1979 году. В 2003 году окончила Московский государственный
стоматологический институт, после интернатуры поступила в аспирантуру отдела
барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Готовит к защите
кандидатскую диссертацию «Влияние на состояние сердечно-сосудистой системы
человека воздействия факторов повышенного давления в барокамере». Участвовала в
качестве исследователя в эксперименте «Русалка-2005». Является соавтором перевода
учебных пособий для дайвинга, дайвинга на найтроксе и глубоководного дайвинга и др.
Имеет более 20 публикаций.
-4-
Тугушева Марина Петровна
Физиолог, преподаватель, аспирант и научный сотрудник отдела
барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Родилась в 1983
году. В 2005 году с отличием окончила Тверской Государственный университет. Еще
со студенческих лет проводила физиологические исследования особенностей
произвольной гипервентиляции при выполнении мышечной работы, особенностей
вклада торакальных и абдоминальных мышц при произвольном дыхании. В качестве
исследователя и испытателя участвовала в первом этапе эксперимента «Марс 500», в
настоящее время изучает воздействия подогреваемых кислородно-гелиевых и
кислородно-ксеноновых дыхательных смесей на организм человека. Имеет 10
публикаций. Является соавтором ТУ на дыхательные газовые смеси и медицинских
технологий.
Жданов Владимир Николаевич
Физик, инженер-механик газовых установок, начальник отдела газов медицинского
назначения ООО «Акела-Н», соискатель отдела барофизиологии и водолазной медицины
ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Родился в 1958 году. Окончил Московское училище им. Н.Э.
Баумана в 1981 году. Заканчивает работу над кандидатской диссертацией на тему
«Получение газов и газовых смесей медицинского назначения и особенности их
использования в лечебно-профилактических учреждениях». Участвует в организации
производства медицинских газов, систем его обеспечения, разработки оборудования
кабинетов гелиевой и ксеноновой терапии, в работах по использованию
специализированных газовых смесей в водолазном деле. Соавтор технических условий
на медицинские газы, газовые смеси медицинского назначения. Имеет более 20 патентов
и 40 публикаций. Является соавтором ТУ на медицинские газы, дыхательные газовые смеси и медицинские
технологии.
Логунов Алексей Тимофеевич
Главный конструктор, генеральный директор ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП
РАН, заслуженный изобретатель России, заслуженный испытатель космической
техники. Родился в 1943 году. Окончил Уральский политехнический институт.
Проводил и возглавлял работы по новейшей авиационной и космической технике.
Руководил разработкой и созданием принципиально новой водородной технологии
для глубоководных водолазных комплексов и возглавляет работы по созданию
средств профилактики на орбитальных станциях, технических средств для медицины
катастроф и Российской системы медицинского обеспечения водолазных спусков и
лечения искусственными газовыми смесями. Автор более 60 публикаций, из них 30
авторских изобретений и патентов. Является соавтором ТУ на медицинские газы,
дыхательные газовые смеси и медицинские технологии. Лауреат Премии Правительства Российской Федерации
в области науки и техники.
Потапов Владимир Николаевич
Физик, кандидат технических наук, доцент, выпускник МВТУ им. Баумана 1974
г., с 1992 года директор по науке и производству ООО «Акела-Н». Родился в 1951
году. Организатор производства в России инертных газов высшей чистоты (криптона,
ксенона и неона) для промышленных и медицинских целей. Занимается
исследованиями по криогенной технике, разрабатывает проблему рециклинга,
производства сверхчистых инертных газов, медицинских газов и лечебных
дыхательных газовых смесей, внедрения медицинского ксенона и других газов в
широкую медицинскую практику. Автор более 100 научных работ, 6 изобретений.
Соавтор монографии «Ксенон в анестезиологии, клинико-экспериментальные
исследования» (2000 г.). Является соавтором ТУ на медицинские газы, дыхательные
газовые смеси и медицинских технологий.
-5-
Предисловие редактора
Отечественные ученые внесли неоценимый вклад в разработку способов профилактики, лечения и
реабилитации при воздействии на организм человека неблагоприятных факторов гипербарической газовой и
водной сред. Выполненные в этом направлении работы Л.А.Орбели, Н.В.Лазарева, Р.А.Орбели, М.П.Бресткина,
А.Г.Жиронкина, Е.М.Крепса, С.И.Прикладовицкого, П.М.Граменицкого, И.А.Сапова, Н.К.Кривошеенко,
Г.Л.Зальцмана, И.А.Александрова, В.В.Смолина, В.И.Тюрина, А.П.Мясникова, В.Я.Назаркина и др. остаются
интересными и актуальными.
С начала 60-ых годов прошлого века увидели свет десятки монографий и руководств по проблеме
гипербарической оксигенации, интенсивному развитию которой во многом способствовала уверенная научная
позиция и административные усилия великого хирурга, министра здравоохранения СССР академика
Б.В.Петровского.
Работы, направленные на увеличение глубин погружения водолазов, привлекли внимание ученых многих
стран к инертным газам и стимулировали фундаментальные исследования их влияния на организм. Полученные
данные показывают, что использование этих газов (при различном парциальном давлении и в сочетании с
другими физическими факторами) открывает новые возможности и перспективы.
Однако в настоящее время проведение широкомасштабных исследований в этой области и эффективное
внедрение полученных результатов в нашей стране испытывают затруднения в связи с недостаточной
информированностью врачей, специалистов и в целом широкой общественности. Это связано в значительной
мере с отсутствием в учебной, научно-популярной и специальной литературе систематизированных знаний по
барофизиологии, водолазной медицине, баротерапии и лечебным газовым смесям, а также технологиям их
использования и применяемым при этом оборудованию и аппаратуре. До сих пор мы не имеем издания, в котором
были бы обобщены все основные направления исследований, достижения и перспективы развития областей,
охватывающих влияние на организм измененного барометрического давления, состава дыхательных газовых
смесей, среды обитания, а также использования полученных достижений в водолазном деле, гипербарической
технике, биологических науках, медицине, спорте, промышленности, военном деле, освоении Мирового океана и
космоса и т.д. Отсутствие в учебных программах высших учебных заведений минимального объема занятий по
этим направлениям лишает специалистов важной области знаний.
Практикующие врачи, к сожалению, мало осведомлены о патогенезе и симптоматике декомпрессионной
болезни, баротравмы легких, других барозависимых заболеваний; не диагностируются все чаще встречающиеся
травматические аэроэмболии после взрывных травм, операций, несчастных случаев. Имеется недопонимание со
стороны органов здравоохранения важности создания специализированных барооперационных, баропалат и
кабинетов лечения искусственными дыхательными газовыми смесями, при том что в области их использования
разработаны новые высокоэффективные технологии.
Отечественные ученые занимают пока в этой области ведущие позиции в мире. Значимая роль в этих
исследованиях принадлежит специалистам Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Под
руководством проф. Б.Н.Павлова разработаны методики использования подогреваемых кислородно-гелиево-
аргоновых смесей для лечения бронхообструктивных заболеваний, острой гипоксической гипоксии и неврозов. В
нашей стране официально разрешены для анестезии, терапии неврозов, бессонницы и др. кислородно-ксеноновые
смеси. В России 7 лет назад благодаря усилиям проф. Н.Е.Бурова и В.Н.Потапова была оформлена
фармакологическая статья на применение ксенона в анестезии, а в 2007 году зарегистрирована медицинская
технология по использованию ксенона в терапии. Широкомасштабные исследования по изучению механизмов
действия ксенона развертываются вслед за нашей страной во многих зарубежных странах. А российские ученые
выбрали новый объект для исследований - криптон, который при нормальном давлении обладает
терапевтическими свойствами, а при давлении 0,3 МПа является нетоксичным общим анестетиком. В отделе
барофизиологии и водолазной медицины ИМБП на протяжении многих лет ведутся физиологические и
биологические исследования влияния этого газа. Впервые изучен эмбриогенез (от оплодотворения до
вылупления) японского перепела при анестетических парциальных давлениях криптона в сравнении с действием
других инертных газов, закиси азота и воздуха. Совместно с рядом институтов РАН и Минздравсоцразвития
разрабатывается проблема высоко- и низкотемпературного анабиоза при перенасыщении тканей организма
тяжелыми инертными газами.
Вместе со специальным конструкторским бюро ведутся разработки средств и методов системы спасения,
транспортировки и оказания специализированной помощи с использованием повышенного давления
пострадавшим подводникам, водолазам, дайверам, летчикам и космонавтам.
На основании, в первую очередь, этих исследований, авторский коллектив молодых ученых Н.Б.Павлова,
А.Р.Куссмауль, М.П.Тугушевой и Н.Н.Шереметовой вместе с известными конструкторами А.Т.Логуновым,
В.Н.Потаповым, В.Н.Ждановым, патриархами водолазной медицины В.В.Смолиным и Г.М.Соколовым,
возглавляемый проф. Б.Н.Павловым и акад. В.М.Барановым, поставил непростую задачу: в одной книге
-6-
систематизировать результаты собственных исследований и многочисленные разрозненные данные в единый
логически построенный и интересно читаемый материал, охватывающий современное положение
барофизиологии, водолазной медицины, баротерапии, производства и использования медицинских газов и
лечебных дыхательных газовых смесей в системе современных знаний по естествознанию и новым технологиям.
На мой взгляд, эту задачу коллективу удалось выполнить.
Уже в названии этого учебного пособия заложена идея соединения ряда направлений в фундаментальной
науке и медицине на основе взаимодействия живых организмов и изменяемого давления водной и газовой среды.
Эта книга включает в себя систематику в области барофизиологии, водолазной медицины, баротерапии тех
знаний, которые проверены, подтверждены и общеприняты на практике. Вместе с тем представлены результаты
собственных многолетних фундаментальных и прикладных исследований авторского коллектива, результаты
создания средств и методов, новых подходов в медицинском обеспечении водолазных спусков, внедрения в
практику здравоохранения и спорта нового немедикаментозного направления профилактики, лечения и
реабилитации медицинскими газами и дыхательными газовыми смесями, технологий получения медицинских
газов, создания дыхательных аппаратов. Авторы отразили гносеологические корни тяги человечества к освоению
подводного мира в главах о животных-водолазах, мифах и легендах проникновения человека в подводный мир.
Книга также содержит серьезное исследование в области истории медицины по вопросам формирования понятий
барофизиологии и становления ключевых вех водолазной медицины. Дан экскурс в высотную физиологию с
анализом механизмов гипоксии, возможностей ныряния человека методом апное. Лаконично изложена
постановка нерешенных проблем, обсуждаются пути их решения, в частности, управление болью, продление
жизни, искусственный анабиоз и оживление организма, жидкостное дыхание, погружения человека на
предельные глубины и т.д. Несмотря на то, что написана она сжатым лаконичным стилем, имеется большое
количество таблиц и иллюстраций, а также дополнительного материала, уберегающего от излишней
академичности изложения и категоричности стиля руководящих документов.
Хочется надеяться, что с выходом этой книги, во многом уникальной по объему информации,
методологическому подходу, своему уровню изложения, пробел в широком освещении данного направления
науки в стране будет ликвидирован, и прочитав её, многие студенты, аспиранты, исследователи, врачи, инженеры
и конструкторы заинтересуются проблемами этой очень важной области знаний.
Вице-президент Российской академии наук, академик	А.И.Григорьев
-7-
От авторов
«...Зная все, что дано человеку
Знать о нынешнем и о минувшем,
Я сужу беспристрастно о затянувшемся споре
Между традицией и открыванием новых путей.
Между Порядком и броском в Неизвестность.
Вы, чьи уста подобны божьим устам,
Вы, чьи уста - воплощение порядка,
Снисходительны будьте, когда захотите сравнить
Нас, стремящихся всюду исследовать неизвестность,
С теми, кто был или есть идеалом порядка.
Мы не враги ваши, нет!
Мы исследуем край необъятный и полный загадок,
Где цветущая тайна откроется тем, кто захочет ею владеть,
Где автомобили кажутся чем-то отставшим от века,
Там сверкание новых огней и невиданных красок,
И мираж ускользающий
Ждет, чтобы плоть ему дали и дали название,
Мы заставим время умчаться вперед и вернуться обратно.
Снисхождение к нам, к нашим ошибкам, грехам!...
Солнце! Разум пылающий всходит. И я в нетерпении
Жду его наяву и во сне.
Чтобы шел я за ним, чтоб любовь мою душу зажгла,
В благородную, нежную форму она воплотилась.
Чужие и близкие мне, надо мною вы смейтесь,
Потому что есть много такого, о чем я сказать вам не смею,
Так много, о чем вы мне сами сказать не дадите,
Снисхождения прошу я у Вас».
Гийом Аполлинер, 1915 год.
Идут века, но по-прежнему остаются непознанными многие тайны природы, сулящие человечеству
«сверкание новых огней и невиданных красок», и по-прежнему существуют те, кто стремится хоть немного
приоткрыть завесу над этими тайнами. В этой книге авторы попытались рассказать читателю о загадках природы,
имеющих отношение к изменению такого важного фактора как давление, о парадоксе благородных газов, о тех,
кто имеет отношение к решению этих загадок, и о том, что дает и может дать человечеству разгадка этих тайн.
Эта книга предназначается в первую очередь не только тем, кто профессионально занимается водолазной
медициной, баротерапией, барофизиологией. Она дает возможность специалистам различных направлений
ориентироваться в круге вопросов, задач и перспектив, связанных с влиянием на организм факторов
повышенного давления при водолазных спусках, кессонных работах, лечении и реабилитации с использованием
повышенного давления и лечебных дыхательных газовых смесей на основе кислорода, гелия, азота, аргона,
ксенона, криптона и т.д. Данное пособие не может служить практическим руководством, это в большей степени
образовательная книга, дающая комплексные знания в области гипербарической медицины и техники. Она может
стать основой в подготовке студентов и аспирантов, но и профессионалы также могут найти в ней важные для
себя сведения.
Для удобства читателя наиболее важные сведения в книге выделены жирным шрифтом; вспомогательные
данные, которые более полно раскрывают тему изложения, даны другим шрифтом. Поскольку в одном учебном
пособии невозможно представить все накопленные знания в этой области, после каждой главы представлен
список литературы, использованной для написания этой части книги и рекомендуемой для углубленного
изучения данного направления.
-8-
Авторы благодарят за консультации, предоставление части материалов и поддержку в этой работе коллег:
М.В.Дворникова, В.В.Довгушу, А.Ю.Следкова, Л.Б.Буравкову, В.К.Ильина, Т.П.Шкурат, И.А.Смирнова,
Т.Н.Гурьеву, О.А.Дадашеву, П.С.Спирькова, и многих других. Особую благодарность авторский коллектив хотел
бы выразить научному редактору книги, академику РАН и РАМН А.И.Григорьеву и рецензенту пособия,
главному водолазному врачу ВМФ, полковнику медицинской службы А.В.Аникиеву.
Авторы приносят извинения за то, что некоторая часть фотографий опубликована без указания авторства, и
просят авторов, узнавших свои работы, прислать сведения о себе для включения в следующее издание. Кроме
того, авторский коллектив будет благодарен за предоставленные ему сведения и фотоматериалы по истории
водолазной медицины, барофизиологии, исследованиям и внедрению в лечебную практику инертных газов,
создания водолазной и гипербарической техники и обязательно отметит авторов этих материалов в следующих
изданиях этой книги.
Эта книга - всего лишь первая попытка объединения существующих знаний в данной области в одном
источнике. Поскольку исследуемая отрасль науки не стоит на месте, то и дальнейшие издания этого пособия
будут совершенствоваться, с помощью внимательных читателей в том числе. И перед тем, как читатель перейдет
к тексту, авторы вслед за Аполлинером просят: «Снисходительны будьте».
-9-
Основные обозначения и сокращения
О2, Оз, N2, Ar, Кг, Хе, Ne, Не, Н2 - химические элементы
СО, СО2, N2O, NO, H2S, NxOy, SXO - химические соединения
ppm - частиц на миллион (particles per million)
Р02 - парциальное давление кислорода
Рсо2 - парциальное давление диоксид углерода
Pn2 - парциальное давление азота
.н.у. - при нормальных условиях (760 мм рт ст., 22°С., влажность 40-60%)
.атм.д. - атмосферного давления
АМК - активные молекулы кислорода
ВБК - водолазная барокамера
ВГС- воздушная газовая смесь
ВПК - водолазный подводный колокол
ГБО - гипербарическая оксигенация
ГО - гермообъект
ДГС - дыхательная газовая смесь
ДГСр - дыхательная газовая среда
ДП - метод длительного пребывания под повышенным давлением
ЗВ - загрязняющие вещества
ИГ- индифферентный газ
ИГСр - искусственная газовая среда
КААрС- кислородно-азотно-аргоновая смесь
КАГС - кислородно-азотно-гелиевая смесь
КАС- кислородно-азотная смесь
КАрС - кислородно-аргоновая смесь
КВС- кислородно-воздушная смесь
КГС- кислородно-гелиевая смесь
КГНС- кислородно-гелиево-неоновая смесь
ККсС - кислородно-ксеноновая смесь
КНС - кислородно-неоновая смесь
КП- метод кратковременных погружений
ЛГС - лечебная газовая смесь
ЛДГС - лечебная дыхательная газовая смесь
ЛПУ - лечебно-профилактическое учреждение
ЛС - лекарственные средства
ЛХС- летучие химические соединения
МГ - медицинский газ
НТД - нормативно-техническая документация
ОБУВ - ориентировочные безопасные уровни воздействия
ОВ - отравляющие вещества
пдк - предельно-допустимые концентрации
СВ - сжатый воздух
СОМГ - система обеспечения медицинскими газами
ТУ - технические условия
-10-
СОДЕРЖАНИЕ
Об авторах	3
Предисловие редактора	6
От авторов	8
	
I. ВВЕДЕНИЕ	
Раздел 1. Истоки и предпосылки формирования баронаук. Мифы и легенды, сказы и сказания о подводном мире	15
Раздел 2. Природные приспособления к подводному обитанию - стимул к исследованиям в барофизиологии. Животные-водолазы	19
Раздел 3. Методологические основы барофизиологии как науки	31
Раздел 4. История развития барофизиологии, баротерапии, водолазной медицины и методов лечения искусственными газовыми смесями	39
Воззрения и открытия древних, заложившие основы барофизиологии	39
Формирование барофизиологии, баротерапии и водолазной медицины как научных дисциплин в эпоху возрождения и становления промышленного производства	40
Барофизиология, водолазная медицина и баротерапия, как научные дисциплины во второй половине XIX и первой половины XX веков	49
Развитие барофизиологии, водолазной медицины и исследований биологического действия инертных газов в XX - и начале XXI вв. Вклад отечественной науки	55
	
Литература к главе ВВЕДЕНИЕ	85
	
II. БАРОФИЗИОЛОГИЯ	
Раздел 1. Основные понятия и факторы барофизиологии	87
Основные термины и определения, относящиеся к барофизиологии	87
Физико-химические свойства воды и воздуха. Основные газовые законы. Давление, единицы его измерения	89
Газы, их свойства и биологические эффекты	100
кислород	100
ОЗОН	109
углекислый газ	ПО
моноокись углерода	111
моноокись азота	115
закись азота	116
шестифтористая сера	117
метан	117
азот	118
водород	123
инертные газы	128
гелий	131
неон	136
аргон	138
-11 -
криптон	145
ксенон	148
радон	151
Раздел 2. Гипербарическая физиология	154
Факторы повышенного давления водной и газовой среды, действующие на организм	154
Физиологические барьеры глубины	161
Азотный наркоз. Действие индифферентных газов, вызывающих анестезию.	162
Инертные газы и клатратный анабиоз	171
Нервный синдром высоких давлений, дыхание жидкостями	174
Биологическое действие объемного сжатия - гидростатического давления - на различных уровнях организации организма	188
Адаптация к гидростатическому давлению водных животных	190
Ныряние методом апноэ, биохимические приспособления животных	196
Раздел 3. Гипобарическая физиология	211
Физиологические изменения при подъеме на высоту	211
Взрывная декомпрессия	213
Гипоксия, адаптация животных к гипоксии	214
Тренировка, профилактика, лечение гипоксических состояний.	232
	
Литература к главе БАРОФИЗИОЛОГИЯ	237
	
III. ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА	
Раздел 1. Водолазные снаряжение, оборудование, барокамеры, глубоководные барокомплексы	238
Методы погружения человека под воду и используемое при этом снаряжение	238
Особенности вентилируемого водолазного снаряжения	242
Особенности водолазного снаряжения с замкнутой схемой дыхания	245
Особенности водолазного снаряжения с открытой схемой дыхания	247
Особенности эксплуатации водолазных барокамер	248
Барокомплексы длительного пребывания человека и подводные дома	252
Основные физиолого-гигиенические требования к системе жизнеобеспечения глубоководных водолазных барокомплексов длительного пребывания человека	254
Водолазно-медицинский барокомплекс длительного пребывания и переносная транспортная барокамера нового поколения	266
Раздел 2. Медицинское обеспечение водолазных спусков	269
Основные принципы организации медицинского обеспечения водолазных спусков	269
Медицинское обеспечение на этапе предварительной подготовки к водолазным спускам	271
Правила обеспечения барокамерами при водолазных спусках, система оказания помощи и транспортировки пострадавших водолазов	277
Медицинское обеспечение при проведении водолазного спуска, в послеспусковой и межспусковой периоды	279
Отбор и освидетельствование водолазов и дайверов	291
- 12-
Раздел 3. Заболевания, травмы водолазов и оказание помощи при их возникновении	294
Заболевания и травмы, связанные с перепадами давления	295
Декомпрессионная болезнь	295
Баротравма легких	296
Барогипертензионный синдром	298
Обжатие грудной клетки	299
Обжим водолаза	300
Баротравма уха и придаточных пазух носа	302
Травма подводной взрывной волной	304
Заболевания, связанные с изменением парциального давления газов	305
Азотный наркоз	305
Кислородное голодание	307
Отравление кислородом	308
Отравление диоксидом углерода	310
Другие заболевания и травмы, связанные с воздействием неблагоприятных факторов водолазного спуска	312
Переохлаждение	312
Перегревание	314
Отравление выхлопными газами	316
Отравление нефтепродуктами	318
Химические ожоги и отравления поглотительными и регенеративными веществами	320
Утопление	322
Травмы и отравления, вызванные опасными и ядовитыми морскими животными	324
	
Литература к главе ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА	331
	
IV. БАРОТЕРАПИЯ	
Раздел 1. Факторы и виды баротерапии	334
Раздел 2. Гипобарическая терапия и ее разновидности	336
Раздел 3. Нормобарическая терапия и ее разновидности	340
Раздел 4. Гипербарическая терапия и ее разновидности	352
	
Литература к главе БАРОТЕРАПИЯ	368
	
V. ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ	
Раздел 1. Принципы создания лечебных искусственных дыхательных газовых смесей и их применения в медицинской практике	369
Раздел 2. Производство, сертификация и стандартизация медицинских газов и лечебных искусственных дыхательных газовых смесей	371
Раздел 3. Применение лечебных дыхательных смесей, содержащих гелий	374
-13-
Раздел 4. Перспективы применения лечебных дыхательных газовых смесей содержащих аргон.	378
Раздел 5. Перспективы использования криптона	380
Раздел 6. Применение ксенона в медицинской практике	380
Раздел 7. Применение смесей из трех и более газов	385
	
Литература к главе ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ	387
	
Заключение. Наказы молодым.	389
	
Приложения:	
1. Основные биоэтические правила и требования в исследованиях с участием человека и на лабораторных животных	408
2. Анатомические, физиологические и клинико-биохимические показатели здорового человека	424
3. Некоторые физиологические константы и показатели лабораторных животных	429
4. Медицинская технология «Использование дыхательной кислородно- ксеноновой смеси в комплексной профилактике, лечении и реабилитации»	432
5. Проект медицинской технологии «Использование дыхательной кислородно-гелиевой смеси в комплексной профилактике, лечении и реабилитации больных с гипоксией различной этиологии	441
6. Патологические типы дыхания	450
7. Нормативные ссылки, рекомендуемые к использованию в исследованиях и работах, связанных с повышенным давлением и инертными газами	454
8. Приборы контроля сжатого воздуха и газовых смесей	456
9. Технические Условия на кислородно-криптоновую смесь	476
10. Комплектация кабинета лечебных дыхательных газовых смесей, планировка водолазного здравпункта, регионального водолазно- медицинского центра, отделения баротерапии с барооперационной	488
11. Схема способов регуляции физиологического состояния биологического объекта смесями газов.	494
- 14-
I. ВВЕДЕНИЕ
Раздел 1. Истоки и предпосылки формирования баронаук. Мифы и легенды, сказы и сказания о
подводном мире.
«Помните: в каждом мифе есть зернышко истины,
которое снова может стать нашим хлебом насущным»
Станислав Ежи Лец
Большинство людей живет в местностях, находящихся на высоте менее 3000 м над уровнем моря. Однако с
давних времен человек стремился осваивать всё новые и новые места обитания. Он хотел подняться всё выше и
спуститься все глубже, его привлекали как высокие горы, так и бездны подводного мира. И если подняться на
достаточно большие высоты без вспомогательных технических средств было возможно, то водный мир как
чуждая среда обитания для человека вызывал страхи, сомнения и порождал множество сказок и легенд.
Почти во всех древних культурах море занимает особое место. Самые древние из известных нам
цивилизаций считали море матерью мира и людей. Древние египтяне полагали, что вначале мир был лишь
безграничным океаном, именуемым Нун, откуда постепенно поднялся остров. На нем родился бог солнца Ра, а
уж от него пошли все живые существа. В Шумере (Месопотамия) рассказ этот был драматичнее: благодетельный
бог Мардук вступает в жестокий бой с океанским чудищем Тиамат и убивает его: из тела этой морской богини он
создает мир. У североамериканских индейцев-гуронов изгнанная с неба богиня Атаэнтсик пытается обосноваться
на нашей планете, которая была тогда лишь безграничным океаном. Черепаха подставила ей на время свою
спину, а ондатра спешно построила для нее остров, где она впоследствии породила другие живые существа.
Мифы о том, что жизнь зародилась в морской стихии, существуют в изобилии во всех уголках земного шара.
В море рождается множество богов и сверхъестественных существ. По преданиям континентальных
кельтов, из волн морских вышли волшебник Мерлин и фея Моргана, а по преданиям валлийцев - Дилан Эйл Тон
(Дилан, сын волн); в Греции из морской пены возникла богиня любви Афродита, а ее брат по отцу, солнечный
бог Аполлон, был рожден на острове Делос, где находят приют и размножаются морские чудовища. В
месопотамских мифах фигурирует Оаннес - гигантская рыба с человеческой головой, покинувшая океан ради
того, чтобы принести людям блага цивилизации. В преданиях индейцев Мексики рассказывалось о великом
пернатом змее - Кецалькоатле, который вышел из моря и возродил человечество, уничтоженное потопом. Он
научил людей всему необходимому для
переплетенных змей.
Рис. 1.1. Кракен, гигантский спрут из
скандинавских легенд.
жизни и, выполнив свою миссию, отбыл на восток на плоту из
Вообще, мифы и сказки о потопе и затонувших землях
встречаются на всех континентах и в самых различных
цивилизациях. Один из первых письменных памятников в истории
человечества - шумерский «Эпос о Гильгамеше», который
повествует о потопе, пережитом Утнапиштимом, во многом сходен
с библейской легендой о Ноевом ковчеге. И у греков разгневанные
боги посылают на землю потоп, от которого спасся только один
человек - Девкалион. В мексиканских мифах потоп продолжается
целых 52 года. Жители Таити, Нигерии, Бретани, индейцы-
делаверы рассказывают своим детям сказки о затопленных землях.
В кельтских легендах потопы не имели всемирного размаха, а
обрушивались лишь на ограниченную и конкретно обозначенную
территорию. Однако в большинстве случаев это стихийное
бедствие происходит по воле богов и кладет конец нетерпимому
положению, порожденному, как правило, людской злобой. Затем
человечество возрождается благодаря такому доброму и мудрому
человеку, как Ной или Девкалион, или такому богу-миротворцу,
как Кецалькоатль («пернатый змей») мексиканских ацтеков.
Морские боги и богини фигурируют в большинстве
мифологий. Одни из них вспыльчивые, грозные и неуживчивые, как
греческий Посейдон, с его грозным трезубцем и увитой
водорослями головой, японский бог Суса-но-во, виновник
землетрясений и цунами, скандинавский гигант Эгир и его
жестокая супруга Ран, вздорная Руакула у маори. Другие более
благосклонны к людям, как, например, морской старец Нерей у
греков, который знает будущее и порой, правда неохотно, делится
- 15-
этими знаниями с кем-либо из героев, тем самым помогая им. А его пятьдесят дочерей, волны-нереиды, могут
вынести потерпевшего кораблекрушение мореплавателя на гостеприимный берег, но способны и вдребезги
разбить корабль.
Помимо океанских божеств подводный мир населяет множество других сказочных существ. Очень часто в
сказках и мифах о море упоминается громадное животное, несущее на своем извилистом пути бедствия и
опустошение. Иногда это существо может выходить на сушу, нападая на человека и там; иногда оно подстерегает
на дне морском смелого моряка, дерзнувшего нарушить его покой. Любопытно, что во многих рассказах такое
чудовище изображается в виде пресмыкающегося - змея или дракона. В литовской сказке девятиглавый змей -
король морей и ветров - топит корабли, заливает поля, смывает в море рыбачьи хижины. А вот цари-драконы,
живущие в китайских и японских морях, - иногда кровожадные, иногда благодетельные.
Кроме страшных чудовищ в море, по мнению
древних, встречались и прекрасные создания. Одни из
них представляли собой сказочных существ, как
например, древнегреческие сирены, крылатые создания с
женскими головами, сладким пением, завлекающие на
подводные скалы мореплавателей, или скандинавские
русалки, полуженщины-полурыбы, утрачивающие свое
бессмертие, если влюблялись в человека, или таитянская
сирена - дочь кита - в воде наполовину женщина,
наполовину рыба, которая, выходя на сушу, становится
кокетливой молодой женщиной.
Были и те, кто по внешнему облику не отличались
от человека и особых приспособлений к обитанию под
водой не имели. Обычно эти существа доброжелательны
к жителям суши, как например, индийская подводная
царица и немецкая королева морей, а иногда даже
влюбляются в них и вступают в браки. Китайская фея
Рис. 1.2. Гравюра XVIII века, изображающая морского
змея. (Фото Мэри Эванс. «Пикчер» «Иксплорер»).
раковин Ра, дочь богини морской лазури, влюбилась в
молодого рыбака, как и польская королева Балтики Юрата. Шотландский рыбак Родерик женился на прекрасной
моревне, дочери морского царя, как и бедный рыбак из латвийской сказки. Дочери моря у кельтов - женщины
невиданной красоты - выходят на землю, очаровывая юношей, а потом увозят их на стеклянном корабле или
уводят по подземным ходам в свои владения.
Море всегда манило воображение человека и пробуждало в нем ненасытную любознательность и желание
идти навстречу этой тревожной неизвестности, чтобы узнать, что там за горизонтом. Об этом свидетельствует
большинство мифов различных народов, повествующих о чудесных мореплаваниях. Одиссей и Ясон у греков,
ирландец Майль-Дуйн, Бран из средневековой повести, иннуит Кивиок, святой Брендан или викинг Лейф
Эриксон бороздят моря, переживают необычайные приключения, делают поразительные открытия. За морскими
просторами лежат невиданные земли: райские острова, где люди не знают горестей, омрачающих нашу жизнь;
причудливые острова, где люди умеют только смеяться или плакать; зловещие острова, населенные колдуньями,
чудовищами или злыми духами; острова, где спрятаны несметные сокровища. Люди считали, что за морями
возможно все - даже немыслимое, о чем свидетельствуют мифы и легенды. Путешествие за моря нередко
представлялось древним путешествием в иной мир, на тот свет, в царство мертвых. Это подтверждают и
шумерское сказание о плавании Гильгамеша, и кельтские легенды о райских островах. В своих странствованиях
грек Одиссей и троянец Эней обнаруживают вход в подземное царство, где властвует Аид, и спускаются туда. У
многих морских народов был обычай - класть тело умершего вождя в погребальную ладью или в ладьевидный
гроб. Такого рода обряд существовал на всех островах Океании, в Древнем Египте, в Скандинавии, у кельтов.
Умереть - значит пересечь океан, а потому всякое мореплавание считалось путешествием на тот свет. В этих
верованиях отразилась двойственность морской стихии: она источник жизни и путь к смерти, она созидает и
уничтожает, она благодетельна и вредоносна.
Еще более загадочными и недостижимыми были не дальние страны, а подводные миры, и лишь в сказках
человек реализовывал свое желание попасть туда. У многих народов жители суши были способны спускаться
погостить в подводные царства. В итальянской сказке под воду к русалке и Принцу-Крабу путешествуют нищий
и принцесса, в Бретани рассказывают о путешествии юноши Уарна к злой фее Гуарх, живущей в подводном
дворце. Некоторые из путников оставались под водой на многие годы или даже насовсем. В шведской сказке
юный царевич прожил у владычицы моря 16 лет, во французской - девушка вышла замуж за короля морганов -
живущих в море красивых существ в образе людей, и поселилась в его подводном дворце, в китайской -
музыкант, который опустился на дно к царю-дракону, женился на его прекрасной дочери. В сказании Амурских
нивхов рассказывается о путешествии храброго Азмуна к Морскому Хозяину:
- 16-
Пропала рыба в Амуре, нивхам без рыбы не жить. Отправился Азмун к Морскому Старику - Тайрнадзу,
рыбы для нивхов просить. Дошел до Охотского моря, а там парни на берегу играют. Обернулись они косатками
и в море ушли. И Азмун с ними. Вместе до острова доплыли, а на острове гора с дырой посередине. На берегу в
стойбище красивые девушки сидят, да только не ноги у них, а ласты, как у тюленей. Полез Азмун по веревке в
дыру горы, да на дно спустился - в дом Тайрнадза попал. Все в доме каку нивха - нары, очаг, стены, только все
в рыбьей чешуе, да за окном не небо, а вода. Мимо окон рыбы проплывают - зубастые, да костлявые. Спит
Морской Старик, даже трубка во рту погасла. Сыграл Азмун на кунгахкеи, ротовой пластинке, да и разбудил
Морского Старика. Поведал ему о беде нивхов, попросил рыбы, а сам испугался, думает, ну, пропал. По-доброму
улыбнулся Старик: вижу, не о себе, о других думаешь - помогу. Достал шкуру, наполнил её из чана рыбой,
открыл дверь и рыбу в море выпустил. «К нивхам на Амур плывите! Хорошо ловитесь!» Отблагодарил Морского
Старика Азмун - подарил кунгахкеи и играть научил. Загудела, зажужжала кунгахкеи: то будто ветер морской,
то словно прибой - весело Тайрнадзу, а на море шторм. С тех пор, как заиграет Морской Старик, так на Амуре
и в море волны дыбятся, седые гребешки на них шумят, ветер свистит.
Рис. 1.3. Иллюстрации к сказке «Храбрый Азмун». (Худ. Геннадий Павлишин).
И у русского народа есть своя история о подводном путешествии - былина о Садко.
«Жил Садко в славном Цареграде. Терема Цареграда были из белого камня, стояли в городе высокие храмы,
радовали глаз широкие площади.
Как-то пошел Садко к Ильмень-озеру, что близ моря Черного и недалече от Твердиземного. Стал играть
наяровчатых гуслях. И вышел из озера бог Ильм Озерный.
-	Ты, Садко, - сказал Ильм, - распотешил меня. За это я тебя награжу. Побейся о великий заклад с
купцами цареградскими, что выловишь в Ильмене рыбу - золотое перо, и я помогу тебе.
Вернулся Садко в Царьград и побился с купцами о великий заклад, о все лавки и товары Царьграда. А когда
поймал рыбу - золотое перо, стал самым богатым купцом в городе. Стал торговать Садко, и помогал ему в
торговых делах сам бог Велес. И потому Садко построил Велесу богатый храм. И снарядил он тридцать
кораблей и поплыл торговать в заморские страны.
И пошел по морю Черному, побывал на Белом Острове, что у устья Дуная. Побывал и на Березани,
острове Стрибога, что в устье Днепра. А потом остановился на острове Лиха Одноглазого, затем - на острове
Буяне близ устья Pa-реки. От острова Буяна Садко поднялся по Pa-реке к Белому городу, где выгодно продал
товары и построил храм Велесу. А когда Садко возвращался обратно в Царьград по Черному морю, его корабли
застала буря.
-	Много мы по морюшку ездили, дани Черноморцу не плачивали! Ныне Царь Морской дани требует!
И тут корабельщики увидели чудо-чудное - огненную лодочку, в которой приехали слуги Черноморца. Они
потребовали вместо дани самого Садко. И он отправился на огненной лодочке к Морскому царю. А у Морского
царя был пир. И он приказал Садко играть на своих волшебных гуслях. Делать нечего - начал играть Садко, а
Морской царь стал плясать.
Тут явился перед Садко Велес и сказал:
-	Видишь ты, что скачет в палатах царь - он же скачет по морю синему! И от пляски той ветры ярятся,
и от пляски той волны пенятся! Тонут в морюшке корабли, гибнут душеньки неповинные!
Услышав об этом. Садко сломал свои гусли и Черноморец перестал плясать. И сказал Черноморец гусляру,
что в награду за свою игру он получит в жены дочь Морского царя - Ильмару.
- 17-
Сыграли свадьбу. После свадьбы Садко лег спать с Ильмарой, а когда проснулся - оказался на берегу
Ильмары-реки, что течет у стен Царьграда. И увидел он, что по реке плывут его корабли. Вот уж дивовались
его друзья-корабельщики тому, что Садко оказался в Цареграде впереди их».
Рис. 1.4. Иллюстрации к сказке «Садко». (Худ. Илья Репин, Борис Ольшанский).
У некоторых народов существуют более реалистичные сказки, в которых для ныряния под воду человеку
приходиться либо набирать побольше воздуха в легкие (гавайская сказка о ныряльщике Пуне), либо приобретать
какие-то дополнительные приспособления к обитанию под водой (итальянская сказка о мальчике, который стал
получеловеком-полурыбой и нырял очень глубоко).
Даже сейчас, когда человечество стоит на пороге нового невиданного доселе взлета науки и техники,
существует еще много неизведанного и много легенд, связанных с морем. Такова, например, легенда о корабле-
призраке, возникшая, вероятно, в Северной Европе. По морям блуждает корабль с погибшим экипажем. Иногда, в
непогоду, он возникает, внушительный и пугающий, перед изумленными моряками плывущих в тех же водах
кораблей. Такая встреча может быть дурным предзнаменованием. Самый знаменитый из кораблей-призраков -
«Летучий голландец» - по преданию бороздил море неподалеку от мыса Доброй Надежды. До сих пор
существует тайна Бермудского треугольника и миф о затонувшем континенте Атлантиде и атлантах, обладающих
фантастическими способностями, рассказанный Платоном в V веке. Фантастические мечты человечества о
человеке-амфибии, подводных земледельцах, наутилусе - все это необоримое стремление Человека познать
подводный мир, стать его частью и включить его в свою жизнь.
- 18-
Раздел 2. Природные приспособления к подводному обитанию - стимул к исследованиям в
барофизиологии. Животные-водолазы.
«Vivere est militare»
Жизнь - борьба.
(Сенека, «Письма», 96, 5)
На создание многих мифов и сказок людей натолкнули животные, обитающие в подводном мире. Рыбы,
моллюски, иглокожие - все их существование проходит в водной среде и их органы дыхания приспособлены к
извлечению кислорода, содержащегося в воде. Однако мы можем встретить в подводном мире и тех, кому для
дыхания просто необходим воздух. Как же им удаётся выживать? Некоторые механизмы, используемые этими
животными, человек реализовал (осознанно или неосознанно) в специальных аппаратах и приемах, используемых
для пребывания под водой. Дальнейший детальный анализ этих механизмов может натолкнуть человека на новые
открытия. В этом разделе мы на примере конкретных животных рассмотрим приспособления к существованию в
воде, возникшие у различных типов животных в ходе эволюции.
Многие животные, дышащие легкими (киты, тюлени, выдры), водоплавающие птицы (пингвины, бакланы),
личинки москитов ныряют тем же способом, что и пловцы: делают перед погружением глубокий вдох, а под
водой задерживают дыхание как можно дольше.
Некоторые живые существа, находясь под водой, всасывают воздух с поверхности:
а) Личинка мухи рода Эристалис (Eristalis) из семейства журчалок (Syrphidae) (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Личинка мухи
рода Эристалис.
Эта личинка, называемая также крыской, большую часть жизни проводит в
гниющей жидкости. Последние три сегмента ее брюшка образуют характерный
«хвост», который при нахождении личинки под водой вытягивается до контакта с
воздухом (предел вытягивания - 12-15 см). Хвост состоит из внешней прозрачной
оболочки, внутри которой проходят два воздушных канала, с звездообразной
втулкой, плавающей на поверхности. По воздушным каналам личинка всасывает
воздух. Внешняя оболочка способна вытягиваться, а внутренние трубки не
растягиваются и не сокращаются благодаря спиральной кромке, скрепляющей их
цилиндрическую форму. В момент сокращения - укладываются кольцами, но не в
одном направлении, а, как и шланги водолазов, - должны делать «обратный
поворот». Если крыска не может дотянуться хвостом до поверхности, то использует
воздух из воздушных пузырьков под водой.
Немецкие подводные лодки к концу Второй мировой войны были оснащены подобной
втягивающейся вентиляционной трубой (шнорхелем), которую можно было поднимать на поверхность
для забора воздуха. Благодаря этому судно могло идти под водой на дизельных двигателях,
подзаряжая в это время электроаккумуляторы.
б) Личинка жука рода радужниц (Donacia) из семейства жуков-листоедов (рис. 1.6).
Эта личинка использует для дыхания капиллярные сосуды стеблей водяных лилий. Ее дыхательный
аппарат сообщается с двумя полыми шипами на конце тела, которые личинка вонзает в капилляры растения и
высасывает воздух. Сама она не может двигаться в воде, но может погружаться на значительную глубину.
Другие живые существа запасают воздух:
а)	Жуки-плавунцы (Dytiscidae) (рис. 1.7).
Обитают в стоячих водоемах, обновляют запас воздуха, выталкивая заднюю часть тела к поверхности и
поднимая надкрылья, тем самым открывая доступ к дыхальцам. При этом вокруг волосков на брюшке образуется
пузырек воздуха, который фиксируется при закрытии надкрылий.
Лишь в середине XX веке был изобретен аналогичный аппарат, акваланг - устройство с запасом воздуха, переносимое на спине и
давшее возможность погружаться под воду миллионам людей.
б)	Гладыши (Notonectidae) и гребляки (Corixidae) (рис. 1.8).
Хранят воздух в пузырьках между рядами волосков на брюшке в непосредственной близости от дыхальцев,
это так называемая диффузионная жабра, по мере расхода кислорода в пузырек некоторое время дополнительно
поступает кислород из воды за счет разницы парциальных давлений газов.
Ученые из Университета Аделаиды (Австралия) в 2006 г. установили, что гладыш регулирует свою плавучесть
при помощи гемоглобина. Ныряя, клоп использует для дыхания кислород из воздушного пузыря, окружающего
тело насекомого в виде серебристой пленки. В результате пузырь быстро уменьшается, что приводит к
снижению плавучести. Когда плавучесть приближается к нулевой, гемоглобин начинает отдавать связанный с
ним кислород, тем самым пополняя воздушный пузырь и поддерживая плавучесть на близком к нулю уровне.
- 19-
Рис. 1.6. Жук рода
радужниц.
Рис. 1.7. Жук-плавунец
(фото - Adrian Chalkley).
Рис. 1.8. Гладыш, или
гребляк.
в)	Некоторые водяные клопы (Cryptocerata) и водолюбы (Hydrophilidae) (рис. 1.9).
Имеют пластрон - часть поверхности тела, покрытая водоотталкивающими волосками, удерживающими
воздух; волоски препятствуют контакту воздуха с водой, поэтому прослойка воздуха не уменьшается, и кислород
из воды проникает в нее неограниченно долгое время. Кроме того, некоторые водные клопы имеют в брюшке
крупные клетки с гемоглобином, в которых создается долгосрочный запас кислорода, расходуемого под водой.
г)	Водяной паук (Argyroneta aquatica) (рис. 1.10).
Живет в прудах и канавах в наперсткообразном коконе, сотканном из собственного шелка. Паук
прикрепляет кокон отверстием вниз ко дну шелковыми нитями и заполняет его воздухом: при погружении под
воду в волосках, покрывающих заднюю часть тела паука, задерживается воздух; паук, подплывая к кокону,
сталкивает пузырьки, которые поднимаются под купол колокола. Запас воздуха периодически обновляется. В
колокол откладываются яйца. В период спаривания самец ткет колокол рядом с колоколом самки и сооружает
между ними проход. Установлено, что у водяного паука кожное дыхание преобладает над лёгочным. В колоколе
диаметром около двух сантиметров паук может жить, не поднимаясь на поверхность до трёх недель, при этом
воздушный колокол паука функционирует как своеобразный орган дыхания: через стенку воздушного пузыря в
воду уходит возникающая при дыхании паука углекислота, а из воды в пузырь диффундирует кислород.
Рис. 1.9. Водолюб (фото с
сайта www.floranimal.ru).
Подобное изобретение, названное «водолазный колокол» - кессон, было впервые опробовано
в 1538 г. в испанском городе Толедо, а практическое применение нашло лишь в XVIII веке. В
настоящее время ведется огромное количество работ под землей и под водой с помощью кессонов
различной конструкции.
Рис. 1.10. Водяной паук.
Есть и другие приспособления для пребывания под водой. Например, для создания и изменения плавучести:
-20-
а)	Арцелла (Arcella) из надкласса Корненожек (Rhizopoda) (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Arcella vulgaris, вид сверху (а) и сбоку
(б) по К.Г.Греллю.
Это простейшее, живущее на водяных растениях под
водой. При падении на дно арцелла способна производить в
своем теле пузырьки газа, которые постепенно
увеличиваются до тех пор, пока она не приобретет
плавучесть и не всплывет на поверхность. При условии
получения достаточного количества газа - пузырьки
уменьшаются и затем исчезают. Было установлено, что эти
пузырьки состоят из чистого кислорода.
б)	Личинка перистоусого комара коретры (Choaborus (Corethra) plumicomis) (рис. 1.12).
Рис. 1.12. Личинка коретры.
Эта прозрачная личинка живет в прудах и имеет 4 воздушных
мешочка, расположенных попарно на концах тела. Назначение этих
мешочков - достижение «нейтральной плавучести», достигаемое
изменением их объема. Газ в мешочках личинки - воздух,
растворенный в воде, быстро диффундирующий через оболочку
личинки.
В конструкции подводных лодок есть центральная и балластные цистерны
для экстренного погружения, всплытия и дифферентовки, эти системы были
практически применены только в конце IXX века, кроме этого сегодня
легководолазы и дайверы не уходят под воду без спасжилета, поддувая который
или спуская из него воздух, водолаз или дайвер регулирует свою плавучесть.
в)	Рыбы (Pisces).
Плавающие в толще воды рыбы имеют воздушный пузырь, наполненный газом и позволяющий плавать
свободно без затраты энергии на преодоление силы тяжести. Для предотвращения расширения и сжатия пузыря
за счет изменения гидростатического давления рыбы имеют средства компенсации. Однако они недостаточны
для быстрых и мощных изменений глубины. В отличие от коретры пузырь у рыб не может самостоятельно
сжиматься-расширяться, это полость, объем которой зависит от количества газа. Для регуляции количества газа
есть несколько приспособлений:
-	большинство пресноводных рыб имеют трубку, идущую от пузыря к горлу, с помощью которой могут
выделять пузырьки газа из пузыря или втягивать воздух в пузырь;
-	большинство морских рыб имеют закрытые плавательные пузыри, но снабженные особыми железами,
выделяющими свободный кислород в пузырь по мере надобности, а также органом, поглощающим избыточный
газ из пузыря.
Современные подводные аппараты и подводные лодки оснащены системами жизнеобеспечения, которые электрохимическим
методом могут извлекать кислород из воды путем электролиза и поглощать углекислый газ связывая его химпоглотителем.
Некоторые рыбы не могут жить под водой, не вдохнув воздуха с поверхности. Например, змееголов
(Ophicephalus argus) (рис. 1.13) - пресноводная рыба отряда окунеобразных, обитающая в водах Китая и Кореи, в
реках бассейна Амура и в озере Ханка. Эти рыбы приспособлены не только к водному дыханию при помощи
жабр, но и к дыханию атмосферным воздухом благодаря имеющемуся у них специальному наджаберному органу,
что помогает им переносить недостаток кислорода в воде, а при пересыхании водоема переселяться из него в
другой по суше. Орган представлен парными выростами в глотке, стенки которых очень богаты кровеносными
сосудами. Заглатывание воздуха этим рыбам настолько необходимо, что в случае преграждения им доступа к
нему они гибнут даже в воде, содержащей большое количество кислорода.
Рис. 1.13. Змееголов.
Кроме таких рыб есть и другие животные,
которые не могут жить и без воды, и без воздуха. Это
прежде всего класс земноводных (Amphibia).
Земноводным присуще три способа дыхания:
жаберное, легочное и кожное. Жаберное дыхание -
только у личинок на ранней стадии развития, а затем
меняется на легочное. Кроме легочного дыхания у
многих взрослых амфибий возникло еще и кожное
-21 -
дыхание, причем у некоторых видов это почти единственный способ обогащения крови кислородом. В связи с
этим кожа гладкая и влажная, у некоторых видов покрытая слизью. Так, например, два типа дыхания характерны
для лягушек (Ranidae). Для дыхания у них служат легкие и кожа. Легкие имеют вид мешков. Их стенки содержат
большое количество кровеносных сосудов, в которых совершается газообмен. Горло лягушки несколько раз в
секунду оттягивается вниз, благодаря чему в ротовой полости создается разреженное пространство. Тогда воздух
проникает через ноздри в ротовую полость, а оттуда в легкие. Обратно он выталкивается под действием
мускулатуры стенок тела. Легкие лягушки развиты слабо, и кожное дыхание для нее так же важно, как и
легочное. Газообмен возможен только при влажной коже. Если лягушку поместить в сухой сосуд, то вскоре кожа
ее высыхает и животное может погибнуть. Погруженная в воду, лягушка целиком переходит на кожное дыхание.
Некоторые лягушки вырабатывают дополнительные приспособления. В период размножения у самцов волосатой
лягушки (Astylostemus robustus) (рис. 1.14) кожа по бокам туловища и на бедрах покрыта многочисленными
тонкими чёрными волосовидными выростами, которые снабжены кровеносными капиллярами и служат
дополнительным органом кожного дыхания. По окончании спаривания «волосы» почти исчезают до следующего
периода размножения. У лягушек вида Telmatobius coleus и других видов имеются постоянные кожные складки,
а	б
Рис. 1.14. Земноводные, использующие кожное
дыхание а) волосатая лягушка, б) уссурийский
когтистый тритон.
свисающие с задних конечностей и туловища. У
крупной водной саламандры аллеганского
скрытожаберника (Cryptobranchus alleganiensis) кожные
складки невелики, но многочисленны и снабжены
густой сетью капилляров. Эффективность подобных
приспособлений велика настолько, что некоторые
земноводные (семейство безлегочных саламандр
(Plethodontidae), уссурийский когтистый тритон
(Onychodactylus fischeri) (рис. 1.14)) вообще обходятся
без легких и дышат только кожей.
Кожное дыхание исследовалось и у других позвоночных. Оно
в той или иной мере встречается у рыб (двоякодышащие рыбы,
акула, форель, треска, серебряный карась, камбала), у
пресмыкающихся (пресноводные черепахи, обитающие в воде змеи,
ящерица хукуала) и даже у высших позвоночных (летучие мыши).
Есть свои секреты и у «обычных ныряльщиков» среди рептилий, птиц и млекопитающих:
Рептилии (Reptilia)
а)	Крокодилы (Crocodilidae) (рис. 1.15).
в	г
Рис. 1.15. Пресмыкающиеся, имеющие приспособления для ныряния:
а) крокодил (фото - Eleanor Wilks), б) водяная змея (фото - А.Ю.Соколов),
в) красноухая среднеазиатская черепаха (фото - Борис Павлов), г) морская
черепаха и человек (фото - Андрей Шпатак, жур. «DiveTek»).
У этих пресмыкающихся ноздри находятся на переднем конце морды, а глаза приподняты и расположены
на верхней стороне головы, что позволяет крокодилам держаться в воде у ее поверхности, выставив на воздух
лишь глаза и ноздри.
б)	Водяные змеи, или акрокордиды (Homaiopsidae) (рис. 1.15).
Живут в реках и в море, их можно встретить на расстоянии до 80 км от берега; они прекрасные пловцы и
могут оставаться в погружении до получаса. Ноздри их находятся на верхней стороне переднего конца
сплющенной и широкой головы (у других змей они лежат по бокам головы) и могут закрываться клапанами в
виде кожистой кольцеобразной складки края их наружного отверстия.
в)	Черепахи (Chelonia) (рис. 1.15).
Поскольку панцирь черепахи образует неподвижную коробку, грудная клетка неподвижна и дыхание
осуществляется путем «заглатывания» воздуха при помощи колебаний подъязычного аппарата. Дыхание
черепахи напоминает диафрагмальное, свойственное человеку и другим млекопитающим. Специальные мышцы
оттягивают внутренние органы назад, позволяя легким заполниться воздухом; затем другие мускулы
осуществляют обратный процесс, сжимая легкие. Кроме того, вентиляция легких происходит при втягивании и
выдвигании конечностей. У водных черепах имеется дополнительное водное дыхание через богатые
кровеносными сосудами выросты глотки и анальные пузыри, отходящие от задней кишки и наполняемые водой.
Болотная черепаха, например, зимой, когда обмен у нее значительно понижен, вполне обходится за счет дыхания
через такой анальный пузырь.
Птицы (Aves) (рис. 1.16).
Из птиц лучше других приспособлены к водной жизни пингвины (Sphenisciformes), которых насчитывают
15 видов. Они не только хорошо плавают и ныряют, добывая небольших рыбешек, головоногих моллюсков и
ракообразных, но и в любую погоду удаляются от берегов до 1000 километров. Они, разогнавшись, выскакивают
из воды на обрывистую скалу или льдину высотой более метра, то есть выше роста самого крупного вида -
императорского пингвина. Этот вид обладает удивительной способностью оставаться под водой долгое время. На
одном вдохе императорский пингвин может проплавать под водой более 20 мин. Использование датчиков,
регистрирующих уровни кислорода крови в течение погружений, показало, что возвращаются пингвины с
минимальным уровнем кислорода в крови, когда-либо зарегистрированным у животных. К концу ныряния
пингвина уровни кислорода в легких, артериях и венах оказывались практически одинаковыми и близкими к
нулю. Предполагают, что у этих пингвинов более совершенный вариант гемоглобина, эффективно связывающий
и переносящий кислород при его небольших концентрациях.
Из птиц, обитающих в северном полушарии, к числу лучших подводников принадлежат гагары, поганки,
бакланы и нырковые утки. Но и у чаек, представителей отряда хищных, буревестников и ряда других пернатых
есть свои ныряльщики-рекордсмены. Гагары (Gaviae) - наиболее типичные, часто преимущественно морские
птицы, предпочитающие плавание полету, а ныряние - плаванию. Под водой они двигаются быстрей, чем по
поверхности, - за две минуты преодолевают до 300 метров. Под водой могут пробыть до пяти минут.
На три минуты ныряют некоторые виды поганок (Podicipedes). Их находили застрявшими в рыболовных
сетях, поставленных на глубине 24 метра. Они и птенцов выводят на воде, в плавучих гнездах из тростника,
камыша и другой растительности. К концу насиживания гнезда набухают и опускаются, так что яйца отчасти
могут находиться в воде. Поэтому птенцы, появляясь на свет, чтобы не захлебнуться, выскакивают из скорлупы
мгновенно, как из катапульты. И уже готовы к плаванию.
Но чемпионами погружения являются смерги, они в состоянии оставаться под водой две и даже три
минуты и опускаться на 60 м и более. Смерги - единственные водные птицы, живущие в северном полушарии за
арктическим полярным кругом.
Также к ныряющим птицам относятся кулик-сорока (Haematopus ostralegus), плавающий под водой со
сложенными крыльями; низинная фула, ныряющая на глубину до 30 м; хохлатый баклан (Phalacrocorax
aristotelis), превосходный и терпеливый подводный охотник, ныряющий до 7 м глубины и задерживающий
дыхание до 2 минут. Часто бакланы устраивают групповую охоту. Они выстраиваются шеренгой или полукругом
и, ныряя, гонят рыбу на мелководье, где ей труднее избежать их клювов. Иногда в такой коллективной облаве
участвуют и пеликаны (Pelecanidae). Но так как они не могут нырять, то плывут над бакланами, придерживаясь
их линии, и, хлопая по воде крыльями, поднимают шум, пугают рыбу и не дают ей ускользнуть из западни
верхом. А на мелководье они, как экскаватором, вычерпывают добычу своим широким клювом с
растягивающимся кожистым ковшом. То есть, можно сказать, что пеликаны, как и утки и гуси, погружаются
частично, засовывая голову под воду, чтобы достать водоросли или поймать рыбу.
-23-
а	б	в
гд	е
Рис. 1.16. Птицы, жизнь которых тесно связана с водой: а) пингвин субантарктический (фото - Андрей Жигарев),
б) пингвин императорский (фото с сайта www.floranimal.ru, автор - Kevin Schafer), в) поганка большая (фото с
сайта www.floranimal.ru, автор - Тарасенко Сергей), г) кулик-сорока, д) хохлатый баклан и чайка (фото -
Светлана Кучинская), е) пеликаны (фото - Ярослава Полосина).
Млекопитающие (Mammalia) (рис. 1.17)
Из всех животных, вернувшихся с суши к водной жизни, наибольших успехов в освоении новой среды
достигли именно млекопитающие. Количество их водных видов не так велико, как наземных. Впрочем,
абсолютно наземных млекопитающих не бывает. Все они, кроме человека и обезьян, способны плавать с первого
же захода. Но, как показали наблюдения японских ученых, для обезьяны, преодолевшей страх перед водой,
купание и ныряние - одно из величайших удовольствий.
Некоторые млекопитающие, большую часть времени проводящие на земле, могут нырять и находиться
некоторое время под водой. Речная выдра (Lutra vulgaris) может находиться под водой 4 минуты, утконос
(Omithorhynchus anatinus) - 10 минут, выхухоль (Desmana moschata) - 12 минут. Ондатра (Ondatra zibethica) не
только превосходный пловец, она способна к продолжительнейшим погружениям (даже на 10-15 мин) в озерах и
прудах в поисках пищи. Бобр (Castor fiber) может оставаться под водой от пятнадцати до двадцати минут.
Морская выдра, или калан (Lutra felina Molina) - остается под водой 8 и более минут. При этом плавает под
водой она значительно быстрее: по поверхности воды - по три километра в час, а при нырянии - до 10,5
километра, погружаясь на глубину 9-90 метров. Также умеют нырять выдровая землеройка (Potamogale velox),
норка (Putorius lutreola) и т.д. Необычная собака ньюфаундленд, или водолаз, плавает как на поверхности воды,
так зачастую и под водой.
Полярный медведь (Ursus maritimus) способен, задерживая дыхание, нырять до восьмиметровой глубины,
подныривать под лед и укрываться там в течение нескольких минут. Его бурый собрат (Ursus arctos) также умеет
плавать и нырять за рыбой. Гиппопотам (Hippopotamus amphibius), «речной конь» (как буквально он зовется по-
гречески), может весить до 3200 кг и расхаживать по дну рек, не выходя на воздух в продолжение чуть ли не 20
минут. В противоположность гиппопотаму, который больше ассоциируется с водой, чем с сушей, носорог
(Rhinocerotidae) в нашем понимании существо вполне земное. И все-таки он тоже хороший пловец и может
погружать голову под воду на несколько минут.
Особое внимание следует уделить слонам (Elephantidae). Это толстокожее млекопитающее всегда
заставляло размышлять зоологов и физиологов. Все они едины в мнении, что в ходе эволюции у него имелись
тесные связи с водной средой и что до сих пор он находится «между водой и сушей». Как у человека и их общего
собрата ламантина, возвратившегося в море на постоянное жительство, у слона также имеется слой подкожного
жира, присущий морским млекопитающим. У самки слона две фронтальные грудные молочные железы. У
отдельных видов доисторических слонов были остроконечные, загнутые книзу бивни, точно такие, как у
сегодняшних моржей, которые пользуются ими, чтобы вытащить свои тяжелые туши из воды на паковый лед. А
гигантизм слона в земной природе разве не то же, что гигантизм кита в водной? Фантастично, но факт, что слон
может ходить по дну реки, держа хобот над водой, как ныряльщик трубку для дыхания. Впрочем, это не мешает
ему быть прекрасным пловцом и, как утверждают некоторые, может быть даже одним из лучших пловцов среди
земных животных.
-24-
а	б	в
где
и
ж	з
м
4 Kill Б
н	о	п	р
Рис. 1.17. Млекопитающие, умеющие плавать и нырять: а) выдра (фото - Вячеслав Курашенко),
б) выдровая землеройка (фото - A.R.Devez), в) утконос (фото с сайта www.newsru.com), г) норка (фото с сайта
shishov.nm.ru), д) ондатра (фото - Денис Лаптев, www.denlaptev.com), е) бобр (фото с сайта www.bober.ru),
ж) морские выдры, или каланы (фото с сайта trinixy.ru), з) собака породы ньюфаундленд (фото - Татьяна
Абугова), и) бурый медведь (фото с сайта www.nnm.ru), к) гиппопотам (фото - Мария Козионова), л) носорог
(фото с сайта www.fotonewzealand.com.nz), м) слон (фото с сайта www.sunhome.ru), н) полярный медведь (фото из
жур. «Подводное обозрение»), о) собака (фото из жур. «DiveTek», автор - Михаил Семенов), п) тигр (фото из
жур. «Вокруг света»), р) макак японский (фото с сайта www.floranimal.ru, автор - Войнич Эдуард).
-25-
Но несомненно наибольшее число физиологических приспособительных механизмов должно было
эволюционно сформироваться у морских млекопитающих - вторичноводных животных, вернувшихся в воду с
суши из-за изменений климата и условий жизни. К ним относятся ластоногие, сирены и китообразные.
Ластоногие (Pinnipedia) (рис. 1.18) объединяют ушастых тюленей, моржей и обыкновенных тюленей.
Большую часть своей жизни они проводят на суше в противоположность китообразным, неспособным покидать
воду. Превосходные подводники: их ноздри закрываются при погружении и открываются над водой. Ластоногие
могут спать, сохраняя автоматизм дыхания. Ввиду отсутствия носослезного протока избыток соленой воды в
организме удаляется через глаза. Тюлени могут опускаться на большую глубину: котики попадались на
рыболовные крючья на глубине 108-144 метров, сивучи - на глубине 182 метров; дрессированные
калифорнийские морские львы опускались на 225 метров, серый тюлень - на 140 метров и находился под водой
20 минут.
а)	Нерпа из рода Pusa семейства настоящих тюленей (Phocidae).
По сообщению рыбаков, нерпа попадала в сети на глубине до 200 м, но, как правило, она ныряет на
значительно меньшие глубины. Байкальская нерпа однажды находилась под водой 68 минут. При этом нерпа не
страдает от кессонной болезни. Вероятно, основная причина в том, что нерпа под водой не дышит, поэтому
насыщенность тканей, и в том числе крови, газами остается той, которая соответствует атмосферному давлению.
Избыточного насыщения азотом нет, хотя нерпа за полчаса может претерпеть изменение давления от 1 до 10-15
атм. и более.
б)	тюлени Уэдделла (Leptonychotes weddelli).
Эти тюлени являются рекордсменами среди ластоногих по погружениям на глубину: однажды в ледяном
арктическом колодце один из них достиг глубины 600 метров, затратив на погружение и подъем 43 минуты.
Обитают тюлени Уэдделла у берегов Антарктики и не выходят из воды, даже когда она замерзает. Спят эти
тюлени у продухов, высунув морду наружу, а тела их свисают в воду. Сохранять это положение им удается,
набирая побольше воздуха в горло, что выталкивает их к поверхности.
Человечество изобрело спасательный жилет, удерживающий человека на воде, значительно позднее, чем природа.
Рис. 1.18. Вторичноводные млекопитающие. Ластоногие: а) моржи (фото с сайта www.floranimal.ru, автор -
Владимир Романовский), б) детеныш нерпы (белек), в) тюлень Уэдделла (фото с сайта www.floranimal.ru).
В семейство сирен (Sirenia) (рис. 1.19) входят три известных вида: стеллерова корова (была полностью
истреблена в 1768 г.), ламантины и дюгони (находятся на пути к исчезновению). Дюгони способны задерживать
дыхание до двадцати минут. Их носовые отверстия, расположенные на конце морды, похожи на отдушины.
Китообразные (Cetacea) (рис. 1.20) делятся на два подотряда:
а)	беззубые, или усатые, киты (гренландский кит, южный кит, горбач, финвал и др.);
б)	зубатые (кашалоты, дельфины, морские свиньи, косатки).
Наружные ноздри китов смещены на верх головы и обладают особыми клапанами, запирающими эти
отверстия при нырянии. Трахея и бронхи укорочены, что способствует убыстрению акта дыхания. Китообразные
способны подолгу не дышать. Усатые киты обычно ныряют на 40 минут, зубатые - на 30-60, хотя некоторые из
них, к примеру, дельфины-бутылконосы, доводят этот рекорд до двух часов. Процесс дыхания китообразных
обычно можно подразделить на выдох после длительного ныряния, промежуточные короткие вдохи и выдохи и
глубокий вдох перед длительным нырянием (за один раз кит вдыхает около 14 тысяч литров воздуха). Во время
промежуточных вдохов и выдохов кит ныряет неглубоко, плывет почти всегда по прямой линии, дышит через
правильные промежутки времени. Число промежуточных вдохов-выдохов различно у разных видов и тем
больше, чем дольше остается животное под водой во время основного ныряния.
-26-
а	б
в
г
Рис. 1.19. Вторичноводные млекопитающие. Семейство сирен: а) стеллерова корова (фото с сайта
www.cultinfo.ru), б) ламантин (фото с сайта www.floranimal.ru), в) дюгонь (фото с сайта www.floranimal.ru),
г) ламантин и человек под водой (из жур. «DiveTek», автор - Алексей Севастьянов).
Выдох может начинаться у поверхности под водой, в результате чего выдыхаемый с силой воздух образует
водяной фонтан. Манометры, прикрепленные к гарпунам, показали, что раненые киты могут погружаться на 300
метров. Ныряние на глубину 350 и более метров не представляет для черных дельфинов и китов-полосатиков
никакой трудности. Клюворылый кит ныряет в глубину до 500 метров. Некоторые киты (кашалоты) способны
нырять на глубину свыше 1000 м. Но рекордная глубина была достигнута двумя кашалотами, которые запутались
в подводном кабеле на глубине 1100 метров и 2200 метров. Быстрый подъем нырнувшего животного с большой
глубины на поверхность воды должен вызвать кессонную болезнь, однако китам она не свойственна, что часто
является предметом удивления и догадок. Предполагалось, что в крови китов содержатся аэробные бактерии,
обладающие способностью связывать азот. Другой вариант объяснения, что количество азота в легких не
намного превышает азотную емкость тканей кита, а воздух в процессе ныряния в легкие больше не поступает (в
противоположность тому, что имеет место у водолазов).
а	б	в
гд	е
Рис. 1.20. Вторичноводные млекопитающие. Ластоногие: а) киты (фото с сайта www.zooclub.ru), б), в) кашалоты
(фото с сайта www.floranimal.ru), г) дельфины (фото с сайта www.zooclub.ru), д) морская свинья (фото с сайта
www.floranimal.ru), е) косатка (фото с сайта www.zooclub.ru).
-27-
Ж	3
Рис. 1.20 (продолжение). Вторичноводные млекопитающие. Ластоногие: ж) дельфин и человек (фото из
журнала «DiveTek»), з) белый кит и человек (фото из жур. «DiveTek», автор - Наталья Червякова).
Жак Майоль в своей книге «Человек-дельфин» сформулировал общие приспособления морских
млекопитающих, облегчающие ныряние:
а.	Строение ребер и грудной клетки
Благодаря эластичности ребер и грудной клетки у них происходит замедление дыхания. Установлено, что
их «дыхательная амплитуда» в 5-10 раз больше, чем у человека, что улучшает обновление альвеолярного воздуха.
Грудная клетка морских млекопитающих способна выдерживать гораздо большие давления и, следовательно,
значительно изменять свой внутренний объем. Возможно, например, такое понижение кровяного давления в
легких, при котором стенки альвеол будут соприкасаться, т. е. легочный объем сократится до размеров мертвого
пространства. При каждом вдохе нормальный человек обновляет только 15-20% своего легочного объема
воздуха; дельфин же в долю секунды вдыхает почти 90% свежего воздуха, из которого извлекает половину
содержащегося в нем кислорода, в то время как наши легкие не позволяют нам извлечь более 5-6%. Мало того, во
время глубоководных погружений при сжатии легких воздух остаточного объема притекает в мертвое
пространство бронхов и трахеи, которые препятствуют газовой диффузии через свои стенки, накапливая,
следовательно, азот в тканях.
б.	Устойчивость к углекислому газу
Морские млекопитающие лучше противостоят повышенному содержанию СО2 в крови, поскольку их
дыхательный центр менее чувствителен к углекислоте, и из-за этого использование кислорода вдыхаемого
воздуха обычно вдвое выше.
в.	Шунты
Анатомические шунты (ответвления от основного направления в обход какого-либо участка) замедляют
попадание СОг в мозг.
г.	Большое количество легочных альвеол
д.	Повышенное содержание эритроцитов, гемоглобина, миоглобина
е.	Большой объем крови морских млекопитающих в процентном отношении к весу тела (вдвое
больше, чем у земных)
ж.	Перераспределение кислорода, отличное от имеющегося у человека
Подводник, долго вентилирующий легкие перед тем, как нырнуть, загружает кислородом гемоглобин крови
(41% используемого кислорода) и миоглобин мышц (13%), в то время как остаток идет в легкие (34%) и другие
ткани (12%). Китообразные же, наоборот, с практически пустыми легкими и ненаполненными миоглобином
мышцами сосредоточивают тот же самый 41% кислорода в крови и такое же высокое количество его в
миоглобине, т. е. тоже 41%.
з.	Низкий уровень основного метаболизма
Сейчас установлено, что метаболизм у млекопитающего-ныряльщика значительно ниже, чем у человека.
Ткани крупных морских млекопитающих нуждаются в меньшем потреблении кислорода, поскольку они
эффективнее используют каждое пополнение легких воздухом. Метаболизм ламантина в 5-10 раз ниже, а кита - в
14 раз ниже, чем у человека.
и.	Защита от холода
У всех млекопитающих-ныряльщиков есть изотермический слой подкожного жира, животные же северных
морей защищены от холода массивной жировой оболочкой, и их потери тепла значительно ниже.
к.	Периферийное сужение сосудов
-28-
При погружении китообразных за счет сужения сосудов в периферийных областях тела, в конечностях
кровь возвращается и концентрируется в районе грудной клетки и в наиболее «ценных» органах, которым она в
данный момент особенно нужна.
л.	«Чудесные сети» Кювье
Кювье открыл у млекопитающих-ныряльщиков сеть капилляров, играющих роль настоящих
теплообменников. Во время процесса периферийного сужения сосудов эти «чудесные сети» выступают
посредниками между насыщенными кровью областями тела животного и обескровленными, создавая некоторым
образом преграду теплу и ограничивая его распространение необходимым минимумом. Такие капилляры
сравнивают с губками, хранящими запасы свежей крови в грудной клетке и мозге.
Самая важная артерия простирается вдоль позвоночного столба и между ребрами. Эта «чудесная сеть»
грудной клетки образована двумя маленькими ветвями аорты и межреберными артериями. Такая же сеть
окружает мозг, насыщаемый кислородом позвоночных артерий, которые тесно связаны с «чудесной сетью»
грудной клетки.
м. Обращение к анаэробному дыханию
Организм млекопитающих-ныряльщиков может обратиться за помощью к приспособленным функциям
древнего анаэробного дыхания, когда запас кислорода у него на пределе, и выиграть несколько лишних минут.
н. Кислородный дефицит
Млекопитающее-ныряльщик может заставить ткани своего организма занять часть кислорода в долг,
который поспешит восполнить, как только вернется на поверхность.
о. Брадикардия при погружении (табл. 1.1)
Брадикардия уменьшает энергетический расход сердечной мышцы, замедляет перенос кислорода к тканям,
и по этой же причине тормозятся метаболические процессы. Этот механизм выживания срабатывает
моментально, едва голова животного или человека погружается в воду, он похож на снижение числа оборотов
мотора при сокращении подачи топлива (кислорода на нашем примере).
Таблица 1.1.
Примерная таблица брадикардии у некоторых известных животных и человека.
	На поверхности, ударов в минуту	В погружении, ударов в минуту
Нормальный человек	70	50
Подводник	70	35
Хорошо тренированный подводник	60	28
Дельфин	НО	45
Белуха	30	16
Бобр	140	20
Тюлень	120	10
Пингвин	240	20
и. Приток крови к легким
Это явление состоит в важном изменении кровообращения, вызванном прямым воздействием давления
воды на организм животного. С увеличением глубины и давления происходит отток крови от конечностей,
концентрация ее в области грудной клетки и наиболее «ценных» органов, прежде всего сердца и мозга. В
результате этого сосуды и капилляры, окружающие легкие и легочные альвеолы, как бы затвердевают, и
сопротивление организма давлению увеличивается. Кроме того, эта дополнительная кровь обогащена запасными
эритроцитами из резерва, предоставленного менее важными в этот момент органами (печенью, например), что
удлиняет животному время пребывания под водой.
Стоит заметить, что некоторые из этих приспособлений, например, чудесная сеть капилляров, характерны и
для наземных млекопитающих, способных нырять.
Как видно из вышесказанного, животные различных видов адаптировались к нырянию, а некоторые и к
постоянному обитанию под водой. Часто подобная адаптация является не только морфологической, но и
биохимической. Подробнее об этом см. в главе БАРОФИЗИОЛОГИЯ.
В данном разделе нам хотелось бы также упомянуть Тихоходок (Tardigrada) (рис. 1.21), называемых
«водные медвежата» и «моховые поросята». Хотя они и не относятся к ныряющим животным, но эти
микроскопические беспозвоночные, близкие к членистоногим, обладают уникальным свойством - поразительной
выносливостью, изучение механизмов которой может открыть новые перспективные направления в прикладной
биологии. У них отсутствуют дыхательная и кровеносная системы — дыхание кожное, а роль крови выполняет
заполняющая полость тела жидкость. При наступлении неблагоприятных условий они способны на годы впадать
-29-
в состояние анабиоза; а при наступлении благоприятных условий довольно быстро оживать. Выживают
тихоходки в основном за счёт т. н. ангидробиоза, высушивания. При высыхании они втягивают в тело
Рис. 1.21. Тихоходка.
конечности, уменьшаются в объеме, принимают форму бочонка и покрываются
восковой оболочкой, препятствующей испарению. При этом их метаболизм
падает до 0,01%, а содержание воды способно доходить до 1% от нормального. В
состоянии анабиоза тихоходки выносят невероятные нагрузки: нагрев до 60-65°С
в течение 10 ч, охлаждение жидким воздухом до -193°С в течение 20 мес.;
мощное ионизирующее излучение (до 570000 рентген). Особенно интересна их
способность оживать после получасового пребывания в вакууме и довольно
долгого пребывания в атмосфере сероводорода или углекислого газа, а также
выдерживать давление до 600 МПа.
И это только часть секретов-подарков Природы, которые человек может использовать при освоении новых
жизненных пространств в стремлении улучшить свою жизнь в гармонии с окружающей средой.
-30-
Раздел 3. Методологические основы барофизиологии как науки
«Veritas non querit angulos»
Истине не страшна никакая сила (лат.)
Постепенно, с развитием науки и техники, многие сказки и мифы стали реальностью, и человек
действительно сумел «побывать в гостях у подводного царя». С течением времени погружения под воду стали не
выдающимся событием, а повседневной реальностью, которая при незнании элементарной техники безопасности
подводного плавания может привести к тяжелым недугам и даже гибели человека. Уже с конца XIX века
подводные работы вошли в сферу промышленного производства, обеспечения безопасности мореплавания и
выполнения боевых задач флотом и другими родами вооруженных сил. Множество людей являются
представителями таких удивительных профессий как водолаз или кессонщик. В настоящее время человек в
морских условиях может опускаться и эффективно работать на глубинах до 500 м, а в специальных
гипербарических береговых комплексах - до 700 м с пребыванием на глубине до нескольких суток с
использованием различных дыхательных газовых смесей (ДГС). На пути освоения больших глубин перед
человеком стоят преграды, которые по мере развития науки в области физиологии, экологии и техники
постепенно преодолеваются. В процессе этого преодоления совершаются открытия, возникают новые
технологии, применение которых не ограничивается только подводными погружениями, но и служит для
освоения других пространств, изначально неприспособленных для обитания человека.
Все это укладывается в наше понимание четырех основных этапов эволюции человеческой
цивилизации. На первом этапе государства формировались в географических областях с высоким плодородием
почвы, обилием растительных и животных ресурсов, что высвободило для человека время для творчества и
формирования техногенного пути развития. Второй этап характеризуется тем, что на основе возросших
технических возможностей государств происходило освоение жизненных пространств с все более жестким
климатом - пустынь, высокогорья, арктических и антарктических областей и т.п. - с вовлечением этих
пространств в промышленно-экономический потенциал человеческой цивилизации. Особенностью третьего
этапа являются процессы, характерные для первого и второго этапов, и дополнительно все больше и больше
интеллектуального и промышленного потенциала отводится для освоения пространств, несовместимых с
жизнедеятельностью человека (прежде всего стратосферы, космоса и подводного мира), а также
производственной деятельности в сверхэкстремальных условиях - температур, близких к абсолютному нулю или
в сотни и тысячи градусов, ионизирующей радиации, давлений в десятки атмосфер, вакуума, отсутствия силы
тяжести, пониженного или повышенного магнитного поля, СВЧ, химически агрессивных сред и т.д. Именно
данный этап представляет собой существующая ныне цивилизация. Логически очевидным становится и
формирование следующего - четвертого этапа развития техногенной человеческой цивилизации - не только
промышленное освоение ближайших планет солнечной системы, но и создание на них жизнепригодной среды
обитания с целенаправленным спланированным развитием на них растительной и животной жизни и
последующим расселением человеческого сообщества. Видимо и этот процесс не является эволюционно
конечным для человечества в целом. На основании этого можно предположить, что биологическая эволюция
человека все больше сливается с социальной и приобретает не случайный, а целенаправленный плановый
характер с постепенным вовлечением в этот процесс и окружающей его среды.
Если принять эту концепцию за основу развития общества, то прямым следствием будет являться
становление одного из основополагающих направлений современной науки - экстремальной физиологии.
При этом на данном историческом этапе экстремальная физиология для обоснования и создания средств и
методов защиты человека от действия неблагоприятных и опасных факторов окружающей среды аккумулирует в
себе фундаментальные и прикладные исследования многих традиционных научных дисциплин.
Вопросы, изучаемые барофизиологией и водолазной медициной, как раз и укладываются в данное
направление науки, находящееся на стыке многих биологических дисциплин, в том числе и экологии - области
знаний, изучающей взаимоотношения живых организмов и их сообществ с окружающей неживой средой и друг с
другом. Исходя из этого, мы считаем необходимым обсудить и формализовать в понятиях экстремальной
физиологии и экологии хотя бы ту часть вопросов, которые относятся к гипербарической физиологии и
водолазной медицине.
Анализ накопленного фактического материала свидетельствует о том, что гипербарические объекты,
скафандры, гидрокостюмы, подводные лодки, аппараты и жилища, гипербарические комплексы, особенно
длительного пребывания, необходимо рассматривать как экологические системы, имеющие свои характерные
особенности, то есть как гипербарические экосистемы. Экологическая система (экосистема) - любая единица,
включающая все совместно функционирующие организмы на данном участке, которая взаимодействует с
физической средой таким образом, что поток энергии создает определенные биотические структуры и круговорот
веществ между живой и неживой частями. Экосистемы могут быть открытыми и закрытыми.
-31 -
Гипербарические экосистемы по аналогии с определениями космической экологии можно определить как
пространственно замкнутые системы длительного поддержания жизнедеятельности человека в условиях
повышенного давления газовой и водной среды обитания.
Законом Российской Федерации от 30 марта 1999 года о санитарно-эпидемиологическом благополучии
населения среда обитания человека подразделяется на природную и искусственную. В природной среде
обитания роль накопителей отходов, регуляторов и регенераторов выполняют верхние слои суши, атмосфера,
растения и микроорганизмы (на Земле на каждый квадратный метр суши приходится более 1000 м3 атмосферы и
почти 10 000 м2 океана плюс большие объемы постоянной растительности). Для длительного пребывания
человека в замкнутом объеме буферные функции должны взять на себя специальные устройства, объединенные в
единую систему жизнеобеспечения (СЖО), работа которой требует затрат энергии. Таким образом,
гипербарическая экосистема поддерживается искусственными энергетическими субсидиями в отличие от
природных экосистем, движимых энергией Солнца.
Поскольку в рамках гипербарических объектов никаких питательных веществ не производится, а
необходимое для обеспечения поддержания активной жизнедеятельности человека их количество либо
запасается, либо поступает извне, значит, гипербарические экосистемы являются гетеротрофными, т.е. не
производящими питательные вещества.
Одним из важнейших понятий экстремальной медицины является сам термин «экстремальный» (с
латинского «extra» и «extremum» переводятся, соответственно, «сверх», «вне» и «крайнее»). ГОСТ 26387-84
«Рабочая среда рабочего места человека-оператора» определяет понятие «комфортная рабочая среда» как
состояние внешней среды, обеспечивающее оптимальную динамику работоспособности, хорошее самочувствие и
сохранение здоровья человека-оператора.
«Относительно дискомфортная рабочая среда» - состояние внешней среды на рабочем месте, которое
при воздействии в течение определенного интервала времени обеспечивает заданную работоспособность и
сохранение здоровья, но вызывает неприятные субъективные ощущения и функциональные изменения, не
выходящие за пределы нормы.
«Экстремальная рабочая среда» рабочего места человека-оператора определяется как состояние внешней
среды, которое приводит к снижению работоспособности человека-оператора и вызывает функциональные
изменения, выходящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим нарушениям.
«Сверхэкстремальную рабочую среду» рабочего места человека-оператора данный ГОСТ трактует как
состояние внешней среды на рабочем месте, которое приводит к возникновению в организме человека
патологических изменений и/или невозможности выполнения работы. Кроме того, вводятся понятия
«оптимальное», «предельно допустимое» и «предельно переносимое значение фактора внешней среды на
рабочем месте», которые соответственно обеспечивают создание комфортной, относительно дискомфортной и
экстремальной рабочей среды, а средства жизнеобеспечения трактуются как совокупность технических, физико-
химических и медико-биологических средств на рабочем месте, создающих заданные условия для заданной
работоспособности оператора и защищающих его от воздействия неблагоприятных факторов. ГОСТ 21964-76
«Внешние воздействующие факторы» подразделяет внешние воздействующие факторы на классы: механические,
климатические и другие природные факторы, биологические, радиационные, электромагнитных полей,
специальных сред, термические, группа атмосферное давление в классе климатических ВВФ.
ГОСТ 12.0.002-80 «Термины и определения в области безопасности труда» вводит понятие вредных и
опасных производственных факторов.
Вредным производственным фактором является производственный фактор, воздействие которого на
работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.
Опасный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого на
работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению
здоровья. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может
стать опасным. ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы» подразделяет опасные и
вредные производственные факторы по природе действия на физические, химические, биологические и
психофизиологические. К последним относятся физические (статические и динамические) и нервно-психические
перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные
перегрузки). ГОСТ 12.4.011-89 «Средства защиты работающих», разделяет средства защиты человека на
коллективные и индивидуальные в т.ч. от повышенного или пониженного барометрического давления и его
резкого изменения. ГОСТ Р22.0.09-95 «Чрезвычайные ситуации на акваториях» определяет подводные работы
как работы, выполняемые под водой водолазами, обитаемыми и необитаемыми подводными аппаратами и
подразделяет их на поисково-обследовательские, аварийно-спасательные, подводно-технические,
судоподъемные и специальные.
Более детально обсуждаемые вопросы представлены в нормативных документах: ГОСТ 19605-74 «Условия
труда, рабочее место»; ГОСТ 12.1.005-76 «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе
рабочей зоны»; ГОСТ 26883 (ВВФ); «Внешние воздействующие факторы»; ГОСТы 12.4.064, 12.4.034, 12.4.103,
-32-
12.4.023, 12.4.013, 12.4.068 - классификация средств индивидуальной защиты в зависимости от опасных и
вредных производственных факторов; ГОСТ Р22.0.02-94 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях»; ГОСТ
12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность»; ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ «Взрывобезопасность».
Приведенные определения позволяют вкладывать в понятие «экстремальный» все воздействия факторов
среды обитания и работы, выходящие за пределы комфортных и относительно дискомфортных, но не
являющиеся сверхэкстремальными.
Экстремальным можно назвать физиологическое состояние организма, отличающееся от состояний
покоя и здоровья. У человека имеется возможность применения методов защиты от действия неблагоприятных,
опасных и несовместимых с жизнью факторов окружающей среды (одежда, индивидуальные и коллективные
технические средства жизнеобеспечения, жилища, лекарства и т.д.), что в значительной степени позволяет
расширить диапазоны существования в том или ином климато-географическом районе планеты, производстве,
объектах с искусственной средой обитания и противостоять воздействию ряда физических, химических,
биологических и психофизиологических факторов. Вскрытие особенностей взаимодействия организма с
окружающей средой дает возможность трактовать изменения параметров физиологических величин,
отражающих компенсаторные реакции организма на неблагоприятные воздействия, а также патологические
изменения.
С этой точки зрения необходимо четко представлять смысл двух часто смешиваемых понятий -
выживаемость и выживание.
Под выживанием понимают активные целесообразные действия, направленные на сохранение жизни,
здоровья и работоспособности в условиях автономного существования. ГОСТ 24215 уточняет, что под
активными, целенаправленными действиями понимается преодоление психологических стрессов, проявление
изобретательности и находчивости, а также эффективность использования экипажем средств жизнеобеспечения и
подручных средств для защиты от неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды и обеспечения
физиологических потребностей организма.
Выживание - это процесс, фактически борьба за существование.
Выживаемость - это результат. Выживаемость в широком смысле - это степень сохранения
популяции или вида в историческом аспекте, т.е. средняя для популяции вероятность сохранения особей
каждого поколения за определенный промежуток времени. Часто выживаемость измеряют отношением
числа взрослых особей, участвующих в размножении, к числу родившихся в каждом поколении. Для
характеристики опасного воздействия природных или экстремальных факторов среды используют
показатель летальности LDJ6, LDS0 и LD84 - доза вещества или сила и продолжительность воздействия,
при которых погибает соответствующее количество особей (16, 50 и 84 %). Антонимом этого показателя
является выживаемость животных в эксперименте или человека в результате воздействия природных или
техногенных катастроф.
Таким образом, предметом изучения экстремальной физиологии являются, с одной стороны,
профессиональные группы людей, подвергающиеся на протяжении жизни действию ряда вредных и опасных
факторов, и в связи с этим, их репродуктивная активность, длительность жизни, здоровье и профессиональная
работоспособность. С другой стороны - конкретный человек с его способностью выполнять необходимую
работу в условиях среды обитания, параметры которой резко отличаются от комфортных, в том числе
несовместимых с жизнью (подводный мир, стратосфера, космос и т.д.), не потеряв при этом здоровье и жизнь.
Не углубляясь в существующие многочисленные мнения по поводу таких определений, остановимся на
подходах и критериях, которые используются нами в гипербарической физиологии и водолазной медицине, на
которых основываются наши практические исследования. Это, прежде всего, понятие здоровья человека, его
психофизиологических резервов, оценка состояния нормы здоровья и критериев, определяющих степень потери
здоровья, т.е. грани, за которой состояние человека оценивается как болезнь. В Уставе Всемирной организации
здравоохранения здоровье определяется как состояние полного физического, душевного и социального
благополучия, а не только как отсутствие болезней и физических дефектов («Энциклопедический словарь
медицинских терминов», т.1, 1982, с.391).
По нашему мнению, здоровье - это отсутствие болезней и физических дефектов с наличием
способностей, на основе постоянной эмоциональной мотивации к общественно полезному труду и
творчеству, направленных на сохранение собственной жизни, человеческого рода, природы,
постулированных соответствующей возрасту и полу устойчивостью к резким изменениям социальной
сферы, экзогенным и эндогенным факторам среды обитания.
В настоящее время обычно принято здоровье определять показателями нормы, где норма есть
биологический оптимум живой системы, т.е. интервал оптимального функционирования и развития живой
системы (Петленко В.П.,	1982), которые выражаются в неких среднестатистических величинах
антропометрических, физиологических, психологических и биохимических показателей, варьирующих в
достаточно широких пределах. Так, считается (Апанасенко Г.Л., 1985), что соматическое здоровье может быть
оценено общей суммой энергопотенциала, показателем чего служат максимальные аэробные возможности
-33-
организма человека, оцениваемые величиной максимального потребления кислорода, общей выносливости, а в
качестве важного показателя используется отношение жизненной емкости легких к массе тела. Сложность
оценки состоит в том, что, к примеру, в ткани покоящейся скелетной мышцы открыты и функционируют около
25 капилляров на 1 см2 ее сечения, а при максимальном мышечном напряжении их число возрастает до 2500.
Значит ли это, что физиологические резервы организма в этой системе имеют примерный коэффициент 100?
Конечно, нет. Григорий Иванович Косицкий обосновывает интересную идею формализации в алгоритме
состояния напряжения в зависимости от значимости цели, времени, информации и психофизиологических
резервов организма, выраженных в формуле:
СН = *Ц х ( Вн+Ин+Эн) - (Ви+Ии+Эи)
Где СН - состояние напряжения, отражающее степень и знак эмоций,
*	Ц - значимость цели в деятельности или жизни человека,
Вн, Ин, Эн - время, информация и энергия, необходимые для достижения цели,
Ви, Ии, Эи - время, информация и энергия, имеющиеся у организма для достижения цели, фактически
психофизиологические резервы организма.
Поэтому так важна качественная оценка реакций на уровне целого организма. Такая неспецифическая
реакция обозначена Гансом Селье как стресс - общий адаптационный синдром, представляющий собой
адаптивную реакцию, направленную на поддержание гомеостаза целого многоклеточного организма (Селье Г.,
1979). При этом Селье подчеркивал, что этот общий адаптационный синдром - это гормонально-энергетическая
перестройка организма, пусковой (нервный) механизм которой Селье в своей теории стресса не рассматривал.
Поэтому, будучи в 60-ых годах XX столетия в СССР он очень высоко оценил монографию Г.И.Косицкого и
В.М.Смирнова «Нервная система и стресс», высказав мнение, что этой книгой отечественная физиология
подтвердила свой высокий международный статус и авторитет.
Что такое адаптация? Адаптация - совокупность физиологических реакций, лежащих в основе
приспособления организма к изменению окружающих условий и направленных на сохранение постоянства его
внутренней среды, гомеостаза (БСЭ, 3 издание). В.Н.Захаров (1993) трактует адаптацию как взаимодействие
организма и окружающей среды, направленное на поддержание гомеостаза, обеспечение биологической и
социальной активности организма, продолжение и усовершенствование вида. И.А.Аршавский (1993) определяет
адаптацию как реакцию морфофизиологического преобразования организма (и его частей), в результате которой
повышаются не только его структурно-энергетические, т.е. рабочие возможности, но и его общая
неспецифическая резистентность.
Различают типы адаптации, генотипическая, фенотипическая, биологическая, физиологическая,
биохимическая, психологическая, социальная, сексуальная, специфическая, неспецифическая, перекрестная,
которые характеризуются по времени: экстренная, острая, краткосрочная, незавершенная и долговременная.
Действующими терминами являются:
адаптированность - завершенность адаптации,
адаптируемость, адаптабельность - способность к адаптации,
адаптогенные, адаптивные, адаптирующие - факторы, вызывающие адаптацию,
адаптогены - вещества, улучшающие адаптацию,
адаптировать, адаптироваться - побуждать, совершать адаптацию,
дизадаптация - нарушение, срыв адаптации,
дезадаптация - потеря имевшейся адаптации,
реадаптация - восстановление утраченной адаптации,
инадаптация - отсутствие адаптации,
анадаптация - безвозвратная потеря адаптации,
синадаптация - взаимная адаптация,
адаптациогенез - приобретение новой адаптивной нормы реакции,
коадаптация - адаптивные реакции на суборганизменном уровне (системном, органном, клеточном,
субклеточном и молекулярном).
Адаптационный синдром, или стресс реализуется в три фазы.
•	Первая фаза - физиологическая или анаболическая, протекающая в три этапа:
-	первично анаболический, когда в ответ на стрессовое раздражение организм мобилизует собственные
энергетические резервы;
-	индукционно-анаболический, когда в ответ на продолжающееся действие стрессовых раздражителей в
процессе жизнедеятельности начинается индукция постепенного избыточного накопления энергетических
резервов;
-	избыточно-анаболический, когда в ответ на действующие экстремальные раздражители идет
максимальное накопление в организме энергетических резервов.
-34-
•	Вторая фаза - стадия снижения резистентности. В этой фазе в случае действия экстремальных
раздражителей, интенсивность которых выходит за границы физиологического стресса, или отсутствия
раздражителей (например, невесомость) начинается постепенное истощение энергетических резервов. Возникает
состояние повышенной предрасположенности к различным заболеваниям, при которой организм уже не способен
полноценно реализовать адаптивную физиологическую реакцию.
•	Третья фаза - стадия истощения. Она характеризуется превалированием катаболических процессов над
анаболическими. В этой фаза организм теряет энергетические ресурсы по сравнению с исходным состоянием.
Именно в эту стадию формируются реакции декомпенсации и болезнь.
На основе данной теории нами была сформулирована наша собственная научная концепция
«Целенаправленной, активной адаптации человека к условиям гипербарии». Суть её заключается в том, что
адаптация человека к гипербарической среде целенаправленно реализуется им самим в плановом порядке в трех
основных направлениях:
I.	Целенаправленное повышение неспецифической и специфической гипербарической резистентности к
экстремальным факторам гипербарической среды осуществляется путем совершенствования, тренировки
врожденных механизмов приспособляемости.
II.	Оптимизация, на основе научного подхода, состава гипербарической среды обитания, параметров
микроклимата, режимов компрессии, декомпрессии, труда и отдыха для уменьшения агрессивности воздействия
на организм неблагоприятных факторов и повышения безопасности труда и жизни в сочетании с
конструированием (созданием) индивидуального снаряжения, гермообъектов с высокоэффективными
техническими средствами жизнеобеспечения, средств обеспечения безопасности водолазных спусков и
подводных работ.
III.	Фармакологическая профилактика и защита организма человека от неблагоприятного действия
факторов гипербарии.
Чисто гипотетически, вероятно, возможен и четвертый путь. Это создание в организме новых свойств,
обеспечивающих ему более высокую неспецифическую и специфическую гипербарическую резистентность
методами генной инженерии. Данный путь в нашей книге мы не обсуждаем.
С концепцией адаптации тесно связано понятие состояние организма. Ведущим критерием при оценке и
классификации состояния организма является наличие или отсутствие сочетания процессов ассимиляции и
диссимиляции, лежащих в основе жизнедеятельности. В соответствии с этим разграничиваются состояния
жизнедеятельные и нежизнедеятельные. В своей книге «Основы учения о состояниях организма»
А.М.Гольдовский (1977) убедительно обосновывает классификацию этих состояний организма.
К жизнедеятельным относятся: полная жизнедеятельность - биоз, и замедленная, ограниченная
жизнедеятельность, временное снижение интенсивности жизненных процессов - гипобиоз.
К нежизнедеятельным относятся промежуточные состояния между абиозом и жизнедеятельностью -
мезабиоз и анабиоз.
Понятие парабиоз (от греч. рага- «расположенное рядом, вблизи чего-либо» или «отклонение от чего-либо,
ошибочное отождествление с чем-либо») на наш взгляд можно считать синонимом гипобиоза.
Абиоз, абиотическое состояние, анабиоз - термины, отражающие нежизнедеятельное состояние
организма. При этом, если после абиотического состояния организм возвращается к жизни, то такое состояние
надо называть анабиоз, а если организм не удается вернуть в жизнедеятельное состояние, тогда он находился в
состоянии абиоза, то есть в состоянии неживой материи.
Мезабиоз - кратковременное состояние организма, при котором еще или уже отсутствует полное сочетание
процессов диссимиляции и ассимиляции, лежащих в основе жизнедеятельности. К таким состояниям у человека и
животных можно отнести агональное состояние при передозировке анестетиков (IV стадия хирургического
наркоза по Гиделу) с наступлением выраженного токсического эффекта, переходные состояния между
клинической и биологической смертью. У низших животных и у растений при удлинении фазы мезабиоза
односторонние диссимиляционные процессы, не компенсированные синтезом, разрушают структуры тем
сильнее, чем интенсивней эти процессы, например желтеющая и разрушающаяся к зиме трава, опавшие листья и
все, что происходит осенью с одноклеточным и растительным разнообразием жизни.
Можно различать виды анабиоза или абиоза в зависимости от способа или сочетания способов, в
результате которых они достигнуты:
1.	Ангидробиоз - абиотическое состояние, достигнутое высушиванием.
2.	Криобиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате глубокого охлаждения до и ниже -196°С.
3.	Осмобиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате помещения организма в среду с высокой
концентрацией солей, что приводит к извлечению воды из клеток.
4.	Аноксибиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате отсутствия кислорода.
5.	Изотопный анабиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате помещения организма в
высококонцентрированную 70-100% дейтериевую воду.
-35-
6.	Магнитобиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате помещения организма в среду,
исключающую воздействие на организм магнитного поля Земли.
7.	Гидробароанабиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате повышения
гидростатического давления жидкости до 400-500 МПа.
8.	Газобароанабиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате повышения парциального
давления ксенона от 0,4 до 6,0 МПа, криптона до 12,0-15,0 МПа, в том числе когда эти газы под давлением
становятся жидкостями при положительных значениях температуры до +4,0 °C (предполагается).
9.	Газобарокриоанабиоз - абиотическое состояние, достигнутое в результате повышения парциального
давления ксенона до 4,0-6,0 МПа, криптона до 12,0-15,0 МПа, в том числе, когда эти газы под давлением
становятся жидкостями в сочетании с постепенным охлаждением, ниже точки замерзания воды до -196°С
(предполагается).
Для понимания эффектов физиологического действия факторов повышенного давления и биологического
действия повышенного парциального давления газов немаловажно учитывать, четко представлять и понимать
формы гипобиоза:
1.	«Суточный» гипобиоз, связанный с суточным изменением влияния среды на организм. Сюда
относятся снижение интенсивности жизнедеятельности пойкилотермных животных, особенно насекомых,
связанное с наступлением сумерек, и обычный физиологический сон гомойотермных животных и человека,
исследования которого в последние годы не столько раскрыло его механизмы, сколько поставило новые,
конкретные вопросы. Для животных, ведущих ночной образ жизни, гипобиоз развивается днем.
2.	«Сезонный» гипобиоз, связанный с наступлением осенне-зимнего сезона. Сюда входят гипобиоз,
покой всех высших растений, зимняя спячка, сон насекомых, гомойотермных животных - медведей, сусликов и
т.д. У степной черепахи, например, гипобиоз длится до 9-9,5 месяцев.
3.	«Вынужденный» гипобиоз, наступающий в результате прямого воздействия неблагоприятных для
жизнедеятельности условий внешней среды и прекращающийся непосредственно после их изменения в лучшую
сторону. Не имеет циркадной природы и может возникать в любое время суток. Примером является оцепенение
насекомых при снижении температуры, приостановка роста и развития растений при дефиците воды, снижении
или повышении температуры. Наряду с естественными состояниями гипобиоза для нас интересны
патологические, к которым можно отнести состояния человека при нарколепсии разных форм, пиквикском
синдроме, летаргии, прекоме (латентной коме, сопоре), собственно коме разной тяжести, кроме терминальной.
4.	«Искусственный», управляемый гипобиоз формирующийся целенаправленно с заданными
параметрами воздействия на организм. Это прежде всего процесс хранения клубней, плодов растений, яиц птиц,
органов, тканей, клеток организма, осуществляемый неглубоким охлаждением, изменением газового состава
среды, недостаточными для анабиоза и мезабиоза. У высших животных и человека это сон, наступающий в
результате гипноза, наркоза и гипотермии, создаваемый в лечебных целях. Сюда же относится и сон человека в
результате принятия им наркотиков, снотворных и т.д., аутогипноза, аутогенной тренировки, вызванный
вырабатываемыми условными рефлексами.
Понятия анабиоз и мезабиоз затрагивают такую важнейшую проблему всей теоретической биологии как
определение жизни, живой материи, отличие ее от неживой. По Ф.Энгельсу живая материя определялась как
способ существования белковых тел. Это действительно так, однако с позиций современных знаний это
определение не является исчерпывающим. Прежде всего, материя обладает свойством отражения во времени и
пространстве. В книге В.И.Ленина «Теория отражения» блестяще раскрыты философские аспекты этой
проблемы. Впоследствии, философские представления П.К.Анохина об опережающем отражении
действительности не только значительно расширили теорию отражения вообще, но и коренным образом
заставили научный мир по-новому оценить и определить главные свойства и характеристики живой материи,
отличающие ее от неживой. В настоящее время, после трудов многих ученых, к этим свойствам,
характеризующим живую материю в совокупности, относят:
-опережающее отражение,
-возбудимость, чувствительность,
-	самовоспроизведение, размножение,
-изменчивость,
-	приспособляемость, адаптацию к изменяющимся условиям среды,
-	формирование биосферы, а у высших форм живой материи активное, целенаправленное изменение
окружающей среды, плановую эволюцию, создание искусственной биосферы и т.д.
На наш взгляд заслуживающей особого внимания является концепция, впервые вербализованная в главном
труде выдающегося врача и биолога Э.С.Бауэра «Теоретическая биология»: живое, в отличие от неживого,
характеризуется принципом устойчивого неравновесия. Согласно этой концепции очевидно, что принцип
организации живой материи противопоставляется стремлению вещества вселенной к наивысшей мере
упорядоченности - всеобщей энтропии. Это основное свойство живого позволяет даже считать жизнь формой
материи, призванной удержать вселенную от разрушения, что может являть собой попытку абсолюта
-36-
принципиально сохранить собственную структуру и организацию. Такие взгляды являются базисом некоторых
философских концепций, рассматривать которые в рамках данного обозрения авторы не решаются, но оставляют
уважаемому читателю посыл для самостоятельных изысканий и рассуждений на эту тему.
В конце 30-х годов прошлого столетия за 5 лет до Норберта Винера, основателя современной кибернетики,
академик Петр Кузьмич Анохин разработал единую «Теорию функциональных систем», которая двуедино
развивала принципы жизнедеятельности и вобрала в себя все принципы построения вычислительной техники и
автоматики, основными из которых являются:
1.	Полезный приспособительный результат, как ведущий принцип функциональной системы.
2.	Рецепторы результата.
3.	Обратная афферентация от рецепторов результата к высшим центрам функциональной системы.
4.	Центры функциональной системы, представляющее избирательное объединение нервных элементов
различных уровней.
5.	Исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включая организованное
целенаправленное поведение.
Эти принципы последовательно реализуются следующими основными механизмами:
-	Афферентным синтезом - на этой стадии решается вопрос «что делать?», когда включаются механизмы
генетической и индивидуальной, приобретенной памяти, прежде всего на нейронах коры больших полушарий,
среднего мозга осуществляются различные виды конвергенции возбуждений: мультисенсорное,
мультибиологическое, сенсорно-биологическое и др. При этом вырабатывается линия поведения и стадия
завершается принятием решения.
-	Формированием акцептора результата действия - на этой стадии формируется само целенаправленное
действие, при этом когда действие уже сформировано как центральный процесс, но внешне еще не реализуется,
модель акцептора результата действия представляет доминирующую потребность организма,
трансформированную в форме опережающего возбуждения в своеобразный комплексный «рецептор»
соответствующего подкрепления.
-	Эфферентным синтезом - эта стадия поведенческого акта и приводит к целенаправленному действию,
при этом за счет центральных возбуждений осуществляется прежде всего динамическое объединение
соматических, вегететивных и эндокринных функций в целостный поведенческий акт. Происходит
формирование эмоционального возбуждения и его осознание.
-	Целенаправленным действием, поведением, которое постоянно находится под контролем механизмов
акцептора результатов действия путем непрерывно поступающей обратной афферентации. При этом непрерывно
происходит сравнение этапов поведения и его результатов во внешней среде. На этом основании реализуется
коррекция афферентного синтеза с помощью ориентировочно-исследовательских реакций, что в конечном итоге
приводит к удовлетворению доминирующей потребности - т.е. достижению конечного, полезного,
приспособительного результата.
-	Санкционирующей стадией поведенческого акта анализируется характер обратной афферентации и
если он соответствует ранее запрограммированным качествам подкрепляющего раздражителя в акцепторе
результатов действия, то с достижением конечного результата поведенческий акт заканчивается.
Теория функциональных систем является блестящим подтверждением теории нервизма, единства сознания
и подсознания, и способствует разрешению надуманных противоречий между сознательным (учение об условных
рефлексах И.П.Павлова) и подсознательным (теория подсознательного эго З.Фрейда), раздуваемых фрейдистами
и неофрейдистами разного толка.
Можно проанализировать данное противоречие с физиологической позиции на примере модели
пробуждения человека от сна при регистрации электроэнцефалограммы. После воздействия на какие-либо
рецепторы значимого для жизнедеятельности организма раздражения, латентный период включения сознания
(десинхронизация ЭЭГ по всем отведениям) равен примерно 100 мсек. При этом, с латентным периодом 9-20
миллисекунд от возбужденных рецепторов через афферентную импульсацию возникает «первичный ответ» -
двухфазный потенциал, локализованный в строго определенной зоне коры головного мозга, соответствующей
представительству этих рецепторов в коре. Первичный ответ сменяется «вторичным ответом», характерным
признаком которого является возникновение электрической активности в различных структурах среднего мозга.
Вторичный ответ не имеет строгой локализации, его длительность составляет от 70 до 80 миллисекунд. Именно в
этот период на уровне подсознательного происходит анализ значимости этого сигнала для организма. В
результате этого анализа возникают три основных типа ответных реакций организма:
1.	Сигнал малозначащий, привычный, не несущий новой информации. Ответная реакция сводится к
формированию торможения эффекторных структур и выключению ответных реакций организма.
2.	Сигнал значимый и требует определенной автоматизированной на уровне подсознательного ответной
реакции. Такая реакция с включением двигательного ответа может осуществляться без включения сознания.
Например, человек, охладившись во сне, натягивает на себя одеяло.
-37-
3.	Сигнал жизненно важный, и ответная реакция на него требует включения всех имеющихся ресурсов
центральной нервной системы. Активируются вегетативные центры среднего мозга с выбросом гормонов в кровь
и ретикулярная формация, которая в свою очередь активирует кору головного мозга, что проявляется
десинхронизацией на ЭЭГ и осознанием ситуации. Это происходит через 100-105 миллисекунд после
воздействия раздражения на первичные рецепторы. При этом сознание зачастую становится свидетелем уже
формирующейся эмоции и может управлять только её мышечным, двигательным компонентом, и только через
него либо подавлять, либо стимулировать тот или иной эмоциональный ответ.
Иными словами, подсознание и сознание - это единый процесс головного мозга в жизнеобеспечении
организма к изменяющимся условиям внешней среды. С возрастом, опытом все большее количество условных
рефлексов, контролируемых сознанием, переходят в идеомоторные, подсознательные акты, высвобождая
сознание для решения все более сложных и сложных задач, в первую очередь творческих. Например, катание на
велосипеде при обучении представляет собой сознательное удержание равновесия, позже равновесие
поддерживается автоматически и человек может любоваться окружающим миром или отвлеченно мыслить.
Ответные реакции организма реализуются за счет регуляторных систем: нервной и гуморальной, -
изменяющих интенсивность процессов жизнедеятельности.
Нервная регуляция характеризуется быстротой, точным адресом и дозированным ответом.
Гуморальная регуляция дополняет и расширяет возможности организма к приспособительным реакциям
через более медленное формирование реакции адаптации, но при этом в эти реакции втянуты все системы
организма.
Однако в живом организме должен существовать еще один тип регуляции, обеспечивающий создание и
поддержание структуры целостного организма в пространстве на протяжении всей жизни. Гипотезу о таком типе
регуляции сформулировал в 1962 году Григорий Иванович Косицкий, позднее совместно с коллегами доказал
его существование и назвал в 1973 году креаторной связью (от лат. create - творить).
Креаторная регуляция межклеточных взаимодействий направлена на поддержание структуры целого
организма путем медленного обмена клетками макромолекул, несущих специфическую информацию о строении,
взаимных контактах, расположении и положении их в пространстве.
Человек реализует в себе все принципы, характерные для живой материи, однако есть коренное отличие.
Все высокоразвитые животные обладают сложными формами нервной деятельности, лабильностью,
приспособляемостью, всем спектром эмоций и т.д., при этом вся жизнь их основана на отражении в головном
мозге объективной реальности и, соответственно, поведении в рамках существующей в этот момент
действительности. И только Человек из элементов реального мира в своем головном мозге создает
несуществующую реальность (фантазию), а затем предпринимает действия, превращающие эту фантазию
через поведение, труд, орудия труда и т.д. в новую объективную реальность. Через этот механизм
сформировались все религии, суеверия, развились науки, искусства, все что изучило, придумало, создало и
построило на протяжении все своей истории Человечество.
Так, конкретные научные и технологические дисциплины - барофизиология, баротерапия, водолазная
медицина, технология глубоководных подводно-технических работ, водолазное снаряжение и техника,
барокомплексы и подводные лодки, дыхательные аппараты и методы лечения газовыми смесями - являются
новой, рукотворной объективной реальностью, отражением, следствием и развитием прекрасной фантазии о
подводных городах и их жителях.
-38-
Раздел 4. История развития барофизиологии, баротерапии, водолазной медицины и методов
лечения искусственными газовыми смесями.
«Historia est magistra vitae»
История - учитель жизни (лат).
Одним из ключевых моментов в понимании сущности любой науки, барофизиологии в том числе, является
историческая систематизация основополагающих открытий и достижений. Подобный анализ даёт возможность
оценить эволюцию исследуемого направления от истоков до наших дней и формирует фундамент объективных
данных для прогнозирования развития данной сферы деятельности. Несомненно, такой подход является
субъективным и отражает в той или иной степени отношение авторов, поскольку среди множества фактов
выделяются события, кажущиеся важными с точки зрения пишущего. Авторский коллектив попытался
максимально избежать субъективности, делая акцент на отечественные работы, как менее известные, а также на
опубликованные зарубежные достижения в этой области, однако о том, насколько это ему удалось - судить
читателю.
Первые основополагающие открытия и законы были сделаны ещё до нашей эры. Эпоха Возрождения дала
толчок бурному развитию наук, и барофизиология стала экспериментальной. Расцвет этой науки пришёлся на
вторую половину XIX века и XX век, когда стремительное развитие науки и техники позволило человеку
опускаться на большие глубины, строить под водой различные сооружения, с высокой точностью моделировать
условия подводного мира в экспериментах и использовать полученные знания в других отраслях.
Воззрения и открытия древних, заложившие основы барофизиологии
Рис. 1.22. Аристотель.
Рис. 1.23. «Архимед».
Картина Доменико Фетти,
1620.
VII-VI вв. до н.э. Древнегреческий мыслитель, родоначальник античной
философии Фалес (625-574 гг. до н.э.) считал воду важнейшим из
первоэлементов: «Все возникает из воды и все в нее превращается».
IV в. до н.э. Величайший ученый древности Аристотель (384-322 гг. до
н.э.) (рис. 1.22) высказал предположение, что воздух обладает массой, но не смог
это доказать. Он полагал, что на горе Олимп (2985 м над уровнем моря) жизнь
человека невозможна, так как он «не может дышать воздухом, слишком тонким
для дыхания». Аристотелю принадлежит идея создания водолазного колокола,
он ввел понятие и термин «атмосфера» (по-гречески «атмос» - пар или дыхание,
«сфера» - шар). Аристотелю приписывают первое в мире описание спуска в
колоколе, названном «Колимфа», состоявшегося в Босфорском проливе, где в
качестве водолаза выступал его знаменитый ученик Александр Македонский
(356-323 до н.э.). Во фрагменте «Проблемы, относящиеся к ушам» своего
фундаментального труда, известного под общим названием «Проблемы», он не
только описывает спускаемый и поднимаемый вручную сосуд-колокол,
предназначенный для ловцов губок, но и рассказывает, что они вливают в уши
растительное масло с целью предотвращения разрыва ушей, который, по его
мнению, возникал в результате задержки дыхания.
Аристотель идентифицировал три разновидности губок, одна из которых
называлась «губкой Ахилла», которую добывали «на глубоких открытых водах».
Добыча губок в то время имела большое значение, поскольку они
использовались в военном деле в качестве прокладок в боевых шлемах и других
металлических предметах доспеха, амортизирующих удары.
Нанял Аристотеля для воспитания 17-летнего Александра его отец, царь
Филипп, который сначала разрушил Стагиру, родной город философа, а потом,
в качестве оплаты за учение сына, восстановил ее. Уместно упомянуть, что
сам Аристотель был сыном Никомаха, врача македонского царя Аминта II, чем
во многом и объясняется его интерес к естественным наукам и медицине.
Воспитанием Александра он занимался в течение четырех лет, и когда его
ученик стал царем, он не только обеспечил учителя материально, но и приказал
свозить к нему в Афины научный материал, собранный во время военных
походов.
III в. до н.э. Древнегреческий ученый и инженер Архимед (287-212 гг. до
н.э.) (рис. 1.23) открыл закон: на всякое тело, погруженное в жидкость, действует
выталкивающая сила, направленная вверх и равная объему вытесненной им
-39-
Рис. 1.24. Галилей.
жидкости. Закон справедлив и для газов. Из этого закона сила плавучести
(поддерживающая сила) D = yVT , где у - удельный вес жидкости, V - объем
вытесненной жидкости.
Формирование барофизиологии, баротерапии и водолазной медицины
как научных дисциплин в эпоху возрождения и становления промышленного
производства
Конец VI - началоVII вв. Знаменитый итальянский ученый Галилео
Галилей (1564-1642 гг.) (рис. 1.24) впервые высказал мысль о том, что воздух
оказывает давление на поверхность Земли. Взвесил воздух, доказав, что он
обладает массой. Он установил, что при взвешивании сосуд со сжатым воздухом
весит больше, чем с воздухом при нормальном давлении, и применил закон
Архимеда к воздуху, допустив неточность в расчете его плотности.
Рис. 1.25. Ян Б. Ван
Гельмонт.
Голландский естествоиспытатель Ян Б. Ван Гельмонт (1579-1644 гг.)
(рис. 1.25), изучая продукты горения, обнаружил пары, напоминающие воздух,
но тем не менее отличающиеся от него. Он назвал их «хаосом», что согласно
фламандскому фонетическому строю произносится как «ГАЗ». Этот термин
объединяет в настоящее время все вещества, находящиеся в воздухоподобном,
т.е. газообразном, состоянии материи. До Яна Гельмонта единственным
известным воздухоподобным веществом был сам воздух.
Рис. 1.26. Э.Торричелли.
1643 г. Эванджелиста Торричелли (1608-1647) (рис. 1.26) - итальянский
физик и математик, преемник Галилео Галилея на кафедре математики и физики
в университете Флоренции, совместно с Винченцо Вивиани показал, что воздух
поддерживает столбик ртути высотой 28 дюймов (760 мм рт. ст.), и пришел к
выводу, что ртуть удерживается не «боязнью пустоты», а весом воздуха,
давящего на открытую поверхность ртути в чашке у основания столбика ртути.
Так был изобретен барометр, открыто существование атмосферного давления и
вакуума.
Выяснилось, что газы имеют массу, но их плотность меньше, чем у жидких
и твердых веществ. В честь Э.Торричелли названа внесистемная единица
давления Topp = 1 мм рт. ст.
а	б
Рис. 1.27. а) Б.Паскаль, б) внутреннее устройство
изобретенного им арифмометра.
1647 г. Блез Паскаль (1623-1662) (рис. 1.27) - французский математик, физик, философ,
естествоиспытатель и писатель, сформулировал закон: давление на поверхности жидкости или газа,
произведенное внешними силами, передается жидкостью или газом одинаково во всех направлениях. Он
подтвердил выводы Торричелли, обнаружив, что столбик ртути на вершине горы ниже, нежели в долине. В честь
Б.Паскаля названа основная единица давления в системе СИ - паскаль.
-40-
Достигнув всеобщего признания и славы, Паскаль удалился в Порт-Рояль, где предавался молитвам и вел
аскетический образ жизни, истязая себя тем, что носил на теле пояс, усеянный гвоздями, и всякий раз, когда
ему казалось, что он подвержен гордыне, бил по нему рукой.
1650 г. Отто фон Герике - немецкий ученый, уроженец Магдебурга и, впоследствии, его бургомистр, автор
знаменитого эксперимента с так называемыми «магдебургскими полушариями», создал воздушную помпу или
насос и, используя его, установил вес, упругость и звукопроводимость воздуха. В 1660 г. он же изобрел
манометр.
а	б
Рис. 1.28. а) Роберт Бойль, б) Бойль в лаборатории.
1660-1662 гг. Роберт Бойль (1627-1691) (рис. 1.28) - английский физик и химик, седьмой сын графа
Ричарда Бойля, имевший диплом врача, занимавшийся теологией, явился основоположником
экспериментальной барофизиологии. На основе изучения свойств сжатого и разряженного воздуха Роберт
Бойль написал книгу «Новые физико-механические опыты, касающиеся упругости воздуха и их результаты», где
он впервые сформулировал свой знаменитый закон, который несколько лет спустя независимо от него открыл и
французский философ и естествоиспытатель Эдм Мариотт, изложив его в работе «Опыт о природе воздуха»:
давление данной массы (или количества) газа при постоянной температуре обратно пропорционально
объему газа. Р.Бойль объяснил принцип действия барометра. В опытах с длинной U-образной трубкой,
заливаемой ртутью с одного конца и запаянной с другого, он показал, что объем воздуха обратно
пропорционален давлению. Р.Бойль, усовершенствовав насос фон Герике, провел эксперименты на животных в
стеклянной камере, положившие начало изучению декомпрессионной (кессонной) болезни. В журнале
наблюдений было записано: «В глазной жидкости змеиного гада, в силу необъяснимого волнения
волнующегося в ресивере, из которого машиной удалялся воздух, я отчетливо увидел мельчайший пузырек,
свободно плавающий из стороны в сторону ... После внезапного удаления животного из среды с привычным
давлением воздуха его теплая кровь начинает кипеть ... так ..., что нарушается циркуляция».
(Аналогичное наблюдение было сделано Ван Мусшинброком в 1739 г.). Кроме того, Бойль практически сравнил
угасание свечи в условиях разреженного воздуха с угасанием жизни животных, впервые извлек газ из их крови и
предположил, что воздух имеет сложный состав.
Бойль использовал в своих опытах вакуумную помпу, соединенную с небольшой бутылью. Справедливости
ради, следует также признать, что на особенности сжатия газов впервые обратил внимание его ученик Ричард
Таунли. У него не было особого интереса изучать практику водолазного дела, хотя известно о его беседе с
водолазом, который мог задерживать дыхание на 2 минуты. Бойль, работавший в Оксфорде, создал первую в
мире знаменитую английскую Академию, в которую входил и И.Ньютон, будучи врачом всемерно
поддерживал эксперименты по изучению механики дыхания, кровообращения, инфузионной терапии,
переливанию крови. Так, архитектор К.Рэн (1632-1723) выполнил первые эксперименты по инфузионной
терапии, использовав для этого птичье перо и пузыри разных животных, У.Петти (1623-1687) и Т.Уиллис
(1621-1675) провели в 1650 году первую успешную сердечно-легочную реанимацию, Р.Ловер (1631-1691)
исследовал в эксперименте переливание крови, жировую и воздушную эмболии, а Р.Гук (1635-1703) - физик и
механик, изучал роль пневмоторакса в нарушении дыхания, проводя искусственную вентиляцию легких у
животных.
1662 г. Ирландский врач Х.Хэншоу (Геншоу) положил начало гипербаротерапии, впервые применив для
лечения больных с патологией легких и пищеварительного тракта деревянную барокамеру. Он создал
-41 -
Рис. 1.29. А.М.Вальсальва.
деревянный прообраз лечебной барокамеры - «domicillium», давление в которой
менялось парой больших воздушных мехов.
По его предположениям, сжатый воздух должен способствовать лечению
острых, а разреженный воздух - хронических заболеваний. Хэншоу также
постулировал, что «при хорошем здоровье domicillium может быть
рекомендована для улучшения пищеварения, а также респирации, облегчая
дыхание и отхаркивание и, соответственно, полезна при лечении большинства
легочных болезней».
1703 г. Итальянский врач Антонио Мария Вальсальва (1666-1723) (рис.
1.29), ученик Марчелло Мапьпиги (1628-1694), занявший после него кафедру
анатомии в университете Болоньи, предложил метод исследования
проходимости евстахиевых труб. Позднее «маневр Вальсальва» стал широко
применяться в водолазном деле для выравнивания давления в воздухоносных
полостях.
1719-1724 г. Впервые в мире крестьянин, плотник Ефим Прокофьевич Никонов (рис. 1.30) разработал,
построил и провел испытания «потаенного судна» - подводной лодки со шлюзовым отсеком для выхода
водолазов и водолазным снаряжением.
а
б
в
Рис. 1.30. а) Ефим Никонов демонстрирует чертежи «потаенного судна» Петру I (худ. - Валерий Таиров),
б) барельеф памятника Е.Никонову (скульпторы - Ф.В. Викулов и А.Ф.Викулов), в) офицер-подводник в
отставке, инженер ГВК-250 ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Юрий Федорович Никитин, внесший весомый вклад в создание
памятника Е.Никонову, на открытии памятника в п.Пионерский (2007 г).
Рис. 1.31. Джозеф Блэк.
1754 г. Джозеф Блэк (рис. 1.30) - шотландский физик и химик открыл
выделение из легких при дыхании «связанного воздуха» (ССЬ), который
освобождается из слабых оснований (карбонатов) при действии кислот. Дж.Блек
впервые четко указал, что воздух не является простым веществом или
элементом, как считал Р.Бойль, а состоит из углекислого газа и собственно
воздуха. Он обнаружил, что диоксид углерода не поддерживает горения, а также
что воздух после горения в нем свечи и сорбции углекислого газа тоже не
поддерживает горения.
-42-
а	б	в
Рис. 1.32. а) М.В.Ломоносов, б) первая русская химическая лаборатория, устроенная Ломоносовым при Санкт-
Петербургской Академии наук в 1748 г, в) исследования атмосферного электричества (совместно с Рихманом).
1756 г. М.ВЛомоносов (рис. 1.32) почти за 20 лет до работ французского химика Антуана Лавуазье по
горению отказался от теории флогистона (предложенной в 1703 году Г.Е.Штолем и объяснявшей процесс
горения выделением из тел особо летучего, невидимого и невесомого вещества флогистона - «начала
горючести») и предположил, что при горении вещества соединяются с частью воздуха. Открыл закон сохранения
массы вещества. Ввел в русский язык понятие и термин «атмосфера», предложенный Аристотелем за 300 лет до
новой эры.
а	б
Рис. 1.33. а) Генри Кавендиш, б) опыты в
домашней лаборатории.
1766 г. Английский физик и химик Генри Кавендиш
(1731-1810) (рис. 1.33) выпустил труд «Искусственный
воздух». Он открыл и систематически изучил водород,
установил, что водород по плотности составляет одну
четырнадцатую часть плотности воздуха. В 1780 г.
Г.Кавендиш установил, что вода образуется в результате
соединения кислорода и водорода. Тем самым был определен
химический состав воды. В 1781 г. он определил состав
воздуха, в 1784 г. выпустил книгу «Опыты с воздухом». В
1785 г. Кавендиш, пропуская электрический разряд через
смесь воздуха и кислорода в присутствии «мыльного щелока»
(едкого натра), обнаружил остаток, также не вступавший ни в
какие реакции, являвшийся, возможно, аргоном,
переоткрытым более чем через сто лет его соотечественником
Рэлеем.
Генри Кавендиш был сыном лорда и герцога Девонширского Карла Кавендиша, однако, предпочел
богатству занятия естествознанием. В 1773 году, получив огромное состояние в наследство от дяди, он не
изменил образа жизни. С домашними ученый общался с помощью знаков для того, чтобы не тратить времени и
слов. Ему также приписывается открытие закона взаимодействия электрических зарядов и определение массы
Земли.
а
fieri talfcrim €5ф «ТЛ
ж1-w.rи-'
»гг
2 lift—geuer.
Ship **»< Ver>«ri^l
•777.
Рис. 1.34. а) К.В.Шееле, б) «Химический трактат о воздухе и огне»,
в) собственноручные рисунки пневматических приборов Шееле.
-43-
1771 г. Шведский химик и аптекарь Карл Вильгельм Шееле (рис. 1.34), нагревая оксид ртути, получил
«дефлогистированный воздух» (кислород), в котором все предметы горели ярче. В 1772 г. он получил азот —
безжизненный («флогистированный воздух»).
а
Рис. 1.35. а) Джозеф Пристли, б) эксперимент по выживанию с мышью и растением.
1774 г. Кислород вновь открыл английский химик и философ Джозеф Пристли (рис. 1.35), который
отметил, что «дефлогистированный воздух» активно поддерживает горение, описал свои приятные ощущения
при дыхании этим газом («чувствовал себя легко и свободно»), но, помещая животных в среду кислорода, он
обнаружил, что животные заболевают и гибнут. Дж.Пристли посетил Париж и рассказал французскому химику
Антуану Лавуазье об открытии «дефлогистированного воздуха».
Два выдающихся химика второй половины XVIII в. Шееле и Пристли открыли кислород почти одновременно. Шееле получил
кислород раньше, но его трактат «О воздухе и огне», содержавший информацию о кислороде, был опубликован позже, чем сообщение об
открытии Пристли.
Еще в 1772 году Пристли, подействовав азотной кислотой на дисульфид железа в целях получения
«азотистого воздуха», открыл закись азота, газ, который до сих пор используется в качестве летучего анестетика
при хирургических операциях. Ему принадлежат также открытия других окислов азота, а также аммиака. Кроме
того, именно ему приписывают факт установления свойств углекислого газа, поддерживающего жизнь растений
и не поддерживающего жизнь животных.
Джозеф Пристли, сын владельца суконной фабрики, был не только химиком, но также философом и
богословом, выпускником духовной академии. Подвергшись гонениям в родной Англии за выступления против
английского колониального господства, он с 1794 года жил в Америке.
Рис. 1.36. а) Антуан Лорен Лавуазье, б) Лавуазье в лаборатории, в) схемы опытов, проведенных
Лавуазье, показанные в его книге «Элементарный курс химии» (рисунки сделаны женой Лавуазье).
в
1775 г. Антуан Лорен Лавуазье (1793-1794) (рис. 1.36) назвал «дефлогистированный воздух» кислородом
(поддерживающим горение) и определил, что он составляет одну пятую часть воздуха. В 1777 г. он установил
факт выделения в процессе горения углекислого газа, а в 1778 г. - факт образования углекислого газа в
-44-
организме и то, что дыхание в конечном счете сводится к окислению органических соединений кислородом.
Лавуазье записал, что «доброкачественная часть воздуха, пройдя через легкие, превращается в воздухообразную
меловую кислоту». В дальнейшем АЛавуазье и Клод Бернар в хорошо оборудованной лаборатории для
проведения физиологических опытов установили, что во время пребывания животных в герметичных камерах
содержание кислорода снижается, а содержание углекислого газа возрастает.
Известно, что природу горения Лавуазье открыл после своего знаменитого двенадцатидневного опыта, в котором он длительное
время нагревал в запаянной реторте навеску ртути, а позже - образовавшуюся окись ртути. Ртуть - металл «полублагородный». При
умеренном нагревании она, подобно обычным металлам, соединяется с кислородом. Но при нагревании выше 450°С окись ртути, подобно
окислам благородных металлов, распадается на ртуть и кислород. Кстати, ртуть - единственный из металлов, известных в XVIII в.,
способный присоединить кислород или, наоборот, отщеплять его от себя - в зависимости от изменения температуры. Возможно, что, если
бы Лавуазье работал не с ртутью, а с другим веществом, флогистонная теория могла бы просуществовать еще несколько лет.
Кроме того, Лавуазье, основатель современной химической номенклатуры, в 1774-1777 гг. доказал, что
воздух кроме его пятой части, кислорода, содержит еще и «мефитический воздух», т.е. вышеупомянутый азот, а
также доказал образование углекислоты в организме. В 1780 году совместно с П.С.Лапласом описал
особенности обмена газов и теплообразования в живом организме, а также обнаружил факт изменения цвета
венозной крови на более светлую, артериальную, при контакте с кислородом. В 1783 году АЛавуазье назвал газ,
выделенный Г.Кавендишем в 1980 году, водородом (образующим воду) и правильно объяснил его реакции, а
затем в соавторстве с математиком и инженером Ж.Б.Менье (1754-1793) доказал неоднородный состав воды,
которую через два года они синтезировали из водорода и кислорода.
В 1789 году Лавуазье впервые применил водородно-кислородную смесь для дыхания, использовав в
качестве подопытного животного морских свинок, которые умерли спустя 8-10 часов, видимо, от отравления
углекислым газом.
Антуан Лавуазье, сын прокурора парламента и дочери адвоката, сам учившийся на факультете права,
несмотря на все свои научные заслуги, был казнен якобинцами 8 мая 1794 года в возрасте 50 лет. Причина его
смерти не была однозначной. С одной стороны, он работал в так называемом «откупе податей», аналоге
современной налоговой инспекции, да еще был женат на дочери генерального откупщика Польза, казненного
непосредственно перед ним. С другой стороны, он презрительно отнесся к сочинению Марата «Об огне»,
которое он представил в Академию Наук. Марат затаил обиду и в своих памфлетах отомстил ученому, называя
его «корифеем шарлатанов», «недоучившимся химиком», «величайшим интриганом» и «секретарем короля»,
что было, наверное, хуже всего, сожалея, «что его не вздернули на фонаре». И, наконец, его жена, вместо
просьб о помиловании, назвала Дюпена, от которого зависело многое, если не все, негодяем и разбойником,
убивающим невинных людей для того, чтобы отобрать их имущество. Вдова Лавуазье пережила его на 42 года
и издала посмертный сборник его трудов.
1780 г. Французский врач Франсуа Шосье (1746-1828) впервые применил кислород с лечебной целью,
став основателем оксигенации - широко распространенного сегодня метода лечения многих заболеваний.
1787 г. Французский ученый Жак-Александр-Цезарь Шарль (1746-1823) открыл законы зависимости от
температуры объема идеального газа при неизменном давлении и давления при неизменном объеме. Через 25 лет
эти законы были вновь открыты и уточнены Ж.Л.Гей-Люссаком, который предложил называть эти законы
именем Шарля. Однако в конечном итоге они получили имя самого Гей-Люссака. Далее, французский физик
Ж.Шарль открыл законы зависимости объема идеального газа от температуры при неизменном давлении и
давления при том же объеме.
Известно, что Шарль после открытия Монгольфье занялся аэростатикой и первым начал наполнять
водородом воздушные шары, которые получили название «шарльеров».
1793 г. Французские ученые К.Дюма и затем (в 1797 г.) А.Фуркруа ежедневно в течение 12 ч держали
собак в атмосфере чистого кислорода, что приводило к возникновению у них пневмонии. Так было
экспериментально установлено токсическое действие чистого кислорода на легкие при нормальном
атмосферном давлении.
1801 г. Английский физик и химик Джон Дальтон открыл закон: давление смеси газов, химически не
взаимодействующих друг с другом, равно сумме их парциальных давлений. А в 1803 г. Дальтон открыл свой 2-й
закон: при растворении смеси газов растворимость каждого из них в данной массе растворителя
пропорциональна его парциальному давлению.
1802 г. Французский химик и физик Жозеф Луи Гей-Люссак через 25 лет после Ж.Шарля вновь открыл и
уточнил законы теплового расширения газов: 1) изобарический процесс: объем данной массы идеального газа
при постоянном давлении линейно увеличивается с ростом температуры: Vt = Vo (1 + at), где а - коэффициент
объемного расширения; 2) изохорический процесс: давление данной массы газа при постоянном объеме линейно
увеличивается с ростом температуры: Pt= Ро (1 + at).
-45-
1803 г. Английский ученый У.Генри открыл закон: растворимость газа в данной жидкости прямо
пропорциональна давлению этого газа над раствором при постоянной температуре и невысоких величинах
давления.
1805 г. Русский хирург и гигиенист Ефрем Осипович Мухин (1766-1850) в своей лекции «Рассуждения о
средствах и способах оживотворять утопших, удавленных и задохнувшихся» сообщил, что летом 1803 г. в
Москве утонуло 50 человек, и военный губернатор Москвы был вынужден организовать в 15 пунктах реки
примитивные спасательные посты под надзором частных лекарей и специально обученных лиц. Ефрем Мухин
первым в России пропагандировал способы искусственной вентиляции легких «изо рта в рот» и при помощи
специальных мехов.
1806 г. Пьер Симон Лаплас (1749-1827), почетный член Петербургской Академии (1802), сформулировал
зависимость давления в сферическом газовом пузырьке от его радиуса. Формула Лапласа: Рп = Н + 2о : R, где Рп -
давление внутри пузырька, дин/см2, Н - давление жидкости, дин/см2, о - коэффициент поверхностного
натяжения жидкости, дин/см, R - радиус пузырька.
Физик, астроном и геометр Лаплас, родившийся в крестьянской семье и работавший учителем, а потом
экзаменатором артиллерийского училища, пока за свои труды не был избран в Академию Наук, прожил тихую
жизнь ученого, позволяя использовать свое имя лишь на короткие промежутки времени. Так, Бонапарт (1769-
1821), став в результате переворота в 1799 году первым консулом французской республики, назначил его
министром внутренних дел, а Людовик XVIII (1755-1824), взошедший на престол в 1814 году после падения
Наполеона, присвоил ему титул маркиза и пэра Франции.
1808 г. Француз Бризе Фраден опубликовал работу «Химия воздуха в приложении к работам под водой», в
которой были обобщены наблюдения за состоянием человека в условиях повышенного давления: влияние на
уши, удушье от порчи воздуха и кровотечения. Он сообщил, что «большинство физиков... думает, что упругость
воздуха, действуя во всех направлениях, сжимает кровеносные сосуды, артерии и причиняет кровотечения», а
также высказал мысль о том, что при повышении окружающего давления увеличивается насыщение кислородом
крови, проходящей через легкие. Он предложил конструкцию мини-колокола размером с водолазный шлем, куда
поступал из резервуара сжатый воздух, однако его конструкция была, мягко говоря, не слишком практичной, «о
чем не приходится сожалеть», как заметил Дэвис. Вот что пишет об этом в своей монографии доктор
Качановский, приводя также и соответствующий рисунок:
... «Бризе-Фрадену, уже въ начале этого столепия, пришла мысль устроить водолазный колоколъ ..., съ
запасомъ сжатаго воздуха (JJ), для выдавливашя воды изъ подъ колокола, куда онъ долженъ быль поступать
изъ резервуаровъ. Водолазъ, чтобы быть сухимъ, помещался въ сосуде, плавающемъ на поверхности воды подъ
колоколомъ. Въ его распоряженш находились два резервуара (СС), съ кислородомъ, для пополнешя кислорода въ
воздухе, расходуемого дыхашемъ. Такъ какъ въ то время было уже известно, что посредствомъ щелочей легко
можно очистить воздухъ отъ углекислоты, то Бризе-Фраден, предложилъ пропускать выдохнутый воздухъ
черезъ приборъ (F), нижняя часть которого (В) наполнена была щелочью, а верхняя (С) кусками льда, для
очищешя отъ углекислоты и охлаждешя воздуха. Колоколъ долженъ былъ погружаться въ воду, вследств1е
привешенныхъ тяжестей (НН). По всей вероятности, колоколъ этотъ существовалъ только въ meopiu».
Оригинал книги Бризе Фрадена, состоящей из двух частей, находится в Военно-Морской библиотеке. По-
видимому, в XIX веке исторический обзор и прочие сведения, как и рисунки, приведенные на восьми вкладках,
частично перекочевали в книгу Качановского, а потом были растиражированы уже без ссылок и на того, и на
другого. Интересно, что в работе 1820 года «Письма к профессору Пикте о водолазном колоколе», сам Бризе
Фраден упоминает о спуске около Дублина в водолазном колоколе работавшего в России врача Гомеля (Хэмела).
1811 г. Итальянский физик и химик Амедео Авогадро выдвинул молекулярную гипотезу строения
вещества: при одинаковых условиях температуры и давления все идеальные газы независимо от их химической
природы содержат в единице объема равное число молекул, т.е. масса равных объемов пропорциональна их
молекулярной массе.
1820 г. Работавший в России врач Гомель (Хэмел) представил данные самонаблюдений и наблюдений за
работающими в водолазном колоколе, а также сведения о заболеваниях кессонных рабочих. После выхода
водолазов из воды он обнаруживал у них невралгии, полагая их причиной неврастению. Не исключено, что это
было первое описание декомпрессионной болезни.
1827 г. Английский ботаник Роберт Броун обнаружил движение частиц в газовой и жидкой средах
(броуновское движение).
1836 г. Шарль-Габриэль Правац (1791-1853) предпринял попытку практического применения сжатого
воздуха для лечения больных, что нашло отражение в его диссертации. Он обнаружил, что повышение давления
в барокамере объемом 9 м3 всего на 0,3 кгс/см2 благоприятно воздействует на больных с различными формами
анемии, однако механизм этого эффекта не обсуждался.
1837-1845 гг. Г.Магнус показал, что в вакууме из крови выделяется много газа, в состав которого
входят азот, кислород и углекислый газ, причем венозная кровь содержит меньше кислорода и больше
углекислоты, чем артериальная.
-46-
1844 г. Профессор Сорбоннского университета Анри де Мильн-Эдвардс (1800-1885), используя мягкий
скафандр, первым из ученых спустился под воду с научной целью, наблюдая там жизнь моллюсков и крабов.
Анри де Мильн-Эдвардс, один из учителей не только Поля Бэра но и, судя по свидетельству Жюля Верна,
«достопочтенный учитель» профессора Аронакса, автор многотомного труда по физиологии человека и животных,
погружался в открытом вентилируемом снаряжении. Мильн-Эдвардс, родившийся в Бельгии, получил медицинское
образование, но предпочел заниматься зоологией. Он уговорил своего друга, полковника Пулена, командовавшего
бригадой парижских пожарных, приспособить пожарный шлем для водолазных спусков. Интересно, что свое первое
снаряжение, предназначенное для работы в горящих домах и отравленной атмосфере, а также в затопленных
подвалах, Пулен представил в 1834 году. В этом снаряжении зоолог, обутый в свинцовые водолазные ботинки,
используя помпу двойного действия, расположенную на поверхности, и будучи вооруженным обыкновенной киркой,
погружался у берегов Сицилии и в Тунисском проливе на глубины до 8 метров с целью не только сбора коллекции
морских обитателей, но и для наблюдения за их поведением в естественной среде. В непосредственном наблюдении
подводного мира Мильн-Эдвардс опередил своих коллег на несколько десятилетий, поскольку только спустя почти
сорок лет профессор Бертольд совершил водолазные спуски в неаполитанском заливе для изучения морских растений,
достигнув при этом глубины 85 футов.
а	б
Рис. 1.37. а) Н.И.Пирогов (Худ. И.Е.Репин), б) Н.И.Пирогов в Севастополе.
1852 г. Н.И.Пирогов (рис. 1.37) в соответствие с законом У.Генри (1803) открыл феномен растворения
азота в крови, а в 1887 г. В.В.Пашутин подтвердил открытие, что имело большое значение для выяснения
этиологии и патогенеза декомпрессионной болезни.
1854 г. Французские врачи Б.Поль и Т.Вателль описали в работе “Memoire sur les effets de la compression
de 1’air, appliques au creusement des puits a houille” комплекс определенных патологических симптомов,
распространенных у водолазов и кессонщиков, под названием «кессонная болезнь», выделив ее в отдельную
нозологическую единицу. В этом первом научном сообщении о декомпрессионной болезни они представили
результаты наблюдения 64 кессонных рабочих, которые работали на строительстве шахт в Лурше под давлением
4,25 кгс/см2 дважды в день по 4 ч. Два человека умерли, 16 тяжело заболели, а 14 имели легкую форму
заболевания. Было отмечено, что заболевание возникает только после выхода из-под давления («расплата
наступает только на выходе»). На основании анализа причин болезни Б. Поль и Т.Вателль пришли к заключению,
что тяжесть заболевания зависит от величины давления, продолжительности пребывания под давлением и
скорости снижения давления в кессоне до атмосферного. Эмпирически ими было предложено замедлять скорость
декомпрессии. Они впервые высказали мысль о том, что для облегчения состояния пострадавшего необходимо
«немедленно вновь подвергнуть повышенному давлению, чтобы потом произвести разрежение очень
осторожно». Тем самым впервые было предложено проведение лечебной рекомпрессии. Для объяснения причин
декомпрессионной болезни Б.Поль и Т.Вателль выдвинули теорию «механической конгестин», согласно которой
в результате давления сжатого воздуха на кровеносные сосуды кровь устремляется во внутренние органы,
особенно в органы, защищенные костной тканью (головной и спинной мозг). При этом происходит уменьшение
содержания кислорода в крови, скапливающегося в других органах, образование геморрагии вследствие разрыва
сосудов, появление стаза в сосудах внутренних органов с развитием их острой анемии.
-47-
Качановский, прекрасно знакомый с работой Б.Поля и Т.Вателля, написал следующее:
Во время второго пребывашя въ кессоне под давлешемъ 3,48 атмосф. ...по возвращены домой Поль
чувствовалъ сильныя боли въ правомъ плече и въ руке, бока тоже болели; ему казалось, что у него развилась
эмфизема въ этихь местахъ.
... Изъ числа 64-хъ рабочихъ ... 25 нужно было заменить другими; 14 подвержены были различнымъ
припадкамъ довольно легкимъ, 16 - припадкамъ более или менее тяжелымъ, иногда сопряженными съ
опасностью жизни; 2умерло, 2 чувствовало некоторое облегчете, поработавъ въ кессонахъ...
Все болезненные припадки, безъ исключения, появлялись во время разрежешя, т.е. во время и вскоре
после перехода къ нормальному давление ...
... Общие выводы наблюдены Поля и Вателя следуюире:
1)	Давлеше доходящее до 4,25 атмосферь само собою не опасно, оно переносится отлично и лучше
несравненно меньшого разрежешя. Единственно чего следует бояться - это возвращение къ минимальному
давленйо, которое темь опаснее, чемъ больше было сгущеше и чемъ скорее совершается переходъ въ
нормальную среду; необходимо поэтому последнее делать более продолжительнымъ.
2)	Въ сжатомъ воздухе венозная кровь делается алою. Это явлеше остается на некоторое время и
после выхода къ нормальному давленйо.
3)	Можно съ положительностью ожидать единственно верной и быстрой помощи, только отъ
тотчась предпринятого вторичного повышешя давлешя, и затемъ отъ осторожного и постепенного
перехода къ нормальной атмосфере.
4)	Хлоротичные и малокровные субъекты, трудно дышаире могутъ извлечь пользу отъ пребывашя въ
до некоторой степени сжатомъ воздухе.
5)	Темъ более человекъ бываешь подверженъ опасности приливовъ, чемъ старше возрастъ. Возрастъ
въ 30-40 летъ труднее выносить переходъ отъ высокого къ нормальному давленйо, чемъ возрастъ между
18-26 годами. Последны возраст въ этомъ отношены является самымъ благодарными
1855 г. Немецкий ученый А.Фик открыл 2 закона диффузии в идеальных растворах при отсутствии
внешних воздействий. 1-й закон: диффузионный поток частиц пропорционален градиенту их концентрации: q = -
SD • dC/dr, где q - диффузионный поток, S - поверхность, D - коэффициент диффузии, dC/dr - градиент
концентрации вещества. 2-й закон описывает изменение концентрации, обусловленное диффузией.
1857 г. Хоуп наблюдал после быстрой декомпрессии появление в сосудах погибших животных газовых
пузырьков. Он предположил, что «если после пребывания животного в сгущенном воздухе быстро понизить
давление, то легкие не будут иметь времени выделить через себя весь газ, сделавшийся свободным в больших
венах».
1862 г. А.О.Католинский защитил в Санкт-Петербурге диссертацию «О действии разреженного и
сгущенного воздуха на организм человека и применение сжатого воздуха к лечению болезней».
1862 г. Немецкий ученый Генрих Розенталь (1834-1892) установил наличие апноэ у животных при
чрезмерной вентиляции легких во время искусственного дыхания, однако он переоценил роль кислорода и
недооценил роль углекислоты в этом процессе. Лишь в 1885 г. немецкий ученый Ф.Мишер-Рюш в экспериментах
с участием человека показал, что химическая регуляция дыхания определяется содержанием СОг, а не Ог.
1863 г. Французский врач Фолей систематизировал результаты наблюдений за рабочими кессонов в статье
«О работе в сжатом воздухе». Были отмечены сдвиг тембра звуков в сторону более высоких тонов, усиление
костной проводимости звуков, ослабевание пульса и кровообращения, синюшность тканей, увеличение емкости
легких, уменьшение экскурсии ребер, меньшая усталость по сравнению с работой вне кессона, уменьшение
одышки при работе и др. Причины изменений слуха, обоняния, вкуса, осязания и кровообращения Фолей видел в
механическом действии давления и «сплющивании всех доступных воздуху слизистых оболочек». Он заявил:
«Как только Вы вошли в кессон, Вы уже сплющены». В состоянии кессонных рабочих Фолей отмечал 2 периода:
«один - благоденствие, другой - ослабление органическое». Второй период составлял отдых после работы до
последующего рабочего дня. В этом периоде автор отмечает потерю аппетита, бледность, вялость и даже
бессилие. Наиболее ранними проявлениями заболеваний после работы в кессоне были кожный зуд, мышечные
боли и реже боли в суставах. Причину заболеваний Фолей видел в охлаждении при снижении давления.
-48-
Барофизиология, водолазная медицина и баротерапия как научные дисциплины во второй половине
XIX и первой половине XX веков
а	в
Рис. 1.38. а) Поль Бэр, б) прибор для получения сжатого
воздуха, в) установка для исследования влияния пониженного
давления.
1865 г. Французский ученый Поль Бэр
(1833-1886) (рис. 1.38), ученик Клода Бернара,
описал 3 случая заболевания кессонных
рабочих со смертельным исходом вследствие
быстрого разрежения воздуха при аварии
кессона, что предположительно можно считать
первым упоминанием о баротравме легких.
Поль Бэр является создателем сов-
ременного учения о газообразовании в тканях
организма как о причине кессонной болезни. В
1869 году Бэр, пользуясь спонсорской помощью
своего друга, богатого врача Дениса Журдане,
который впервые связал причину горной болез-
ни с недостатком кислорода, и которому он в
скором будущем посвятит свой фунда-
ментальный труд по барофизиологии, построил
из листового железа две барокамеры, в которых
проводил эксперименты сначала с пониженным,
а затем, по просьбе Денейруза, и с повышенным
давлением. Бэр и его жена подвергались
декомпрессии вместе с крысами и воробьями, а
однажды ученый «поднял» себя до высоты Эвереста. В 1872-1873 гг. П.Бер установил, что кислород в чистом
виде под давлением свыше 3 кгс/см2 (или в составе воздуха под давлением более 15 кгс/см2) оказывает
токсическое действие на организм, вызывая у животных судороги наподобие эпилептических и смерть. В
результате многочисленных опытов удалось показать, что клинические проявления и продолжительность жизни
животных при кислородной интоксикации зависят от величины парциального давления кислорода и времени его
действия на организм, т.е. при повышенном давлении кислород является ядом хроноконцентрационного действия.
Он писал: «Я долго колебался, прежде чем решился назвать кислород, это уникальное живое начало, ядом. И все
же я вынужден это сделать. Да, кислород, которому мы обязаны жизнью, смертелен, если им пользоваться в
больших дозах». Причиной этого явления П.Бер считал торможение окислительных реакций и возбуждение
нервных центров. Для ослабления токсического действия кислорода он рекомендовал использовать хлороформ.
Открытую П.Бером судорожную форму отравления кислородом называют «эффектом Поля Бера». 1877 г.
П.Бером проведены многочисленные эксперименты на различных животных. Было установлено, что пузырьки в
крови образуются при слишком быстрой декомпрессии. Эти пузырьки переносятся током крови в ту или иную
часть тела и, по мнению П.Бера, вызывают боли, параличи и даже смерть.
Рис. 1.39. а) Поль Бер в барокамере собственной конструкции, используемой для исследований
влияния повышенного давления на человека; б) сеанс наркоза закисью азота по методу поля Бера.
В 1878 г. Поль Бер (рис. 1.39) опубликовал книгу «Барометрическое давление», которая явилась
основополагающим исследованием физиологического воздействия на человека высоты и повышенного давления
Приведенные в книге материалы получены на основе анализа литературных данных и выполненных в его
-49-
лаборатории 670 опытов на животных и с участием людей. П.Бер предложил термин «декомпрессионная
болезнь», определил ее причины и указал пути профилактики. П.Бер доказал, что азот вдыхаемого воздуха,
растворяющийся в крови в условиях повышенного давления, при быстром понижении давления (декомпрессии)
не успевает диффундировать из организма и вызывает, в зависимости от локализации эмболов, ряд болезненных
симптомов вплоть до паралича и смерти. Иными словами, скорость рассыщения организма от азота воздуха
существенно медленнее, чем скорость насыщения им. Т.е. было четко указано на газовую этиологию
декомпрессионной болезни, рекомендован для предупреждения заболевания медленный подъем водолаза или
использование декомпрессионной камеры после подъема. С целью профилактики и лечения декомпрессионной
болезни П.Бер рекомендовал применять кислород под повышенным давлением для ускорения выведения из
организма азота. Честь создания теории кислородного голодания также принадлежит П. Беру, который в опытах на
животных и с участием людей, в том числе себя, показал, что снижение давления в барокамере приводит к
появлению патологических симптомов. Однако если барокамера предварительно заполнялась кислородом, то даже
более высокое разрежение давления не ухудшало состояния испытуемых. Из этого факта П.Бер сделал вывод о том,
что переносимость «подъема на высоту» связана не со снижением давления как таковым, а с уменьшением
парциального давления кислорода. Он экспериментально доказал, что в условиях барокамеры глубина наркоза
закисью азота значительно усиливается (тогда же он предложил применять закись азота в смеси с 20% кислорода).
П.Бер доказал, что в условиях нормобарической гипероксической среды жизнь животных в герметических камерах
ограничивается токсическим действием углекислого газа, а не дефицитом кислорода. Исходя из исследований
Бюккуа (1861), П.Бер предложил проводить очистку воздуха в кессонах для удаления из них углекислого газа и
вредных веществ. Исследования П.Бера заложили основы гипербарической физиологии и барофизиологии как
науки.
Уроженец бургундского города Осер, Поль Бэр был сыном адвоката и сам получил юридическое образование,
защитив соответствующий диплом лиценциата на тему «Брачные договоры во Франции». Однако вскоре он бросил
адвокатскую службу и поступил в Сорбонну на медицинский факультет, после окончания которого за научную
работу “De la greffe animal”, посвященную пересадке органов у животных, получил в 1863 году степень доктора
медицины. В том же году он познакомился с шотландкой Жозефин Клейтон (1847-1916), которая стала не только
женой Бэра и матерью трех его дочерей, но и неоценимым помощником в научной работе. Следует также
упомянуть о том, что Бэр был не только выдающимся физиологом, работавшем как с животными, так и с
растительными организмами, но и общественным деятелем, а также популяризатором науки. Небезынтересно, что
он вступил в конфликт с выдающимся физиологом Ильей Фаддеевичем Ционом (1842-1912), учителем И.П.Павлова.
Цион, придерживавшийся крайних монархических позиций, выступил с резкой критикой проекта предложенной Бэром
образовательной программы, но, по-видимому, корень конфликта заключался в том, что именно Бэр, а не Цион,
незадолго до этого конфликта получил кафедру в университете. Однако и здесь успех был на стороне француза,
ставшего министром образования.
Бэр ставил опыты, как правило, в основном, с помощью простых стеклянных или стальных сосудов,
снабженных кранами для входа и выпуска воздуха, манометрами, термометрами, и много времени проработал в
монастыре, купленном его отцом у революционного правительства в 1789 году после экспроприации церковного
имущества.
1868 г. Англичанин Джозеф Норманн Локьер (1836-1920) и француз Пьер Жюль Сезар Жансен (1824-
1907), фотографируя спектр солнечной короны во время затмения, обнаружили в спектре протуберанцев Солнца
неизвестную блестящую желто-оранжевую линию. Их наблюдение вызвало широкую дискуссию в научных
кругах, в результате которой был сделан вывод, что на Солнце присутствует элемент, еще не открытый на Земле,
который затем получил название «гелий» (солнечный).
1869 г. Л.Н.Симоновым в Санкт-Петербурге основана «пневматическая лечебница», которая располагала
двумя железными барокамерами и одной «каменной». Давление воздуха в барокамерах поднималось до 1,6-1,7
кгс/см2. За 3 года лечебницу посетило 462 больных. Эффект лечения в большинстве случаев расценивался
положительно. Эти данные были опубликованы в монографии Л.Н.Симонова «Воздушная терапия. Сгущенный
воздух, разреженный воздух, кислород и климат с физиологической точки зрения» (1876).
Симонов является явно недооцененной фигурой в нейрофизиологии. В 1860 году он окончил Медико-
хирургическую академию, а в 1865 году защитил диссертацию на тему «Из наблюдений о скорбуте», т.е. о
цинге. Редактируемый им «Словарь практических сведений» был настолько великолепен, что его сравнивали с
энциклопедией Дидро. Но главное заключалось в том, что именно он ввел электроды, представлявшие собой
обыкновенные швейные иглы с проволочками, прикрепленными к ушкам, в кору головного мозга млекопитающих
(собак), провел несколько блестящих, в том числе так называемых «хронических», экспериментов, впервые ввел
медный купорос через микроканюлю в боковые желудочки мозга и опубликовал в 1866 году работу под названием
«Опытное доказательство существования центров, задерживающих рефлексы, у млекопитающих животных».
Напомним, что приоритет в разработке методики вживления раздражающих электродов в мозг
приписывается Р.Эвальду и датируется 1897 годом.
-50-
1869 г. Леруа де Мерикур наблюдал у водолазов - ловцов губок, спускающихся в скафандрах на глубины
45-54 м, заболевание, при котором наступали параплегии, паралич мочевого пузыря и глухота (из 24 водолазов 10
умерло). В работе «Рассуждения о гигиене ловцов губок» (“Consideration sur 1’hygiene des pecheurs d’epcades”)
Мерикур писал, что данное состояние «является результатом повышения давления свободных газов,
растворенных в крови, как следствие увеличенного давления...», а также рекомендовал тщательный отбор
водолазов на основе их физических данных, а также правильное питание, быстрое погружение, длительность
пребывания на глубине до 30,0 метров не более двух часов, медленную декомпрессию и обязательное наличие
врача во время проведения водолазных работ.
Рис. 1.40. И.Р.Тарханов.
1873 г. Нидерландский физик Ян Дидерик Ван-дер-Ваальс предложил две
поправки в уравнение состояния идеального газа Менделеева-Клайперона,
которые учитывают наличие межмолекулярных сил притяжения и конечность
объема молекул.
1873 г. Хирург из нью-йоркского госпиталя Бельвью Эндрю Смит применил
лечебную рекомпрессию при декомпрессионном заболевании. При строительстве
Бруклинского моста, когда сваи забивались в дно на максимальной глубине 23,8 м,
было множество случаев кессонной болезни, и Смит был очевидцем улучшения
состояния пострадавших при возвращении в кессон, но называл такие случаи
«героическим поступком».
1873-1876 гг. Российский физиолог И.Р.Тарханов (Тарханишвили) (рис.
1.40) установил различие в действии высоких парциальных давлений кислорода
на целостный организм и на изолированные его ткани, что способствовало
формированию представлений о механизме отравления кислородом.
1874 г. Д.И.Менделеев (рис. 1.41) усовершенствовал выведенное Б.П.Клапейроном уравнение состояния
идеального газа. Уравнение Клапейрона объединяло законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. Д.И.Менделеев ввел
в формулу универсальную газовую постоянную, после чего стало возможным проводить расчеты для любого
газа. В 1900 году Менделеев и У.Рамзай пришли к выводу о необходимости включения в Периодическую
систему элементов особой, нулевой группы благородных газов.
Рис. 1.41. а) Портрет Дмитрия Менделеева в мантии профессора Эдинбургского университета
(Художник И.Е.Репин, 1885), б) Д.И.Менделеев на воздушном шаре наблюдает солнечное затмение
(Художник Г.И.Покровский).
1877 г. Л.Кайэте и Р.Пикте впервые получили жидкий воздух.
-51 -
Рис. 1.42. а) И.М.Сеченов, б) И.М.Сеченов во время проведения исследований газообмена у человека.
1879 г. И.М.Сеченов (рис. 1.42) открыл закон постоянства парциального давления углекислого газа в
альвеолярном воздухе и зависимость между его концентрацией в выдыхаемом воздухе и минутным объемом
дыхания. Ранее, в 1858-1859 гг. И.М.Сеченов установил, что при развитии асфиксии содержание кислорода в
крови у подопытного животного снижается, а содержание углекислого газа возрастает. В 1880 г. он установил
взаимосвязь газового состава альвеолярного воздуха и крови, подчеркнув, что обмен газов происходит между
кровью и альвеолярным воздухом, а не между кровью и окружающей атмосферой.
1881 г. Вышла работа П.С.Качановского «Водолазные аппараты и водолазные работы в гигиеническом
отношении». В книге впервые в России было предложено проведение лечебной рекомпрессии при
декомпрессионной болезни, однако лечебные режимы отсутствовали.
Рис. 1.43. В.В.Пашутин.
1881 г. В.В.Пашутин (рис. 1.43) в своих «Лекциях по общей патологии» описал
разнообразные нарушения кислородного снабжения организма, впервые предложил
термин «кислородное голодание» и ввел учение о кислородном голодании в раздел
курса патологической физиологии. Он создал классификацию кислородного голодания,
в основу которой был положен патогенетический принцип. Под его руководством были
разработаны принципиально новые методы исследований, которые сыграли большую
роль в изучении кислородного голодания. В.В.Пашутин предложил при декомпрессии
для облегчения выведения азота применять смесь кислорода и водорода.
1884 г. Врач Кронштадской водолазной школы М.Н.Храбростин составил
«Пособие ученикам водолазной школы к изучению обращения с водолазными
принадлежностями», которое включало разделы: «О водолазных принадлежностях», «О
дыхании» и «Элементарные сведения из физики». В 1888 году была опубликована его
обширная статья «Работа под водой и заболевание водолазов», в которой подробно
рассматривались различные виды снаряжения, вопросы обучения водолазному делу,
особенности действия повышенного давления, отбора в водолазы, их заболеваемости и технике безопасности при
осуществлении погружений.
1884 г. П.Реньяр и А.Серт в Парижском научном обществе сделали семь докладов о результатах опытов по
исследованию действия высокого давления на различных водных животных. Серт продемонстрировал, что
микроорганизмы, обитающие на больших глубинах, более устойчивы к давлению, чем живущие у поверхности.
Реньяр сделал вывод о том, что повышенное давление сначала стимулирует, а затем угнетает двигательную
активность, при давлении 600 кгс/см2 движение ресничек инфузорий прекращается, но это явление носит
обратимый характер, и что эти одноклеточные существа значительно устойчивее к давлению, чем более
сложные по строению. Он обнаружил, что при давлении 300 кгс/см2 увеличивается латентный период сокращения
икроножной мышцы лягушки в ответ на электрораздражение, мышца становится ригидной, а при 400 кгс/см2 ее
реакция исчезает.
Толчком к этим экспериментам были результаты экспедиций на судах «Тревайле» и «Талисман»,
проводивших в 1882-1883 гг. траление, и выловивших морских обитателей с глубин до 6000 метров. Реньяр,
сводка работ которого появилась в 1891 году, создал камеру, в которой было возможным создавать давление до
1000 атмосфер, и уже в лабораторных условиях подверг воздействию давления до тысячи атмосфер множество
животных различных классов. Большинство организмов теряли активность и гибли между давлениями 400 и 1000
атм, хотя некоторые были более устойчивы. Реньяр также обнаружил, что у небольших ракообразных при
давлениях, превышающих 100 атмосфер, активность падала, внезапное создание давления величиной в 400 атм
вызывало немедленную инактивацию, а при повышении давления еще на 20 атмосфер у животных возникали
-52-
конвульсии. Кроме того, Реньяр обнаружил угнетение сократимости и возбудимости мышц при различной
экспозиции под давлением 600 атм', а также провел эксперименты на нерве, которые оказалось невозможно
интерпретировать из-за методических погрешностей. Разумеется, ученые не могли тогда знать о том, что они
получили феномен, который уже во второй половине XX века их последователи назовут «нервным синдромом
высокого давления».
а	б	в	г
Рис 1.44. Ученые, внесшие вклад в открытие инертных газов: а) Уильям Рамзай в лаборатории,
б) Уильям Рамзай, в) Джон Уильям Рэйли, г) Моррис Уильям Траверс.
1894 г. Английский физик барон лорд Джон Уильям Рэйли (1842-1919) (рис. 1.44), фамилия которого до
получения титула после смерти в 1873 году отца была Страт, называемый в России Рэлей, и уроженец Глазго
физик и химик Уильям Рэмзи (1852-1916) (рис. 1.44), которого в России называли Рамсеем или Рамзаем, в
процессе экспериментов по изучению плотности различных газов методом выпаривания горных пород в серной
кислоте выделили газ, который назвали аргоном, т.е. «недеятельным», а впоследствии также криптон, т.е.
«скрытный». В 1895 году Рамзай совместно со своим соотечественником Моррисом Уильямом Траверсом
(Трейвер) (1872-1961) (рис. 1.44) выделил гелий при нагревании минерала клевеита, после чего этот газ был
обнаружен и в атмосфере. А в 1897 году на конференции в Торонто Рэмзи в докладе «Еще неоткрытый газ»
предсказал существование и свойства неона («новый»), а вскоре выделил его, а также ксенон («чуждый»).
Добавим, что и Локьер, и Жансен, и Рэмзи, и Траверс, и Рэйли были членами Петербургской Академии наук.
Рис. 1.45. а) Дж.С.Холдейн, б) исследовательские барокамеры, на которых работал Д.С.Холдейн.
1895 г. Английский доктор медицины Джон Скотт Холдейн (рис. 1.45) показал возможность выживания в
атмосфере повышенного до 3 кгс/см2 давления чистого кислорода подопытных животных, гемоглобин которых был
полностью блокирован окисью углерода. А в 1906 г. Дж.С.Холдейн научно обосновал и составил рабочие
водолазные таблицы декомпрессии, обеспечивающие безопасный подъем водолазов на поверхность, и в 1908 г.
совместно с А.Бойкоттом и Г.Даманом опубликовал таблицы ступенчатой декомпрессии, официально принятые
затем во многих странах, что привело к широкому развитию водолазного дела.
Именно эта работа, финансируемая английским адмиралтейством, открыла новую эру в подводной
физиологии - эру формирования комплексных коллективов для изучения фундаментальных основ
гипербарической физиологии и практического развития водолазной медицины на основе планового
-53-
государственного, ведомственного и коммерческого финансирования. С этого времени наступает наиболее
важный период, когда во всех развитых странах подводные операции становятся неотъемлемой частью
промышленного производства и современной войны. Решать эти задачи можно было только на основе
научного метода повышения безопасности водолазного труда, резкого увеличения его рентабельности,
глубины и длительности пребывания человека под водой.
Основная заслуга Дж.С.Холдейна заключается в открытии способности организма удерживать газ в
состоянии пересыщения и определении степени пересыщения азотом, при котором начинают
образовываться газовые пузырьки. Эти работы легли в основу всех последующих расчетов различных режимов
декомпрессии. Исторические аспекты развития этого направления за рубежом достаточно полно отражены в книгах
Р.Девиса «Глубоководные водолазные спуски и подводные работы» (1940), Д.Дагана «Человек в подводном мире»
(1965), «Медицинские проблемы подводных погружений» (1988) под редакцией П.Беннетта и Д.Эллиота и многих
других. В 1922 г. Дж.С.Холдейн создал классическое учение о регуляции дыхания, разработал методы получения
альвеолярного воздуха по Холдейну-Пристли и изучения газообмена по Дугласу-Холдейну.
1897 г. Российским исследователем Н.Цунцем предложен способ дыхания кислородом при декомпрессии
для ее ускорения.
1898 г. Во втором издании «Пособия по водолазному делу» появился раздел «Физика, анатомия, физиология
и гигиена водолазного дела», составленный старшим врачом водолазной школы Н.А.Есиповым. Это было
фактически первое медицинское руководство по водолазному делу. Сравнив случаи возникновения
декомпрессионной болезни у российских и шведских водолазов, работавших на броненосце «Гангут», лежавшем
на левом борту при крене в 90, он отметил следующее:
«... более половины шведов-водолазов отправлено в госпиталь; хотя до параличей дело и не дошло, но
все страдали сильными ревматическими болями в руках и ногах, точечными экстравазатами («красная
сыпь») и даже так наз. “mouton”, т.е значительными кровоподтеками в виде подкожных опухолей. »
В практике же водолазной партии, где крайне строго соблюдаются все правила и предосторожности,
на 20000 спусков наблюдается только один случай вышеописанного паралича.
Добавим, что при проведении 235 спусков на броненосец на глубины 15-30 метров с 12 июня по 1 августа
было всего два выброса водолаза на поверхность воды, закончившиеся легкой степенью кессонной болезни.
Водолазы школы подняли с правого борта и с боевого марса всю скорострельную артиллерию, в то время как
шведская компания, истратив значительные средства, сумев развернуть броненосец, уменьшив его крен до 18,
отказалась от дальнейшего продолжения работ. В 1901-1902 года «Гангут» превратился в объект для
практических погружений курсантов, в результате которых были подняты еще несколько орудий и прочих
предметов. Одной из идей подъема самого броненосца была продувка его корпуса, предложенная в 1896 году
московскими инженерами Б.В.Зворыкиным и К.Ф.Блюменталем.
Н.А.Есипов вместе с инженером Л.А.Родионовым также предложили первый в мире фотоаппарат для
подводных съемок.
1897-1899 гг. Дж. Лоррэн Смит через 100 лет после первых сообщений о токсическом действии кислорода на
легкие подробно исследовал воздействие относительно небольших (досудорожных) величин парциального
давления кислорода на легочную ткань. Он проводил опыты на мышах, наблюдал кровоизлияния, гиперемию и
отек легких после пребывания животных в сжатом кислороде в течение нескольких часов и установил, что срок
появления изменений в легких и гибель животных зависят от величины парциального давления кислорода. Гибель
животных наступала при 0,8 кгс/см2 О2 на 4-е сутки, при 1,25 кгс/см2 - через 64 ч, при 1,8 кгс/см2 - через 24 ч, при 3
кгс/см2 - через 5 ч. Эта форма отравления кислородом получила название «эффекта Лоррэна Смита»
1899 г. Ханс Хорст Мейер и позднее (в 1901 г.) Чарлз Эрнст Овертон независимо друг от друга,
установили, что всякое вещество, способное в определенной концентрации растворяться в липидах клеток
организма, является наркотиком. Они вывели соответствующий коэффициент зависимости наркотической силы
веществ от их растворимости в жирах, получивший название коэффициента Мейера-Овертона. Это положение в
дальнейшем было использовано Н.В.Лазаревым (1941 г.) и другими исследователями для объяснения механизма
наркоза, вызываемого индифферентными газами под повышенным давлением.
Ханс Мейер родился в маленьком городке в Восточной Пруссии под названием Истерберг, и долгое время,
до 1904 года, работал в Марбурге, а затем, до самой смерти, в Вене. Именно в Марбурге, в 1899 году, Мейером
была написана лекция под названием «Теория алкогольного наркоза», где он привел данные не столько по
действию алкоголя, сколько о влиянии большого количества летучих анестетиков. В следующем тысячелетии
его сын Курт продолжил дело отца, и именно Курту Мейеру мы обязаны появлением такого термина как
«азотный наркоз». Овертон, работавший в Цюрихе, пришел к аналогичным выводам позднее, хотя и независимо
от Мейера.
-54-
Развитие барофизиологии, водолазной медицины и исследований биологического действия инертных
газов в XX - начале XXI вв. Вклад отечественной науки.
1900 г. Английский исследователь Л.Хилл помещал лягушек в барокамеру под давление воздуха, определял
у них артериальное давление и наблюдал движение крови в сердце. Он установил, что при быстром повышении
давления до 20-25 кгс/см2 отсутствовали изменения в токе крови. Своими исследованиями Л.Хилл опроверг
существующую теорию о том, что параличи при декомпрессионной болезни возникают от механического
сдавливания кровеносных сосудов, вследствие чего нарушается кровоснабжение головного и спинного мозга.
1900 г. Специалисты Кронштадтской водолазной школы разработали приборы для контроля состояния
водолаза под водой: младший врач школы В.П.Аннин сконструировал «кардиофон» для выслушивания тонов
сердца, инженер-механик Г.Н.Пио-Ульский создал «пневмограф» для записи дыхания, а старший врач
Н.А.Есипов изобрел «сейсмограф» для электрической записи пульса, за который получил серебряную медаль на
Парижской выставке.
1907 г. Англичанин Х.М.Вернон подтвердил исследования Мейера и Овертона, доказав высокую
растворимость азота в жирах, что впоследствии заставило думать об этом газе как о наркотике.
1909-1910 гг. Кессонный инженер И.А.Цишевский и военно-морской врач С.В.Сакович впервые в России
применили кислород для ускорения декомпрессии при кессонных и водолазных работах.
1909 г. Немецкий исследователь Г.Ф.Шреттер высказал идею вытеснения растворившегося в тканях
организма азота другим газом (метаном). Позднее австриец Гартнер предложил замещать азот во время
декомпрессии гелием.
1912 г. Первые эксперименты по определению безопасных сроков дыхания человека кислородом при его
высоком парциальном давлении (3 кгс/см2) произвели на себе немецкие исследователи А.Борнштейн и Штройнк.
Через 51 мин работы на велоэргометре они почувствовали судорожные сокращения пальцев ног, из чего сделали
вывод, что безопасное время для этих условий составляет 48 мин.
1914 г. Бриджмен показал, что белковые вещества претерпевают под давлением 5000-7000 кгс/см2
изменения, похожие на вызываемые высокой температурой, при снижении давления «коагуляция белка» была
обратимой.
1914 г. У.Эббеке обнаружил при давлениях 200-400 кгс/см2 обратимую контрактуру курарезированной
мышцы, причем ее возбудимость сначала возрастала, а затем падала. У спинальной лягушки возникали
ритмические спазматические движения конечностей, отчетливо заметные при 150-250 кгс/см2, при давлении 300
кгс/см2 появлялся обратимый паралич, а при больших давлениях - необратимый. Это состояние, вызываемое
механическим повышением давления, Эббеке назвал «механонаркозом». По существу, У.Эббеке впервые описал
часть симптомов нервного синдрома высокого давления (НСВД).
Рис. 1.46. а) В.П.Аннин, б) забор крови у водолаза после экспериментального спуска.
1918 г. Врач водолазной школы В.П.Аннин (рис. 1.46) впервые поставил вопрос об изучении отдаленных
(сроком 5-10 лет) последствий водолазного труда. Он предпринял поиски бывших водолазов, ездил по стране и
проводил обследование состояния их здоровья, которое выявило высокий процент сердечно-сосудистых
заболеваний и изменения костного аппарата. В.П.Аннин предложил классификацию профессиональных
заболеваний, разделив их на несколько групп в соответствии с клиникой и тяжестью проявления болезней. Позднее,
в 1928 г. издана книга В.П.Аннина «Патология и гигиена водолазного труда», содержащая метод лечения
декомпрессионной болезни, разработанный В.П.Анниным, Я.И.Сози и К.А.Павловским. Повышение давления
производилось до исчезновения симптомов заболевания, после выдержки под максимальным давлением (не более
10 мин) давление снижалось до атмосферного. Скорость снижения давления определялась самочувствием и общим
состоянием больного.
-55-
1919 г. Чарльз Кук в Вашингтоне провел первый опыт применения смеси гелия и кислорода в качестве
заменителя воздуха для людей, работающих под давлением.
1919 г. Профессор Массачусетского университета Элиу Томпсон (рис. 1.47) предложил использовать
кислородно-гелиевую смесь (КГС) в опытах на животных при глубоководных погружениях.
Рис. 1.47. Элиу Томпсон.
а	б
Рис. 1.48. а) Роберт Девис, б) проект подводного дома.
1920 г. Сэр Роберт Дэвис (рис. 1.48), один из старейших производителей водолазного снаряжения,
«подводный старец», как его называл Джеймс Даган, предложил проект подводного дома, устанавливаемого на
дне для длительного пребывания водолазов. Дом состоял из трех отсеков (жилого при нормальном давлении с
баллонами сжатого воздуха, кислорода, системой вентиляции и очистки среды, шлюзового для декомпрессии
водолазов, водолазного отсека) и балластной цистерны. Видимо, ознакомившись с этим проектом, советский
фантаст Александр Беляев написал роман «Подводные земледельцы», его же перу принадлежит и «Человек-
амфибия».
1924 г. В США состоялись первые экспериментальные погружения на КГС.
1922 г. Н.Н.Семенов показал, что при определенной концентрации кислорода реакция окисления фосфора в
вакууме прекращалась. Введение аргона вызывало реакцию окисления в виде вспышки. Эти опыты приблизили
создание теории цепных химических реакций Н.Н.Семеновым, который в то время предсказал важную роль
аргона в жизненных процессах.
1930-е гг. Большая роль в решении фундаментальных и прикладных вопросов высотной физиологии
принадлежит московской школе физиологов, которая формировалась у предшественников ГосНИИИ военной
медицины МО РФ в процессе решения проблем военной и гражданской авиации. Первый этап ее становления
совпал с бурным развитием авиации в 30-е годы. Исследования в области высотной физиологии проводились
на базе 4-го авиационного сектора НИИСИ РККА, созданного в 1930 г., а с 1935 по 1942 год в институте
авиационной медицины РККА им. И.П.Павлова.
Большой вклад в изучение физиологических эффектов влияния высотных факторов (гипоксии, гипобарии,
гипотермии) на организм летчика, разработку средств и методов защиты во время полета внесли Д.Е.Роземблюм,
А.П.Аполлонов. В.Г.Миролюбов, А.Г.Кузнецов, Д.И.Иванов, В.Г.Скрыпин. Это позволило разработать
отечественную кислородно-дыхательную аппаратуру для военных самолетов, обеспечить рекордные полеты
стратонавтов И.Д.Усыскина, А.Б.Васенко и П.Ф.Федосеенко в 1934 году, подготовку и осуществление
рекордных перелетов экипажей С.Леваневского в 1934 году, В.П.Чкалова и М.М.Громова в 1938 году.
Рис. 1.49. а) одна из первых барокамер ЭПРОНа с клепаным корпусом, б) рейдовая маска ЭПРОНа
с постоянной подачей воздуха и ротовым регулятором потока.
-56-
1935 г. Создана Постоянная комиссия по аварийно-спасательному делу (АСД) АН СССР во главе с
Л.А.Орбели с участием сотрудников кафедры физиологии ВМедА (М.П.Бресткин, Е.М.Крепс,
С.И.Прикладовицкий, Б.Д.Кравчинский, С.П.Шистовский, А.Г.Жиронкин, В.Г.Жижиков, С.М.Дионесов),
специалистов ЭПРОНа (К.А.Павловский, Ф.А.Шпакович) и Краснознаменного учебного отряда подводного
плавания (И.П.Шабельский, И.И.Выскребенцев, Б.А.Иванов, С.П.Кийко) для решения вопросов освоения
больших глубин и спасения подводников из затонувших подводных лодок (рис. 1.49).
1935-1939 гг. Американский врач-исследователь А.Бенке с соавторами сделал заключение о том, что азот
воздуха является причиной наркотического эффекта, а также определил допустимые концентрации кислорода
при дыхании в барокамере и под водой.
1936 г. А.Барач и М.Экмен в США впервые успешно применили в клинической практике кислородно-
гелиевую смесь (КГС) комнатной и термонейтральной для человека температуры для лечения бронхиальной
астмы и обструкции гортани.
1936 г. Е.М.Крепс, К.А.Павловский, С.И.Прикладовицкий и др. провели исследование особенностей
насыщения организма индифферентными газами в зависимости от характера дыхания, а также установили
безвредность КГС для пребывания живых организмов под давлением.
1937-1941 г. К.Мейером (1937) и Н.ВЛазаревым (1937, 1938, 1940, 1941) разработана теория
физиологического действия неэлектролитов, к которым относятся азот, водород и инертные газы. Эта
теория основывается на закономерности, выявленной Х.Мейером (1899) и Ч.Овертоном (1901), о том, что всякое
вещество, инертное в химическом отношении, но растворимое в жирах и липоидах, является наркотиком. Расчеты,
выполненные Н.В.Лазаревым (1943), показали, что азот, растворяющийся в липоидах в 5,24 раза лучше, чем в
воде, является сильным наркотиком, по силе наркотического действия превосходящим этиловый спирт и стоящим
близко к этиловому эфиру.
1938 г. Американский врач Г.Иверсул рекомендовал применять кислородно-гелиевую смесь (КГС) при
расстройствах дыхания во время наркоза и в послеоперационный период. Успешно применил эту смесь на 100
больных.
1938-1939 гг. Л.А.Орбели, К.А.Павловский, М.П.Бресткин, Б.Д.Кравчинский и др. провели
экспериментальные спуски с использованием для дыхания сжатого воздуха и КГС, а также провели широкие
исследования токсического действия азота и гелия на организм животных.
1939 г. На кафедре нормальной физиологии Военно-морской медицинской академии Н.А.Кривошеенко
начал читать курс специальной физиологии (водолазной медицины).
1940 г. Создана специальная баролаборатория на кафедре физиологии ВМедА на кредиты, лично
отпущенные Наркомом обороны СССР К.Е.Ворошиловым. Ее основным оборудованием стала барокамера с
предкамерой и гидротанком диаметром 2,0 м общим объемом 13,5 м3 для проведения исследований под давлением
до 20 кгс/см2. Возглавил лабораторию военврач 2 ранга М.П.Бресткин. Баролаборатория долгое время была
основной базой изучения действия высоких давлений искусственных газовых смесей и водной среды на организм
человека. И.И.Выскребенцев, Б.А.Иванов, С.П.Кийко, Н.В.Соловьев и инженер баролаборатории А.А.Василюк
разработали и изготовили специальный автономный аппарат, который применялся при спусках водолазов в
барокамере и первых спусках в морских условиях. Под руководством Л.А.Орбели и Е.М.Крепса сотрудники
кафедры физиологии С.И.Прикладовицкий, Б.Д.Кравчинский, А.Г.Жиронкин, В.Г.Жижинов и главный врач
ЭПРОНа К.А.Павловский провели обстоятельное изучение токсического действия на организм двуокиси
углерода и кислорода. Они определили нормы безопасного времени дыхания кислородом при различных давлениях
и разработали сокращенные режимы декомпрессии с применением дыхания кислородом на конечных остановках
декомпрессии. Б.Д.Кравчинским и С.П.Шистовским были разработаны режимы декомпрессии водолазов для
спуска на глубины до 200 м с использованием для дыхания КГС и проведены первые спуски на эту глубину.
Впервые в мире человеком была достигнута небывалая для того времени глубина 200 м в условиях сухой
барокамеры с использованием индивидуального спасательного аппарата (ИСА). Группа научных сотрудников
ВМедА и Постоянной комиссии по аварийно-спасательному делу (Бресткин М.П., Павловский К.А., Жиронкин
А.Г., Голодов И.И., Соловьев Н.В. и Василюк А.А.) начали работу по применению в водолазном снаряжении
газового инжектора, который позволил соединить преимущества вентилируемого снаряжения и экономный расход
дорогостоящего газа гелия.
1940 г. К.А.Павловский (рис. 1.50) написал учебник для водолазного техникума «Гигиена и физиология
спусков под воду в различном водолазном снаряжении», переизданный в 1943 г., в котором освещены организация
водолазных спусков, санитарно-гигиенические условия работы в водолазном снаряжении, предупреждение
заболеваний водолазов и оказание первой помощи. Для лечения декомпрессионной болезни им было предложено
при компрессии до 18 м дышать кислородом, а при отсутствии лечебного эффекта продолжать компрессию
воздухом до исчезновения симптомов болезни. Декомпрессия проводилась по рабочему режиму для спусков под
воду, ас 18 м - на кислороде. При этом время выдержек на остановках увеличивалось в 1,5-2 раза.
-57-
Рис. 1.50. а) К.А.Павловский, б) испытания новых дыхательных смесей под руководством
К.А.Павловского - в центре.
Рис. 1.51. Сотрудники и слушатели кафедры физиологии ВММА в 1950 г. Сидят справа налево: второй -
В.Н.Черниговский, третий - К.М.Быков; стоят справа налево: первый - И.А.Сапов, пятый - В.В.Смолин.
1940 г. К.М.Быков возглавил организованную кафедру физиологии ВММА (рис. 1.51), секцию физиологии в
особых условиях Ученого медицинского совета Главного военно-медицинского управления ВМФ. В одном из двух
направлений - водолазной физиологии и медицине - проводились активные исследования и обучение курсантов.
Под его руководством в кратчайшие сроки кафедра была оснащена водолазным и летным снаряжением,
высотными, водолазными и экспериментальными барокамерами. В эти годы стали учениками К.М.Быкова и
защитили диссертации А.В.Рикль, В.Н.Черниговский, Н.Ю.Беленков, И.А.Сапов, А.П.Мясников и мн.др.
а	б	в
Рис. 1.52. а) Н.В.Лазарев, б) Н.В.Лазарев с экспериментальной барокамерой,
в) график сравнительного действия на лабораторных животных гелия, азота и аргона.
-58-
1941 г. Н.ВЛазарев (рис. 1.52) провел исследования по биологическому (токсическому) действию
индифферентных газов под давлением на организм животных. Вышла его книга «Биологическое действие газов
под давлением», ставшая настольной для всех последующих поколений барофизиологов не только в нашей стране.
Сравнивая наркотическую силу различных наркотиков, Н.В.Лазарев пришел к выводу, что сила наркотического
действия веществ тем больше, чем менее полярны и более крупны их молекулы. В связи с этим гомополярные
молекулы азота, водорода и «благородных газов», по его мнению, должны обладать сильным наркотическим
действием. По наркотическому действию при нормальном и повышенном давлении Лазарев расположил ряд газов:
Хе - Кг - Аг - N2 - Н2 - Ne - Не, доказав этим биологическое действие индифферентных газов.
1941 г. Под общим руководством Л.А.Орбели и при участии в качестве ведущих специалистов
М.П.Бресткина и Е.М.Крепса были проведены безаварийные спуски в мягком снаряжении на «глубины» до 200 м
в гидротанке барокамеры.
1941 г. ПЛ.Капица разработал теорию получения жидкого кислорода из воздуха и получения инертных
газов в промышленных масштабах, на основе которой было налажено промышленное производство кислорода и
позднее инертных газов уже во время Великой Отечественной войны.
С 1942 года в период Великой отечественной войны основные исследования по гипобарии проводились на
базе созданного Центрального научно-исследовательском авиационного госпиталя в Сокольниках. В те годы
была введена методика барокамерных испытаний летчиков Д.И.Иванова.
1943-1947 гг. А.В.Риккль и Н.М.Кривошеенко исследовали причины отравления водолазов углекислым
газом, кислородного голодания и методы их профилактики, а также установили закономерности изменений
условно-рефлекторной деятельности у собак, возникающих под влиянием повышенного давления воздуха и
кислорода. Н.К.Кривошеенко исследовал патогенез, профилактику и лечение баротравмы легких у водолазов.
1945 г. Создан Научно-исследовательский институт аварийно-спасательной службы ВМФ (в
дальнейшем - 11 НИИ ВМС, 91 НИЦ АСД МО, 40 НИИ аварийно-спасательного дела и глубоководных работ МО,
40 ГосНИИ МО), с деятельностью которого на многие годы связано совершенствование водолазного снаряжения,
методов проведения водолазных спусков и работ, их медицинского обеспечения. Первым начальником НИИ
назначен капитан 1 ранга Н.И.Евдосеев. Впоследствии начальниками были: капитан 1 ранга Г.Ф.Кроль (1950-1957
гг.), Герой Советского Союза контр-адмирал Н.А.Лунин (1957-1962 гг.), Герой Советского Союза контр-адмирал
С.Д.Зюзин (1962-1968 гг.), контр-адмирал П.П.Еременко (1968-1976 гг.), контр-адмирал В.Л.Зарембовский
(1976-1990 гг.), контр-адмирал А.И.Пивак (1990-1999 гг.), вице-адмирал Ю.А.Сухачев (1999-2003), а с 2005 г.
институт возглавляет контр-адмирал В.В.Калинин. В институте работали известнейшие врачи-спецфизиологи
К.А.Павловский, Н.М.Кривошеенко, 3. С. Гу си некий, И. А. Александров, В.В.Смолин, В.И.Тюрин, Г.М.Соколов,
Б.Н.Нессирио, В.В.Семко, Л.Г.Медведев, Г.ИЛасточкин, В.И.Советов, Г.П.Мотасов, А.И.Дмитрук и мн.др.
Институт обладает уникальной базой гипербарических комплексов, включающей: опытовый бассейн; ПДК-2; ГРК-
30 и ГБК-50 - барокомплексы длительного пребывания человека, на имитацию глубин 300 и 500 метров
соответственно, с системами жизнеобеспечения, исследовательской аппаратурой, гидротанками для испытаний в
водной среде водолазного снаряжения, инструмента, технологических процессов и т.д.; КИЖ - барокомплекс
длительного пребывания с системами жизнеобеспечения и уникальными манипуляторами для исследований на
крупных лабораторных животных (собаках, обезьянах и т.д.) с имитацией погружений до глубин 1000 метров.
Сейчас кажется удивительным, что этот барокомплекс построили только для животных, ведь его можно было и
спроектировать и модернизировать для проведения исследований и с участием человека. Всего создано три таких
комплекса: кроме этого института также в Институте эволюционной физиологии и биохимии им И.М.Сеченова и в
ОКБА, комплекс из которого впоследствии был перенесен в НИИГВТ М3 СССР и модернизирован под человека.
Произведенные затраты на его дооборудование составляли до 10% общей его стоимости. Эта модернизация
позволяла уже в начале 80-х годов прошлого столетия провести имитационные погружения человека на глубины
500-1000 метров. Сейчас в 40 НИИ МО штаты врачей и ученых, исследования по гипербарической физиологии и
водолазной медицине резко сокращены, что свидетельствует о тревожной тенденции снижения внимания к
гипербарической науке.
Рис. 1.53. Арне Зеттерстрем, этапы водолазного спуска.
1943-1944 гг. Швед Арне Зеттерстрем (рис. 1.53), используя 4%-ную кислородно-водородную смесь, в
обычном скафандре впервые совершил погружения на 110, 144 и 162 м.
-59-
Рис. 1.54. а) Л.А.Орбели, б) проведение глубоководных водолазных спусков до 200 м на водолазном судне «Алтай»
в 1946 году (стоят, слева направо - Е.М.Крепс, Л.А.Орбели и К.А.Павловский, сидят в беретах, слева направо -
водолазы-глубоководники С.П.Кийко, Б.А.Иванов, И.И.Выскребенцев), в) А.Г.Жиронкин.
в
1946 г. Под руководством Л.А.Орбели и Е.М.Крепса на Черноморском флоте в районе Сухуми со
спасательного судна «Алтай» проведены глубоководные водолазные спуски (рис. 1.54). В работе принимали
участие К.А.Павловский, А.Г.Жиронкин, З.С.Гусинский, И.А.Александров, водолазы И.И.Выскребенцев,
Б.А.Иванов, С.П.Кийко, Л.Ф.Кобзарь и др. Экспериментальные спуски проводились на глубины до 200 м в
индивидуально-спасательном аппарате (ИСА) на КГС с использованием открытого водолазного колокола.
Проведено 50 парных водолазных спусков, испытаны инжекторно-регенеративное снаряжение ГКС-1 и закрытый
водолазный колокол А.З.Каплановского. Однако это достижение осталось неизвестным для мировой
общественности, и длительное время рекордом считался спуск в 1956 г. английского водолаза Дж.Вуки на
глубину 183 м.
В 1947 году был воссоздан Институт авиационной медицины. Следующий этап развития авиационной
медицины и высотной физиологии совпал с созданием ракетной авиации и необходимостью обеспечить
безопасность при стратосферных полетах. Были изучены физиологические аспекты дыхания кислородом под
избыточным давлением, обоснованы требования к кислородно-дыхательной аппаратуре и высотному
компенсирующему снаряжению. В работах под руководством А.Г.Кузнецова в разные годы принимали участие
Д.И.Иванов, А.П.Аполлонов, А.А.Корешков, В.И.Попов, П.К.Исаков, Г.Г.Струа, В.Г.Скрыпин, М.И.Вакар,
С.А.Гозулов, В.Б.Малкин, а также инженеры А.И.Шапошников, В.В.Каменский, Х.В.Быховский, П.Г.Адамов.
Позже к ним присоединились Н.А.Агаджанян, В.К.Бондаренко, М.М.Осипова, А.С.Цивилашвили,
Ф.В.Бабчинский, И.Н.Черняков, Е.А.Коваленко, В.А.Смирнов, В.Н.Поляков, М.А.Тихонов.
Начиная с 1948 года, под руководством В.И.Яздовского были начаты исследования по обоснованию
требований к средствам защиты и спасения человека в космическом полете, участию в разработке и испытании
космических скафандров. В этих исследованиях принимали участие А.М.Генин, О.Г.Газенко, С.Г.Жаров,
Л.Г.Головкин,
а	б	в	г
Рис. 1.55. а) Е.М.Крепс, б) М.П.Бресткин, в) З.С.Гусинский, г) И.А.Александров.
1949 г. Постоянная комиссия по АСД под руководством Л.А.Орбели, Е.М.Крепса и М.П.Бресткина с
участием З.С.Гусинского, А.Ф.Панина, А.Г.Жиронкина и др. приступила к изучению возможности
продолжительного пребывания подводников под повышенным давлением. Проведены эксперименты на собаках
под давлением до 100 м вод.ст. с экспозицией до 3 суток.
-60-
1950-1952 гг. А.П.Бресткин (рис. 1.55) провел серию экспериментов по изучению закономерностей
образования газовых пузырьков в жидких средах, пересыщенных разными газами, и установил факт различной
способности разных сред и тканей удерживать индифферентные газы в состоянии пресыщения. Результаты
послужили исходными данными для расчетов режимов декомпрессии.
1951 г. Американцы С.Куллен и Е.Гросс апробировали ксеноновый наркоз на двух пациентах. Этот год
считается исходной датой в истории клинического применения ксенона в качестве анестетика.
а
б
Рис. 1.56. а) В.И.Тюрин в 1945 году, б) В.И.Тюрин в 2005 году ведет занятия на кафедре физиологии подводного
плавания.
1951 г. В.И.Тюрин и ГЛ.Зальцман разработали единые водолазные таблицы для декомпрессии водолазов
при спусках с использованием для дыхания воздуха и кислорода.
а	б	в
Рис. 1.57. а) Е.Э.Герман, б) И.А.Сапов, в) А.А.Мясников (слева) и Л.Г.Медведев,
г) практические занятия по газоанализу, 1958 год, Г.М.Соколов (слева) и И.П.Комордин
- будущий главный водолазный врач ВМФ, д) барокамерный зал кафедры.
-61 -
1952 г. Образована кафедра спецфизиологии ВММА, впоследствии переименованная в кафедру физиологии
подводного плавания и аварийно-спасательного дела ВММА, а затем ВМедА, с начала 90-ых - в кафедру
физиологии подводного плавания. Начальниками кафедры в разное время были: доцент, полковник медицинской
службы Е.Э.Герман (1952-1967 гг.), профессор, генерал-майор медицинской службы И.А.Сапов (1967-1988 гг.),
профессор, полковник медицинской службы Л.Г.Медведев (1988-1993 гг.), профессор, полковник медицинской
службы В.И.Кулешов (с 1993 г.) (рис. 1.57). Ныне кафедрой заведует профессор, полковник медицинской службы
А.А.Мясников. Кроме обычного лекционного курса, семинаров и лабораторных занятий на кафедре
предусматривалось изучение основных типов водолазного снаряжения, спасательного снаряжения подводников и
аварийно-спасательных устройств подводных лодок. Отрабатывались также задачи по курсу подготовки
подводников, проводились водолазные спуски в различных типах снаряжения в бассейнах, гидротанках и на
открытых акваториях.
1952-1954 гг. И.А.Александровым, Б.В Лазаревым-Станищевым, ГЛЗальцманом, В.В.Смолиным,
В.Н.Смухниным и др. проведены исследования в барокамерах на животных и с участием испытуемых по
"продолжительному пребыванию в условиях повышенного до 4, 5, 7 и 9 кгс/см2 давления воздуха. В результате
за 5 лет до американского врача Д.Бонда были получены основные исходные данные для метода длительного
пребывания под повышенным давлением (рекомендованы сроки безопасного пребывания людей и животных;
установлено, что основным ограничивающим фактором является повышенное давление кислорода, парциальное
давление которого не должно превышать 0,4-0,6 кгс/см2; вторым фактором признано наркотическое действие азота,
который должен быть замещен гелием; разработаны и проверены ориентировочные режимы декомпрессии для
практически полного насыщении организма азотом воздуха при применявшихся величинах давления). Однако
результаты исследований не вылились в разработку метода насыщенных погружений (выполнения водолазных
работ из условий длительного пребывания).
а	б	в
Рис. 1.58. а) А.В.Лебединский, б) Ю.Г.Нефедов, в) слева направо: Президент АН СССР В.М.Келдыш,
Ю.Г.Нефедов, Ю.И.Григорьев, А.И.Бурназян в ИБФ, 1962 год.
1953 г. Ю.Г.Нефедов возглавил секретную лабораторию по изучению обитаемости атомных подводных
лодок (АПЛ) в Институте биофизики (ИБФ) 3 ГУ при М3 СССР, директором которого был в то время академик
А.ВЛебединский (Рис. 1.58). (В 1963 году, после подписания Н.С.Хрущевым постановления о создании Института
медико-биологических проблем, А.ВЛебединский стал его первым директором, а Ю.Г.Нефедов - первым
заместителем). В этом же году главком ВМФ Н.Г.Кузнецов, начальник 3 ГУ при М3 СССР А.И.Бурназян и другие
ответственные лица приняли смелое решение - провести сотрудникам этой лаборатории натурный эксперимент по
обитаемости подводной лодки Б-2 «Декабрист» в течение 60 суток с участием действующего экипажа этой лодки с
новыми системами жизнеобеспечения (СЖО). Эксперимент показал, что СЖО справились с очисткой среды и
поддержанием заданных параметров микроклимата, а экипаж на 60-е сутки без замечаний привел «Декабриста» к
пирсу. Затем были эксперименты длительностью 90, 125, 336 суток. Эти исследования стали базисом новой науки
об обитаемости живых организмов в космических, подземных, подводных гермообъектах длительного пребывания
человека в искусственной газовой среде и воспитали не одно поколение талантливых ученых. Позже, с конца 60-ых
годов в ОКБА Ю.С.Шилейкису - главному конструктору проблемы «Океан» - со своим коллективом,
участвовавшим в создании СЖО для АПЛ, удалось создать надежные системы жизнеобеспечения длительного
пребывания человека в глубоководных водолазных комплексах на глубинах 300, 500 и 1000 метров.
1955 г. Вышел первый «Учебник специальной физиологии» под редакцией Е.Э.Германа, в создании которого
принимали участие В.К.Абросимов, В.А.Алексеев, С.Е.Буленков, Н.А.Зимкин, Н.Т.Коваль, Б.В.Лазарев-
Станищев, Н.АЛапшин, С.В.Миропольский и И.И.Савичев.
-62-
В	г	д
Рис. 1.59. а) В.В.Смолин, б) В.В.Смолин (в центре) и коллеги возле транспортных баллонов с гелием на
палубе водолазного судна «Зангезур», Каспийское море, 1956 год, в) В.В.Смолин с судовым врачом А.В.Синчуком
у барокамеры обеспечения готовят дыхательный аппарат для ускоренной декомпрессии после глубоководного
спуска, г) водолаз в снаряжении ГКС-3, в котором была достигнута глубина 305 м, д) в санатории после серии
экспериментальных погружений до 305 метров сидят слева направо: Н.Т.Коваль, В.В.Смолин, Н.К.Кривошеенко,
И.И.Выскребенцев, стоят: П.Я.Поражевский, В.С.Курочкис, Д.Д.Лимбенс, С.Е.Буленков.
1956 г. Н.К.Кривошеенко, В.В.Смолин, С.Е.Буленков, Н.Т.Коваль, И.И.Выскребенцев и Б.А.Иванов
впервые в мире с водолазного судна «Зангезур», провели в Каспийском море многократные экспериментальные
водолазные спуски на глубину 305 м (за 6 лет до единственного спуска на такую глубину Г.Келлера) (рис. 1.59).
Непосредственно в спусках участвовали водолазы Д.Д.Лимбенс, П.Я.Поражевский, В.С.Шалаев,
АЛ.Ковалевский, В.С.Курочкис и др. Было установлено, что при быстрой компрессии водолазы на глубине 300 м
не могут выполнять физическую работу. При этом В.В.Смолин впервые зарегистрировал ЭКГ у водолазов на
глубинах от 200 до 300м и по данным ЭКГ выявил мышечный тремор, т.е. развитие симптомов НСВД, связав
их с охлаждающим действием гелия.
1956 г. Голландский хирург А.Боерема доказал возможность существования при 3,5 кгс/см2 кислорода
животного, весь объем крови которого замещен кровезаменителем. Этот год можно считать началом становления
гипербарической оксигенации.
1959 г. Капитан 1 ранга медицинской службы США Д.Бонд экспериментально разработал и обосновал метод
насыщенных погружений (метод ДП).
1960 г. Двадцатишестилетний швейцарский профессор математики Ганс Келлер, используя особую газовую
смесь, совершил погружение на глубину 156 м в аппарате типа водолазного колокола на озере Лаго Маджоре
(Швейцария). Применяя разработанные совместно с профессором физиологии Альбертом Бюльманом методы и
таблицы погружения и подъема, Г.Келлер совершил подъем за 45 мин (вместо 7 ч по существующим правилам) без
проявлений глубинного опьянения и декомпрессионной болезни. Во время спуска и подъема Г.Келлер использовал
для дыхания четыре различные газовые смеси, пропорциональный состав газов в которых менялся с глубиной
погружения. Перед спуском и после всплытия исследователь дышал в течение часа чистым кислородом. В 1961 г.
Г.Келлер спустился на глубину 222 м на озере Лаго Маджоре. При этом своем новом достижении на декомпрессию
он затратил всего 80 мин, пробыв на глубине 3-4 мин.
-63-
Рис. 1.60. а) Г.М.Соколов, б) крайний справа - Г.М.Соколов, слева - будущий космонавт В.И.Рождественский,
в) глубоководный спуск в наблюдательной камере.
1961 г. Г.М.Соколов (рис. 1.60) первым из флотских врачей-спецфизиологов освоил глубину 160 м в
снаряжении ГКС-3, после чего он на протяжении ряда лет регулярно спускался под воду, в том числе в паре с
будущим летчиком-космонавтом СССР Героем Советского Союза В.И.Роадественским, для выполнения
подводных работ и поддержания готовности к оказанию помощи экипажу затонувшей подводной лодки.
Рис. 1.61. а) Г.Л.Зальцман, б) экспериментальные барокамеры ВМА 40-60 годов XX века,
в) блок-схема барокомплекса длительного пребывания для исследований на животных.
1961 г. Г Л.Зальцман (рис. 1.61) в книге «Физиологические основы пребывания человека в условиях
повышенного давления газовой среды» привел результаты своих исследований по регистрации у водолазов
тремора дистальных отделов рук на глубине 160 м в кислородно-гелиевой среде, а также по выявлению тремора в
опытах на мышах при температуре в барокамере 30 °C и более. Тремор в кислородно-гелиевой среде под давлением
наблюдали и раньше, но именно ГЛЗалъцман связал возникновение тремора не с охлаждением, а с действием
гелия на центральную нервную систему, которое он считал наркотическим, точнее он разделил его на
действие объемного сжатия - механонаркоз и биологические эффекты газов - хемонаркоз. Он указал на
перспективу использования кислородно-азотно-гелиевых смесей.
1962 г. Л.Н.Буачидзе и В.П.Смольников впервые в России предприняли попытку провести ксеноновый
наркоз.
-64-
Рис. 1.62. а) Эдвин Линк, б) подводный дом-барокамера Э.Линка, в) первый в мире акванавт Р.Стеньюи.
1962 г. Под руководством Эдвина Линка (США) в гавани Вильф-ранш-сюр-Мер (Французская Ривьера) 6
сентября проведен первый подводный эксперимент длительного пребывания человека под водой по
программе «Человек в море» (рис. 1.62). Роберт Стенюи - первый в мире акванавт, пробыл 26 ч в кислородно-
гелиевой среде (КГСр) на глубине 61 м, после чего декомпрессия составила 5 суток.
а	б
Рис. 1.63. а) Б.В.Петровский, б) гипербарический центр ВНЦХ АМН СССР.
1963 г. Борис Васильевич Петровский (рис. 1.63), академик, министр здравоохранения СССР, стоял у
истоков создания в стране сети отделений гипербарической оксигенации, создал и возглавил Всесоюзный научный
центр хирургии, в составе которого за несколько лет был построен крупнейший в мире гипербарический
медицинский центр, в котором регулярно на протяжении десятков лет проводились сложнейшие хирургические
операции под давлением. К сожалению, из-за слабости последующих руководителей, этот уникальный бароцентр в
настоящее время прекратил свое существование.
1963-1967 г. В.В.Смолин, К.М.Рапопорт и Г.А.Кучук провели сравнительные исследования действия на
организм человека смесей кислорода с азотом, аргоном и гелием в условиях повышенного давления, а также
совместного действия индифферентных газов.
Рис. 1.64. а) барокомплекс для исследования предельных скоростей компрессии и декомпрессии на собаках и
обезьянах, б) барокомплекс КИЖ для исследования влияния насыщенных погружений на всех видах лабораторных
животных ИЭФБ им. И.М.Сеченова.
-65-
1964 г. Лабораторию физиологии организма в экстремальных условиях Института эволюционной
физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова возглавил Г Л Зальцман и развернул опережающие исследования на
животных по разработке метода длительного пребывания в условиях повышенного давления (рис. 1.61 в, 1.64).
Лаборатория была оснащена рядом современных исследовательских барокамер для животных, а в начале 1980-х
годов был сдан в эксплуатацию уникальный гипербарический комплекс длительного пребывания КИЖ-100,
оснащенный сложнейшими оптико-механическими манипуляторами для исследований на животных, включая
обезьян, под давлением до 100 кгс/см2, а также барокомплекс для проведения взрывной компрессии и декомпрессии
на крупных лабораторных животных. В дальнейшем лабораторию возглавлял И.А.Александров, а с 1987 г. по
настоящее время ею руководит И.Т.Демченко. С середины 90-ых годов прошлого века барокомплексы
законсервированы, работа в лаборатории фактически свернута, сотрудники лаборатории проводят исследования
только по грантам в США.
а	б
Рис. 1.65. а) Н.А.Агаджанян, б) Г.С.Титов готовится к космическому полету, в центре - Н.А.Агаджанян.
1964 г. Академик АМН СССР Н.А. Агаджанян (Рис. 1.65) прикомандирован в ИМБП, где продолжил
исследования в области высотной физиологии. Им были проведены экспедиции в горы Тянь-Шаня, Памира,
Кавказа, Антарктиду, сформулирован ряд основополагающих положений экстремальной физиологии.
1967 г. А.П.Мясников издал монографию «Медицинское обеспечение легководолазов и аквалангистов».
Монография предназначена для водолазных врачей, а также для врачей-клиницистов, использующих повышенное
давление газовой среды как лечебное средство. В 1977 г. вышло второе издание книги под названием
«Медицинское обеспечение водолазов, аквалангистов и кессонных рабочих».
1967 г. Йоханнес Кильстра с соавторами показал, что у мышей, дышавших оксигенизированной жидкостью
или флюрокарбоном при давлениях от 50 до 100 кгс/см2, возникали тремор, некоординированные движения
конечностей и судороги. После перерезки спинного мозга типичные для «гелиевого наркоза» мышечные
расстройства наблюдались краниальнее, но не каудальнее места перерезки. При этом у мышей была
зарегистрирована брадикардия, возникающая и у водолазов в реальных и имитационных погружениях. Таким
образом, предположение о том, что «гелиевый наркоз» (нервный синдром высокого давления, НСВД) у
млекопитающих, а следовательно, и у человека, вызван не гелием, а повышенным давлением, т.е. объемным
сжатием тканей организма - подтвердилось.
Рис. 1.66. а) П.Беннетт, б) симпозиум по баробиологии в отделе барофизиологии и водолазной
медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН (2003 год) - Б.Н.Павлов, П.Беннетт, В.В.Смолин, Г.М.Соколов.
-66-
1967 г. Питер Беннетт (рис. 1.66) показал, что азот и аргон под повышенным давлением уменьшали
поверхностное натяжение фосфолипидного монослоя куриного яйца, а гелий и неон увеличивали его, сокращая
площадь монослоя. В опытах на животных доказано, что кислородно-азотно-гелиевая смесь препятствует
появлению тремора и судорог, причем оптимальное соотношение гелия и азота составляет девять к одному.
1967 г. В 40 НИИ МО по заданию Аварийно-спасательной службы (АСС) ВМФ были предприняты научные
исследования по разработке метода длительного пребывания (ДП). После переоборудования лабораторной базы 40
НИИ МО в гидрорекомпрессионной барокамере ГРК-30 в 1968 г. были начаты исследования по ДП с участием
испытуемых в лабораторных и морских условиях. Руководителем исследований по ДП был заместитель
начальника Института А.И.Фигичев, его заместителями - З.С.Гусинский и В.Г.Духовской, руководителем и
ответственным исполнителем всех медицинских исследований - В.В.Смолин, а технических исследований -
Г.Б.Березин. Лабораторной базой, на которой проводились исследования, руководил В.П.Журавлев.
Исследования проводились под научно-методическим контролем Постоянной комиссии по аварийно-
спасательному делу АН СССР под руководством академиков Е.М.Крепса и В.Н.Черниговского. В послевоенные
годы секретарями комиссии были З.С.Гусинский и в последние годы В.И.Тюрин. К исследованиям при
разработке метода ДП для глубин до 300 м на отдельных этапах НИР привлекались специалисты ряда учреждений
Минобороны, Минздрава СССР и АН СССР. Всего в период с 1967 по 1974 г. 40 НИИ МО было проведено в
лабораторных условиях 13 экспериментов в кислородно-азотно-гелиевых средах под давлением от 5 до 300 м
вод.ст. с продолжительностью пребывания от 10 до 30 суток и 3 эксперимента в кислородно-азотной среде под
давлением 20 и 40 м вод.ст. продолжительностью по 10 суток. Участники рекордного 30-суточного морского
эксперимента, проведенного в 1970 г. на глубине 100 м на первой в мире подводной лодке проекта 666 с
комплексом длительного пребывания, акванавты В.А.Вишняков9 Г.М.Соколов, Г.Р.Пелых и Д.Е.Гондз были
удостоены высоких правительственных наград. В 1971 г. по результатам опытового учения на Черноморском
флоте метод ДП был официально внедрен в практику ВМФ. В результате проведенных исследований были
определены безопасный состав газовой среды и параметры микроклимата; разработаны режимы труда, отдыха и
питания акванавтов, режимы компрессии, декомпрессии и лечебной рекомпрессии, медико-технические
требования к водолазному снаряжению для выполнения работ методом ДП на глубинах до 300 м. Руководителем
этой работы был Г.М.Соколов.
Рис. 1.67. а) К.Фрюктюс, б) водолаз-глубоководник выполняет сложные технические работы
на глубине более 300 м без проявления нервного синдрома высокого давления.
1968 г. Ксавье Фрюктюсом (рис. 1.67) симптомокомплекс неврологических расстройств организма,
возникающий при повышенном давлении, был назван «гипербарическим гелиевым нервным синдромом», Ральфом
Бауэром - «синдромом высоких давлений», а в их совместной работе - «нервным синдромом высокого давления».
1968 г. Р.Брауэр выдвинул гипотезу о том, что добавление в КГС водорода позволит отодвинуть пороги
возникновения судорог при НСВД, и посоветовал А.Делозу использовать этот газ. Вслед за этим фирма «Комекс»
начала строительство специальных водородных барокамер и затем осуществила программу «Гидра», блестящим
завершением которой стало погружение акванавтов на максимальную глубину 701 метр в рамках программы
«Гидра-IX». В этой же серии экспериментов в дальнейшем (в 1992 г.) один из акванавтов на рабочей глубине 200 м
на изопрессии оставался в течение 73 сут.
1969 г. В НИИГВТ М3 СССР создана лаборатория, а затем после объединения ее в 1971 г. с лабораторией
охраны труда и профзаболеваний кессонных рабочих ЦНИИ охраны труда, возглавляемой с середины прошлого
века известным кессонным врачом Н.Н.Щупаковым, организован отдел подводной биомедицины, который
возглавляли Г.И.Куренков, А.В.Сыровегин и Б.О.Яхонтов. Отдел в своем составе к 1985 году имел 4 лаборатории,
численность более 120 человек, барокамеры для исследований на животных, водолазную барокамеру ПДК-2,
-67-
водолазное судно с барокамерой РКУМ «Акванавт» водоизмещением 240 per. тонн, исследовательский
барокомплекс СЖО «Баротехника-1» с двухотсечной барокамерой «КИЖ», прошедший технические испытания на
1000 м.вод.ст. и физиолого-гигиенические испытания с участием испытуемых в ДП на 100 метров. В 1987 году, во
многом усилиями И.П.Комордина, начальника управления космической биологии и медицины 3 ГУ при М3 СССР,
во время службы - главного водолазного врача ВМФ, полковника м/с в отставке, отдел подводной биомедицины
Постановлением ГКНТ СССР и Приказом М3 СССР передали в состав ИМБП. Формировался гипербарический
центр Минздрава и Мингазпрома. Но в 1988 году межведомственной комиссией по приемке барокомплекса
«Баротехника-1» в эксплуатацию, возглавляемой полковником м/с, д.м.н., начальником отдела медицинского
обеспечения глубоководных водолазных работ 40 ГосНИИ МО, будущим Героем социалистического труда
В.В.Семко барокомплекс «Баротехника-1» был принят в эксплуатацию, но допущен для исследований с участием
человека не до 1000, а только до глубин 300 м.вод.ст., без серьезных на то оснований (вероятно, причиной
послужило введение в строй нового берегового барокомплекса на рабочее давление 500 м. вод.ст в 40 ГосНИИ МО,
поэтому нужно было приостановить гражданских конкурентов в исследованиях по достижению максимальных
глубин). По заключению этой же комиссии, в которую входили Г.Б.Березин, Г.Л.Зальцман, И.Т.Демченко и др., вся
гипербарическая тематика приказом заместителя министра здравоохранения СССР тов. Сергеева была исключена
из сферы деятельности ИМБП и передана в НИИГМТ М3 СССР, который в Ленинграде собственные исследования
проводил на гипербарической базе 40 ГосНИИ МО (ГРК 30 и ГБ 50). Не было учтено, что ИМБП имел собственную
барокамерную базу ПДК-3, БК-1, РКУМ, шел монтаж глубоководного водолазного комплекса ГВК-250 и
расширялась гипербарическая лабораторно-экспериментальная база для исследований на животных. После этого
отдел подводной биомедицины из ИМБП передали в Институт океанологии РАН, где его сократили до
лаборатории, а затем окончательно ликвидировали в 2006 году. Тогда, в 1988 году, с началом перестройки
политико-административный удар был такой силы, что казалось, что гипербарическая физиология и водолазная
медицина в Москве и в частности в ИМБП перестали существовать как научно-практическая база и научная школа,
но как ни парадоксально, это разрушение бумерангом прошлось и по институтам в Ленинграде. Так, к настоящему
моменту в институтах физиологии РАН им. И.П.Павлова и ЭФБ РАН им. И.М.Сеченова фактически свернуты все
исследования по гипербарической физиологии, несмотря на действующую барокамерную базу; в НИИПММ ФМБА
России (НИИГМТ М3 СССР) ведутся важные методические и клинические работы по организации медицинского
обеспечения водолазов, но экспериментальных работ нет; в ВМА кафедра физиологии подводного плавания
сократилась в два раза, при этом основным направлением исследований стала гипербарическая оксигенация, в
головном по водолазному делу институте 40 ГосНИИ МО из двух медицинских отделов и экспериментальной
лаборатории в Гатчине сформирована лаборатория, а барокомплексы законсервированы или находятся на
модернизации. (Об истории дальнейшего развития ИМБП см. ниже).
С конца 50-ых до 80-ых годов в СССР был накоплен мощнейший научно-конструкторский потенциал. Именно
в нашей стране были созданы такие разработки как атомные исследовательские подводные лодки с водолазными
барокамерами и выходом в воду водолазов до глубин 100 метров проекта 1851 (без вооружения, водоизмещением
всего более 1000 тонн, рабочей глубиной погружения 1000 метров и предельной глубиной погружения до 1500
метров) (рис. 1.68), спасательные подводные лодки типа «Ленок» с водолазными барокомплексами и
спасательными аппаратами, подводная база-лаборатория проекта 1840 (с глубоководным водолазным комплексом
до глубин 300 метров), глубоководные аппараты на 6000 метров «Мир» ИО РАН. Разработанные в ИМБП
системы обеспечения кислородом из твердых источников, для зарядки малолитражных баллонов в полевых
условиях и подвижных военных, медицинских баз и госпиталей (рис. 1.68) у нас уже приняты на вооружение, а в
США они будут созданы только через 5 лет. Система профилактики длительных орбитальных полетов,
подогреваемый гелий для лечения, аккумулятор кислорода, термохимический компрессор водорода, исследования
физиологического действия при нормальном и повышенном давлении аргона и криптона -ив этой области мы
пока опережаем другие страны.
а	б
Рис. 1.68. а) атомная подводная лодка (АПЛ проекта 1851) с титановым корпусом, предназначенная для научно-
исследовательских работ, б) термохимический компрессор кислорода, в) аккумулятор кислорода с индивидуальным
блоком очистки ДГС в аварийных условиях.
в
-68-
60-70-е гг. Под руководством М.И.Вакара проводились исследования по профилактике высотно-
декомпрессионной болезни и разработке высотного снаряжения с пневматическим принципом компенсации
единого давления, в которых принимали участие И.Н.Черняков, И.В.Максимов, В.А.Глазкова,
В.С.Яковленко.
С начала 70-х годов под руководством Л.Г.Головкина высотный отдел Института авиационной и
космической медицины занимался изучением резервных возможностей человека при дыхании под избыточным
давлением с неравномерной компенсацией, созданием спасательного высотного снаряжения с высокими
эргономическими характеристиками и другими проблемами высотной физиологии. В этих работах в разный
период принимали участие В.П.Малыгин, П.Я.Ажевский, В.Н.Шустова, позже В.Н.Поляков. В.К.Степанов,
М.В.Дворников, Н.Ф.Попов.
1970 г. П.Беннетт разработал принцип ступенчатой компрессии, применив в успешном рекордном спуске
на 457,5 м медленную скорость компрессии и 24-часовые остановки на 180, 305, 365 и 396 м.
1970 г. Р.Брауэр однозначно связал происхождение НСВД не с наркотическим действием гелия, а с влиянием
давления как такового, и полностью составил последовательность симптоматики НСВД, который начинается с
общего возбуждения, вслед за чем возникают мелко- и крупноамплитудный тремор, а затем отдельные
миоклонии (джерки), клонические, клонико-тонические судороги, параличи и гибель.
а	б	в	г
Рис. 1.69. а) О.Г.Газенко, б) П.М.Граменицкий, в) А.Г.Дианов, г) И.П.Полещук.
1971 г. По инициативе академика Олега Георгиевича Газенко в ИМБП организована лаборатория
барофизиологии (рис. 1.70), которую возглавил профессор П.М.Граменицкий, а после его кончины д.м.н.
А.Г.Дианов и впоследствии к.м.н. И.П.Полещук (рис. 1.69).
а	б	в
Рис. 1.70. а) испытания космических скафандров в гидробассейне центра подготовки космонавтов, б) высотная
барокамера БК-1, в) поточно-декомпрессионная барокамера ПДК-3 в ИМБП.
1975 г. С.ДжЛамбертсен и Дж.Идикула ввели термин «изобарическая противодиффузия» - явление,
возникающее в результате потоков масс различных газов в противоположных направлениях через ткани и жидкости
при отсутствии изменения давления окружающей среды (взаимное насыщение-рассыщение). Изобарическое
пресыщение или недонасыщение тканей может проявляться как в «поверхностной» форме (непрерывная
контрдиффузия через поверхностные структуры), так и в «глубокой тканевой» форме (контрдиффузия между
внутренними тканями и их капиллярами).
1976-1978 гг. Выполнена комплексная НИР с целью определения допустимых сроков пребывания людей
под давлением до 300 м вод.ст. Общее руководство осуществляли начальник 40 НИИ МО В.Л.Зарембовский, его
-69-
заместитель А.А.Новиков и А.П.Фокин, Руководителем экспериментальных исследований являлся
Г.М.Соколов, ответственным исполнителем - В.В.Семко. В результате исследований были превышены мировые
рекорды экспозиции при различных величинах повышенного давления при сохранении хорошей физической и
умственной работоспособности под давлением 100 м вод. ст. в течение 40 сут, 200 м вод.ст. - 35 суток и 300
м вод.ст. - 30 сут. Испытуемые, принявшие участие в эксперименте под давлением 300 м вод.ст.,
(А.Г.Клепацкий, И.И.Афанасьев, Л.Г.Сербов и Н.Ф.Данилкин) получили высокие правительственные
награды.
1979 г. В серии «Научно-биографическая литература» АН СССР издана монография «Поль Бэр», в которой
коллектив авторов (Г.Э.Фельдман, С.Н.Эфуни, Г.И.Куренков, В.Б.Малкин, Л.М.Сабурова, Б.А.Старостин)
увлекательно и исторически достоверно показывает жизнь и деятельность основоположника мировой
барофизиологии по двум направлениям: высотная и гипербарическая физиология.
1979 г. Вышла книга Г Л.Зальцмана, Г.А.Кучук и А.Г.Гургенидзе «Основы гипербарической физиологии»,
в которой подробно рассмотрены факторы водной и гипербарической газовой среды, а также факторы замкнутого
объема, создаваемого техническими средствами. В книге впервые, после Н.В.Лазарева, собрана литература по
исследованиям физиологического действия гелия, азота, аргона, неона, водорода, ксенона и криптона, эта книга до
сих пор не потеряла актуальности и является настольной у многих профессионалов.
1980 г. Под редакцией А.М.Генина вышла монография «Гипербарическая физиология» в 39 томе
«Авиационной и космической биологии и медицины», где особый интерес представляли главы Д.Б.Вандышева о
гипербарической биофизике, А.В.Сыровегина о НСВД, В.П.Николаева о математических расчетах принципов
безопасности декомпрессионного газообразования и Б.О.Яхонтова о дыхании.
Рис. 1.71. Спасательная подводная лодка типа
«Ленок» с двумя глубоководными спасательными
аппаратами и водолазным барокомплексом
длительного пребывания.
1982 г. Проведены эксперименты на подводной базе-
лаборатории ПБЛ-1840 с работой водолазов на глубинах 200-
300 м. для отработки режимов глубоководных спусков на
спасательных подводных лодках типа «Ленок», которые
начали строить в начале 70-х годов (рис. 1.71). Во время
одного из них водолазный специалист 40 НИИ МО
В.И.Ионов в течение 2 ч выполнял типовые работы на
глубине 306 м, что явилось рекордным достижением в
отечественной водолазной практике. Из большой группы
сотрудников 40 НИИ МО, принимавших участие в создании
подводной базы-лаборатории и последующих экспериментах
и испытаниях, значительный вклад внесли инженеры
В.ГДуховской, Г.Б.Березин, Б.В.Капустин,
В.А.Вишняков, В.Н.Реммер и Б.К.Цирихов, врачи-
спецфизиологи В.В.Смолин, И.И.Афанасьев,
Г.ИЛасточкин, Г.М.Соколов и А.П.Синьков, водолазы
Г.Р.Пелых, В.В.Парфенов, С.И.Рыбкин, В.П.Тарасенко и
С.В.Прищеп. Активными участниками всех экспериментов
по освоению метода ДП были штатные водолазы ПБЛ-1840
С.В.Бабичев и А.И.Кузьменко, водолазный специалист
В.И.Вишневский, а также главный водолазный специалист Поисково-спасательной службы ВМФ Л.В.Нежмаков.
Успешному и безаварийному проведению сложных испытаний способствовали энтузиазм и высокое профессиональное
мастерство командира подводной лодки Р.В.Волкова.
1984-1990 гг. По техническим заданиям и под руководством В.В.Смолина и Г.М.Соколова был
разработан ряд руководящих и нормативных документов по вопросам медицинского обеспечения глубоководных
водолазных работ на морских месторождениях нефти и газа. Основными исполнителями были специалисты
отдела водолазных и подводно-технических работ Главморнефтегаза, Института медико-биологических проблем,
Института гигиены водного транспорта, ВНИПИморнефтегаза, Института гигиены морского транспорта,
Института физиологии им. А.А.Богомольца и 3-го Главного управления при Минздраве СССР.
-70-
а	б	в
г	д
Рис. 1.72. а) А.М.Генин, б) участники эксперимента, сотрудники ИМБП, ЮО ИО АНСССР и Болгарской
академии наук, крайний слева вверху - А.М.Генин, в) барокомплекс «Кролик» ЮО ИО АН СССР им.
П.П.Ширшова в г. Геленджике, г) экспериментальное погружение на глубину 450 м, физиолог А.В.Суворов
проводит исследование функций внешнего дыхания, д) посещение барокомплекса президентом Академии наук
СССР А.П.Александровым (второй слева).
1984 г. В ИМБП коллективом, возглавляемым А.М.Гениным и И.П.Полещуком, на базе барокомплекса
Южного отделения Института океанологии им. П.П.Ширшова АН СССР были осуществлены погружения на
глубину 450 м с использованием кислородно-гелиевой среды испытателями В.К.Тутубалиным и Р.Д.Унку. В
1986 году были осуществлены погружения на глубину 410 м с использованием кислородно-неоновой среды (рис.
1.72). В этих исследованиях впервые практически было доказано, что неон при таких давлениях не вызывает
наркоза, НСВД, а его высокая плотность, соответствующая плотности гелиевой среды на глубине 1200 м, не
препятствует жизнедеятельности и выполнению легкого физического туда.
1985 г. В соответствии с требованиями совместного приказа Минздрава СССР и Мингазпрома от 29.08.94 г.
№ 1001/159 было принято решение о строительстве гипербарического центра Минздрава СССР на базе ИМБП,
основу которого должен был составить глубоководный водолазный комплекс ГВК-250.
а	б	в
Рис. 1.73. а) Б.А.Нессирио, б) В.К.Логунов, в) А.Н.Ветош.
-71 -
1985 г. В Ленинградском Институте усовершенствования врачей открыт курс, а затем и кафедра подводно
медицины, которую возглавляли профессора Б.А.Нессирио, Л.Г.Медведев и сейчас В.КЛогунов (рис. 1.73
Активно преподает проф. А.Н.Ветош. При кафедре проф. Л.Г.Медведевым была организована хозрасчета
водолазная школа, что помогло сохранить кафедру в эпоху перестройки.
а	б	в
Рис. 1.74. а) центральный пост ГВК «Спрут», внизу В.В.Смолин и Б.Н.Павлов обсуждают условия окончани
декомпрессии, вверху справа А.И.Дмитрук дает пояснения дежурному инженеру СЖО Голубеву, б) водолазно
судно «Спрут», в) водолаз-глубоководник В.Г.Филипенко проводит работы на глубине 305 метров.
1985 г. При освоении морских месторождений нефти и газа на Баренцевом море со специализированного
водолазного судна «Спрут» достигнута глубина спусков водолазов 305 м (рис. 1.74). В спуске приняли участие
акванавты В.Г.Филиппенко, Р.Ф.Ружа, Н.НЛомакин, В.А.Пономаренко, В.П.Карпенко, В.А.Костыгов и 2
врача ИМБП - Б.А.Власов и В.Ю.Берелавичус. Спуском руководили В.В.Захарченко и В.С.Рябцев.
Рекордный спуск проводился под научно-методическим руководством В.В.Смолина, за что он был награжден
орденом Трудового Красного Знамени. Руководителем научной программы от Минздрава при спуске на 305 м, а
также при приемке и испытаниях ряда глубоководных водолазных комплексов Миннефтегазпрома являлся
БЛ.Павлов.
Рис. 1.75. а) И.Б.Ушаков, б) И.Н.Черняков у барокамеры,
в) Л.Г.Головкин готовит испытателя к высотному подъему в барокамере, г) М.В.Дворников
г
В 80-е годы под руководством Л.Г.Головкина и В.А.Пономаренко были продолжены исследования по
созданию автоматических средств диагностики опасных состояний в высотном полете, начатые В.Б.Малкиным.
В них участвовали В.К.Степанов, М.В.Дворников, Н.Ф.Попов. Начиная с 90-х годов проводилось
практическое внедрение систем активной безопасности, под руководством академика РАМН И.Б.Ушакова
(рис. 1.75) при участии М.Н.Хоменко, М.В.Дворникова, И.В.Бухтиярова, В.К.Степанова, В.А.Сухолитко,
А.П.Симоненко. Под руководством И.Б.Ушакова также выполнен цикл исследований по разработке режимов
интервальной гипоксии в гипобарическом и нормобарическом вариантах (специалисты - И.Н.Черняков,
А.А.Шишов, Н.И.Оленев, М.В.Дворников, В.К.Степанов), а также начаты работы по изучению
комбинированного влияния многокомпонентных активных газовых смесей на функциональные резервы
организма человека (специалисты - И.В.Бухтияров, М.В.Дворников, В.М.Усов, Ю.А.Бубеев, В.К.Степанов).
-72-
а	б	в	г
Рис. 1.76. а) В.К.Ильин, б) В.П.Катунцев, в) И.А.Смирнов, г) Г.И.Одиноков.
1985-1997 гг. В.К.Ильиным (рис. 1.76) проведены серии исследований возникновения наружных отитов,
выявлен возбудитель - синегнойная палочка, проведены фундаментальные исследования ее физиологии при
повышенном давлении и разработан самый эффективный метод профилактики и лечения наружных отитов и
гнойничковых заболеваний в условиях гипербарии с применением эубиотиков и ферментных препаратов.
Коллективом, возглавляемым В.П.Катунцевым, был разработан и экспериментально проверен метод определения
чувствительности человека к свободному газообразованию (декомпрессионной болезни) ступенчатым
подъемом на высоту до 8000 метров с регистрацией пузырьков методом Доплера и анализом по шкале Спенсера.
Методика утверждена 3 ГУ при М3 СССР. Лабораторией И.А.Смирнова разработаны, созданы и испытаны новые
термохимические компрессоры кислорода, которые поставлены на снабжение МО РФ, новые средства аварийной
очистки ДГСр от СО2 и вредных веществ с выделением кислорода для замкнутых гермообъектов космического и
подводного базирования, уникальные аккумуляторы газообразного кислорода для медицинских целей.
Г.И.Одиноков с сотрудниками руководимой им лаборатории разработал медико-технические требования на
аппаратуру оперативного и углубленного медконтроля состояния здоровья водолазов на всех этапах
глубоководного спуска в отсеках камер высокого давления, которая была изготовлена в СКТБ «Биофизприбор» и
внедрена на глубоководных водолазных барокомплексах берегового и судового базирования Мингазпрома, а также
научно-исследовательском барокомплексе ГВК-250 ГНЦ РФ-ИМБП РАН.
в
-73-
ж
3
Рис. 1.77. а) В.В. Семко, б) Г.И.Ласточкин, в) А.Г.Храмов и В.С.Сластен, г) барокомплекс ГРК-30, д) коллектив 40
ГосНИИ МО после 500 метрового спуска, е) барокомплекс ГБК-50, ж) в кабинете заместителя командира по науке
40 ГосНИИ МО В.Н.Илюхина (крайний справа, затем справа налево - Б.Н.Павлов, А.Т.Логунов, Г.П.Мотасов)
(2007 г.), з) опытовый бассейн.
1987 г. С целью достижения «глубины» 500 м вод.ст. в 40 НИИ МО была построена многоотсечная
гидробарокамера с рабочим давлением 50 кгс/см2 (ГБК-50), которая позволяла проводить имитационные погружения
водолазов в гидротанке на глубины до 500 м. Были развернуты комплексные физиологические исследования по
разработке технологии погружения водолазов на глубины до 500 м. Общее руководство исследованиями осуществляли
начальники 40 НИИ МО ВЛЗарембовский и затем АЛЛивак, а также их заместители А.А.Новиков и
В.Н.Илюхин. Научное руководство медико-биологическими исследованиями осуществлял В.В.Семко, его
заместителем и ответственным исполнителем был Г.ИЛасточкин (рис. 1.77). Продолжительность пребывания под
давлением 350,400 и 450 м вод.ст. составила 25 суток, а под давлением, соответствующим глубине 500 м, - от 10 до 15
суток, что значительно превосходило результаты, достигнутые за рубежом. По объему проведенных исследований и
испытаний такие экспериментальные работы выполнены впервые в мировой практике. В 1991 г. за героизм и мужество,
проявленные при выполнении экспериментальных работ на глубинах более 300 м, водолазным специалистам
А.И.Ватагину и Л.М.Солодкову было присвоено звание Героя Советского Союза, а за высокие научно-практические
достижения в решении проблем медицинского обеспечения при освоении больших глубин руководителю
исследований В.В.Семко присвоено звание Героя Социалистического Труда. Высоких правительственных наград были
удостоены офицеры медицинской службы: Г.ИЛасточкин, Г.П.Мотасов, А.А.Поваженко, А.ВДергачев,
В.И.Ремизов, И.И.Афанасьев, Л.Г.Медведев. В 1995 г. водолазные специалисты А.Г.Храмов и В.С.Сластен за
личное участие в экспериментах с ДП были удостоены звания Героев России. Важную роль в создании, организации и
управлении системой медицинского обеспечения аварийно-спасательных работ под водой, организации научных
исследований сыграли главные водолазные врачи ВМФ. С конца 70-х эту должность занимали полковники
медицинской службы: ИЛЬКомордин, А.И.Иванченко, И.П.Крамар, С.В.Никонов, а в настоящее время руководит
этой службой А.В.Аникиев (рис. 1.78).
Рис. 1.78. Главные водолазные врачи ВМФ: а) И.П.Комордин,
б) слева направо И.П.Крамер, А.И.Иванченко, С.В.Никонов, в) А.В.Аникиев.
1988 г. Французская фирма «Комэкс» под руководством А.Делоза провела эксперимент «Гидра-VIII», в
котором водолазы осуществили рекордное погружение под воду на глубину 530 м с использованием для дыхания
кислородно-водородно-гелиевых смесей.
1988-1993 гг. В ИМБП по заказу УПАСР ВМФ открыты две тематики по гипербарической фармакологии и
достижению максимальных глубин с использованием водорода. Инициатором и куратором этих работ являлся
-74-
главный водолазный врач ВМФ А.И.Иванченко. В конце 1988 года на НТС 40 ГосНИИ МО в докладе
Б.Н.Павлова (в творческом соавторстве с А.Т Логу новым) была обоснована стратегия и план создания средств и
методов достижения максимальных глубин с использованием водорода. После трудной дискуссии и всестороннего
обсуждения стратегия и план были одобрены и доложены члену ЦК КПСС, начальнику тыла ВМФ,
Председателю 2-ой секции ГКНТ (преемнице расформированной Постоянной комиссии по подводной
деятельности АН СССР) адмиралу ВД.Сидорову. По решению № 7-88 от 01.04.88 г., ИМБП и СКБ ЭО при
ИМБП Правительством поручалось возглавить и организовать эту работу в кратчайшие сроки под контролем и
приемкой УПАСР ВМФ и 40 ГосНИИ МО. Но официально лишенный права вести эту тематику по Приказу зам.
министра М3 СССР тов. Сергеева ИМБП больше не имел такой юридической возможности. Тогда в 1988 году
первая часть этой работы была проведена СКБ ЭО при ИМБП, главным конструктором проекта был назначен
А.ТЛогунов, научным руководителем - Б.Н.Павлов, консультантом по технологическим вопросам стал
ИА.Смирнов, медицинскому информационно-диагностическому комплексу - Г.И.Одиноков, от 40 ГосНИИ МО
работу курировал известный военно-морской инженер и ученый Ю.Е.Ильяш. Наблюдение и военную приемку
осуществлял капитан 1-го ранга ПЗ 3139 МО Н.Ф.Пирогов, прекрасный специалист, много помогавший и советом
и делом в этой работе. Сложнейшая в научно-техническом и технологическом отношении, в организации и
заявленных сжатых сроках реализации работа была выполнена. Спроектирована, построена и в декабре 1990 года
введена в строй уникальная гипербарическая лабораторно-экспериментальная база, включающая 12
барокомплексов. В этой работе, выполненной СКБ ЭО при ИМБП, реализована до сих пор не имеющая аналогов
в мире, энергосберегающая, пожаробезопасная технология систем подачи газов, жизнеобеспечения и
декомпрессии ДГСр, содержащей водород, в барокомплексах «БТС» (рис. 1.79) и «Мышка-2»; часть основных,
принципиальных по водородной технологии узлов, была изготовлена, испытана в полном масштабе и
характеристиках для глубоководного водолазного комплекса с глубинами работ до 1000 метров (ГВК 1000).
Разработаны и утверждены МТТ на проектирование 1000-метрового глубоководного водолазного комплекса,
который предполагалось построить на подводном носителе, базой которого могла служить выпускаемая
специальная атомная однокорпусная подводная лодка без вооружения проекта 1851 с рабочей глубиной
погружения 1000 метров, в отсеке которой был смонтирован специальный барокомплекс на 100 метровую глубину.
Идеологами и руководителями этой работы были Б.Н.Павлов, А.ТЛогунов, И.А.Смирнов, А.И.Иванченко и
Ю.Е.Ильяш.
Рис. 1.79. а) БТС - водородный барокомплекс для исследований на животных, б) коллектив создателей, сидят слева
направо: А.И.Дьяченко, Л.В.Никулина, главный конструктор А.ТЛогунов, Л.В.Калинкина, Т.В.Козлова,
Б.Н.Павлов; стоят слева направо: Е.Н.Коптелов, В.А.Дмитриев, И.Ю.Нарожная, В.В.Мишаков, Н.Н.Куплинова,
В.Г.Шибков, Л.С.Повханич.
Сразу после заводских испытаний экспериментальных барокомплексов и положительного решения
Межведомственной комиссии о вводе в эксплуатацию открыта новая НИР «Олива М3» и проведены исследования
на крысах, подвергавшихся воздействию кислородно-азотно-гелиево-водородной среды под давлением до
имитируемых глубин 1908 м вод.ст. и кроликах при компрессии такой же смесью газов до 1400 м вод.ст со
скоростью не меньше 0,4 кгс/см2 методом сменной подачи газов, предложенным и разработанным в ИМБП.
При этом у животных не было отмечено угрожающих жизни симптомов НСВД - миоклоний и судорог, эти серии
экспериментов выполнены Б.Н.Павловым, С.Е.Плаксиным, Ю.Ф.Никитиным. Интересен факт, что при
межведомственных испытаниях членами комиссии было высказано сомнение в безопасности проведения
-75-
компрессии с водородом, так как до этого на испытаниях были неоднократные разрушения барокамер, построенных
другими организациями. Для безопасности основной состав МВК и рабочие были отведены за специально
построенный бруствер около экспериментального корпуса, а испытания, как при Петре I, провели без
происшествий уверенные в своих конструкциях Б.Н.Павлов, А.Т.Логунов и Ю.Ф.Никитин. В дальнейшем
многолетняя эксплуатация и проведение более полусотни компрессий с водородом подтвердили правильность
выбранных решений. К сожалению, на этом глубоководно-водородная программа СССР закончилась.
а	б
Рис. 1.80. а) В.В.Кованов, б) группа академика В.В.Кованова в лаборатории: слева направо - И.А.Башилов,
И.В.Щербаков, С.О.Тренин, Н.И.Иванова
1989 гг. Впервые, группа академика АМН СССР Владимира Васильевича Кованова (д.м.н., профессор
В.И. Тельпухов, инженер П.В. Щербаков и др.) в лаборатории по пересадке органов и тканей АМН СССР (рис.
1.80) обнаружила и теоретически обосновала то, что биологические объекты, насыщенные тяжелыми инертными
газами: аргоном, криптоном и ксеноном, в условиях низких температур и повышенного давления переходят к
анабиозу. Уже после смерти В.В.Кованова в 1994 г. этот коллектив сумел ввести крыс в состояние гипобиоза,
переходящего в мезабиоз, (состояние клинической смерти) в условиях глубокой гипотермии до 0°С, под защитой
клатратов инертных газов, а через 95 минут оживить и обеспечить восстановление жизненно важных функций у
всех животных. Через 1-3 часа крысы принимали нормальную позу, через 5-12 часов самостоятельно
передвигались, не утратив выработанные рефлексы, а через 2-3 месяца дали здоровое потомство. В последние годы
под защитой клатратов инертных газов после охлаждения животного до температуры жидкого азота
исследователям удалось пересадить сердце от замороженного зверька интактному животному, в котором сердце
возобновило сокращения. Открытие клатратного, гипербарического, низкотемпературного анабиоза в январе
2006 года зарегистрировано в виде патента на «Способ криоконсервации органов и тканей». Это направление
работ получило развитие и в ГНЦ РФ-ИМБП РАН, где в последние два десятилетия созданы различные установки и
барокамеры для таких экспериментов со всеми видами газовых смесей на различных лабораторных животных и
проводятся исследования с участием человека.
1989 г. Г.В.Трошихин выпустил монографию «Организм в гелиокислородной среде».
1991-1995 г.г. Б.Н.Павловым предложен и разработан метод дыхания подогретыми КГС с задаваемыми
параметрами содержания кислорода и гелия в газовой смеси. Совместно с А.ТЛогуновым, И.А.Смирновым,
В.М.Барановым, Г.ИЛасточкиным и А.Н.Котовым зарегистрирован патент на «Способ формирования
дыхательной газовой смеси и аппарат для его осуществления» (Приоритет изобретения от 20.09.2005 г., патент №
2072241).
1991 г. Е.Г.Костылевым завершен десятилетний труд и защищена докторская диссертация на тему «Гелий-
кислородная терапия в профилактике и лечении осложнений у больных после операций на органах брюшной
полости», где показана высокая эффективность гелия при заживлении послеоперационных ран и профилактике
развития послеоперационных пневмоний.
-76-
а	б	в
Рис. 1.81. а) А.И.Григорьев, б) М.В.Баранов, в) совещание в 2000 году по перспективам развития барофизиологии
на базе ГВК-250 ИМБП проводит вице-президент РАН Н.П.Лаверов. Слева направо стоят: П.С.Спирьков,
А.Т.Логунов, О.Г.Газенко, А.И.Григорьев, Н.П.Лаверов, М.П.Бобровницкий.
Рис. 1.82. а) П.С.Спирьков на посту руководителя водолазного спуска ГВК 250, б), в) трехотсечная барокамера
глубоководного водолазного комплекса ГВК-250 ГНЦ РФ-ИМБП РАН.
1992 г. В ИМБП Анатолием Ивановичем Григорьевым и Виктором Михайловичем Барановым вновь
организована лаборатория гипербарической физиологии (рис. 1.81), а в 1993 г. создано новое подразделение
института - «Отдел барофизиологии и водолазной медицины», который возглавил БЛЛавлов. В том же году
принят в эксплуатацию барокомплекс ГВК-250 (рис. 1.82), монтаж и эксплуатацию которого осуществлял
коллектив сотрудников под руководством П.С.Спирькова, ВЛ.Милявского и ГЛ.Одинокова. В то
разрушительное время эту работу по организации нового научного подразделения и пуска в эксплуатацию
гипербарической базы с полным основанием можно назвать научным, трудовым и гражданским подвигом.
а
-77-
г	д
Рис. 1.83. а) Анри Жермен Делоз, б) акванавт в гидротанке, в) акванавт эксперимента «Гидра-10» на рекордной
глубине, г) единственный в мире гипербарический комплекс с водородсодержащими ДГС для исследований с
участием людьми на предельных давлениях, д) промышленный комплекс по добыче нефти и газа с использованием
глубоководной водолазной техники (Франция) (фото с сайта www.comex.fr).
1992 г. Во Франции фирма «Комекс» под руководством А.Делоза и Б.Гардетта провела рекордное
погружение водолаза в сухой барокамере на 701 м вод.ст. с использованием водородсодержащих газовых
смесей (рис. 1.83). На сегодняшний день это давление является максимальным, которое непосредственно на
себе испытал человек.
а)	б)	в)	г)
Рис. 1.84. Ученые, внесшие вклад в исследования эффектов аргона: а) П.Э.Солдатов, б) Ю.А.Шулагин (слева) и
А.И.Дьяченко, в) Л.Б.Буравкова, г) Э.Н.Мацнев.
1995-2006 гг. На базе гипербарического комплекса ГВК-250 ГНЦ РФ-ИМБП РАН под руководством
профессора Б.Н.Павлова П.Э.Солдатов, А.И.Дьяченко, Ю.А.Шулагин, А.В.Вдовин и Н.Б.Павлов (рис. 1.84) в
исследованиях на животных выявили, что аргон повышает резистентность организма к гипоксической гипоксии,
при этом у различных видов животных эффект аргона может проявляться различно в зависимости от эволюционной
лестницы, условий существования организма и интенсивности обмена веществ. Профессор Л.Б.Буравкова, много
лет исследовавшая биохимические показатели в условиях гипоксии и гипербарии, установила, что в условиях
острой гипоксии при продувке монослоя клеток человека в аргоне клетки вырабатывают больше антиоксидантов и
изменяется pH по сравнению с азотом. Профессор Э.Н.Мацнев, более 25 лет изучающий особенности слухового и
вестибулярного анализаторов у космонавтов и водолазов, впервые провел успешные клинические испытания
аргонсодержащих ДГС, положительно влияющих на состояние слухового анализатора.
1995-2001 гг. Б.Н.Павловым, В.В.Смолиным, Г.М.Соколовым, А.И.Дьяченко, И.П.Комординым,
Н.Б.Павловым, С.Е.Плаксиным, В.К.Ильиным, Р.Р.Рамазановым в исследованиях с участием испытуемых
было установлено, что при донаркотических величинах давления аргона в нормоксических кислородно-азотно-
аргоновых средах длительное (до 7 сут) пребывание испытуемых в 10%-ной кислородно-азотно-аргоновой среде
под давлением 10 м вод.ст. и 18-суточное пребывание в 14%-ной кислородно-азотно-аргоновой среде под
давлением 5 м вод.ст. является безопасным для человека. Были получены данные о положительной роли аргона
при адаптации организма человека к гипоксической гипоксии.
1995 г. А.Ю.Следковым издана монография «Нейрофармакологические основы развития и
предотвращения НСВД и азотного наркоза».
-78-
а	б	в
Рис. 1.85. а) А.Г.Чучалин, б) Л.В.Шогенова, в) новый дыхательный аппарат «ГелиОкс».
1996-2007 гг. Академик РАМН Александр Григорьевич Чучалин со своими сотрудниками М.А.Куценко,
Л.В.Шогеновой и др. впервые в клинической практике выявили эффективность применения подогреваемых
кислородно-гелиевых смесей при нарастающем гиперкапническом синдроме, провели углубленные исследования
эффективности гелиевых смесей при недостаточности дыхания и совместно с ЗАО «Интербизнеспроекг» (директор
- А.А.Панин) создали новый аппарат для лечения газовыми смесями «ГелиОкс» (рис. 1.85).
1996 г. Б.Н.Павловым сформулирована научная концепция целенаправленной активной адаптации
человека к условиям гипербарии.
1997 г. А.Ю.Следков опубликовал книгу «Нервный синдром высоких давлений».
1997 г. В.В.Смолин, Г.М.Соколов, Б.Н.Павлов, В.В.Довгуша, В.Д.Гуменюк издали «Руководство по
медицинскому обеспечению водолазных спусков в условиях ионизирующей радиации».
1997 г. Б.Н.Павловым, П.Э.Солдатовым, А.И.Дьяченко обоснована концепция о физиологической
активности «метаболически индифферентных газов» не только при повышенном, но и при нормальном
барометрическом давлении. Суть этого явления заключается в том, что индифферентные газы прямо влияют на
обмен веществ в тканях организма.
1999. А.Ю.Следков опубликовал книгу «Глубинное опьянение».
1999 г. Вышла книга «Краткая история гипербарической физиологии и водолазной медицины». Авторы
- Б.Н.Павлов, В.В.Смолин, Г.М.Соколов.
1999 г. Б.Н.Павловым совместно с А.И.Григорьевым и А.ТЛогуновым выдвинута научная концепция
молекулярного воздействия газов на живой организм, суть которого заключается в периодическом воздействии
молекул газов, имеющих разные физико-химические характеристики, массу, кинетическую энергию и
электромагнитную составляющую, на синапсы нервной системы, мембраны и структуры клеток в процессах
насыщения и рассыщения газов. Изменением скорости, вектора, величины давления и температуры можно
варьировать степень выраженности возникающих биологических эффектов, вплоть до введения организма в
состояние анабиоза. Выданы патенты Б.Н.Павлову, А.И.Григорьеву и А.ТЛогунову: Российский - «Способ
воздействия газовых смесей на живой организм» (№ 2232013) и международный - «Способ регуляции
физиологического состояния биологического объекта смесями газов» (№ 140806). Приоритет изобретений от
20.08.2002 г. до 20.08.2022 г.
1999-2003 гг. В.В.Смолин, Г.М.Соколов, Б.Н.Павлов выпустили три переработанных издания книги
«Медицинское обеспечение водолазных спусков до 60 м».
Рис. 1.86. а) Н.Е.Буров, б) наркозный аппарат с ксеноновой приставкой, в) наркоз ксеноном.
в
-79-
1999-2000 г. Россия стала первой страной, в которой зарегистрирована фармакологическая статья на
ксенон для анестезии, что стало отправной точкой широкого внедрения ксенонового наркоза. Основную
роль в этом сыграли исследования и работы главного анестезиолога Москвы, зав.кафедрой анестезиологии
РМАПО, профессора Н.Е.Бурова (рис. 1.86) и кандидата технических наук, директора по науке и производству
ООО «Акела-Н» В.Н.Потапова, результаты которых вошли в монографию Бурова Н.Е., Потапова В.Н. и
Макеева Г.Н. «Ксенон в анестезиологии. Клинико-экспериментальные исследования». В этой монографии
представлен наиболее полный обзор физико-химических свойств ксенона, способов его производства,
фармакокинетики, фармакодинамики, влияния на организм человека и животных, показаний и противопоказаний
использования ксеноновой анестезии. Уже сегодня все лучшие фирмы, производящие наркозную аппаратуру,
стараются ее лучшие образцы оснастить приставками для проведения ксеноновой анестезии.
2001 г. Организовано первое в стране отделение профпатологии водолазов и кессонщиков в КБ №119 на базе
ГВК 250 отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН, заведующим назначена
М.А.Скедина, а с 2005 года Г.М.Соколов.
2002 г. Б.А.Нессирио в книге «Физиологические основы декомпрессии» водолазов-глубоководников»
привел результаты своей работы по разработке режимов декомпрессии и показал свой собственный взгляд на эту
проблему.
2003 г. В составе ИПК врачей ФМБА России на базе отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ
РФ-ИМБП РАН организована кафедра «Водолазной медицины и лечения дыхательными газовыми смесями».
Заведующий - проф. Б.Н.Павлов, доценты - В.В.Смолин и Г.М.Соколов.
2003-2005 гг. В.В.Смолин, Г.М.Соколов, Б.Н.Павлов издали трехтомное руководство «Медицинское
обеспечение глубоководных водолазных спусков» (со второго тома в соавторстве с М.Д.Демчишиным).
2003 г. А.Ю.Следков и В.В.Довгуша опубликовали книгу «Особенности функционирования человека в
гипербарической среде».
2003 г. Вышел приказ Минздрава России № 405 от 28.09.2003 г. «О совершенствовании водолазных и
кессонных работ», приказом Руководителя ФУ МБЭП при Минздраве России № 196 з от 15.12.2003 г. введена
должность внештатного главного водолазного врача, которым назначен Б.Н.Павлов.
2004 г. А.В.Ветош в своей оригинальной монографии «Биологическое действие азота» выдвинул гипотезу о
новом механизме азотного наркоза.
2004 г. Вышла книга Б.А.Нессирио «Рождение метода «насыщенных погружений».
Рис. 1.87. а) Испытания водолазно-медицинского барокомплекса длительного пребывания, на вахте Г.П.Мотасов и
П.С.Спирьков, б) испытатель водолаз-глубоководник В.Никулин, в) С.В.Никонов (слева) и А.Т.Логунов проверяют
систему дыхания подогретой кислородно-гелиевой смесью.
2005 г. Проведены межведомственные испытания первого отечественного водолазно-медицинского
барокомплекса длительного пребывания «Малыш», созданного ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН на
базе ПДК-2 (рис. 1.87), смонтированного в отделе барофизиологии и водолазной медицины ИМБП РАН по заказу
УПАСР ВМФ в рамках НИР «Дыхание» (куратор - главный водолазный врач ВМФ С.В.Никонов, научный
руководитель - Б.Н.Павлов, главный конструктор - А.ТЛогунов).
2005 г. А.И.Дмитрук обобщил опыт организации и результаты научных исследований, проводимых на
глубоководных водолазных комплексах объединения «Арктикморнефтегазразведка», в монографии «Медицина
глубоководных погружений».
2005 г. Впервые в истории нашей страны на базе отдела космической биологии и медицины организован
отдел космической и водолазной медицины ФМБА России, руководителем которого стал М.П.Бобровницкий
(Рис. 1.88), а заместителем по водолазным делам - водолазный специалист, капитан 1 ранга в отставке
-80-
С.О.Гринаковский, которому поручены организация и контроль медицинского обеспечения водолазных
технологий в России. Главным специалистом в отделе работает врач-спецфизиолог М.Д.Дудков. Курирует
вопросы, касающиеся медицинского обеспечения водолазных и кессонных работ, заместитель руководителя ФМБА
России В.А.Рогожников.
а	б	в	г
Рис. 1.88. а) М.П.Бобровницкий, б) В.А.Рогожников, в) С.О.Гринаковский, г) М.Д.Дудков.
2006 г. Приказом Минздравсоцразвития России № 360 от 15.05.2006 г. создана Центральная водолазно-
медицинская комиссия при ФМБА России. Председателем назначен В.А.Рогожников (Рис. 1.88), заместителями
- С.О.Гринаковский и Б.Н.Павлов.
Рис. 1.89. Переносная барокамера «Кубышка»: а) М.М.Бондаренко (слева) и Г.И.Одиноков готовят барокамеру к
испытаниям, б) барокамера в разобранном состоянии в отсеке барокомплекса.
2006 г. Создана первая отечественная транспортная барокамера «Кубышка» (рис. 1.89) с тканной
оболочкой, рабочим давлением 5 ати. Срок пребывания в ней пострадавшего под давлением, обеспечиваемый за
счет собственной СЖО, - не менее 12 часов. Аналогов транспортной барокамеры с такими характеристиками в
мире не существует. Барокамера «Кубышка» вошла в состав барокамерных средств отдела барофизиологии и
водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Работа выполнена СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН по заказу
УПАСР ВМФ в рамках ОКР «Кубышка», кураторами были главный водолазный врач ВМФ, полковник м/с
С.В.Никонов и командир морских частей ВВ МВД, кап. 1 ранга В.В.Стракович. Научный руководитель -
Б.Н.Павлов, главный конструктор - М.М.Бондаренко, патент № 143401 от 13.07.2006 г.
-81 -
Рис. 1.90. а) Справа - В.В.Довгуша, слева - А.Ю.Следков на конференции по барофизиологии, проходившей в
отделе барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП РАН в 2006 г, б) на кафедре физиологии
подводного плавания ВМА, стоят справа В.В.Довгуша, слева В.И.Кулешов, сидит В.Я.Назаркин, проверяющий
работу специального электрокардиографа.
2006 г. В.В.Довгуша и А.Ю.Следков (рис. 1.90) опубликовали монографию «Индифферентные газы,
рецепция и наркоз».
2006 г. Подписан приказ № 216/17 от 03.07.2006 г. о создании Межведомственного гипербарического центра
ФМБА России и ГНЦ РФ-ИМБП РАН на базе КБ №119 и отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-
ИМБП РАН.
а	б
в
г	д
Рис. 1.91. Исследования биологического действия криптона: а) Б.Н.Павлов в барокамере проводит исследования
болевой чувствительности японского перепела при парциальном давлении криптона 5 атмосфер, б) гермобоксы
со шлюзовыми камерами и инкубаторы с автоматической системой жизнеобеспечения, в) система
автоматического контроля и поддержания температуры, влажности и газового состава в отсеках и боксах
барокомплекса, г) О.А.Дадашева, Т.С.Гурьева и А.Р.Куссмауль анализируют результаты исследований
эмбрионального развития японского перепела при парциальном давлении криптона 3 атмосферы, на заднем
плане экспериментальный гипербарический микроскоп «Мышка», д) проведение моноанестезии криптоном в
барокомплексе ГВК-250. Анестезиолог-реаниматолог - Н.Б.Павлов, испытатель - П.В.Эссаулов.
-82-
2006-2007 гг. Б.Н.Павлов, А.Р.Куссмауль, Т.А.Гурьева, О.Л.Дадашева, П.С.Спирьков, Н.Б.Павлов
впервые провели несколько серий экспериментов по влиянию различных дыхательных газовых смесей,
содержащих азот, криптон, закись азота, под давлением на эмбриогенез японского перепела. Была показана
возможность нормального развития эмбрионов в среде, содержащей инертные газы (рис. 1.91).
2006-2007 гг. Впервые проведена гипербарическая моноанестезия криптоном при давлении 30 м.в.ст
созданным СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН барокамерным аппаратом с замкнутой схемой дыхания. Испытания
проводились на ГВК-250. Врачи-анестезиологи - Н.Б.Павлов и П.Ю.Демидион, испытатели - Ф.А.Смелов,
Д.Б.Емельянцев, П.В.Эссаулов и Е.А.Французов. Специальные режимы декомпрессии разработаны
В.В.Смолиным. Руководитель водолазных спусков - П.С.Спирьков, водолазный врач - Г.М.Соколов.
Руководитель экспериментов - Б.Н.Павлов, ответственный исполнитель - А.Р.Куссмауль.
а	б	в
Рис. 1.92. а) газосмесительная цеха по производству медицинских газов и лечебных газовых смесей ООО «Акела-
Н», б) официальная маркировка баллонов с ксеноном медицинским марки «КсеМед», в) газоаналитическая
лаборатория ООО «Акела-Н».
2006 г. Под руководством И.П.Колесовой В.Н.Потаповым и В.Н.Ждановым в ООО «Акела-Н» впервые
в нашей истории построен специализированный цех и налажено производство медицинских газов и лечебных
газовых смесей в соответствии с разработанными совместно с ГНЦ РФ-ИМБП РАН Техническими условиями на
медицинские газы и лечебные газовые смеси, утвержденными в Госстандарте (рис. 1.92).
2007 г. В.М.Баранов, Б.Н.Павлов, Н.Г.Гончаров, А.И.Алехин, В.Н.Потапов, В.Н.Жданов, Н.Б.Павлов,
А.Р.Куссмауль, М.А.Тугушева, А.Т.Логунов разработали медицинские технологии «Дыхательные кислородно-
гелиевые и кислородно-ксеноновые смеси в комплексной реабилитации больных с легочной, циркулярной и
гистотоксической гипоксией, а также гипоксией физической нагрузки» и «Использование дыхательной кислородно-
ксеноновой смеси в комплексной профилактике, лечении и реабилитации», последняя утверждена 08.10.2007 г.
№ФС-2007/200 Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития.
2008 г. В.В.Смолиным, Г.М.Соколовым, Б.Н.Павловым сдана в типографию монография
«Декомпрессионная болезнь» под редакцией В.М.Баранова.
За этими достижениями в области гипербарической физиологии и водолазной практики стоят огромные
исследования на протяжении ряда десятилетий множества ученых из разных стран, заложивших основы изучения
физиологических, медицинских и экологических проблем подводных погружений, барофизиологии, баротерапии
и лечения газовыми смесями.
В нашей стране наибольший вклад в этом направлении сделали:
на этапе становления: Н.И.Пирогов, И.М.Сеченов, Д.И.Менделеев, И.Р.Тарханов, В.В.Пашутин,
С.В.Сакович, Ф.И.Шидловский, Н.А.Есипов;
позднее, при советской власти и в России:
академики: Л.А.Орбели, Е.М.Крепс, К.М.Быков, В.Н.Черниговский, А.В.Лебединский, Б.В.Петровский,
В.В.Парин, О.Г.Газенко, А.И.Григорьев, В.В.Кованов, С.Н.Ефуни, Н.А.Агаджанян, А.Г.Чучалин, В.М.Баранов,
И.Б.Ушаков;
профессора и доктора наук: Н.В.Лазарев, М.П.Бресткин, М.Н.Шатерников, А.Г.Жиронкин,
А.П.Бресткин, М.И.Якобсон, И.А.Сапов, Ю.Г.Нефедов, А.И.Селивра, Г.Л.Зальцман, А.П.Мясников,
П.М.Граменицкий, А.Г.Дианов, Г.В.Трошихин, В.В.Семко, Л.Г.Медведев, А.М.Генин, Е.Г.Костылев,
В.В.Довгуша, Б.Н.Павлов, Н.Е.Буров, В.П.Катунцев, А.А.Поваженко, В.И.Кулешов, М.Н.Хоменко,
М.В.Дворников, И.В.Бухтияров, В.К.Степанов, В.А.Сухолитко, А.П.Симоненко, А.Г.Кузнецов, Д.И.Иванов,
И.Н.Черняков, Е.А.Коваленко, В.Б.Малкин, В.И.Советов, Б.А.Нессирио, А.И.Дмитрук, А.А.Мясников,
А.Н.Ветош, А.Ю.Следков, А.И.Дьяченко, Л.Б.Буравкова, В.К.Ильин, Е.П.Гуськов, Т.П.Шкурат, П.Э.Солдатов,
А.В.Суворов, В.И.Тельпухов, Н.В.Казанцева, Н.Г.Гончаров, А.И.Алехин, А.Н.Тиньков;
-83-
высококлассные специалисты и кандидаты наук: В.П.Аннин, К.А.Павловский, С.И.Прикладовицкий,
Б.Д.Кравчинский, С.П.Шистовский, Д.Е.Роземблюм, А.П.Аполлонов, В.Г.Миролюбов, И.И.Савичев,
В.А.Алексеев, Е.Э.Герман, З.С.Гусинский, Н.К.Кривошеенко, И.А.Александров, В.В.Смолин, В.И.Тюрин,
Г.М.Соколов, Н.Т.Коваль, В.А.Гриневич, Н.Н.Щупаков, Б.В.Лазарев-Станищев, А.Н.Бухарин, В.Я.Назаркин,
И.П.Юнкин, М.А.Ручинский, Ю.С.Шилейкис, Г.А.Кучук, Л.К.Волков, В.А.Смирнов, В.Н.Поляков, М.А.Тихонов,
Б.А.Хейфец-Тетельбаум, И.П.Комордин, А.И.Иванченко, М.П.Бобровницкий, О.Г.Бардышева, Г.И.Ласточкин,
А.Т.Логунов, Г.П.Мотасов, Г.И.Одиноков, П.С.Спирьков, И.П.Полещук, Г.И.Куренков, Д.Б.Вандышев,
А.В.Сыровегин, Б.О.Яхонтов, Г.Н.Евстропова, В.А.Шулагин, Р.Д.Унку, С.В.Никонов, А.В.Аникеев,
И.А.Смирнов, В.Н.Потапов, М.А.Куценко, Л.В.Шогенова, Н.Б.Павлов, А.Р.Куссмауль, В.Н.Жданов,
С.Н.Подлужный, А.Г.Амотняк и многие другие.
Авторы дали далеко не полный список специалистов, внесших весомый вклад в барофизиологию,
баротерапию и водолазную медицину, поэтому приносят свои извинения, и с благодарностью ждут Ваших
дополнений с фотографиями и краткой автобиографией для дополнения данного раздела в последующих
изданиях.
-84-
Литература к главе ВВЕДЕНИЕ
К разделу 1:
1.	Амурские сказки. - Хабаровск: Дальневосточное книжное издательство, 1993. 314 с.
2.	Море - мифы и легенды. Текст Алена Келена. -М.: Диалог, 1995.47 с.
3.	Морские сказки. Том II. Составитель Чавдар Аладжов. - София: София-Пресс, 1976. 142 с.
4.	Русские народные сказки и былины. Серия: Сказки мира. - М.: ТЕРРА - КНИЖНЫЙ КЛУБ, 2007. 368 с.
К разделу 2:
1.	Девис Роберт. Глубоководные водолазные спуски и подводные работы.
-М.: Морской транспорт, 1948. С.313-320.
2.	Майоль Жак. Человек - дельфин. - М.: Мысль, 1987. 256 с.
3.	Секреты природы, удивительный мир животных и растений. - М.: Ридерз Дайджест, 1999.432 с.
4.	Сладков А.И. Подводная газета. - М.: Детская литература, 1973. 286 с.
5.	Теремов А., Рохлов В. Занимательная зоология. - М.: АСТ-пресс, 2002. 526 с.
6.	Шукер Карл. Удивительные способности животных. Загадки живой природы.
- М.: Мир книги, 2006. 239 с.
К разделу 3:
1.	Агаджанян Н.А. Зерно жизни. - М.: Советская Россия, 1977. 256 с.
2.	Адольф Э. Развитие физиологических регуляций. - М.: Мир, 1971. 189 с.
3.	Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем. - М.: Наука, 1980. 196 с.
4.	Брехман И.И. Человек и биологически активные вещества. - М.: Наука, 1980. 119 с.
5.	Бюнинг Э. Ритмы физиологических процессов. - М.: Иностранная литература, 1961. 181 с.
6.	Кокин А.В.Концепции современного естествознания. - М.: ПРИОР, 1998. 208 с.
7.	Косицкий.Г.И. Креаторная связь - основа организации многоклеточных систем. - М.: Наука, 1975.
168 с.
8.	Косицкий Г.И. Лекции по клинической физиологии. - М.: Изд. Госснаба СССР, 1974, 144 с.
9.	Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. - М.: Наука, 1981. 274 с.
10.	Патологическая физиология экстремальных состояний. Под ред. акад. АМН СССР
Горизонтова П.Д., акад. АМН СССР Сиротинина Н.Н. - М.: Медицина, 1973. 383 с.
11.	Превентивная кардиология. Под редакцией Косицкого Г.И. - М.: Медицина, 1987. 512 с.
12.	Самойлов В.О.Медицинская биофизика. - СПб.: Спецлит, 2004. 496 с.
13.	Сергеев Г.А. Биоритмы и биосфера. - М.: Знание, 1976. 163 с.
14.	Сеченов И.М. Физиология нервных центров. - М.: Изд. АМН, 1952. 136 с.
15.	Резанов И.А. Жизнь и космические катастрофы. - М.: АГАР, 2003. 237 с.
16.	Ханин М.А. с соавт. Экстремальные принципы в биологии и физиологии. - М.: Наука, 1978. 256 с.
17.	Энгельс Фридрих. Диалектика природы. - М.: Изд. полит.литературы, 1950. 329 с.
К разделу 4:
1.	Авиационная медицина. Под редакцией Рудного Н.М., Копанева В.М. - Л.: ВМедА, 1984. 384 с.
2.	Азимов А. Краткая история химии. - М.: Мир, 1983. 187 с.
3.	Бер П. Барометрическое давление. Частичный пер. с фр. В.П.Аннина. О влиянии повышенного
барометрического давления на животный и растительный организмы. - Петроград, 1916. 647 с.
4.	Боровиков П.А., Бровко В.П. Человек живет под водой.-М.: Судостроение, 1974. 386 с.
5.	Боровиков П.А. Водолазное дело России. - М.: Мысль, 2005. 233 с.
6.	Григорьев А.И., Григорьян Н.А. Великий сын России (к 155-летию со дня рождения
и 100-летию присуждения Нобелевской премии И.П.Павлову). - М.: Наука, 2004. 271 с.
7.	Даган Джеймс. Человек в подводном мире. - М.: Мысль, 1965. 429 с.
8.	Дмитрук А.И., Фокин А.П., Медведев Л.Г. Основные направления научных исследований
в области медицинского обеспечения поисковых и аварийно-спасательных работ.
- СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 1999. 28 с.
9.	История российского водолазного дела / Следков А.Ю. и др.: Вып. 1. - СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ»,
2002. 82 с.; Вып. 2. - СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 2003. 40 с.
10.	Королев А.Б. Водолазание в России от древних времен до наших дней. - М.: Изд. ВНИРО, 2004. 187 с.
11.	Крепе Е.М. К истории развития подводной физиологии в нашей стране // Физиология человека.
1975. №6. С. 936-951.
12.	Крепе Е.М. О прожитом и пережитом. - М.: Наука, 1989. 200 с.
-85-
13.	Лазарев Н.В. Биологическое действие газов под давлением. - Л.: Изд. ВММА, 1941. 219 с.
14.	Орбели Р.А. Исследования и изыскания: Материалы к истории подводного труда с древнейших
времен до наших дней. - М., Л.: Речиздат, 1947. 284 с.
15.	Павлов Б.Н., Смолин В.В., Соколов Г.М. Краткая история развития гипербарической
физиологии и водолазной медицины. - М.: Слово, 1999. 67 с.
16.	Самойлов В.О. История Российской медицины. - М.: Эпидавр, 1997. 199 с.
17.	Сапов И.А. Физиологические школы военно-медицинской (медико-хирургической) академии.
-СПб.: Наука, 1998. 84с.
18.	Следков А.Ю. Глубинное опьянение. - СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 1999. 47 с.
19.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Водолазные спуски до 60 метров и их
медицинское обеспечение. - М.: Слово, 2003. 696 с.
20.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Глубоководные водолазные спуски и
медицинское обеспечение. Том 1. - М.: Слово, 2003. 592 с.
21.	Ушаков И.Б., Бедненко В.С., Лапаев Э.В. История отечественной космической медицины.
-М.,В.:ВГУ, 2001.319 с.
22.	Чернов А.А. Гомо акватикус. - М.: Молодая гвардия, 1970. 304 с.
23.	Чикер Н.П. Служба особого назначения. - М.: ДОСААФ, 1975. 224 с.
24.	Шентон Э.Г. Исследование океанских глубин. «Ныряющее блюдце» Кусто в Тихом океане.
Пер. с англ. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 144 с.
25.	Фельдман Г.Э. Джон Бэрдон Сандерсон Холдейн (1982-1964). - М.: Наука, 1976. 216 с.
26.	Фельдман Г.Э., Ефуни С.Н., Куренков Г.И. и др. Поль Бер (1833-1886) / Под ред. Жиронкина А.Г. и
Крепса Е.М. - М.: Наука, 1979. 288 с.
-86-
IL БАРОФИЗИОЛОГИЯ
«Я кажусь самому себе мальчиком, играющим у моря,
которому удалось найти более красивый камешек,
чем другим; но океан неизведанного лежит передо мной».
Исаак Ньютон
Раздел 1. Основные понятия и факторы барофизиологии
Основные термины и определения, относящиеся к барофизиологии
В данном разделе представлены основные термины, имеющие отношение к барофизиологии, в той
трактовке, которую авторы считают наиболее удобной для восприятия излагаемого в пособии материала.
Барофизиология - наука о влиянии на организм комплекса факторов, сопровождающих изменяемое или
измененное давление окружающей среды и парциальное давление газов. Официальной датой рождения
барофизиологии, объединяющей гипобарическую (высотную) и гипербарическую (водолазную) физиологии,
считается 1878 год, когда П. Бер опубликовал книгу «Барометрическое давление». Барофизиология является
частью эволюционной и разделом экстремальной (экологической) физиологии.
Гипербарическая физиология - часть барофизиологии, исследующая механизмы действия на организм
животных и человека высокого гидростатического давления и повышенного парциального давления
индифферентных газов, кислорода и их смесей во время компрессии, изопрессии и декомпрессии в совокупности
с другими факторами гипербарии, а также последствия воздействия этих факторов.
Высотная или гипобарическая физиология - часть барофизиологии, в рамках которой исследуются
механизмы действия на организм животных и человека пониженного барометрического давления в сочетании с
развивающейся гипоксической гипоксией и другими при этом воздействующими факторами, а также последствия
воздействия этих факторов (в том числе высотная декомпрессионная болезнь, возникающая при резком снижении
давления).
Баротерапия - это комплекс методов физиотерапевтического лечения и реабилитации путем воздействия
на организм измененного барометрического давления воздуха и/или измененного парциального давления
кислорода и его смесей с индифферентными и сложными газами различной температуры, влажности и состава.
Отдельным разделом баротерапии является новый раздел анестезиологии - общее обезболивание дыхательными
газовыми смесями, содержащими ксенон, криптон, возможно аргон, азот и водород под повышенным давлением.
Индифферентные газы - группа газов, которые при нормальном барометрическом давлении и
температуре не участвуют в биохимических реакциях организма. В эту группу входят инертные газы кроме
радона: криптон, ксенон, неон, аргон, гелий, а также водород и азот. Понятие ввел в 1941 году Н.В.Лазарев.
Дыхательные газовые смеси (ДГС) - смеси кислорода в количестве, поддерживающем жизнь, с
индифферентными газами, вдыхаемые через маску, загубник и т.д. из специальных дыхательных аппаратов для
производственной деятельности или отдыха, отличающиеся по составу от окружающей газовой среды,
сертифицированные Госстандартом и включающие вредные примеси в количестве, не превышающем предельно
допустимые концентрации (ПДК).
Дыхательная газовая среда (ДГСр) - среда, состоящая из кислорода в концентрации, поддерживающей
жизненные процессы, физиологически активных газов и индифферентных газов-разбавителей кислорода в
различной концентрации, а также вредных веществ, микробиологических, механических, капельно-аэрозольных
примесей в количестве, не превышающем ПДК, в которой живут и дышат человек и другие живые организмы
Медицинские газы - кислород или любые другие газы, обладающие определенными физиологическими
эффектами при введении в организм и обязательно сертифицированные Госстандартом как вещества, по своим
характеристикам и примесям безопасные для организма при оговоренных условиях применения (длительность,
давление, температура), либо получившие фармстатью как лекарства (например, ксенон в качестве анестетика),
включая специальные правила получения, хранения, транспортировки, контроля состава, правил применения и
использования.
Лечебные дыхательные газовые смеси и среды - это смеси или среды, вводимые в организм в лечебных
целях и вызывающие лечебные эффекты при дезадаптации, развитии патологических процессов и оказывающие
защитное действие на организм при воздействии на него вредных и опасных факторов внешней и внутренней
среды. Эти смеси и среды состоят из медицинского кислорода (обязательно!) в концентрациях,
поддерживающих жизнь, смешанного с другими медицинскими газами (группы индифферентных газов: Кг, Хе,
Ne, Аг, Не, Н2, N2, и химически активных газов: СО2, Оз, СО, NO, N2O, СН4, SF6 и др.), оказывающими в смеси
биологическое, физиологическое действие на организм. Они должны быть сертифицированы Госстандартом и
включать вредные примеси в количестве, не превышающем ПДК.
Парциальное давление газов - давление одного газа в смеси газов или среде, равное давлению этого газа
в том объеме, который занимает смесь или среда.
-87-
Объемное содержание газов - процентное соотношение всех газов в газовой смеси или среде.
Водолазная медицина - это комплекс организационных, санитарно-гигиенических, профилактических,
лечебных и реабилитационных мероприятий, направленных на сохранение здоровья, жизни и профессионального
долголетия лиц, подвергающихся воздействию факторов повышенного давления водной и газовой среды.
К лицам, подвергающимся воздействию факторов повышенного давления водной и газовой среды
относятся: профессиональные водолазы, кессонщики, гидронавты, дайверы, инструкторы по дайвингу и
технодайверы. Фактически более 1% населения нашей планеты регулярно подвергается действию факторов
повышенного давления водной и газовой среды.
Профессиональные водолазы распределены на три основные группы:
1.	Водолазы, сертифицированные специалисты, осуществляющие подводные производственные,
научные, разведывательно-боевые, спасательные и т.д. работы до нескольких часов под давлением в воде или
барокамере методом кратковременных погружений (КП) с использованием кислорода (до глубин 20 м вод.ст.),
сжатого воздуха и искусственных газовых смесей (до 60 м), допущенные к выполнению своих служебных
обязанностей: по здоровью водолазной медицинской комиссией (ВМК), по профессии водолазной
квалификационной комиссией (ВКК), застрахованные на случай болезни, утраты трудоспособности и
несчастного случая со смертельным исходом, оформленные приказом по предприятию-работодателю.
2.	Водолазы-глубоководники, опытные, высококвалифицированные водолазы, осуществляющие
подводные производственные и спасательные работы от нескольких минут до нескольких часов методом КП с
использованием для дыхания искусственных газовых смесей на глубинах 60-200 м вод.ст., допущенные к
выполнению своих служебных обязанностей: по здоровью водолазной медицинской комиссией (ВМК), по
профессии водолазной квалификационной комиссией (ВКК), застрахованные на случай болезни, утраты
трудоспособности и несчастного случая со смертельным исходом, оформленные приказом по предприятию-
работодателю.
3.	Акванавты, водолазы и водолазы-глубоководники, осуществляющие производственные работы в
условиях постоянного пребывания под повышенным давлением от одних суток до нескольких месяцев методом
ДП на глубинах от 5 до 30 м вод.ст. на сжатом воздухе и на глубинах от 5 до 500 и более м вод.ст. в различных по
составу искусственных газовых средах, допущенные к выполнению своих служебных обязанностей: по здоровью
водолазной медицинской комиссией (ВМК), по профессиональной деятельности водолазной квалификационной
комиссией (ВКК), застрахованные на случай болезни, утраты трудоспособности и несчастного случая со
смертельным исходом, оформленные приказом по предприятию-работодателю.
Кессонщики - люди различных профессий, ведущие производственные процессы без специального
снаряжения под водой, под землей и т.д. до нескольких часов в специальных кессонах, в которых создается
повышенное давление и постоянная вентиляция сжатым воздухом до давлений 40 м вод.ст., допущенные к
выполнению своих служебных обязанностей: по здоровью водолазной медицинской комиссией (ВМК), по
профессиональной деятельности комиссией по охране труда и технике безопасности, застрахованные на случай
болезни, утраты трудоспособности и несчастного случая со смертельным исходом, оформленные приказом по
предприятию-работодателю.
Гидронавты - сертифицированные гражданские специалисты, осуществляющие работы под водой в
подводных нормобарических аппаратах и лодках, в которых человек защищен от действия повышенного
давления воды прочным корпусом. Термин был принят в перечне профессий Минрыбхоза и Академии наук
СССР. В ВМФ синонимом гидронавтов являются подводники - члены экипажей подводных лодок.
Дайверы - аквалангисты-любители, спортсмены-подводники. Во всем мире сегодня различными видами
подводного спорта (скоростные виды, ориентирование, охота, фотография и т.д.) и туризма-дайвинга
(получение удовольствия, радости и приключений в подводном мире) занимается более 60 миллионов человек.
Инструкторы дайвинга и технодайверы - дайверы-глубоководники, зарабатывающие этой
деятельностью на жизнь и фактически являющиеся профессиональными водолазами, что требует корректировки
действующих руководящих документов по обеспечению безопасности работ под водой и медицинскому
обеспечению водолазных спусков, с предъявлением к таким лицам тех же требований, что и к профессиональным
водолазам.
Сатурация (насыщение тканей) - это растворение в жидких средах организма индифферентных газов до
уравнивания их парциального давления во всех тканях организма с их парциальным давлением во вдыхаемой
смеси.
Десатурация (рассыщение тканей) - это процесс освобождения всех тканей организма от растворенных в
них индифферентных газов.
Компрессия - повышение давления газовой и/или водной сред.
Изопрессия - постоянное, неизменяющееся давление.
Декомпрессия - снижение давления газовой и/или водной сред.
-88-
Противодиффузия - это одновременное разнонаправленное растворение и освобождение от разных
индифферентных газов тканей организма до установления парциального давления в них, равного с парциальным
давлением во вдыхаемой смеси или среде. Происходит во время резкой смены дыхательной газовой смеси, или
после перехода в другую по составу газовую среду при компрессии, изопрессии и декомпрессии.
Кратковременное погружение (КП) - разновидность водолазного спуска или пребывания под
повышенным давлением длительностью менее времени полного насыщения тканей организма индифферентными
газами из ДГСр при неизменном давлении. Условным временем полного насыщения в практике принято считать
1 сутки.
Длительное погружение (ДП) - разновидность водолазного спуска или пребывания под повышенным
давлением длительностью более времени, когда наступает полное насыщение тканей организма
индифферентными газами по отношению к их содержанию в ДГСр при неизменном давлении. Человек может
жить и работать под повышенным давлением недели и месяцы. Декомпрессия осуществляется только один раз
после завершения всего срока ДП. За рубежом этот метод получил название насыщенное погружение.
Токсическое действие кислорода: кислород, газ без которого невозможна жизнь, при дыхании в чистом
виде и при повышенном давлении более 0,2-0,4 МПа (глубинах 20-40 м.в.ст) становится токсичным. Клинически
проявляется в двух формах: 1) «эффект Лоррэна Смита» (ДжЛ.Смит, 1897) - хроническая, легочная форма,
возникающая при длительным вдыхании его при нормальном давлении, и 2) «эффект Поля Бера» (П.Бер, 1978)
- острая, судорожная форма, возникающая при повышенном давлении.
Декомпрессионная болезнь - симптомокомплекс, возникающий во время или после ускоренной
декомпрессии из условий повышенного давления, когда пересыщенные индифферентными газами ткани
организма не успевают вывести через легкие избыток этих газов, или при взрывной декомпрессии из условий
нормального барометрического давления (например, высотная декомпрессионная болезнь при разгерметизации
кабины летательного аппарата, быстрый подъем на высоту в барокамере), когда азот, растворенный в тканях
организма при нормальном давлении не успевает десатурировать в легкие в молекулярном состоянии. Главной
причиной заболевания является образование пузырьков индифферентных газов в крови, лимфе и тканях
организма, а симптоматика зависит от локализации пузырьков, которые в организме вызывают местные
гипоксические нарушения, раздражение интерорецепторов, а иногда и прямое механическое повреждение клеток.
Баротравма - симптомокомплекс, возникающий при резком перепаде давления между внешней средой и
давлением в воздухоносных полостях и паренхиматозных органах организма. Наиболее часто встречается
баротравма уха, реже придаточных полостей носа и баротравма легких, которая может сопровождаться
газовой эмболией, протекать стремительно, в тяжелой форме и требует немедленной лечебной рекомпрессии.
Азотный наркоз - симптомокомплекс, возникающий при дыхании сжатым воздухом или кислородно-
азотными ДГС, вызываемый высоким парциальным давлением азота. Характерными признаками, при повышении
давления, являются симптомы, характерные для общей анестезии: эйфория, возбуждение, а затем торможение,
снижение болевой чувствительности и контроля над собственным поведением, спутанность сознания, что может
привести к несчастному случаю. Безопасной глубиной погружения на сжатом воздухе является глубина 60
метров, в аварийных ситуациях 80. Для увеличения резистентности человека к азотному наркозу проводятся
тренировочные спуски в барокамере на глубины 40, 60, 80, 100 метров.
Нервный синдром высоких давлений (НСВД) - симптомокомплекс, возникающий при глубоководных
водолазных спусках, вызываемый высоким гидростатическим давлением (объемным сжатием) у теплокровных.
Начинается с общего возбуждения, затем последовательно возникают мелко- и крупноамплитудный тремор,
затем отдельные миоклонии, клонические, клонико-тонические судороги, параличи и гибель. Последние 4
симптома изучены только на животных. Для профилактики применяются замедленная, ступенчатая компрессия,
противосудорожные фармпрепараты, добавка в смесь/среду азота, водорода, возможно аргона, специальная
тренировка, что дает возможности человеку осуществлять работы на глубинах до 500 метров в море и 700 в
барокамере.
Физико-химические свойства воды, воздуха, и газов, входящих в его состав. Основные газовые законы.
Давление, единицы его измерения.
Колебания постоянно меняющихся цараметров среды обитания, главным образом общего давления
атмосферы, парциального давления газов, показателей микроклимата, давления, состояния и состава воды,
оказывают существенное влияние на жизнедеятельность человека, животных и растений. В связи с этим в данном
разделе рассматриваются состав и свойства воды, воздуха, газов, входящих в его состав, основные газовые
законы, которым подчиняются эти газы, а также рассматривается главный действующий фактор в
барофизиологии - давление и единицы его измерения.
-89-
Вода, ее состав и свойства
Вода является наиболее распространенным веществом на Земле. Она покрывает 70% поверхности нашей
планеты, образуя так называемую гидросферу. В жидком состоянии вода представляет собой бесцветную (в
толстых слоях голубую) жидкость без запаха и вкуса. Это устойчивое химическое соединение двух атомов
водорода и одного атома кислорода - Н2О. По массе в воде содержится 88,81% кислорода и 11,19% водорода.
Благодаря особенностям молекулярной структуры вода обладает целым набором аномальных физических и
химических свойств.
Полярность молекул воды делает ее универсальным растворителем. В зависимости от количества
растворенных в воде солей природная вода делится на пресную и соленую. В пресной (речной) воде
концентрация солей не превышает 1-2 г/л. Соленая (морская) вода является слабым щелочным раствором. В ней
обнаружено 73 химических элемента, которые составляют соли, органические вещества, растворенные газы и
другие вещества. Океанская вода, например, содержит 35 г минеральных солей в 1 л, т.е. соленость составляет
3,5%. Соленость крови человека (около 1%) в 3,5 раза меньше солености океана, хотя по содержанию химических
элементов они близки. Обычно соленость воды измеряют в промилле (обозначается знаком %о):
1%о = масса растворенной соли, г/1 кг воды.
Плотность воды зависит от её солености и может быть от 999,13-10-3 до 1026-10’3 г/см3, что в 775 раз
больше плотности воздуха. Относительная плотность дистиллированной воды при +4 °C принимается за
единицу. Средняя плотность морской воды при температуре 0 °C и солености 3,5% равна 1,028 г/см3, а при +20
°C - 1,025 г/см3. Относительная плотность тела человека на вдохе обычно составляет 0,96-0,99, что позволяет ему
удерживаться на плаву, не совершая никаких движений. На выдохе относительная плотность тела человека
может достигать величины 1,021-1,097, вследствие чего необходимо совершать плавательные движения даже в
морской воде. В среднем обнаженное тело человека в воде весит не более 4 кг. При повышении относительной
плотности воды вес человека уменьшается до 1-2 кг, а в некоторых случаях (в соленых озерах, Мраморном,
Мертвом морях) вообще приближается к нулю.
Вода имеет примерно в 60 раз большую вязкость, чем воздух. Это влияет на характер движений человека
в водной среде. Привычные в наземных условиях движения становятся трудноосуществимыми — уменьшается
роль инерции и возникает необходимость постоянно прикладывать усилия при движении.
Вода практически несжимаема (ее объем уменьшается на 1% лишь при давлении 200 кгс/см2, т.е. на
глубине 2000 м). Вода обладает особыми теплофизическими свойствами: ее теплоемкость в 4 раза больше
теплоемкости воздуха, а теплопроводность больше в 25 раз. Теплоемкость - это количество тепла,
необходимое для нагревания тела на 1 °C, а теплопроводность - это перенос энергии от более нагретых участков
тела к менее нагретым, в результате чего происходит выравнивание температуры тела. Удельная теплоемкость
воды С = 1 ккал/(кг °С) при температуре +15 °C. Вода может поглощать большое количество теплоты,
сравнительно мало нагреваясь при этом.
Еще одной важной физической характеристикой является прозрачность воды. Прозрачность зависит от
количества и состава растворенных в воде веществ, а также от наличия взвешенных частиц, которые рассеивают
свет. Обычно прозрачность воды оценивают по глубине видимости белого диска диаметром 300 мм (диска
Секки).
Распространение света в воде значительно отличается от воздушной среды. Так, если на воздухе в сухую
и ясную погоду поглощается всего лишь 5-10% света на 1 км, то в воде эти показатели совсем иные. На
протяжении метра пути дистиллированной водой поглощается 10% световой энергии, водопроводной - 26%,
морской — 31%. Это происходит вследствие отражения света поверхностью воды, поглощения и рассеивания его
молекулами воды и растворенных веществ, отражения взвешенными в воде частицами. При погружении в воду
резко падают освещенность, видимость, появляется дымка рассеивания. Длинноволновые лучи красной части
спектра поглощаются поверхностными слоями воды и проникают в глубину не более чем на 10-15 м, зеленые
лучи достигают глубины 100 м, а коротковолновые лучи фиолетовой части спектра проникают на глубины 1000-
1500 м.
Распространение звука в воде также значительно отличается от его распространения в воздушной среде.
Если на воздухе скорость звука составляет 336 м/с, то в воде - около 1445 м/с (примерно в 4,5 раза больше).
Поглощение звука в воде также значительно ниже, чем на воздухе. Оно зависит от частоты, солености,
температуры и величины гидростатического давления. Скорость поглощения звука увеличивается на 1 м/с при
повышении солености на 1%, на 3,5 м/с при росте температуры на 1 °C и на 0,16 м/с при увеличении
гидростатического давления на 1 бар.
Состав воздуха, основные химические и физические свойства. Газы, входящие в его состав
Атмосферный воздух представляет собой смесь (табл. 2.1.) азота, кислорода, диоксида углерода
(углекислого газа), аргона и других газов. В нижнем слое атмосферы, охватывающем тропосферу и часть
стратосферы, сосредоточено более 80% массы атмосферы, и состав ее здесь почти идеально одинаков.
-90-
Таблица 2.1. Химический состав сухого воздуха атмосферы Земли на уровне моря
Наименование газов	Химическая формула	Содержание в атмосфере в процентах, %		Содержание газов, в 1 м3 воздуха
		по объему:	по массе	
Азот	n2	78,084 (78,095%)	75,60	780,8 л
Кислород	О2	20,947 (20,939%)	23,10	209,5л
Аргон	Аг	0,934 (0,935%)	1,285	9,34 л
Диоксид углерода	со2	0,325% до 0,1*	0,046	0,33-0,1 л
Другие газы:		0,033	0,014	
Неон	Ne	0,001818	0,0012	18 мл
Гелий	Не	0,000 5239	0,00007	5 мл
Криптон	Кг	0,000114(0,000108)	0,00003	1,1 мл
Водород	н2	0,00005	0,0000035	0, 05 мл
Ксенон	Хе	0,000 0087	0,00004	0,087 мл
Радон	Rn	6х10’18		6 х Ю’15
Метан	СНд	0,002		2 мл
Закись азота	N2O	0,00002-0,0004		0,02-0,4
Озон	Оз	0,000001-0,00005		0,001-0,05
Оксид углерода	СО	0,000008-0,0001		0,008-0,1
Диоксид серы	SO2	0,0000007 - >0,0001		0,0007->0,1
Оксид азота	NO	0,000001-0,0001		0,001-0,1
Диоксид азота	no2	0,000001-0,0001		0,001-0,1
Йод	I	0-0,000001		0-0,001
*в промышленных городах				
Кроме того, в атмосфере находятся водяные пары. В средних широтах количество водяных паров
колеблется от 0,1 до 2,8% в зависимости от сезона, климата и погоды. В воздухе возможны различные
загрязнения, а в больших городах нередко возникает смог - загрязнение приземного слоя воздуха смесью дыма и
газовых отходов транспорта (70-80% загрязнений) и предприятий.
Воздух имеет физические свойства, характерные для всех газов (табл. 2.2.). Для дыхания водолазов под
водой используется сжатый воздух, содержащийся в баллонах дыхательного аппарата или подаваемый от
компрессора или водолазной помпы. Сжатый воздух, как и составляющие его газы, также подчиняется основным
газовым законам.
-91 -
Таблица 2.2. Основные физические константы газов, входящих в состав атмосферного воздуха
Название газа	Хим. формула	Молекулярный вес, г/Моль	Относительный вес (воздух=1) при 15°С, 1 атм.	Содержание в воздухе		Плотность в кг/м3 при давлении 1 атм.=760 мм.рт.ст.				Критические константы			Растворимость в воде в см3 на 1л воды при 1 атм.		Плотность сжиженного газа в кг/л (в скобках - температура)	ГС кипения сжиженного газа при давлении 1атм	ГС плавления при давлении 1атм
				по объему %	по массе %	при -20°С	При 0 °C	При +20°С	При +100°С	1в °C	Рватм	Р в кг/м3	При 0°С	При +20°С			
Кислород	02	31,999	1,11	20,95	23,10	-	1,429	1,331	-	-118,55	49,2	429,9	48,9	31,0	1,14(-182,97) 0,43 (-118,8)	-182,95	-218,8
Азот	№	28,016	0,97	78,08	75,60	-	1,251	1,165	-	-146,85	33,5	310,96	23,5.	15,5	0,81 (-195,8) 0,311 (-147,1)	-195,79	-210,0
Аргон	Аг	39,944	1,38	0,932	1,285	-	1,784	1,65	-	-122,45	48,0	531	58,0	38,0	1,41 (-185,7) 0,531 (-122,0)	-185,85	-189,4
Неон	Ne	20,183	0,7	0,0018	0,0012	-	0,900	0,838	-	-228,60	26,9	483,5	12,0 (при +10°С)		1,204 (-245,9)	-246,00	-248,6
Гелий	Не	4,003	0,14	0,0005	0,00007	-	0,178	0,166	-	-267,80	2,26	69,3	1	-1	0,122 (-268,9)	-268,80	-272,2
Криптон	Кг	83,800	3,552	0,000108	0,0003	-	3,739	5,483	-	-62,60	54,2	780	Данных нет	63	2,16 (-146)	-153,35	-157,2
Ксенон	Хе	131,290	4,56	0,000008	0,00004	-	5,890	5,487	-	+16,25	58,2	1154	242,0	123,0	3,06 (-108,0) 1,16 (+16,6)	-108,15	-111
Водород	Н2	2,016	0,07	0,00005	0,0000035	-	0,090	0.084	-	-231,90	12,8	31	21,7	18,2	0,07 (-252,7)	-252,7	-255
Свойства газов
Газ — это одно из состояний вещества, при котором расстояние между составляющими его частицами
намного превышает их размеры и при этом сами частицы находятся в непрерывном движении. Термин «газ» был
введен в XVII в. голландским естествоиспытателем Ян Б. ван Гельмонтом.
Газ состоит из молекул, имеющих ничтожные размеры по сравнению с объемом, занимаемым газом.
Поэтому расстояние между молекулами значительно превышает собственные размеры молекул. Силы
притяжения между молекулами крайне малы. Газы имеют большую сжимаемость, поскольку при сжатии газа
уменьшается лишь расстояние между молекулами, а сами молекулы при этом не сдавливают друг друга, как
молекулы жидкостей. Газы не имеют собственной формы, они расширяются до тех пор, пока не заполнят
равномерно весь объем, куда их поместили. По этой же причине газы не имеют собственного объема, объем
газа определяется объемом сосуда, в котором он находится. Давление газа является следствием совокупности
ударов частиц газа о стенку сосуда. Согласно закону Паскаля газ оказывает на стенки сосуда постоянное
давление, одинаковое во всех направлениях. При сжатии газы нагреваются, а при расширении охлаждаются.
Ещё одним важным свойством газов является их способность смешиваться друг с другом в любых
соотношениях.
Основными физическими характеристиками газов являются: плотность, давление, теплоемкость,
теплопроводность, тепловое расширение, растворимость.
Плотность газов (табл. 2.3.). Ещё в XVII в. Э.Торричелли и Б.Паскаль доказали, что газы обладают массой.
Плотность газа представляет собой отношение массы газа к единице объема:
г =m/V
и измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3) или в граммах на кубический сантиметр (г/см3).
Таблица. 2.3. Плотность газов, входящих в состав воздуха и отношение их плотности к плотности воздуха
Газ	Химический символ	Молярная масса М, г/моль	Плотность г, кг/м3	Плотность по отношению к воздуху
Азот	n2	28,016	1,251	0,967
Аммиак	NH3	17,032	0,711	0,597
Аргон	Ar	39,944	1,784	1,380
Водород	н2	2,016	0,090	0,070
Воздух	—	28,98	1,293	1,000
Диоксид углерода	со2	44,010	1,977	1,529
Гелий	Не	4,003	0,178	0,138
Кислород	о2	32,00	1,429	1,105
Криптон	Кг	83,7	3,739	2,868
Неон	Ne	20,183	0,900	0,696
Оксид углерода	СО	28,010	1,250	0,967
Поскольку молекулы разных газов имеют различную массу, их плотности при одинаковом давлении
пропорциональны молекулярной массе газа. Плотность воздуха составляет 1,225*10"3 г/см3.
Газы в отличие от жидкостей характеризуются малой плотностью. Нормальной плотностью газа называется
масса одного его литра при температуре О °C и давлении 1 кгс/см2. Масса одной молекулы любого газа
пропорциональна его плотности.
Газы, как и жидкости, подчиняются закону Архимеда, однако ввиду малой плотности газов при
практических расчетах изменение веса твердых тел в газовой среде не учитывается.
Растворимость. Все газы способны растворяться в жидкостях. Растворение каждого газа в смеси
происходит независимо от других газов и подчиняется закону Генри. Растворимость газов зависит от
температуры, давления и свойств растворителя (воды, масла, других) (табл. 2.2., 2.4.). Так, при повышении
давления, а также понижении температуры растворимость повышается, а с понижением давления и увеличением
температуры снижается. Также установлено, что один и тот же газ по-разному растворяется в воде и в масле.
Отношение количества газа, растворенного в масле, по отношению к его количеству, растворенному в воде,
называется коэффициентом распределения, жиро-водным коэффициентом или по фамилиям авторов
установления этой закономерности — овертон-мейеровским коэффициентом. Значение коэффициентов
растворимости различных газов и коэффициентов распределения позволяет ориентировочно узнать, как тот или
-93-
иной газ может раствориться в различных тканях организма человека, находящегося в условиях повышенного
давления газовой среды (табл. 2.4.).
Таблица 2.4. Коэффициенты растворимости газов в различных жидкостях при температуре 38 °C
Раствор	Коэффициенты растворимости			
	кислорода	углекислого газа	водорода	азота
Вода	0,02323	0,545	0,01620	0,01272
Плазма крови	0,0209	0,510	0,0153	0,0117
Клетки	0,0261	0,440	0,0145	0,0146
Цельная кровь	0,0230	0,470	0,0149	0,0130
Температура. Практически все свойства газов прямо или косвенно зависят от температуры. Температура
относится к основным физическим величинам, поэтому размерность ее и единица измерения выбираются
произвольно. Иначе говоря, температура - это параметр, показывающий «степень нагретости» тела по
определенной шкале. В настоящее время имеют хождение три системы измерения температуры: по шкале
Кельвина (Т), шкале Цельсия (t °C) и по шкале Фаренгейта (t °F). Единицей измерения во всех трех системах
выбран градус. Разница между шкалами Кельвина и Цельсия заключается только в точке начала отсчета. В шкале
Цельсия нулевой точкой выбрана «точка замерзания воды», а в шкале Кельвина - «точка абсолютного нуля», то
есть
К = -273,15 °C.
Шкала Фаренгейта отличается также и величиной температурного интервала, принимаемого равным 1
градусу - 1 °F < 1 °C. В свое время градус Фаренгейта выбирался как наименьшее изменение температуры,
которое способно почувствовать человеческое тело.
Соотношение между градусами Кельвина, Цельсия и Фаренгейта можно выразить следующим образом:
1 К = 1 °С+273; 1 F = 5/9 °C.
Для перевода градусов Цельсия в градусы Фаренгейта и наоборот используют следующие формулы:
°F = °C 1,8 + 32; °C = (°F - 32)/1,8.
Теплопроводность (молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленной наличием градиента
температуры) газов, входящих в состав воздуха, сильно различается (для Не в 6,18 раз выше по сравнению с
воздухом). Теплопроводность возрастает с температурой, но она не зависит от давления и плотности газов. При
увеличении давления возрастает только скорость переноса тепла путем конвекции. Значение коэффициента
теплопроводности для разных газов представлены в табл. 2.5.
Таблица 2.5. Коэффициенты теплопроводности X для разных газов
ГАЗ	X 108 при 0 °C, ккалсм’^сград	X 104, ккал-м‘’-чтрад	
		При 0 °C	При 100 °C
Воздух	5,80	206	277,5
Не	33,6	1065	1465
n2	5,68	209	264
Аг	4,0	139	180
н2	40,0	1500	1860
о2	5,8	212	283
Теплоемкость - количество тепла, необходимое для нагревания массовой единицы вещества на 1 градус.
Теплоемкость тела, рассчитанная на моль вещества, называется молярной теплоемкостью. У газов различают
теплоемкость при постоянном давлении (Ср), когда при нагревании увеличивается объем данного количества
газа, и теплоемкость при постоянном объеме (Cv), когда возрастает давление газа. Теплоемкость газа при
постоянном давлении больше, чем его теплоемкость при постоянном объеме: Ср > Cv. Это зависит от того, что
всякий газ, расширяясь, совершает определенную работу. На это и уходит часть энергии в виде тепла. Молярная
теплоемкость при постоянном объеме для одноатомных (инертных) газов (гелия, неона, аргона и др.) равна 3 кал
(Cv = 3 кал/град). Это значит, что для нагревания 1 моля одноатомного газа на 1 °C нужно затратить при
постоянном объеме 3 калории. Теплоемкость одноатомных газов при постоянном давлении равна 5 кал (Ср = 5
кал/град), т.е. для нагревания 1 моля одноатомного газа на 1 °C нужно затратить при постоянном давлении 5
калорий. Для двухатомных газов (водород, кислород, азот и др.) теплоемкость при постоянном объеме Cv = 5
-94-
кал/град, а при постоянном давлении Ср = 7 кал/град. Из этого следует различная удельная теплоемкость разных
газов. Значения удельных теплоемкостей представлены в табл. 2.6.
Таблица 2.6. Удельные теплоемкости газов
Газ	Удельная молярная теплоемкость Ст при 0 °C, ккалмоль' ’град'1	Удельная теплоемкость при постоянном давлении Ср, ккал кг'^град1	Удельная теплоемкость при постоянном объеме Си ккал кг'1 град'1	Отношение Ср /Cv при температуре °C, к
Азот	4,95	0,251	0,179	1,4
Аргон	2,98	0,125	0,075	1,67
Водород	4,84	3,41	2,4	1,4090
Воздух	6,94	0,243	0,17	1,403
Гелий	3,01	1,25	0,75	1,67
Кислород	4,98	0,22	0,157	0,401
Углекислый газ	6,72	0,245	0,188	1,3
Окись углерода	4,95	0,24	0,171	1,400
По сравнению с жидкостями газы имеют не только малую теплоемкость, но и малую теплопроводность,
поэтому они являются хорошими теплоизоляторами.
Состояние любого газа или смеси газов подчиняется ряду общих закономерностей, получивших название
газовых законов.
Основные газовые законы
В расчетах обычно используют газовые законы для идеальных газов. Идеальные газы - это условные газы,
молекулы которых не имеют объема и не взаимодействуют друг с другом из-за отсутствия сил притяжения, а при
столкновениях между ними не действуют никакие другие силы, кроме сил упругого удара. Чем выше
температура и меньше давление, тем поведение реальных газов ближе соответствует идеальным газам. При
малых давлениях все газы можно рассматривать как идеальные. При давлениях около 100 кгс/см2 отклонения
реальных газов от законов идеальных газов не превышают 5%. Поскольку отклонения реальных газов от законов,
выведенных для идеальных газов, обычно ничтожны, законами для идеальных газов можно свободно
пользоваться для решения многих практических задач.
Закон Бойля-Мариотта. Давление данной массы (или количества) газа при постоянной температуре
обратно пропорционально объему газа:
P1/P2=V1/V2,
где Pi - абсолютное давление газа при объеме Vi; Р2 - абсолютное давление газа при объеме V2.
Отсюда следует, что:
PV = const (при t = const),
или произведение давления данной массы газа на его объем постоянно, если температура не меняется (т.е.
при изотермическом процессе).
Если, например, взять 8 л газа под давлением Р = 1 абс. кгс/см2 и менять давление при неизменной
постоянной температуре, то будут получены следующие данные: при 2 абс. кгс/см2 газ займет объем 4 л, при 8
кгс/см2 - 1 л.
Таким образом, при постоянной температуре всякое повышение давления приводит к уменьшению объема
газа, а уменьшение объема газа - к повышению давления.
Законы Гей-Люссака и Шарля. Закон Гей-Люссака выражает зависимость объема и давления газа от
температуры: при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его абсолютной
температуре:
V1/T! = V2/T2,
где Ti и Т2 - температура в кельвинах (К).
Следовательно, всякое повышение температуры приводит к увеличению объема, или, иными словами,
изменение объема данной массы газа V прямо пропорционально изменению температуры t газа при постоянном
давлении (т.е. при изобарическом процессе):
Vt= Vo (1 + at),
где Vt - объем газа при данной температуре; Vo - исходный объем газа при 0 °C; a - коэффициент объемного
расширения газа.
-95-
При нагревании различных газов на одинаковое число градусов относительное приращение объема
одинаково для всех газов. Коэффициент а является постоянным для всех газов величиной приращения объема,
равной V273 или 0,00367 °C . Этот коэффициент объемного расширения газов показывает, на какую часть объема,
занимаемого при 0 °C, возрастает объем газа, если его нагреть на 1 °C при постоянном давлении.
Аналогичная зависимость для давления была установлена Ж.Шарлем за 25 лет до публикации Ж.Л.Гей-
Люссака: изменение давления данной массы газа прямо пропорционально температуре при неизменном объеме,
что выражается формулой:
Pt = Ро (1 + at),
где Pt - давление газа при данной температуре; Ро - исходное давление газа при 0° С; а - коэффициент объемного
расширения газа.
При понижении температуры газа его давление убывает, а при температуре -273,15 °C давление любого газа
равно нулю. Эта температура называется абсолютным нулем температуры. При этом прекращается хаотическое
тепловое движение молекул, и количество тепловой энергии становится равным нулю.
Уравнение состояния идеального газа. Если зависимости между объемом, давлением и температурой
связать воедино и выразить одним уравнением, то получим уравнение состояния идеального газа, которое
объединяет законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака и впервые было выведено Б.П.Клапейроном путем
преобразований уравнений, предложенных его предшественниками. Уравнение Клапейрона состоит в том, что
произведение давления газа данной массы на объем, деленное на абсолютную температуру, есть величина
постоянная, не зависящая от состояния, в котором находится газ. Одна из форм написания этого уравнения:
Р • V / Т = const.
Для массы газа 1 кг это уравнение будет иметь вид:
Р • V = г Т.
В этом случае газовая постоянная г будет зависеть от природы газа. Д.И.Менделеев показал, что если
массой газа является моль (грамм-молекула), то газовая постоянная R является универсальной и не зависит от
природы газа. Для массы газа, равной 1 молю, уравнение примет следующий вид:
Р • Vo = RT.
Для 1 моля любого газа значение R будет одно и то же, в связи с чем R называют универсальной газовой
постоянной. Численное значение R определяется из условия, что при температуре 0 °C (или 273 К) и давлении
760 мм рт.ст. (или 101 325 Па) объем моля Vo = 22,4 л/моль (или 0,0224 м3/моль). Из этого следует:
R = Р • Vo / Т = 1 • 22,4 / 273 = 0,082 (л • атм) / (градус • моль) = 101 325 • 0,0224 / 273 = 8,31 Дж / (моль • К).
Точное значение R составляет 8,314510 Дж • моль1 • К1.
Если брать не 1 моль, а любое количество газа, имеющего массу ш, то состояние идеального газа можно
выразить удобным для расчетов уравнением Менделеева-Клапейрона в том виде, в котором оно было впервые
записано Д.И.Менделеевым в 1874 г.:
PV = mRT / М,
где m - масса газа, г; М - молярная масса.
Уравнение состояния идеального газа может использоваться для расчетов в водолазной практике.
Пример. Необходимо определить, какой объем занимают 2,3 кг водорода при температуре +10 °C и давлении 125 абс. кгс/см2.
Решение. Масса газа m = 2300 г, газовая постоянная R = 0,082, температура Т = (273 + 10) = 283, молярная масса водорода М = 2.
Тогда из уравнения состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона объем, занимаемый газом, будет равен:
V = mRT / (РМ) = 2300 • 0,082 • 283 / (125 • 2) = 213,5 л.
Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что давление, оказываемое газом на стенки сосуда, равно:
Р = mRT / (MV).
Это давление исчезает или при т—>0 (когда почти исчезает газ), или при V—>оо (когда газ неограниченно
расширяется), или при Т—>0 (когда молекулы газа не движутся).
Закон Авогадро. Исходя из закона Гей-Люссака о том, что при химическом взаимодействии газообразных
веществ объемы реагирующих газов всегда равны друг другу или находятся в простых кратных отношениях,
Амедео Авогадро выдвинул гипотезу, по которой при одинаковых условиях температуры и давления все
идеальные газы независимо от их химической природы содержат в единице объема равное число молекул.
Отсюда следует, что масса равных объемов газа пропорциональна их молекулярной массе. Общепринятой
массовой единицей является моль. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же
-96-
структурных элементов (молекул, атомов, ионов, электронов и др.), сколько содержится атомов в углероде-12
массой 0,012 кг. В 1 моле любого вещества находится одинаковое число молекул или атомов вещества.
Это отношение числа молекул к количеству вещества называется постоянной (или числом) Авогадро:
Na = 6,0221367 • 1023 моль1. При 0 °C и 760 мм рт.ст. моль любого газа занимает объем 22,412 л, или сжатый до 1
л моль производит давление 22,412 кгс/см2.
Исходя из закона Авогадро, зная объемы исследуемых газов, можно определить их массу и, наоборот, по
массе газа узнать его объем.
Пример 1. Рассчитать массу кислорода, находящегося в баллончике объемом 1,3 л под давлением 150 кгс/см2.
Решение. Объем кислорода = 1,3 • 150 = 195 л. 1 моль кислорода занимает объем 22,4 л и имеет массу 32 г (атомная масса
кислорода = 16, число атомов в молекуле = 2). Разделив массу 1 моля на его объем, получим массу 1 л газа: 32 :22,4 =
1,429 г. Масса всего объема кислорода составит 195-1,429 = 279 г.
Пример 2. Какой объем занимают 200 г кислорода?
Решение. Определяем объем, занимаемый одним граммом кислорода, для чего делим объем, занимаемый одним молем
кислорода, на его массу, т.е. 22,4 / 32 = 0,7 л. Тогда 200 г кислорода займут объем 0,7 • 200 = 140 л.
Давление, единицы его измерения
Механическое давление измеряется силой, действующей перпендикулярно на единицу площади
поверхности тела:
Р = F / S,
где Р - давление, кгс/см2; F - сила, кгс; S - площадь, см2.
Согласно закону Паскаля внешнее давление на жидкость или газ передается во все стороны равномерно.
Столб жидкости или газа создает давление, обусловленное весом этого столба.
В системе физических единиц СИ за единицу величины давления принят паскаль (Па), представляющий
собой давление, создаваемое силой 1 ньютон (1 Н) на площадь 1 м2 (1 Н - это такая сила, которая придает телу
массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы). Поскольку паскаль является малой величиной, для
измерения давления чаще пользуются кратными единицами - килопаскаль (1 кПа = 103 Па) и мегапаскаль (1
МПа = 106 Па).
Земная атмосфера своим весом на широте 45° на уровне моря при О °C создает давление, называемое
атмосферным и равное 101 325 Па, или 760 мм рт.ст. Эту величину еще называют физической атмосферой
(атм). Атмосферное давление иногда называют барометрическим (то, которое показывает барометр).
Нормальным считается барометрическое давление, равное 1 атм.
В технике и в водолазной практике за единицу давления принимается техническая атмосфера (ат), под
которой понимается давление, оказываемое силой 1 кгс на 1 см2 поверхности. Одна техническая атмосфера равна
давлению 10,0 м вод.ст. = 735,6 мм рт.ст.
В настоящее время давление принято измерять в барах.
Давление сверх атмосферного называется избыточным, а так как оно измеряется манометрами, то его
часто называют манометрическим. Сумма избыточного и атмосферного давлений — это абсолютное давление.
При измерении давления в технических атмосферах избыточное давление обычно записывают как ати
(атмосфера техническая избыточная), а абсолютное — ата (атмосфера техническая абсолютная).
Абсолютное давление используется для расчетов парциального давления газов, оценки биологического
действия газовых смесей, газовой и водной сред, расчетов запасов газов и газовых смесей, вентиляции барокамер
и др. Режимы декомпрессии и лечебной рекомпрессии выбираются не по абсолютному, а по избыточному
давлению.
Кроме технических атмосфер, бар и мм рт. ст., манометры могут быть проградуированы в паскалях (Па, Ра),
фунтах на квадратный дюйм (psi) и в некоторых других величинах. Соотношения между различными единицами
давления приведены в табл. 2.7.
Таблица 2.7. Соотношения между различными единицами давления
Единицы	Па	кгс/см2, ат	атм	мм рт.ст.	м вод.ст.	бар	фунт/дюйм2
паскаль (Па, Н/м2)	1	1,02-10-5	0,99-10-5	750,1-10-5	1,02 10^	1,33-Ю-3	1,93Ю-2
атмосфера техническая (кгс/см2, ат)	0,98-105	1	0,97	735,6	10,0	0,098	1,42
атмосфера физическая (атм)	1,01-Ю5	1,03	1	760,0	10,3	1,01325	14,7
торр (мм рт.ст., mm Hg)	1,33-Ю2	1,36-10-3	1,32-Ю-з	1	1,36-10-2	0,98	14,2
м вод.ст.	0,98-Ю4	0,1	0,97-10-1	735,6-1 О’	1	1-10-5	1,45-10^
1 бар	750,1	10,2	0,99	1,02	1-10-5	1	14,5
1 фунт/дюйм2 (psi)	51,5	0,7	0,068	0,07	0.69-104	0,069	1
-97-
В практике водолазного дела обычно применяются приближенные расчеты и условно принимается, что
кгс/см2 кратна паскалю.
Гидростатическое давление. Гидростатическое давление жидкости везде перпендикулярно к поверхности,
на которую оно действует, и возрастает с глубиной, но остается постоянным в любой точке на горизонтальной
площади. Если поверхность жидкости не испытывает внешнего давления (например, давления воздуха) или если
его не учитывать, это давление внутри жидкости, называемое избыточным давлением, составляет:
Р = уН/10,
где Р - давление жидкости, кгс/см2; у - удельный вес жидкости, кгс/см3, кгс/л (в пресной воде у = 1 кгс/л);
Н - глубина воды, м.
В практических расчетах для водолазных спусков в морских условиях поправка на повышенную плотность
морской воды по сравнению с пресной не вводится и условно считается, что у = 1 кгс/л.
Избыточное давление в водной среде. Абсолютное давление, которое действует в водной среде,
определяется по формуле:
Рабс = Б / 735,6 + у Н /10,
где Рабс - абсолютное давление, кгс/см2; Б - барометрическое давление (давление воздуха на уровне моря),
мм рт.ст.; 735,6 - атмосферное давление, соответствующее давлению 10 м вод.ст., выраженное в мм рт.ст.; у -
удельный вес (плотность) жидкости, кгс/см3, кгс/л (в пресной воде у = 1 кгс/л); Н - глубина воды, м.
Пример. Найти абсолютное давление на глубине 60 м, если барометрическое давление равно 765 мм рт.ст., а удельный вес
морской воды составляет 1,024 кгс/л.
Решение. Рабс = Б / 735,6 + у Н /10 = 765 / 735,6 + 1,024 -60/10 = 1,040 + 6,144 « 7,18 кгс/см2.
Для упрощения расчетов атмосферное давление считают постоянным и принимают равным 1 кгс/см2.
Абсолютное давление в данном случае выражается формулой:
Рабс = 1 + 0,1 у Н,
где Н - глубина воды, м.
Так, например, в вышеприведенном примере на глубине 60 м абсолютное давление составляет: Рабс = 1+0,1
• 60 = 7 кгс/см2. При спусках в высокогорных условиях учитывается величина барометрического давления (Б), а
при спусках в жидкости с высокой плотностью глубина спуска определяется с учетом удельного веса
жидкости (у)
Парциальное давление газов. Газы, входящие в состав воздуха или другой газовой смеси, оказывают
давление независимо друг от друга:
P = pi +р2 + ... +рп,
где Рсм- абсолютное давление газовой смеси; рь р2, и рп - давление каждого газа в отдельности.
Такое давление отдельного газа называется парциальным давлением. Парциальное давление газа
определяется из выражения Дальтона:
Рг = Рсм. • С /100,
где С - объемное содержание газа в смеси, %.
С законом Дальтона непосредственно связан закон Генри, который гласит: количество газа, растворенное
в жидкости, прямо пропорционально его парциальному давлению.
Пример. Определить парциальное давление газов, входящих в состав воздуха, подаваемого в скафандр водолаза на глубине 40
м, если анализ показал содержание кислорода 20,8%, а диоксида углерода 0,04%.
Решение. Определяем процентное содержание азота в воздухе (при расчетах содержания азота воздуха обычно учитывается
количество всех газов за вычетом кислорода, включается также содержание аргона и других инертных газов):
CN2 = 100 “ 20’8 “ 0’04 ~ 79’2%*
Парциальное давление газов на поверхности составит:
рО2 = 1 • 20,8 / 100 = 0,208 « 0,21 кгс/см2;
pN2 = 1 • 79,2 / 100 = 0,792 « 0,79 кгс/см2;
рСО2 = 1 • 0,04 /100 = 0,0004 кгс/см2.
Итого Рсм= 0,208 + 0,792 + 0,0004 » 1 кгс/см2.
Парциальное давление этих газов на глубине 40 м составляет
рО2 = 5 • 20,8 / 100 = 1,04 « 1,0 кгс/см2;
pN2 = 5 • 79,2 / 100 = 3,96 « 4,0 кгс/см2;
рСО2 = 5 • 0,04 /100 = 0,002 кгс/см2.
Итого Рсм= 1,04 + 3,96 + 0,002 = 1 кгс/см2.
-98-
Общее давление газовой смеси всегда равно сумме парциальных давлений всех газов, входящих в газовую
смесь.
Формула Дальтона справедлива для любых единиц измерения давления. Исходя из этой формулы, можно
рассчитать также объемное или массовое содержание газов, приведенное к условиям нормального давления, т.е.
характеризующее физиологическое действие газа при повышенном давлении, соответствующее его действию при
нормальном давлении. В этом случае приведенное значение содержания газа (в %, мг/м3 или в других единицах):
Спр - С • Рсм,
где С„р - процентное или массовое содержание газа в смеси, приведенное к условиям нормального давления
(%, мг/л, мг/м3 или др.); С - содержание газа в смеси (%, мг/л, мг/м3 или др.); Рсм - абсолютное давление газовой
смеси (кгс/см2).
Пример 1. В анализе редуцированного воздуха из барокамеры содержится 0,2% СОг. Давление в барокамере - 3 кгс/см2 (30 м
вод.ст.). Каким является содержание СОг, приведенное к условиям нормального давления?
Решение. Сп₽ = 0,2 • 4 = 0,8%.
Пример 2. В анализе воздуха из барокамеры, сделанном вне барокамеры, содержится 10 мг/м3 СО. Давление в барокамере - 3
кгс/см2. Каким будет содержание СО, приведенное к условиям нормального давления?
Решение. Спр = 10 • 4 = 40 мг/м3.
Биологическое действие газов в условиях повышенного давления определяется именно их парциальным
давлением или приведенным к условиям нормального давления содержанием в гипербарической газовой среде.
Биологическое действие газов рассматривается далее в разделе «Основные понятия и факторы барофизиологии»
и в разделе «Гипербарическая физиология».
-99-
Газы, их свойства и биологические эффекты
Газы, входящие в состав воздуха или вдыхаемой газовой смеси, обладают различными биологическими
эффектами, связанными с их парциальным давлением, температурой и физико-химическими свойствами.
Основными компонентами газовой среды, влияющими на человека и животных, являются главные
биологически значимые газы О2, СО2. Большое влияние на функции организма оказывают и другие биологически
активные газы СО, NO, NO2, СН4, SF4 и др., увеличение их концентрации выше предельно допустимых значений
делает их токсичными и превращает такие газовые смеси во вредные или опасные для здоровья и жизни.
В случае частичной или полной замены газа-разбавителя (индифферентного N2) в воздухе на газовые
компоненты Хе, Кг, Не, Ne, Аг, Н2, в обычных условиях являющиеся химически инертными, формируются
искусственные дыхательные газовые смеси, которые могут оказывать разнообразное физиологическое
воздействие на разных уровнях организма. Дыхание чистыми индифферентными газами без кислорода, после
нескольких вдохов приводит к острому кислородному голоданию, потере сознания и смерти.
В целом, можно выделить три основных класса дыхательных газовых смесей, сред или воздуха, характерно
влияющих на человека, по содержанию кислорода: с повышенным - гипероксические, нормальным -
нормоксические, и пониженным содержанием О2- гипоксические.
10	20 30 40 50 60 70 80 90
Рис. 2.1. Кривые распространенности элементов на
Земле (вверху) и в космосе.
Физико-химические свойства и биологические
эффекты кислорода, углекислого газа и других
физиологически активных газов (СО, NO, NO2, СН4,
SF4)
Кислород. В поэме Алексея Константиновича
Толстого «Поток-богатырь» есть строки о некоем
аптекаре, который «пред толпою ученье проводит, что
мол нету души, а одна только плоть, и что если и
впрямь существует господь, то он только есть вид
кислорода». Почему же именно кислород удостоился
чести сравнения с Всевышним? Кислород - вездесущ:
это самый распространенный на Земле элемент (49%
массы всех элементов в природе), который в виде
соединений составляет 46,6% массы литосферы
(земной коры и верхней мантии), входит в состав воды
(88,8% по массе) и многих тканей живых организмов
(около 70% по массе) (рис. 2.1). Кислород дает нам
жизнь: дыхание это синоним жизни. «Dum spiro -
spero»: пока дышу, - надеюсь... Это Овидий. И при
этом кислород - «невидим»: при обычных условиях
элементарный кислород не только бесцветен, но и не
воспринимаем, не ощутим никакими органами чувств,
это бесцветный газ без запаха и вкуса. Правда,
недостаток, а тем более отсутствие кислорода, мы
ощутили бы моментально. Все аэробные организмы, в
том числе и человек, эволюционно приспособлены к
существованию в воздушной среде с содержанием
кислорода 20,939%.
Какими же свойствами обеспечивается столь
важная роль кислорода в жизни живых организмов и
каковы его биологические эффекты и механизмы
действия?
Строение и свойства. Кислород (от греч. оху
genes - образующий кислоты) находится в IV группе
периодической системы Менделеева, атомный номер
8, атомная масса 15,9994.
Известны шесть изотопов кислорода - 14О, 15О,
16О, 17О, 18О, 19О, три из которых (16О, 17О, 18О)
содержатся в атмосферном воздухе, при этом на каждые
3150 атомов изотопа 16О приходится пять атомов 18О и
один атом 17О. Кроме того, было показано, что
- 100-
изотопный состав атмосферного кислорода и кислорода, полученного при электролизе воды, - неодинаков.
«Водный» кислород тяжелее воздушного, содержание в нем тяжелого изотопа 18О примерно на 3% больше
Известны также четыре аллотропные модификации кислорода: атомарный кислород (О), обычный
молекулярный кислород (О2), озон (О3), и четырехатомное соединение кислорода (ОД Атомарный кислород
появляется в заметных количествах только при температуре выше 1500 °C, когда молекулы О2 начинают
диссоциировать. Четырехатомное соединение обнаруживается при высоких давлениях и низких температурах,
когда кислород переходит в жидкое состояние. Молекулярный кислород и озон могут существовать при
нормальных условиях.
В атоме кислорода 8 электронов, при этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 6 электронов -
на внешнем (рис. 2.2). Т.е., два электрона остаются неспаренными. Поэтому в химических реакциях кислород
может принимать от доноров до двух электронов, достраивая свою внешнюю оболочку до 8 электронов и образуя
избыточный отрицательный заряд.
Рис. 2.2. Структура атомов газов: кислорода, азота, водорода, гелия,
неона, аргона, криптона, ксенона, радона.
Это и обусловливает двухвалентность кислорода. Кислород является хорошим акцептором электронов и
сильным окислителем. Присоединение электронов сопровождается освобождением довольно большого
количества энергии. Из всех известных элементов только фтор является более сильным окислителем, чем
кислород.
Поступает в организм и участвует в реакциях окисления молекулярный кислород. Он имеет два
неспаренных л-электрона, которые принадлежат одновременно двум атомам кислорода, входящим в молекулу.
По своему строению молекула кислорода напоминает свободный радикал, повышенная химическая активность
которого обусловлена состоянием возбуждения молекулы. В отличие от свободных радикалов молекула
кислорода характеризуется высокой стабильностью, т.е. возбужденное состояние молекулы кислорода является
также и ее основным состоянием.
- 101 -
Для развития активной реакции кислорода с большинством простых и сложных веществ нужно нагревание: с фосфором кислород
активно реагирует при нагревании последнего до 60, с серой - до 250, с водородом - больше 300, с углеродом (в виде графита) - при
700...800°С. Правда, есть вещества, например окись азота, соединения одновалентной меди и, к счастью, гемоглобин крови, способные
реагировать с кислородом и при комнатной температуре. С помощью катализаторов, снижающих энергию активации, могут идти без
подогрева и другие процессы, в частности соединение кислорода с водородом. Обычно же эта реакция идет при повышенных
температурах и протекает очень бурно - может даже перейти во взрыв. (Смесь двух объёмов водорода и одного объёма кислорода
называется гремучим газом.) Такой процесс происходит по схеме разветвленной цепной реакции. (Теория цепных реакций создана в
результате работы многих ученых и в первую очередь - лауреата Нобелевской премии академика Н.Н. Семёнова). Цепные реакции
начинаются с образования нестабильных активных частиц - свободных радикалов, «носителей» неспаренных электронов (на схеме они
обозначены звездочками). Они-то и ведут реакцию «по цепочке»:
*он + н2
н2+о2
*он+н2
Н2О
*н + о2
Н2О
*н + о2
*ОН + Н2
♦О* + Н2
*О* + Н2
*он + н2
ФОТОСИНТЕЗ	КЛЕТОЧНОЕ ДЫХАНИЕ
в хлоропластах	(биологическоеокисление
и фосфорилирование — синтез АТФ)
в митохондриях
Рис. 2.3. Электронная схема жизни (по В.О.Самойлову).
Кислород обладает свойствами парамагнетизма и этим отличается от всех прочих газообразных (при
обычных условиях) элементов. Магнитный момент молекулы кислорода довольно велик и равен 2 магнетонам
Бора. Сент-Дьердьи на этом основании объясняет факт относительной независимости скорости реакции между
кислородом и цитохромоксидазой от концентрации кислорода. Он рассчитал, что радиус магнитного поля
молекулы кислорода, в пределах которого он эффективно снижает энергию активации, достигает 100х. Так как
диаметр молекулы кислорода составляет около 4х, то даже при очень низкой концентрации кислорода в среде
магнитные поля его молекул будут перекрывать друг друга и обеспечивать высокую скорость соответствующих
реакций.
Биологическая роль кислорода.
Животные и растения получают
необходимую для жизни энергию за
счет биологического окисления
различных веществ кислородом,
поступающим в организм при
дыхании. Свободный кислород атмо-
сферы сохраняется благодаря фото-
синтезу растений. (Рис. 2.3) Одна из
возможных причин, почему кислород
занял столь важное место в процессах,
снабжающих живые структуры энер-
гией, - то, что присоединение электро-
нов в процессе окисления сопровожда-
ется освобождением довольно большо-
го количества энергии. (Рис. 2.4)
Уменьшение концентрации кис-
кДж моль ’
Рис. 2.4. Схема межмолекулярного переноса л-электронов по
дыхательной цепи митохондрий.
лорода во вдыхаемых смесях
неизбежно приводит к изменению
метаболизма: при уменьшении его
содержания до средних величин 12-
18% в покое происходит развитие
приспособительных к гипоксии
реакций и увеличение общей рези-
стентности организма; дальнейшее
уменьшение его содержания (менее 8-
10%) приводит к нарастающей
гипоксии, аноксии и гибели (см. Гипо-
ксия в разделе «Пониженное давление,
подъем на высоту, гипоксия»).
Однако, как это ни
парадоксально, кислород, без которого
невозможна жизнедеятельность аэроб-
ных организмов на земле, в чистом
- 102-
виде 90-100% при атмосферном и повышенном давлении проявляет выраженное токсическое действие, которое
приводит к патологии и смерти. (Симптомы см. в главе «Водолазная медицина», разделе «Заболевания
водолазов»).
Молекулярные механизмы токсического действия кислорода. Сам молекулярный кислород не вступает
в прямые неферментативные реакции с большинством органических соединений. Однако он образует
высокоактивные промежуточные метаболиты. Активные метаболиты кислорода (АМК) образуются в организме и
клетке при одноэлектронном восстановлении молекулярного кислорода до воды. Особенность АМК - это их
высокая реакционная способность.
Активные кислородные метаболиты могут действовать как вторичные клеточные мессенджеры, участвуя в
метаболизме арахидоновой кислоты, простогландинов. Процесс фагоцитоза протекает с участием радикалов
кислорода и оксида азота.
Свободные радикалы кислорода участвуют в ряде патофизиологических процессов. Они могут выступать в
качестве посредников при канцерогенезе и других различных болезнях человека, например, ишемия, инсульт,
бронхиальная астма, атеросклероз и др., а также вызывать повреждения ДНК, инактивировать ферменты и
гормоны, вызывать деструкцию мембран и в конечном итоге вызвать гибель клетки. Как показано в последнее
Рис. 2.5. Активные формы кислорода
и свободные радикалы.
время, преждевременное старение и гибель клеток могут
быть связаны с окислительным повреждением
теломерных участков хромосом. Именно с образованием
широкого спектра активных кислородных метаболитов
связывают механизмы токсичности кислорода в чистом
виде или при повышенном давлении.
К АМК относятся - гидроксильный (ОН),
алкоксильный (RO*), пероксильный (ROO*),
супероксидный анион-радикал (Ог ), а также синглетный
кислород ( О2 ’), который по сути не является свободным
радикалом. Пять возможных видов АМК образуются в
результате последовательного присоединения электронов
к молекуле кислорода (рис. 2.5).
Степень реактивности разных форм кислорода
различна и зависит не только от химической природы
радикала, но и характера среды. Наиболее активной
формой считают гидроксильный радикал, за ним следует
протонизированная форма супероксид-аниона (ОН),
который при физиологических значениях pH образуется в
ограниченных количествах. Супероксид-анион
малоактивен в водных растворах, но эффективно окисляет
липидные слои клеточных мембран. В некоторых
ситуациях in vitro пероксильный радикал оказывается
более мощным деструктором белковых полимеров, чем
гидроксил и супероксид. Радикалы и ионы группы АМК
чрезвычайно нестабильны (табл. 2.8.).
Таблица 2.8. Характерные значения времени жизни и радиусов диффузии АМК в биологических субстратах
Формы АМК	Время жизни, с	Радиус диффузии
Синглетный кислород	ю12	
Гидроксильный радикал	10’9	<0,01
Супероксид-анион	10б	0,3
Алкоксильный радикал	10'6	
Перекись водорода	Зависит от каталазы и глютатионпероксидазы	
NO	ю1	100
Для образования АМК кислород должен быть активирован. Такая активация возникает двумя путями.
Первый - фотодинамический, который заканчивается образованием синглетного кислорода. Второй
сопровождается формированием супероксид-аниона и гидроксильного радикала. Процесс радикалообразования
усиливается в присутствии металлов переменной валентности, таких как железо, медь, и специфических
ферментов - монооксигеназ и других оксидаз.
- 103-
Источником синглетного кислорода может служить супероксид-анион при спонтанной дисмутации двух
молекул, в результате которой образуется пероксид водорода. Реакция пероксида водорода или гидроксильного
радикала с избыточным О2’ также может продуцировать синглетный кислород:
Н2О2 + О2’-------► ОН + ОН’ + О2
ОН +О2 ----------► ОН+ОН +О2
Синглетный кислород может также возникать после спонтанной дисмутации перекиси водорода:
Н2О2 + Н2О2-------► 2Н2О + О2
Вероятно, что синглетный кислород может формироваться в процессе расщепления перекиси водорода
пероксидазой.
Перекись водорода является самой устойчивой в растворах молекулой из всех радикалов АМК. Она
образуется при восстановлении супероксид аниона в реакции дисмутации и может возникать не только
радикальным, но и безрадикальным путем. Действие перекиси водорода рассматривается параллельно с
эффектами, которые вызывает супероксид-анион, так как он является предшественником перекиси. В свою
очередь супероксид-анион как промежуточный продукт возникает в реакциях с участием ксантиноксидазы,
цитохрома Р-450, микросомальных моноксигеназ.
Все АМК могут претерпевать взаимные превращения, которые зависят от присутствия металла с
переменной валентностью или от конкретного фермента. АМК также могут вызывать образование вторичных
реактивных продуктов, таких как липидные пероксиды. Вступают в реакцию с органическими соединениями,
инициируя цепные свободнорадикальные процессы:
инициирование RH ---------► R
продолжение цепи R + О2--------► ROO
ROO + RH --------►ROOH + R
Далее процесс может ветвиться, если не происходит реакция обрыва:
2R -----► R-R
R + ROO --------► ROOR
2ROO------► ROOR + О2
Последние три реакции в упрощенном виде показывают продукты рекомбинации радикалов, которые
образуются под давлением кислорода.
Не все образованные радикалы продолжают участвовать в цепных реакциях. Часть их рекомбинирует с
образованием неактивных продуктов. Возможен и обрыв цепи реакции при взаимодействии радикалов с
антиоксидантом. АМК способны взаимодействовать с различными клеточными макромолекулами, такими как
ДНК, белки и липиды мембран, что приводит к возникновению большого числа окисленных продуктов.
Перекись водорода, супероксид-анион и уже всеми признанный мессинджер NO представляют собой
окислительно-восстановительные сигнальные молекулы. Среди гипотетических мишеней действия перекиси
водорода первыми рассматриваются тиоловые группы. Предполагается также, что перекись водорода участвует в
регуляции фосфорилирования белков. С другой стороны показано, что в малых концентрациях перекись
индуцирует синтез более 30 белков, 9 из которых находятся под контролем гена oxy R, который связан с белком,
имеющим активный сайт, который «ловит» окислители, из-за чего меняется конформация белка. В результате
этого комплекс белок-ген диссоциирует и белок связывается с другими генами, находящимися под его
контролем.
Повреждение ДНК свободнорадикальными формами кислорода. Все известные АМК способны
вызывать повреждения ДНК. Модифицированные АМК основания в дальнейшем также могут приводить к
разрывам ДНК.
Гидроксильный радикал является наиболее реакционноспособной формой, которая взаимодействует
практически с любой молекулой-мишенью, в том числе и ДНК. Он индуцирует разрывы между водородными
связями ДНК, потерю азотистых оснований, возникновение АР-сайтов, сшивки ДНК - ДНК, ДНК - белок.
Гидроксильный радикал способен непосредственно взаимодействовать со всеми азотистыми основаниями ДНК, производя
соответствующие продукты - 5-гидрометилурацил, 8-гидроаденин, тимидин гликоль и тимин глюколь.
Синглетный кислород в условиях in vitro способен непосредственно взаимодействовать с ДНК,
преимущественно модифицируя гуанин и вызывая разрывы однонитевой ДНК.
Распределение мутаций при действии синглетного кислорода на клетки млекопитающих носит не случайный характер. 98,4%
мутаций локализованы в Г-Ц парах нуклеотидов, причем половина из них представлены трансверсиями ГЦ - АТ, около 30% -
трансверсиями ГЦ - ЦГ. В последние годы показано, что характерный продукт реакции синглетного кислорода с гуанином ДНК - 8-
гидрооксигуанин (7,8-дигидро-8-оксигуанин), является биомаркером окислительного стресса.
Однако, возможен также механизм непрямого генотоксического эффекта.
Супероксид-анион индуцирует аберрации хромосом и генные мутации. Прямой зависимости между
концентрацией супероксид-аниона и уровнем разрывов ДНК не обнаружено. Это указывает на то, что
супероксидный анион радикал не столько агент, непосредственно вызывающий повреждения генома, сколько
ключевое звено многоэтапного процесса, приводящего в конечном итоге к возникновению мутаций.
- 104-
Перекись водорода вызывает хромосомные аберрации в клетках млекопитающих. Для дрожжей перекись
водорода является митохондриальным, а не ядерным мутагеном.
В отличие от гипероксии, где был обнаружен мутагенный эффект для hprt локуса фибробластов китайского
хомячка, эффекта мутагенности перекиси водорода для hprt локуса клеток линии V79 не обнаружено.
В последние годы обнаружена способность перекиси водорода активировать ядерный транскрипционный фактор
каппа-В (NF-kB).
Основными центрами возникновения активных метаболитов кислорода в клетке являются митохондрии,
микросомы, пероксисомы, цитоплазматическая мембрана. С помощью окислительного индикатора ДНК -8OhdG
- было показано, что после действия гипероксии в митохондриальной ДНК регистрируется приблизительно в три
раза больше повреждений по сравнению с ядерной. Одной из причин повышенной чувствительности
митохондриальной ДНК к окислительному стрессу считают ее большую доступность для свободных радикалов
из-за отсутствия гистонов. Другой возможной причиной может быть накопление в митохондриях пигмента
липофусцина, который, как показано в последние годы, является основным внутриклеточным источником
активных метаболитов кислорода.
Повреждение генетических структур может быть опосредовано и мутагенными продуктами ПОЛ. В
литературе описаны многочисленные сведения о мутагенных эффектах продуктов перекисного окисления -
малонового диальдегида, гидроперекисей ненасыщенных жирных кислот, алкенов и алканов. Показано, что
усиление спонтанного мутационного процесса сопровождается избыточным образованием АМК и продуктов
ПОЛ. Генотоксичность продуктов ПОЛ может быть не только опосредована через образование АМК, но и
является результатом прямого взаимодействия органических радикалов, возникающих из гидроперекиси липидов
в присутствии ионов металлов с переменной валентностью с ДНК.
Другой механизм поражения ДНК в результате окислительного стресса связан с запуском серии
метаболических процессов внутри клетки, которые приводят к активации ферментов - нуклеаз. Уже сказано, что
окислительный стресс вызывает повышение уровня свободного внутриклеточного кальция, который, в свою
очередь, активирует зависимые от кальция эндонуклеазы, запуская механизмы деградации ДНК по типу апоптоза
- генетически запрограмированной гибели клеток. Помимо этого начальные, промежуточные и конечные
продукты перекисного окисления липидов - диеновые коньюгаты, шиффовы основания, малоновый диальдегид
также способны разрушать нуклеиновые кислоты. (Рис. 2.6).
Реактивные формы кислорода
Свободные радикалы
I
Активные интермедиаторы
Рис. 2.6. Пути разрушения генетического материала клетки в результате окислительного стресса.
- 105-
В последние годы показана роль оксида азота в условиях окислительного стресса и высказана гипотеза
модуляции АМК оксидом азота. Генотоксичный эффект при этом зависит от антиоксидантного статуса и
содержания свободных металлов в клетке.
Сейчас уже признана способность радикалов и АМК активировать транскрипцию генов. АМК активируют
онкогены c-fos, c-myc, c-jun и, как предполагается, в результате этого они вызывают разрывы в ДНК. Эти гены
кодируют транскрипционные факторы, которые участвуют в индукции роста, дифференцировке и развитии
клеток. Показано, что концентрация АМК может определять активацию тех или иных генов, включая онкогены.
Показана активация нуклеоплазматической транскрипции в нейронах крыс после обработки ГБО-терапии.
Таким образом, АМК могут индуцировать различные типы окислительного стресса. Только гидроксильный
радикал и синглетный кислород способны непосредственно взаимодействовать с ДНК. Супероксид анион и
перекись водорода сами не вступают в реакции с ДНК.
Один из возможных механизмов генотоксичности окислительного стресса, предложенный в последние
годы, связан с источниками дополнительного радикалообразования. Например, перекись водорода вступает в
реакции с двухвалентным железом, содержащимся как в ДНК, так и в металлопротеинах (ферритин,
внеэритроцитарный гемоглобин). Переходы валентности металлов в присутствии перекиси водорода,
супероксидного аниона или НАД(Ф) происходят с образованием гидроксильного радикала. Существуют данные,
свидетельствующие об увеличении повреждении ДНК перекисью водорода в присутствии металлов переменной
валентности. Однако отсутствуют решающие доказательства для объяснения генотоксического эффекта
кислорода на основе гипотезы о едином механизме метаболизма перекиси водорода.
Впервые способность кислорода вызывать мутации была обнаружена на Trichonympha после их
выращивания в среде, содержащей 80% кислорода. Позднее в многочисленных исследованиях было показано,
что генотоксический, эмбриотоксический, тератогенный и летальный эффекты кислорода на живые организмы
различного уровня организации проявляются как при нормобарической гипероксии, так и при нормоксическом
повышении давления. При этом оказалось, что давление (до 5 атмосфер) само по себе не является мутагенным
фактором.
Механизмы защиты от токсического действия кислорода и его активных форм. Для уменьшения вредоносных свойств
кислорода клетка располагает многоуровневой системой защиты, призванной предотвратить образование АМК. Многоклеточные
организмы обычно используют несколько типов защиты. Один из них связан с действием «ловушек» свободных радикалов, с их
инактивированием сразу после возникновения. Подобным образом действуют супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза.
Другой путь защиты связан с инактивацией дополнительных центров радикалообразования. Липоперекиси инактивируются прежде
всего токоферолами, каратиноидами и убихинонами. К липофобным антиоксидантам относятся аскорбиновая и мочевая кислоты. К
антиоксидантам относятся и хелатные соединения, связывающие ионы металлов с переменной валентностью - ферритин, трансферин,
лактоферин, церулоплазмин, мочевая кислота и некоторые пептиды.
Ферментные системы антиокислителей существуют во всех типах клеток. Главная роль принадлежит супероксиддисмутазе (СОД),
каталазам и пероксидазам (рис. 2.7). Супероксид-анион служит субстратом для СОД, а перекись водорода для каталаз и пероксидаз.
Цитохром с-оксидаза
RH
RO,
Флавиновые оксидазы
Ксантиноксидаза
R“
НАДФ-оксидаза
о2-
Реакция	Н3О+
Фентона к Радиация
е-
Fe2*
е-
Н2
НО
е-
Н2О
2Н+
он- Н+
ROOH
О2
Супероксиддисмутаза
Каталаза
Глутатионпероксидаза
Пероксидазы
OSCN-
ОСТ
ОВГ
Миелопероксидаза
ОГ
СГ ВГ Г SCN’
Рис. 2.7. Основные пути и ферменты генерации, конверсии и утилизации
активированных кислородных метаболитов в организме человека и животных
(Владимиров, Шерстнев, 1989; Зенков, Менщикова, 1993).
- 106-
Каталаза способна использовать в качестве субстрата короткие цепи алкильных групп:
Н2О2 + ROOH -------------► Н2О + ROH + О2
H2O2 + RCH2OH ------------►2Н2О + RCHO
Н2О2 + НСО-ОН ------------► 2Н2О + СО2
Вероятно, каталаза может работать в клетке и как переокислитель. Каталаза локализуется преимущественно в пероксисомах и
митохондриях. Наибольшая активность каталазы наблюдается в почках и печени, а наименьшая в соединительной ткани.
Использование специфического донора водорода отличает каталазу от пероксидазы. Наиболее активной считают
глютатионпероксидазу, которая удаляет перекись водорода, превращая восстановленный глутатион в окисленный. Восстановленный
глутатион содержит свободные сульфгидрильные группы, которые первыми реагируют с окислителями, нейтрализуя их. Реакции с
участием пероксидазы протекают в 10000 раз медленнее, чем с каталазой. Этот фермент нуждается в селене.
Реакция с участием СОД протекает по следующей схеме:
2О2 + 2Н+------------► Н2О2 + О2
СОД локализуется в цитозоле и митохондриях.
СОД, церулоплазмин, пероксидаза, каталаза, глутатион-зависимая группа, обеспечивающие комплексную антирадикальную защиту
биополимеров, расположены в различных тканевых структурах и клеточных компартментах, имеют разную субстратную специфичность и
сродство к АМК. Так, например, активность ферментов антирадикальной защиты в костном мозге ниже, чем в паренхиматозных органах.
Это связано с тем, что они слабо проникают через мембраны и тканевые барьеры из-за высокой молекулярной массы.
Низкомолекулярные антиоксиданты, такие как мочевина, мочевая кислота, глутатион, аскорбат, токоферол, полиамины и некоторые
аминокислоты, свободно мигрируют в клеточной и тканевой среде.
Значительная роль в защитном эффекте от АМК принадлежит «классическим» витаминам - а-токоферолу, аскорбиновой кислоте,
0-каротину, которые снижают уровень окислительных повреждений при различных патологических состояниях человека.
а-токоферол способен реагировать с супероксид-анионом и синглетным кислородом, но его функция сводится в основном к защите
от перекисного окисления в липидной фазе. Он вызывает обрыв цепи свободнорадикального окисления в результате взаимодействия с
перекисными радикалами. Показано, что в этой реакции участвует только восстановленная (фенольная) форма, имеющая свободные ОН-
группы. При этом, токоферолы обладают относительно устойчивой фенольной формой и достаточно высокой константой взаимодействия
с пероксильными радикалами. Образующиеся радикалы токоферола достаточно активны для включения в последующие обменные
реакции. Активностью токоферолов могут быть объяснены такие специфические особенности токоферольных радикалов как:
1)	двойное влияние на скорость окисления (про- и антиоксидантное действие);
2)	субстратоспецифичность токоферольных радикалов - увеличение тормозящего действия в субстратах с высокой степенью
ненасыщенности;
3)	синергизм с веществами, имеющими подвижный атом Н, такими как аскорбиновая и другие двуосновные кислоты, тиолы,
убихинолы, фосфолипиды и восстанавливающими активные фенольные формы токоферольных радикалов.
Пара токоферол-токоферольные радикалы может выполнять функцию высокочувствительного лабильного регулятора
интенсивности перекисного окисления липидов.
По данным литературы а-токоферол является универсальным антимутагеном. Показан его защитный эффект в случае
ионизирующей радиации, действия бензопирена, при гипоксических состояниях сердечно-сосудистой системы, и, что главное, при
повреждающем действии гипербарической оксигенации.
Антиоксидантные свойства витамина С хорошо известны с 50-ых годов. Антиоксидантные свойства основаны на функционировании
одноэлектронных циклических переходов между дигидро-, семигидро- и дегидроаскорбатными формами, чему способствуют подвижные
протоны. Скорость этих превращений зависит от металлов переменной валентности других пар окислитель-восстановитель и pH.
Восстановленная форма характеризуется способностью непосредственно взаимодействовать с АМК, а также участием в восстановлении
других низкомолекулярных антиоксидантов (токоферол, глутатион). Показано, что аскорбат - наилучший тушитель супероксидного аниона.
В условиях гипербарической оксигенации в короткие сроки возникает существенный дефицит восстановленных эквивалентов. В этой связи
понятен выявленный антигипероксический эффект при введении аскорбата лабораторным животным. Аскорбиновая кислота существенно
снижает уровень повреждений ДНК, возникших спонтанно и при различных патологических состояниях, индуцированных окислительным
стрессом. В то же время показано, что при определенных условиях аскорбиновая кислота способна усиливать как рекомбинационные
процессы, индуцируемые ГБО у дрожжей, так и летальное действие этого агента.
Витамины А, С, D, F при окислении и аутоокислении образуют промежуточные радикальные формы, которые могут выполнять роль
инициаторов окисления и ускорять ПОЛ, увеличивая скорость зарождения цепных реакций в мембранах. В обменных реакциях радикалы
аскорбата вступают в реакции с перекисью, образовывая активные метаболиты. Это может объяснить наблюдаемый в ряде случаев
генотоксический эффект витамина.
Помимо витаминов целый ряд низкомолекулярных веществ, в том числе и предшественники витаминов, продукты азотистого
обмена, обладают антиоксидантынми и антимутагенными свойствами.
Антиоксидантные свойства глутатиона определяются как непосредственным взаимодействием АМК, так и обменными реакциями с
дисульфидными связями. Глутатион перехватывает радикалы с образованием GS-радикала и последующей димеризацией в дисульфид
(GSSG). Глутатион хорошо улавливает гидроксильный радикал, синглетный кислород.
Глутатионовый статус ткани играет важную роль при гипероксических состояниях. Когда концентрация кислорода в системе
оказывается ниже, чем содержание глутатиона, происходит обрыв цепи и регенерация радикалов в исходную молекулу RH. Однако при
увеличении концентрации кислорода развивается цепная реакция окисления и глутатион выступает в качестве ограничителя
свободнорадикального окисления. Показано, что глутатион оказывает протекторное действие при 0,4-0,7 МПа кислорода, отдаляя
наступление судорожного приступа и повышая продолжительность жизни животных. При более низких давлениях (0,3 МПа) глутатион
обладал обратным действием.
-107-
В то же время, кислородзависимое окисление глутатиона может вызывать токсические последствия. Инкубация эритроцитов в
присутствии глутатиона индуцировала повышение ПОЛ и гемолиз в результате окисления тиоловых групп белков и гемоглобина.
Роль глутатиона не ограничивается формированием основного низкомолекулярного антиоксидантного потенциала. Кроме того,
клеточный глутатион участвует в поддержании пула восстановленного аскорбата.
Фолиевая кислота снижает число спонтанных и индуцированных (радиацией и алкилирующими соединениями) мутаций как на
растительных, так и на животных объектах, активно участвует в репарации ДНК на ранних этапах эмбриогенеза человека, существенно
снижает риск возникновения онкологических заболеваний в зрелом возрасте. Недостаток фолиевой кислоты нарушает пролиферацию
клеток и вызывает значительное количество хроматидных разрывов. Антимутагенный эффект фолиевой кислоты связывают с ее
участием в метилировании ДНК.
Антиоксидантные свойства билирубина проявляются только при физиологических концентрациях. Увеличение концентрации
билирубина является токсичным для клетки.
Мочевина легко проходит через гистогематические барьеры. Тем не менее в ряде органов поддерживается более высокая
концентрация мочевины, чем в крови, что определяется способностью мочевины связываться с биомолекулами. Интраперитонеальная
инъекция мочевины крысам отдаляет судороги и снижает смертность при острой форме кислородного отравления. Мочевая кислота
способна вступать в обменные реакции с АМК, ингибировать ПОЛ и восстанавливать метгемоглобин с образованием радикала урата, а
увеличение тканевой концентрации урата при окислительном стрессе рассматривается как компенсаторный механизм.
Показано, что эффективность защитных систем зависит не только от уровня кислородной интоксикации, но и от состояния
внутриклеточной среды (pH, концентрация антиоксидантов). При этом в зависимости от концентрации антиоксидантов действуют
различные механизмы защиты:
обменные реакции ингибиторов со свободными радикалами;
взаимодействие с клеточными рецепторами;
изменение текучести липидов мембран;
непосредственное влияние на активность ферментов;
влияние на лиганд-белковые отношения через параметрический резонанс.
В конце 80-ых годов проф. Е.П.Гуськовым была высказана гипотеза протекторного катаболизма при
окислительном стрессе. Согласно этой гипотезе, в условиях окислительного стресса часть клеток организма
погибают для увеличения уровня антиоксидантов, так как продукты распада нуклеиновых кислот и белков
являются мощными антиоксидантами. Антиоксидантный потенциал тканей организма при окислительном
стрессе связан с протекторным действием низкомолекулярных азотсодержащих катаболитов, образующихся в
результате гибели неустойчивых к гипероксии клеток. Основной продукт катаболизма нуклеиновых кислот -
мочевая кислота обладает выраженными антиоксидантными свойствами. С другой стороны, смерть и старение
клеток всегда сопровождаются повышенным уровнем аберраций хромосом. Нестабильность генома при
окислительном стрессе оценивается как адаптивная норма.
Применение. Роль кислорода в промышленности и медицине не менее велика, чем его биологическая роль.
Первооткрыватель кислорода Дж. Пристли предугадал одно из важных применений элементарного
кислорода - в медицине. «Он может быть очень полезен при некоторых тяжелых болезнях легких, когда
обычный воздух не может достаточно быстро удалять флогистонированные испорченные испарения». Кислород
применяется в лечебной практике не только при легочных и сердечных заболеваниях, когда затруднено дыхание.
Он также необходим для поведения гипербарической оксигенации - единственного метода спасения человека от
отравления СО и гангрены (см. главу «Лечение газовыми смесями»). Создание и эксплуатация всех видов
обитаемых гермообъктов (наземных, подводных, космических), осуществление глубоководных водолазных
спусков, специальных биотехнологий невозможно без кислорода.
Не менее важен он и для промышленности. Обогащение воздуха кислородом делает эффективнее, быстрее,
экономичнее многие технологические процессы, в основе которых - окисление. На этих процессах пока держится
почти вся тепловая энергетика. Превращение чугуна в сталь тоже невозможно без кислорода. Именно кислород
«изымает» из чугуна избыток углерода.
Замена воздушного дутья «кислородным» (в мартеновскую печь или конвертор обычно подается не чистый
кислород, а воздух, обогащенный кислородом) намного увеличивает производительность сталеплавильных
агрегатов. Одновременно улучшается и качество стали.
При замене обычного воздуха смесью 35% кислорода и 65% азота расход кокса в процессе выплавки
ферросплавов (ферромарганца, ферросилиция, феррофосфора) снижается почти в два раза, а производительность
печи возрастает более чем вдвое.
Сейчас в нашей стране черная металлургия поглощает более 60% получаемого кислорода. Нужен кислород
и в цветной металлургии. Так, при выплавке свинца на Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате
дутье, обогащенное кислородом до 30-31%, снизило расход топлива на 35, а флюсов - на 54%.
Реакция сжигания водорода в токе кислорода идет с выделением большого количества энергии:
Н2 + 0,5О2 = Н2О + 68 317 кал, что позволяет использовать ее в реактивных двигателях, а также для сварки и
резки металлов. Кислород необходим в химической промышленности для производства многих веществ
(ацетилена, азотной кислоты и т.д.), для газификации углей и мазута. Любое пористое горючее вещество,
например опилки, будучи пропитанными голубоватой холодной жидкостью - жидким кислородом, становится
- 108-
взрывчатым веществом. Такие вещества называются оксиликвитами и в случае необходимости могут заменить
динамит при разработке рудных месторождений.
Получение кислорода. Ежегодное мировое производство (и потребление) кислорода измеряется
миллионами тонн.
Еще Карл Шееле получал кислород по меньшей мере пятью способами: из окиси ртути, сурика, селитры,
азотной кислоты и пиролюзита. На подводных лодках и сейчас получают кислород, разлагая богатые этим
элементом хлораты и перхлораты. В любой школьной лаборатории демонстрируют опыт - разложение воды на
кислород и водород электролизом. Но ни один из этих способов не может удовлетворить потребности
промышленности в кислороде.
Энергетически проще всего получить кислород из воздуха, поскольку воздух - не соединение, и разделить
воздух не так уж трудно. Температуры кипения азота и кислорода отличаются (при атмосферном давлении) на
12,8 °C. Современные установки для разделения воздуха, в которых сжижают воздух с помощью холода
турбодетандеров, дают промышленности, прежде всего металлургии и химии, сотни тысяч кубометров
газообразного кислорода.
Последнее время широко внедряют новые способы получения кислорода:
-	методом короткоцикловой низкотемпературной сорбции на циалитах;
-	из твердых веществ с помощью термохимических компрессоров. (См. раздел Кислородотерапия в главе
Баротерапия)
Озон. Во время первых опытов по электролизу воды неизменно появлялся «электрический запах».
Аналогичный запах, а также окислительные свойства, приобретал воздух после пропускания через него
электрических искр. Лишь в середине XIX века было доказано, что этот запах принадлежит не самому
электричеству, а попутно образующемуся при электролизе веществу, которое назвали озоном (от греч. -
пахну). Вскоре было доказано, что озон состоит из кислородных атомов.
Строение и свойства. Формула озона - Оз. Обе связи 0-0 в молекуле озона имеют одинаковую длину
1,272 А. Угол между связями составляет 116,78°. Центральный атом кислорода я/Лгибридизован, имеет одну
неподелённую пару электронов. Порядок каждой связи 1,5, резонансные структуры - с локализованной
одинарной связью с одним атомом и двойной с другим и наоборот. Молекула полярна, дипольный момент 0.5337
D. При нормальных условиях масса 1 л озона - 2,1445 г. Плотность газообразного озона по кислороду 1,5, по
воздуху 1,62. Ниже -112 °C озон - тёмно-синяя жидкость, при -183 °C плотность составляет 1,71 г/см3. Замерзает
при температуре -193 °C, давая твёрдое вещество чёрно-синего цвета. И в газообразном состоянии озон не
бесцветен, ему присуща довольно интенсивная синяя окраска. Но мало кто видел синий озон - это вещество не
стойко, его очень трудно сконцентрировать. Растворимость озона в воде 0,394 г/л (при О °C). В газообразном
состоянии озон диамагнитен, в жидком - слабопарамагнитен.
Озон образуется по обратимой реакции: ЗО2 + 68 ккал (285 кДж) <-► 20з. Молекула Оз неустойчива и
самопроизвольно превращается в О2 с выделением тепла. При небольших концентрациях (без посторонних
примесей) озон разлагается медленно, при больших - со взрывом. Нагревание и контакт озона с ничтожными
количествами органических веществ, некоторых металлов или их окислов резко ускоряет превращение.
Наоборот, присутствие небольших количеств HNO3 стабилизирует озон, а в сосудах из стекла, некоторых
пластмасс или чистых металлов озон при -78 °C практически не разлагается. Озон - один из наиболее сильных
окислителей (гораздо сильнее обычного кислорода). Он окисляет все металлы (за исключением Au и
платиновых), а также большинство других элементов. При действии на некоторые неорганические и
органические соединения образует озониды.
Озон и кислород. Хотя озон является аллотропной модификацией кислорода, его отличие от
молекулярного кислорода весьма значимо. Озон в полтора раза плотнее обычного кислорода, но при этом гораздо
легче, чем кислород, превращается в жидкость, но в твердое состояние переходит при еще более низкой, чем
кислород, температуре. Температура кипения кислорода и озона соответственно равна -182,97 и -111,9 °C, а
температура плавления —218,8 для О2 и -192,7 °C для О3. Растворимость озона в воде - в 15 раз выше
растворимости кислорода. Цвет жидкого кислорода светло-голубой, озона - темно-синий с фиолетовым
оттенком. И самое главное - он является куда более сильным окислителем, чем кислород.
Биологическое действие озона. При очень малых концентрациях запах у озона приятный, освежающий,
кроме того, он убивает микроорганизмы. Однако в воздухе допустимы лишь очень малые его концентрации: если
бы в воздухе был хотя бы 1% озона, то дышать этим воздухом мы бы уже не смогли, потому что озон весьма
токсичен (он даже более ядовит, чем угарный газ СО). Предельно допустимая концентрация озона в воздухе
10’5%. Озон относится к реактивным формам кислорода и при попадании в организм вызывает
оксидативный стресс.
Атмосферный озон играет важную роль для всего живого на планете. Образуя озоновый слой в
стратосфере, он защищает растения и животных от жёсткого ультрафиолетового излучения. Поэтому проблема
- 109-
образования озоновых дыр имеет особое значение. Однако тропосферный озон является загрязнителем, который
может угрожать здоровью людей и животных, а также повреждать растения.
Применение. Озон применяют для очистки воды и воздуха (озонирование) (см. БАРОТЕРАПИЯ). Сильные
окислительные свойства озона позволяют использовать его при получении многих органических веществ, для
отбеливания бумаги, масел и т. д.
Получение. Озон образуется в процессах, сопровождающихся выделением атомарного кислорода,
например при разложении перекисей, окислении фосфора и т. п. В промышленности его получают из воздуха или
кислорода в озонаторах действием тихого электрического разряда. Сжижается Оз легче, чем О2, и потому их
легко разделить. Медицинский озон для озонотерапии получают только из чистого медицинского кислорода.
Также озон получается при облучении воздуха жёстким УФ излучением, сходный процесс протекает в
атмосфере с образованием озонового слоя.
Другие биологически активные газы, содержание которых в воздухе намного меньше, чем кислорода, могут
оказывать не менее важные эффекты при изменении их содержания. Так, моноокись углерода является
сильнейшим ядом для организма, а двуокись углерода в небольших концентрациях - физиологическим
стимулятором работы дыхательного центра и микрокровотока.
Углекислый газ. Строение и свойства. Диоксид углерода (двуокись углерода, углекислый газ, оксид
углерода (IV), угольный ангидрид, углекислота) - СО2, бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом.
Молярная масса 44.0095(14) г/моль, форма молекулы - линейная, кристаллическая решётка - кварцевидная,
дипольный момент ноль. Плотность при нормальных условиях - 1,98 г/л, растворимость в воде - 1,45 кг/м3,
вязкость - 0,07 пз при -78 °C. Удельная теплота плавления 25,13 кДж/моль, точка плавления - -57 °C (216 К), под
давлением, точка кипения - -78 °C (195 К), возгоняется. Константа диссоциации кислоты (рА?а) 6.35 и 10.33.
При атмосферном давлении не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого
состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и
обычных температурах углекислый газ переходит в бесцветную жидкость, что используется для его хранения.
По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде
образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в
реакции электрофильного замещения (например, с фенолом — реакция Кольбе) и нуклеофильного
присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).
Биологическая роль. Углекислый газ играет важную роль в организме. С одной стороны он является
составной частью выработки энергии в организме. С другой, является главным регулятором работы дыхательного
центра, тонуса кровеносных сосудов, одним из важных регуляторов микроциркуляции.
Диоксид углерода сам по себе не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе
вызывает удушье. Допустимой концентрацией в искусственной атмосфере гермообъектов является его
содержание до 1%, предельно допустимая величина равняется 2%. При дальнейшем повышении концентрации
СО2 во вдыхаемой газовой смеси происходит отравление организма, дыхание с содержанием СО2 больше его
концентрации в альвеолярной порции воздуха, т.е. более 5%, может привести к летальному исходу.
Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Концентрация углекислого газа в
атмосфере Земли составляет 0,038%. Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой
части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает
испускаемые Землей инфракрасные лучи и является парниковым газом.
Применение. В пищевой промышленности диоксид углерода используется как консервант и обозначается
на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста. Сухой лёд и жидкую углекислоту
используют в качестве хладагента в ледниках и морозильных установках. Баллоны с жидкой углекислотой
широко применяются в качестве огнетушителей и для производства газированной воды и лимонада. Углекислый
газ используется в качестве инертной среды при сварке проволокой. Углекислота в баллончиках применяется в
пневматическом оружии.
Получение. В промышленности углекислоту получают из печных газов, из продуктов разложения
природных карбонатов (известняк, доломит). При промышленном производстве закачивается в баллоны. В
лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с
кислотами, например мрамора с соляной кислотой.
Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ
дыхательных смесей при искусственной вентиляции легких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Углекислый газ регистрируют с
помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем. Медицинский
газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф. Анализ концентрации СО2 в
атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта.
- ПО-
Моноокись углерода. Монооксид углерода (лат. Carbon monoxide', другие названия - угарный газ, окись
углерода, моноокись углерода, оксид углерода (II)) - СО, бесцветный газ без вкуса и запаха (так называемый
«запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах органических примесей).
Строение и свойства. Молекулярная масса - 28,01 а.е.м.
В рамках метода валентных связей строение молекулы СО можно описать формулой :С=О:, причём третья
связь образована по донорно-акцепторному механизму, где углерод является акцептором электронной пары, а
кислород - донором.
Согласно методу молекулярных орбиталей электронная конфигурация невозбуждённой молекулы СО
(?о<Лл4х, уп2с- Тройная связь образована a-связью, образованной за счёт oz электронной пары, а электроны дважды
вырожденного уровня 7cXt у соответствуют двум a-связям. Электроны на несвязывающих ос-орбитали и оо-
орбитали соответствуют двум электронным парам, одна из которых локализована у атома углерода, другая - у
атома кислорода.
Благодаря наличию тройной связи молекула СО весьма прочна (энергия диссоциации 1069 кДж/моль, или
256 ккал/моль, что больше, чем у любых других двухатомных молекул) и имеет малое межъядерное расстояние
(Ф>о=0,1128 нм или 1,13А).
Молекула слабо поляризована, электрический момент её диполя ц = 0,04-10’29 Кл-м (направление
дипольного момента О —>С+). Ионизационный потенциал 14,0 в, силовая константа связи к = 18,6. СО крайне
слабо растворим в воде (2,3 мл СО/ЮО мл Н2О при 20 °C), плотность равна 0,00125 г/см3 (при 0°С). Температура
плавления - -205 °C, температура кипения - -191,5 °C; энтальпия плавления (АНПЛ) - 0,838 кДж/моль, энтальпия
кипения (ДНкип) - 6,04кДж/моль. Стандартная энтальпия образования (ДН) - -110,52 кДж/моль, стандартная
энергия Гиббса образования (ДО) - -137,14 кДж/моль, стандартная энтропия образования (S) - 197,54 Дж/моль-К,
стандартная мольная теплоёмкость (Ср) - 29,11 Дж/моль-К (все значения - при 298 К). Критическая температура
Скрит)_ -140,23 °C, критическое давление (Ркрит) - 3,499 МПа, критическая плотность (ркрИт) - 0,301 г/см3.
Основными типами химических реакций, в которых участвует монооксид углерода, являются реакции
присоединения и окислительно-восстановительные реакции, в которых он проявляет восстановительные
свойства. Окисление СО в растворе часто идёт с заметной скоростью лишь в присутствии катализатора. При
подборе последнего основную роль играет природа окислителя. По своим восстановительным свойствам СО
похож на молекулярный водород.
При комнатных температурах СО малоактивен, его химическая активность значительно повышается при
нагревании и в растворах (так, в растворах он восстанавливает соли Au, Pt, Pd до металлов уже при комнатной
температуре. При нагревании восстанавливает и дургие металлы, например медь.)
Монооксид углерода горит синим пламенем (температура начала реакции 700°С, затем может достигать
2100°С) на воздухе:
СО + */2О2 -+ 2СО2 4Go298 = -257 кДж, AS°298 = -86 Дж/К
Реакция является цепной, причём инициаторами служат небольшие количества водородсодержащих
соединений (вода, аммиак, сероводород и др.)
Монооксид углерода реагирует с галогенами и халькогенами, например с хлором с образованием фосгена
(боевого отравляющего вещества), с серой. С переходными металлами образует очень летучие, горючие и
ядовитые соединения - карбонилы, такие как Сг(СО)б, Ni(CO)4, Мп2СОю, СО2(СО)9 и др.
Как указано выше, монооксид углерода незначительно растворяется в воде, однако не реагирует с ней.
Также он не вступает в реакции с растворами щелочей и кислот. Однако с расплавами щелочей в реакцию
вступает. С металлическим калием монооксид углерода образует взрывчатое соединение КбС6О2 (трихинон).
Реакцией с аммиаком при высоких температурах можно получить важное для промышленности соединение
- циановодород HCN.
История открытия. Монооксид углерода был впервые получен французским химиком Жаком де Лассоном в 1776 при нагревании
оксида цинка с углём, но первоначально его ошибочно приняли за водород, так как он сгорал синим пламенем. То, что в состав этого газа
входит углерод и кислород, выяснил в 1800 английский химик Вильям Крукшэнк. Моноксид углерода в атмосфере Земли впервые был
обнаружен бельгийским ученым М.Мижотом в 1949 году по наличию основной колебательно-вращательной полосы в ИК спектре Солнца.
Биологическая роль. Монооксид углерода в атмосфере Земли. Различают природные и антропогенные
источники поступления в атмосферу Земли. В естественных условиях, на поверхности Земли, СО образуется при
неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных
и степных пожаров. Монооксид углерода образуется в почве как биологическим путём (выделение живыми
организмами), так и небиологическим.
Общий баланс продуцирования небиологического СО и его окисления микроорганизмами зависит от
конкретных экологических условий, в первую очередь от влажности и значения pH. Например, из аридных почв
монооксид углерода выделяется непосредственно в атмосферу, создавая таким образом локальные максимумы
концентрации этого газа.
- 111 -
В атмосфере СО является продуктом цепочек реакций с участием метана и других углеводородов (в первую
очередь, изопрена).
Основным антропогенным источником СО в настоящее время служат выхлопные газы двигателей
внутреннего сгорания. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях
внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха
(недостаточно кислорода для окисления СО в СОг).
«СИ ЭО 2000
50	220	390
Рис. 2.8. Содержание СО в атмосфере Земли по данным MOPITT.
Поступление СО от природных и антропогенных источников примерно одинаково.
Монооксид углерода в атмосфере находится в быстром круговороте: среднее время его пребывания
составляет около 0,1 года, окисляется гидроксилом до диоксида углерода.
Интересно, что существуют бактерии, способные за счёт окисления СО получать необходимую им для
жизни энергию.
Роль в жизнедеятельности организма. Моноокись углерода является одним из эндогенных газообразных
соединений, играющих значительную роль в жизнедеятельности организма. Особенности процессов ее
образования в организме и транспорта от тканей и органов в выдыхаемый воздух в настоящий момент
недостаточно хорошо изучены.
В организме эндогенный СО образуется в результате ферментативно-управляемого катаболизма
(разложения) гем-содержащих соединений (рис. 2.9). Основная его продукция обусловлена гемолизом
эритроцитарного гема и миоглобина в ходе эритропоэза, направленного на устранение стареющих клеток крови.
Кроме того, некоторая доля эндогенного СО образуется при деградации цитохромов и ряда металлосодержащих
ферментов, таких как каталаза, пероксидаза, триптофанпирролаза, гуанилатциклаза, NO-синтаза и других. Также
возможно образование относительно малого количества СО негемовой природы за счет перекисного окисления
липидов, фотоокисления, а также активности ксенобиотиков и некоторых бактерий. Результаты недавних
биохимических исследований показывают, что СО в организме является не только конечным продуктом
метаболических превращений упомянутых выше соединений, но и сигнальной молекулой (так называемым
вторичным мессенджером), участвующей в механизме преобразования сигналов, регуляции клеточного
метаболизма и в передаче информации.
- 112-
ГЕМ
NADPH
Не-гемовое СО Экзогенное СО
Гем оксигеназа
Редуктаза
NADPH
Н2О
Перекисное окисление
липидов
Фотоокисление
Цитохром с (Р450) Ксенобиотики
Бактерии
Биливердин
СО
NADPH
Биливердин
Редуктаза
NADP
Билирубин
Взаимодействие с другими
I -----► гемпротеинами
(гуанилат циклаза, цитохром АЗ)
Диффузия из клетки
НЬСО
Выведение с дыханием
Рис. 2.9. Метаболизм СО в организме.
Рис. 2.10. Система буферирования и потоки
эндогенного СО в организме.
Во избежание избыточного накопления
СО интенсивно выводится из организма. Для
этих целей, помимо диффузии, транспорта в
растворенном состоянии и конвективного
газообмена, используется специальный
механизм обратимого связывания этих
молекул гем-содержащими белковыми
структурами (гемоглобин, миоглобин,
цитоглобин, нейроглобин, цитохром аЗ),
кратковременного буферирования на них и
транспорта по градиенту концентраций О2 —
от клеток и тканей в легкие. Для выведения
СО используется та же цепочка механизмов,
с помощью которой осуществляется
транспорт . кислорода из легких и
обеспечение дыхания клеток, только
действующая в обратном направлении. В клетках СО может быть связан цитоглобином, нейроглобином или
цитохромами аЗ (в митохондриях клеток). В тканях СО накапливается на миоглобине, а в крови — на
гемоглобине. За счет потока кислорода, проникающего с кровью в ткани и клетки, между этими системами
буферирования СО происходит постоянный обмен, так что молекулы СО постепенно продвигаются в
направлении от клеток к легким. В легких СО диффундирует из крови в воздушное пространство легких и затем
за счет вентиляции при дыхании выводится в атмосферу. На заключительном этапе пребывания эндогенного СО
в крови, т.е. в альвеолярных капиллярах, темп его выделения в воздушное пространство легких находится в
непосредственной зависимости от перфузии и эффективности доставки кислорода к альвеолярной мембране
легких. Эта эффективность может меняться за счет вариации как газодинамических, так и диффузионных
характеристик используемых дыхательных смесей.
Необходимо выделить несколько наиболее важных процессов, в которых эндогенный СО участвует в
организме.
Во-первых, СО является вторичным мессенджером для нейромедиаторов и гормонов, поскольку
активизирует работу фермента гуанилатциклазы, участвующей в образовании циклического
гуанизинмонофосфата. Последним определяется уровень кальция в клетке, от которого в конечном счете зависит
активность протеинкиназ и некоторых биохимических процессов. Кроме того, СО участвует в механизме
регуляции тонуса кровеносных сосудов и, возможно, влияет на внутриклеточные механизмы формирования
долговременной памяти.
-113-
время вдыхания, мин
_ Смерть
Опасность для жизни
Рис. 2.11. Токсическое действие
СО на человека.
Во-вторых, СО разделяет с О2 общую систему транспорта и
буферирования.
В-третьих, существуют предположения, что СО выделяется при
воспалительных процессах.
Наконец, в-четвертых, основная функция молекул СО
определяется их ролью в регуляции обновления клеток крови.
Существенным является то, что интенсивность выделения СО с
выдыхаемым воздухом зависит от скорости продукции СО в организме,
биохимических параметров среды в клетках и тканях организма и
химического состава вдыхаемой газовой среды.
Токсичность. Токсическое действие монооксида углерода
(рис. 2.11) основано на том, что он связывается с гемоглобином крови
прочнее, чем кислород (при этом образуется карбоксигемоглобин),
таким образом, блокируя процессы транспортировки кислорода и
клеточного дыхания и вызывая отравление и даже смерть. Признаками
отравления служат головная боль, головокружение и потеря сознания.
Предельно допустимая концентрация монооксида углерода в воздухе
промышленных предприятий составляет 0,02 мг/л. Концентрация более
0,1% - смертельна. В выхлопе бензинового автомобиля допускается до
1,5-3%.
Опытами на молодых крысах выяснено, что 0,02-процентная концентрация СО в воздухе замедляет их рост
и снижает активность по сравнению с контрольной группой. Интересно то, что крысы, живущие в атмосфере с
повышенным содержанием СО, предпочитали воде и раствору глюкозы спиртовой раствор в качестве питья (в
отличие от контрольной группы, особи в которой предпочитали воду).
Помощь и профилактика. Помощь при отравлении монооксидом углерода: пострадавшего следует
вынести на свежий воздух, полезно также кратковременное вдыхание паров нашатырного спирта. СО очень слабо
поглощается активированным углём обычных фильтрующих противогазов, поэтому для защиты от него
применяется специальный фильтрующий элемент (он может также подключаться дополнительно к основному) —
гопкалитовый патрон. Гопкалит представляет собой катализатор, способствующий окислению СО в СО2 при
нормальных температурах. Недостатком использования гопкалита является то, что при его применении
приходится вдыхать нагретый в результате реакции воздух.
Определение монооксида углерода. Качественно можно определить наличие СО по потемнению растворов хлорида палладия
(или пропитанной этим раствором бумаги). Потемнение связано с выделением мелкодисперсного металлического палладия по схеме:
PdCh + Н20 + СО —► СО2 + 2HCI + Pdl
Эта реакция очень чувствительная. Стандартный раствор 1 грамм хлорида палладия на литр воды.
Количественное определение монооксида углерода основано на йодометрической реакции:
5С0 + I2O5 — 5С0г + к
Применение. Использование высокочувствительного, высокоточного и селективного мониторинга
эндогенного СО в выдыхаемом воздухе может быть актуально и перспективно в медицине и физиологии для
исследований:
•	интенсивности метаболических и индуцированных процессов, связанных с образованием СО;
•	диффузионных и конвективных процессов переноса кислорода в легких;
•	эффективности процессов переноса кислорода кровью от легких к тканям, включая перфузию и тканевую
микроциркуляцию;
•	интенсивности основного обмена, образования и накопления кислых продуктов в условиях тканевой
гипоксии и, возможно, ряда других процессов.
Благодаря хорошей теплотворной способности, СО является компонентом разных технических газовых
смесей (например генераторный газ), используемых, в том числе, для отопления.
Оксид углерода применяется также для обработки мяса животных и рыбы, придает им ярко красный цвет и
вид свежести, не изменяя вкуса (Clear smoke or Tastless smoke технология). Допустимая концентрация СО равна
200 мкг/кг мяса
Получение. В промышленности СО получают при горении углерода или соединений на его основе
(например, бензина) в условиях недостатка кислорода или при восстановлении диоксида углерода раскалённым
углём. Смеси монооксида углерода с другими веществами получают при пропускании воздуха, водяного пара
и т. п. сквозь слой раскалённого кокса, каменного или бурого угля и т.п. В лаборатории получают СО из
муравьиной, хлорсульфоновой, щавелевой, концентрированной серной кислоты и гексацианоферрата.
Кроме оксидов углерода важную роль играют оксиды другого компонента воздуха - азота.
- 114-
Моноокись азота. Оксид азота (II) (моноксид азота, моноокись азота, NO) - несолеобразующий оксид
азота, представляеющий собой бесцветный газ, плохо растворимый в воде. Температура кипения -151,8 °C,
температура плавления -163,7 °C. Сжижается он с трудом; в жидком и твёрдом виде имеет голубой цвет.
Известно, что в твёрдом виде он состоит из слабосвязанных димеров N2O2. В окружающем воздухе окись азота
находится в очень незначительном количестве.
Химические свойства. NO трудно отдаёт свой кислород, поэтому реагирует лишь с очень активными
веществами (фосфор, фтор, бром, хлор), сильными окислителями (например, перманганатом калия КМпОд) или
сильными восстановителями. По отношению к галогенам NO проявляет свойства восстановителя, а в
присутствии более сильных восстановителей NO проявляет окислительные свойства.
Биологическое действие. Как и все оксиды азота (кроме N2O), NO - токсичен, поражает дыхательные
пути.
Механизмы его действия до конца не ясны, однако установлено, что эта молекула обладает широким
спектром биологического действия. NO, являясь одним из мессенджеров, участвует в регуляции систем внутри- и
межклеточной сигнализации. Считают, что NO идентичен эндотелиальному фактору релаксации,
расслабляющему гладкие мышцы, предотвращающему агрегацию тромбоцитов и адгезию нейтрофилов к
эндотелию. Известно, что NO участвует как нейропередатчик в центральной и периферической нервных
системах. Механизмы регуляции перистальтики кишечника и выделения гистамина тучными клетками также
являются NO-зависимыми.
Показано, что окись азота играет определенную роль в окислительном стрессе, она модулирует активные
метаболиты кислорода, а также вызывает прямое или опосредованное повреждением ДНК. Прямое повреждение
ДНК включает образование модифицированных азотистых оснований, а также однонитевые разрывы ДНК.
Опосредованный эффект NO включает в себя ковалентную модификацию аминов, белков, т.е. взаимодействие с
тиоловыми группами с образованием нитрозолов (RS-NO) липидов. Генотоксичный эффект при этом зависит от
антиоксидантного статуса и содержания свободных металлов в клетке.
Окись азота - паракринный медиатор, выделяемый эндотелиальными клетками и некоторыми нейронами.
Вследствие того, что NO быстро окисляется, ее биологическая жизнь длится всего несколько секунд. По этой
причине она влияет только на клетки, находящиеся вблизи от места своего выделения, вызывая вазодилятацию.
Образование NO катализируется NO-синтетазой — Са2+-кальмодулинзависимым ферментом, ускоряющим
превращение L-аргинина в цитруллин и NO. Повышение цитозольного уровня Са2+ приводит к повышению
образования и выделения NO. Эндотелиальными клетками NO выделяется под влиянием ацетилхолина и некоторых
других веществ (АТФ, брадикинином, серотонином, веществом Р, гистамином), повышающих внутриклеточный уровень
Са2+. В кровеносных сосудах, из которых эндотелий был механически удален, эти вещества не вызывают
вазодилатацию. Также окись азота освобождается нервными окончаниями гранулярных клеток мозжечка и
действует на постсинаптические клетки Пуркинье мозжечка. Окись азота активирует растворимую гуанилатциклазу в
клетках-мишенях и в результате повышает в клетке-мишени внутриклеточную концентрацию цГМФ, который
вызывает релаксацию, уменьшая концентрацию свободного Са2+ в цитозоле. Высвобождение NO может
стимулироваться воздействием динамической механической силы, действующей на эндотелий сосуда, которую
вызывает пульсирующий кровоток, а физиологическую роль NO в местной регуляции кровотока предстоит еще
определить.
NO вызывает сужение кровеносных сосудов. Кроме того, NO является одним из нейротрансмиттеров,
освобождаемых нейронами, иннервирующими кишечник. Действуя на гладкомышечные клетки желудочно-
кишечного тракта, она подавляет их сократительную активность. В легких NO регулирует сопротивление
потоку крови в легких наряду с гистамином, серотонином, ангиотензином II, простагландином. Все эти соединения
осуществляют у здоровых организмов в случае необходимости модулирующее влияние, но их участие в легочной
вазоконстрикции при гипоксии не является ее главной причиной. NO особенно интересна с позиций практической
медицины, так как может назначаться терапевтически в качестве потенциального вазодилятатора. Образованная в
эндотелии NO ведет к повышению цГМФ в соседних гладких мышцах легочных сосудов, которые таким образом
расширяются. Вдыхаемая NO также расширяет легочные сосуды, особенно если они раньше были сжаты, например,
из-за гипоксии. При значениях выше 104 (100 ppm) NO оказывает токсическое действие. В последнее время окись азота
назначали с очень хорошим терапевтическим эффектом при острой недостаточности легких. Под влиянием NO
снижалось резко повышенное легочное сосудистое сопротивление и улучшался газообмен.
Наряду с регуляторными функциями NO также обладает цитотоксическими, цитостатическими и многими
другими свойствами. Клетки-киллеры используют оксид азота для уничтожения бактерий и клеток
злокачественных опухолей. Одновременно с ростом числа клеточных функций, регулируемых NO, стал
увеличиваться список заболеваний, связанных с нарушением синтеза или выделения NO. К таким заболеваниям в
настоящее время относят: эссенциальную артериальную гипертензию, ишемическую болезнь сердца, инфаркт
миокарда, первичную легочную гипертензию, бронхиальную астму, невротическую депрессию, сахарный диабет
и импотенцию. Таким образом, открытие роли оксида азота в биологических системах как универсального
- 115-
посредника в осуществлении различных клеточных функций и коммуникаций в значительной степени изменило
наши представления о механизмах, участвующих в регуляции многочисленных процессов и патогенезе целого
ряда заболеваний.
Применение. Получение NO является одной из стадий получения азотной кислоты.
Возможно применение NO в качестве маркера для определения диффузионной способности легких.
Получение. Оксид азота (И) - единственный из оксидов азота, который можно получить непосредственно
из свободных элементов соединением азота с кислородом при высоких температурах (1200-1300 °C) или в
электрическом разряде. В природе он образуется в атмосфере при грозовых разрядах и тотчас же реагирует с
кислородом с образованием NO2
При понижении температуры оксид азота (И) разлагается на азот и кислород, но если температура падает
резко, то не успевший разложиться оксид существует достаточно долго: при низкой температуре скорость
распада невелика. Такое резкое охлаждение называется «закалкой».
В лаборатории его обычно получают взаимодействием 30%-ной HNO3 с некоторыми металлами, например,
с медью. Более чистый, не загрязнённый примесями NO можно получить по реакции взаимодействия азотистой
кислоты с йодоводородом или реакции соляной кислоты с нитритом натрия и хлорида железа (II).
Промышленный способ основан на окислении аммиака при высокой температуре и давлении при участии
Pt, Сг2О3 (как катализаторов)
Закись азота. Выдающийся английский химик Хэмфри Дэви устраивал особые сеансы для современников.
Вот как описывал их один из современников Дэви: «Одни джентльмены прыгали по столам и стульям, у других
развязались языки, третьи обнаружили чрезвычайную склонность к потасовке». И все это происходило благодаря
другому оксиду азота, за подобные эффекты получившему название «веселящий газ».
Свойства. Оксид азота (I) (оксид диазота, закись азота, веселящий газ, лат. Nitrogenium oxydulatum) -
соединение с химической формулой N2O. При нормальной температуре это бесцветный негорючий газ тяжелее
воздуха (относительная плотность 1,527), с приятным сладковатым запахом и привкусом. Молярная масса -
44,0128 г/моль. Температура плавления —90,86 °C (182.29 К), температура кипения —88,48 °C (184.67 К).
Растворим в воде (0,6 объёма N2O в 1 объёме воды при 25 °C). При 0 °C и давлении 30 атм, а также при обычной
температуре и давлении 40 атм сгущается в бесцветную жидкость. Из 1 кг жидкой закиси азота образуется 500 л
газа. Не воспламеняется, но поддерживает горение. Смеси с эфиром, циклопропаном, хлорэтилом в
определённых концентрациях взрывоопасны.
Относится к несолеобразующим оксидам. В нормальных условиях N2O химически инертен, при нагревании
проявляет свойства окислителя, а при взаимодействии с сильными окислителями N2O может проявлять свойства
восстановителя. При нагревании N2O разлагается.
Биологическое действие. Малые концентрации закиси азота вызывают чувство опьянения и лёгкую
сонливость. При вдыхании чистого газа быстро развиваются наркотическое состояние и асфиксия. В смеси с
кислородом при правильном дозировании вызывает наркоз без предварительного возбуждения и
побочных явлений. Закись азота не вызывает раздражения дыхательных путей. В организме она почти не
изменяется, с гемоглобином не связывается; находится в растворённом состоянии в плазме. После прекращения
вдыхания выделяется (полностью через 10-15 мин.) через дыхательные пути в неизмененном виде.
Применение. Закись азота иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей
внутреннего сгорания. В случае автомобильных применений вещество, содержащее закись азота, и горючее
впрыскиваются во впускной (всасывающий) коллектор двигателя, что приводит к следующим результатам:
-	снижает температуру всасываемого в двигатель воздуха, обеспечивая плотный поступающий заряд смеси;
-	увеличивает содержание кислорода в поступающем заряде (воздух содержит лишь22 % кислорода по весу);
-	повышает скорость (интенсивность) сгорания в цилиндрах двигателя.
В медицине используется как средство для ингаляционного наркоза, в основном в сочетании с другими
препаратами (из-за недостаточно сильного обезболивающего действия). В то же время это соединение можно
назвать одним из самых безопасных средств для наркоза, так как после его применения почти не бывает
осложнений.
Наркоз с применением закиси азота используют в хирургической практике, оперативной гинекологии,
хирургической стоматологии, а также для обезболивания родов. Смеси азота и кислорода иногда применяют в
послеоперационном периоде для профилактики травматического шока, а также для купирования болевых
приступов при острой коронарной недостаточности, инфаркте миокарда, остром панкреатите и других
патологических состояниях, сопровождающихся болями, не купирующимися обычными средствами.
Получение. Закись азота получают нагреванием сухого нитрата аммония, однако более удобным способом
является нагревание сульфаминовой кислоты с 73%-ной азотной кислотой. Также можно взять
концентрированную HNO3 и нашатырный спирт, смешать и нагреть.
Хранение: при комнатной температуре в закрытом помещении, вдали от огня.
- 116-
При значительном увеличении концентрации во вдыхаемой среде свой вклад вносят и такие сложные газы,
как элегаз и метан.
Шестифтористая сера. Шестифтористая сера - (sulfur hexafluoride, гексафторид серы, элегаз, SF6) -
бесцветный, нетоксичный, негорючий газ без запаха, при нормальных условиях в 6 раз тяжелее воздуха.
Молекула имеет октаэдрическую конфигурацию. Чрезвычайно химически инертен. Не взаимодействует с
щелочами, кислотами, окислителями, восстановителями. Устойчив к действию расплавленного натрия.
Гексафторид серы очень слабо растворяется в воде; растворяется в неполярных органических растворителях. При
атмосферном давлении возгоняется из твердого состояния в газообразное, минуя жидкость. Шестифтористая сера
является значительно более эффективным диэлектриком, чем воздух или сухой азот. Обладает высокими
электроизолирующими свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен - инертность
выше, чем у азота и немного не дотягивает до инертности гелия.
Биологическое действие. При дыхании можно выявить начальное наркотическое действие в виде
эйфории.
Применение. Шести фтористая сера используется в технике и промышленности:
-	как газообразный диэлектрик в высоковольтных трансформаторах, газонаполненных кабелях,
высоковольтной аппаратуре, ускорителях электронов;
-	как хладагент (благодаря высокой теплоемкости, низкой теплопроводности и низкой вязкости);
-	как реагент для плазмохимического травления полупроводников;
-	в качестве метки при изучении скоростей и направлений движения потоков воздуха в зданиях и
вентиляционных системах;
-	как рабочее тело в газовых химических лазерах;
-	для лазерохимического разделения изотопов серы;
-	технологической среды в электронной и металлургической промышленности;
-	в системах газового пожаротушения в качестве пожаротушащего вещества.
Ещё одним важнейшим аспектом применения элегаза является его использование в биомедицинских
исследованиях в качестве газа разбавителя кислорода при изучении внешнего дыхания газовыми смесями
большой плотности, а также в качестве контрастного материала при исследовании кровеносных сосудов
ультразвуком. Перспектив использования в водолазном деле и для лечебных целей не определяется.
Получение. Гексафторид серы получают:
-	непосредственным взаимодействием фтора с жидкой или газообразной серой с последующей очисткой от
примесей (другие фториды серы) и конденсацией:
S8 + 24F2 —► 8SF6
-	по реакции фтора с четырехфтористой серой SF4 в присутствии катализатора;
-	термическим разложением SF5C1 при 200-300 °C.
М	етан. Метан - простейший углеводород, бесцветный газ без запаха, химическая формула - СН4.
Строение и свойства. Малорастворим в воде, легче воздуха. Форма молекулы - тетраэдр, дипольный
момент - ноль, молярная масса - 16,04 г/моль. Плотность - 0,7 кг/м3, растворимость в воде - 3,5 мг/100 мл при 17
°C, температура плавления - -182,5 °C при 1 атм, температура кипения - -161,6 °C (111,55 К), тройная точка -
90,7 К, 0,117 бар. Температура вспышки - -188 °C, температура самовоспламенения - 537 °C, пределы
взрываемости - 5-15 %.
Горит бесцветным пламенем. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Вступает с галогенами в
реакции замещения (например, СН4 + ЗС12 = CHCI3 + ЗНС1), которые проходят по свободно радикальному
механизму. Выше 1400 °C разлагается по реакции: 2СН4 = С2Н2 + ЗН2.
Метан образует соединения включения — газовые гидраты, широко распространенные в природе.
Биологическая роль. Метан является парниковым газом, причем если степень воздействия углекислого
газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 23 единицы.
Кроме того, метан оказывает биологическое действие на организм животных и человека. Известно, что в
исследованиях на животных при повышении давления до 5,0 кгс/см2 метан вызывает наркоз, который отличается
слабо выраженной фазой возбуждения. Однако хорошо известно и токсическое действие метана на организм.
При дыхании воздухом с высоким содержанием метана через несколько часов у человека ухудшается
самочувствие, возникают головные боли, головокружение, спустя сутки и более может наступить потеря
сознания, паралич дыхательного центра с летальным исходом.
Применение. Метан служит сырьем для получения многих ценных продуктов химической
промышленности — метанола, формальдегида, ацетилена, сероуглерода, хлороформа, синильной кислоты, сажи,
водяного газа, а также применяется как топливо. При использовании в быту, промышленности в метан обычно
добавляют одоранты со специфическим «запахом газа».
- 117-
Перспективно использовать метан, как и другие газообразные углеводороды, не обладающие ярко
выраженной токсичностью, в биологических и физиологических исследованиях при кратковременных
воздействиях.
Получение. Метан является основным компонентом природных (77-99%), попутных нефтяных (31-90%),
рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана - болотный или рудничный газ). В анаэробных
условиях (в болотах, переувлажненных почвах, рубце жвачных животных) образуется биогенно. В
промышленности получается также при коксовании каменного угля, гидрировании угля, гидрогенолизе
углеводородов в реакциях каталитического риформинга.
Физико-химические свойства и биологические эффекты индифферентных газов (азота, водорода и
инертных газов)
В группу индифферентных газов были выделены газы, которые при нормальных значениях атмосферного
давления и температуры не вступают в организме теплокровных в биохимические и химические реакции.
Азот. Д.И.Менделеев писал: «Хотя деятельнейшую, т.е. наиболее легко и часто химически действующую
часть окружающего нас воздуха, составляет кислород, но наибольшую массу его, судя как по объему, так и по
весу, образует азот <...> Входя в таком значительном количестве в состав воздуха, азот, по-видимому, не играет
особо видной роли в атмосфере, химическое действие которой определяется преимущественно содержанием в
ней кислорода. Но правильное представление об азоте получается только тогда, когда узнаем, что в чистом
кислороде животные не могут долго жить, даже умирают, и что азот воздуха, хотя лишь медленно и мало-помалу,
образует ... соединения, часть которых играет важнейшую роль в природе, особенно в жизни организмов».
Азот - элемент необыкновенный. Порою кажется, что чем больше мы о нем узнаем, тем непонятнее он
становится. Противоречивость свойств этого элемента отразилась даже в его названии, ибо ввела в заблуждение
даже такого блистательного химика, как Антуан Лоран Лавуазье. Это Лавуазье предложил назвать азот азотом
вместо предыдущих названий («флогистированный», «мефитический» и «испорченный» воздух). В то время уже
было известно, что азот не поддерживает ни горения, ни дыхания. Это свойство и сочли наиболее важным.
«Азот» (от греч. azoos) означает «безжизненный», и слово это произведено от греческого «а» - отрицание и
«зоэ» - жизнь. Хотя впоследствии выяснилось, что азот, наоборот, крайне необходим для всех живых существ,
название сохранилось во французском и русском языках.
Термин «азот» бытовал еще в лексиконе алхимиков, откуда и заимствовал его французский ученый.
Означал он некое «философское начало», своего рода кабалистическое заклинание или «первичную материю
металлов», которую считали «альфой и омегой» всего сущего. Это выражение заимствовано из Апокалипсиса: «Я
есмь Альфа и Омега, начало и конец». Слово составлено из начальных и конечных букв алфавитов трёх языков
— латинского, греческого и древнееврейского, (считавшихся «священными», поскольку, согласно Евангелиям,
надпись на кресте при распятии Христа была сделана на этих языках): а, альфа, алеф и зет, омега, тав —
AAAZOTH.
Современник и соотечественник Лавуазье Ж.Шапталь, не мудрствуя лукаво, предложил назвать элемент
№7 гибридным латино-греческим именем «Nitrogenium», что значит «селитру рождающий», английское название
«Nitrogen» производится от этого названия. В немецком языке используется название Stickstoff, что означает
«удушающая материя», что близко к значению «безжизненный». К открытию азота «приложили руку» такие
великие ученые, как Джозеф Блэк, его ученик Даниель Резерфорд, К.Шееле, Дж.Пристли, Г.Кавендиш и даже
Лавуазье. Так что же это за будораживший умы великих ученых элемент, который и начало всех начал, и
безжизненный, и удушающая материя?
Свойства. Азот (химический символ - N) - химический элемент V группы главной подгруппы 2-го
периода периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Магнитный момент
изотопов INi4 =1, INis =0.5 Атомная масса 14,0067. Радиус атома - 92 пм, ковалентный радиус - 75 пм, энергия
ионизации (первый электрон) - 1401,5 (14,53) кДж/моль (эВ). Электроотрицательность (по Полингу) - 3,04.
Структура кристаллической решетки - гексагональная.
Азот в свободном состоянии существует в форме двухатомных молекул N2, электронная конфигурация
которых описывается формулой os2os*27tx, y4az2, что соответствует тройной связи между молекулами азота N^N
(длина связи dN=N = 0,1095 нм). Обычно связи такой кратности малоустойчивы, а у азота явная аномалия: его
тройная связь образует самую стабильную из всех известных двухатомных молекул. Нужно приложить
колоссальные усилия, чтобы разрушить эту связь: для реакции диссоциации N2 <-► 2N удельная энтальпия
образования ДН°298=945 кДж, константа скорости реакции К298=1О120, то есть диссоциация молекул азота при
нормальных условиях практически не происходит (равновесие практически полностью сдвинуто влево).
Молекула азота неполярна и слабо поляризуется, силы взаимодействия между молекулами очень слабые,
поэтому в обычных условиях азот газообразен и представляет собой бесцветный, нетоксичный газ без запаха и
вкуса, с молекулярной массой 28,016. Плотность равна 1,2505 г/л, плотность по отношению к воздуху 0,9673.
- 118-
Удельная теплоёмкость - 1,042 (N-N) Дж/(К-моль), теплопроводность - 0,026 Вт/(м-К), температура плавления -
63,29 К, теплота плавления - (N2) 0,720 кДж/моль, температура кипения - 77,4 К, теплота испарения - (N2) 5,57
кДж/моль, молярный объём - 17,3 см3/моль. t
Даже при 3000 °C степень термической диссоциации N2 составляет всего 0,1%, и лишь при температуре
около 5000 °C достигает нескольких процентов (при нормальном давлении). В высоких слоях атмосферы
происходит фотохимическая диссоциация молекул N2. В лабораторных условиях можно получить атомарный
азот, пропуская газообразный N2 при сильном разряжении через поле высокочастотного электрического разряда.
Атомарный азот намного активнее молекулярного: в частности, при обычной температуре он реагирует с серой,
фосфором, мышьяком и с рядом металлов, например, с ртутью.
При атмосферном давлении азот существует в трех аллотропных модификациях, точка перехода между
которыми -238 °C (теплота перехода 250 Дж/моль), и -186 °C (теплота перехода 199,3 кДж/кг).
По химическим свойствам азот весьма индифферентен - практически не вступает в химические реакции (то
есть является в обычных условиях индифферентным газом). При обычных условиях он реагирует только с
литием, при нагревании он реагирует с некоторыми другими металлами и неметаллами, также образуя нитриды.
Наибольшее практическое значение имеет нитрид водорода (аммиак).
Вследствие большой прочности молекулы азота энтальпия образования соединений азота отрицательна,
многие его соединения эндотермичны, термически малоустойчивы и довольно легко разлагаются при нагревании.
Именно поэтому азот на Земле находится по большей части в свободном состоянии.
Происхождение и содержание азота в природе. Можно лишь догадываться, что означает «начало и конец
всех начал» в алхимическом «азоте». Но об одном из «начал», связанных с азотом «химическим», можно
говорить всерьез. Азот и жизнь - понятия неотделимые. По крайней мере, всякий раз, когда биологи, химики,
астрофизики пытаются постичь «начало начал» жизни, то непременно сталкиваются с азотом.
Азот возникает в сложнейшей цепи термоядерных процессов, начальная стадия которых - превращение
водорода в гелий. Это многостадийная реакция, идущая, как предполагают, двумя путями. Один из них,
получивший название углеродно-азотного цикла, имеет самое непосредственное отношение к азоту. Этот цикл
начинается, когда в звездном веществе, помимо ядер водорода - протонов, уже есть и углерод. Ядро углерода-12,
присоединив еще один протон, превращается в ядро нестабильного азота-13, но, испустив позитрон, азот снова
становится углеродом - образуется более тяжелый изотоп 13С. Такое ядро, приняв лишний протон, превращается
в ядро самого распространенного в земной атмосфере изотопа -14N.
Увы, лишь часть этого азота отправляется в путешествие по Вселенной. Под действием протонов азот-14
превращается в кислород-15, а тот, в свою очередь, испустив позитрон и гамма-квант, превращается в другой
земной изотоп азота - 15N. Земной азот-15 стабилен, но и он в недрах звезды подвержен ядерному распаду; после
того, как ядро 15N примет еще один протон, произойдет не только образование кислорода 16О, но и другая ядерная
реакция: образование углерода-12 и гелия.
В этой цепи превращений азот - один из промежуточных продуктов, однако все же если процесс протекает
стационарно, то азота в веществе оказывается больше, чем углерода. Это, по-видимому, основной источник 14N.
В этом цикле прослеживаются любопытные закономерности. Углерод 12С играет в нем роль своеобразного
катализатора: в конечном счете не происходит изменения количества ядер 12С. Азот же, появляясь в начале
процесса, исчезает в конце... И если углерод в этом цикле - катализатор, то азот явно - аутокатализатор, т.е.
продукт реакции, катализирующий ее дальнейшие промежуточные стадии.
Азот - четвёртый по распространённости элемент Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода).
Природный азот состоит из двух стабильных изотопов 14N - 99,635% и 15N - 0,365%. Вне пределов Земли азот
обнаружен в газовых туманностях, солнечной атмосфере, на Уране, Нептуне, межзвёздном пространстве и др.
Между тем ни на других планетах Солнечной системы, ни в составе комет или каких-либо других холодных
космических объектов свободный азот не обнаружен. Есть его соединения и радикалы - CN , NH , NH 2, NH 3, а
вот азота нет. Правда, в атмосфере Венеры зафиксировано около 2% азота, но эта цифра еще требует
подтверждения. Полагают, что и в первичной атмосфере Земли азота не было. А в настоящее время в форме
двухатомных молекул N2 азот составляет большую часть атмосферы Земли, где его содержание составляет 75,6%
(по массе) или 78,084% (по объёму), то есть около 3,87-1015 т. Содержание азота в земной коре, по данным разных
авторов, составляет (0,7-1,5)-1015 т (причём в гумусе - порядка 61O10 т), а в мантии Земли - 1,3-1016 т. Такое
соотношение масс заставляет предположить, что главным источником азота служит верхняя часть мантии, откуда
он поступает в другие оболочки Земли с извержениями вулканов. Поразительно несоответствие между
содержанием его в литосфере (0,01%) и в атмосфере (75,6% по массе или 78,09% по объему). Масса
растворённого в гидросфере азота, учитывая, что одновременно происходят процессы растворения азота
атмосферы в воде и выделения его в атмосферу, составляет около 21013 т, кроме того примерно 71011 т азота
содержатся в гидросфере в виде соединений.
Значительное количество связанного азота содержится в живых организмах, «мёртвой органике» и дисперсном веществе морей и
океанов. Это количество оценивается примерно в 1,9-1011 т.
Откуда же взялся азот в воздухе изначально?
- 119-
По-видимому, атмосфера нашей планеты состояла вначале из летучих веществ, образовавшихся в земных
недрах: Н2, Н2О, СО2, СН4, NH3. Свободный азот если и выходил наружу как продукт вулканической
деятельности, то превращался в аммиак, поскольку условия для этого были самые подходящие: избыток
водорода, повышенные температуры - поверхность Земли еще не остыла. Но после возникновения жизни стал
возможным процесс фотосинтеза. Один из конечных продуктов этого процесса - свободный кислород - стал
активно соединяться с аммиаком, высвобождая молекулярный азот. Поскольку кислород и азот, как известно, в
обычных условиях между собой не реагируют, земному воздуху удалось сохранить постоянство состава.
Заметим, что значительная часть аммиака могла раствориться в воде при образовании гидросферы.
Однако, разрушив неисчерпаемые запасы связанного активного азота, живая природа поставила себя перед
проблемой: как связать азот. В свободном, молекулярном состоянии он, как известно, оказался весьма инертным.
Решая проблему связывания азота, природа нашла два пути решения этой задачи. Фиксация атмосферного
азота в природе происходит по двум основным направлениям — абиогенному и биогенному.
Первый путь включает главным образом реакции азота с кислородом. Так как азот химически весьма
инертен, для окисления требуются большие количества энергии (высокие температуры). Эти условия
достигаются при разрядах молний, когда при очень высокой температуре молекулы кислорода и азота
распадаются на атомы.
Статистика утверждает, что в атмосфере нашей планеты ежегодно вспыхивают три с лишним миллиарда молний. Мощность
отдельных разрядов достигает 200 млн киловатт, а воздух при этом разогревается (локально, разумеется) до 20 тыс. градусов.
Азот и кислород образуют непрочную окись азота, которая благодаря быстрому охлаждению (разряд
молнии длится десятитысячную долю секунды) не распадается и беспрепятственно окисляется кислородом
воздуха до более стабильной двуокиси. Та, в свою очередь, в присутствии атмосферной влаги и капель дождя
превращается в азотную кислоту, которая, проникая в почву, образует с ее веществами разнообразные
естественные удобрения.
Азот фиксируется в атмосфере и фотохимическим путем: поглотив квант света, молекула N2 переходит в
возбужденное, активированное состояние и становится способной соединяться с кислородом. Подобные
фотокаталитические реакции происходят на поверхности полупроводников или широкополосных диэлектриков
(песок пустынь).
Из почвы соединения азота попадают в растения.
Дмитрий Николаевич Прянишников установил, что растение, если ему предоставлена возможность выбора, предпочитает
аммиачный азот нитратному.
Далее по пищевой цепи в соответствие с общим круговоротом вещества идет и круговорот азота. При этом
форма существования азота меняется, он входит в состав все более сложных и нередко весьма активных
соединений.
Однако основная часть молекулярного азота (около 1,4-108 т/год) фиксируется биотическим путём.
Известно более 160 видов микроорганизмов, способных связывать молекулярный азот (бактерии Azotobacfer и
Clostridium, клубеньковые бактерии бобовых растений Rhizobium, сине-зелёные водоросли Anabaena, Nostoc,
актиномицеты в клубнях ольхи и других деревьев, дрожжевые и плесневые грибки). Все они превращают
молекулярный азот в соединения аммония. Решающую роль при этом играет фермент нитрогеназа. Его центры,
содержащие соединения железа и молибдена, активируют азот для «стыковки» с водородом, который
предварительно активируется другим ферментом. Этот процесс требует значительных затрат энергии (для
фиксации 1 г атмосферного азота бактерии в клубеньках бобовых расходуют порядка 167,5 кДж, то есть
окисляют примерно 10 г глюкозы), которую в виде глюкозы поставляют бактериям растения взамен на
необходимый растениям азот в усвояемой ими форме.
Природная фиксация азота молниями и почвенными бактериями ежегодно дает около 150 млн т. соединений этого элемента.
Однако не весь связанный азот участвует в круговороте. Часть его выводится из процесса и отлагается в виде залежей селитры.
Азот в форме аммиака и соединений аммония, получающийся в процессах биогенной азотфиксации, быстро
окисляется до нитратов и нитритов (этот процесс носит название нитрификации). Последние, не связанные
тканями растений (и далее по пищевой цепи травоядными и хищниками), недолго остаются в почве.
Большинство нитратов и нитритов хорошо растворимы, поэтому они смываются водой и в конце концов
попадают в мировой океан (этот поток оценивается в 2,5-8* 107 т/год).
Азот, включённый в ткани растений и животных, после их гибели подвергается аммонификации
(разложению содержащих азот сложных соединений с выделением аммиака и ионов аммония) и денитрификации
— выделению атомарного азота, а также его оксидов. Эти процессы целиком происходят благодаря деятельности
микроорганизмов в аэробных и анаэробных условиях.
В отсутствие деятельности человека процессы связывания азота и нитрификации практически полностью уравновешены
противоположными реакциями денитрификации. Часть азота поступает в атмосферу из мантии с извержениями вулканов, часть прочно
фиксируется в почвах и глинистых минералах, кроме того, постоянно идёт утечка азота из верхних слоёв атмосферы в межпланетное
пространство.
- 120-
Биологическая роль. Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений, он
входит в состав белков (16-18% по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла,
гемоглобина и др. Катализаторы жизненных процессов - ферменты, и все они, равно как и большинство
гормонов и витаминов, содержат азот.
Биологические эффекты. Биологические эффекты азота при дыхании проявляются при повышенном
давлении, связаны с увеличением парциального давления азота при повышении общего давления (водолазный
спуск) и могут быть разделены на две составные части:
-	декомпрессионная болезнь, связанная с пересыщением тканей организма азотом при увеличении давления
воздуха в кессонах или при водолазных спусках, а затем быстрого снижения давления с образованием пузырьков
в крови и тканях;
-	«азотный наркоз» - наркотические эффекты, которые возникают при увеличении парциального давления
азота, начинающиеся с эйфории, а при значительном повышении парциального давления азота более 14 кгс/см2
продолжающиеся стадиями общей анестезии, которая при дальнейшем повышении давления может закончиться
параличом нервных центров головного мозга и летальным исходом.
Применение. Азот - самый дешевый из всех газов, химически инертных в обычных условиях. Его широко
применяют в химической технологии для создания неокислительных сред. В лабораториях в атмосфере азота
хранят легко окисляющиеся соединения. Выдающиеся произведения живописи иногда (в хранилищах или при
транспортировке) помещают в герметические футляры, заполненные азотом, - чтобы предохранить краски от
влаги и химически активных компонентов воздуха.
Значительна роль азота в металлургии и при металлообработке. Так, изделия из меди часто сваривают в
струе этого газа, поскольку медь, например, абсолютно инертна по отношению к азоту, в отличие от, например,
магния. Насыщение азотом поверхности титана придает металлу большую прочность и износостойкость,
поскольку при высоких температурах на ней образуется очень прочный и химически инертный нитрид титана.
Соединения азота чрезвычайно широко используются в химии, невозможно даже перечислить все области,
где находят применение вещества, содержащие азот: это индустрия удобрений, взрывчатых веществ, красителей,
медикаментов и проч. Наибольшее количество азота идет на производство аммиака. Большие количества азота
также используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей,
а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.
Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии. Газообразный используется для создания
нейтральной атмосферы, иногда для закачки в автомобильные шины.
Одно из главных применений - использование в качестве разбавителя кислорода для создания
искусственных дыхательных газовых смесей различного применения.
4 октября 1957 г. человечество запустило в космос «шарик», заполненный азотом, - первый искусственный спутник.
Получение. В лабораториях азот можно получать несколькими способами:
А)	разложением нитрита аммония при охлаждении сосуда (выделяющийся при этом газ загрязнён
аммиаком, оксидом азота (I) и кислородом, от которых его очищают, последовательно пропуская через растворы
серной кислоты, сульфата железа (II) и над раскалённой медью, а затем азот осушают);
Б) нагреванием смеси дихромата калия и сульфата аммония (в соотношении 2:1 по массе);
В)	разложением азидов металлов (самый чистый азот);
Г) пропусканием аммиака над оксидом меди (II) при температуре ~700°С (процесс происходит довольно
медленно, но газ получается весьма чистый);
Д) путём реакции воздуха с раскалённым коксом (получают так называемый «воздушный», или
«атмосферный» азот, то есть смесь азота с благородными газами, — сырьё для химических синтезов и топливо.
При необходимости из него можно выделить азот, поглотив монооксид углерода).
В промышленности молекулярный азот получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Этим
методом можно получить и «атмосферный азот».
Промышленное связывание атмосферного азота. Хотя колоссальные количества азота доступны в
прямом смысле слова «из воздуха», из-за описанной выше прочности молекулы азота N2 долгое время оставалась
нерешённой задача получения соединений, содержащих азот, из воздуха; большая часть соединений азота
добывалась из его минералов (например, селитры).
Источником соединений азота может служить и каменный уголь, в котором до 3% связанного азота. Этот азот стали выделять при
коксовании углей, улавливая аммиачную фракцию и пропуская ее через серную кислоту. Конечный продукт - сульфат аммония. Но и это, в
общем-то, очень небольшие количества. Трудно даже представить, какими путями развивалась бы наша цивилизация, не реши она
вовремя проблему промышленно приемлемой фиксации атмосферного азота.
Сокращение запасов азотсодержащих полезных ископаемых, а также рост потребности в соединениях азота
заставил форсировать работы по промышленному связыванию атмосферного азота.
На рубеже XIX-XX веков появилось 2 промышленных способа фиксации азота - цианамидный и дуговой.
Цианамидный способ был запатентован в 1895 г. немецкими исследователями А.Франком и Н.Каро. По этому
способу азот при нагревании с карбидом кальция связывался в цианамид кальция (Ca(CN)2). Дуговой способ (при
- 121 -
помощи электрического разряда) считался в то время более перспективным. В 1902 г. американцы запустили
первый дуговой завод неподалеку от Ниагарской электростанции. Однако расход электроэнергии при этом
процессе был чрезвычайно велик и составлял до 70 тыс. киловатт/час на тонну связанного азота, причем только
3% этой энергии использовалось непосредственно на фиксацию.
Перечисленные выше способы фиксации азота были лишь подходами к методу, появившемуся незадолго до
первой мировой войны: синтезу аммиака - основному процессу современной индустрии связанного азота.
Обратимая реакция синтеза аммиака:
ЗН2 + №«—► 2NH3
экзотермическая (тепловой эффект 92 кДж) и идёт с уменьшением объёма, поэтому для сдвига равновесия вправо в соответствии с
принципом Ле Шателье-Брауна необходимо охлаждение смеси и высокие давления. Однако с кинетической точки зрения снижение
температуры невыгодно, так как при этом сильно снижается скорость реакции - уже при 700 °C скорость реакции слишком мала для её
практического использования.
В таких случаях используется катализ, так как подходящий катализатор позволяет увеличить скорость реакции без сдвига
равновесия. В процессе поиска подходящего катализатора было испробовано около двадцати тысяч различных соединений. По
совокупности свойств (каталитическая активность, стойкость к отравлению, дешевизна) наибольшее применение получил катализатор на
основе металлического железа с примесями оксидов алюминия и калия. Процесс ведут при температуре 400-600 °C и давлениях 10-1000
атмосфер.
Следует отметить, что при давлениях выше 2000 атмосфер синтез аммиака из смеси водорода и азота идёт с высокой скоростью и
без катализатора. Например, при 850 °C и 4500 атмосфер выход продукта составялет 97%.
Теоретические основы этого процесса были заложены французскими и английскими учеными, в разное
время исследования по синтезу аммиака проводили К.Бертолле, У.Остин, Э.Перман и Г.Аткинс. Первым
синтезировал аммиак, применив высокое давление и катализаторы (губчатую платину и железо) французский
химик А. Ле Шателье. В 1901 г. он запатентовал этот способ. Но наладить синтез аммиака из водорода и азота в
промышленных масштабах впервые удалось, действительно, в Германии. В этом заслуга известного химика
Фрица Габера. В 1918 г. он был удостоен Нобелевской премии по химии. Технология производства NH3,
разработанная немецким ученым, очень сильно отличалась от других производств того времени. Здесь впервые
был применен принцип замкнутого цикла с непрерывно действующей аппаратурой и утилизацией энергии.
Окончательную разработку технологии синтеза аммиака завершил коллега и друг Габера К.Бош, который в 1931
г. также был удостоен Нобелевской премии - за развитие методов химического синтеза при высоких давлениях.
Уже в наше время Герхард Эртль, работающий в Институте имени Габера, разработал новые катализаторы
синтеза аммиака, позволившие значительно удешевить процесс, и в 2007 году получил за это Нобелевскую
премию по химии.
В XX веке советскими и канадскими учеными были предприняты попытки фиксации молекулярного азота в
мягких условиях. М.Е.Вольпин и А.Е.Шилов получили, что в присутствии соединений переходных металлов -
титана, ванадия, хрома, молибдена и железа - азот активируется и при обычных условиях образует комплексные
соединения, разлагаемые водой до аммиака. Именно эти металлы служат и центрами фиксации азота в ферментах
азотфиксаторов, и прекрасными катализаторами в производстве аммиака. А.Аллен и К.Зеноф, исследуя реакцию
гидразина N2H2 с треххлористым рутением, получили химический комплекс, в котором, опять же в мягких
условиях, азот оказался связанным.
Существует и ещё один, менее распространённый способ промышленного связывания атмосферного азота
— цианамидный метод, основанный на реакции карбида кальция с азотом при 1000 °C. Реакция происходит по
уравнению:
СаС2 + N2 —► CaCN2 4- С.
Реакция экзотермична, её тепловой эффект 293 кДж.
Современной наукой не забыты и старые способы получения азотных соединений через окислы. Здесь
главные усилия направлены на разработку технологических процессов, ускоряющих расщепление молекулы N2
на атомы. Наиболее перспективными направлениями окисления азота считают сжигание воздуха в специальных
печах, применение плазмотронов, использование для этих целей пучка ускоренных электронов.
Ежегодно из атмосферы Земли промышленным путём отбирается примерно 1•106 т азота.
Соединения азота. Существуют множество практически значимых соединений азота в различных степенях
окисления:
-3: нитриды, из которых практически наиболее важен аммиак (и его ион - аммоний);
-2: пернитриды, из которых самый важный пернитрид водорода М2Нд или гидразин (существует также
крайне неустойчивый пернитрид водорода N2H2, диимид);
-1: NH2OH (гидроксиламин) — неустойчивое основание, применяющееся, наряду с солями
гидроксиламмония, в органическом синтезе;
+1: оксид азота (I) N2O (закись азота);
+2: оксид азота (II) NO (монооксид азота);
+3: оксид азота (III) N2O3, азотистая кислота, производные аниона NO/, фторид азота NF3;
+4: оксид азота (IV) (диоксид азота);
- 122-
+5: оксид азота (V) N2O5, азотная кислота и её соли — нитраты, и др.
Некоторые из этих соединений заслуживают отдельного упоминания.
Аммиак и аммоний. В большой семье азота есть необычное соединение - аммоний NH4. В свободном виде
он нигде не встречается, а в солях играет роль щелочного металла. Название «аммоний» предложил в 1808 г.
знаменитый английский химик Хэмфри Дэви. Латинское слово ammonium когда-то означало: соль из Аммонии
(области в Ливии, где находился храм египетского бога Амона). Там издавна получали аммонийные соли (в
первую очередь нашатырь), сжигая верблюжий навоз. При распаде солей получался газ, который сейчас
называют аммиаком. С 1787 г. (в том самом году, когда был принят термин «азот») комиссия по химической
номенклатуре дала этому газу имя ammoniaque (аммониак). Русскому химику Я.Д.Захарову это название
показалось слишком длинным, ив 1801 г. он исключил из него две буквы. Так получился аммиак. Синтетический
аммиак незаменим в производстве азотных удобрений.
Большие планеты солнечной системы Сатурн и Юпитер состоят, как полагают астрономы, частично из твердого аммиака. Аммиак
замерзает при -78 °C, а на поверхности Юпитера, например, средняя температура -138 °C.
Окислы азота. Из пяти окислов азота два - окись (NO) и двуокись (NO2) - нашли широкое промышленное
применение, N2O - применяется в медицине. Два других - азотистый ангидрид (N2O3) и азотный ангидрид (N2O5)
- не часто встретишь и в лабораториях.
Азотная кислота. HNO3 - один из самых важных окислителей, применяемых в химической
промышленности. Первым ее приготовил, действуя серной кислотой на селитру, один из крупнейших химиков
XVII в. Иоганн Рудольф Глаубер. Среди соединений, получаемых сейчас с ее помощью - многие совершенно
необходимые вещества: удобрения, красители, полимерные материалы, взрывчатые вещества. Нитраты - соли
азотной кислоты.
Огромное количество соединений азота используется в агрохимии, например:
А)	Селитра (NH4NO3) производится из воздуха и воды и используется в качестве удобрения.
Раньше селитру приготовляли в особых сараях - селитряницах, но этот способ был очень примитивным. «Выделывают селитру из
куч навоза, золы, помета, оскребков кож, крови, картофельной ботвы. Кучи эти два года поливают мочою и переворачивают, после чего на
них образуется налет селитры», - такое описание селитряного производства есть в одной старинной книге.
Также могут образоваться природные залежи селитры в результате процессов гниения и разложения
азотсодержащей органики при условии благоприятных факторов окружающей среды, например, «чилийская
селитра» (нитрат натрия с примесями других соединений), норвежская, индийская селитры.
Чилийская пустыня Атакама в предгорьях Кордильер - богатейшая кладовая природных удобрений. Здесь годами не бывает
дождей, но изредка на склоны гор обрушиваются сильные ливни, вымывающие почвенные соединения. Потоки воды в течение
тысячелетий выносили вниз растворенные соли, среди которых больше всего было селитры. Вода испарялась, соли оставались... Так
возникло крупнейшее в мире месторождение азотных соединений. В начале прошлого века стали разрабатывать чилийские залежи и
применять природную селитру в качестве удобрения. В то время это был единственный значительный источник связанного азота, от
которого, казалось, зависит благополучие человечества. Об азотной же промышленности тогда не могло быть и речи. И многие английские
ученые предсказывали скорый конец цивилизации из-за «азотного голода», который должен наступить после выработки месторождений
чилийской селитры. Пророчества эти не оправдались - человечество не погибло, а освоило искусственную фиксацию азота. Более того,
сегодня доля природной селитры - лишь 1,5% от мирового производства азотсодержащих веществ.
Б) Цианамид кальция - дефолиант (вещество, вызывающее опадение листьев перед уборкой урожая) и
удобрение. В 1901 г. сын изобретателя А.Франка, открывшего цианамидный способ связывания азота, положил
начало производству этого вещества.
В)	Аминные соли феноксиуксусной и трихлорфеноксиуксусной кислот - гербициды. Первая подавляет
рост сорняков на полях злаковых культур, вторая применяется для очистки земель под пашни - уничтожает
мелкие деревья и кустарники.
Следует отметить, что азотные удобрения - не только вещества плодородия, но и загрязнители окружающей среды. Они
вымываются из почвы в реки и озера, вызывают вредное цветение водоемов, разносятся воздушными потоками на дальние расстояния. В
подземные воды уходит до 13% азота, содержащегося в минеральных удобрениях. Азотные соединения, особенно нитраты, вредны для
людей и могут быть причиной отравлений. Всемирная организация здравоохранения приняла предельно допустимую концентрацию
нитратов в питьевой воде: 22 мг/л для умеренных широт и 10 мг/л для тропиков. В СССР санитарные нормы регламентировали
содержание нитратов в воде водоемов по «тропическим» меркам - не более 10 мг/л.
Полимеры. Атомы азота входят в состав многих природных и синтетических полимеров - от белка до
капрона. Кроме того, азот - важнейший элемент безуглеродных, неорганических полимеров. Молекулы
неорганического каучука - полифосфонитрилхлорида - это замкнутые циклы, составленные из чередующихся
атомов азота и фосфора, в окружении ионов хлора. К неорганическим полимерам относятся и нитриды
некоторых металлов, в том числе и самое твердое из всех веществ - боразон.
Водород. Обычно, чтобы подчеркнуть значение того или иного элемента, говорят: если бы его не было, то
случилось бы то-то и то-то. Но, как правило, это не более чем риторический прием. А вот водорода может когда-
нибудь действительно не стать, потому что он непрерывно сгорает в недрах звезд, превращаясь в инертный
- 123-
гелий. И когда запасы водорода иссякнут, жизнь во Вселенной станет невозможной - и потому, что погаснут
солнца, и потому, что не станет воды...
Лавуазье дал водороду название hydrogene (от греческого hydor - вода и germao - рождаю) - «рождающий
воду». Русский химик М.Ф.Соловьев дословно перевел это название на русский язык и в 1824 году предложил
наименование «водород».
Свойства. Водород - первый элемент периодической системы элементов.
Место водорода в периодической системе нельзя определить однозначно. Долгое время водород располагали над литием,
поскольку у него один валентный электрон, как и у всех одновалентных металлов. (Кстати, и теплопроводность водорода для газа
необычайно велика - молекулы водорода движутся значительно быстрее молекул других газов и поэтому интенсивнее переносят тепло.)
В современной таблице элементов водород помещают в VII группу, над фтором. Дело в том, что логика закона периодичности требует,
чтобы заряд ядер элементов-аналогов первых трех периодов различался на восемь единиц; поэтому водород (порядковый номер 1) нужно
рассматривать как аналог фтора (порядковый номер 9), а не как аналог лития (порядковый номер 3). И все же нужно помнить, что
аналогия тут не полная: хотя водород, как и фтор, способен давать соединения с металлами (гидриды), ион водорода - это протон, голая
элементарная частица, и его вообще нельзя сравнивать ни с какими другими ионами.
Атомная масса (молярная масса) - 1,00794 а.е.м. (г/моль), радиус атома - 79 пм, энергия ионизации -1311,3
кДж/моль (эВ), электронная конфигурация - 1s1 (рис. 2.2). Ковалентный радиус - 32 пм, радиус иона - 54 (-1 е)
пм, электроотрицательность (по Полингу) - 2,20. Степени окисления -1,-1.
Водород существует в природе в виде нескольких изотопов: *Н - протий (Н), 2Н - дейтерий (D) и 3Н -
тритий (Т). Катион (и ядро) самого распространённого изотопа водорода *Н - протон.
Физические и химические свойства изотопов всех элементов, кроме водорода, практически одинаковы, поскольку для атомов, ядра
которых состоят из нескольких протонов и нейтронов, не так уж и важно - одним нейтроном меньше или одним нейтроном больше. А вот
ядро атома водорода - это один протон, и если к нему присовокупить нейтрон, масса ядра возрастет почти вдвое, а если два нейтрона -
втрое. Поэтому легкий водород (протий) кипит при минус 252,6 °C, а температура кипения его изотопов отличается от этой величины на
3,2 °C (дейтерий) и 4,5 °C (тритий). Для изотопов это очень большое различие.
Изотопы водорода распространены в природе неодинаково: один атом дейтерия приходится примерно на
7000, а один атом бета радиоактивного трития - на миллиард миллиардов атомов протия. Искусственным путем
получен еще один, крайне неустойчивый изотоп водорода - 4Н. Кроме того, не так давно ученым удалось
получить антиводород - атом, построенный из антипротона и позитрона, а вслед за ним в ускорителях высоких
энергий были получены ядра антидейтерия и антитрития. Мезоатомы, в которых протон или электрон заменены
тем или иным мезоном, тоже можно рассматривать как своеобразные изотопы водорода...
Относительная масса легкого изотопа водорода определена с фантастической точностью: 1,007276470 (если принять массу
изотопа углерода 12С равной 12,0000000). Такая точность нужна для расчета энергетических эффектов ядерных реакций, так как они
сопровождаются лишь незначительным изменением массы и приходится эти массы измерять как можно точнее.
Простое вещество водород - Нг - лёгкий бесцветный газ. Структура решётки - гексагональная, температура
Дебая - 110,00 К. Молекулярная масса 2,016. Молярный объём - 14,1 см3/моль. Плотность водорода при 0 °C и 0
кгс/см2 = 0,0898 г/л. Для сравнения плотность азота = 1,251 г/л, а плотность воздуха = 1,293 г/л. Плотность при -
253 °C - 0,0708 г/см3. Теплопроводность водорода - 0,1815 Вт/(м-К), в 6,3 раза более высокая, чем у азота и даже
чуть выше чем у гелия на 16%. Удельная теплоёмкость - 14,267 Дж/(К моль). Температура плавления - 14,01 К,
теплота плавления - 0,117 кДж/моль, температура кипения - 20,28 К, теплота испарения - 0,904 кДж/моль.
Водород растворяется в воде очень слабо - около 0,02 объема на объем воды. При этом растворимость
водорода в воде (19,0 см3/л при 37 °C) в два раза больше, чем у гелия. Растворимость водорода в жирах в 1,3 раза
меньше, чем у азота при нормальном давлении.
У большинства газов коэффициент диффузии связан с диаметром молекулы. Однако в случае легких газов (Не и Нг) отмечаются
аномально большие величины, обусловленные механическими эффектами, которые связаны с параметром, представляющим
соотношение Бройлевской длины волны к молекулярному диаметру. Величина этого параметра меньше для Нг по сравнению с Не, и
коэффициент диффузии для Нг в органических жидкостях меньше, чем для Не, несмотря на молекулярные массы.
Также водород растворим в этаноле и ряде металлов: железе, никеле, палладии, платине. Например, в
одном объеме палладия растворяется до 850 объемов водорода. Это немногим меньше того количества аммиака
(газа с наибольшей растворимостью в воде), какое может раствориться в одном объеме воды. Водород горюч и
взрывоопасен.
Газообразный водород может существовать в двух формах (модификациях) - в виде орто- и пара- водорода,
которые отличаются ориентацией магнитных моментов ядер составляющих их атомов. В молекуле ортоводорода
(температура плавления - -259,20 °C, температура кипения - -252,76 °C) ядерные спины направлены одинаково
(параллельны), а у параводорода (температура плавления —259,32 °C, температура кипения —252,89 °C) -
противоположно друг другу (антипараллельны).
Разделить аллотропные формы водорода можно адсорбцией на активном угле при температуре жидкого азота. При очень низких
температурах равновесие между ортоводородом и параводородом почти нацело сдвинуто в сторону последнего. При 80 К соотношение
форм приблизительно 1:1. Десорбированный параводород при нагревании превращается в ортоводород вплоть до образования
равновесной при комнатной температуре смеси (орто-пара: 75:25). Без катализатора превращение происходит медленно, что даёт
возможность изучить свойства отдельных аллотропных форм.
- 124-
Подобные изомеры есть и у дейтерия, и у трития. Следует отметить, что также возможно существование
молекул HD, НТ и DT, каждая из которых, по-видимому, может существовать в виде орто- и параизомеров.
Молекула водорода состоит из двух атомов^ химическая связь между которыми ковалентная неполярная,
так как образована атомами с одинаковой электроотрицательностью (атомами одного вида). Общая связывающая
электронная пара находится в середине между ядрами взаимодействующих атомов. Благодаря обобщению
электронов молекула водорода более устойчива энергетически, чем отдельные атомы водорода, поэтому
химическая связь в молекуле водорода прочная. Чтобы разорвать все молекулы водорода в 1 моль простого
вещества, необходимо затратить энергию в 436 кДж, поэтому активность молекулярного водорода при обычной
температуре мала. Для разрыва связи требуется активация молекулы — необходимы повышение температуры,
электрическая искра, свет.
Для водорода характерны следующие реакции:
А)	Водород при нагревании и/или присутствии катализатора реагирует с кислородом (см. Кислород), серой
(обратимо), азотом, углеродом (сажей). Также реагирует с галогенами с образованием галогеноводородов. (С А1,
В, Si, Р соединения водорода получают косвенным путём).
Б) С активными металлами водород образует гидриды, которые легко гидролизуются.
В)	Оксиды металлов водород восстанавливает до металлов.
Г) При действии водорода на ненасыщенные углеводороды в присутствии никелевого катализатора и
повышенной температуре происходит реакция гидрирования.
Д) Водород восстанавливает альдегиды до спиртов.
Водород в природе. Содержание. Водород — основной строительный материал вселенной. Практически у
всех (за небольшим исключением) звезд сходный химический состав. В среднем на 10 000 атомов водорода
приходится около 1000 атомов гелия, 10 атомов кислорода и 1 атом железа, других химических элементов еще
меньше. Это самый распространённый элемент, и все элементы образуются из него в результате термоядерных и
ядерных реакций.
На Земле содержание водорода понижено по сравнению с Солнцем, гигантскими планетами и первичными
метеоритами, из чего следует, что во время образования Земля была значительно дегазирована и водород вместе
с другими летучими элементами покинул планету во время аккреции или вскоре после неё.
Свободный водород Н2 относительно редко встречается в земных газах, но в виде воды он принимает
исключительно важное участие в геохимических процессах.
В состав минералов водород может входить в виде иона аммония, гидроксил-иона и кристаллической воды.
В атмосфере водород непрерывно образуется в результате разложения воды солнечным излучением. Он
мигрирует в верхние слои атмосферы и улетучивается в космос.
Водород Солнца. Солнце по меньшей мере наполовину состоит из водорода. Всего на Солнце обнаружено
69 химических элементов, но водород - преобладает. Его в 5,1 раза больше, чем гелия, и в 10 тыс. раз (по числу
атомов) больше, чем всех металлов, вместе взятых, Каждую секунду Солнце излучает в космическое
пространство энергию, эквивалентную примерно 4 млн т массы. И эта энергия непосредственно связана с
водородом: она рождается в ходе слияния четырех ядер водорода, протонов, в ядро гелия с выделением 26,7 МэВ.
Это очень много: при «сгорании» 1 г протонов выделяется в 20 млн раз больше энергии, чем при сгорании 1 г
каменного угля. На Земле такую реакцию еще никто не наблюдал: она идет при температуре и давлении,
существующих лишь в недрах звезд и еще не освоенных человеком.
Но водород расходуется не только на производство энергии. В ходе термоядерных процессов из него
образуются новые химические элементы, а ускоренные протоны выбрасываются в околосолнечное пространство.
Последнее явление получило название «солнечного ветра». Достигнув Земли, поток протонов, захваченный ее
магнитным полем, вызывает полярные сияния и нарушает радиосвязь, а для космонавтов «солнечный ветер»
представляет серьезную опасность.
Но этим воздействие потока ядер солнечного водорода на Землю не ограничивается. Во-первых, поток
протонов рождает вторичное космическое излучение, достигающее поверхности Земли; во-вторых, магнитные
бури могут влиять на процессы жизнедеятельности; в-третьих, захваченные магнитным полем Земли ядра
водорода не могут не сказываться на ее массообмене с космосом.
Сейчас в земной коре из каждых 100 атомов 17 - это атомы водорода. Но свободного водорода на Земле
практически не существует: он входит в состав воды, минералов, угля, нефти, живых существ. Только
вулканические газы иногда содержат немного водорода, который в результате диффузии рассеивается в
атмосфере. Как уже было сказано, водород улетучивается в космос. Это происходит потому, что средняя
скорость теплового движения молекул водорода из-за их малой массы очень велика - она близка ко второй
космической скорости. Земля теряет водород, но она и получает его от Солнца. В атмосфере Земли есть
кислород; реагируя с залетевшими ядрами водорода, он свяжет их, и космический водород рано или поздно
выпадет на поверхность планеты в виде обыкновенного дождя. Более того, расчет показывает, что масса
- 125-
водорода, содержащегося в воде всех земных океанов, морей, озер и рек, точно равна массе протонов, занесенных
«солнечным ветром» за всю историю Земли.
Биологическая роль. Писатели любят населять планеты, где вместо воды - фтористый водород или
аммиак, а основой жизни служит не углерод, а кремний. Но почему же «кремниевая» жизнь не существует на
нашей планете, где кремния хоть отбавляй? Не потому ли, что кремний - просто неподходящая основа для
жизни? Однако если и углероду, и кислороду изощренная человеческая фантазия иногда все же находит замену,
то ничто не сможет заменить водород. Дело в том, что у всех элементов есть аналоги, а у водорода - нет.
Ядро этого атома - элементарная частица, и это не может не сказываться на свойствах атома. Любой атом, за исключением атома
водорода, в обычных условиях не может лишиться всех электронов: у него остается хотя бы еще одна электронная оболочка, и эта
оболочка, несущая отрицательные заряды, экранирует ядро. А вот ион водорода - это «голый», положительно заряженный протон, и он
может притягиваться к электронным оболочкам других атомов, испытывая при этом не особенно сильное опалкивание от ядра.
За счет уникального строения атома водород образует особого вида связи.
Например, в молекуле воды обе валентности атома кислорода насыщены и, казалось бы, между двумя молекулами никакой
дополнительной связи возникнуть не может. Но когда атом водорода одной молекулы воды приближается к атому кислорода другой
молекулы, то между протоном и электронной оболочкой кислорода начинает девствовать сила дополнительного притяжения, и образуется
особая, так называемая водородная связь:
Н
I
Н-О...-Н-О
I
н
Такие связи раз в двадцать слабее обычных, но все же роль их огромна. Так, многие удивительные свойства воды определяются
именно необычайно развитыми водородными связями.
Именно благодаря им нельзя, например, теоретически рассчитать температуру плавления воды, основываясь на константах
соединений водорода с соседями кислорода по периодической системе - азотом и фтором или аналогами - серой и селеном. Аммиак
плавится при -77,7 °C, фтористый водород при -92,3 °C; следовательно, вода, вроде бы, должна иметь промежуточную температуру
плавления около -85 °C. Селенистый водород плавится при -64 °C, сероводород при -82,9 °C; следовательно, точка плавления воды, как
аналогичного производного с меньшим молекулярным весом, должна быть еще ниже. Но ее действительная температура плавления
оказывается почти на сотню градусов выше предсказанной теоретически, и виной тому - слабые, но многочисленные межмолекулярные
водородные связи, которые кислород в силу специфического строения электронной оболочки способен образовывать в значительно
большей мере, чем азот, фтор, сера или селен.
Эти водородные связи лежат в основе самых тонких явлений жизнедеятельности. Так, именно благодаря
этим связям ферменты способны специфически распознавать вещества, реакции которых они ускоряют. Дело в
том, что белковая цепь каждого фермента имеет строго определенную пространственную конфигурацию,
закрепленную множеством внутримолекулярных водородных связей между группировками атомов С = О и N -
Н. В свою очередь молекула вещества имеет группировки, способные давать водородные связи с определенным
участком молекулы фермента - так называемым активным центром. В результате внутримолекулярные связи в
этом веществе ослабевают, и фермент буквально «раскусывает» молекулу.
Но этим не ограничивается роль слабых водородных связей в процессах жизнедеятельности. Именно
благодаря этим связям происходит точное копирование молекулы ДНК, передающей из поколения в поколение
всю генетическую информацию; водородные связи определяют специфичность действия многих лекарственных
препаратов; ответственны они и за вкусовые ощущения, и за способность наших мышц сокращаться... Одним
словом, в живой природе атом водорода действительно незаменим.
Биологические эффекты. Токсического действия на организм человека и животных не выявлено,
функциональные изменения, связанные с повышенным парциальным давлением и наркотическими эффектами,
обратимы и остаточных явлений и отдаленных отрицательных результатов не обнаружено.
Наркотический эффект водорода проявляется по-разному у различных видов животных, он значительно
слабее выражен, чем у азота, и начальные проявления у человека возникают при давлении больше 250 м.в.ст.
Сравнение физиологических эффектов водорода на животных и человеке свидетельствует о большей
выраженности этих эффектов у мышей, а наркотическое действие водорода может значительно отличаться от
азотного наркоза. (См. раздел «Гипербарическая физиология»).
Применение. Атомарный водород используется для атомарно-водородной сварки.
Как известно, при сгорании водорода в чистом кислороде развивается температура до 2800 °C - такое пламя легко плавит кварц и
большинство металлов. Но с помощью водорода можно достичь и еще более высокой температуры, если использовать его не как
источник, а как переносчик и концентратор энергии. Струю водорода пропускают через пламя вольтовой дуги. Под действием высокой
температуры его молекулы распадаются на атомы, поглощая большое количество энергии и образуя атомарный водород. Он соединяется
в молекулы не мгновенно: ведь атомы должны прежде отдать запасенную энергию. И если струя атомарного водорода направлена на
какую-нибудь твердую поверхность, то именно на ней и происходит соединение атомов в молекулы: выделяется энергия диссоциации, и
температура поверхности повышается до 3500-4000 °C. С помощью такой атомарно-водородной горелки можно обрабатывать даже
самые тугоплавкие металлы.
-126-
Атомарный водород рождается не только в пламени дуги, но и при реакции кислот с металлами. В момент
своего о выделения водород обладает повышенной активностью, и химики используют его для восстановления
органических веществ.	,
Превращение жидких растительных жиров в твердые заменители животного масла, преобразование
твердых низкокачественных углей в жидкое топливо и многие другие процессы также происходят с участием
элементарного водорода.
Изотопы водорода - дейтерии (2Н или D) и тритий (3Н или Т) - позволяют изучать тончайшие механизмы
химических и биохимических процессов. Эти изотопы используют как «метки», потому что атомы дейтерия и
трития сохраняют все химические свойства обычного легкого изотопа - протия - и способны подменять его в
органических соединениях. Но дейтерий можно отличить от протия по массе, а тритий - и по радиоактивности.
Это позволяет проследить судьбу каждого фрагмента меченой молекулы.
Один из важнейших процессов в химической промышленности - получение аммиака из водорода и
атмосферного азота (см. Азот). Водород применяют не только в чистом виде, но и в виде его соединений с
металлами - например алюмогидрида лития LiAlbU, бор гидрида натрия NaBbU Эти соединения легко и
специфически восстанавливают определенные группировки атомов в органических веществах:
Кроме того, водород является компонентом искусственных дыхательных газовых смесей различного
применения. Так, добавление водорода в смесь, используемую при глубоководных водолазных спусках,
позволяет уменьшить плотность ДГС, что повышает работоспособность и самочувствие, отодвинуть пороги
возникновения НСВД за счет наркотического действия (см. раздел «Гипербарическая физиология»).
Перспективы применения водорода расширяются с развитием науки. С водородом сегодня связаны, по
меньшей мере, три надежды.
Первая из них - надежда на термоядерную энергию. Сегодня человек располагает мощнейшим источником
энергии, высвобождающейся при реакции:
21Н + 3!Н -> 42Не +‘о« + 17,6 МэВ.
Эта реакция начинается при 10 млн градусов и протекает за ничтожные доли секунды при взрыве
термоядерной бомбы, причем выделяется гигантское по масштабам Земли количество энергии. Сейчас
водородная бомба - символ смерти, но в будущем, возможно, изотопы водорода спасут человечество от
надвигающегося энергетического голода: в управляемых термоядерных процессах каждый литр природной воды
будет давать столько же энергии, сколько ее дают сейчас 300 л бензина.
Также с водородом связывают надежды на передачу энергии почти без потерь (в сверхпроводящих
устройствах при температуре жидкого водорода, а не жидкого гелия) и на горючее, безвредное для окружающей
среды. Причем идеальным для всех трех аспектов был бы металлический водород, т.е. водород, который
представляет собой твердое тело, обладающее высокой электропроводностью и другими свойствами металла.
Компактный металлический водород должен быть наиболее удобным водородом-топливом. Кроме того, есть
теоретические предпосылки, согласно которым металлический водород может существовать и при обычной
температуре, оставаясь при этом сверхпроводником.
Металлический водород пытались (и продолжают пытаться) получить разными способами, подвергая обыкновенный твердый
водород статическим или динамическим нагрузкам. Первое сообщение о возможном успехе при решении этой важной и сложной
проблемы было опубликовано в феврале 1975 г. группой ученых Института физики высоких давлений АН СССР (во главе с академиком
Л.Ф.Верещагиным). Они получили металлический водород (осадив на охлажденные до 4,2 °К алмазные наковальни тонкий слой водорода)
под статическим давлением порядка 3 млн атм, но при уменьшении давления он переходил в обычное диэлектрическое состояние.
Однако ученые надеются, что в будущем получение подобного состояния водорода станет реальным.
Получение. В лаборатории. Чистый водород получал еще Лавуазье, пропуская пары воды через
раскаленный на жаровне ружейный ствол (т.е. через реакцию воды и железа). Но этот способ не слишком удобен,
хотя в современной лаборатории можно обойтись кварцевой трубкой, наполненной железными стружками и
нагреваемой в электропечи.
В современных условиях водород получают несколькими методами. Например, действием разбавленных
кислот на металлы (чаще всего используют цинк и соляную кислоту). Но этот водород не может быть идеально
чистым, потому что нужны идеально чистые металл и кислота.
При электролизе водных растворов щелочей или кислот на катоде происходит выделение водорода.
Дистиллированная вода, в которую для повышения электропроводности добавлено немного серной кислоты,
разлагается при прохождении постоянного тока. При этом водород получается почти идеальной чистоты, его
нужно только освободить от мельчайших капелек воды. (В промышленности в воду добавляют щелочь, а не
кислоту - чтобы не разрушалась металлическая аппаратура).
Также можно получать водород гидролизом гидридов, взаимодействием кальция с водой и действием
щелочей на цинк или алюминий.
В промышленности. В промышленности также существует несколько способов получения водорода, а
именно:
-	электролиз водных растворов солей;
- 127-
-	пропускание паров воды над раскаленным коксом при температуре около 1000 °C;
-	из природного газа конверсией с водяным паром или каталитическим окислением с помощью кислорода;
-	расщепление природных углеводородов по реакции, обратной реакции гидрирования;
-	крекинг и реформинг углеводородов в процессе переработки нефти.
Инертные газы
Все инертные газы - бесцветные моноатомные газы без вкуса, цвета и запаха. Их называют инертными,
недеятельными, реже безвалентными газами за их химическую безучастность. В научной литературе (особенно
зарубежной) еще прочно бытует эпитет «благородные» газы, возникший в связи с их обособленностью и
отсутствием связей с другими элементами.
Ранее использовали термины «редкие газы», «аэрофилы», или «атмофилы», (за склонность скапливаться в
атмосфере) и «аргоноиды», однако в настоящий момент эти термины устарели и практически не используются.
Попробуем разобраться в причинах их инертности.
Все инертные газы, составляющие главную подгруппу восьмой группы, имеют до отказа укомплектованные
внешние электронные оболочки. Это лишает атом химической жизни. Ниже приведены простейшие изображения
их электронных структур — они наглядно подтверждают сказанное.
Элементы	Электронные уровни					
	к	L	М	N	О	Р
Не	2					
Ne	2	8				
Аг	2	8	8			
Кг	2	8	18	8		
Хе	2	8	18	18	8	
Rn	2	8	18	32	18	8
Эти же электронные структуры, но более детально, с учетом энергетических подуровней записываются
формулами
Не Is2
Nels^s^p6
Ar ls22s22p63s23p6
Кг lsl2sl2p63s!3pi3dI,,4sl4pi
Хе ls22s22p63s23p63d,04s24p64d,05s25p6
RnlS22s22p63s23p63d,04s24p64d,04f45s25p65d,06s26p6
Подгруппу инертных газов можно представить в роли оси, вокруг которой группируются все прочие
химические элементы. Природа, конструируя всю гамму элементов, последовательно наращивает электронные
орбитали «поверх» завершенного подуровня очередного инертного газа. Элементы второго периода
формируются на основе гелиевой оболочки; элементы третьего, четвертого, пятого и шестого периодов —
соответственно на основе оболочек неона, аргона, криптона и ксенона. Наконец, базой для построения седьмого,
незавершенного периода является электронная оболочка радона.
Итак, атомы инертных газов — от гелия до радона — построены симметрично, их электронные
конфигурации замкнуты и максимально прочны. Такая насыщенность электронной оболочки отражается не
только на химических, но и на многих физических свойствах инертных газов. Ниже приведены основные
константы инертных газов (табл. 2.9.).
Таблица. 2.9. Некоторые физические характеристики инертных газов
(по Фастовскому и др., 1972, Финкельштейну, 1979, с дополнениями)
Параметры	Не	Ne	Аг	Кг	Хе	Ra	н (для сравн.)	N (для сравн.)	О (для сравн.)
Атомный номер	2	10	18	36	54	86			
Атомная масса (вес)	4,003	20,183	39,944	83,80	131,30	222	2,02		
Радиус атома, А	1,25	1,62	1,92	1,97 f	2,18	2,2	0,78	0,71	-
Ковалентный радиус, А	-	-	-	1,89	2,09	-	0,3	0,70	0,66
Вандерваальсовый радиус, А	0,12	1,60	1,91	1,98	-	-	1,20	1,54	1,40
- 128-
Параметры	Не	Ne	Аг	Кг	Хе	Ra	н (для сравн.)	N (для сравн.)	О (для сравн.)
Плотность при 0 °C и 1 кгс/см2, г/л	0,1785	0,8990	1,7837	3,736	5,851/ 5,89**	9,96/ 9 73**	0,089	1,251	1,429
Критическая температура, °C	-267,9	-228,7	-120	-62,5	+16,6	+104,5			
Критическое давление, кгс/см2	2,26	26,6	50	54,3	58,2	62,4			
Критическая плотность, г/см3	0,069	0,4	0,4	0,7	0,9	1,2			
Температура кипения, °C	-268,98	-246,03	-185,87	-152,9	-107,1	-62			
Температура плавления, °C.	-272,1*	-248,6/ -285**	-189,4	-156,6	-111,5	-71			
Теплота испарения, ккал/моль	0,022	0,44	1,50	2,31	3,27	4,3			
Первые потенциалы ионизации, эВ	24,58	21,56	15,76	14,00	12,13	10,75			
Абсолютная электро- отрицательность, эВ	12,3	10,6	7,70	6,8	5,85	5,1	7,18	7,30	7,54
Эффективный заряд ядра	1,70	5,85	6,75	8,25	8,25- 15,61	8,25	1,о	3,90	4,55
Удельная магнитная восприимчивость, м3/кг-10’9	-5,9	-4,2	-6,16	-4,32	-4,20	-	-2,5	-5,4	+1,36
Поляризуемость а, А3	0,206	0,408	1,64	2,49	4,02		0,806	1,74	
Дипольный момент р, ед.Дебая	0	0	0	0	0		0	0	
* При давлении 25,27 кгс/см2.
** В разных источниках
Прямым следствием замкнутости и особой устойчивости электронных группировок в атомах инертных
газов являются как высокие потенциалы ионизации, так и низкое сродство к электрону. Это означает, что
требуется большое количество энергии как для отрыва электрона от атома инертного газа, так и для
присоединения к атому избыточного электрона, т.е. его превращения в отрицательно заряженный ион.
Ионизационный потенциал атома служит мерой прочности связи между внешним электроном и атомом, его
величина дает представление о количестве энергии, которую надо приложить, чтобы оторвать электрон. Оторвать
второй электрон намного труднее, чем первый, еще труднее отделить третий и т.д. Поэтому второй
ионизационный потенциал значительно больше первого, а третий - второго. Например, на первую ступень
ионизации неона затрачивается 21,56 эВ, а на десятую — когда атом полностью лишен электронов - 1355,5 эВ.
Чем большая затрата энергии требуется для отрыва электрона от атома инертного газа, тем труднее осуществить
и обратное - присоединить к атому избыточный электрон. В случае атома гелия понадобится затратить 0,37 эВ, а
неона - 0,25 эВ. Атомы большинства элементов не поглощают, но даже выделяют энергию, присоединяя
электроны.
Электронные оболочки инертных газов максимально устойчивы, поскольку в них нет неспаренных
электронов, при этом у каждой пары электронов спины антипараллельны. Поскольку нет неспаренных валентных
электронов, стало быть нет и способности к образованию молекул с химической связью: атомной, ионной или
промежуточной. Чтобы сделать такой атом реакционноспособным, требуется перевести один из его внешних
электронов на s-подуровень вышележащего слоя. Но для этого необходимо энергии намного больше, чем ее
выделится в результате последующей реакции. Если такое соединение и удается получить, то, имея большой
запас энергии, оно непрочно и при обычных условиях быстро распадается. Электронные структуры атомов
инертных газов настолько симметричны и замкнуты, что из них нельзя получить диполей — ни постоянных, ни
наведенных, т.е. вандерваальсового взаимодействия между ними быть не может. Тем не менее, эти газы удается,
хоть и с трудом, перевести в жидкое и твердое состояние за счет образования межмолекулярного взаимодействия
за счет дисперсионных сил.
Существует несколько типов взаимодействия между молекулами: 1) химическая (межатомная) связь и 2) физические силы
взаимодействия между молекулами, благодаря которым происходит сцепление молекул; без них распадались бы кристаллы твердых тел,
газ или пар не мог бы сгуститься в жидкость, а жидкость превратиться в твердое тело. Физическое взаимодействие может быть двух
видов:
1. Вандерваальсовое, названное в честь голландского физика Ван-дер-Ваальса, давшего в 1871 г. первую количественную
формулировку силам притяжения и отталкивания между молекулами. Представляет собой электростатическое притяжения диполей.
2. Дисперсионное. Термин введен немецким ученым Ф.Лондоном. Оно возникает за счет особого рода диполей, появляющихся
периодически, очень часто и на ничтожно короткие отрезки времени из-за повторяющегося временного смещения части электронных
орбит относительно ядер. Такие диполи встречных атомов ориентируются разноименными полюсами и притягиваются друг к другу.
- 129-
Дисперсионные силы проявляются при взаимодействии любых молекул, однако их доля в энергии сил межмолекулярного
взаимодействия разных молекул не одинакова: так, в энергии сил взаимодействия молекул воды их доля составляет 19%, аммиака - 50%,
окиси углерода - 99,9%, а у инертных газов - 100%. Поскольку эти силы относительно слабы и проявляются лишь в наиболее тесном
контакте молекул, становится понятным, почему требуется глубокое охлаждение для ожижения и отвердевания инертных газов. Чем
больше энергии мы отнимаем от вещества, тем более вялым становится тепловое движение его молекул, тем теснее их контакт между
собой.
Значительно выражены силы межмолекулярного взаимодействия у тяжелых инертных газов, в особенности
у радона и ксенона, так как дисперсионные силы обладают еще и свойством аддитивности. Это значит, что
величина их тем больше, чем значительнее масса взаимодействующих молекул. В этом же причина резкого
повышения температур кипения и плавления по мере нисхождения по шести ступеням-периодам от гелия к
радону.
Атомы инертных газов обладают максимальной энтропией в каждом периоде, что было установлено
советским физико-химиком Ю.С.Черкинским. Это согласуется с тем, что атомы последних взаимодействуют
друг с другом меньше атомов других элементов, а значит, система, состоящая из инертного газа, наименее
упорядочена. Это свойство инертных газов объясняет большие величины их атомных объемов, иными словами -
объемов, занимаемых грамм-атомами веществ в твердом состоянии, а также их химическую инертность.
Энтропия (S) - характеристическая функция в термодинамике, представляющая собой всеобщую меру
беспорядка в системе, меру рассеивания ею энергии. Советский физико-химик А.Ф.Капустинский показал, что
величины энтропии простых веществ являются периодической функцией их атомных номеров. Чем больше
величина энтропии вещества, тем значительнее та часть его энергии, которую невозможно превратить в работу,
включая и химическую работу.
Слабость молекулярных сил связи обусловливает и исключительно малые значения теплот испарения и
плавления инертных газов: достаточно слабого теплового возбуждения, чтобы вызвать плавление отвержденных
и кипение сжиженных газов. Чем больше атомный номер инертного газа, тем выше величины теплот испарения и
плавления, так как возрастает деформируемость, а с ней и поляризуемость атомов.
Слабость сил связи между молекулами накладывает отпечаток и на прочие важнейшие свойства инертных
газов, в частности на их растворимость. Недеятельные газы растворяются в воде и других жидкостях хуже, чем
все остальные газы. Менее всех растворим гелий — самый легкий и подвижный после водорода газ. В литре воды
растворяется менее 10 см3 гелия — это в два с лишним раза меньше, чем водорода, и в 51 000 раз меньше, чем
хлористого водорода. Лучше, но все же плохо растворяются инертные газы в некоторых органических жидкостях
и сжиженных газах.
Адсорбция — способность газов, жидкостей и растворенных тел концентрироваться на поверхности
твердых тел — выражена у инертных газов также слабо. Правда, с понижением температуры она возрастает, тем
не менее и при 100 °C ниже нуля гелий и неон мало склонны адсорбироваться даже на активированном угле.
Только при минус 185 °C гелий начинает проявлять эту способность. Чем выше атомная масса инертного газа и
соответственно температура его кипения, тем значительнее его способность к адсорбции.
Все инертные газы диамагнитны. Это значит, что их магнитная восприимчивость отрицательна; они
оказывают сопротивление прохождению сквозь них магнитных силовых линий в большей мере, чем пустота.
Этот эффект находится в согласии с представлением о замкнутом состоянии электронной оболочки атомов
инертных газов. В самом деле, электрон можно рассматривать как мельчайший магнитик, и поскольку все
входящие в состав атома электроны спарены, то результирующий магнитный момент атома равен нулю. У
ксенона диамагнитная восприимчивость в 22 раза больше, чем у гелия, так как она пропорциональна числу
электронов в атоме и квадратам их расстояний от ядра.
Какие бы свойства инертных газов мы ни рассматривали, все они с увеличением порядкового номера
элемента — от гелия до радона — меняются монотонно, в одном и том же направлении. Причина этого одна:
нарастание радиуса атома и увеличение числа электронов вокруг ядра. С ростом числа слоев электронной
оболочки ослабевает связь внешних электронов с ядром; это усиливает способность молекулы деформироваться.
А деформация в свою очередь повышает поляризацию молекулы и способствует образованию в ней диполя.
Деформируемость ксенона в 20 раз превышает деформируемость гелия, и неудивительно, что последний намного
труднее растворить, адсорбировать, перевести в жидкое состояние и т.д.
Следует отметить, что инертность данной группы всё-таки относительна. Некоторые из них способны
образовывать клатратные и даже химические соединения, причем эта способность также возрастает по группе с
ростом ядра. Если для гелия это невозможно, то для аргона возможность получения устойчивых соединений не
исключается, так как d-подуровень у третьего электронного слоя его атома свободен и переход электрона на него
сопряжен с меньшими энергетическими затратами, чем переход с одного слоя на другой, неизбежный в случае
образования соединений гелия. Еще в конце прошлого века француз Вайяр, сжимая аргон под водой при 0 °C,
получил кристаллогидрат состава Аг-6Н2О, а в 20-30-х годах столетия Б.А.Никитиным, Р.А.Франкраном и
другими исследователями при повышенных давлениях и низких температурах были получены кристаллические
клатратные соединения аргона с H2S, SO2, галогеноводородами, фенолами и некоторыми другими веществами. В
- 130-
1976 г. появилось сообщение о синтезе гидрида аргона, но трудно сказать, является ли этот гидрид истинно
химическим, валентным соединением. Есть основания считать, что исключительно нестойкое соединение Hg-Ar,
образующееся в электрическом разряде, - это подлинно химическое (валентное) соединение. Не исключено, что
будут получены валентные соединения аргона с фтором и кислородом, которые, скорее всего, будут
неустойчивыми.
Форкраном в 1923-1925 годах путем взаимодействия сжатых криптона и ксенона со льдом были получены
кристаллогидраты Кг(Н2О)б и Хе(Н2О)б. Известны соединения Хе с фтором (XeF4, XeF2), а также толуолом,
хлороформом, четыреххлористым углеродом, для синтеза которых используют различные физические методы
(УФ-облучение, гамма-излучение, повышенное давление).
Кроме того, даже не вступая в химическую реакцию, инертные газы способны влиять на её скорость. Известно,
что в водных растворах белков, аминокислот, углеводородов и других органических соединений, подвергшихся
воздействию ультразвука, как правило, появляются альдегиды, в частности формальдегид. Оказалось, что
скорость указанной реакции зависит от природы присутствующего инертного газа. Так, насыщение раствора
гелием почти не приводит к увеличению скорости образования нового соединения по сравнению с воздухом, а
насыщение раствора аргоном приводит для некоторых веществ к десятикратному возрастанию скорости. Смесь
аргона (90%), азота и кислорода увеличивает скорость реакции образования окислов азота в 2,5 раза по
сравнению с аналогичными смесями без аргона.
Давление диссоциации кристаллогидратов р уменьшается от Аг к Хе (при 0 °C рАг =105 кгс\см2, рКг =14,5
кгс\см2, рХе =1,5 кгс\см2)
Хотя данная группа газов является относительно химически безучастной, все они способны оказывать
определенное биологическое действие на живые организмы. Биологические эффекты инертных газов, известные
на настоящий момент, представлены в этой и последующей главах.
Гелий. Известный советский химик А.Ф.Капустинский наряду с водородом к протоэлементам - элементам
первичной материи относил и гелий. Оба этих элемента расположены в первом периоде, единственном в таблице
Менделеева по существу лишенном периодичности: здесь всего два элемента. Во многом гелий - второй после
водорода. Но его свойства не менее уникальны.
В истории открытия, исследования и применения этого элемента встречаются имена многих крупных физиков и химиков разных
стран. Гелием интересовались, с гелием работали: Жансен (Франция), Локьер, Рамзай, Крукс, Резерфорд (Англия), Пальмиери (Италия),
Кеезом, Камерлинг-Оннес (Голландия), Фейнман, Онсагер (США), Капица, Кикоин, Ландау (Советский Союз) и многие другие крупные
ученые.
Физико-химические свойства. По легкости этот газ уступает только водороду, воздух в 7,25 раза тяжелее
гелия. Плотность гелия при 0 °C и 1атм = 0,17847 г/л. Для сравнения плотность азота = 1,251 г/л, а плотность
воздуха = 1,293 г/л. Это наилучший среди газов проводник электричества и второй, после водорода, проводник
тепла. Его теплоемкость очень велика, а вязкость мала. Теплопроводность гелия - в 5,8 раза более высокая, чем у
азота. В гелиевой атмосфере тепло рассеивается с поверхности в 3,5 раза быстрее, чем в воздухе.
Нет другого газа, столь ничтожно растворимого в жидкостях, особенно полярных, и так мало склонного к
адсорбции, как гелий. Гелий почти нерастворим в воде и других жидкостях. Растворимость гелия в жирах в 4,5
раза меньшая, чем у азота при нормальном давлении.
При этом гелий поразительно быстро проникает сквозь тонкие перегородки из некоторых органических
полимеров, фарфора, кварцевого и боросиликатного стекла. Любопытно, что сквозь мягкое стекло гелий
диффундирует в 100 раз медленнее, чем сквозь боросиликатное. Гелий может проникать и через многие металлы.
Полностью непроницаемы для него лишь железо и металлы платиновой группы, даже раскаленные.
В природе существуют два стабильных изотопа гелия: гелий-3 и гелий-4. Легкий изотоп распространен на
Земле в миллион раз меньше, чем тяжелый. Это самый редкий из стабильных изотопов, существующих на нашей
планете. Искусственным путем получены еще три изотопа гелия. Все они радиоактивны. Период полураспада
гелия-5 - 2,4-10-21 секунды, гелия-6 - 0,83 секунды, гелия-8 - 0,18 секунды. Самый тяжелый изотоп, интересный
тем, что в его ядрах на один протон приходится три нейтрона, впервые получен в Дубне в 60-х годах. Попытки
получить гелий-10 пока были неудачны.
Для гелия характерны такие необычные состояния, как жидкий и твердый гелий, обладающие рядом
уникальных свойств. Границу между твердым и жидким гелием трудно обнаружить, так как их рефракции
близки.
В жидкое и твердое состояние гелий был переведен самым последним из всех газов. Особые сложности сжижения и отверждения
гелия объясняются строением его атома и некоторыми особенностями физических свойств. В частности, гелий, как и водород, при
температуре выше - 250°С, расширяясь, не охлаждается, а нагревается. С другой стороны, критическая температура гелия крайне низка.
Именно поэтому жидкий гелий впервые удалось получить лишь в 1908, а твердый - в 1926 г.
Гелий становится жидким при температуре -268,9°С. Это состояние представляет исключительный интерес
для ученых. Во-первых, это самая холодная жидкость, в которой к тому же не растворяется заметно ни одно
вещество. Во-вторых, это самая легкая из жидкостей с минимальной величиной поверхностного натяжения.
- 131 -
При температуре 2,172 °К происходит скачкообразное изменение свойств жидкого гелия. Образующаяся
разновидность условно названа гелием II. Гелий II кипит совсем не так, как прочие жидкости, он не бурлит при
кипении, поверхность его остается совершенно спокойной. Гелий II проводит тепло в 300 млн раз лучше, чем
обычный жидкий гелий (гелий I). Вязкость гелия II практически равна нулю, она в тысячу раз меньше вязкости
жидкого водорода. Поэтому гелий II обладает сверхтекучестью - способностью вытекать без трения через
капилляры сколь угодно малого диаметра.
Другой стабильный изотоп гелия 3Не переходит в сверхтекучее состояние при температуре, отстоящей от
абсолютного пуля всего на сотые доли градусов. Сверхтекучие гелий-4 и гелий-3 называют квантовыми
жидкостями: в них проявляются квантовомеханические эффекты еще до их отвердевания. Этим объясняется
весьма детальная изученность жидкого гелия. Да и производят его ныне немало - сотни тысяч литров в год.
А вот твердый гелий почти не изучен: велики экспериментальные трудности исследования этого самого
холодного тела. Твердый гелий нельзя получить ни при каких температурах, если помимо низкой температуры не
использовать давление (25 и более атмосфер). Бесспорно, пробел этот будет заполнен, так как физики ждут много
нового от познания свойств твердого гелия: ведь он тоже квантовое тело.
Неповторимость свойств гелия определяется наличием в его атоме (молекуле) удивительных природных
конструкций - абсолютных чемпионов по компактности и прочности. В ядре гелия, гелия-4, насыщены обе
внутриядерные оболочки - и протонная, и нейтронная. Электронный дублет, обрамляющий это ядро, тоже
насыщенный. Орбиты двух его электронов совершенно одинаковы и проходят предельно близко от ядра. Чтобы
оголить ядро гелия, нужно затратить рекордно большую энергию - 78,61 МэВ. Отсюда проистекают и его
феноменальная химическая инертность и рекордно малые размеры его атома.
Огромна роль ядра атома гелия - альфа частицы в истории становления и развития ядерной физики. Именно изучение рассеяния
альфа частиц привело Резерфорда к открытию атомного ядра. При бомбардировке азота альфа частицами было впервые осуществлено
взаимопревращение элементов: азота в кислород. Те же альфа частицы оказались причастны к открытию нейтрона и получению первого
искусственного изотопа. Позже с помощью альфа частиц были синтезированы кюрий, берклий, калифорний, менделевий.
Молекулы гелия неполярны. Силы межмолекулярного взаимодействия между ними крайне невелики -
меньше, чем в любом другом веществе. Отсюда - самые низкие значения критических величин, наинизшая
температура кипения, наименьшие теплоты испарения и плавления. Что касается температуры плавления гелия,
то при нормальном давлении ее вообще нет: как сказано выше, жидкий гелий при сколь угодно близкой к
абсолютному нулю температуре не затвердевает, если на него не действует давление. Второго такого вещества в
природе нет.
Гелий - подлинно благородный газ. Заставить его вступить в какие-либо реакции пока не удалось. За
последние 15 лет химикам удалось получить более 150 химических соединений тяжелых благородных газов (см.
Инертные газы), однако инертность гелия остается, как и прежде, вне подозрений. Вычисления показывают, что
если бы и был найден путь получения, скажем фторида или окисла гелия, то при образовании они поглотили бы
так много энергии, что получившиеся молекулы были бы «взорваны» этой энергией изнутри.
Гелий в природе. Гелий - элемент необычный, и история его необычна. Он был открыт в атмосфере
Солнца на 13 лет раньше, чем на Земле. И это справедливо, ведь недра и атмосфера нашей планеты сравнительно
бедны гелием, тогда как мировую материю можно назвать водородно-гелиевой. По современным подсчетам 76%
космической массы приходится на водород и 23% на гелий; на все прочие элементы остается только 1%! Эти два
элемента главенствуют в звездах, планетарных туманностях и межзвездном газе (рис. 2.1).
График распространенности элементов в космосе отражает исключительную роль водорода и гелия в мироздании и особое
значение гелиевой группировки в строении атомного ядра. Наибольшую относительную распространенность имеют те элементы и те их
изотопы, массовое число которых делится на четыре: 160,20Ne, 24Mg и т.д.
Вероятно, все планеты солнечной системы содержат радиогенный (образовавшийся при альфа распаде)
гелий, а крупные - и реликтовый гелий из космоса. Гелий обильно представлен в атмосфере Юпитера: по одним
данным его там 33%, по другим - 17%.
Это открытие легло в основу сюжета одного из рассказов известного ученого и писателя-фантаста А.Азимова. В центре
повествования - план (возможно, осуществимый в будущем) доставки гелия с Юпитера, а то и заброски на ближайший спутник этой
планеты - Юпитер V - армады кибернетических машин на криотронах. Погрузившись в жидкий гелий атмосферы Юпитера (сверхнизкие
температуры и сверхпроводимость - необходимые условия для работы криотронов), эти машины превратят Юпитер V в мозговой центр
Солнечной системы...
По теории немецких физиков Бете и Вейцзекера (1938 г.), получившей экспериментальное подтверждение
и уточнение с помощью ускорителей элементарных частиц, ядра гелия синтезируются при звездных
температурах из протонов в результате термоядерных процессов, высвобождающих 175 млн киловатт-часов
энергии на каждый килограмм гелия. Разные циклы реакций могут привести к синтезу гелия.
В условиях не очень горячих звезд, таких, как наше Солнце, преобладает, по-видимому, протонно-
протонный цикл. Он складывается из трех последовательно сменяющихся превращений. Вначале соединяются на
огромных скоростях два протона с образованием дейтрона - конструкции из протона и нейтрона; при этом
отделяются позитрон и нейтрино. Далее соединяются дейтрон с протоном в легкий гелий с испусканием гамма
-132-
кванта. Наконец, реагируют два ядра 3Не, преобразуясь в альфа-частицу и два протона. Альфа-частица,
обзаведясь двумя электронами, станет потом атомом гелия.
Тот же конечный результат дает более быстрый углеродно-азотный цикл, значение которого в условиях
Солнца не очень велико, но на более горячих, чем Солнце, звездах роль этого цикла усиливается. (См. Азот.)
Реакция синтеза гелия - основа энергетической деятельности звезд, их свечения. Следовательно,
синтез гелия можно считать праотцом всех реакций в природе, первопричиной жизни, света, тепла и
метеорологических явлений на Земле.
Гелий не всегда бывает конечным продуктом звездных синтезов. По теории профессора Д.А.Франк-
Каменецкого, при последовательном слиянии ядер гелия образуются 3Ве, 12С, 16О, 20Ne, 24Mg, а захват этими
ядрами протонов приводит к возникновению других ядер. Для синтеза ядер тяжелых элементов вплоть до
трансурановых требуются исключительные сверхвысокие температуры, которые развиваются на неустойчивых
«новых» и «сверхновых» звездах.
В земной коре насчитывается 29 изотопов гелия, при радиоактивном распаде которых образуются альфа
частицы - высокоактивные, обладающие большой энергией ядра атомов гелия.
В основном земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана-235, тория и
нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелия дает медленный распад самария-147
и висмута. Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия - 4Не, чьи атомы можно рассматривать как
останки альфа частиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов - в электронном дублете. В
ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно
радиоактивные ряды элементов, насыщавшие планету гелием. Одним из них был ныне искусственно
воссозданный нептуниевый ряд.
По количеству гелия, замкнутого в горной породе или минерале, можно судить об их абсолютном возрасте.
В основе этих измерений лежат законы радиоактивного распада: так, половина урана-238 за 4,52 млрд лет
превращается в гелий и свинец.
Помимо «гелиевого» метода определения абсолютного возраста минералов и газовых залежей разработаны также «аргонный» и
«ксеноновый» методы, также основанные на определении содержания их изотопов.
Гелий в земной коре накапливается медленно. Одна тонна гранита, содержащая 2 г урана и 10 г тория, за
миллион лет продуцирует всего 0,09 мг гелия - половину кубического сантиметра. В очень немногих богатых
ураном и торием минералах содержание гелия довольно велико - несколько кубических сантиметров гелия на
грамм. Однако доля этих минералов в естественном производстве гелия близка к нулю, так как они очень редки.
Природные соединения, в составе которых есть альфа-активные изотопы, - это только первоисточник, но
не сырье для промышленного получения гелия. Правда, некоторые минералы, обладающие плотной структурой -
самородные металлы, магнетит, гранат, апатит, циркон и другие, - прочно удерживают заключенный в них гелий.
Однако большинство минералов с течением времени подвергаются процессам выветривания,
перекристаллизации и т.д., и гелий из них уходит.
Высвободившиеся из кристаллических структур гелиевые пузырьки отправляются в путешествие по
земной коре. Очень незначительная часть их растворяется в подземных водах. Для образования более или менее
концентрированных растворов гелия нужны особые условия, прежде всего большие давления. Другая часть
кочующего гелия через поры и трещины минералов выходит в атмосферу. Остальные молекулы газа попадают в
подземные ловушки, в которых скапливаются в течение десятков, сотен миллионов лет. Ловушками служат
пласты рыхлых пород, пустоты которых заполняются газом. Ложем для таких газовых коллекторов обычно
служат вода и нефть, а сверху их перекрывают газонепроницаемые толщи плотных пород.
Известно, что, гелий и другие инертные газы (радон и аргон) могут играть роль предвестников,
сообщающих о приближении землетрясений: во время землетрясения и в период, предшествующий ему,
повышается их концентрация в подземных водах, находящихся недалеко от зоны эпицентра.
Так как в земной коре странствуют и другие газы (главным образом метан, азот, углекислота), и притом в
гораздо больших количествах, то чисто гелиевых скоплений не существует. Гелий в природных газах
присутствует как незначительная примесь. Содержание его не превышает тысячных, сотых, редко - десятых
долей процента. Большая (1,5-10%) гелиеносность метано-азотных месторождений - явление крайне редкое.
Запасы гелия на Земле оцениваются в 51014 м3; судя же по вычислениям, его образовалось в земной коре за
2 млрд лет в десятки раз больше. Такое расхождение теории с практикой вполне объяснимо. Гелий - легкий газ и,
подобно водороду (хотя и медленнее), он улетучивается из атмосферы в мировое пространство. Вероятно, за
время существования Земли гелий нашей планеты неоднократно обновлялся - старый улетучивался в космос, а
вместо него в атмосферу поступал свежий - «выдыхаемый» Землей.
В литосфере гелия по меньшей мере в 200 тыс. раз больше, чем в атмосфере; еще больше потенциального
гелия хранится в «утробе» Земли - в альфа активных элементах. Но общее содержание этого элемента в Земле и
атмосфере невелико. Гелий - редкий и рассеянный газ. На 1 кг земного материала приходится всего 0,003 мг
гелия, а содержание его в воздухе - 0,00052 объемного процента. Столь малая концентрация не позволяет пока
экономично извлекать гелий из воздуха.
- 133-
Биологические эффекты. Учеными давно установлено, что химически инертный газ гелий обладает
широким спектром биологического действия. Имеются данные о непосредственной стимуляции гелием обмена
веществ как in vivo, так и in vitro. Показано усиление окислительных процессов в различных тканях, повышение
активности некоторых ферментативных систем, увеличение потребления кислорода как суспензией клеток, так и
организмом в целом.
На эмбриональное развитие влияние гелия неоднозначно. Если у холоднокровных животных его эффект
колеблется от различной степени торможения развития до потенциации эмбриогенеза, у птиц инкубация в
кислородно-гелиевой среде даёт негативные эффекты за счет чрезмерно быстрой диффузии газов через скорлупу,
то на теплокровных животных эффекта не обнаружено: не отмечалось тератогенных эффектов и
физиологических ответов, ведущих к серьезным нарушениям.
Доказано, что длительное дыхание смесью, содержащей гелий, не вызывает отрицательных сдвигов в
человеческом организме и не грозит изменениями в генетическом аппарате: гелиевая атмосфера не влияет на
развитие клеток и частоту мутаций.
Физические свойства гелия обеспечивают при дыхании физиологические эффекты, отличающиеся от
воздействия воздушными дыхательными смесями, а именно, уменьшение турбулентного потока с увеличением
ламинарного, снижение энергозатрат дыхательных мышц, улучшение диффузии кислорода и углекислого газа (за
счет меньшей плотности гелия и высокой проникающей способности), а следовательно увеличение объемной
скорости движения газовой смеси, улучшение газообмена, нормализацию газового состав крови и кислотно-
щелочного равновесия, уменьшение работы дыхательной мускулатуры и оптимизацию деятельности
дыхательного центра.
Сопротивление дыханию уменьшается за счет снижения плотности дыхательной газовой смеси. Из-за сниженной плотности, при
замене азота на гелий, число Рейнольдса может снижаться почти в 4 раза, приводя к изменению турбулентного потока на ламинарный.
Это способствует значительному снижению сил сопротивления потоку, что будет ощутимо снижать работу дыхания.
R=P/V (где R-сопротивление дыхательных путей, P-движущее давление, V-поток)
W=PxAV (где W-работа дыхания, Р-давление, V-изменение объема).
Как следствие, при том же уровне вентиляции, снижается работа дыхания.
Коэффициент диффузии кислорода в гелии больше, чем в азоте, поэтому снижается диффузионное
сопротивление легких и улучшаются условия для оксигенации артериальной крови (рис. 2.12). Кроме того, гелий
имеет низкую растворимость в жирах и воде, способствует быстрому выведению наркотических веществ из
организма.
50-
16:39	17-09	17:54	19:39
а
Рис. 2.12 а) Диффузионная способность легких человека до, во время и после дыхания подогретой
кислородно-гелиевой газовой смесью: 1 - до дыхания горячей КГС; 2 - во время дыхания горячей КГС; 3 - через
30 мин; 4 - через 2 часа 30 мин. б) Прохождение кислородно-гелиевой газовой смеси за уровень препятствия в
бронхах, А - дыхание воздухом, Б - дыхание воздухом при максимальной работе, В - дыхание воздухом при
наступлении усталости, Г - дыхание кислородно-гелиевой смесью.
Особое внимание привлекает способность кислородно-гелиевой смеси оптимизировать температурный
режим организма. Подогретая кислородно-гелиевая смесь равномерно согревает паренхиму органов грудной
полости, быстро снимает переохлаждение организма, а в комфортном диапазоне температур для воздуха,
эффективно снижает температуру тела, в том числе при воспалительных заболеваниях. Подогретая КГС также
оказывает мощное тепловое и теплорефлекторное воздействие на организм (см. главу ЛЕЧЕНИЕ
ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ).
Применение. В конце прошлого века английский журнал «Панч» поместил карикатуру, на которой гелий
был изображен хитро подмигивающим человечком - жителем Солнца. Текст под рисунком гласил: «Наконец-то
меня изловили и на Земле! Это длилось достаточно долго! Интересно знать, сколько времени пройдет, пока они
догадаются, что делать со мной?»
-134-
Действительно, прошло 34 года со дня открытия земного гелия (первое сообщение об этом было
опубликовано в 1881 г.), прежде чем он нашел практическое применение. Определенную роль здесь сыграли
оригинальные физико-технические, электрический и в меньшей мере химические свойства гелия, потребовавшие
длительного изучения. Главными же препятствиями были его рассеянность и высокая стоимость.
Первыми гелий применили немцы для наполнения дирижаблей, бомбивших Лондон в 1915 г. Вскоре
легкий, но негорючий гелий стал незаменимым наполнителем воздухоплавательных аппаратов. Начавшийся в
середине 30-х годов упадок дирижаблестроения повлек некоторый спад в производстве гелия, но лишь на
короткое время. Последние годы ознаменованы повторным подъемом дирижаблестроения, теперь на более
высокой научно-технической основе. В ряде стран построены и строятся дирижабли с гелиевым наполнением
грузоподъемностью от 100 до 3000 т. Они экономичны, надежны и удобны для транспортировки
крупногабаритных грузов, таких как плети газопроводов, нефтеочистительные установки, опоры линий
электропередач и т.п. Наполнение из 85% гелия и 15% водорода огнебезопасно и только на 7% снижает
подъемную силу в сравнении с водородным наполнением.
В настоящее время гелий также применяется во многих технологических процессах для создания инертной
защитной среды, позволяющей избежать взаимодействия получаемого вещества (или исходного сырья) с газами
воздуха. Инертный, легкий, подвижный, хорошо проводящий тепло гелий - идеальное средство для
передавливания из одной емкости в другую легко воспламеняемых жидкостей и порошков; именно эти функции
выполняет он в ракетах и управляемых снарядах. В гелиевой защитной среде проходят отдельные стадии
получения ядерного горючего. В контейнерах, заполненных гелием, хранят и транспортируют тепловыделяющие
элементы ядерных реакторов. В медицине гелий, наряду с неоном и аргоном, широко применяется в лазерных
установках в диагностических и лечебных целях.
С помощью особых течеискателей, действие которых основано на исключительной диффузионной
способности гелия, выявляют малейшие возможности утечки в атомных реакторах и других системах,
находящихся под давлением или вакуумом.
Начали действовать высокотемпературные ядерные реакторы нового типа, в которых теплоносителем
служит гелий.
В научных исследованиях и в технике широко применяется жидкий гелий. Сверхнизкие температуры
благоприятствуют углубленному познанию вещества и его строения - при более высоких температурах тонкие
детали энергетических спектров маскируются тепловым движением атомов.
Уже существуют сверхпроводящие соленоиды из особых сплавов, создающие при температуре жидкого
гелия сильные магнитные поля (до 300 тыс. эрстед) при ничтожных затратах энергии.
При температуре жидкого гелия многие металлы и сплавы становятся сверхпроводниками.
Сверхпроводниковые реле - криотроны - все шире применяются в конструкциях электронно-вычислительных
машин. Они просты, надежны, очень компактны. Сверхпроводники, а с ними и жидкий гелий становятся
необходимыми для электроники. Они входят в конструкции детекторов инфракрасного излучения, молекулярных
усилителей (мазеров), оптических квантовых генераторов (лазеров), приборов для измерения сверхвысоких
частот.
Конечно, этими примерами не исчерпывается роль гелия в современной технике. Но если бы не
ограниченность природных ресурсов, не крайняя рассеянность гелия, он нашел бы еще множество применений.
Известно, например, что при консервировании в среде гелия пищевые продукты сохраняют свой первоначальный
вкус и аромат. Но «гелиевые» консервы пока остаются «вещью в себе», потому что гелия не хватает и применяют
его лишь в самых важных отраслях промышленности и там, где без него никак не обойтись. Поэтому особенно
обидно сознавать, что с горючим природным газом через аппараты химического синтеза, топки и печи проходят
и уходят в атмосферу намного большие количества гелия, чем те, что добываются из гелиеносных источников.
Искусственные дыхательные газовые смеси, содержащие гелий, уже прочно заняли свое место в водолазной
и клинической медицине. Использование подобных смесей при водолазных спусках позволяет избежать
декомпрессионной болезни (поскольку гелий менее, чем азот, растворим в жидкостях организма), а также
проявлений «азотного наркоза», связанных с физиологическим действием более тяжелых индифферентных газов.
Эти эффекты позволяют использовать гелий не только при проведении глубоководных водолазных спусков
и лечении кессонной болезни, но и при использовании принципиально новых методов лечения больных с
инфекционными заболеваниями легких, бронхиальной астмой, хроническими обструктивными бронхитами,
гиалиновой мембранной болезнью и другими нарушениями легочной паренхимы, острого гиперкапнического
состояния, заболеваниями сердечно-сосудистой системы, а также методов послеоперационной терапии легочных
осложнений. Сотрудниками ГНЦ РФ-ИМБП РАН впервые научно обосновано применение кислородно-гелиевых
смесей, подогретых до температур 70-90°С, значительно превышающих термонейтральный диапазон, а также
разработаны средства применения этих смесей в медицинских целях, (см. Лечебные дыхательные газовые смеси)
Гелий также применяется для инсуффляции в брюшную полость при лапароскопических операциях, однако
данные о последствиях его применения часто противоречивы. При этом по некоторым данным при инсуффляции
- 135-
КГС по сравнению с вдуванием других газов (углекислый газ, комнатный воздух, ксенон) имело место значимое
уменьшение объема опухоли (без уменьшения пролиферации или ускорения апоптоза клеток опухоли),
сокращение фракции S-фазы опухоли и возрастание фаголитической активности перитонеальных макрофагов.
Известны работы, авторы которых считают кислородно-гелиевую среду оптимальной воздушной средой
для космических кораблей, совершающих длительные полеты во Вселенную.
Получение. Гелий можно получать из воздуха, как и другие инертные газы, однако это экономически
невыгодно, поэтому в широких промышленных масштабах гелий получают из «сухих» природных газов,
главным компонентом которых является метан, нефтяные попутные газы, состоящие в основном из пропана и
бутана, и, наконец, газы, преимущественно содержащие азот. Для отделения от прочих газов используют
исключительную летучесть гелия, связанную с его низкой температурой сжижения.
Новый метод извлечения чистого гелия из природного газа основан на принципе избирательной проницаемости.
После того как все прочие компоненты природного газа сконденсируются при глубоком охлаждении,
газообразный гелий откачивают. Затем его очищают от примесей. Чистота заводского гелия достигает 99,995%.
Сейчас считается выгодным выделять гелий только в тех случаях, если его содержание в природном газе не
меньше 0,05%. Запасы такого газа все время убывают, и не исключено, что они будут исчерпаны еще до конца
нашего века. Однако проблема «гелиевой недостаточности» к этому времени, вероятно, будет решена - частично
за счет создания новых, более совершенных методов разделения газов, извлечения из них наиболее ценных, хотя
и незначительных по объему фракций, и частично благодаря управляемому термоядерному синтезу. Гелий станет
важным, хотя и побочным, продуктом деятельности «искусственных солнц».
Неон. Вечно второй - эти слова полностью определяют положение неона в семье благородных газов. Он
второй по легкости, температуре плавления и кипения после гелия. По распространенности на Земле, в ее
атмосфере, он тоже второй, но уже после аргона.
Строение и свойства. Неон — элемент восьмой группы, главной подгруппы второго периода
периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Атомная масса (молярная масса) - 20,1797 а. е. м. (г/моль), энергия ионизации (первый электрон) - 2079,4
(21,55) кДж/моль (эВ). Ковалентный радиус - 71 пм, электроотрицательность (по Полингу) - 0,0; электродный
потенциал - 0.
У атома неона, как и других инертных газов, замкнутая электронная оболочка: на двух энергетических
уровнях находятся соответственно 2 и 8 электронов.
У этого элемента три стабильных изотопа: 20Ne, 21Ne и 22Ne. Наиболее распространен легкий 20Ne.
Структура решётки - кристаллическая кубическая гранецентрированная. Температура Дебая - 63,00 К.
В общем-то, неон - легкий газ: он легче воздуха в 1,44 раза, легче аргона почти в 2 раза, но тяжелее гелия в
5 раз. Плотность неона при -246 °C - 1,204 г/см3. Молярный объём - 16,8 см3/моль
По комплексу свойств он ближе к гелию, чем к аргону, и вместе с гелием составляет подгруппу легких
инертных газов. Неон сжижается при температуре - 245,98°С. А точка плавления неона отстоит от точки кипения
всего на 2,6°С - рекордно малый диапазон, свидетельствующий о слабости сил межмолекулярного
взаимодействия в неоне. Благодаря этому твердый неон получается без особого труда: достаточно недолго
откачивать пары над жидким неоном, чтобы он отвердел. Удельная теплоёмкость - 1,029 Дж/(Кмоль),
теплопроводность - (0,0493) Вт/(м-К), теплота испарения - 1,74 кДж/моль.
Растворимость в воде и способность к адсорбции у неона малы; в 100 г воды при 20°С растворяется всего
1,75 см3, или 1,56 мг неона. Радиус атома неона - 1,62 А - достаточно мал, чтобы этот газ мог в тысячи раз
быстрее большинства газов диффундировать сквозь тонкие перегородки из кварцевого или боросиликатного
стекла (если последние нагреты до 300-400°С, а по обе стороны имеется существенный перепад давления).
Сквозь такие перегородки неон проникает примерно в 50 раз хуже, чем гелий, но в сотни тысяч раз лучше, чем
аргон, азот и кислород.
Для неона характерны также высокая электрическая проводимость и яркое свечение при пропускании
электрических разрядов.
Есть у неона черта, резко выделяющая его среди других благородных газов. Это - ярко-красный цвет
излучения, причем интенсивность и оттенки свечения неона сильно зависят от напряжения тока, создающего
электрический разряд, и примесей других газов.
Спектр неона богат, в нем выделено более 900 линий. Наиболее яркие линии составляют пучок в красной, оранжевой и желтой
частях спектра на волнах от 6599 до 5400 А. Эти лучи значительно меньше поглощаются и рассеиваются воздухом и взвешенными в нем
частицами, чем лучи коротких волн - голубые, синие, фиолетовые. Оттого свет неоновых ламп виден лучше и дальше, чем свет иных
источников.
Химическая инертность неона исключительна. В этом с ним может конкурировать только гелий. Пока не
получено ни одного его валентного соединения. Даже так называемые клатратные соединения неона с водой,
гидрохиноном и другими веществами (подобные соединения тяжелых благородных газов - радона, ксенона,
криптона и даже аргона - широко известны) получить и сохранить очень трудно.
- 136-
Неон в природе. Как видно из диаграмм (рис. 2.1.) неон - самый малочисленный обитатель Земли из всех
элементов своего периода. Это характерно для всех инертных газов, несмотря на то, что элементам с четными
номерами обычно присуща большая распространенность. «Земная» диаграмма резко контрастирует с
«космической»: в газовых туманностях и некоторых звездах неона в миллионы раз больше, чем на Земле.
Концентрация неона в мировой материи неравномерна, в целом же по распространенности во Вселенной он
занимает пятое или шестое место среди всех элементов. Неон обильно представлен в горячих звездах - красных
гигантах, в газовых туманностях, в атмосфере внешних планет солнечной системы - Юпитера, Сатурна, Урана,
Нептуна. В 1974 г. американский астроном М.Харт установил, что атмосфера далекого Плутона в нижних слоях
примерно так же плотна, как земная. Учитывая низкую температуру атмосферы Плутона (около 40°К), Харт
вычислил, что в этой атмосфере преобладает неон.
Считается, что в космосе преобладает легкий изотоп 20Ne. Правда, в метеоритах находят немало 21Ne и 22Ne,
но предполагают, что эти изотопы образовались в самих метеоритах, покуда те странствовали во Вселенной под
обстрелом космических лучей.
Из чего возник мировой неон пока не совсем ясно, однако физики подсчитали, что ядро неона-20, как и ядра
других легких элементов с массовыми числами, кратными четырем, легче всего получается при слиянии ядер
гелия на горячих звездах, где температура достигает 150 миллионов градусов и давления колоссальны.
На Земле наибольшая концентрация неона в атмосфере - 0,00182% по объему. А всего на нашей планете
около 6,6-1010 т неона. В воздушном неоне легкого изотопа - 90,92%, на долю 21Ne приходится 0,257%, а на долю
22Ne-8,82%.
Среднее содержание неона в земной коре мало - всего 7-10-5 г/т. В изверженных породах, составляющих
основную массу литосферы, около 3 млрд т неона. Отсюда, по мере разрушения пород, неон улетучивается в
атмосферу. В меньшей мере атмосферу снабжают неоном и природные воды.
Причину неоновой бедности нашей планеты ученые усматривают в том, что некогда Земля потеряла свою
первичную атмосферу, которая и унесла с собой основную массу инертных газов. Они ведь не могли, как
кислород и другие газы, химически связаться с другими элементами в минералы и тем самым закрепиться на
планете.
До сих пор точно не выяснен источник главенствующего на Земле легкого изотопа 20Ne. Во многих альфа-
активных минералах относительное содержание тяжелых 21Ne и 22Ne в десятки и сотни раз больше содержания их
в воздухе. Уже одно колебание содержания изотопов неона в минералах убеждает, что по меньшей мере часть
неона-21 и неона-22 возникла в глубинах Земли; образовались эти изотопы в ядерных превращениях. Одно из них
доказано бесспорно: это захват альфа-частиц ядрами тяжелого кислорода 18О:
188О + 42Не —21 ioNe +‘ои.
Вероятно и неон, подобно водороду и гелию, но только очень медленно, отлетает из атмосферы в космос.
Однако существующие методы исследования недостаточно тонки, чтобы экспериментально подтвердить это
положение; полагают, что слои атомарного кислорода и гелия в верхней атмосфере Земли содержат примесь
неона.
Биологическое действие. Известно, что тяжелые инертные газы оказывают на организм человека и
животного наркотическое действие. Неону это свойство также должно быть присуще, но в очень малой степени,
так как мала растворимость неона в жирах, крови, лимфе и других жидкостях организма.
Чтобы появились первые симптомы наркоза, необходимо вдыхать смесь неона с кислородом под давлением
не меньше 60-90 атм, но они не успевают проявиться, раньше возникают симптомы НСВД. (см. раздел
«Гипербарическая физиология»).
Применение. Подвижность неона, малая его растворимость в жидкостях организма позволяют заменять
гелий в искусственном безазотном воздухе неоногелиевой смесью. Таким воздухом могут дышать акванавты,
водолазы, вообще люди, работающие при повышенных давлениях, чтобы избежать азотного наркоза. Легкий
«неоногелиевый воздух» облегчает также состояние больных, страдающих расстройствами дыхания. У
«неоногелиевого воздуха» есть одно преимущество перед воздухом, в котором азот заменен чистым гелием, - он
меньше охлаждает организм, так как теплопроводность его меньше.
Неон используют для научных экспериментов.
В Институте стабильных изотопов диффузионными методами получают индивидуальные изотопы неона. Они нужны для научных
экспериментов. В Дубне с помощью ионов “Ne были синтезированы 102-й и 104-й элементы.
Также неон используется в криогенной технике. Сжиженный неон создает холод на уровне 43-27°
абсолютной шкалы. Этого достаточно для криогенной радиоэлектроники (детекторы инфракрасного излучения,
мазеры, лазеры) и отраслей электротехники, которые используют в качестве сверхпроводников сплавы с
высокими критическими температурами перехода. Правда, такой и даже более сильный холод может дать и
жидкий водород, но его применение чревато опасностью взрывов.
Жидкий неон взрывобезопасен, кроме того, его потери малы и в современных криостатах он хорошо
сохраняется в течение многих месяцев, поскольку он тяжелее воды, его скрытая теплота испарения в два раза
больше, чем у водорода, и раз в двадцать больше, чем у гелия. Неон отводит в 3,3 раза больше тепла, чем такое
- 137-
же по объему количество жидкого водорода, а если пользоваться твердым неоном, то еще на 20% больше. В
неоновом криостате можно с большой точностью регулировать температуру. Для этого достаточно только
поддерживать заданное давление: даже при малых изменениях температуры резко меняется упругость паров над
жидким неоном.
При температурах жидкого неона хранят ракетное топливо. В жидком неоне замораживают свободные
радикалы, консервируют животные ткани и имитируют условия космического пространства в термобарокамерах.
В неоновых криостатах безопасно проводить такие деликатные, не терпящие тепла реакции, как прямой синтез
Н2Ог из жидкого озона и атомарного водорода или получение фторидов кислорода (O2F2, O3F2 и O4F2).
Неоном снаряжают те лампы, в которых нельзя заменить его более дешевым аргоном. Большинство ламп
наполняется не чистым неоном, а неоногелиевой смесью с небольшой добавкой аргона, чтобы понизить
напряжение зажигания. Поэтому свечение ламп имеет оранжево-красный цвет. Оно видно на далекие расстояния,
невозможно спутать его с другими источниками света, туман ему не помеха. Эти качества делают газосветные
неоновые лампы незаменимыми для сигнальных устройств разнообразного назначения. Неон светит на маяках,
неоновыми лампами обозначают вершины высотных зданий и телевизионных башен, границы аэродромов,
водных и воздушных трасс.
Как работает газосветная лампа и почему светится трубка с неоном? Под действием электрического поля разреженный неон
превращается в смесь атомов, ионов и электронов. Положительные ионы - главным образом Ne* - движутся к аноду, а электроны - к
катоду, что создает электрический ток. Сталкиваясь с атомами, быстро движущиеся электроны возбуждают их; отсюда и свечение газа -
результат отдачи возбужденными атомами части своей энергии в виде фотонов света.
Замечательная особенность неонового тлеющего свечения - его весьма малая инерционность. Это значит, что свечение мгновенно
и чувствительно усиливается или ослабляется при изменении силы тока. Поэтому неоновые лампы применяют при устройстве сигнальных
панелей и щитов радиотелевизионной аппаратуры, в коммутаторах телефонных станций, в приборах самого разнообразного назначения.
Неоновая лампа тлеющего свечения чаще всего играет роль индикатора напряжения. Ее вспышка дает сигнал о том, что
электрическая цепь, в которую включена лампа, оказалась под напряжением, более высоким, чем напряжение зажигания разряда в лампе.
А последнее легко регулируется конструкцией лампы. Неоновая лампа может также служить стабилизатором и делителем напряжения.
Лампы с неоном применяют в качестве маломощных выпрямителей, осциллографов, генераторов колебаний.
Советский ученый Л.Н.Кораблев ввел в неоновую лампу управляющий сетчатый анод, что позволило заменить ею громоздкие
электронные лампы во многих приборах и аппаратах импульсной техники.
Неон, как и другие тяжелые инертные газы, присутствует в газонаполненных фотоэлементах, ими заполнены тиратроны -
электровакуумные ионные приборы, служащие быстродействующими реле и имеющие ряд других назначений.
С недавнего времени миниатюрные газоразрядные приборы с неоном (величиной в четверть спичечной
коробки) находят применение в электронно-вычислительных машинах, заменяя радиолампы и полупроводники.
Перед первыми они имеют преимущество долговечности и малого расхода электроэнергии, перед вторыми -
нечувствительность к резким колебаниям температуры.
Получение. Воздух - единственный реальный источник получения неона. Сначала воздух разделяют на
компоненты низкотемпературной ректификацией и самые из них - гелий и неон - уходят в первую фракцию. Ее
отбирают из-под крышки конденсатора воздухоразделительного аппарата. В этой первичной смеси неона с
гелием - от 3 до 10% (остальное - азот). Это вполне естественно, ведь в 1000 л воздуха неона только 18,2 см3, а
гелия 5 см3. Смесь направляют в дефлегматор, где большая часть азота конденсируется, и содержание неона и
гелия в смеси повышается до 35...40%. В другом аппарате - дефлегматоре-адсорбере, где конденсация азота
сочетается с адсорбцией, удается почти полностью освободиться от азота. В зависимости от степени очистки
получаемая неоно-гелиевая смесь содержит 30-75% Ne и 10-25% Не.
Также можно использовать диффузионный способ отделения неона и гелия от других газов с помощью
перегородок из боросиликатного стекла, через которые эти легкие газы проходят в сотни тысяч раз лучше, чем
азот, кислород и аргон.
Техника обычно довольствуется неоногелиевой смесью, но иногда нужен и чистый неон. Поэтому смесь
легких инертных газов разделяют адсорбционно-термическим или конденсационным методом на угле при
глубоком холоде или замораживают неон до твердого состояния. При этом газообразный гелий отгоняется.
На установке, перерабатывающей в час 170 тыс. м3 воздуха, за сутки получают всего восемь
сорокалитровых баллонов неона (под давлением 150 атм.). Сегодня спрос на неон превышает его производство.
Аргон. Когда в 1894 году Джон Уильям Стратт (лорд Рэлей) и Уильям Рамзай сообщили научному
сообществу о своем открытии, многие были поражены, что десятки ученых, всесторонне исследовавших воздух
«проглядели» такую значительную его составляющую (почти процент). Между тем нет ничего удивительного в
том, что аргон так долго ускользал от ученых. Именно химическая инертность аргона позволяла ему скрываться
от исследовательского ока столь длительное время. Напрашивается параллель с ядерной энергией: говоря о
трудностях ее выявления, А.Эйнштейн заметил, что нелегко распознать богача, если он не тратит своих денег.
13 августа 1894 года аргон получил свое имя, что в переводе с греческого и означает инертный, ленивый,
недеятельный, а открытия по-настоящему «скрытных» инертных газов были еще впереди.
- 138-
После получения чистого газа довольно быстро были изучены физические свойства аргона, его химические
свойства в основном были описаны ко II половине прошлого столетия, а биологические свойства, изучение
которых начали Н.В.Лазарев (в гипербарии) и Майо, Кук и Невилль (в нормобарии), активно исследуются до
настоящего времени.
Свойства. Из подгруппы тяжелых инертных газов аргон самый легкий. Он тяжелее воздуха в 1,38 раза
Летучесть аргона больше, чем кислорода, но меньше, чем азота. Плотность Аг и Не практически одинакова.
Жидкостью становится при -185,9°С, затвердевает при -189,4°С (в условиях нормального давления). В отличие
от гелия и неона, аргон довольно хорошо адсорбируется на поверхностях твердых тел и растворяется в воде (3,29
см3 в 100 г воды при 20°С). Растворимость аргона в воде в 2,5 раза выше, чем у азота, и приблизительно
соответствует растворимости кислорода. Еще лучше растворяется аргон во многих органических жидкостях, при
этом он практически нерастворим в металлах и не диффундирует сквозь них. Растворимость в масле - 0,14. Краств
(масло/вода)=5,3. Как все инертные газы, аргон диамагнитен. Под действием электрического тока аргон ярко
светится, сине-голубое свечение аргона широко используется в светотехнике.
Энергия первичной ионизации аргона велика (15,755 эв или 2,524 Г1018 Дж), сродством к электрону аргон
не обладает, поэтому аргон химически инертен, как и другие газы этой группы. Химическая инертность аргона
(как и других газов этой группы) и одноатомность его молекул объясняются прежде всего предельной
насыщенностью электронных оболочек. Тем не менее, разговор о химии аргона сегодня не беспредметен.
Аргон с фенолом даёт соединение Аг-ЗСбН5ОН. Еще в 1976 г. появилось сообщение о синтезе гидрида
аргона, но пока еще трудно сказать, является ли этот гидрид истинно химическим, валентным соединением. В
электрическом разряде образуется нестойкое соединение Hg-Ar, которое считают подлинно валентным. Не
исключено, что будут получены валентные соединения аргона с фтором и кислородом, которые, скорее всего,
будут неустойчивыми. Кроме того, аргон - самый легкий из тяжелых инертных газов, отличающихся от гелия и
неона способностью образовывать клатраты (см. Инертные газы). В соединениях включения, например в SO2-
6Н2О, можно SO2 изоморфно заместить Аг, что даёт возможность синтезировать Аг-6Н2О при нормальном
давлении. Как сказано выше, еще в конце прошлого века француз Вийяр, сжимая аргон под водой до 15-20 атм.
при 0°С, получил кристаллогидрат состава Аг • 6Н2О, а в 20-30-х годах XX столетия Б.А.Никитиным,
Р.А.Франкраном и другими исследователями при повышенных давлениях и низких температурах были получены
кристаллические клатратные соединения аргона с H2S, SO2, галогеноводородами, фенолами и некоторыми
другими веществами.
Кроме того, аргон является катализатором некоторых химических реакций в водных растворах.
Биологические эффекты. Эффекты аргона обусловлены вышеописанными свойствами. Прежде всего, это
наркотический эффект и эффекты, связанные с изменением динамики кислородных потоков в биологических
тканях, а также с его каталитическими прооксидантными свойствами.
Краткое описание биологических эффектов аргона приведено в проекте инструкции для его медицинского применения: «аргон -
адаптоген, проявляющий свою активность в основном в гипоксических условиях. При парциальном давлении кислорода, близком к ИО-
115 мм. рт. ст. улучшает переносимость физических нагрузок и увеличивает потребление кислорода человеком на 10-15 %. Увеличивает
активность ферментов окислительного фосфорилирования в нейронах головного мозга. В нормобарических условиях при содержании от
20 об.% может оказывать мягкий успокаивающий и, вместе с тем, психостимулирующий эффект. При парциальном давлении от 1000 до
3000 мм. рт. ст. вызывает возрастающую эйфорию, с постепенной утратой контроля, точности движений и ориентации. При парциальном
давлении свыше 3500-7000 мм. рт. ст. вызывает дальнейшее угнетение чувствительности и рефлекторной деятельности с последующими
стадиями наркоза».
При вдыхании смеси из 69% Аг, 11% азота и 20% кислорода под давлением 4 атм возникают явления
наркоза, которые выражены гораздо сильнее, чем при вдыхании воздуха под тем же давлением. Аргон - первый
из тяжелых инертных газов, вызывающий наркоз в гипербарических условиях (см. раздел Гипербарическая
физиология). Наркоз мгновенно исчезает после прекращения подачи аргона.
Влияние аргона при нормальном давлении не менее интересно. Хотя изучение биологических эффектов
аргона началось достаточно давно, но значительный прорыв в этом направлении был достигнут после проведения
цикла исследований в ГНЦ РФ-ИМБП РАН в последние 20 лет. В результате исследований был выдвинут ряд
гипотез, позволяющих объяснить действие аргона при нормальных условиях.
- 139-
Рис. 2.13. Н.Б.Павлов в эксперименте по
длительному пребыванию в кислородно-азотно-
аргоновой среде 18 суток в барокомплексе ГВК-250.
а
б
Рис. 2.14. а) Установка по изучению газообмена у
крыс, б) Ю.А.Шулагин с лазерным
газоанализатором эндогенного СО в эксперименте.
25
Разность VO2 Абсолютное VO2 в
Г ипоксия-Нормоксия	гипоксических
условиях
 Кислородно-азотная
среда
 Аргон-содержащая
среда
Рис. 2.15. Абсолютные значения и степень снижения потребления кислорода в экспериментальных группах в
гипоксических условиях у крыс в кислородно-азотной и кислородно-аргоновой среде.
Присутствие аргона в среде в большинстве случаев стимулирует рост и развитие живых организмов.
Так, обнаружено, что аргон благоприятствует росту растений. Даже в атмосфере чистого аргона семена риса, кукурузы, огурцов и
ржи выкинули ростки. Лук, морковь и салат хорошо прорастают в атмосфере, состоящей из 98% аргона и только 2% кислорода. В водной
среде, насыщенной аргоном, гидры статистически достоверно размножались активнее, чем в среде, насыщенной азотом (рис. 2.16.).
-140-
_____о _____________________ 2	4	6
Водная среда, насыщенная гипоксической 15% КАрС. J	_
-О- Контроль.	I	Сутки.
В
Рис. 2.16. а) гидра с отпочковывающимися молодыми особями (способ размножения),
б) микрофотография гидры (фото - В.Ковалев) в) график динамики численности гидр в течение 6 суток на
площади чашки Петри в воде, насыщенной 15%-ными кислородно-азотной и кислородно-аргоновой смесями.
Особый интерес представляет способность аргона, даже в большей степени, чем гелия, увеличивать
потребление кислорода как отдельными клетками, так и организмом в целом. При этом наиболее ярко этот
эффект проявляется в гипоксических условиях.
Аргон увеличивает потребление Ог суспензией гепатоцитов и печеночной тканью. В исследованиях на эндотелиоцитах человека
было показано внутриклеточное увеличение уровня свободно-радикальных форм кислорода при инкубации клеток в условиях гипоксии с
содержанием в среде аргона. Исследования с участием человека в ГНЦ РФ-ИМБП РАН показали, что аргон в средах - «30%Аг, 55%№,
15%0г» и «80%Аг, 15%Ог» повышает потребление кислорода, как в покое (незначительно), так и при физической нагрузке (существенно).
При исследовании активности СДГ и НАДН-ДГ в нейронах моторной коры мозга крыс после пребывания в острой гипоксической
кислородно-азотной и кислородно-аргоновой среде, было показано сравнительное увеличение активности дыхательных ферментов в
присутствии аргона.
Следует отметить, что исследования, проведенные в середине прошлого века в США, не выявляли столь определенных
закономерностей. Так, исследовалось влияние нескольких газов на потребление кислорода у различных организмов. При этом гелий не
влиял на потребление кислорода у дрозофил и ящериц, но влиял на термитов, ускоряя развитие и потребление кислорода личинками и
взрослыми особями. Аргон увеличивал потребление кислорода дрожжами, дрозофилами, ящерицами и мышами, но подавлял развитие и
потребление кислорода у термитов. Также было показано, что аргон восстанавливает нормальное потребление кислорода при голодании
ящериц. На анаэробные процессы дыхания у дрожжей никакой из индифферентных газов влияния не оказывал. Другие ученые описывали
сокращение потребления кислорода клетками печени крыс в присутствии аргона.
В результате исследований в работе Б.Н.Павлова, А.И.Григорьева, П.Э.Солдатова и др. (1998) было
выдвинуто предположение о возможном антигипоксическом и даже адаптогенном эффекте аргона,
проявляющемся в гипоксических условиях в разной степени у организмов, находящихся на различных ступенях
эволюционного развития. За счет этого эффекта аргон, например, увеличивает время жизни лабораторных
-141 -
животных в гипоксических средах и способствует сохранению физической работоспособности человека в
гипоксических условиях.
В исследованиях проведенных в ИМБП РАН показано, что гипоксическая кислородно-аргоновая среда с содержанием кислорода
4% в 2 раза увеличивает время жизни лабораторных крыс по сравнению с аналогичными средами на основе азота. Было показано, что
аргон оказывает влияние на деятельность дыхательных ферментов, проявляя защитный антигипоксический эффект в моторной коре
головного мозга крыс. В работе по изучению реакции темновой агрегации меланофоров шпорцевых лягушек в гипоксических средах была
также выдвинута гипотеза о нивелировании аргоном физиологического ответа на действие гипоксического фактора.
Имеются данные и о непосредственном протекторном эффекте аргона на органотипической культуре Кортнева органа 3-5-дневных
крыс. Инкубация в течение 30 ч в нормоксической кислородно-аргоновой среде (21% Ог, 5% СОг, 74% Аг) не влияет на выживаемость
волосяных клеток, а в гипоксической среде (5% СОг, 95% Аг) аргон защищает клетки от индуцированного гипоксией повреждения на 25%.
Кроме того, аргон в нормоксической среде значительно снижал повреждение волосяных клеток, вызванное циспластином (7,5-25 мкМ) и
гентамицином (5-40 мкМ).
В исследованиях на зародышах японского перепела гипоксические (10%Ог) КААрСр и КАСр вызывали гибель зародышей не
позднее, чем на 7 день развития, и обладали тератогенным эффектом, а увеличение концентрации аргона в среде до 55% полностью
предотвращало микроцефалии и снижало вероятность других патологий. Однако исследования на икре костистой рыбы вьюна и травяной
лягушки показали, что в гипоксических условиях происходит торможение развития в кислородно-аргоновых средах, выражающееся в
резком замедлении процессов раннего эмбриогенеза и гибели большинства зародышей на вторые сутки от начала экспериментов в
момент перехода от бластулы к гаструле. Согласно литературным данным, именно в этот момент происходит значительное увеличение
потребления кислорода зародышами.
Итак, следует разделять биологические эффекты аргона при нормальном давлении в условиях
гипоксии и нормоксии.
Для условий нормоксии показано отсутствие статистически достоверного эффекта на развитие травяной, шпорцевой лягушки и
костистой рыбы вьюна, динамику меланофорных реакций, а также отсутствие отрицательного действия на психофизиологические
параметры человека, увеличение работоспособности и снижение потребления кислорода во время физической нагрузки в условиях
длительного пребывания до 18 суток в кислородно-азотно-аргоновой газовой среде в барокомплексе.
Для условий гипоксии показано нивелирование депрессии газообмена крыс в покое, угнетение развития зародышей костистой
рыбы вьюна и травяной лягушки и тенденция к торможению развития шпорцевой лягушки, показана также способность аргона
поддерживать нормальную работоспособность у человека на фоне относительно низкого уровня лактата в смешанной крови после
окончания физической нагрузки.
Становится очевидным, что аргон проявляет свои свойства в основном в гипоксических условиях или
в условиях повышенной потребности в кислороде. Причем «антигипоксические» эффекты получены только у
высоко организованных животных. Возможно, чтобы испытывать антигипоксический эффект аргона организм
должен иметь, как минимум, систему кровообращения. Тем не менее, механизмы действия аргона ещё не
изучены. Частично они вписываются в существующие гипотезы. В частности результаты экспериментов по
изучению «вымывания» эндогенного СО, демонстрирующие более легкое вытеснение СО из организма
кислородом в присутствии аргона, косвенно указывают на облегчение кислородных потоков in vivo в аргоновой
среде. По мнению В.Л.Воейкова такие проявления могут быть связаны с дестабилизацией водных растворов,
увеличением их свободной энергии, активацией кислорода и появлением в присутствии аргона частиц в
электронно-возбужденном состоянии.
Поскольку аргон увеличивает скорость некоторых реакций организма и т.о. влияет на обмен веществ, но при этом является
химически инертным, в работе ЮАШулагина, А.И.Дьяченко и Б.Н.Павлова была предложена гипотеза о каталитическом влиянии аргона
на метаболические процессы организма (ведь классическая химия позиционирует аргон как слабый прооксидантный катализатор). Т.е.
возможно усиление процессов оксидации в организме в присутствии большого количества аргона. Но выраженность полученного
эффекта несколько превышает возможности вклада оксидации в потребление кислорода (который, как известно, может составлять
максимум 10% от общего потребления). Поэтому, возможное усиление перекисных процессов не может являться единственным прямым
механизмом наблюдаемого феномена.
Возможно, инертный газ аргон влияет на обмен веществ в тканях организма, увеличивая скорость окислительного
метаболизма путем изменения физических характеристик мембран митохондрий и цитохромов дыхательной цепи. Согласно
теории, предложенной А.И. Дьяченко и Б.Н.Павловым в 2001, для описания кинетики широкого класса ферментативных процессов, в том
числе зависимости потребления кислорода от его напряжения в ткани можно пользоваться формулой Михаэлеса-Ментен:
АоР
Ак =	,
Р'+Р
где Ак - количество кислорода, потребляемого в единице объема ткани в единицу времени; Ао - количество кислорода, потребляемого в
единице объема ткани в единицу времени при высоком напряжении кислорода в ткани; Р - парциальное давление (напряжение)
кислорода в ткани; Р' - константа Михаэлеса (~ 1,5 мм рт. ст.) В рамках описания кинетики ферментативных процессов уравнением
Михаэлеса-Ментен, эту гипотезу о влиянии аргона на метаболизм можно сформулировать следующим образом: Р‘аг < Р*нг. В условиях
тканевой гипоксии зависимость потребления кислорода от парциального давления сказывается на венозном конце тканевого цилиндра
Крога. Если в аргоновой среде снижается Р', то снижается объем участков ткани с пониженным потреблением кислорода, т.е. в условиях
гипоксии аргон увеличивает потребление кислорода тканями и может повышать переносимость гипоксии.
Другая гипотеза связывает увеличение потребления кислорода с увеличением эффективности гемодинамики в присутствии
аргона. Красивая, но основанная лишь на модельных экспериментах и малоизвестная классическим физиологам, теория кавитационного
увеличения объема циркулирующей крови, объясняющегося возникновением в крови кавитационных полостей, могла бы послужить
- 142-
основой для объяснения полученного эффекта. Но детальная разработка этой теории, как и ее подтверждение, требует целого ряда
широкомасштабных теоретических и экспериментальных исследований.
Одним из наиболее вероятных представляется механизм изменения в присутствии аргона свойств гемсодержащих структур,
являющихся буферными системами для кислорода в организме. Кроме того, свойства гемсодержащих структур и в первую очередь
гемоглобина очень сильно зависят от физико-химических характеристик внутренней среды организма, в частности от структуры воды. А
газы-разбавители кислорода в дыхательной среде являются универсальными мягкими и очень быстрыми средствами изменения
физических характеристик живой материи. Наличие в крови плода млекопитающих фетального гемоглобина, характеризующегося высокой
степенью сродства к кислороду, является древнейшим механизмом антигипоксической защиты. Этот механизм может эффективно
работать лишь в условиях жесткой тканевой гипоксии (высокого градиента парциального давления кислорода между кровью и тканями и
относительно низкого градиента рОг по обе стороны аэрогематического (или плацентарного) барьера), то есть как раз в условиях
гипоксической гипоксии. Увеличение сродства гемсодержащих структур к кислороду, совместно с прооксидантными свойствами аргона
способно объяснить как полученный нами и описанный выше эффект, так и антигипоксическую активность этого газа у животных с
сильными антиоксидантными механизмами. В подтверждение этой теории при изучении динамики выделения эндогенного СО при
дыхании гипероксическими газовыми смесями у крыс Ю.А.Шулагиным, Е.В.Степановым, А.Г.Чучалиным, Е.В.Барским, А.И.Дьяченко и
Б.Н.Павловым в 2005 г. было показано значимое увеличение «вымывания» СО из организма в присутствии 10% аргона. Учитывая тот
факт, что динамика «вымывания» эндогенной окиси углерода гипероксической смесью при различных воздействиях служит прямым
индикатором кислородных потоков в организме и обратно пропорциональна изменению сродства гем-содержащих структур к кислороду,
можно предположить, что аргон способствует увеличению сродства некоторых буферных белков и в первую очередь гемоглобина к
кислороду.
Аргон в природе. В материи Вселенной аргон представлен достаточно обильно. Особенно много его в
веществе горячих звезд и планетарных туманностей. Подсчитано, что аргона в космосе больше, чем хлора,
фосфора, кальция, калия - элементов, весьма распространенных на Земле.
В космическом аргоне главенствуют изотопы 36Аг и 38Аг, аргона-40 во Вселенной очень мало. На это
указывает масс-спектральный анализ аргона из метеоритов. В том же убеждают подсчеты распространенности
калия. Оказывается, в космосе калия примерно в 50 тыс. раз меньше, чем аргона, в то время как на Земле их
соотношение явно в пользу калия - 660 : 1. А ведь аргон-40 появляется именно при распаде калия.
На Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы, вместе взятых. Его среднее
содержание в земной коре (кларк) в 14 раз больше, чем гелия, и в 57 раз больше, чем неона. Есть аргон и в воде,
до 0,3 см3 в литре морской и до 0,55 см3 в литре пресной воды. Любопытно, что в воздухе плавательного пузыря
рыб аргона находят больше, чем в атмосферном воздухе. Это потому, что в воде аргон растворим лучше, чем
азот.
Главное «хранилище» земного аргона - атмосфера. Земная атмосфера содержит 66 • 1013т аргона. Его в ней
(по весу) 1,286%, причем 99,6% атмосферного аргона - это самый тяжелый изотоп - аргон-40. Еще больше доля
этого изотопа в аргоне земной коры. Между тем у подавляющего большинства легких элементов картина
обратная - преобладают легкие изотопы.
Причина этой аномалии обнаружена в 1943 г. и заключается в том, что в земной коре находится мощный
источник аргона-40 - радиоактивный изотоп калия ^К.
Этого изотопа на первый взгляд в недрах немного - всего 0,0119% от общего содержания калия. Однако абсолютное количество
калия-40 велико, поскольку калий - один из самых распространенных на нашей планете элементов. В каждой тонне изверженных пород
3,1 г калия-40.
Радиоактивный распад атомных ядер калия-40 идет одновременно двумя путями. Примерно 88% калия-40 подвергается бета-
распаду и превращается в кальций-40. Но в 12 случаях из 100 (в среднем) ядра калия-40 не излучают, а, наоборот, захватывают по
одному электрону с ближайшей к ядру К-орбиты («К-захват»), Захваченный электрон соединяется с протоном - образуется новый нейтрон
в ядре и излучается нейтрино. Атомный номер элемента уменьшается на единицу, а масса ядра остается практически неизменной. Так
калий превращается в аргон.
Период полураспада достаточно велик -1,3 млрд лет. Поэтому процесс образования 40Аг в недрах Земли будет продолжаться
еще долго, очень долго. Поэтому, хотя и чрезвычайно медленно, но неуклонно будет возрастать содержание аргона в земной коре и
атмосфере, куда аргон «выдыхается» литосферой в результате вулканических процессов, выветривания и перекристаллизации горных
пород, а также водными источниками.
Правда, за время существования Земли запас радиоактивного калия основательно истощился - он стал в 10 раз меньше (если
возраст Земли считать равным 4,5 млрд лет.).
Соотношение изотопов 40Аг: 40К и 40Ar: MAr в горных породах легло в основу аргонного метода определения абсолютного возраста
минералов. Очевидно, чем больше эти отношения, тем древнее порода. Аргонный метод считается наиболее надежным для определения
возраста изверженных пород и большинства калийных минералов. За разработку этого метода профессор Э.К.Герлинг в 1963 году
удостоен Ленинской премии.
Итак, весь или почти весь аргон-40 произошел на Земле от калия-40. Поэтому тяжелый изотоп и доминирует в земном аргоне.
Этим фактором объясняется, кстати, одна из аномалий периодической системы. Вопреки первоначальному
принципу ее построения - принципу атомных весов - аргон поставлен в таблице впереди калия. Если бы в
аргоне, как и в соседних элементах, преобладали легкие изотопы (как это, по-видимому, имеет место в космосе),
то атомный вес аргона был бы на две-три единицы меньше.
Большая часть легких изотопов аргона родилась на Земле в результате ядерных процессов. Вероятно, еще
не все такие процессы обнаружены. Скорее всего, некоторые из них давно прекратились, так как исчерпались
- 143 -
короткоживущие атомы-«родители», но есть и поныне протекающие ядерные процессы, в которых рождаются
аргон-36 и аргон-38. Это бета-распад хлора-36, обстрел альфа-частицами (в урановых минералах) серы-33 и
хлора-35:
17CI —► isAr + _ie + v.
33i6S + 42Не —> 36ieAr + 10п.
3517CI + 42Не —► 38ieAr + *оп + °ц е.
Не исключено, что какая-то часть легких изотопов аргона - реликтового происхождения, т.е. часть легкого
аргона пришла в земную атмосферу из космоса при формировании нашей планеты и ее атмосферы.
Применение. Аргон активно используется в радиационных экспериментах. Искусственные радиоизотопы
аргона получены при облучении некоторых стабильных и радиоактивных изотопов (37С1, 36Аг, 40Аг, 40Са)
протонами и дейтонами, а также при облучении нейтронами продуктов, образовавшихся в ядерных реакторах при
распаде урана. Изотопы 37Аг и 41 Аг используются как радиоактивные индикаторы: первый - в медицине и
фармакологии, второй - при исследовании газовых потоков, эффективности вентиляции и в разнообразных
научных исследованиях.
Как самый доступный и относительно дешевый благородный газ аргон стал продуктом массового
производства, особенно в последние десятилетия.
Первоначально главным потребителем его была электровакуумная техника. Как и другие инертные газы,
аргон используется для наполнения ламп. Наполнение ламп инертным газом уменьшает распыление
металлической нити накаливания и удлиняет срок её службы по сравнению с распылением её в вакууме. Такие
лампы используются при производстве прожекторов, маяков, в автомобильной промышленности, для освещения
улиц, фасадов зданий, а также в рекламной деятельности.
Излучение газовых ламп близко к белому цвету с некоторыми опенками: голубоватый - для аргона, розоватый - для криптона и
желтоватый - для ксенона.
Подавляющее большинство ламп накаливания (миллиарды штук в год) заполняют смесью аргона (86%) и
азота (14%). Используется аргон и в современных люминесцентных лампах для облегчения зажигания, лучшей
передачи тока и предохранения катодов от разрушения.
Однако в последние десятилетия наибольшая часть получаемого аргона идет не в лампочки, а в
металлургию, металлообработку и некоторые смежные с ними отрасли промышленности. В среде аргона, как и в
среде других инертных газов, можно вести процессы, при которых нужно исключить контакт расплавленного
металла с кислородом, азотом, углекислотой и влагой воздуха. Аргон является наиболее дешевым и доступным
для этих целей. Аргонная среда используется при горячей обработке титана, тантала, ниобия, бериллия,
циркония, гафния, вольфрама, урана, тория, а также щелочных металлов. В атмосфере аргона обрабатывают
плутоний, получают некоторые соединения хрома, титана, ванадия и других элементов. Продувка аргоном
жидкой стали намного повышает ее качество.
Уже существуют металлургические цехи объемом в несколько тысяч кубометров с атмосферой, состоящей из аргона высокой
чистоты. В этих цехах работают в изолирующих костюмах, а дышат подаваемым через шланги воздухом (выдыхаемый воздух отводится
также через шланги); запасные дыхательные аппараты закреплены на спинах работающих.
Защитные функции выполняет аргон и при выращивании монокристаллов (полупроводников,
сегнетоэлектриков), а также в производстве твердосплавных инструментов. Продувкой аргона через жидкую
сталь из нее удаляют газовые включения. Это улучшает свойства металла.
Аргон, криптон и ксенон применяются также для наполнения импульсных источников тока,
предназначенных для изучения быстропротекающих процессов, позволяющих делать яркие вспышки с
мгновенными значениями светового потока.
Все шире применяется дуговая электросварка в среде аргона. В аргонной струе можно сваривать
тонкостенные изделия и металлы, которые прежде считались трудносвариваемыми.
Не будет преувеличением сказать, что электрическая дуга в аргонной атмосфере внесла переворот в технику резки металлов.
Процесс намного ускорился, появилась возможность резать толстые листы самых тугоплавких металлов. Продуваемый вдоль столба дуги
аргон (в смеси с водородом) предохраняет кромки разреза и вольфрамовый электрод от образования окисных, нитридных и иных пленок.
Одновременно он сжимает и концентрирует дугу на малой поверхности, отчего температура в зоне резки достигает 4000-6000°С. К тому
же эта газовая струя выдувает продукты резки. При сварке в аргонной струе нет надобности во флюсах и электродных покрытиях, а
следовательно и в зачистке шва от шлака и остатков флюса.
Имеются сообщения об успешном применении аргона при сварке биологических тканей с помощью
лазерного луча. Кроме того, эффективно использование изотопов (радиоактивных и стабильных) аргона, а также
и ксенона (37Аг, 41Аг, 127Хе, 133Хе и т.д.) в диагностике, поскольку они слаборастворимы в жидких средах
организма и быстро выводятся из организма.
В Физическом институте Академии наук СССР кристаллы аргона (как, впрочем, и другие благородные газы
в твердом состоянии) исследовали как возможный материал для лазеров, работающих в ультрафиолетовом
диапазоне.	9
- 144-
Аргон является компонентом искусственных дыхательных газовых смесей и сред, используемых для
различных целей (см. главу ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ). По всей видимости, в
биологии и медицине аргон будет занимать не менее значительное место, чем он сейчас занимает в технике.
Предпосылки к этому заложены как в его уникальных биологических свойствах, сочетающихся с крайней
степенью химической инертности, так и в относительно больших запасах его в атмосфере и низкой стоимости.
Так, перспективным направлением является разработка пожаробезопасной газовой среды, пригодной для
активной жизнедеятельности человека в гермообъектах и не поддерживающей горение, что позволяет
предотвратить возникновение пожаров.
Пожаробезопасность среды можно повысить снижением содержания кислорода до 14-15%. Однако при
указанном содержании кислорода в среде обитания у человека может возникнуть кислородное голодание, а
потому газовая среда с таким составом при нормальном барометрическом давлении является неблагоприятной
для жизнедеятельности и работоспособности персонала гермообъектов. Добавление в среду аргона позволяет
нивелировать отрицательные эффекты гипоксии и сохранить работоспособность человека на прежнем уровне.
Кроме того, создание такой среды позволяет снизить затраты кислорода.
Следует отметить, что исследования аргона полезны при подготовке межпланетных экспедиций к планетам,
атмосфера которых содержит аргон. Селективная сорбция из атмосферы и компрессия индифферентных газов
позволяет получить газовую смесь, которую можно использовать для разбавления кислорода при создании
искусственной газовой среды в обитаемых гермообъектах. Т.е. физические свойства аргона открывают
перспективы для создания на его основе искусственных атмосфер планет с низкой гравитацией, пригодных для
колонизации и жизнедеятельности.
Получение. Поскольку практически весь аргон рано или поздно возвращается в атмосферу, т.к. при
использовании он не претерпевает никаких физических или химических изменений (исключение составляют
весьма незначительные количества изотопов аргона, расходуемые на получение в ядерных реакциях новых
элементов и изотопов), то этот источник аргона неисчерпаем.
Получают аргон как побочный продукт при разделении воздуха на кислород и азот. Обычно используют
воздухоразделительные аппараты двукратной ректификации, состоящие из нижней колонны высокого давления
(предварительное разделение), верхней колонны низкого давления и промежуточного конденсатора-испарителя.
В конечном счете азот отводится сверху, а кислород - из пространства над конденсатором.
Летучесть аргона больше, чем кислорода, но меньше, чем азота. Поэтому аргонную фракцию отбирают в точке, находящейся
примерно на трети высоты верхней колонны, и отводят в специальную колонну. Состав аргонной фракции: 10-12% аргона, до 0,5% азота,
остальное - кислород. В «аргонной» колонне, присоединенной к основному аппарату, получают аргон с примесью 3-10% кислорода и 3-
5% азота. Дальше следует очистка «сырого» аргона от кислорода (химическим путем или адсорбцией) и от азота (ректификацией). В
промышленных масштабах ныне получают аргон до 99,99%-ной чистоты. Аргон извлекают также из отходов аммиачного производства -
из азота, оставшегося после того, как большую его часть связали водородом.
Криптон. Имя этого газа в переводе с греческого значит «скрытный». Название несколько неожиданное
для элемента, который сам шел в руки исследователя. Ведь открыл его Рамзай, намереваясь выделить гелий из
жидкого воздуха и пытаясь обнаружить его в высококипящих фракциях воздуха. Разумеется, гелия, самого
низкокипящего из всех газов, там не могло быть, но зато в спектре тяжелых фракций образовались желтая и
зеленая линии в тех местах, где подобных следов не оставлял ни один из известных элементов. Так был открыт
криптон.
Физические свойства. Структура кристаллической решетки - гранецентрированная кубическая,
постоянная решетки - 5,720 А. Радиус атома - 112 пкм. Электронные оболочки заполнены: 2,8,18,8. Число
протонов/электронов - 36, нейтронов - 48.
Молекула криптона одноатомна.
Криптон - первый из тяжелых благородных газов. Такое деление не искусственно. Обратите внимание на
большой разрыв между значениями критических величин легких и тяжелых благородных газов. У первых они
крайне низки, у вторых значительно выше. Так, точки кипения криптона и гелия разнятся на 116,1 °C. Сильно
разнятся и другие важнейшие характеристики. Объяснить это логичнее всего характером сил межмолекулярного
взаимодействия: с увеличением молекулярного веса благородного газа резко вырастает сила взаимопритяжения
молекул.
Теплопроводность - 0,01 Дж/м сек градус, электропроводность - 0,1/мОм см, поляризуемость - 2,49 А3.
Температура плавления (по разным данным) -157,2 - -156,6 °C (115,95-116,6°К, -251,0 °F), температура кипения
-153,4 - -152,9°С (119,75-120,85°К, -244,12 °F), теплота плавления - 1,638 кДж/моль, теплота испарения - 9,03-
9,05 кДж/моль.
Энергия ионизации: 1-я - 1350,7 кДж/моль, 2-я - 2350,3 кДж/моль, 3-я - 3565,1 кДж/моль. Криптон
превращается в жидкость при - 153,9°С (или при 20 °C и давлении около 60 кгс/см2), а уже при - 156,6°С он
отвердевает. Заметим попутно, что малые температурные интервалы между жидким и твердым состояниями
характерны для всех благородных газов. Это свидетельствует о слабости сил межмолекулярного взаимодействия,
- 145-
что вполне естественно: у этих атомов «замкнутые», целиком заполненные электронные оболочки.
Плотность криптона - в 2,1 раза больше, а теплопроводность - в 1,9 раза меньше, чем у аргона.
Газообразный криптон в 2,87 раза тяжелее воздуха, а жидкий - в 2,14 раза тяжелее воды. Кг слабо растворяется в
воде (при 37°С = 0,045), растворимость в масле 0,43. Краств.(масло/вода) = 9,6.
Природный криптон состоит из шести стабильных изотопов: 78Кг, 80Кг, 82Кг, 83Кг, 84Кг и 86Кг. В ядерных
реакциях искусственно получены 17 радиоактивных изотопов криптона с массовыми числами от 74 до 97.
Некоторые из этих изотопов нашли применение как радиоактивные индикаторы и генераторы излучения. Особо
важным оказался криптон-85 - почти чистый бета-излучатель с периодом полураспада 10,3 года.
Спектр криптона изобилует линиями во всем видимом диапазоне, особенно в коротковолновой области.
Самые яркие линии расположены между 4807 и 5870 А, оттого в обычных условиях криптон дает зеленовато-
голубое свечение.
Криптон, как и все инертные газы, не вступает в реакции с воздухом, НС1, HNO3, NaOH, не образует
гидридов, оксидов и хлоридов. Однако есть одно обстоятельство, которое в физическом и отчасти химическом
смысле приближает криптон к обычным, «нормальным» газам. В атоме криптона 36 электронов, распределенных
на четырех энергетических уровнях (оболочках). В атомах тяжелых благородных газов внешние электронные
оболочки замкнутые. Но будучи сравнительно отдаленными от ядра, оболочки получают некоторую
автономность. Чем тяжелее атомы инертного газа, тем больше их способность объединяться с некоторыми
другими атомами.
Химия «инертных» газов - новая область науки. Как уже было сказано (см. Инертные газы), известны
кристаллические клатратные соединения криптона с Н2О, H2S, SO2, галогеноводородами, фенолами, толуолом и
другими органическими веществами. Они устойчивы даже при комнатной температуре под давлением 2-4 атм.
Но еще в 40-х годах советский ученый Б.А.Никитин показал, что в клатратных соединениях связь молекулярная,
в них валентные электроны не взаимодействуют. В 1933 г. Лайнус Полинг, позже дважды лауреат Нобелевской
премии, развивая представление о валентных связях, предсказал возможность существования фторидов криптона
и ксенона. Но лишь в 1962 г. было получено первое такое соединение - гексафтороплатинат ксенона. Вслед за
тем были синтезированы фториды криптона, ксенона, радона и многочисленные их производные.
Разумеется, соединения криптона и других благородных газов получить нелегко. Так, кристаллический КгРг был получен в
результате воздействия тихого электрического разряда на смесь из фтора, криптона и аргона в молярном отношении 1:70:200. Условия
реакции: давление - 20 мм ртутного столба, температура - минус 183°С.
Свойства дифторида криптона достаточно обычны: при комнатной температуре он неустойчив, но при температуре сухого льда (-
78°С) его можно хранить очень долго. И не только хранить, а и исследовать взаимодействие этих бесцветных кристаллов с другими
веществами. Дифторид криптона - весьма активный окислитель. Он вытесняет хлор из соляной кислоты и кислород из воды. Реагируя с
органическими соединениями, он не только окисляет их - иногда при этом происходит замена хлора на фтор в органической молекуле.
Впрочем, многие органические вещества, например этиловый спирт, от соприкосновения с дифторидом криптона воспламеняются. Через
фторид криптона получены соединения этого элемента с переходными металлами; во всех этих соединениях есть и фтор. Общая
формула таких соединений KrF+MeF-6. Исключения составляют соединения мышьяка и сурьмы: Kr2F3+AsF-6, Кг2Рз+ЗЬР-е и KrF+Sb2F~n. В
реакциях с дифторидом криптона как очень сильным окислителем были получены некоторые уникальные неорганические соединения -
пентафторид золота AuFe, гептафторид брома BrFz, перброматы.
Существует две трактовки связи в молекуле дифторида криптона. При контакте с таким активным
партнером как фтор, электроны атома криптона переходят с /2-орбитали на вакантную J-орбиталь; это ведет к
образованию гибридной /2<У-орбитали, возникает ковалентная связь между «партнерами».
Вторая трактовка: /2-орбиталь атома криптона, несущая два электрона, вступает во взаимодействие с двумя
одноэлектронными орбиталями атома фтора. Возникает смешанная ковалентно-ионная делокализованная связь.
Происхождение. Криптон - достаточно редкий и рассеянный газ. На Земле его больше всего в атмосфере-
3-10 4% (по весу). Содержание криптона в атмосфере очень медленно (даже в масштабах геологических эпох)
нарастает: криптон «выдыхают» некоторые минералы. В горных породах, природных водах и атмосфере есть все
стабильные изотопы криптона. Обильнее прочих представлен 84Кг, на его долю приходится 56,9% атмосферного
криптона.
Известно, что гелий, радон, почти весь аргон и, вероятно, неон нашей планеты имеют радиогенное
происхождение, т.е. они - продукты радиоактивного распада. А как обстоит дело с криптоном?
Среди известных природных ядерных процессов, порождающих криптон, наибольший интерес
представляет самопроизвольное деление ядер урана и тория.
В 1939 г. Г.Н.Флеров и К.А.Петржак установили, что в природе (очень редко) происходит
самопроизвольное расщепление ядер урана-238 на два осколка примерно равной массы. Еще реже таким же
образом делятся ядра232ТЬ и 235U. Осколки - это атомы изотопов средней части периодической системы
элементов. Будучи неустойчивыми («перегруженными» нейтронами), эти осколки проходят по цепи
последовательных бета-распадов. Среди конечных продуктов распада есть и стабильные тяжелые изотопы
криптона.
Подсчеты, однако, показывают, что радиоактивный распад (включая деление урана-235 медленными
нейтронами) - не главный «изготовитель» криптона. За время существования Земли (если считать его равным
- 146-
4,5 млрд лет) эти процессы смогли выработать не более двух-трех десятых процента существующего на нашей
планете криптона. О происхождении основной части криптона существует две различные гипотезы.
Согласно первой из них - земной криптоИ возник в недрах планеты из трансурановых элементов, некогда
существовавших на Земле. Следы их существования усматривают в том, что в земной коре есть элементы-
долгожители нептуниевого радиоактивного ряда (ныне целиком искусственно воссозданного). Другой подобный
след - микроколичества плутония и нептуния в земных минералах, хотя они могут быть и продуктами облучения
урана космическими нейтронами. В пользу этой гипотезы говорит тот факт, что искусственно полученные
актиноиды (не все, но многие) - активные «генераторы» криптона. Их ядра самопроизвольно делятся намного
чаще, чем ядра атомов урана.
По второй гипотезе земной криптон (как и ксенон) пришел на Землю из Вселенной, в процессе зарождения
Земли. Он присутствовал еще в протопланетном облаке, его сорбировала первичная земная материя, откуда он
потом, при разогреве планеты, выделился в атмосферу. В пользу этой гипотезы говорит, в частности, то, что
криптон - газ тяжелый, малолетучий и относительно легко конденсирующийся (в отличие от иных компонентов
первичной атмосферы) - вряд ли смог бы оставить Землю на первых фазах ее формирования.
Скорее всего, криптон нашей планеты представляет собой смесь газов как космического, так и земного
происхождения. По данным исследований последних лет, земного намного больше.
Биологические эффекты. Криптон - один из самых малоизученных инертных газов с точки зрения
биологических эффектов. Известно, что криптон, как и другие инертные газы, обладает наркотическим эффектом
при повышенном давлении (см. раздел «Гипербарическая физиология»).
В ГНЦ РФ-ИМБП РАН были определены наркотические концентрации криптона для различных животных и человека. Также
показано, что дыхание нормоксической кислородно-криптоновой смесью при нормальном и повышенном давлении вызывает изменения
электрической активности головного мозга человека, свидетельствующие об анестетическом эффекте криптона.
Но, как и в случае с аргоном, его биологическое действие на этом не заканчивается. В ГНЦ РФ-ИМБП РАН
последние 10 лет проводятся исследования влияния криптона на живые организмы, результаты которых
приоткрывают завесу над эффектами криптона и свидетельствуют о необходимости его дальнейшего изучения.
Так, было показано, что исследованные концентрации криптона в среде не оказывали выраженного влияния
на формирование органов и тканей как в процессе регенерации, так и в процессе эмбрионального развития. При
наличии внешнего токсического воздействия криптон несколько нивелировал отрицательные эффекты этого
воздействия.
В экспериментах на плоских червях планариях было показано, что криптон в среде не замедляет темпов регенерации головы, в
частности головных ганглиев нервной системы, а в среде, насыщенной аммиаком и токсичной для планарий, увеличивает выживаемость.
Парциальное давление криптона 3,0 кгс/см2 в нормоксической среде не вызывает патологий эмбрионального развития японского
перепела, а в гипоксической среде возможно обладает протекторными, антигипоксическими свойствами. На начальных стадиях
эмбриогенеза криптон в среде стимулирует развитие эмбрионов.
Полученные результаты, пока не получили четкого объяснения, но свидетельствуют об определенном
биологическом действии криптона на клетки и ткани. Авторы связывают это действие с возможным развитием
клатратного мезабиоза.
При исследовании эмбрионального развития японского перепела при парциальном давлении криптона 5,0 кгс/см2 обнаружено, что
на 5-6 сутки развития происходит прекращение развития эмбрионов без видимых патологий.
Анализ скорости роста головы лабораторных планарий в воде, насыщенной криптоном, показал, что если
при инкубации в течение 96 ч при давлении 3 кгс/см2. отмечается тенденция к увеличению скорости регенерации,
то увеличение парциального давления до 6 кгс/см2 приводит к некоторому уменьшению скорости роста головы у
лабораторных планарий как по сравнению с контролем, так и по сравнению с инкубацией в течение такого же
времени при 3 кгс/см2 (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Скорость регенерации головы лабораторных планарий в среде, насыщенной криптоном,
в зависимости от величины парциального давления криптона (ДГ, ДТ - длина; ПГ, ПТ - площадь
головы и туловища, соответственно)
- 147-
Применение. Производство электроламп - главный потребитель криптона. Небольшие грибовидные лампы
с криптоновым (или криптоно-ксеноновым) наполнением постепенно теснят лампы аргоно-азотного наполнения,
которые в свое время вытеснили пустотные и азотонаполненные лампы.
Достоинства криптона в лампах накаливания очевидны: он в 2,1 раза тяжелее аргона и почти вдвое хуже
проводит тепло. В более плотном газе замедляется распыление раскаленной вольфрамовой нити - это
увеличивает стабильность светового потока. Малая же теплопроводность криптона способствует увеличению
доли видимого излучения в общем потоке лучистой энергии. Криптоновое наполнение в сравнении с аргоновым
повышает мощность ламп на 5-15% и сроки службы на 40-170%. Вдобавок наполовину уменьшается объем
колбы.
Криптоном заполняют и газосветные трубки низкого давления - преимущественно рекламные. Используют
этот газ и в конструкциях ламп высокого давления. Яркий белый (с розоватым оттенком) свет таких ламп нужен в
лакокрасочной и текстильной промышленности, при освещении сцен телевизионных студий, при киносъемках.
Некоторые из таких ламп служат мощными источниками инфракрасного излучения.
В 1957 г. на некоторых железных дорогах и рудниках США появились так называемые атомные лампы - предупредительные
светящиеся знаки, не нуждающиеся в электропитании. В этих лампах есть радиоизотопы криптона, в основном ^Кг; их излучение
вызывает свечение специального состава, нанесенного на внутреннюю поверхность рефлектора. Свет такой лампы виден на расстоянии
500 м.
Криптон имеет отношение к определению эталонных мер длины: если ранее эталоном метра был платино-
иридиевый стержень, хранящийся в Севре близ Парижа, то согласно международному соглашению,
заключенному в 1960 г., метр определяется как 1650763,73 длины волны оранжевой линии стабильного изотопа
криптон-86.
Дыхательные смеси, содержащие криптон, пока не применяются в медицине, однако в будущем он видимо
сможет успешно заменить ксенон, например, при лечении ряда заболеваний, сопровождающихся бессонницей,
реактивными состояниями, неврозами различной этиологии и т.д. В настоящее время идут физиологические
исследования на животных и с участием человека, результаты которых постепенно приближают накопленный
материал к оформлению фармакопейной статьи (см. главу ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ
СМЕСЯМИ).
Получение. Криптон получают из воздуха. Чтобы получить литр криптона, приходится переработать более
миллиона литров воздуха. Тем не менее, современные масштабы производства кислорода позволяют попутно
извлекать довольно значительные и с каждым годом возрастающие количества криптона. Как наименее летучие
компоненты воздуха, криптон и ксенон скапливаются в самой «теплой» части воздухоразделительного аппарата
вместе с жидким кислородом. Ожиженную кислородную фракцию направляют в ректификационную колонну,
нижняя часть которой (конденсатор) охлаждается жидким азотом. Здесь получается «бедный» криптоновый
концентрат, содержащий 0,1-0,2% Кг; в 400 раз больше чем в исходной кислородной фракции.
Прежде чем продолжить ректификацию, «бедный» концентрат очищают от метана, ацетилена и прочих
углеводородов. Такая операция необходима, чтобы исключить опасность взрыва на последующих стадиях
отделения криптона. Микропримеси углеводородов в воздухе есть всегда. Причины их появления: испарение
нефтепродуктов, утечка природного газа, бактериальный распад органических остатков и, наконец,
промышленные выбросы.
В контактных аппаратах при 700°С в присутствии катализатора - СиО или А12О3 - большая часть
углеводородов выгорает. Очищенную смесь кислорода и криптона снова превращают в жидкость и отправляют
во вторую ректификационную колонну. Здесь получают уже богатый концентрат - в нем 10-20% криптона. Но
параллельно опять возрастает содержание углеводородов. И опять смесь переводится в газообразное состояние, и
опять следует выжигание углеводородов. Затем весь этот цикл повторяется еще раз.
Окончательная криптоно-ксеноновая смесь содержит 90-98% Кг + Хе. Для тонкой очистки этой смеси
остатки кислорода связывают водородом в воду, а примесь азота удаляют, пропуская смесь над стружками
магния, - азот реагирует с ним, образуя нитрид.
Последний этап - разделение криптона и ксенона. Жидкую смесь опять превращают в газ и направляют в
адсорбер с активированным углем. Здесь при температуре 65-75°С ксенон и некоторое количество криптона
поглощаются углем, а выходящий из адсорбера газ содержит по меньшей мере 97% криптона.
Захоронение. Развитие ядерной энергетики обострило вопрос захоронения радиоактивных отходов, в том
числе и криптона-85. Чтобы исключить выброс его в атмосферу и связанную с этим радиационную опасность,
предложено закачивать этот газ под землю в пористые породы. Для этой цели пригодны, в частности, пласты
выработанных газовых месторождений. Этот способ применяют на практике с середины 50-х годов.
Ксенон. Ксенон в переводе с греческого значит «чужой». Когда Рамзай совместно с Траверсом исследовал
наиболее труднолетучую фракцию воздуха, получающуюся посйе отгонки гелия, водорода, неона, кислорода,
азота и аргона, в остатке неочищенного криптона неизменно оставался пузырек газа. Этот газ голубовато
светился в электрическом разряде и давал своеобразный спектр с линиями в областях от оранжевой до
- 148-
фиолетовой. Он действительно выглядел чужим. Любопытно, что с точки зрения химика ксенон на самом деле
оказался «чужим» среди инертных газов. Он первым вступил в химическую реакцию, первым образовал
устойчивое соединение. И потому сделал неуместным сам термин «инертные газы».
Физические свойства. Плотность ксенона при О °C - в 4,5 раза выше, чем у воздуха, в 3,3 раза выше, чем у
аргона. Теплопроводность ксенона - в 3,1 раза меньше, чем аргона. Ксенон слабо растворяется в воде (при 22°С =
0,13, при 37°С - 0,085), значительно лучше в масле (1,7 при 37°С). Краств (масло/вода) = 20. Растворимость в крови
- 0,14. Ксенон тяжелее воздуха в 4,56 раза при нормальном давлении. В нормобарических условиях Рхе в
атмосферном воздухе составляет 0,0000087 кг/см2.
Ксенон в большей степени чем другие инертные газы склонен образовывать клатраты и химические
соединения.
Когда-то сочетание слов «химия ксенона» казалось абсурдным. И все же дерзкая мысль о том, что ксенон может образовывать
устойчивые соединения с галогенами, приходила в голову многим ученым. Так, еще в 1924 г. высказывалась идея, что некоторые
соединения тяжелых инертных газов (в частности, фториды и хлориды ксенона) термодинамически вполне стабильны и могут
существовать при обычных условиях. Через девять лет эту идею поддержали и развили известные теоретики - Полинг и Оддо.
Изучение электронной структуры оболочек криптона и ксенона с позиций квантовой механики привело к
заключению, что эти газы в состоянии образовывать устойчивые соединения с фтором. Однако устойчивые
соединения ксенона с фтором были получены значительно позже. В 1961 г. Бартлетт, сотрудник одного из
университетов Канады, изучая свойства гексафторида платины - соединения более активного, чем сам фтор,
установил, что потенциал ионизации у ксенона ниже, чем у кислорода (12,13 и 12,20 эВ соответственно), а
значит, он в теоретически может образовывать соединение, подобное соединению состава O2PtF6. Бартлетт ставит
опыт и при комнатной температуре из газообразного гексафторида платины и газообразного ксенона получает
твердое оранжево-желтое вещество - гексафторплатинат ксенона XePtF6, поведение которого ничем не
отличается от поведения обычных химических соединений. При нагревании в вакууме XePtF6 возгоняется без
разложения, в воде гидролизуется, выделяя ксенон.
Эксперимент повторили американские ученые. Кроме того, они же впервые синтезировали аналогичные соединения ксенона с
гексафторидами рутения, родия и плутония. Так были открыты первые пять соединений ксенона: XePtFe, Xe(PtFe)2, XeRuFe, XeRhFe,
XePuFe - миф об абсолютной инертности благородных газов развеян и заложено начало химии ксенона.
Затем путем прямого взаимодействия ксенона с фтором при определенных условиях были получены бесцветные кристаллы XeF4,
оказавшегося вполне устойчивым соединением. Молекула его имеет форму квадрата с ионами фтора по углам и ксеноном в центре.
Тетрафторид ксенона фторирует ртуть и платину.
Интересно в химии ксенона то, что, меняя условия реакции, можно получить не только ХеРд, но и другие фториды - XeF2, XeFe. И
если для получения гексафторида ксенона требуются очень жесткие условия: 700°С и 200 атм, то для синтеза дифторида ксенона они
совсем не обязательны. Так, в смеси ксенона и фтора (в молекулярном отношении 1:1) в сосуде из никеля или нержавеющей стали при
повышении давления до 35 атм начинается самопроизвольная реакция. Очень чистый ХеРг получается, если смесь ксенона и фтора
облучить ультрафиолетом. Также ХеРг образуется при действии электрического разряда на смесь ксенона и четырехфтористого углерода.
Большой теоретический интерес представляет метод синтеза дифторида ксенона, основанный на воздействии на смесь газов
ультрафиолетового излучения (длина волн порядка 2500-3500 А). Излучение вызывает расщепление молекул фтора F2 на свободные
атомы, которые необычайно активны. Растворимость дифторида в воде невелика, однако раствор его - сильнейший окислитель.
Постепенно он саморазлагается на ксенон, кислород и фтористый водород; особенно быстро разложение идет в щелочной среде.
Дифторид имеет резкий специфический запах.
Гексафторид ксенона чрезвычайно активен и разлагается со взрывом. Он легко реагирует с фторидами щелочных металлов (кроме
LIF): XeFe + RbF = RbXeFz, но при 50°С эта соль разлагается: 2RbXeF? = XeFe + РЬгХеРв.
Сообщения о синтезе высшего фторида XeFe, устойчивого лишь при температуре ниже 77°К, не подтвердились.
Синтез первых соединений ксенона поставил перед химиками вопрос о месте инертных газов в периодической системе элементов.
Прежде благородные газы были выделены в отдельную нулевую группу, что вполне отвечало представлению об их валентности. Но, когда
ксенон вступил в химическую реакцию, когда стали известны его высший оксид ХеО4 и оксифториды, в которых валентность ксенона равна
8 (а это вполне согласуется со строением его электронной оболочки), инертные газы решили перенести в VIII группу. Нулевая группа
перестала существовать.
Заставить ксенон вступить в реакцию без участия фтора (или некоторых его соединений) пока не удалось. Все известные ныне
соединения ксенона получены из его фторидов. Эти вещества обладают повышенной реакционной способностью. Лучше всего изучено
взаимодействие фторидов ксенона с водой.
Гидролиз XeF4 в кислой среде ведет к образованию окиси ксенона ХеОз - бесцветных, расплывающихся на воздухе кристаллов.
Молекула ХеОз имеет структуру приплюснутой треугольной пирамиды с атомом ксенона в вершине. Это соединение крайне неустойчиво;
при его разложении мощность взрыва приближается к мощности взрыва тротила. Достаточно нескольких сотен миллиграммов ХеОз,
чтобы эксикатор разнесло в куски. Не исключено, что со временем трехокись ксенона будут использовать как взрывчатое вещество
дробящего действия. Такая взрывчатка была бы очень удобна, потому что все продукты взрывной реакции - газы. Пока же это слишком
дорого.
Соответствующая трехокиси неустойчивая кислота шестивалентного ксенона НгХеСМ образуется в результате гидролиза XeFe при
0°С, из которой можно получить ксенонаты бария, аммония, натрия, лития, кальция и калия.
При действии озона на раствор ХеОз в одномолярном едком натре образуется натриевая соль высшей кислоты ксенона №4ХеОв.
Перксенонат натрия может быть выделен в виде бесцветного кристаллогидрата Na4XeOe- 6Н2О. К образованию перксенонатов приводит и
гидролиз XeFe в гидроокисях натрия и калия. Если твердую соль Na4XeOe обработать раствором нитрата свинца, серебра или уранила
-149-
UO22*, получаются соответствующие перксенонаты. Перксенонат серебра - черного цвета, свинца и уранила - желтого. Перксенонат-
анион - самый сильный из ионов окислителей. Чрезвычайно мощный окислитель и перхлорат ксенона Хе(СЮ4)г, в котором ксенон играет
роль катиона. Из всех окислителей-перхлоратов он самый сильный.
Окисел, соответствующий высшей кислоте ксенона, получают при взаимодействии МадХеОб с охлажденной безводной серной
кислотой. Получается уже упоминавшаяся четырехокись ксенона ХеОд. Ее молекула построена в виде тетраэдра с атомом ксенона в
центре. Вещество это нестойко. При температуре выше 0°С оно разлагается на кислород и ксенон. Иногда разложение четырехокиси
ксенона (трехокиси - тоже) носит характер взрыва.
И все-таки большинство известных ныне соединений ксенона (а всего их получено примерно полторы сотни) - бескислородные.
Преимущественно это двойные соли - продукты взаимодействия фторидов ксенона с фторидами сурьмы, мышьяка, бора, тантала,
ниобия, хрома, платиновых металлов.
Сильные окислительные свойства соединений ксенона химики уже используют в своих целях. Так, водные растворы дифторида
ксенона позволили впервые в мировой практике получить перброматы - соединения семивалентного брома, состав которых МВгОд, где М
- одновалентный металл.
Советские химики внесли большой вклад в синтез и изучение соединений благородных газов, ксенона в первую очередь. В 1976 г,
группе ученых во главе с В.А. Легасовым за синтез и исследование физико-химических свойств этих веществ была присуждена
Государственная премия.
Ксенон в природе. Обычный природный ксенон состоит из 9 изотопов, массовые числа которых - 124, 126,
128, 129, 130, 131, 132, 134 и 136. В 1946 г. советский ученый В.Г.Хлопин с сотрудниками впервые установил
присутствие ксенона в осколках, образующихся при спонтанном делении урана. Среди продуктов такого деления
ксенона много - 19% общей суммы осколков. Радиогенный ксенон образуется не только из самого урана, но и из
некоторых продуктов его деления. Например, в ксенон превращается радиогенный теллур - путем двойного бета-
перехода. А при нейтронном захвате бета-активные изотопы теллура превращаются сначала в йод, а затем - в
ксенон.
Радиоактивные изотопы ксенона тоже многочисленны. Их массовые числа - от 121 до 144, а периоды
полураспада - от секунды (144Хе) и почти до двух недель (127Хе).
В 1 м3 воздуха всего лишь 0,08 мл ксенона.
Биологические эффекты. Несомненно, важнейшим эффектом ксенона является наркотическое действие.
Целый спектр физиологических эффектов Хе в нормобарических условиях связан с проявлением сильного
аналгезирующего и анестезирующего действия. Хе способен изменять агрегатное состояние фосфолипидов, как
основного компонента клеточной мембраны и синаптического звена, что обратимо нарушает процесс передачи
нервного импульса. (См. Биологическое действие инертных газов и Лечебные газовые смеси).
Другим важным биологическим свойством ксенона можно считать протекторный эффект,
аналогичный таковому у аргона. Во многих экспериментах in vivo и in vitro были продемонстрированы
нейропротекторное и антигипоксическое действие ксенона. При этом в экспериментах с нейронами
протекторный эффект ксенона сильно снижался преинкубацией нейронов с кальциевым хелатным комплексом
ВАРТА-АМ, что свидетельствует о роли кальция в этом процессе. Связь эффектов ксенона с кальцием была
показана и в экспериментах по изучению влияния этого газа на клеточный цикл. Ксенон после 2-часовой
обработки почти полностью блокирует индукцию клеточного цикла на границе G2-M, а те клетки, которые
проскальзывают через этот блок, затем задерживаются в метафазе. Этот блок полностью устраняется либо
удалением ксенона, либо увеличением концентрации кальция в среде. Предположительно, ксенон создает помехи
некоторой Са2+'зависимой регуляторной системе, необходимой для переходов метафаза-анафаза и G2-M.
Подавление Са2+-сигналов может считаться общим знаменателем эффектов ксенона на клеточный цикл и на
нейронную систему в течение анестезии.
Применение. Без ксенона - тяжелого, редкого и пассивного газа сегодня не могут обойтись многие отрасли
народного хозяйства. Области его применения разнообразны и порой неожиданны.
В светотехнике признание получили ксеноновые лампы высокого давления. В таких лампах светит дуговой
разряд в ксеноне, находящемся под давлением в несколько десятков атмосфер. Свет в ксеноновых лампах
появляется сразу после включения, он ярок и имеет непрерывный спектр - от ультрафиолетового до ближней
области инфракрасного. Цвет его близок к белому с чуть желтоватым оттенком; на него можно смотреть только
через фильтр: глаза не выдерживают таких ярких лучей. Ксеноновые лампы применяются во всех случаях, когда
правильная цветопередача имеет решающее значение: при киносъемках и кинопроекции, при освещении сцены и
телевизионных студий, в текстильной и лакокрасочной промышленности.
Коллектив Московского электролампового завода создал уникальное осветительное устройство - ксеноновый светильник
«Сириус». В лампе используется непрерывный электрический разряд в сосуде из кварцевого стекла, наполненном ксеноном под высоким
давлением. Между двойными стенками сосуда циркулирует охлаждающая его вода. Мощность лампы «Сириус» 300 киловатт. Одна такая
лампа способна осветить большую городскую площадь. Это, пожалуй, самая мощная лампа в мире.
Ксеноном пользуются и медики - при рентгеноскопических обследованиях головного мозга. Как и
баритовая каша, применяющаяся при просвечивании кишечника, ксенон сильно поглощает рентгеновское
излучение и помогает найти места поражения. При этом он совершенно безвреден. Радиоактивный изотоп
ксенон-133 используют при исследовании функциональной деятельности легких и сердца.
- 150-
Промышленность начинает применять фториды ксенона, прежде всего моноизотопные. Изотопы ксенон-
133 и особенно ксенон-135 имеют очень большие сечения захвата тепловых нейтронов, это сильные реакторные
яды. Но после получения твердых и достаточно стойких соединений ксенона появилась надежда использовать это
свойство изотопов ксенона на благо ядерной физики. С другой стороны, возможность связать эти изотопы
фтором позволяет решить и технически, и экологически важную задачу эффективного улавливания этих
изотопов. Кроме того, в виде фторидов ксенона удобно хранить и транспортировать и дефицитный ксенон, и
всеразрушающий фтор.
Окислительные свойства соединений ксенона, прежде всего того же дифторида, уже широко используют в
лабораторной практике и несколько уже - при синтезе новых практически важных веществ. В частности, с
помощью соединений ксенона получают некоторые медицинские препараты, например 5-фторурацил.
Как и другие новые области науки, химия благородных газов, в первую очередь ксенона, развивается очень
быстрыми темпами. Скоро никого уже не удивит, например, реактивный двигатель с ксенонсодержащим
окислителем. Применение ксенона в медицине см. подробно Лечебные газовые смеси.
В циклотронном тандеме. Сейчас физикам уже очевидно, что получать элементы далекой трансурановой
области можно только в ядерных реакциях с участием тяжелых ионов, причем чем тяжелее будут ускоряемые
частицы, тем тяжелее окажется и составное ядро. И пусть оно будет жить неизмеримо малое время; образование
ядер новых элементов возможно не только в результате реакции слияния, но и распада. При распаде
сверхтяжелых ядер могут образовываться и сверхтяжелые осколки - тоже новые ядра. И возможно - ядра атомов
гипотетической пока области относительной стабильности в районе элементов с атомными номерами 114 и 126.
Интерес представляет такая, к примеру, реакция:
гэвдги + 129ихе -> зб7-|46
Ученые надеются, что среди осколков деления такого ядра будут ядра элемента №114 с 184 нейтронами, а они, по расчетам
теоретиков, должны жить достаточно долго.
Опыты по ускорению тяжелых ионов ксенона начались в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований, в 1971 г.
Оказалось, что даже мощности большого дубненского циклотрона У-300 недостаточно, чтобы придать необходимую энергию таким
тяжелым «снарядам» (их пучок к тому же должен быть достаточно интенсивным). Нашли обходный маневр: первоначально ионы ксенона
ускорялись и «обдирались» - теряли электроны в большом циклотроне, а затем по ионопроводу направлялись в малый, где приобретали
необходимую энергию и заряд. Так что не исключено, что ксенон будет полезен и при синтезе новых химических элементов.
Получение. Хотя содержание ксенона в атмосфере крайне мало, именно воздух - практически
единственный и неисчерпаемый источник ксенона, поскольку почти весь ксенон возвращается в атмосферу.
Процесс выделения благородных газов из воздуха описан многократно. Воздух, очищенный предварительно от
углекислоты и влаги, сжижают, а затем начинают испарять. Сначала «летят» более легкие газы. После испарения
основной массы воздуха рассортировывают оставшиеся тяжелые инертные газы (см. Криптон. Получение). Для
получения 1 м3 ксенона нужно переработать 11 млн м3 воздуха.
Радон. Применительно к радону эпитет «самый» можно повторять многократно: самый тяжелый, самый
редкий, самый рассеянный, самый дорогой из всех существующих на Земле газов. И кроме того, самый
токсичный из газов, созданных природой.
Бесспорно, этот газ еще и самый «часто открываемый» из всех инертных газов. Радон открывали неоднократно, и в отличие от
других подобных историй каждое новое открытие не опровергало, а лишь дополняло предыдущие. Дело в том, что никто из ученых не
имел дела с элементом радоном - элементом в обычном для нас понимании этого слова (например «совокупность атомов с общим
числом протонов в ядре»). Кроме того, в первые годы нашего века еще не были открыты протон и нейтрон, не существовало самого
понятия об изотопии. Поэтому когда, продолжая пионерские работы супругов Кюри в области радиоактивности, Резерфорд и Оуэнс,
Рамзай и Содди, Дорн, Дебьерн независимо друг от друга и практически одновременно (1900-1904 гг.) находили изотопы одного и того же
элемента - элемента №86, каждый из них считал, что в каждом из этих исследований был обнаружен свой, новый радиоактивный газ,
новый элемент. Да и не могли они считать иначе: происхождение вновь открытых газов, их главная радиоактивная характеристика -
период полураспада - были далеко не одинаковыми. Резерфордовскую эманацию (название происходит от латинского emanatio -
«истечение») порождал торий. Дебьерновский актинон получался из актиния. Дорновский радон и рамзаевский нитон (от латинского nitens
-«блестящий, светящийся») были дочерним продуктом радия.
Хронологически первой из этих работ была работа Резерфорда и Оуэнса, проведенная в Канаде. Но только Рамзай первым
исследовал свой нитон как химический элемент, выяснил характерные для него спектральные линии, определил атомную массу, объяснил
химическую индифферентность и нашел место для этого элемента в периодической системе.
Свойства. Описать свойство и строение радона сложно, поскольку радон трудно назвать чистой воды
элементом. Под этим названием объединены несколько эманаций, каждая из которых имеет предшественником
разные элементы и может отличаться от других по свойствам.
Радон, открытый Дорном, образуется при альфа-распаде радия-226. Массовое число этого изотопа - 222,
период полураспада - 3,82 суток. Существует в природе как одно из промежуточных звеньев в цепи распада
урана-238.
Эманация тория (торон), открытая Резерфордом и Оуэнсом, член другого естественного радиоактивного
семейства - семейства тория. Это изотоп с массовым числом 220 и периодом полураспада 54,5 секунды.
-151 -
Актинон, открытый Дебьерном, тоже член радиоактивного семейства тория. Это третий природный изотоп
радона и из природных - самый короткоживущий. Его период полураспада меньше 4 секунд (точнее, 3,92
секунды), массовое число 219.
Нитон - то же самое, что радон.
Долгое время «суммарным» названием было слово «эманация». Собственно, до 1918 г. не было ни торона,
ни актинона - были эманация тория и эманация актиния. Позже, однако, международные организации, ведающие
химической номенклатурой, сделали общепринятым нынешнее название. С одной стороны, это можно объяснить
стремлением к унификации: название «радон» более созвучно названиям прочих элементов, чем «эманация». Ас
другой стороны, все-таки именно радон оказался самой долгоживущей и самой полезной из всех эманаций.
Всего сейчас известно 19 изотопов радона с массовыми числами 204 и от 206 до 224. Искусственным путем
получено 16 изотопов. Нейтронодефицитные изотопы с массовыми числами до 212 получают в реакциях
глубокого расщепления ядер урана и тория высокоэнергичными протонами. Эти изотопы нужны для получения и
исследования искусственного элемента астата. Эффективный метод разделения нейтронодефицитных изотопов
радона разработан в Объединенном институте ядерных исследований.
Температура кипения - минус 62°С. При этой температуре при атмосферном давлении радон сгущается в
жидкость, малейшая капелька которой ярко флуоресцирует голубым или фиолетовым светом, который
сравнивают с электрическим. При -71 °C она застывает в твердую непрозрачную массу.
Сочетание в атоме эманации неустойчивого ядра с замкнутой электронной оболочкой во всех слоях
представляет явление абсолютно исключительное в природе. Вследствие замкнутой электронной оболочки радон
долгое время считался таким же инертным газом, как и его соседи по подгруппе. Однако представление об
абсолютной химической инертности радона, как, впрочем, и других тяжелых благородных газов, ушло в прошлое
очень давно. Еще до войны член-корреспондент Академии наук СССР Б.А.Никитин в ленинградском Радиевом
институте получил и исследовал первые комплексные соединения радона - с водой, фенолом и некоторыми
другими веществами. Уже из формул этих соединений: Rn-б Н2О, Кп-2СбН5ОН, Кп-2СНзСбН5 - видно, что это так
называемые соединения включения, что радон в них связан с молекулами воды или органического вещества
лишь силами Ван-дер-Ваальса. Позже, в 60-х годах, были получены и истинные соединения радона. По
сложившимся к этому времени теоретическим представлениям о галогенидах благородных газов, достаточной
химической стойкостью должны обладать соединения радона RnF2, RnF4, RnCl4, RnF6.
Фториды радона были получены сразу же после первых фторидов ксенона, однако точно идентифицировать их не удалось. Скорее
всего, полученное малолетучее вещество представляет собой смесь фторидов радона. В отличие от довольно летучих фторидов ксенона,
это вещество не возгоняется до температуры 250°С. Водород восстанавливает его при 500°С.
И наконец, заканчивая рассказ о химии радона, следует упомянуть об одном неудачном опыте,
проделанном в начале века Резерфордом. Зная, что распад радия приводит к образованию гелия и радона,
Резерфорд (не надеясь в общем-то на успех) попытался провести обратную реакцию: Rn + Не —> Ra. Естественно,
ничего из этого не получилось.
Характерна способность эманации придавать всем соприкасающимся с ними телам наведенную
радиоактивность. Последняя есть прямое следствие того, что радон и его изотопы — газы, в результате распада
которых образуются твердые радиоактивные вещества. Выделяясь из относительно разреженных газовых
молекул, эти вещества оседают в виде тончайшего налета на поверхности тел. Так можно активировать предметы
одежды, кожный покров животных и человека, стены, листы бумаги, металлические пластины и т. д. Состав
излучения активных осадков сложен; в него входят а-, 0-частицы и у-кванты обширного энергетического спектра.
Более однородна a-радиация, возникающая при непосредственном распаде эманаций и при образовании их из
предшественников.
Радон в природе. В естественных условиях неизвестен какой-либо другой радиоактивный газ, кроме трех
изотопов радона, а также следов 37Аг, 41Аг и 85Кг, появляющихся в атмосфере вследствие воздействия
космических лучей высоких энергий на аргон и криптон. В природе радона очень мало - его можно отнести к
числу наименее распространенных на нашей планете химических элементов. Содержание радона в атмосфере
оценивается цифрой 7-10—17% по весу. В земной коре его также очень мало - он же образуется преимущественно
из сверхредкого радия. Срок жизни всех изотопов эманации мал, и это обстоятельство, усугубляемое
газообразным состоянием эманации, определяет необычайную рассеянность и малое содержание ее на Земле.
Наибольшим периодом полураспада обладает радон: 3 дня 19 час 12 мин. У торона он равен 54,5 сек, у актинона
— 3,92 сек.
Биологические эффекты. Среди радиоактивных ядов радон - один из самых опасных. Не случайно
допустимая для человека доза радона в 10 раз меньше допустимой дозы бета- и гамма-излучений. Высокая
токсичность обусловлена не самой молекулой радона, а как раз интенсивным потоком а-, 0- и у-лучей,
возникающим при распаде радона и его дочерних элементов, бее исследователи, работавшие с твердым радоном,
подчеркивают непрозрачность этого вещества. А причина непрозрачности одна: моментальное оседание твердых
продуктов распада в организме в виде тончайшего налета. Эти продукты «выдают» весь комплекс излучений:
- 152-
альфа-лучи - малопроникающие, но очень энергичные; бета-лучи; жесткое гамма-излучение. Наибольшее
токсическое действие оказывают а-частицы, несмотря на то, что в мягких тканях тела их пробег составляет
только 45-60 мк. При равных дозах облучения биологическая эффективность их в 10-20 раз выше, чем р- и у-
излучений, хотя проникающая способность последних намного сильнее. Дело в том, что плотность ионизации а-
излучения на два и три порядка больше плотности ионизации Р- и у-излучений.
Действие радона на организм разносторонне. Главное воздействие он оказывает на те органы, клетки
которых интенсивно размножаются, в частности на органы кроветворения. Поражение радоном вызывает
кровоизлияния, развитие злокачественных опухолей в виде сарком, рака легких, кожи и др. Установлено, что
доза радона, предельно допустимая для человека, не должна превышать 0,003 рентгена в сутки.
Через 60-30 мин после введения в кровь кролика 10-130 мккюри радона в ней резко падает число
лейкоцитов. Вслед за тем поражаются лимфатические узлы и селезенка, в меньшей мере — костный мозг.
Эритроциты почти не изменяются. При периодическом вдыхании воздуха, содержащего 1 мккюри/л радона,
мыши погибают через несколько недель. В организме человека радон и активные продукты его распада
задерживаются на многие часы.
Применение. Несмотря на радиотоксичность радона, радоновые ванны издавна занимают заметное место в
арсенале курортологии и физиотерапии. Растворенный в воде радон (в ультрамикродозах) оказывает
положительное воздействие на центральную нервную систему, на многие функции организма.
Медики полагают, что роль самого радона-222 здесь минимальна. Он же испускает лишь альфа-частицы,
абсолютное большинство которых задерживается водой и на кожу не попадает. Зато активный налет продуктов
распада радона продолжает действовать на организм и после прекращения процедуры. Радоновые ванны -
эффективное средство лечения многих заболеваний - сердечно-сосудистых, кожных, а также нервной системы.
Иногда радоновую воду прописывают и внутрь - для воздействия на органы пищеварения. Эффективны также
радоновые грязи и вдыхание обогащенного радоном воздуха. Однако, как всякое сильнодействующее средство,
радон требует постоянного врачебного контроля и очень точной дозировки. При некоторых заболеваниях
радонотерапия абсолютно противопоказана.
Медицина использует как природные воды, содержащие радон, так и искусственно приготовленные. Радон
получают из радия, и клинике вполне достаточно миллиграммов этого элемента, чтобы в течение долгого (по
сути дела, неограниченно долгого) времени ежедневно готовить десятки радоновых ванн.
Эманирование - выделение радона твердыми телами, содержащими материнский элемент, зависит от
температуры, влажности и структуры тела и меняется в очень щироких пределах. Отсюда большие возможности
эманационного метода исследования твердых веществ в промышленности и науке. Сравнительно недавно
советскими учеными было установлено повышение концентрации радона и некоторых других элементов в
подземных водах, находящихся близ эпицентра землетрясения. Это позволило создать метод прогноза
землетрясений, который уже не раз оправдал себя на практике.
С помощью эманометров определяют, например, содержание радона в почвенном воздухе, и по этой
характеристике судят о плотности и газопроницаемости горных пород. Засасывая воздух из буровых скважин с
разных горизонтов, по содержанию радона определяют свойства горных пород на больших глубинах. По
эманационным аномалиям геофизики судят о содержании радиоактивных руд в различных участках земной коры.
Излучение радона помогает исследовать состояние и дефекты различных материалов. В частности,
радоновыми индикаторами пользуются для контроля противогазов на герметичность. Радон же помогает иногда
следить за ходом технологических процессов в производстве таких несходных материалов, как сталь и стекло.
- 153-
Раздел 2. Гипербарическая физиология
Факторы повышенного давления водной и газовой среды, действующие на организм
По своему характеру факторы, действующие на организм в водной или газовой среде, можно разделить на
специфические и неспецифические.
К специфическим относятся такие факторы, которые неотделимы от условий, с которыми организм
встречается при погружениях под воду или в сухой барокамере. Специфические факторы обусловлены
свойствами газовой и водной сред, дыхательных газовых смесей, компрессией, изопрессией, декомпрессией,
физиолого-гигиеническими параметрами водолазного снаряжения и обитаемых барокамер.
К неспецифическим факторам погружений можно отнести гидрометеорологические условия, химические
и биологические особенности водной среды, режимы погружений, отдыха и питания, опыт погружений и
индивидуальную чувствительность (устойчивость) к факторам водной и гипербарической газовой сред.
К факторам, действующим на организм животных и человека при погружениях, относятся:
I. Факторы, связанные с физико-химическими свойствами газов под давлением
1.	Общее равномерное, объемное сжатие тканей организма.
2.	Объемное сжатие, расширение газовых полостей организма, избыточное растворение индифферентных
газов в тканях, свободное газообразование при компрессии и декомпрессии.
3.	Наркотическое и токсическое действие индифферентных газов и газообразных вредных веществ.
4.	Токсическое действие кислорода.
5.	Изменение плотности дыхательной газовой смеси.
6.	Изменение теплорегуляции, артикуляции и слухового восприятия.
II. Факторы, связанные с физико-химическими свойствами воды и гидросферой
1.	Общее равномерное объемное сжатие тканей организма.
2.	Неравномерное по высоте обжатие тканей организма.
3.	Гидроневесомость, ограничение подвижности за счет высокой плотности среды.
4.	Изменение теплосъема, зрительного и слухового восприятия.
5.	Утопление.
6.	Опасные морские животные.
III. Факторы, связанные со свойствами замкнутого пространства, создаваемого гипербарической
техникой, а также с дыханием из водолазных дыхательных аппаратов.
1.	Ограничение подвижности.
2.	Сенсорная монотонность.
3.	Изменение межличностных отношений.
4.	Повышенная и измененная микробная обсемененность.
5.	Повышенная концентрация антропогенных и техногенных вредных веществ (газов и аэрозолей).
6.	Повышенная плотность и сопротивление внешнему дыханию
7.	Гипоксия
В условиях повышенного давления обычно действует комплекс вышеперечисленных факторов, однако,
ведущими из них являются: гидростатическое и атмосферное давление (давление per se); измененное
парциальное давление кислорода и индифферентных газов-разбавителей кислорода, механизмам которых будут
посвящены отдельные главы.
В	данной главе будут рассмотрены наиболее значимые из перечисленных выше факторов.
Механическое давление водной и газовой сред (объемное сжатие)
На поверхности Земли на все участки тела человека воздействует механическое давление столба
атмосферного воздуха, равное 1 кгс/см2, или около 0,1 МПа (мегапаскалей). Однако внешне это ничем не
проявляется. Поскольку в среднем поверхность тела человека составляет 1,8 м2 (или 18000 см2), он в обычных
условиях испытывает давление, равное примерно 18 т. При погружении водолаза под воду на него действует
механическое давление, обусловленное как давлением столба воды, так и давлением воздушного столба. На
каждые 10 м глубины погружения давление воды увеличивается на 1 кгс/см2. То есть, на 10 м водолаз
испытывает абсолютное давление 2 кгс/см2 (избыточное давление 1 кгс/см2 воды + давление 1 кгс/см2 столба
воздуха), на 20 м - абсолютное давление 3 кгс/см2 (избыточное давление 2 кгс/см2 воды + давление 1 кгс/см2
столба воздуха) и т.д. На глубине 60 м абсолютное давление составит 7 кгс/см2, а общее давление на организм
будет равно 7 • 18 = 126 т. Это громадное давление также практически не ощущается. Исследованиями последних
лет было установлено, что при общем объемном сжатии организм человека без механических нарушений может
переносить давление 70 кгс/см2 (700 м). Наземные млекопитающие животные, как показывают многочисленные
исследования, могут благополучно переносить вдвое-втрое большие величины давления. Это объясняется тем,
что организм человека состоит из жидких сред и твердых клеточных элементов, которые практически не
- 154-
сжимаемы. В процессе объемной компрессии происходит равномерное распределение напряжения во всем
объеме организма, вследствие чего в тканях создается внутреннее противодавление, равное величине внешнего
давления.	'
Рис. 2.18. Давление столба
воды на водолаза
Из-за большой плотности воды она оказывает неравномерное давление на
верхние и нижние части тела при нахождении человека в вертикальном
положении (рис. 2.18). Эта разница гидростатического давления составляет
около 0,17-0,18 кгс/см2, что приводит к постоянному обжатию ног,
выраженному нарушению кровоснабжения в них и более быстрому
охлаждению, а также переполнению кровью верхних участков тела. При спуске
в вентилируемом снаряжении разница гидростатического давления составит
лишь около 0,1 кгс/см2, поскольку верхняя часть туловища водолаза примерно
до уровня нижней части грудной клетки (h на рис. 2.18) находится в воздушной
подушке.
Механическое действие сжатого воздуха идентично механическому
действию водной среды с той лишь разницей, что при этом существует только
объемное сжатие организма без воздействия неравномерного по высоте
давления, характерного для водной среды.
Объемное сжатие, расширение газовых полостей организма
В организме человека имеются полости, содержащие воздух (среднее ухо и придаточные пазухи носа,
легкие, желудочно-кишечный тракт), которые при нормальных условиях сообщаются с окружающей воздушной
средой. При изменении давления окружающей газовой среды в таких полостях может создаваться разность
давлений, которая может вызывать травматические поражения прилегающих тканей, в том числе баротравмы
различных органов (уха и придаточных пазух носа, легких и внутренних органов). Чем больше разность давлений
и меньше механическая прочность тканей, тем раньше проявляются повреждения и тем сильнее они бывают
выражены. Разница давления в 0,5-1 кгс/см2 может привести к чрезвычайно сильным травматическим
повреждениям.
Избыточное растворение азота
В земных условиях жидкости и ткани организма человека насыщены азотом, кислородом, диоксидом
углерода и в меньшей степени другими газами. При нормальном атмосферном давлении во всех тканях
организма человека со средней массой тела (70 кг) содержится около 1000 см3 (1л) растворенного азота. При
повышении окружающего давления воздуха в легких возрастает парциальное давление азота, который
дополнительно насыщает жидкие среды и ткани организма.
Величины парциальных давлений азота и кислорода в сжатом воздухе на различных глубинах (при
различных величинах повышенного давления в барокамере) приведены в табл. 2.10.
Таблица 2.10. Парциальные давления азота и кислорода в сжатом воздухе
на различных глубинах (при различных величинах повышенного давления в барокамере)
Глубина спуска под воду (м)	Избыточное давление в барокамере (кгс/см2)	Парциальное давление в воздухе (кгс/см )	
		азота	кислорода
0	0,0	0,79	0,21
10	1,0	1,58	0,42
20	2,0	2,37	0,63
30	3,0	3,16	0,84
40	4,0	3,95	1,05
50	5,0	4,74	1,26
60	6,0	5,53	1,47
70	7,0	6,32	1,68
80	8,0	7,11	1,89
-	9,0	7,90	2,10
-	10,0	8,69	2,31
- 155-
Примечание. При расчете парциального давления азота воздуха обычно учитывается суммарное процентное
содержание газов в воздухе за вычетом кислорода (100 - 20,9 « 79,0 %).
Вдыхаемый азот, парциальное давление которого превышает его напряжение в тканях, поступает в легкие,
диффундирует через стенки альвеол, растворяется в артериальной крови, транспортируется кровью к тканям и
через капиллярную стенку диффундирует в ткань. Освобожденная от избыточно растворенного азота кровь по
венозной системе возвращается в легкие, где вновь насыщается азотом. Весь процесс насыщения идет путем
диффузии азота из зоны более высокого парциального давления в легких в зону более низкого напряжения в
тканях. С каждым новым кругооборотом крови ткани сильнее насыщаются азотом, и постепенно их насыщение
становится равным парциальному давлению азота во вдыхаемом воздухе.
Условные единицы времени
Рис. 2.19. Кривая насыщения ткани
организма азотом
Растворение азота, иначе называемое процессом
насыщения, будет происходить до тех пор, пока не
установится динамическое равновесие между
парциальным давлением азота в альвеолярном воздухе и
его напряжением в растворенном состоянии в тканях
организма. Схема насыщения организма азотом показана
на рис. 2.19. Процесс насыщения протекает по
физическим законам растворения газа в жидкости. Он
зависит от коэффициента растворимости газа в
жидкости, скорости диффузии, разности (или
отношения) между величиной парциального давления
этого газа в газовой среде над жидкостью и напряжением
его в растворе, а также от условий контакта газа с
жидкостью. Процесс насыщения организма азотом, как и
обратный процесс рассыщения, весьма продолжителен.
Считается, что сроки полного насыщения организма
могут достигать 2-3 сут.
Насыщение тканей другими инертными газами
происходит по тем же физическим законам.
С увеличением давления каждый из газов-
разбавителей кислорода проявляет свою
физиологическую специфику. Водород, азот, аргон и
криптон оказывают наркотическое действие, механизмы которого будут рассмотрены ниже в этом разделе, а
симптомы, лечение и профилактика - в главе ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА.
Насыщение организма кислородом
При спусках водолазов под воду или в барокамере с использованием для дыхания воздуха на организм
водолаза помимо повышенного парциального давления азота действует также повышенное парциальное давление
кислорода (см. табл. 2.10).
Ежеминутно через альвеолы при дыхании воздухом проходит 250-350 мл кислорода в состоянии покоя и до
4500-5000 мл во время работы.
В период водолазного спуска поступление кислорода в организм происходит, как и в обычных условиях, с
помощью оксигемоглобина эритроцитов, а также дополнительно за счет значительного более интенсивного
физического растворения кислорода в плазме крови. Таким образом, дополнительное поступление кислорода в
организм в гипербарических условиях происходит так же, как и перенос кровью азота. Однако главным и весьма
существенным отличием динамики распределения кислорода в организме является тот факт, что кислород
постоянно потребляется в клетках организма и обратно из них в кровь не поступает (исключение из этого
правила возможно в условиях снижения давления).
Процесс проникновения кислорода из внешней среды в организм человека физиологически организован
посредством систем внешнего дыхания, кровообращения, крови и тканевого дыхания так, чтобы избежать
кислородного голодания при возможных условиях и формах деятельности организма.
Кислород при повышенном давлении оказывает не только рефлекторное, но и прямое угнетающее влияние
на дыхательный центр. При этом изменяются показатели внешнего дыхания (дыхание становится более редким и
глубоким, снижается легочная вентиляция), кровообращения (урежается пульс, сужаются сосуды, повышается их
периферическое сопротивление, уменьшается скорость кровотока, происходит депонирование крови в различных
органах) и системы крови (увеличивается количество эритроцитов, уменьшается содержание лимфоцитов). Эту
реакцию следует рассматривать как приспособительную, компенсаторную, направленную на то, чтобы
уменьшить избыточное растворение в организме кислорода.
- 156-
При водолазных спусках с использованием для дыхания воздуха патологическая реакция организма при
действии повышенного парциального давления кислорода, как правило, не наступает. Эта реакция (отравление
кислородом), как и реакция организма на недостаток кислорода (кислородное голодание), рассмотрена в разделе
ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА.
Изменение теплорегуляции, артикуляции и слухового восприятия
Теплообмен. Существует три способа передачи тепла, которые признаны классическими: теплопроведение
(кондукция), конвекция и излучение.
Тепло между двумя телами путем излучения передается в виде электромагнитных волн в определенном диапазоне частот и
длины. Характер теплопередачи излучением зависит от температуры, материала и свойств поверхностей излучающего и поглощающего
тел. Обнажённый человек в условиях комнатной температуры теряет около 60% от отдаваемого тепла посредством излучения
инфракрасных волн длиной от 760 нм.
Передача тепла путем кондукции (3% отдаваемого тепла) представляет собой перенос тепла внутри среды из области более
высокой температуры в область более низкой температуры. Тепловая энергия распространяется посредством прямого контакта молекул
без их существенного перемещения в среде.
Конвекция (15% отдаваемого тепла) — потеря тепла путём переноса движущимися частицами воздуха или воды. Процесс
передачи тепла путем конвекции происходит в несколько стадий. Если температура тела выше температуры окружающей среды, тепло
вначале будет передаваться путем кондукции к тонкому слою подвижной среды, который находится в прямом контакте с телом.
Переданная энергия увеличивает внутреннюю энергию и температуру частиц тонкого слоя. Эти подвижные частицы затем поступают в
область более низкой температуры, где они смешиваются с холодными частицами и передают им тепловую энергию посредством
кондукции. Характер движения частиц из тонкого слоя к телу, а следовательно и передача тепла путем конвекции, зависит от параметров
потока (в значительной степени от режима потока: ламинарный, турбулентный) подвижной среды, в которой находится погруженное
данное тело. Так, количество тепла, теряемого конвекционным способом, возрастает с увеличением скорости движения воздуха
(вентилятор, ветер). В воде величина отдачи тепла путём проведения и конвекции во много раз больше, чем на воздухе.
Излучение, конвекция и проведение происходят, когда температура тела выше температуры окружающей среды. Если температура
поверхности тела равна или ниже температуры окружающей среды, то эти способы потери тепла организмом становятся
неэффективными.
Испарение — необходимый механизм выделения тепла при высоких температурах. Испарение воды с поверхности тела приводит
к потере 0,58 ккал тепла на каждый грамм испарившейся воды. Даже без видимого потоотделения вода испаряется с поверхности кожи и
лёгких в пределах от 450 до 600 мл в день, вызывая потерю тепла порядка 12—16 ккал/час. Неощутимое испарение — результат
непрерывной диффузии молекул воды через кожу и дыхательные поверхности, оно не контролируется системой температурной
регуляции. Повышение температуры среды выше температуры тела приводит к приросту температуры тела за счёт излучения и
проведения. В этих условиях освобождение от излишков тепла и охлаждение осуществляются только потоиспарением. Движение воздуха
около кожи усиливает скорость испарения и тем самым увеличивает эффективность потери тепла (охлаждающий эффект вентилятора).
Потоотделение — один из важных приспособительных механизмов организма к изменениям условий внешней среды. В
повседневной жизни встречаются два вида потоотделения — терморегуляторное (возникает на всей поверхности тела в ответ на
повышение температуры окружающей среды и при физической нагрузке) и психогенное (в ответ на эмоциональный стресс, обычно
локально, но иногда генерализованно). Выделение пота варьирует в зависимости от вида работы и окружающей температуры.
При погружении в воду основными способами передачи тепла являются кондукция и конвекция, а также теплоотдача путем
испарения.
Различие между водой и воздушной средой в аспекте теплообмена состоит в неодинаковых скоростях
отведения тепла с поверхности тела. Вода при температуре 25 °C ощущается как холодная, а воздух, имеющий
эту же температуру, — как теплый. Это обусловливается большой теплоемкостью воды, но главное — более
высокой ее теплопроводностью по сравнению с воздухом. Чтобы вода не ощущалась ни как холодная, ни как
горячая, она должна иметь температуру 32-33 °C. Вследствие различий между тепловыми свойствами воды и
воздуха человек может переохладиться, даже если температура воды достигает 27-30 °C. В зависимости от
используемого снаряжения в большей степени страдают от охлаждения различные участки.
При нахождении в измененной газовой среде теплообменные свойства также могут меняться. При дыхании
искусственными смесями газов при глубоководных погружениях человек становится более чувствительным к
колебаниям температуры. Так, у водолазов при давлении искусственной дыхательной газовой смеси 30 кгс/см2
(глубина погружения 300 м) процентное содержание Ог составляет в ней менее 1%, а Не и/или Н2 - более 99%.
Теплопроводность такой смеси в 6 раз выше, чем у воздуха, поэтому диапазон комфортных температур
чрезвычайно мал и составляет 31-32°С, а ее изменение всего лишь на 0,5-1,0°С вызывает переохлаждение или
перегревание организма.
Зрение под водой. Зрение в водной среде из-за ее особых физических свойств значительно изменяется.
Кроме понижения освещенности и ухудшения видимости в воде это объясняется также характеристиками
преломляющих сил водной среды и сред глаза. Коэффициент преломления воды (1,333) близок к показателю
преломления роговицы (1,376), в связи с чем при непосредственном соприкосновении глаза с водой
преломляющая сила глазного яблока резко уменьшается. В результате острота зрения ухудшается в 100-200 раз,
а все предметы представляются в кругах светорассеяния.
- 157-
При использовании шлема, маски (полумаски) или подводных очков между водой и глазом находится
воздушная прослойка, а потому преломляющая сила глаза полностью сохраняется. Однако световые лучи,
переходя из водной среды в воздушную через стекла иллюминаторов или очков, претерпевают преломление, в
результате чего предметы в воде воспринимаются увеличенными и приближенными примерно на 1/4 (рис. 2.20),
а при наблюдении сверху кажутся приподнятыми. При этом также уменьшается поле зрения, что связано с
размерами иллюминатора или очков и расстоянием от них до глаза
Рис. 2.20. Кажущееся изменение размеров
предмета:
1 - предмет, 2 - мнимое изображение предмета.
Слышимость в воде, речь в различных газовых средах.
Во время пребывания водолаза под водой слух изменяется в
связи с 1) изменением соотношения между воздушной и
костной проводимостью звуковых волн к внутреннему уху, а
также 2) с изменением скорости распространения звука в воде.
1) В обычных условиях при пребывании человека в
воздушной среде воздушная проводимость за счет воздействия
звуковых колебаний на барабанные перепонки значительно
преобладает над костной проводимостью через кожу и кости
черепа. При погружении в зависимости от используемого
снаряжения:
а)	голова человека непосредственно соприкасается с
водой или плотно прилегающим к голове шлемом, при этом
звук передается во внутреннее ухо посредством костной
проводимости, что изменяет тональность воспринимаемого
звука;
б)	при погружении под воду в водолазном снаряжении с объемным шлемом, заполненным воздухом, звук
воспринимается путем воздушной проводимости.
2)	Дальность распространения звука в воде в несколько раз больше, чем в воздухе. Однако наличие в воде
подводных объектов и взвешенных частиц создает значительные препятствия распространению звука.
Хорошему восприятию звука мешает также шум воздуха, подаваемого для вентиляции скафандра.
Условия для определения направления на источник звука в водной среде менее благоприятны, чем в
воздушной. Звуки в воде доходят до обоих ушей практически одновременно. Дополнительную ошибку в
определении направления на источник звука дает объемный шлем, а при использовании мягкого шлема или
непосредственном воздействии воды - проведение звука через кожу и кости черепа. Даже у опытных водолазов
отклонение от фактического направления может составлять 90-100°.
Речь в различных газовых средах зависит от плотности индифферентного газа, входящего в его состав.
Параметры привычной речи (тембр и частотный диапазон), слышимой нами, являются результатом колебания
голосовых связок, эволюционно приспособленных под плотность воздуха. Гелий, чья плотность в 6 раз меньше,
чем у воздуха, действует в основном на высокочастотные голосовые связки, что делает голос высоким и тонким.
Криптон и ксенон, плотность которых выше, чем воздуха, раскачивают в основном низкочастотные связки, что
делает голос низкочастотным, «утробным».
Проприоцептивная и кожная чувствительность под водой
Проприоцепторы - это специализированные чувствительные нервные окончания мышц, сухожилий и
связок, которые раздражаются при сокращении и изменении напряжения мышц. Резкое уменьшение веса тела в
воде вызывает изменение импульсов, идущих в центральную нервную систему от чувствительных окончаний
кожи, мышц и суставов, что приводит к снижению чувствительности нервных центров движения и ухудшению
восприятия положения тела под водой. У водолазов и спортсменов-подводников высокой квалификации эта
импульсация нарушается меньше, чем у неподготовленных лиц. В водной среде понижается болевая кожная
чувствительность, поэтому водолаз не всегда замечает повреждения тела при нахождении под водой. При
погружениях в воду, имеющую температуру ниже +18 °C, особенно сильному раздражению подвергаются
холодовые рецепторы кожи, что способствует переохлаждению.
Влияние гидроневесомости. Плавучесть и остойчивость
Для жидкостей, так же как и для газов, выполняется закон Паскаля: давление на поверхность жидкости
(газа), произведенное внешними силами, передается жидкостью (газом) одинаково во всех направлениях.
Согласно закону Архимеда на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила,
направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. Эта сила получила название силы плавучести.
Точка приложения силы тяжести называется центром тяжести, а точка приложения силы плавучести - центром
- 158-
плавучести. Если сила плавучести больше силы тяжести, то тело будет плавать на поверхности, если меньше —
тело будет погружаться на дно. При равенстве обоих сил тело способно свободно перемещаться в толще
жидкости в любых направлениях (рис. 2.?1). При этом говорят соответственно о положительной,
отрицательной и нулевой плавучести. Наилучшие условия для плавания под водой создаются при небольшой
отрицательной плавучести (0,5—1 кг).
Рис. 2.21. Силы, действующие на человека
в толще воды
СП — сила плавучести; СТ — сила тяжести;
ЦП— центр плавучести; ЦТ— центр тяжести
Рис. 2.22. Остойчивость водолаза при
различном расположении центров тяжести и
плавучести:
А - центр тяжести выше центра плавучести, при
наклоне водолаз опрокидывается;
Б - центр тяжести значительно ниже центра
плавучести, водолазу приходится тратить
значительные усилия для преодоления сил,
восстанавливающих его в вертикальном
положении
Объем тела человека колеблется в соответствии с фазами
дыхания, что приводит к изменению плотности тела, а
следовательно и изменению сил, действующих на тело. При
вдохе средняя плотность тела составляет 0,96-0,99 кг/дм3, что
позволяет человеку без одежды неподвижно лежать на
поверхности пресноводного водоема. При выдохе плотность
тела равна 1,021-1,097 кг/дм3, что требует проведения
плавательных движений для удержания на воде. Поскольку
средняя плотность воды в океанах и открытых морях составляет
около 1,025 кг/дм3, выталкивающая сила увеличивается, и
человеку значительно легче удержаться на поверхности моря. В
среднем в пресной воде затапливается 98 % объема тела, а в
морской - 90 %.
От расположения центров тяжести и плавучести зависит
остойчивость водолаза, т.е. его способность сохранять под
водой определенное положение, а при отклонении легко к нему
возвращаться (рис. 2.22).
Если центры тяжести и плавучести расположены на одной
вертикальной линии (по оси симметрии тела), а центр
плавучести находится на 10-20 см выше центра тяжести, то
водолаз будет иметь нормальную остойчивость. При
нахождении этих центров на различных вертикальных линиях
(например, смещение груза вбок) тело водолаза будет
стремиться к смещению в сторону центра плавучести, что
требует применения дополнительных усилий для удержания
тела в вертикальном положении и предупреждения
опрокидывания. При расстоянии между центрами тяжести и
плавучести больше 20 см остойчивость водолаза будет
избыточной и ему будет трудно наклоняться. При их близком
расположении остойчивость будет низкой, а при совпадении
этих точек - безразличной, что может привести к
переворачиванию водолаза. Особенно опасно расположение
центра тяжести выше центра плавучести, что почти неизбежно
приведет к переворачиванию вверх ногами с последующим
выбрасыванием на поверхность. При значительном отстоянии
центра тяжести от центра плавучести приходится затрачивать
дополнительные усилия на удержание горизонтального
положения при плавании под водой.
При передвижениях под водой и выполнении работы
водолаз испытывает сопротивление плотной водной среды,
которое значительно изменяет привычные двигательные
координации, что требует строить совершенно новые формы
движений. Нахождение в условиях гипогравитации при
отсутствии достаточной опоры изменяет характер движений
водолаза, которые становятся более медленными и плавными,
ходьба превращается в медленные прыжки боком или
наклоненным вперед корпусом с отталкиванием двумя ногами
или выполнением плавательных движений.
- 159-
При нахождении водолаза под водой значительная нагрузка падает на дыхательную мускулатуру, особенно
при отсутствии воздушной прослойки в области грудной клетки. В этом случае грудная клетка должна
отодвигать воду при вдохе.
Сопротивление воды и потеря веса ударного инструмента серьезно затрудняют его использование под
водой. В то же время подъем и удержание на весу различных предметов требуют применения гораздо меньших
усилий, чем на воздухе.
При проведении работы на течении или в условиях волнения воды она оказывает на человека динамическое
воздействие. Такая работа связана с тяжелой физической нагрузкой, которая может вести к переутомлению и
опасности появления несчастных случаев.
Повышенное сопротивление внешнему дыханию
Увеличение плотности сжатого воздуха оказывает повышенное сопротивление потоку газа в дыхательных
путях. Перемещение в дыхательных путях необходимого для вентиляции легких количества газа достигается
созданием положительных и отрицательных градиентов окружающего барометрического давления и
альвеолярного давления. Вентиляция легких может меняться от 6-8 до 120 л/мин при очень тяжелой физической
нагрузке. Создаваемый в дыхательных путях конвективный газовый поток имеет сложную структуру, связанную
с геометрией дыхательных путей. Вентиляция легких включает 3 разных физических процесса: турбулентный и
ламинарный конвективные потоки, а также диффузионный поток. В связи с повышением сопротивления
дыханию в условиях повышенного давления воздуха в системе внешнего дыхания развиваются
приспособительные реакции по следующей схеме: повышение плотности газовой среды —► повышение
сопротивления при перемещении газа в дыхательных путях —► уменьшение вентиляции —► задержка СО2 в
организме (повышение парциального давления СО2 в альвеолах и напряжения СО2 в артериальной крови) —>
возбуждение дыхательного центра —► усиление работы дыхательных мышц —► утомление дыхательной
мускулатуры. Приспособительная реакция внешнего дыхания должна быть направлена на поддержание
необходимого уровня вентиляции при минимальных затратах работы дыхания.
Практика водолазных спусков, а также многочисленные данные специальных исследований показывают,
что при 5-6-кратном повышении сопротивления газовой среды люди переходят на ротовое дыхание, которое
становится более редким и глубоким, а дыхательный цикл - более длительным и плавным. Тем самым система
дыхания переходит на новый, более экономный режим функционирования. Путем такой адаптации дыхательная
система организма получает возможность сохранять необходимую вентиляцию легких в гипербарических
условиях при возрастающем сопротивлении дыхательных смесей, затрачивая значительно меньше усилий на
перемещение газа, чем это требовалось бы при отсутствии адаптации.
Патологическая реакция системы внешнего дыхания в гипербарической газовой среде возникает в тех
случаях, когда сопротивление плотной дыхательной смеси возрастает настолько, что превышает функциональные
возможности дыхательной системы даже при запуске всех приспособительных реакций.
Значительные нарушения внешнего дыхания у человека в гипербарической среде были выявлены лишь в
тех случаях, когда эффект повышенной плотности суммировался с нагрузкой на дыхательную мускулатуру,
вызванную форсированным дыханием при тяжелой физической работе или при искусственной гипервентиляции.
- 160-
Физиологические барьеры глубины
На пути освоения подводных богатств Океана, проникновения человека под воду, исторически, по мере
выполнения задач, которые ставила жизнь, на пури в глубину человечество сталкивалось с физиологическими
барьерами глубины:
Первый - гипоксия, нехватка кислорода при нырянии в глубину, когда человек, задержав дыхание,
ныряет и плавает под водой столько времени, насколько хватает запасов кислорода. Это время в среднем равно 1
минуте, у тренированных ныряльщиков - до 3 минут, описаны люди, время задержки дыхания которых доходило
до 6-8 минут в покое.
Но даже если бы человек мог задерживать дыхание на 20 минут и более, он не мог бы нырять очень
глубоко, поскольку его поджидает следующий барьер.
Второй барьер глубины - отек легких. При погружении на каждые 10 метров воздух в легких сжимается
в 2 раза, так что на глубине 30 метров объем легких в грудной клетке будет равняться остаточному объему 1,4-1,6
литра. Сегодня некоторые люди ныряют за 100 метров, а рекорд ныряния без специального снаряжения на одном
вдохе перешагнул отметку 150. Что же происходит с грудной клеткой и легкими на такой глубине? Кровь
рефлекторно начинает депонироваться (скапливаться) в многочисленных сосудах легочной ткани и ее количество
в легких может превышать половину всего объема крови, от 2,0 до 3,0 литров, эта кровь занимает место сжатого
в легких воздуха и не дает травмироваться грудной клетке. Но, легко скапливаясь, эта кровь медленней и с
большими трудностями покидает кровеносное русло легочной ткани, в этом важную роль играют и врожденные
механизмы регуляции кровообращения. Даже у хорошо тренированных и обученных людей этот механизм может
не сработать, что приводит к отеку легких, а в дальнейшем аноксии и смерти. Так завершилась карьера многих
спортсменов-ныряльщиков. Не зря в СССР при занятиях подводным спортом ставить рекорды по
длительности пребывания под водой и глубине ныряния на одном вдохе запрещалось.
Создание в XIX веке водолазного снаряжения для погружений на сжатом воздухе позволило водолазам
находиться под водой уже не минуты, а часы, но при этом возникла следующая серьезная проблема.
Третий барьер глубины - декомпрессионная болезнь (кессонная, «заломай» и т.д.) - плата человека за
возможность работать под водой или под давлением в кессонах многие часы. Пересыщение тканей азотом
воздуха, быстрое снижение давления, образование пузырьков, закупорка сосудов, местная гипоксия, боль,
омертвление клеток в области закупорки, возможная инвалидность и смерть - вот что ждало человека, быстро
поднявшегося на поверхность после длительного пребывания на глубине. Этот барьер удалось победить
разработкой безопасных режимов декомпрессии.
Четвертый барьер глубины - токсическое действие кислорода на глубинах более 20 метров, когда при
погружении на чистом кислороде могут возникнуть судороги, потеря сознания и смерть (см. главу
ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА). Такую цену приходилось платить подводным пловцам и диверсантам. Они
использовали аппараты, работающие на чистом кислороде по замкнутой схеме дыхания, не выпуская пузыри на
поверхность, чтобы не быть обнаруженными. Эта проблема была решена созданием аппаратов с замкнутой
схемой дыхания, работающих на искусственных газовых смесях. Однако доступность в неограниченных
количествах сжатого воздуха делала его наиболее рентабельным для водолазных спусков. Это привело к
столкновению со следующим препятствием.
Пятый физиологический барьер глубины - азотный наркоз, наркотическое действие повышенного
парциального давления азота, содержащегося в воздухе в количестве 78%, на глубинах более 60 метров
вызывающего следующие симптомы: эйфорию, беспричинную радость, неадекватное восприятие обстановки,
неконтролируемое поведение, что могло привести к несчастным случаям и травматизму.
Спуск на глубины более 60 м становился опасным для здоровья водолазов. А жизнь тем не менее требовала
освоения человеком все больших и больших глубин: все шире развивались океанология и флот, боевые
субмарины скрывались под толщей воды в 200, 300, 500, 1000 метров, эти же глубины понадобились для
разведки и добычи гигантских запасов нефти, газа, полезных ископаемых на дне океана, а подводные колхозы и
города перестали быть фантастическими сюжетами. К тому же выяснилось, что на поверхности Венеры давление
атмосферы приближается к 60 кгс/см2...
Экспериментаторы многих стран пытались преодолеть этот стратегически важный барьер. Так, в США в
60-х годах затратили на подводные исследования средств больше, чем на освоение космоса. Было предложено
для увеличения глубины погружений водолазов и ликвидации возможности возникновения «азотного наркоза»
частично или полностью заменить в воздухе азот гелием. Дело пошло: глубины водолазных спусков резко
увеличились до 200, 300 метров. Однако следующий физиологический барьер не заставил себя ждать.
Шестой барьер глубины - нервный синдром высоких давлений НСВД, первые симптомы которого
появлялись на глубине 200-300 метров при дыхании водолазов смесью, содержащей гелий. У водолазов
отмечались тремор рук, невозможность выполнения точных движений, головокружение, миоклонии и т.д.
Неужели это предел безопасной глубины погружения для человека? Каковы последствия НСВД? Чем он
вызывается: действием холода, эффектами дыхания гелием, большой глубиной? А кроме того, каковы механизмы
- 161 -
возникновения «азотного наркоза» и НСВД, как предотвратить развитие этих проявлений? Все это предстояло
выяснить ученым. Мы же попытаемся в последующих разделах этой главы рассказать читателям о результатах
этой титанической работы и перспективах водолазной науки в целом.
Азотный наркоз. Действие индифферентных газов, вызывающих анестезию.
Открытие азотного наркоза Куртом Мейером и Мейер-Овертоновская теория наркоза
В первой четверти девятнадцатого века (через четыре десятка лет после появления книги Поля Бера
«Барометрическое давление» и два десятка лет после открытия инертных газов) ни у кого из ученых по-прежнему
не возникало подозрений, что какие-то еще составные части воздуха, кроме кислорода и углекислого газа, могут
проявлять физиологическое действие. Теоретическое представление о том, что все остальные компоненты
воздуха - азот, водород и инертные газы - являются биологически индифферентными, оправдывалось: они не
вступали в организме ни в какие химические реакции.
Между тем, в биологии накапливались факты и формулировались обобщения, которые находились в
вопиющем, но долгое время незамеченном противоречии с только что указанными представлениями.
Эти факты были получены при попытке сформулировать единую теорию наркотического действия
различных веществ.
Выяснилось, что наркотическими свойствами обладает большое количество разнообразных веществ, в
структуре которых не удается найти общих черт, которые позволили бы дать объяснение явной однотипности их
действия. К 90-м годам XIX века начали появляться работы, указывающие на тот факт, что существует
закономерная связь между физико-химическими свойствами наркотиков и силой их действия. Первой ласточкой
физико-химической «весны» в учении о наркозе стало так называемое правило Рише: оказалось, что наркотики
действуют тем сильнее, чем меньше они растворимы в воде. Затем в 1899—1901 годах появились первые
сообщения Ханса Хорста Мейера и Чарльза Е. Овертона, в которых ими независимо друг от друга была
исчерпывающе сформулирована «липоидная теория наркоза». Краеугольным камнем новой теории было
утверждение, что всякое химически индифферентное (или, во всяком случае, лишь медленно изменяющееся в
организме) вещество, растворимое в липоидах, должно быть наркотиком и притом тем более сильным, чем
больше его коэффициент распределения между липоидами и водой.
С этого времени химическая индифферентность азота и инертных газов в организме перестала быть
надежным обоснованием их физиологической индифферентности. Однако открытие осталось незамеченным.
Противоречие между липоидной теорией наркоза и верой в существование абсолютно индифферентных
физиологически газов усилили эксперименты Вернона (1907), доказавшего высокую липоидную растворимость
азота, заставляющую ставить его по наркотической силе рядом с этиловым эфиром (воздух при этом не оказывал
наркотического действия), но и эти эксперименты не получили осмысления широким кругом ученых. И только 16
лет спустя сын Х.Х.Мейера Курт Мейер вместе с Генрихом Гопфом (1923) сделали смелый, но необходимый
логический вывод, предположив, что азот - тоже наркотик, и доказали это экспериментально (табл. 2.11).
В опытах этих авторов животное помещалось в барокамеру длиной 40 см и внутренним диаметром 2,5 см, имевшую иллюминатор,
манометр и пневмовводы и испытанную при 250 кгс/см2. Давление создавалось введением азота из соединенного с системой баллона.
Были поставлены опыты с тритонами, лягушками и тараканами, которые наркотизировались при 90 атм. Ниже приведен протокол одного
из опытов на 2 молодых тритонах (Triton vulgaris) длиной 4—5 см.
Таблица. 2.11. Протокол одного из опытов К. Мейера и Г. Гопфа на тритонах
Время от начала компрессии (в часах)	Абсолютное давление (в атмосферах)	Состояние, поведение
0-00	1	Сильная реакция на свет
0-20	4	Движения головы
0-40	8	Движения головы
1-00	16	Всползают на стекло
1-20	32	Возбуждение
1-40	64	Слабые движения
2-00	90	Наркоз, положение на спине
2-20	50	Неподвижны
2-50	25	Неподвижны
3-20	15	Неподвижны
3-50	12	Слабое движение лап
4-20	10	Неподвижны
4-50	8	Неподвижны
5-20	6	Неподвижны
5-50	4	Движения головы
6-20	2	Ползают в трубке
6-50	1	Бодры, несколько раздуты
- 162-
Дальнейшая судьба открытия Курта Мейера повторила открытие Марко Поло. Его опытам многие не
поверили, как не поверили венецианцы рассказам о Китае вернувшегося после двадцатипятилетнего отсутствия
великого путешественника. Научный мир упорно не хотел видеть открытия «азотного наркоза». Спустя 15 лет
вышла первая немецкая «Общая фармакология» (1938) Аксмахера, автор которой, воспроизводя таблицу опытов
Мейера и его сотрудников, устанавливающую связь силы наркотического действия различных газов и паров с
коэффициентами их растворимости в оливковом масле, без всяких оговорок исключил из нее данные об азоте,
считая, очевидно, невозможным помещать подобные материалы в серьезной фармакологической книге.
Физиолог Винтерштейн оказался менее консервативным. Во 2-м издании своей известной монографии о
наркозе в 1926 году он цитировал опыты Мейера с азотом и подчеркивал их значение.
Не оценили важности опытов Мейера и те, кого эти исследования больше всего касались - физиологи и
врачи, занимающиеся проблемами действия на организм сжатого воздуха. Это относится даже к такому
выдающемуся ученому, каким был Холдейн. Во втором издании 1935 года его замечательной книги «Дыхание», в
главе, посвященной влиянию на организм высокого атмосферного давления, нет ни слова о возможности влияния
азота на организм при высоком давлении, работа Мейера и Гопфа не цитируется и не приводится в приложенном
к книге литературном указателе.
Между тем, постепенно накапливались факты, которые должны были рано или поздно заставить вспомнить
об исследованиях Мейера. В 1932 г. Гилли сообщил, что у некоторых водолазов, работавших при давлении в 9—
10 абсолютных атмосфер, наблюдались преходящие изменения высшей нервной деятельности, начиная с
затрудненного усвоения фактов и принятия быстрых решений, вплоть до потери сознания.
Поскольку на водолаза, работающего на сжатом воздухе и большой глубине, действуют многие необычные
факторы среды, явление требовало тщательного анализа. В 1935 году Бенке, Томсон и Мотли вопрос о причинах
описанных явлений подвергли экспериментальному исследованию.
Для этого 9 человек (сотрудников лаборатории) помещали в большую, хорошо освещенную барокамеру с кондиционированием
воздуха. Время воздействия, включая и период декомпрессии, составляло от 1,5 до 5 часов. Воздух сжимался до 4, а в одном опыте — до
10 абсолютных атмосфер. Сотрудники-испытатели вели обычную для них вивисекционную лабораторную работу. Оказалось, что, уже
начиная с 3 атмосфер, наблюдались некоторые изменения психики. При 4 атмосферах отмечалась определенная эйфория, смешливость
и болтливость, замедление реакции на зрительные, слуховые, обонятельные и тактильные раздражения, ослабление ассоциаций, частые
ошибки в вычислениях, нарушение координации тонких движений; изменения эти появлялись с самого начала экспозиции и не нарастали
при изопрессии. После декомпрессии обычно ощущалась усталость и сонливость. При 10 атм. оцепенение было выражено гораздо
сильнее; самая простая задача, пальпация пульса у другого лица, выполнялась с чрезвычайным трудом. По характеру нарастания
явлений от 3 до 10 атмосфер авторы заключили, что предельное давление воздуха, совместимое с человеческой деятельностью, лежит в
пределах от 10 до 14 атмосфер.
На основании результатов этих работ, а также своих предыдущих исследований по действию высоких
концентраций кислорода, авторы отвергли предположение, что объяснить наблюдавшиеся явления может
повышенное парциальное давление последнего и пришли к мысли, что единственным объяснением всего
описанного может быть только наркотическое действие азота (плюс аргон и другие инертные газы).
Практическим выводом отсюда было предложение заменять воздух искусственной газовой смесью, в которой
парциальное давление кислорода было как в воздухе, а для увеличения глубины вместо азота в таких смесях
использовать газ с низким коэффициентом растворимости.
В дальнейших исследованиях Бенке и Ярбро в 1938 г. наркотическое действие азота на людей
подтвердилось. В 1940 году Лазарев, Цибина и Дурасов впервые зарегистрировали азотный наркоз у мыши при
парциальном давлении азота в 35 атмосфер.
Несколькими месяцами позже вышло краткое сообщение Бресткина, Кравчинского, Павловского и Шистовского с подтверждением
данных Бенке и соавторов о токсическом действии сжатого воздуха на глубинах свыше 100 м, выражающемся при 5-7 минутах
пребывания на глубине вначале в состоянии возбуждения, а затем отупения, потере контроля над своими движениями, и даже в
галлюцинациях. В этом же сообщении указано, что авторы получили азотный наркоз кошки при давлении от 10 до 30 атм. азота, при
давлении свыше 30—40 атм. наступает состояние глубокого наркоза, сопровождающееся периодами двигательного возбуждения,
подергиваний конечностей и даже судорог.
Затем было показано, что наркоз могут вызывать не только азот, но и другие индифферентные газы.
«Биологическое действие индифферентных газов» Лазарева
В 1941 году профессор кафедры фармакологии ВММедА Николай Васильевич Лазарев впервые выдвинул
теорию биологического действия химически индифферентных газов в книге «Биологическое действие инертных
газов», руководствуясь вышеупомянутой липоидной теорией наркоза, согласно которой всякое химически
индифферентное вещество, растворимое в липидах клеточной мембраны, является наркотиком, не позволяющим
нервным клеткам генерировать импульсную активность при раздражении, или общим анестетиком, угнетающим
синаптическую передачу. Чем выше коэффициент распределения этого вещества между липидами и водой
(жиро-водный коэффициент Мейера-Овертона), тем сильнее его наркотические свойства. В работах Н.В.
Лазарева было экспериментально подтверждено наличие биологического действия инертных газов,
заключающееся в наркотическом эффекте (рис. 2.23.).
- 163-

Рис. 2.23. Сравнение силы действия гелия, азота и аргона в экспериментах Н.В.Лазарева на мышах.
Причем по силе наркотического эффекта газы выстроились в соответствии с убыванием коэффициента
Мейера-Овертона в ряду: криптон, аргон, азот, неон, водород, гелий (табл. 2.12.).
Таблица. 2.12. Зависимость наркотической активности газов от их коэффициентов растворимости
Газы	Молеку- лярная масса	Плотность при 0°С и 0 кгс/см	Растворимость		Отношение растворимости в масле к растворимости в воде	НА	Относит. НА
			в воде при 37°С, см3/л	В оливковом масле при 0°С, см /л			
н2	2,016	0,0898	19,0	57	3	0,15	4,26 min
Не	4,003	0,1785	9,5	17	1,7	0,012	3,58
Ne	20,18	0,9004	10,9	22	2,1	0,8	1,83
n2	28,02	1,2506	14,1	76	5,39		1
Ar	39,95	1,784	29,3	150	5,12	1,4	0,43
Кг	83,7	3,708	49,2	490	9,96	4,2	0,14
Хе	131,3	5,851	85,0	1700	20,0	16	0,039 max
Поскольку аргон по силе наркотического действия у человека в два раза превосходит азот воздуха, а
криптон - в 5-6 раз, масштабные исследования этих газов как компонентов газовой среды обитания были
приостановлены в связи с кажущейся бесперспективностью их использования в водолазном деле - единственной
в то время отрасли, где изучались физиологические эффекты дыхательных газов-разбавителей кислорода. Аргон
был «реабилитирован» в XX веке, когда было показано, что он может оказывать и другие биологические
эффекты, кроме наркотического (см. раздел «Основные понятия и факторы барофизиологии»). Исследования
криптона были малочисленны вплоть до начала XXI века, когда вновь проснулся интерес к этому газу как
общему анестетику.
Следует отметить, что Лазарев считал, что наркотическое действие гелия будет проявляться на глубинах
400-500 м и послужит серьезным препятствием для проведения подводных работ. Однако предположение
великого ученого о том, что адаптации человека к условиям высокого давления будет служить барьером
лишь наркотическое действие инертных газов, оказалось ошибочным. Впоследствии в многочисленных
экспериментах так и не удалось получить наркотические эффекты неона и гелия. А те проявления, которые
ученые наблюдали у человека и животных, начиная с глубины 300 метров водного столба при дыхании
кислородно-гелиевой смесью, имели иную природу и получили название «нервный синдром высоких
давлений» (НСВД), о котором будет сказано ниже.
Итак, если при компрессии гелием у мышей в экспериментах Лазарева не возникало наркоза даже при
давлении в 100 кгс/см2, а наоборот, регистрировался НСВД (развивающуюся симптоматику которого Лазарев
принял за проявления наркотического эффекта гелия), то при применении аргона наркоз наступал уже при 16-18
кгс/см2, а при использовании криптоно-ксеноновой смеси - цри 3,5 кгс/см2. Эти данные привели профессора
Лазарева к выводу, что ксенон должен вызывать наркоз при обычном атмосферном давлении, что было блестяще
подтверждено в 1946-1948 гг. как в экспериментах самого Николая Васильевича, так и в экспериментах
- 164-
американских ученых Дж.Лоуренса и В.Ф.Лумиса. И ксенон привлек к себе внимание ученых всего мира как
перспективное средство для общей анестезии.
Ксенон и криптон — общие анестетики <
Исходной датой в истории клинического применения ксенона в качестве анестетика считается 1951 год,
когда американцы С.Куллен и Е.Гросс апробировали ксеноновый наркоз на двух пациентах. В России такая
попытка ксенонового наркоза была предпринята в 1962 году Л.Н.Буачидзе и В.П.Смольниковым. С 1988-1990 гг.
участились сообщения об анестезии ксеноном. В 1997г. состоялась международная встреча ведущих
специалистов по ксенону в Италии. Проблеме ксеноновой анестезии было посвящено специальное заседание на
10-м Европейском конгрессе анестезиологов во Франкфурте-на-Майне (1998). Материалы по экспериментальным
и клиническим исследованиям ксенона обсуждались на 6-м и 7-м съездах анестезиологов России (1998-1999),
были включены в программу 5го ежегодного симпозиума ассоциации анестезиологов Германии (г.Ульм, 2000) и
конференции во Франции (Париж, 2000). В 2002 году в рамках съезда «Новые медицинские технологии»
проведен семинар «Ксенон в медицине». Интерес к этому анестетику и дальше возрастает, особенно в
экономически развитых странах. Ксенон представляет собой будущее современной анестезии.
Описано, что вдыхание кислородно-ксеноновой смеси (70%Хе/30%Ог) последовательно вызывает
прохождение стадий общей анестезии: через 2 мин - периферической парестезии и гипоальгезии, на 3 мин -
стадия психомоторной активности, на 4 мин - стадия частичной амнезии и анальгезии, на 5 мин - стадия
анестезии, соответствующая первому уровню хирургической стадии анестезии эфиром по классификации Гидела.
Через 2-3 мин после отключения газа возвращается сознание с полной ориентацией в пространстве и времени.
Поскольку ксенон не вступает в химические преобразования в организме, то он не токсичен. Этот анестетик не
имеет противопоказаний, обладает более мощными анестезиологическими свойствами, чем имеющиеся средства,
рекомендован пациентам с высокой степенью операционного риска, характеризуется быстрым выходом из
наркоза (см. ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ). И на сегодняшний день его применение
ограничивается лишь ценой.
Обзор физико-химических свойств ксенона, способов его производства, фармакокинетики,
фармакодинамики, влияния на организм человека и животных, показаний и противопоказаний использования
ксеноновой анестезии представлен в монографии Н.Е.Бурова, В.Н.Потапова и Г.Н.Макеева «Ксенон в
анестезиологии. Клинико-экспериментальные исследования» (2000), где впервые представлена фармстатья на
ксенон для анестезии.
Более дешевый, но менее слабый по анестетическим свойствам криптон долгое время оставался в тени
ксенона и других собратьев по подгруппе. С.Куллен и Е.Гросс, пионеры ксенонового наркоза, провели
дополнительный эксперимент с криптоном и пришли к заключению о бесперспективности этого газа в качестве
анестетика. Г. Л.Зальцман, Г.А.Кучук, А.Г.Гургенидзе в своей монографии «Основы гипербарической
физиологии» (1979) представили результаты выполненных к тому моменту исследований всех инертных газов, в
том числе и криптона. В их экспериментах отмечались некоторые признаки наркоза у живых организмов под
действием криптона.
По их данным, давление криптона 55-60 кгс/см2 вызывало обратимую блокаду проводимости по седалищному нерву и
ингибирование активного транспорта ионов Na+ у лягушки. В исследованиях на людях при дыхании 50% и 80% кислородно-криптоновой
смесью испытуемые отмечали головокружение, дискомфорт, изменение голоса. В опытах на кроликах и мышах при нормальном давлении
76-80% кислородно-криптоновой смеси были установлены признаки наркоза, однако при дыхании мышей 50% кислородно-криптоновой
смесью наркотического эффекта обнаружено не было.
В ГНЦ РФ-ИМБП РАН в 2005-2007 годах авторами данного пособия были проведены исследования по
определению парциальных давлений криптона, оказывающих анестетическое действие на лабораторных
животных и человека (рис. 2.24-2.26).
В экспериментах на лабораторных планариях обнаружена предполагаемая зависимость поведения планарий от величины
парциального давления криптона в среде. При 6 кгс/см2 планарии некоторое время (30-60 сек) двигались замедленно, затем движения
становились аналогичными движениям в контроле. При давлении 12-18 кгс/см2 отмечали замедленное движение, дискоординацию, затем
наблюдалась стадия возбуждения, планарии закручивались в спираль, но без полного обездвиживания, а после декомпрессии некоторое
время были неподвижны. Полностью «наркотизируется» планария при давлении от 20 до 30 кгс/см2. Однако в себя приходят планарии
очень медленно и их жизнеспособность после эксперимента зависела от времени пребывания под давлением (при экспозиции под
давлением 30 кгс/см2 в течение часа после декомпрессии планарии часто погибали, а при экспозиции в течение 3-5 минут - оставались
живыми). Фиксировался в отдельных опытах при повышенном давлении (18 и 30 кгс/см2) выход глотки из тела планарии. Подобное
явление может свидетельствовать о создании неблагоприятных для данного животного условий.
Эксперименты по сравнению эффектов давления, создаваемого различными газами, продемонстрировали зависимость поведения
планарий от инертного газа, содержащегося в среде. В воде, насыщенной гелием, планарии вели себя как в фоне, несколько уменьшив
двигательную активность, в воде, насыщенной азотом - двигались медленнее, чем в фоне и на короткие промежутки закручивались в
спираль, вытягивались в струну или двигались дискоординировано, в воде, насыщенной аргоном, планарии завивались в спираль,
сокращались отдельными участками тела, но затем продолжали медленно двигаться, в воде, насыщенной криптоном, планарии были
дезориентированы, затем завивались в спираль и в конце концов замирали. Причем если в воде, насыщенной другими газами, эффекты
проявлялись через 5-6 минут, в криптоновой среде - практически сразу.
-165-
Рис. 2.24. Эксперименты по изучению действия криптона на небольшие лабораторные объекты:
а) А.Р.Куссмауль проводит опыт с планариями на барокамерной установке для прижизненной микро- и
макросъемки биообъектов под давлением, б) тритон в барокамере при компрессии криптоном.
Плодовые мушки при компрессии криптоном уже при 10 кгс/см2 падают на спину, активно шевелят лапками. Через 3 мин движения
замедляются, однако полного обездвиживания не происходит. Увеличение давления до 16 кгс/см2 сначала провоцировало активацию мух,
а затем вновь замедление движения. Полностью активность прекращалась на 20 кгс/см2. При этом самцы продемонстрировали большую
чувствительность к давлению криптона, чем самки. После 4 мин пребывания под давлением 16 кгс/см2 почти все самцы не проявляли
двигательной активности, тогда как некоторые самки и при 20 кгс/см2 изредка шевелили лапками. Кроме того, и среди насекомых одного
пола отмечалась индивидуальная вариабельность как в прекращении активности, так и во времени восстановления в течение
декомпрессии. Несколько самок начали шевеление уже на 8 кгс/см2, больше половины - на 3 кгс/см2, все - сразу после декомпрессии.
Самцы восстановили двигательную активность только через 4 мин после декомпрессии. Личинки оказались менее чувствительными к
действию парциального давления криптона, чем взрослые особи. При давлении 8 кгс/см2 они выползали из питательной среды и активно
передвигались вдоль стенок пробирки.
Тритоны также проходили несколько стадий изменения поведения, соответствующих стадиям наркоза. При повышении давления
до 12 кгс/см2, а также в первые минуты пребывания на 14-16 кгс/см2, отмечалось замедление движения, затем возбуждение, а через 2-7
мин воздействия 14 кгс/см2 достигалась стадия полного обездвиживания. При этом, чем ярче проявлялась стадия возбуждения, тем
меньше времени занимало обездвиживание. После декомпрессии все особи полностью пришли в себя в течение 4 мин, при этом 65%
тритонов начали шевелиться уже во время снижения давления. У половины тритонов отмечались судорожные глотательные движения,
как на пике давления, так и при его снижении. При этом в воду выходили газовые пузыри. При отборе воды в пипетку она пузырилась из-за
пересыщения криптоном, как и в эксперименте с планариями. Два тритона при помещении в чистую воду не могли погрузиться на глубину,
при этом неестественно торчала из воды выгнутая спина. В одном из опытов тритон погиб от декомпрессионной болезни, поскольку время
изопрессии при давлении 16 кгс/см2 составило 9 мин, у него начались судороги, дискоординация движений, после компрессии гелием он на
некоторое время пришел в себя, однако затем перестал проявлять признаки жизни.
После суточного пребывания в средах, содержащих криптон и закись азота, а также контрольной воздушной среде, все тритоны,
кроме подвергшихся воздействию закиси азота, сразу после декомпрессии находились в активном состоянии, аналогичном фоновому.
Тритоны, находившиеся в среде, содержащей закись азота, после декомпрессии были обездвижены, не отмечалось даже дыхательных
движений. Однако через несколько часов они пришли в себя, что подтверждалось их активным поведением.
Рис. 2.25. Эксперименты по определению парциального давления криптона, вызывающего
наркоз у японского перепела: а) Б.Н.Павлов осуществляет укол иглой при давлении в 5,0 кгс/см2,
б) птицы через несколько минут после наркоза.
-166-
У самцов японского перепела отмечалась дискоординация движений уже при 2 кгс/см2, а при увеличении давления они
принимали боковое положение, на уколы иглой не реагировали. Эксперимент показал, что наркотическая концентрация криптона для
японского перепела составляет 5-5,5 кгс/см2. Все птицы при этом давлении приняли боковое положение, не двигались, дыхание птиц было
ровным и ритмичным. Следует отметить, что птицы продемонстрировали индивидуальную вариабельность в отношении парциального
давления криптона, приводящего к полному обезболиванию. Большинство птиц не чувствовали укола иглой уже при давлении 4 кгс/см2, но
4 из 14 перепелов реагировали на болевое раздражение и при давлении в 5,0 кгс/см2, вздрагивая при уколе иглой, т.е. не потеряли
полностью болевую чувствительность, хотя и не проявляли признаков двигательной активности. После смешивания воздуха из отсека с
атмосферой бокса все птицы в течение нескольких минут вернулись в активное состояние, которое не отличалось от фонового.
В эксперименте с участием человека у испытуемых после нескольких минут дыхания кислородно-криптоновой смесью (1-2 мин)
отмечалась потеря болевой чувствительности, затем исчезала реакция на команды. У всех испытуемых отмечалась стадия возбуждения,
проявившаяся в различных реакциях (от неконтролируемого смеха и срывания маски до аномального мышечного тонуса). Длительность и
время возникновения варьировали у каждого испытуемого. Фоторецепция, роговичный рефлекс сохранялись в течение всего периода
дыхания смесью. У одного испытуемого отмечался нистагм. На ЭЭГ регистрировали изменения электрической активности мозга,
Однонаправленные с изменениями, связанными с пребыванием человека в воздушной среде под давлением (снижение а-, Pi-волн,
увеличение Д- и 9-волн), при этом закрытие глаз (при отключении сознания) во время дыхания кислородно-криптоновой смесью
адекватных фоновым реакций не вызывало. (Следует отметить, что при дыхании кислородно-криптоновой смесью при нормальном
давлении у большинства испытуемых происходит снижение а-, Д- и 9-волн и увеличение p-волн и сохраняются адекватные реакции
спектра на закрытие глаз.) С увеличением времени дыхания глубина анестезии, видимо, не изменялась. После отключения аппарата для
полного восстановления сознания испытуемым потребовалось не более минуты. Однако некоторое время после спуска испытуемые
пребывают в состоянии эйфории, что затрудняет адекватный контакт.
Рис. 2.26. а) стендовые испытания барокамерного аппарата для проведения криптонового наркоза,
б) физиологические испытания барокамерного аппарата для проведения криптонового наркоза в барокомплексе
ГВК-250, испытуемый - Французов Е.А., в) проведение моноанестезии кислородно-криптоновой смесью в
барокамере при давлении 3,0 кгс/см2, испытуемый П.В.Эссаулов, врач-анестезиолог Н.Б.Павлов, ассистент
(слева) Ф.А.Смелов.
Сами испытуемые описывают наркоз как состояние оглушения или опьянения, отмечают звон в ушах, потемнение в глазах. Трое из
четырех испытуемых отмечают наличие грез, однако вспомнить подробности не в состоянии. При этом все испытуемые отрицают наличие
неприятных ощущений после выхода из камеры. Двигательные акты во время наркоза амнезируют. Следует отметить повторяемость
реакции на анестезию у одних и тех же испытуемых во время повторных спусков.
При дыхании нормобарической кислородно-криптоновой смесью один из испытуемых отмечал некоторое возбуждение, трое
испытывали ощущение легкости, опьянение, вплоть до «помутнения сознания». Еще у одного испытуемого наблюдалось торможение при
выполнении операторской деятельности.
Результаты этих экспериментов четко продемонстрировали возрастание чувствительности к
криптоновому наркозу соответственно эволюционному ряду. По величине парциального давления криптона,
необходимого для обездвиживания и/или анестезии, живые организмы выстроились в следующий ряд: тигровые
планарии Girardia tigrina (20-30 кгс/см2), плодовые мушки Drosophila melanogaster (18-20 кгс/см2), иглистые
тритоны Pleurodeles waltli (14-16 кгс/см2), японские перепела Cotumix cotumix japonica (5-5,5 кгс/см2), человек (3-
3,5 кгс/см2).
Кроме того, организм на разных стадиях онтогенеза может проявлять разную чувствительность к повышению давления криптона в
среде, поскольку в экспериментах на дрозофилах личинки становились активными при давлении, которое вызывало анестезию взрослых
мух. Однако эти данные требуют проведения дополнительных экспериментов.
Данные этих экспериментов развивают результаты, полученные П.Реньяром и А.Серт, которые показали,
что чувствительность к действию гидростатического давления возрастает с усложнением организмов, а также
результаты Овертона, который пришел к заключению, что для анестезии различных групп червей и простейших
требуются большие концентрации анестетиков, чем для млекопитающих, головастиков и крошечных крабов.
Проведенные эксперименты открывают новый, эволюционный аспект в изучении механизмов действия криптона
(и инертных газов в целом). Можно предположить, что поскольку возможен криптоновый наркоз на организмах
- 167-
низкого уровня организации, следовательно в механизмах задействована не только нервная система (как показал
Овертон в своих экспериментах с эфиром и хлороформом на растительных клетках, мерцательных клетках,
мышечных волокнах и других клетках организма), но с усложнением организации систем организма
чувствительность к наркозу возрастает, а значит нервная система все-таки играет решающую роль.
На лабораторных планариях было подтверждено, что анестезия вызывается не гидростатическим давлением
самим по себе, а парциальным давлением инертного газа. Если гелий не проявляет наркотического действия, то
затем газы выстраиваются по силе такого действия следующим образом: азот < аргон < криптон. Эти результаты
согласовываются с экспериментами Н.В.Лазарева и теорией Мейера-Овертона.
Кроме того, полученные результаты свидетельствуют об индивидуальном характере криптонового
воздействия. Особи одного и того же вида отличались по длительности вхождения в наркоз и выхода из него, а
также степени выраженности реакции. Особенно это характерно для человека. В экспериментах испытуемые
демонстрировали различные реакции на анестезию, а кроме того - длительность вхождения в наркоз хотя и
незначительно, но варьировала (от 1 до 3 мин). У всех организмов стадия восстановления координированных
движений (а также стадия восстановления сознания у человека) протекает достаточно быстро.
При этом у водных животных стадия восстановления удлиняется, что может быть связано с поглощением криптона не только через
дыхательную систему (у тритонов), но и через кожу (а у планарий - всей поверхностью тела), а следовательно большим насыщением
тканей этим газом, а также с увеличением давления самого по себе.
В исследованиях с участием человека было продемонстрировано, что проявления криптоновой анестезии
аналогичны таким же при ксеноновой анестезии. Показано, что избыточное парциальное давление криптона в
2,44 кгс/см2 через последовательное прохождение стадий анальгезии и возбуждения (1 и 2 стадии классификации
Гидела) вводит испытуемых в некоторое состояние, которое характеризуется амнезией (полной), аналгезией (по
меньшей мере, частичной), повышенным мышечным тонусом, наличием неравномерного, в основном глубокого
и частого дыхания, повышенным АД и пульсом, наличием грез, сновидений, галлюцинаций. По-видимому, это
максимальная стадия анестезии, которую можно достигнуть при данных условиях и времени воздействия, и
которая, однако, полностью не соответствует хирургической стадии анестезии.
О перспективах применения криптона в составе лечебных газовых смесей можно прочесть в главе
ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ.
Стоит сказать ещё об одном общем эффекте инертных газов при повышенном давлении. Практически все из
них влияют неким образом на рост и размножение бактерий и грибов.
Было показано, что гелий при повышенном барометрическом давлении сокращает lag-фазу роста Escherichia coli на минимальной
среде, тогда как само по себе гидростатическое давление подобного эффекта не оказывало, криптон при нормальном и повышенном
давлении ингибирует рост плесени, ксенон при температуре 22 С и давлении 25,65 и 100 фунтов/дюйм2 в течение 0,30,300 и 1200 мин не
вызывал снижения жизнеспособности или нарушения целостности структур E.coli, однако аэробный и анаэробный рост E.coli при 37 С
обратимо ингибировался чистыми парами ксенона
Были предприняты попытки систематизации действия газов на простейших, а также попытки определить механизмы этого
воздействия.
Так, были изучены эффекты гелия, азота, аргона и криптона на Echinosphaerium nucleofilum (Heliozoa) при парциальных давлениях
10-130 атм. Гелий вызывает уменьшение аксопод во всем диапазоне давлений и повреждает тело клетки при давлениях 60-90 кгс/см2,
максимальный эффект в обоих случаях проявляется при 80 кгс/см2. Эти эффекты не могут быть объяснены только эффектами
гидростатического давления; возможно, имеет место эффект «реверсии давления» гелием, вызывающий пик на 80 кгс/см2. Азот также
вызывает и клеточное повреждение, и сокращение аксопод, увеличивающиеся с увеличением давления. Аргон и криптон вызывают
клеточное повреждение, но не стимулируют уменьшение аксопод. Порядок силы клеточного повреждения следующий: криптон > аргон >
азот > гелий. Авторы выдвинули гипотезу о двух сайтах действия: возможно микротрубочки (для уменьшения аксопод) и клеточная
мембрана (клеточное повреждение). В соответствующих смесях гелия и аргона предотвращались и клеточное повреждение, обычно
вызываемое аргоном, и укорочение аксопод, обычно вызываемое гелием. По мнению авторов, возможные механизмы наблюдаемых
явлений могут быть связаны с влиянием гидростатического давления на коэффициенты растворимости газов, обращением газовых
эффектов увеличением общего давления и конкуренцией за сайты действия.
Скорость роста гриба Neurospora crasa инертные газы при больших парциальных давлениях подавляют в порядке: Хе > Кг > Аг»
Ne » Не. Азот по подавляющему эффекту имеет большое сходство с гелием. Парциальные давления, необходимые для 50%-го
подавления роста были: Хе (0,8 кгс/см2), Кг (1,6 кгс/см2), Аг (3,8 кгс/см2), Ne (35 кгс/см2), Не (около 300 кгс/см2). Что касается подавления
роста, благородные газы и азот отличаются качественно и количественно в порядке эффективности, обнаруженной в случае с другими
биологическими эффектами: наркозом, подавлением развития насекомых, снижением кислород-зависимой чувствительности к излучению,
и эффектами гликолиза в тканевых срезах. Парциальные давления, дающие 50%-ое подавление роста N.c., соответствуют различным
физическим свойствам (растворимость, пропорции растворимости и др.). Линейная корреляция 50%-го подавления с поляризуемостью и
логарифма давления с первым и вторым ионизационным потенциалом говорит об участии слабых межмолекулярных взаимодействий или
о переносе заряда в механизмах биологической активности благородных газов.
Исследования рост-модифицирующего действия гелия, азота, аргона, криптона, ксенона и оксида азота на Escherichia coli,
Saccharomyces cerevisiae и Tetrahymena thermophila привели к заключению, что существует два класса газов. Газы класса 1, включающие
Не, №, и Аг, не являются ростовыми ингибиторами; фактически, они могут реверсировать ингибирующее рост действие гидростатических
давлений. Газы класса 2, включающие Кг, Хе и №О, являются потенциальными ростовыми ингибиторами при низких давлениях.
Например, при 24°С, 50%-рост-ингибирующими давлениями №О могут быть приблизительно 1,7 МПа для E.coli, 1,0 МПа для S.cerevisiae и
0,5 МПа для T.thermophila. Газы класса 1 могут действовать как потенциаторы для ингибирования роста №О, О, Кг, or Хе. Известно, что
- 168-
гидростатическое давление само по себе реверсирует ингибирование роста №0, но было обнаружено, что оно не сильно меняло
токсичность кислорода. Следовательно, потенцирование газами класса 1 оказывается эффектом газа, а не эффектом давления.
Температурный профиль для ингибирования роста S.ce^visiae №0 обнаружил оптимальную температуру (24°С) для клеточной
устойчивости, с более низкой устойчивостью при более высоких или более низких температурах. Предполагается, что модифицирование
микробного роста гипербарическими газами не связано с их наркотическим действием, но определенно отражает различные
физиологические эффекты этих газов.
Механизмы этого действия, как и механизмы, приводящие к развитию анестетического эффекта, по-
прежнему не ясны. Однако стоит сказать, что аналогичной ситуация остается и для анестезии в общем.
Механизмы действия общих анестетиков
Раскрытию механизмов действия анестетиков препятствует отсутствие четкого определения анестезии.
Большинство авторов склонны считать общей анестезией измененное физиологическое состояние,
характеризующееся обратимой утратой сознания, полной аналгезией, амнезией и некоторой степенью
миорелаксации. Существуют большое количество веществ, кроме инертных газов, способных вызвать общую
анестезию: простые неорганические соединения (закись азота), галогенированные углеводороды (галотан),
сложные органические соединения (барбитураты). Единая теория действия анестетиков должна объяснять, каким
образом такие разнообразные по химической структуре соединения вызывают достаточно стереотипное
состояние общей анестезии. Однако в настоящее время ясно, что отдельные составляющие общей анестезии
обусловлены действием анестетиков на разные отделы ЦНС, а также разными клеточными и молекулярными
механизмами. Более того, разные анестетики могут оказывать один и тот же эффект (вызывать одну и ту же
составляющую общей анестезии) путем действия на разные молекулярные мишени. Все это заставляет усомниться
в единой теории анестезии, однако единая теория в различных вариациях господствовала в анестезиологической
истории много лет (см. табл. 2.13.).
Таблица. 2.13. Основные гипотезы и теории механизма действия анестетиков
(По Куценко, 2002 и «Руководству по анестезиологии», 1994 с собственными дополнениями)
Год	Краткое название	Авторы
1847 1864 1866 1883 1901 1906 1907, 1916 1904-1913 1912 1911,1912 1930-1950 1949 1961 1963 1971 1975-1976 1990 2006	Растворение клеточного жира Экхимоз клеточных мембран; коагуляционная теория (связь с свертыванием белка в протоплазме), развитая в 1873 г Бернардом Индурация клеточной стенки; липоидная теория Корреляция с растворимостью в воде Корреляция с растворимостью в липидах (развитие липоидной теории); Теория парабиоза (развита в 1933 г. Ухтомским) Влияние на синапсы (развита в 60-80х гг многими учеными) Мембранная теория Теория поверхностного натяжения Адсорбционная теория; Связь с изменением трансмембранного электрического потенциала (развита Ходжкиным в 1963) Ингибирование ферментативных комплексов окислительно-восстановительных процессов Гипоксическая теория Ретикулярная теория Теория водных кристаллов (молекулярная) Дипольная теория Гипотеза критического объема клеточных мембран Изменение функции катионных каналов мембран Специфическое взаимодействие с белками-мишенями Частотно-полевая (электромагнитная) теория	фон Бибра Харлее Кюн Фор, Сансом Германн Ричет Мейер, Овертон Введенский Шеррингтон Хобер, Винтерштейн Траубе Лове Бернштейн Варбург и Феворн Разные авторы Моруцци, Магуин Полинг Миллер Левер и др. Муллинс, Кендик, Траделл Франкс, Либ Довгуша, Следков
- 169-
Практически все исследователи связывали возникновение наркоза с изменением свойств клеточных мембран:
1.	Согласно липоидной теории, разработанной в 1866 г. Германном и получившей развитие в работах Мейера и
Овертона, анестетик растворяется в липидах клеточных мембран, что изменяет их проницаемость для ионов и
тормозит их возбудимость, т.е. разрушает структурные свойства клеточных мембран неспецифическим образом.
В настоящее время ясно, что высокая растворимость в липоидах не обязательно означает, что газ имеет большой наркотический
потенциал. Некоторые вещества, имея высокую степень растворимости в липоидах, вообще не оказывают наркотического воздействия, а
вещества, обладающие меньшей степенью растворимости в липоидах, оказывают чрезвычайно сильное наркотическое воздействие и
применяются в клинических условиях для общей анестезии. Подобные наблюдения заставляют предположить, что наркотическое
воздействие газов зависит не только от их растворимости в липоидах, но и от ряда иных факторов.
2.	По теории Бернштейна и Ходжкина об изменении трансмембранного потенциала анестетики блокируют
кальциевые каналы в мембране, что нарушает токи натрия, калия и кальция через нее, и, следовательно, модулирует
процессы возбуждения и торможения.
3.	Полинг предложил теорию водных кристаллов-клатратов. Согласно этой теории анестетик формирует в
нервной ткани микрокристаллы клатратного типа, что создает препятствие для перемещения катионов через
мембрану и блокирует формирование потенциала действия.
4.	По теории Миллера молекулы анестетика формируют диполи, что позволяет связывать молекулы воды в
виде конгломератов. Это снижает возбудимость клетки в результате стабилизации мембран, снижения
электропроводности, блокирования ионных каналов.
5.	Гипотеза критического объема гласит: связываясь с гидрофобными структурами клеточных мембран,
анестетики расширяют фосфолипидный бимолекулярный слой до критического объема, после чего функция
мембраны претерпевает изменения. Несмотря на серьезные возражения, эта гипотеза остается в настоящее
время наиболее общепринятой из всех, объясняющих на клеточном уровне происхождение
гипербарического наркоза.
Альтернативные представления связаны с объяснением действия наркотических веществ путем их
взаимодействия с определенными белковыми молекулами. В качестве таких молекул предлагаются белки
особого строения (pocket-proteins; модельный белок - люцифераза) с неизученными пока функциями, белки-
регуляторы состояния натриевых каналов, холинорецепторные протеины и рецепторы ГАМК.
Несмотря на огромное количество существующих теорий за всю историю существования анестезии, интерес
исследователей к изучению механизмов анестезии не ослабевает.
В последние годы В.В.Довгуша и А.Ю.Следков предложили теорию электромагнитных частотно-полевых
механизмов, углубляющую представления о происхождении конформационных изменений биомолекул,
приводящих к развитию наркоза. Согласно этой теории вода посредством кластеризации снижает частоту
колебательных движений молекул наркотических веществ, эти молекулы вступают в пространственные частотно-
полевые взаимодействия с участками клеточной мембраны, реагирующими синхронизацией и захватом частоты,
результатом чего является возникновение резонанса. Возникает пространственная переориентация макромолекул
клеточной оболочки, увеличивается текучесть мембраны, что выражается в уменьшении ее проницаемости и
снижении уровня метаболизма, что приводит к развитию тормозного процесса в ЦНС.
Современные представления о механизмах действия общих анестетиков основываются на существовании
специфических анатомических, клеточных и молекулярных мишеней действия анестетиков. Молекулярный
механизм анестетического действия инертных газов, вероятнее всего, связан с подавлением активации глутаматных
NMDA-рецепторов, связанных с хемочувствительными катионными каналами с относительной избирательностью для
кальция. Они участвуют в долговременной регуляции синаптического проведения (обеспечивая длительную
потенциацию); кроме того, они опосредуют нейротоксическое действие глутамата. Недавние исследования
зарубежных ученых показали, что закись азота и ксенон оказывают мощное избирательное подавляющее действие на
ионные токи, вызываемые активацией глутаматных NMDA-рецепторов. Кроме того, возможно, механизм действия
инертных газов связан с активацией калиевых каналов, играющих важную роль в поддержании потенциала покоя
нейронов. Возможно также воздействие на механизмы высвобождения медиаторов.
Казалось бы, в общем, ответ на вопрос о причине возникающего на глубине «азотного наркоза» найден: это
наркотическое действие индифферентных газов, парциальное давление которых увеличивается. Но некоторые
ученые предлагают другие варианты объяснения данного явления. Так, А.Ветош в 2003 году предложил
гипотезу, основанную на действии азота не как общего анестетика, а как агента, оказывающего токсическое
действие. Он обосновывает это токсическое действие как результат химического взаимодействия активных форм
кислорода и оксида азота с образованием короткоживущего (1 сек.), чрезвычайно токсичного пероксинитрита
(ONOO ), повреждающего белки, ДНК и фосфолипиды, вызывающего системную нейротропную реакцию
организма, симптоматика которой названа «азотным наркозом». Все повреждения в клетке, нанесенные
пероксинитритом, инактивируются и восстанавливаются постоянно синтезирующимися в клетке белками-
шаперонами (стресс-белками или HSP).	'
- 170-
Инертные газы и клатратный анабиоз
С механизмом действия инертных газов на мембрану клетки связано возможное решение проблемы, не
относящейся непосредственно к водолазной медицине, однако имеющей огромное значение для эволюционной
биологии, а также в будущем практической медицины.
Вот уже несколько столетий научный мир спорит, возможно ли перевести человека в состояние так
называемой «скрытой жизни», т.е. состояние меза- и анабиоза (см. ВВЕДЕНИЕ) и обратно. С современной
биохимической точки зрения, это возможно при использовании низких температур. При охлаждении скорость
почти всех химических реакций резко снижается (примерно в два-три раза на каждые 10°С), уменьшается также
интенсивность обмена веществ. А при замораживании организма метаболизм стремится к полной остановке.
Если нет химических и биохимических реакций, можно ожидать, что не будет и распада молекул, клеток, тканей,
всего организма — биологическое время приостановится, и старость отступит.
Однако на пути к вечности стоит известный еще со школьной скамьи фазовый переход «вода-лед».
Организмы в основе своей состоят из воды, а она, замерзая, увеличивается в объеме почти на 10%. При этом
образуются и растут кристаллы обычного льда, острые края врезаются в клеточные структуры, необратимо их
повреждая. Кроме того, при замерзании воды концентрируется внутриклеточное содержимое, в том числе и соли.
По этой причине изменяется физико-химическое окружение макромолекул, в том числе белков, и они
денатурируют — это второй по значимости повреждающий фактор после механического.
Но эта преграда не абсолютна: существуют вещества, предохраняющие клетки от разрушения льдом -
криопротекторы. Сотни таких соединений найдены в природе или синтезированы химиками.
В 1937 году на криозащитные свойства глицерина обратили внимание А.Д.Бернштейн и В.И.Петропавловский, применив его для
замораживания до -2ГС спермы сельскохозяйственных животных. Дж.Ростан в 1946 году также обнаружил криопротекторное действие
глицерина на клетки животных, продемонстрировав возможность хранения спермы лягушки при -4 -6°С в среде, содержащей 10-20%
глицерина. В 1947 году советский исследователь И.И.Соколовская впервые в мире получила потомство от крольчихи после
оплодотворения глубокозамороженной спермой. Но все эти сенсационные результаты остались незамеченными мировой наукой, и только
удачные опыты по глубокому замораживанию спермиев петуха, проведенные и широко разрекламированные англичанами К.Полджем и
О.Смитом в 1949 году, привлекли внимание ученых всего мира.
Применение жидких криозащитных сред, включающих водные растворы криопротекторов (глицерина,
диметилсульфоксида, этиленгликоля, пропиленгликоля и других), обеспечивает так называемую
мелкоструктурную кристаллизацию воды, при которой образуются мельчайшие, неопасные для клеток кристаллы
льда обычного типа, переходящие в аморфное состояние при еще более низких температурах. Метод уже
отработан для суспензий клеток, однако создать эффективную методику криоконсервации относительно крупных
объектов (например, цельных органов животных и человека), при которой они оставались бы жизнеспособными,
пока не удается. Дело в том, том, что криопротекторы неравномерно распределяются в объеме любого крупного
биологического объекта и поэтому плохо защищают от повреждения его клетки при замораживании-оттаивании.
Кроме того, в объекте создаются большие перепады температуры и давления, а наступающая кристаллизации
воды распространяется от поверхности к центру неравномерно, что ведет к растрескиванию ранее замерзших
слоев и другим нарушениям.
Разрешим ли назревший в криобиологии кризис? Положительный ответ на этот вопрос может быть дан,
если учитывать открытие, зарегистрированное в XX веке, но оставшееся незамеченным большинством ученых.
Группа академика АМН СССР В.В.Кованова при Всесоюзном научном центре хирургии (Москва) в конце
1980-х годов обнаружила и теоретически обосновала неизвестную ранее закономерность. Суть ее в том, что
биологические объекты, насыщенные тяжелыми инертными газами — постоянными составляющими атмосферы
(аргоном, криптоном, ксеноном) — в условиях низких температур и повышенного давления переходят к
анабиозу. При этом вообще не нужны никакие криозащитные среды. А в январе 2006 года способ
криоконсервации органов и тканей, основанный на этой находке, был зарегистрирован в Госреестре изобретений
РФ.
Дело в том, что при действии сжатых тяжелых инертных газов на
охлажденную воду, эти газы образуют с ней клатратные соединения, так
называемые гидраты (рис. 2.27) Аг-6Н2О, Кг-6Н2О, Хе-6Н2О (см. Инертные
газы в разделе «Основные понятия и факторы барофизиологии»). И чем выше
молекулярные веса этих газов, тем устойчивее гидраты, которые они
образуют. В образовании гидратов может участвовать и клеточная вода,
которая таким образом выводится из метаболизма.
Если животному вместе с вдыхаемым воздухом подавать инертные газы,
то они с током крови легко достигают самых удаленных клеток организма, а
благодаря хорошей диффузии легко проникают через их мембраны. Там
инертные газы не подвергаются никакой биотрансформации, а когда надо,
быстро выводятся из тела в неизменном виде через легкие.
Рис. 2.27. Модель ячейки
газового гидрата.
- 171 -
Образование кристаллогидратов инертных газов в биологическом объекте во многом сходно с процессами,
наблюдаемыми в нем при замораживании, но микрофрагменты твердой фазы появляются одномоментно по всему
объему. Микрофрагменты твердой фазы в виде клатратов газов, появляющиеся по всему объему
консервируемого объекта, оказываются неопасными для клеточных структур — по всей видимости, из-за того, что
они более рыхлые, чем обычный лед, содержат сравнительно большие пустоты и легко вписываются во
внутриклеточную архитектуру. От этих первоначально возникших мельчайших зародышей кристаллизация при
дальнейшем охлаждении распространяется на остальную массу раствора.
Вклад в изучение клатратов инертных газов внесли Б.А.Никитин, Н.В.Лазарев, Л.Полинг. Их наработки
привлекли внимание биологов и врачей всего мира, в том числе и академика В.И.Шумакова. Возможность
использовать инертные газы под давлением для консервации органов и тканей животных и человека при
положительных температурах (для их последующей трансплантации) представлялась весьма заманчивой. К
сожалению, добиться надежной и продолжительной консервации таким образом не удалось, поскольку
используемые в опытах ученых температуры (выше О °C) недостаточно снижали клеточный метаболизм.
Как ни странно, до коллектива В.В.Кованова никто не проводил подобные исследования в диапазоне
низких температур (от 0 до -196 °C): вероятно, ученые опасались повреждения клеток. При этом было известно,
что гидраты инертных газов стабильны только при двух условиях: отрицательных температурах и повышенном
давлении. Так, для получения при 0°С гидрата ксенона достаточно приложить давление 1,5 атм, для гидрата
криптона - 14,5 атм, для гидрата аргона - 105 атм. Но уже при -3,4 °C для кристаллогидрата ксенона, при -27,8 °C
для кристаллогидрата криптона, при -42,8 °C для кристаллогидрата аргона давление диссоциации соответствует
нормальному атмосферному. К сожалению, при отрицательных температурах и повышенном давлении системы,
состоящие из воды, а также из трех и более газовых компонент (например, смеси из тяжелых инертных газов),
физикохимиками не изучены.
Известно, что при очень низких температурах аргон, криптон, ксенон существуют в виде самостоятельных
молекулярных кристаллов, по всей видимости неопасных для клеточных структур. Например, аргон замерзает
при -189 °C, образуя плотноупакованную кристаллическую структуру. Температура плавления криптона равна-
156,6 °C, ксенона -111,5 °C. Из этого следует, что биологические объекты можно сохранять даже в открытом
космосе. Известно, что клатраты различных газов могут существовать и там (в шапках Марса, кольце Сатурна,
кометах и т. д.). При низких температурах инертные газы образуют и совместные кристаллы. Кроме того, при
температуре -160 °C возникает стеклообразный лед, также неопасный для клеток. Происходящее
неупорядоченное кристаллообразование в биологическом объекте, по всей видимости, мешает правильному
росту кристаллов обычного льда. И это благотворно сказывается на жизнеспособности замораживаемых
объектов. А при нагревании кристаллы аргона, криптона, ксенона распадаются, и при взаимодействии молекул
тяжелых инертных газов со льдом образуются уже описанные гидраты, которые, в свою очередь, разлагаются при
температуре выше критической для соответствующего соединения.
Кроме инертных газов для целей криоконсервации, по мнению ученых, представляют интерес и другие
постоянные составляющие атмосферного воздуха, также способные к образованию клатратов, — кислород и
азот. Но для образования стабильных клатратов этих газов необходимы значительно более высокие давления
(наибольшее — для азота). Особенно перспективен кислород. Заключив его в клатраты под высоким давлением
(сотни атмосфер) и при низких температурах (десятки градусов), затем можно снизить давление до нормального
и хранить получившиеся кристаллы без всяких мер предосторожности при температуре около нуля. К
перечисленным газам будет полезно добавить пропан и углекислый газ. Они также способны к
клатратообразованию, к тому же достаточно опробованы на организме млекопитающего.
Однако на пути к криоанабиозу высокоразвитого организма лежит не менее сложный этап, чем само
замораживание, - это гипотермия (от греческого гипо - под, низкое и термос - тепло, теплота), или охлаждение
любого биологического объекта в положительных областях температур вплоть до 0 °C. И хотя лед в клетках
образуется при более низких температурах, именно 0 °C - предел стремлений всех экспериментаторов, и не
случайно. Например, крысы, охлажденные без термоблокаторов всего лишь до 15 °C, не выживают. Сами
термоблокаторы служат для подавления терморегуляции организма с основной целью - сохранить
энергетические ресурсы, так необходимые для последующей реанимации млекопитающего.
В ММА им.Сеченова довели до нижнего предела гипотермии (0 °C) высших млекопитающих (крыс) с
остановкой всех жизненных функций, причем без всяких термоблокаторов. После этого все подопытные
животные были оживлены — для этого подобрали оптимальную скорость согревания. Ученые сумели привести
крыс в состояние клинической смерти в условиях глубокой гипотермии (до 0 °C), а через 95 минут оживить и
обеспечить восстановление их жизненных функций. Через 2-3 месяца крысы давали здоровое потомство.
Там же была предпринята попытка криоконсервации при более низких температурах с использованием
инертных газов.	•
Криоконсервацию биологических объектов в составе целого организма осуществляли в барокамере, сконструированной
специально под размеры лабораторной крысы (рис. 2.28). Сначала зверька целиком охлаждали до О °C проточной ледяной водой, но
- 172-
одновременно вместе с вдыхаемым воздухом подавали и инертные газы. Затем в барокамеру нагнетали эти же инертные газы под
давлением и ступенчато охлаждали ее через поверхность жидким азотом до -196 °C. Хранили замороженную крысу в этом сосуде,
целиком погруженном в жидкий азот. После отогрева животного выделенный из него объект помещали в естественные условия, и он
возвращался к нормальному функционированию. Например, если сердце этой крысы пересаживали крысе-реципиенту, его
сократительная активность быстро восстанавливалась.
Рис. 2.28. Барокамера, в которой
проводили эксперименты по
криоконсервации органов крысы с
использованием инертных газов.
Научное значение обнаруженной закономерности заключается
в том, что удалось обосновать принципиальную возможность
перевода абсолютно любого по сложности и размерам
биологического объекта в криоанабиоз ранее неизвестным в
биологии способом. Причем как при умеренно низких температурах,
так и при ультранизких. Это коренным образом меняет
сложившиеся представления о методах и средствах криозащиты
биологических объектов.
Вероятно, уже полученные в экспериментах авторов пособия результаты
(замедление роста головы у лабораторных планарий и прекращение развития
эмбрионов японского перепела при длительной инкубации в среде с повышенным
парциальным давлением криптона) можно трактовать как развитие меза- и
анабиоза. В настоящее время проводятся дальнейшие эксперименты по
осуществлению высоко- (при +4 °C) и низкотемпературного (ниже О °C) ксенонового
и криптонового анабиоза.
Открытие клатратного анабиоза позволяет решить несколько
проблем и ответить на многие интересующие сотни ученых
вопросы.
Во-первых, изменить сложившиеся в криобиологии
представления о криопротекторах. Клатратные соединения азота, кислорода, аргона, криптона, ксенона (а также
некоторые клатраты смешанного типа) по аналогии с обычными жидкими криопротекторами следовало бы
отнести к новому классу защитных веществ — газовым клатратным криопротекторам. Они более эффективны,
чем обычные жидкие, и позволяют работать с любыми биологическими объектами, даже крупными, не только в
диапазоне низких температур, но и при ультранизких температурах.
Во-вторых, объяснить многочисленные на сегодня гипотезы первичного заселения Земли из Космоса. Коль
скоро живые организмы могут сохранять жизнеспособность в космических условиях, предположение, что наша
планета была осеменена формами жизни, занесенными из других миров Вселенной, не кажется таким уж
невероятным.
В-третьих, оно может стать перспективной основой для новейшего научно-практического направления —
крионики, рассматривающей возможности радикального продления человеческой жизни.
В целом можно сказать, что дальнейшее изучение механизмов действия инертных газов может привести к
решению многих пока нерешенных задач биологии и медицины.
- 173-
Нервный синдром высоких давлений, дыхание жидкостями
Эксперименты по дыханию в водной среде
Итак, стало ясно, что признаки наркоза на глубине связаны с действием увеличенного парциального
давления азота и других инертных газов. А каковы же механизмы явления, которое ученые регистрировали в
опытах с гелием? Для выяснения этого в первую очередь необходимо было отделить эффекты газа от эффектов
гидростатического давления per se.
Для этого было предложено использовать эксперименты на земноводных, поскольку для них в равной
степени естественно дышать кислородом в жидкой и газовой среде. Таким образом, помещая их в водную среду
и повышая давление, можно регистрировать именно эффекты гипербарической водной среды. Такие
эксперименты проводились учеными всего мира в 50-70-х годах XX века. Они показали, что по мере повышения
давления у амфибий наступали фазные изменения поведения в форме двигательного возбуждения, которое
сменялось угнетением двигательной активности.
С.Джонсон и К.Миллер (1970, 1972), а также М.Левер (1971) провели такие опыты на тритонах. В этих экспериментах состояние
животных оценивали по «рефлексу выпрямления» - способности восстанавливать исходное положение после опрокидывания на спину и
«катательному рефлексу» - способность двигаться внутри вертящегося барабана. В процессе компрессии в водной среде до 60,0-80,0
кгс/см2 наблюдались отдельные мышечные подергивания тела и особенно задних лап. При давлении порядка 100,0 кгс/см2 животные с
трудом следовали по вертящемуся барабану. При давлении 150,0-170,0 кгс/см2 отмечалось прогрессивное угнетение рефлексов с их
полной утратой при давлении около 200,0 кгс/см2.
В опытах с компрессией головастиков до 120,0-150,0 кгс/см2 наблюдалось увеличение плавательной активности, подергивания
отдельных групп мышц (Джонсон и Флагер, 1951; Головина, 1963]. При повышении давления до 200,0 кгс/см2 головастики теряли
подвижность, когда давление увеличивали до 250,0-300,0 кгс/см2 и более наступала гибель животных.
Но амфибии слишком далеки эволюционно от человека. В связи с этим были предприняты попытки
осуществления дыхания теплокровных животных в водной среде. Первая трудность, с которой столкнулись
ученые при моделировании жидкостного дыхания у наземных животных, - при жидкостном дыхании пресная
вода оказывается смертельной. У животных, дышащих пресной водой, начиналось горловое кровотечение, и
они погибали. Как обнаружили исследователи, причиной этого было вымывание солей из крови (соль по
градиенту переходила из крови в воду) и гемолиз. Кроме того, кислорода в воде недостаточно для
млекопитающих, не приспособленных к тому, чтобы добывать кислород из воды. Насытить воду кислородом
сложно, газ из нее сразу улетучивается. При избыточном давлении, равном десяти атмосферам (давление на
глубине 100 метров), вода растворяет примерно столько же кислорода, сколько его в воздухе. Углекислый газ же
выдыхается в воду и растворяется в ней.
В 1962 г. И.Кильстра и др., а затем Дж.Пегг и др. (1963) в опытах на мышах и крысах с заливкой в легкие
попытались использовать не воду, а солевой раствор с буфером СО2 (ТНАМ) для растворения и связывания
кислорода. Они показали принципиальную возможность дыхания наземных животных растворенным в жидкости
кислородом, концентрация которого была достаточной для поддержания жизненных функций организма. Однако
длительного адекватного газообмена используемый ими раствор не обеспечивал. Поэтому Дж. Кларк и
Ф.Голланд (1966) применили в качестве дыхательной жидкости флюоресцированный гидрокарбон (Fx-80), в
котором растворимость кислорода была в 20 раз больше.
Первые опыты по изучению влияния повышенного гидростатического
давления на млекопитающих также провел Кильстра с соавт. (1966). Мыши
находились в оксигенированном солевом растворе и «дышали» им при
компрессии до 160,0 кгс/см2. Было отмечено развитие обратимых тонических
судорог, которые появлялись в диапазоне давлений 40,0-70,0 кгс/см2. Однако
дать анализ полученных результатов авторы тогда не смогли, так как в
опытах не проводилось должного контроля напряжения газов в растворе.
Позднее проводились аналогичные исследования с более тщательным
контролем условий эксперимента. Мыши дышали оксигенированными
флюорокарбонами (Fx-80, G-75). Ученые пытались найти режимы
компрессии, при которых животные дольше сохраняют жизнеспособность.
Результаты экспериментов показали, что наиболее благоприятными для
мышей оказались режимы при парциальном давлении кислорода 4,0 кгс/см2,
скорости компрессии 4,0 кгс/см2 мин и температуре среды 27° С. Кроме того,
предпринимались попытки поиска перфторуглеродов с большей
кислородной емкостью.
При дыхании мышей флюорокарбоном Fx-80 при температуре 17-25 °C первые
изменения наступали в диапазоне давлений 50,0-70,0 кгс/см2. Наблюдались тремор лап и
резкие дискоординированные движения. При увеличении давления до 80,0-100,0 кгс/см2
развивались тонические судороги, которые исчезали во время выдержки при неизменном
давлении. Выраженность судорог усиливалась при дальнейшей компрессии до 160,0 кгс/см2.
- 174 -
Рис. 2.29. Барокамера
И.Кильстры во время проведения
опыта с жидкостным дыханием
При этом часть мышей погибла, а оставшиеся успешно прошли декомпрессию со скоростью 50,0 кгс/см2-с без признаков расстройств. У
трех мышей с перерезанным спинным мозгом типичные двигательные изменения наблюдались в отделах, расположенных краниально от
места перерезки, в то время как каудально расположенные мышцы оставались вялыми.
В опытах С.Лундгрена и Х.Орнхагена (1976) мыши дышали в камере оксигенированным флюорокарбоном G-75. Давление
повышалось до 280,0 кгс/см2. Определялись летальные пороги при изменении скоростей компрессии 0,5-6,0 кгс/см2 -мин, температурой
среды 17-31 °C, уровнем оксигенации раствора рОг 2,0-6,0 кгс/см2. В процессе компрессии авторы отметили наступление тремора, затем
тонических судорог. По мере повышения давления до 160,0-170,0 кгс/см2 судороги становились более выраженными, но затем
гиперкинезы уменьшались, и животные успокаивались при давлении 200,0 кгс/см2 и более. Средний летальный порог в этих опытах был
250,0 кгс/см2. Остановке сердца обычно предшествовала остановка дыхания. При декомпрессии дыхание восстанавливалось. Несколько
животных были успешно выведены из условий давления 250,0 кгс/см2 со скоростью более 100,0 кгс/см2-с и жили после опыта еще 7
месяцев.
В нашей стране эксперименты по жидкостному дыханию проводились на кошках и собаках в Киеве, в НИИ ГВТ в Москве, в 40 ГОС
НИИ МО в Ленинграде. В 40 ГОС НИИ МО собака, дыша перфторуглеродом, была подвергнута давлению 90 атмосфер, после погружения
осталась жива и позже принесла потомство. Одним из перспективных средств для жидкостного дыхания был определен
перфторметилдиэтиламин CF3(C2Fs)2N с кислородной емкостью 61 мл Ог /100 мл перфторуглеродной жидкости.
В проведенных опытах был виден фазный характер развивающейся поведенческой реакции, как и у
земноводных первоначально проявляющейся в форме двигательного возбуждения, а по мере увеличения
давления — в форме двигательного торможения. При анализе причин отмеченных сдвигов и, в частности,
влияния механического фактора нельзя исключать последствия неадекватного газообмена. Необходимо считаться
с тем, что для наземных млекопитающих водная среда обитания все-таки является искусственной и чужеродной.
При использовании перфторуглеродов ученые столкнулись со следующей проблемой: они, как и вода и
водно-солевые растворы, повреждают альвеолы легких, вымывая из них поверхностно-активное вещество
(сурфактант) и этим крайне затрудняют возврат к естественному воздушному дыханию.
Легочный сурфактант представляет собой уникальный комплекс фосфолипидов и специфических сурфактант-ассоциированных
белков. Он, как "смазка", выстилает поверхность альвеолы, обращенной к воздуху. Основным, но не единственным, свойством легочного
сурфактанта является способность снижать поверхностное натяжение, что обеспечивает дыхательной мускулатуре возможность
выполнения цикла вдох-выдох. Нарушения в системе легочного сурфактанта вносят существенный вклад в патогенез многих заболеваний,
в том числе таких как: респираторный дистресс-синдром новорожденных и взрослых, термохимические ожоги дыхательных путей, силикоз,
тяжелые пневмонии, туберкулез легких, и многие другие, кроме того, сурфактант участвует в активном транспорте газов через альвеолы.
Были предприняты попытки поиска других перфторуглеродов, более щадящих по отношению к
сурфактанту.
Прозрачные и не имеющие вкуса перфторуглеродные жидкости - аналоги химически инертного фторопласта (тефлона) - менее
вымывают сурфактант за счет большей плотности и растворяют до 40-50 объемных % Ог. Дыхание ими тестировали за рубежом и в
России на мышах и собаках; при таком дыхании собака жила несколько часов.
Однако даже при использовании таких перфторуглеродов животные погибали. Перфторуглероды в два
раза тяжелее воды, и через несколько часов непосредственного дыхания ими серьезно травмируются легкие.
Для дыхания необходим перфторуглерод, который был бы тяжелее воды не более чем в 1,3 раза, при этом
возможно только кратковременное его применение.
Всего перфторуглеродов насчитывается несколько тысяч, а изучено только 60 соединений, и на
сегодняшний момент не найдено соединения, решающего все проблемы, возникающие при жидкостном дыхании.
Использование жидкостного дыхания в терапии (лечение некоторых заболеваний дыхательной системы),
водолазной практике (при рутинных водолазных спусках), а также в аварийных ситуациях на подводных лодках,
сверхзвуковой авиации и космических пилотируемых станциях представляется бесперспективным. Существует
еще целый ряд проблем, помимо выше перечисленных. Во-первых, сознательно фактически невозможно
вдохнуть в легкие жидкость, даже несмотря на подавление рвотного рефлекса. Еще большей проблемой
является освобождение легких от этой жидкости. Кроме того, аппараты для осуществления жидкостного
дыхания по своей сложности и стоимости не будут уступать аппаратам для искусственного кровообращения и
искусственной почки вместе взятым. Их цена равна стоимости имеющихся средств спасения подводной лодки. В
связи с этим в водолазной практике гораздо более эффективным и экономичным будет обеспечение подводных
лодок уже разработанными, испытанными и проверенными средствами спасения, а в клинической медицине - по
мере возможности использование газовых смесей с повышенной плотностью вместо жидких перфторуглеродов.
Хотя в клиниках США лечение некоторых заболеваний дыхательной системы методом жидкостного дыхания перфторуглеродами
проводится с начала 70-х годов, но до настоящего времени широкого распространения не получило, так как требует весьма серьезных
затрат на технологию его проведения. При этом больной готовится к этой процедуре, как к полостной операции. После общей анастезии
интубируются оба легких, одно из которых оксигенируется перфторуглеродной жидкостью, а второе находится на управляемом воздушном
дыхании.
Сравнительное действие на организм гипербарической газовой и водной среды
Для вычленения роли гидростатического и газового компонентов физиологического действия дыхательной
газовой среды при глубоководных водолазных спусках и понимания механизмов возникновения НСВД
целесообразно сравнить реакции организма при компрессии гелием и жидкостью.
- 175-
Сравнительные опыты многих ученых в 30-70-е гг. XX века на мышах, тритонах, простейших, препаратах
седалищного нерва и кожи лягушки показали, что развивающиеся патологические реакции в гелиевой и водной
среде имеют весьма сходную внешнюю картину, которая складывается из одних и тех же основных симптомов,
но вместе с тем выявляются и некоторые количественные и качественные различия.
Так, в частности, первые патологические симптомы у мышей при компрессии как в газовой, так и в жидкой среде проявились в
форме тремора в диапазоне давлений 50,0-70,0 кгс/см2, а при увеличении давления до 100,0 кгс/см2 наступали клонико-тонические
судороги.
С точки зрения количественной оценки величины давления, вызывающего патологические проявления в газовой и жидкой среде,
представляют интерес опыты на тритонах. Начальные нарушения выражались в частичном угнетении рефлекторной деятельности
(«катательного» рефлекса) и наступали в диапазоне давлений 80,0-130,0 кгс/см2. Полная утрата рефлекса наступала при давлениях 200,0-
280,0 кгс/см2. Однако в воде пороговые давления, приводящие к тем же изменениям рефлекса, что и в гелиевой среде, были по
величине давления ниже. Так, начальная утрата рефлекса в воде имела место при давлении около 80,0 кгс/см2, а в гелиевой среде при
130,0 кгс/см2. Полная утрата реакции наступала соответственно при давлении 200,0 кгс/см2 в водной среде и порядка 280 кгс/см2 в
гелиевой среде.
В опытах на простейших отмечалось угнетение скорости деления клеток в диапазоне давлений 150—250 кгс/см2, но в воде
угнетение было выражено больше, чем в гелиевой среде, а наблюдавшийся в воде при давлении 400 кгс/см2 лизис клеток в гелиевой
среде не воспроизводился.
Опыты на седалищном нерве и препарате кожи лягушки показали, что в жидкой среде имело место увеличение скорости
проведения по нерву и увеличение активного транспорта ионов натрия в диапазоне давлений 100—130 кгс/см2. В гелиевой среде в том же
диапазоне давлений этих изменений не наступало.
Как показывают опыты, изменения в гелиевой и жидкой среде были в основном однозначны, но одни i
те же показатели у многих объектов появлялись раньше и были более выраженными при компрессия
жидкостью. Приведенные данные имеют принципиальное значение для понимания физиологического действия
гелиевой среды при повышенном давлении. Необходимо дифференцировать по крайней мере два рода
физиологических эффектов, связанных с действием механического компонента и связанных с действием
химического компонента. Ведущую роль, как показывают представленные данные, играют первые.
Механизм нервного синдрома высоких давлений
Как видно из описанных выше многочисленных экспериментов на животных, дышащих оксигенированной
жидкостью, истинная природа НСВД - результат объемного сжатия тканей организма. Изученные эффекты
воздействия высокого гидростатического давления, вносящие вклад в развитие НСВД на различных уровнях
организма, представлены в таб. 2.14.
Таблица 2.14.
Эффекты гидростатического давления, определяющие вклад в формирование НСВД на разных уровнях
организации организма
Уровень организации организма	Воздействие гидростатического давления	Физиологические показатели, характеризующие проявления НСВД
МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ	Изменяет межмолекулярные взаимодействия, фазовые переходы, объемное сжатие тканей, приводящее к деформации мембран	Изменяет биофизические и биохимические процессы, тормозит реакции с увеличением объема конечного продукта, а с уменьшением объема катализирует. Изменяет трансмембранное распределение ионов, приводящее к деполяризации мембран и снижению порогов возбуждения
КЛЕТОЧНЫЙ, ТКАНЕВЫЙ УРОВЕНЬ	Влияет на метаболизм клеток и тканей, основные функции органелл клеток и функции мембран	Продолжает изменять трансмембранное распределение ионов, включая повышенное вхождение анионов С1 в клетки, богатые митохондриями, что приводит к гиперполяризации мембран возбудимых клеток и образованию эктопических очагов возбуждения в нервных центрах
ОРГАНИЗМЕННЫЙ УРОВЕНЬ	Нарушает нейрофизиологические механизмы регуляции функции,приводит к появлению и развитию НСВД	Возникают постуральный и динамический тремор, отдельные миоклонии, судорожная активность ЭЭГ без внешних проявлений, приступы клонических судорог, клонико-тонические судороги, параличи жизненно важных нервных центров и гибель животного
- 176-
Эффекты НСВД в разной степени нивелируются биологическим действием высоких парциальных
давлений индифферентных газов. То есть, эффекты «нервного синдрома высоких давлений» (НСВД) и
«азотного наркоза» не только являются феноменами различной природы, но и, по-видимому, носят характер
взаимной противоположности с точки зрения биофизики (Рис. 2.30). До конца механизм этого
противодействия пока не ясен, поскольку пока не существует единого мнения о механизмах наркоза на
молекулярно-клеточном уровне. Можно объяснить это явление на клеточном уровне с использованием гипотезы
о физиологической роли фазового перехода биологических мембран, рассматривающей значение для
жизнедеятельности клетки фазовых переходов липидов (тогда как традиционно фазовое состояние мембраны
принято ассоциировать со свойствами мембранных белков).
Нервный
синдром высоких
давлений
(НСВД)
Г ипербарический
Наркоз
Гидростатическое
давление
Растворимость в липидах и
жидкостях организма
Высокое парциальное давление
индифферентных газов
Рис. 2.30. Взаимодействие главных факторов: гидростатического давления и высокого парциального
давления индифферентных газов на организм
Еще одной из моделей, используемой для описания взаимодействия высокого гидростатического давления
и инертных газов, является гипотеза критического объема, согласно которой анестезия наступает тогда, когда
вследствие абсорбции инертного вещества гидрофобным участком возбудимой мембраны расходуется
определенный «критический объем». После этого сжимаемость всей мембраны или данной области при действии
высокого давления снижается, что приводит к меньшей выраженности эффектов давления.
Гидростатическое давление per se противодействует этому проникновению и тем самым предотвращает
анестезию. Эффективность наркотического газа пропорциональна его растворимости в липидах. Расчеты
показывают, что сжимаемость «теоретической точки анестезии» при высоком гидростатическом давлении
составляет 0,6% от общего объема при 20,0 МПа. В присутствии газа изменения объема уменьшаются. При
использовании неона, который растворим несколько больше, чем гелий, эффекты давления и инертного газа
сбалансированы. При использовании водорода, растворимость которого еще выше, общий эффект абсорбции
преобладает, поэтому наблюдается анестезия. Гипотеза критического объема используется для объяснения
симптомов НСВД, при этом считается, что давление сжимает определенные регионы мембраны. Миллер показал,
что общая анестезия и НСВД опосредуются разными функциональными «точками» мембраны. Сжимаемость
«точки», опосредующей эффекты НСВД (2,78%), больше сжимаемости «точки», опосредующей анестезию.
Описанное противодействие подтверждается хорошо известным феноменом реверсии анестезии высоким
давлением в опытах ученых из разных стран.
В острых экспериментах на крысах, кроликах и собаках животные перед операцией вживления электрофизиологических
электродов ЭКГ, ЭКоГ и дыхания всегда получали нембуталовый наркоз из расчета 40-45 мг/кг веса животного, что обеспечивало
достаточное обезболивание и релаксацию при вживлении электродов. После этого экспериментальное животное помещалось в
барокамеру и проводилась компрессия гелием. При достижении давления 30,0-50,0 кгс/см2 животное приходило в сознание, просыпалось,
появлялась ориентировочная реакция и восстанавливалась двигательная активность. При снижении давления вновь наступал наркоз.
- 177-
У головастиков анестезия, вызванная 24 мкМ уретана или 140 мкМ октанола, уменьшается при гидростатическом давлении 11,0
МПа. Кривая дозозависимости эффектов уретана сдвигалась вправо при действии высокого гидростатического давления, несколько
меньше при действии гелия и влево при том же давлении азота. Гидростатическое давление увеличивает полумаксимальный эффект
(ЕДм) для уретана на 107%, то же давление гелия — на 46%. Водород незначительно снижал ЕДм, а азот и аргон в условиях высокого
давления действовали аддитивно с уретаном.
Эти эксперименты позволяют предположить, что при острых отравлениях наркотическими средствами эффективно и
токсикологически безопасно использовать компрессию гелием.
Анализ симптоматики и разработка принципов профилактики НСВД
Однако экспериментов на животных было явно недостаточно для практического преодоления
анализируемого барьера глубины. Нужно было решить многочисленные медико-биологические задачи,
позволяющие создать технологию глубоководных работ водолазным методом длительного пребывания человека
на максимальных глубинах. Наиболее важными из этих задач являлись:
1.	Максимально увеличить глубину эффективной работы водолазов при условиях сохранения здоровья.
2.	Разработать безопасные, но максимально быстрые режимы компрессии для достижения рабочих глубин.
3.	Определить максимально комфортный газовый состав, параметры микроклимата и длительность
безопасной изопрессии на рабочих глубинах.
4.	Разработать безопасные режимы декомпрессии.
Эта работа не могла быть выполнена без широкомасштабных биологических и медицинских исследований.
Для решения этих задач в мире было построено более 50 глубоководных береговых исследовательских
барокомплексов. Достаточно упомянуть бароцентры Дьюкского университета, Пенсильванского университета,
ВМС (США), физиологической лаборатории ВМС (Великобритания), фирмы «Комекс», Марсельского центра
ВМС (Франция), бароцентр в Абердыне (Шотландия), барокомплекс «Гузи» (Германия) и многие другие.
Советский Союз также разворачивал свою программу развития глубоководных водолазных спусков методом
длительного пребывания. С 60-ых годов были построены бароцентры ВМФ (г. Ломоносов), АН СССР в
Институте океанологии им. Н.Н.Ширшова (г. Геленджик), Институте эволюционной физиологии и биохимии им.
И.М.Сеченова (г. Санкт-Петербург), Институте медико-биологических проблем (г. Москва), Минздрава (г.
Москва), Мингазпрома (г.Мурманск).
Перечислим важнейшие осуществленные в этих барокомплексах эксперименты, результаты которых легли в основу разработки
мер профилактики НСВД, сохранения работоспособности и проведения безопасной декомпрессии:
1968	год. Эксперимент «Physalis-П». Глубина - 357 метров, 2 испытуемых, общее время компрессии кислородно-гелиевой смесью
- 2 часа. Интенсивный тремор при погружении глубже 240 метров. Глубже 310 метров - грубые нарушения двигательной функции. Время
пребывания на глубине - 5 минут.
1970	год. Эксперимент в физиологической лаборатории ВМС Великобритании. Глубина - 457 метров, 2 испытуемых, общее время
компрессии в кислородно-гелиевой среде - 3,5 суток. Слабая тошнота в начале, некоторое усиление тремора, снижение точной
координации в кистях, умственная работоспособность не изменилась, на ЭЭГ возрастание тета-активности. Время пребывания на глубине
-10 часов.
1972	год. Эксперимент «Sagittere-П», фирма «Комекс», Франция. Глубина - 500 метров, 2 испытуемых, общее время компрессии в
кислородно-гелиевой среде - 2 суток. Впервые симптомы НСВД появились на глубине 300-325 м и усилились по мере погружения до 500
м. Состояние испытуемых стабилизировалось после 40 ч пребывания на грунте, но затем к концу экспозиции симптомы снова усилились.
Наблюдаемые симптомы включали в себя тремор, мышечные подергивания, отсутствие координации, неопределенность движений мышц,
некоторые изменения на ЭЭГ, указывающие на потерю сознания. Время пребывания на глубине -4 суток.
1973	год. Эксперимент ВМС США, (Taylor). Глубина - 487 метров, 6 испытуемых, общее время компрессии в кислородно-гелиевой
среде - 6 суток. Измерения на глубине 122, 305, 398 и 487 м с помощью прибора с датчиком силы для определения тремора при
намеренном движении показали значительное увеличение амплитуды тремора. Отмечены тяжелые нарушения равновесия тела, одышка;
содержание газов в артериальной крови не выходило за пределы нормы. Время пребывания на грунте - 32 суток, из них 17 суток на
глубинах более 305 м.
1974	год. Эксперимент «Sagittere-IV», фирма «Комекс», Франция. Глубина - 610 метров, 2 испытуемых, общее время компрессии в
кислородно-гелиевой среде - 10 суток 21 час. Очень легкий тремор появлялся на глубине приблизительно 400 м и сохранялся во время
остановок и пребывания на грунте. Изменения на ЭЭГ возникали на глубине приблизительно 400 м и усиливались после 550 м. Слабость и
нарушение сил сопровождались увеличением тета-активности головного мозга; III и IV стадии сна подавлялись. Время пребывания на
глубине - 50 часов.
1977	год. Эксперимент «Janus-IV», фирма «Комекс», Франция. Глубина 460 метров с экскурсией на глубину 501 метр в океане, 6
водолазов глубоководников, общее время компрессии в кислородно(1%)-азотно(5%)-гелиевой среде - 30,5 часов. Проведено успешное
соединение труб на дне океана. Работали отобранные водолазы. Время пребывания на глубине 460 м - 10 часов, на глубине 501 м -10
мин.
1976-1978 годы. Эксперименты на гипербарической базе ВМФ, 40 ГосНИИ МО, СССР, по 4 испытуемых, отработаны оптимальные
режимы погружений длительностью на 100 метров - 40 суток, 200 метров - 35 суток, 300 метров - 30 суток, с ежедневной работой в
водолазном снаряжении в гидротанке по 2 часа. Среда - кислородно-азотно-гелиевая, время компрессии - несколько часов, без
выраженных симптомов НСВД.
1981	год. Эксперимент «Atlantis-Ill», Дьюкский университет, США. Глубина - 686 метров, 3 испытуемых, общее время компрессии в
кислородно-азотно(10%)-гелиевой среде - 7 суток 9 часов. При компрессии был использован феназепам для снижения эффектов НСВД.
На 300 м наблюдалась легкая эйфория, которая затем исчезала. На 650 м отсутствовали тошнота, усталость, рвота, одышка. Отмечались
-178-
небольшая задумчивость и по утрам небольшой тремор при координированном движении. Незначительные изменения увеличением тета-
активности в ЭЭГ отмечались у одного испытуемого. Работоспособность снижалась на 10-20%, но начиная с глубины 355 м, не менялась.
На 686 м испытуемые чувствовали себя так же или лучше, чем на 650 м. Работоспособность улучшилась. Общее время пребывания на
грунте-4 суток.
1986 год. Эксперимент «Неон-86», Институт медико-биологических проблем и Институт океанологии, барокомплекс «Кролик»,
СССР. Глубина - 410 метров, 2 испытуемых, кислородно-неоновая среда (плотность по гелию 1200метров), без выраженных симптомов
НСВД испытуемые могли выполнить легкую работу.
Результаты многочисленных исследований на животных, экспериментов с участием испытуемых,
практические глубоководные водолазные спуски дали достаточный материал для анализа формирования и
течения НСВД. В симптоматике НСВД можно четко выявить несколько последовательно развивающихся
комплексов:
Первым очевидным признаком НСВД является статический тремор конечностей, частота которого
близка к таковой при болезни Паркинсона, а также при холодовой дрожи или треморе, вызванном алкогольной
интоксикацией.
При глубоководных водолазных спусках на 300 метров в Каспийском море в 1956 году, когда водолазы с трудом выполняли
задания, водолазный врач В.В.Смолин, разработавший режимы декомпрессии, зарегистрировал электрокардиограммы, на которых видны
мышечные наводки; тогда их расценили как холодовую дрожь. В 1958-1960 годах при проведении барокамерных спусков в кислородно-
гелиевой среде Г.Л.Зальцман регистрировал тремор рук, нарушения координации движений, которые он называл «гелиевым тремором»,
предполагая прямое действие гелия на центральную нервную систему.
Вторым проявлением НСВД при дальнейшем повышении давления являются снижение внешних
проявлений эмоциональных реакций и расстройство координации движений. Кроме того, в данных
условиях акванавты испытывали головокружение, тошноту, состояние, близкое к потере сознания; снижение
умственной и физической работоспособности.
Третьим характерным признаком НСВД, при дальнейшем повышении давления, служат отдельные
миоклонические сокращения мышц, артралгии, тошнота, рвота. Также возникали нарушения сна,
проявлялось и действие на вегетативные центры, которое выражалось в нарушениях автоматизма дыхания на
глубинах более 500 метров, когда акванавтам приходилось осуществлять вдох сознательным усилием.
Последующие симптомы НСВД были изучены только на различных лабораторных животных,
млекопитающих.
Четвертым по значимости предвестником серьезных патологических изменений при формировании
НСВД являются отдельные и системные клонические судороги, периодически перерастающие в клонико-
тонические.
Пятым и последним в развитии этого синдрома формируется симптомокомплекс, который возникает при
дальнейшем повышении давления и характеризуется формированием тонических судорог, между приступами
появлением патологических видов дыхания, паралича жизненно важных нервных центров, остановкой
дыхания, сердцебиения и гибелью.
Анализ полученных данных о механизмах и симптоматике НСВД позволил сформулировать основные
правила его профилактики и купирования:
-	Отбор наименее предрасположенных к развитию НСВД водолазов и при этом имеющих необоримое или
выраженное желание и черты характера, способствующие освоению этой специальности.
-	Специальная подготовка и тренировка, направленные на повышение резистентности (устойчивости)
водолазов к действию факторов высокого давления, жизни в гермообъектах и работе в скафандрах при
стесненных условиях.
-	Снижение скорости компрессии, проведение ступенчатой компрессии для адаптации организма к данной
глубине.
-	Применение фармакологических препаратов, имеющих противосудорожное, успокаивающее действие с
минимальным снотворным эффектом.
-	Разработка новых составов дыхательных газовых смесей и сред, в состав которых могут входить газы,
вызывающие при повышении давления наркотический эффект: азот, водород, аргон, возможно криптон и закись
азота в минимальных количествах.
Если первые три пункта не нуждаются в комментариях (о них можно прочитать в специальной литературе,
приведенной в конце главы), то последние пункты заслуживают более подробного освещения в рамках этой
книги.
Поиск эффективных фармакологических препаратов профилактики НСВД
В исследованиях на животных был проведен анализ эффективности различных фармакологических
препаратов (транквилизаторов, противосудорожных средств, альфа- и бета-адреноблокаторов, антидепрессантов
и т.д.) в купировании синдромов НСВД. Было показано, что наибольшей активностью в качестве средства
коррекции изучаемых проявлений НСВД обладают транквилизаторы бензодиазепинового ряда (диазепам,
феназепам и гидазепам) (Морозов И.С., Плаксин С.Е., Павлов Б.Н., Иванченко Н.А.).
- 179-
Учитывая клинические проявления НСВД у животных, в качестве возможных протекторов НСВД были выбраны транквилизаторы
бензодиазепинового ряда - феназепам, диазепам, гидазепам; транквилизатор небензодиазепиновой структуры - фосфабензид;
противосудорожное средство (блокатор ГАМК-трансаминазы) - депакин; тотальный бета-адреноблокатор -пропранолол и альфа-
адреноблокатор - фентоламин. Исследовались также эффекты антидепрессантов: ингибитора моноамина оксидазы - бефола и
трициклического антидепрессанта - амитриптилина, обладающего адренопозитивной и выраженной холинолитической активностью.
Изучалось действие фенигидина (коринфара) - средства, регулирующего транспорт ионов кальция через клеточные мембраны. Кроме
того, исследовали эффекты радиопротектора с серотонинпозитивным действием и элементами антиоксидантной активности - мексамина.
Результаты экспериментов представлены в табл. 2.15.
Таблица 2.15.
Данные сравнительной оценки эффективности лекарственных средств по профилактике НСВД
Препарат	Доза, мг/кг	Кол-во ЖИВОТНЫХ	Порог возникновения в МПа		
			спорадического тремора	ПОСТОЯННОГО тремора	судорог
Контроль	физ.раств.	270	3,82±0,18	6,88±0,61	8,14±0,14
Диазепам	5,0 10,0	12 11	4,25±0,44 6,10+1,93	6,35±0,61 7,50±1,05	8,07±0,83 8,65±1,00
Феназепам	0,5 2,0	10 10	4,50±0,44 5,75±0,40	6,50±0,44 6,70±0,52	7,90±0,35 7,90±1,05
Гидазепам	10,0 40,0	10 10	6,00±0,31 6,10±0,44	9,27±0,41 8,30±1,58	10,90±0,39 10,65±0,40
Фосфабензид	100,0 400,0	10 10	4,75±1,32 2,50±0,80	6,50±0,88 6,25±0,42	8,57±0,44 7,07±0,70
Бефол	10,0 40,0	10 10	5,80±0,35 5,75±1,32	7,00±0,51	7,95±0,61 8,00±0,71
Депакин	100,0 400,0	10 10	5,00±0,91 5,40±0,61	7,80±0,18 6,90±1,12	8,10±1,05 9,80±0,41
Фенигидин	10,0	10	3,50±0,40	6,50±0,81	7,95±0,96
(коринфар)	20,0	10	6,00±0,27	8,00±0,38	8,15±0,26
Фентоламин	5,0	20	4,50±0,88	7,00±0,62	8,90±0,70
Мексамин	5,0	20	5,00±0,62	7,00±0,21	9,20±0,84
Амитриптилин	50,0	20	3,25±1,35	7,10±1,17	7,95±1,67
Пропранолол	1,0	20	4,00±1,76	6,25±0,88	8,20±0,70
Для исследований с участием человека был выбран гидазепам как препарат, который в известных дозах
практически не влияет на внимание, аналитические способности мозга и не обладает снотворным эффектом.
Клинически действие гидазепама на человека проявляется быстрым уменьшением эмоционального напряжения, тревоги,
редукцией нарушения точного сна, ослаблением вегетативных расстройств. Характерным для гидазепама является сочетание
транквилизирующего эффекта с мягким активирующим действием в виде ощущения бодрости, с выравниванием фона настроения и
ослаблением астенических расстройств.
Была рассчитана высшая разовая доза гидазепама для человека в условиях гипербарии - 0,18 г.
Для расчета результаты наблюдений за летальностью мышей после введения им гидазепама в дозах 2700, 3000, и 3300 мг/кг в
опыте (давление 8 МПа) и в контроле (нормальное давление) были нанесены на полулогарифмическую шкалу, а затем проведены пробит-
прямые гибели мышей. При этом соблюдалось правило наименьшей суммы квадратов отстояния экспериментальных точек от
проводимых прямых. Пересечение этих прямых с уровнями 16; 50 и 84% летальности позволило получить соответствующие летальные
дозы гидазепама в опыте и в контроле. Отмечено, что острая токсичность гидазепама в условиях повышенного давления КГС возрастает,
причем это различие более выражено для доз, определяющих высокий уровень летальности животных. ЛД84, в контроле составила 3110
мг/кг, в опыте 2350 мг/кг, ЛД50 - 3710 и 2680 мг/кг, а ЛД16 -4420 и 3090 мг/кг, соответственно. Для экстраполяции на человека данных
токсичности гидазепама в опытах на животных, как это принято в пробит-анализе, использовалось соотношение ЛД50 в опыте и в
контроле. Соотношение ЛД50 в условиях нормального давления и при давлении 8 МПа составляет 1,38 (3750:2680=1,38). Исходя из этого,
в гипербарических условиях высшая суточная доза для обычного клинического применения человеком (0,5 г) должна быть снижена до 0,36
г (0,5:1,38=0,36). Применение гидазепама для профилактики и купирования проявлений НСВД предполагает однократный прием
препарата. В связи с тем, что высшая разовая доза гидазепама для обычных условий составляет половину высшей суточной дозы,
высшая разовая доза для условий гипербарии должна составлять 0,18 г (0,36:2=0,18).
Оказалось, что гидазепам оказывает положительное влйяние на купирование НСВД у испытуемых при
воздействии на организм условий их пребывания на глубине 200 м. Фармакологический эффект гидазепама на
организм человека по снижению проявлений НСВД можно объяснить его седативным действием, которое
-180-
подавляло у испытуемых фазу возбуждения, появляющуюся под давлением 200 м вод. ст. при дыхании
кислородно-гелиевой смесью. Одновременно с этим после приема гидазепама в условиях нормального и
повышенного давлений отмечалось повышение концентрации произвольного внимания.
Исследования проводили в период выполнения экспериментального имитационного водолазного спуска в барокамере под
давлением 200 м вод. ст. Группа обследуемых добровольцев состояла из 4-х человек (двое принимали терапевтическую дозу гидазепама
50 мг, а двое других - плацебо), при этом ни один из испытуемых не проходил предварительную тренировку к действию гелия.
Исследования проведены методом двойного слепого опыта.
В день компрессии до ее начала два испытуемых приняли разовую терапевтическую дозу гидазепама, а два других - плацебо.
Компрессия в аэрокамере началась через 52 минуты после приема испытуемыми гидазепама и плацебо. Время достижения испытуемыми
глубины 200 м (через 9 минут после начала компрессии и 61 минуту после приема препарата) соответствовало пику действия гидазепама
на организм.
В процессе компрессии и изопрессии на глубине 200 м испытуемые дышали КГС, в которой парциальное давление кислорода
составляло 0,1-0,12 МПа, а парциальное давление гелия -1,98-2,0 МПа. С целью усиления проявлений НСВД у испытуемых компрессия в
барокамере проводилась при максимально возможной скорости, обеспечиваемой системой газоснабжения ГВК-250 и принятой методикой
смены подачи газов при компрессии.
У всех испытуемых было исследовано физиологическое действие гидазепама в условиях нормального давления воздуха с целью
определения времени его действия и времени от момента приема гидазепама до максимального проявления фармакологического
эффекта, а также для определения его влияния на физиологические системы. Через сутки после приема препарата его последействия не
наблюдалось.
Разработка новых составов дыхательных газовых смесей и сред
В поисках путей профилактики НСВД были предприняты попытки заменять гелий в дыхательной смеси на
другие индифферентные газы, которые могли бы противодействовать клиническим проявлениям НСВД.
Перспективным для этой цели оказался водород. Было предположено, что такой наркотически активный
газ, как водород (эффект, вызываемый давлением водорода 129,0 кгс/см2, сравним с эффектом давления азота
32,0 кгс/см2 у амфибий), может отодвигать момент возникновения судорог, вызванных высоким давлением, и
снижать их выраженность. Это объясняется с точки зрения гипотезы «критического объема», изложенной выше.
При воздействии давления водорода в 20,0 МПа наблюдаются наркотический эффект и некоторые симптомы
НСВД, но наркотическое влияние водорода смягчено противоположным действием давления на точку анестезии,
а НСВД сглажен действием водорода на «теоретическую точку НСВД».
Впервые водородно-кислородную смесь применил французский химик Лавуазье в 1789 г. для дыхания
морской свинки в водолазном колоколе, а в 1941 г. Кейз и Холдейн провели первые эксперименты с участием
человека. В 1944-1945 гг. Арне Зоттерстремом были проведены кратковременные реальные погружения на
глубины 110, 140 и 160 м. Всего до начала 60-х годов было опубликовано около 40 работ, касающихся проблемы
использования водорода в дыхательных газовых смесях (ДГС) при водолазных погружениях. Однако взлет
интереса к водороду начался с 1965 г., когда были начаты многочисленные исследования на животных и с
участием человека по сравнительному анализу эффектов водорода с эффектами других газов, в первую очередь,
гелия.
Так, в опытах на тритонах было показано, что если гидростатическое давление в 17,0 МПа вызывает снижение рефлексов, а 20,0
МПа приводят к параличу, то при действии 20,0 МПа кислородно-водородной ДГСр выявляется лишь незначительное ослабление
рефлексов, что свидетельствует о способности водорода противодействовать эффекту высокого давления.
Было проведено сравнение противосудорожной активности при повышении давления трех наркотических газов: водорода, азота и
закиси азота, различающихся по наркотическим способностям более чем на 2 порядка. Приняв за единицу противосудорожную активность
№, подсчитали, что для Нг противосудорожная активность составляет 0,11-0,45, а для №0 — 30-96 в зависимости от используемой
модели.
В опытах на обезьянах показано, что водород проявляет свою противосудорожную активность и предупреждает возникновение
НСВД при концентрации его в атмосфере 30% и выше. Подсчитано, что парциальное давление 1,0 кгс/см2 водорода поднимает пороговое
давление для судорожной активности на величину от 0,2 до 0,9 кгс/см2.
Основные выводы о смягчении симптомов НСВД с помощью водородной ДГС сделаны на основе исследования судорожной стадии
НСВД, поскольку другие проявления этого симптомокомплекса у животных менее изучены и в ряде случаев имеют стертые границы.
Немногочисленные исследования на обезьянах свидетельствуют о том, что в атмосфере водорода тремор появляется на более поздних
стадиях компрессии. Увеличение порога давления для тремора при смене гелиевой ДГС на водородную ДГС было аналогичным
повышению порога судорожной активности. При исследовании ЭЭГ на фоне компрессии было отмечено, что увеличение тета-волн и
активности, характерной для микросна и сна, встречалось при давлении 30,0-35,0 кгс/см2 в атмосфере водородсодержащей ДГС и
отсутствовало при декомпрессии. Описан также заметный мономорфизм ЭЭГ. У обезьян тяжелая стадия НСВД не отличалась в
атмосферах гелия и водорода. Различия на ранней стадии могут либо отражать особенность развития НСВД в атмосфере высокого
давления водородосодержащей среды, либо, что более вероятно, по мнению авторов, характеризовать наркотический эффект водорода.
При проведении исследований на собаках не было обнаружено статистически достоверных отличий от нормы в содержании
холестерина, общего белка, креатинина, мочевины, кальция, фосфора, глюкозы после пребывания при давлении 3,1 МПа в течение 24-
107 ч в КГСр и КВСр. Не обнаружено значительных изменений и при исследовании активности ферментов крови. Морфологическое
изучение биоптатов легких и печени с использованием световой и электронной микроскопии показало, что гистологическая картина легких
и печени остается нормальной при использовании как гелия, так и водорода.
-181 -
Шведские исследователи провели серию исследований на мелких животных в водородсодержащей ДГСр в специально
разработанных камерах объемом 450 л и общим рабочим давлением до 25 МПа. Проведена 21 компрессия с использованием 32 морских
свинок, время изопрессии 24-48 ч. Во время компрессии до 3,0 МПа у животных не наблюдалось реакций типа тремора или судорог. Не
было обнаружено неблагоприятных изменений и в периоде последействия (1 год). Исследование электролитов и ферментов крови, а
также гематологических параметров до и после воздействия не выявило каких-либо существенных изменений. В экспериментах с крысами
(30 животных, время изопрессии -155 ч) при гистологическом исследовании тканей после декомпрессии не обнаружено систематических
изменений, указывающих на токсическое влияние водорода. Компрессия мышей до 3,0 МПа при 24-часовой экспозиции также не дала
видимых признаков дискомфортных или патологических реакций.
На изолированном предсердии крыс показано, что повышение давления гелием до 15 МПа снижало частоту сокращений в среднем
с 172 до 120 уд/мин. При замене 4,9 и 14 МПа гелия на водород при сохранении общего давления 15 МПа частота сокращений
повышалась в среднем на 10 и 25 уд/мин. Реперфузия сердечного препарата на фоне гипербарии раствором, не содержащим водород,
вновь приводила к пониженному уровню сократительной деятельности предсердия. Декомпрессия полностью восстанавливала
сократимость.
Таким образом, использование водородосодержащей дыхательной газовой среды в экспериментах не вызывало токсических
эффектов водорода.
Особый интерес представляют комплексные эксперименты фирмы «Комекс», в которых оценивались эффекты водородных
погружений на различные показатели организма животных и человека:
В 1969—1970 гг. фирма «Комекс» провела 34-дневное барокамерное погружение павианов (эксперимент «Гидра-I—II»), в ходе
которого обезьян 3 раза помещали в гидрокс, в том числе на 5 ч на глубину >500 м и на 30 мин на глубину 675 м. На глубине 675 м
проявление НСВД достигло критического уровня, синдром был снят в процессе декомпрессии. После эксперимента животные чувствовали
себя хорошо в течение многих лет.
В 1983—1988 гг. фирма «Комекс» провела эксперименты «Гидра-Ill» — «Гид-pa-VIII» по разработке методов погружения человека в
гидроксе. Проблеме безопасности при этом было уделено большое внимание: разработаны требования к чистоте и методы получения
водорода, условия безопасной эксплуатации водородных смесей при спусках, доказана пожаровзрывобезопасность водорода при
соблюдении определенных условий.
В целом эксперименты «Гидра» подтвердили данные о возможности длительного пребывания в атмосфере гидрокса.
В серии «Гидра-Ill» было проведено насыщенное погружение мышей на глубину 600 м. В контрольной группе, находившейся в
гидроксе (97% Нг), по данным гистологического исследования не обнаружено выраженных токсических эффектов. Наркотический эффект
Нг отсутствовал. В том же эксперименте во второй серии 16 водолазов во время погружения в мокром колоколе на глубине 70 м дышали
гидроксом по 5 мин. Два водолаза дышали гидроксом на глубине 91 м; субъективных отличий от опытов с гелиоксом не было обнаружено.
В декабре 1983-1985 гг. водолазы дышали газовой смесью с Нг на глубинах от 120 до 300 м (эксперимент «Гидра-IV») и 450 м
(«Гидра-V»), в ходе которого впервые водолазы в гидроксе вышли на насыщение на глубине.
В экспериментах «Гидра-IV» и «Гидра-V» предполагалось исследовать:
1)	токсическую силу Нг под давлением,
2)	наркотическое действие Нг по сравнению с №,
3)	легочную вентиляцию на гидроксе в покое и при выполнении физической нагрузки,
4)	работоспособность под водой на гидроксе по частоте сердечных сокращений,
5)	изобарическую противодиффузию при замене одного инертного газа на другой.
Проверку проходили следующие смеси: гелиокс (98:2), гидрокс (98:2), гидрогелиокс (74:24:2 и 59:39:2).
Были разработаны новые системы жизнеобеспечения, дающие высокую степень безопасности пребывания человека в атмосфере
водорода: элиминация продуктов жизнедеятельности человека, регуляция температуры и влажности газовой атмосферы, перманентная
реоксигенация газа для компенсации потребляемого кислорода.
После 96 ч пребывания на глубине 450 м замена гцдрокса на гелиокс привела к интенсивному газообразованию, регистрируемому
в крови, и акванавтов подвергли рекомпрессии до 470 м, а затем медленной декомпрессии. Парциальное давление кислорода в этот
период было увеличено с 0,4 до 0,6 бар. Декомпрессия на гелиоксе с 450 м за 14 сут 10 ч вызывала боли в суставах у 2 акванавтов на
глубине 1 м. После рекомпрессии на кислороде до 42 м и последующей декомпрессии все 3 акванавта чувствовали себя нормально.
Во второй серии этого исследования общее время декомпрессии составило 19 сут 10 ч, из них 11 сут 17 ч (450-157 м) на гидроксе и
7 сут 17 ч (157-0 м) на гелиоксе, декомпрессия в этом случае прошла без проблем. При регистрации ЭЭГ в эксперименте «Гидра-IV» не
выявлено изменений медленноволновой активности мозга (тета- и дельта-волны), но обнаружено снижение альфа-активности при
переходе под давлением с Нг-ДГС на Не-ДГС. Однако этот эффект может быть связан не столько с собственно влиянием Нг, сколько с
явлением быстрой противодиффузии инертных газов.
Компрессия на гидроксе до 450 м не вызывала тремора, не было его на этой глубине и при использовании гидрогелиокса. Переход
на гелиевую атмосферу приводил к появлению тремора, сохранявшегося при декомпрессии до 200 м. Тремор появлялся и на тримиксе,
если содержание гелия было >50%. Компрессия на гидрогелиоксе приводила к снижению альфа- и бета-активности во всех изученных
областях мозга. Это снижение присутствовало во время всего периода пребывания на «грунте» (450 м). Нормализация наблюдалась при
декомпрессии после 300 м. Переход на гелиокс вызвал снижение амплитуды тета-волн, эти изменения могут быть обусловлены быстрым
ступенчатым переходом от 54 до 30 и 0% водорода в атмосфере. Повышение амплитуды медленных волн было характерным для всего
периода пребывания в Нг-ДГС.
Таким образом, нейрофизиологические исследования, проведенные во время эксперимента «Гидра-V», показали, что смесь Нг-Не-
Ог не вызывает тремор или другие клинические симптомы НСВД (дисметрия, фасцикуляции, микросон). Сравнение этих результатов с
данными, полученными при дыхании смесью Не-Ыг-Ог показало, что физиологические изменения возникают в атмосфере Нг позже и
менее интенсивны. Увеличение тета-волн во время компрессии и изопрессии на 450 м аналогичны тем, которые регистрировали в
гелиевой среде при том же режиме компрессии. Подавление альфа- и бета-волн более выражено в Нг-ДГС. Важным является тот факт,
что при быстрой смене газов (переход от Нг на Не) усиливается симптоматика НСВД. Следовательно, наркотические свойства Нг
препятствуют эффектам давления при глубоководных погружениях человека.
-182-
Психометрические исследования водородного наркоза у человека проводили во время трех погружений: «Гидра-IV», «Гидроке А» и
«Гидра-V». В программу были включены тесты, используемые ранее при изучении азотного наркоза и НСВД. В эксперименте «Гидра-IV»
(6 человек) эффекты водорода при 1,9 МПа наблюдали во время проведения двух психометрических тестов — на умножение и подобие
чисел. Выполнение тестов на зрительную реакцию и точность движения рук не изменялось даже при Рнг = 24,5 бар. Чувствительность к
действию Нг была индивидуальной и значительно варьировала у различных обследуемых. Результаты большинства тестов были хуже на
80 м в воздушной атмосфере по сравнению с использованием гидрокса (98:2) на 240 м.
Обнаружено влияние Нг на интеллектуальную деятельность или когнитивные процессы, но менее выраженное, чем при азотном
наркозе. Аналогичные результаты получены в эксперименте «Гидрокс А» (3 обследуемых, 120 мин). Однако проведенные
дополнительные тесты показали признаки ухудшения памяти, иногда в сочетании со снижением психической активности и концентрации
внимания. Применение тримикса до 450 м в эксперименте «Гидра-V», судя по психометрическим тестам, свидетельствует, что компрессия
на гидроксе меньше изменяет исследуемые параметры, чем компрессия на гелиоксе и тримиксе, т. е. водород «смягчает» симптомы
НСВД при проведении быстрой компрессии. Таким образом, выявлено наркотическое действие водорода, отличающееся по эффектам от
азотного наркоза. Водород действует в большей степени на когнитивные процессы, чем на психомоторную деятельность. Уровень наркоза
на 450 м (55% Нг — 45% Не — 1% Ог) сравним с результатом погружения на воздухе на глубину 45 м. Наиболее полная картина
проявления психотропных эффектов водорода выявлена при парциальном давлении этого газа 24,5 бар.
Анализ крови и мочи в этих экспериментах не выявил токсического действия водорода. Профессиональные водолазы оценивали
условия дыхания в гидроксе как чрезвычайно комфортные. Погружение до глубины 450 м на гидрогелиоксе по ощущениям
соответствовали 200-метровым спускам на гелиоксе. При выполнении нагрузки на велоэргометре дыхательная недостаточность не
возникала. Измерения ЧСС показали, что в гидроксе работа с инструментами не вызывала значительной тахикардии. В гелиоксе ЧСС
также была стабильной, но слегка выше, чем в гидроксе. Выполнение умеренной физической нагрузки в гидроксе на велоэргометре (до 35
Вт) не приводило к значительной тахикардии, ЧСС не превышала 120 уд/мин. Таким образом, гидрокс не оказывает какого-либо
патогенного действия на сердечно-сосудистую систему, а физическая нагрузка переносится несколько легче, чем в гелиоксе. В обоих ДГС
у всех водолазов на глубине была отмечена синусовая аритмия. Однако никаких опасных форм аритмии не было обнаружено.
Переход от дыхания гидроксом к дыханию гелиоксом должен вызвать изобарическую противодиффузию инертного газа с
формированием циркулирующих или покоящихся газовых пузырьков. С помощью эхографии и доплеровского метода такие пузырьки были
обнаружены, но они не привели к выраженной клинической симптоматике.
Основной целью погружения «Гидра-V» была отработка аппаратуры, позволяющей контролировать содержание кислорода в
гидроксе во время автоматического введения кислорода в водород, а также оценка купирования НСВД водородом. Доказано, что
оборудование, разработанное для гелия, можно без больших затрат приспособить для водорода. Никакой интоксикации из-за присутствия
водорода в смеси не наблюдалось. Дышалось значительно легче, чем в гелиоксе. Можно сказать, что водород позволяет увеличить
глубину погружения на 250 м.
В1986 г. гипербарический центр фирмы провел эксперимент «Гидра-VI», в ходе которого мышей подвергали действию давления от
13,1 до 20,1 МПа в течение 44-58 ч. При скорости компрессии 0,5 МПа/ч, скорости декомпрессии 0,16 МПа/ч и содержании водорода 40-
50% мыши переносили указанные погружения без каких-либо отрицательных последствий. Если не подавать водорода слишком много, то
он препятствует развитию НСВД. Эти опыты показали, что на мышах удобно исследовать явления НСВД, наркоза и противодиффузии на
больших глубинах.
В другой серии эксперимента «Гидра-VI» водолазы провели в гидрогелиоксе насыщенное погружение на глубину 520 м. Восемь
водолазов достигли глубины 500 м за 3 сут 14 ч после остановки на 38 ч на глубине 450 м. Парциальное давление водорода на глубине
500 м повышалось до 24 ата. После 4-дневного пребывания на этой глубине 3 водолаза совершили экскурсионное погружение на глубину
520 м, после которого все водолазы за 17 сут 20 ч поднялись на поверхность. Как и в предыдущих экспериментах, наблюдали купирование
НСВД водородом, что проявлялось в полном отсутствии тремора и сопутствующих болей. Отмечалось также комфортное дыхание и
облегченное выполнение физической нагрузки.
На глубинах до 500 м апробировали различные системы жизнеобеспечения: вспомогательный дыхательный аппарат:
полузамкнутую систему, позволяющую на глубине 500 м работать 15—20 мин и в случае аварии добраться до водолазного колокола;
обогреваемый костюм, в котором в случае прекращения поступления горячей воды водолаз может находиться в течение 15 мин при
температуре воды 4-10 °C; дегидрогенератор «Комекс» для декомпрессии в смеси с водородом. В данном устройстве водород
соединяется с кислородом с образованием воды. Декомпрессия на дегидрогенераторе проводилась от глубины 500 м до глубины 280 м.
В 1987 г. был проведен эксперимент «Гидра-VII», в ходе которого водолазы на 4 ч погружались на глубину 180 м в гелиоксе, затем
переключались на дыхание гидроксом с 90%-ным содержанием водорода. При столь резком переключении водолазы в течение 15-30 мин
чувствовали легкий наркоз и эйфорию, сопоставимые с воздушным наркозом на глубине 40-50 м. После исчезновения этого наркоза
дальнейшее погружение на глубину до 210-260 м при парциальных давлениях водорода соответственно 20,0-25,0 кгс/см2 проходило без
наркоза и без изменений каких-либо психометрических характеристик восприятия. Отметим, что на глубине 260 м в гидроксе в
эксперименте «Гидра-IV» зафиксировали выраженный наркоз. Дегидрогенация с глубины 260 м продолжалась 40 ч, в течение которых
каждый час парциальное давление водорода снижалось на 0,6 кгс/см2. Методом Допплера установлено, что в крови водолазов пузырьки
отсутствовали. В ходе этого эксперимента показано, что скорость изменения давления имеет большое значение в симптоматике
проявления наркоза и НСВД.
В эксперименте «Гидра-VIII» в феврале 1988 г. 4 водолаза фирмы «Комекс» и 2 водолаза французских ВМС провели 8 дней на
глубине 520 м, выполняя глубоководную работу в районе Марселя. Благодаря новой дыхательной смеси состояние водолазов было более
комфортным (по их субъективной оценке), чем в гелиоксе на глубине 300 м. Сначала в гипербарических камерах на корабле провели
компрессию в течение 94 ч до глубины 500 м. 1 раз в день (в течение 6 дней из 8) 3 водолаза погружались на максимальную рабочую
глубину 531 м. В течение 4 ч они выполняли типовые подводно-технические работы: измерения, ручные операции соединения труб и т. д.
Декомпрессия продолжалась 18 дней. Водолазы были отобраны медицинской комиссией по их устойчивости к НСВД и наличию
серьезного опыта глубоководных погружений, в том числе в насыщенных погружениях и погружениях с применением водорода.
Гидрогелиокс Нг-Не-Ог был разработан и испытан в гипербарическом центре фирмы «Комекс» в Марселе. Ранее исследования в
США, Норвегии и Франции показали, что от состава тримикса (М-Не-Ог) зависит скорость компрессии, при этом необходимо определенное
-183-
содержание азота (связанное со скоростью компрессии), чтобы не возникали симптомы НСВД и наркоза. Получены данные об изменениях
электролитов, массы тела, альфа-волн ЭЭГ. Были жалобы на повышенное сопротивление дыханию. Смесью с более легким водородом
легче дышать на больших глубинах. Кроме того, на больших глубинах водород вызывает меньшее наркотическое действие, чем азот, и
достаточно хорошо противодействует НСВД. В смеси Нг-Не-Ог водолазы демонстрируют лучшую работоспособность, испытывают меньше
недомоганий при достижении порогового давления НСВД. При дыхании гидроксом (97% Нг) на глубине 520 м в барокамере водолазы
ощущали в 2 раза меньшее сопротивление, чем при дыхании гелиоксом на глубине 200 м.
Погружение «Гидра-IX» в 1989 г. являлось этапом научной программы по использованию водорода в дыхательной газовой среде
при высоком давлении и охватывало 3 важных направления:
1)	установление границ (минимальных и максимальных) использования гидрокса;
2)	изучение эффектов длительного (49 дней) дыхания водородом на организм человека;
3)	исследование реакций человека на длительную изоляцию в камере высокого давления (73 дня) в сравнении с результатами,
полученными при моделировании длительного космического полета Европейским космическим агентством (ESA).
Научная программа эксперимента «Гидра-IX» состояла из 22 научных тем, охватывающих 32 различных аспекта: подводная
медицина, нейрофизиология, психология, кардиология, пульмонология, биохимия, исследование теплового состояния, проблема
декомпрессии, экспертные системы при погружении и т. д.
Цель исследования эксперимента «Гидра-IX» — определение верхней и нижней границ для использования гидрокса (смеси Нг-Ог)
и исследование физиологических эффектов длительного использования Нг в дыхательных газовых смесях под давлением. Верхним
пределом для использования Нг является глубина 70 м. На этом уровне давление Ог составляет 210 мбар или 2,5% Ог в гидроксе. Этот
процент был выбран в качестве верхнего предела из соображений безопасности (возгораемость смеси). Водород нельзя использовать в
дыхательных смесях до глубины 70 м по причинам пожаровзрывобезопасности.
Нижняя граница, лимитирующая использование Нг, определялась появлением наркотических эффектов. Эти эффекты впервые
были описаны у людей, участвовавших в эксперименте «Гидра-IV» (1983 г.), и подтвердились при последующих погружениях «Гидра-V-VII
(1985-1987 гг.). Они были отчасти сходны с внешними проявлениями, наблюдаемыми при погружениях с использованием азота или
воздуха.
Во время эксперимента «Гидра-IX» водородный наркоз проявлялся кратковременно, был слабо выражен после компрессии до 70-
180 м.в.ст и при каждой последующей компрессии от одной глубины к другой до 270 м.в.ст. На 270 м.в.ст некоторые признаки
наркотического влияния наблюдались, хотя акванавты не всегда сообщали о них. На основании этих наблюдений был установлен
допустимый порог токсичности водорода: 240-250 м.в.ст. Эта величина была определена после эксперимента «Гидра-IV» (1983 г.), но не
была подтверждена в серии «Гидра-VII». Как отмечалось выше, это может быть обусловлено рядом факторов. Результаты, полученные во
время второй экспозиции с водородом до 225 и 200 м.в.ст, позволяют предполагать, что предел 240-250 м.в.ст нельзя прямо переносить
на длительный период (30 дней). При таком времени экспозиции с водородом у 3 акванавтов наркотические проявления начинались уже
при парциальном давлении водорода 19,0 кгс/см2. Максимальный предел давления Нг при длительной экспозиции, вероятно, не должен
превышать 200 м.в.ст. В этих условиях эффект длительного пребывания в ограниченном пространстве под повышенным давлением
может играть ведущую роль.
Исследование «Гидра-IX» значительно расширило понимание эффектов высокого давления (до 306 м.в.ст) и длительного (49 дней)
дыхания газовой смесью с использованием водорода. У одного из акванавтов общее время пребывания составило 73 дня без каких-либо
отклонений от нормы.
В 1993 году под руководством Делоза и Гардетта во Франции при выполнении эксперимента «Гидра-Х» было осуществлено
имитационное погружение акванавтов на глубину 701 метр, что до сегодняшнего дня является максимальным давлением, которое
испытал человек.
В нашей стране еще в 50-е годы специалисты ВМФ также начали исследовать возможность применения водорода в качестве
компонента дыхательных газовых смесей у водолазов на малых глубинах. В середине 80-х годов эти исследования получили дальнейшее
развитие. Была одобрена ГКНТ СССР и под руководством адмирала Сидорова принята Государственная программа создания
глубоководных водолазных комплексов с возможностью погружений человека до глубин 1000 метров. Для их проведения нужно было
создать сложную исследовательскую технику, работающую под высоким давлением водородсодержащей ДГСр. В конце 1990 года был
завершен первый полуторагодичный этап водородной программы. Совместными усилиями специалистов ВМФ, ученых ряда институтов
АН СССР и Минздрава СССР создана гипербарическая лабораторно-экспериментальная база (ГЛЭБ) в Институте медико-биологических
проблем. Стендовое оборудование этой базы позволяет моделировать среду обитания для животных под высоким давлением до 2000 м с
возможностью применения различных газов-разбавителей (Не, №, Нг, Ne, Аг) в смеси с кислородом. Комплексы расположены в
помещениях, оснащенных всеми необходимыми средствами обеспечения пожаровзрывобезопасности работ с водородом и кислородом. В
реализации СЖО применены новые технологии и технические решения, что позволило создать не имеющий аналогов в мире комплекс
замкнутой системы подачи газов, декомпрессии, очистки среды и поддержания параметров микроклимата.
На этой базе были проведены экспериментальные исследования на крысах-самцах массой 200-250 г в барокомплексе с рабочим
объемом 10,0 л. Результаты показали, что компрессия со скоростью 0,2 МПа/мин до давления 12,5 МПа с содержанием водорода в ДГС 40
и 80% сдвигает порог возникновения постуральных судорог до 7,8 ± 0,6 МПа. Порог возникновения постуральных судорог у крыс при той
же скорости компрессии в гелий-кислородной среде составляет 5,4 ± 0,5 МПа. Приступы клонических судорог в гелиоксе регистрировали
при давлении 8,3 ± 0,8 МПа, а в Не-Нг-Ог-среде — при давлении 10,4 ± 0,6 МПа. Компрессия с постоянной скоростью 0,2 МПа/мин
приводила к гибели 60% крыс в гелиоксе после тонических судорог при давлении 12,0-12,5 МПа. В кислородно-водородно-гелиевой среде
при компрессии до 12,5 МПа из 12 животных не только ни одно не погибло, но у них даже не наблюдались клонические судороги.
Достоверных различий в поведении животных в ДГСр с содержанием водорода 40 и 80% не обнаружено. Методом сменной подачи газов
по результатам оперативной оценки ЭКоГ крыс со средней скоростью 0,4 кгс/см2 удалось без выраженных симптомов НСВД погрузить
крыс на глубины 1900-1908 метров, а кроликов до глубин 1400 метров я кислородно-азотно-водородно-гелиевой среде, при этом
среднекомфортная температура среды поддерживалась на уровне 34,5°С ± 0,3°С. (Павлов Б.Н., Логунов А.Т. и др.)
-184-
В этих опытах скорость компрессии и состав газовой среды подбирали по показателям ЭКоГ и внешнему состоянию животного. В
опыте № 8 было достигнуто давление 19,08 МПа. При таком давлении во время компрессии и часовой изопрессии судорог не возникало.
Следует отметить, что такая компрессия приводила к сниженйю амплитуды ЭКоГ при давлении более 12 МПа в 3-4 раза по сравнению с
фоном и к появлению высокочастотных компонентов при подавлении низкочастотных волн (2-3 колебания в секунду). Профиль
компрессии и газовый состав представлены на рис. 2.31. и 2.32.
0
10
30
50
70
90
110
130
150
170
190_
ати
(>2-0,57-0,29-
Ni- ю,о =
Н2- 58,i ам
Не- 122,8 шли
“И-----2—Т
t°C ДГС	Частота дыхания	Частота пульса
31,0	96	360
		
		
		
31,4	92	420
		
31,8	90	400
		
32,0	90	390
		
31,8	86	390
		
31,4	72	370
		
31,4	60	360
		
33,2	64	345
		
34,4	66	315
		
	60/64	330/360
Рис. 2.31. Схема имитационного спуска крысы на глубину 1908 м
(с указанием газового состава и температуры ДГС, пульса и частоты дыхания животного)
Л ГС
г4'	1
Не
2 tWHW1
°2	,
4 WWiH
ФОН
Не 1 ВИИ»
И-2	2
N2 з
О?
L 4
750 м.	1200 м.	1908 м.
Ц<Ал1Н\1^м/
Рис. 2.32. Сравнение ЭКГ (1) и ЭКоГ (2,3,4) из разных областей мозга при дыхании крыс разными ДГС во время имитации
погружения на различные глубины.
Верхние кривые - "погружение" крысы на Не-Ог-смеси; нижние кривые - "погружение" крысы на Не-Нг-Мг-Ог - смеси.
В правом верхнем углу - калибровка и схема расположения электродов ЭКоГ.
Обобщая результаты, полученные в этих исследованиях, можно сделать следующие выводы:
1) водород под давлением обладает наркотическим действием, но его эффекты обратимы и не носят
токсического характера;
Внешние проявления наркотического действия водорода у человека включают в себя:
1)	эйфорию (смех, беспечность, повышенная двигательная активность);
2)	дезориентацию, головокружение, тошноту, позывы на рвоту;
-185-
3)	неврологические, (кожная гипостезия, чувство жара, гиперчувствительность к шуму и перепадам давления, снижение вкусовой
чувствительности, притупление болевой чувствительности);
4)	эмоциональный статус (гиперэмоциональность, «внутренние голоса», состояние тревоги);
5)	изменения памяти и поведения (снижение уровня внимания и бдительности, кратковременной памяти, затрудненное засыпание,
дезориентация мышления);
6)	изменения сна (дремотное состояние, уменьшение времени глубокого сна, ночные кошмары);
7)	психические симптомы (провалы памяти, ощущение всемогущества, делирий, расслабленность, враждебность, наличие
галлюцинаций).
При этом тяжесть проявлений зависит в основном от давления водорода и индивидуальной восприимчивости. Они возрастают
сразу после повышения давления и пропорциональны скорости этого повышения. Симптомы убывают после периода изопрессии,
варьирующего от 5 мин до 3 дней. Однако даже когда акванавты уже адаптируются к новым условиям окружения, симптомы могут
эпизодически проявляться вновь. Психические симптомы могут появляться неожиданно у акванавтов, которые в предыдущих погружениях
не имели проблем с наркотическим действием газа. В отличие от НСВД наркотический эффект водорода не прогрессирует и пока не
поддается предсказанию. Наблюдаемые эффекты водорода обратимы, однако в тяжелых случаях для восстановления необходимо
несколько дней.
Отмечено, что некоторые факторы могут влиять на тяжесть наркоза, среди них:
1)	исходная подвижность нервно-психических процессов,
2)	выраженная мотивация быть акванавтом и участвовать в экспериментальных водолазных спусках,
3)	психическая и повышенная психофизическая нагрузка,
4)	недостаточный и неудовлетворительный отдых и сон,
5)	влияние на других акванавтов члена команды, не адаптировавшегося к данным условиям и режиму деятельности,
6)	недостаточная комфортность и неудобства барокамеры (температура, шум), которые у гиперчувствительных акванавтов могут
стать доминантными в восприятии.
Необходимо также сказать, что эффект водорода отличается от азотного наркоза, за исключением последней стадии (сонливость,
потеря сознания). Азотный наркоз больше влияет на интеллект и сравним с алкогольной интоксикацией, тогда как влияние водорода
больше похоже на эффекты ЛСД и мескалина и характеризуется главным образом сенсорными галлюцинациями, которые влияют больше
на настроение, чем на интеллект. При этом с легкой степенью наркоза, которая поддается самоконтролю, связана эйфория. Тяжелая
степень наркоза несовместима ни с нормальной активностью, ни с мерами безопасности при погружении. Нг- и Ыг-наркоз невозможно
сравнить прямо, но оценка наркотической способности свидетельствует о том, что наркотическое действие Нг слабее по сравнению с
эффектом № в 4-10 раз по различным используемым тестам.
2) границы использования кислородно-водородных дыхательных газовых смесей и сред при
кратковременном пребывании под давлением лежат в пределах 240-260 м.в.ст, однако величина давления для
длительных погружений должна быть снижена до 200 м.в.ст;
3) водород благоприятно действует на функции дыхания (за счет меньшей плотности), особенно при
физической работе, и артикуляцию, создавая у акванавтов ощущение комфорта, а кроме того, нормализует
проведение возбуждения в миокарде и повышает безопасность акванавтов в отношении возникновения и
развития аритмий;
Повышенное давление в пределах 0,1-15 МПа изменяет электромеханические характеристики деятельности сердца, приводя к
брадикардии. Инертные или наркотические газы могут модифицировать это влияние или противодействовать эффектам давления. В
частности, было показано, что величина этого противодействия зависит от растворимости газа в липидах. Сравнение инертных газов по
растворимости в липидах и способности ослаблять гипербарическую брадикардию выявило линейную взаимосвязь между этими
показателями (коэффициент корреляции 0,99). Подсчет теоретического изменения объема мембраны, вызванного давлением или
инертными газами, показал, что эффект давления в 2 раза больше влияния водорода на данную модель. Снижение проводимости
сердечной мышцы отмечено в условиях как гелиевых ДГС, так и азотных ДГС, а добавление водорода к ДГС будет нормализовать
проведение возбуждения.
5) в смеси с гелием водород ослабляет развитие симптомов НСВД и улучшает самочувствие акванавтов на
этих глубинах.
Эти особенности водородсодержащих газовых смесей и сред делают их перспективными для применения
при погружениях на максимальные глубины (750-1000 м.в.ст.) и оставляют возможность их использования на
средних глубинах (с 60 м.в.ст.). Технико-экономические преимущества использования водорода в ДГС сводятся к
его доступности и дешевизне.
Однако ряд факторов может служить причинами снижения положительных эффектов:
1)	свойства окружающей среды и обстановка в камере (которые должны быть как можно более
комфортабельными);
Так, например, обогрев вдыхаемой ДГС должен проводиться более тщательно (с меньшей разностью температуры ДГС и тела),
чем это принято для гелиокса, поскольку наличие водорода в ДГСр может привести к нарушению теплообмена. Дыхательные потери
тепла зависят больше от удельной теплоемкости газовой смеси, чем от ее теплопроводности. Удельные теплоемкости гелия и водорода
при нормальном давлении равны соответственно:
Не = 8,39 -1СН кДж/(л Ю) и Нг = 1,16 Ю'3 кДж/(л К1).
При увеличении давления газа его теплоемкость возрастает пропорционально давлению, поэтому в водородной ДГСр теплообмен
будет на 45% больше, чем в гелиевой ДГСр при том же давлении. Если температура вдыхаемой газовой смеси низкая (например, равна
температуре окружающей воды), то на глубине 500 м теплообмен может составить 1,5-2 кВт. Это больше, чем метаболическая
теплопродукция при тяжелой физической нагрузке (1 кВт). Чрезмерное охлаждение может вызвать: 1) бронхоспазм дыхательных путей,
-186-
что приведет к увеличению сопротивления дыханию; 2) увеличение секреции слизи, что также приведет к увеличению сопротивления
дыханию; 3) общее переохлаждение организма и соответствующий дискомфорт.
2)	физическая нагрузка акванавтов должна бвпъ тщательно распределена;
3)	отбор акванавтов согласно психологическим и психофизиологическим рекомендациям должен
проводиться особенно тщательно;
4)	особенно тщательно и четко должна осуществляться аудио- и видеосвязь между камерой и
обслуживающей бригадой на поверхности;
5)	необходима специальная психофизиологическая реабилитация после погружения.
К очевидным недостаткам водорода относятся его пожаровзрывоопасность, текучесть и высокая
растворимость в ряде металлов, требующие соблюдения особых условий изготовления и эксплуатации
дыхательных смесей, содержащих этот газ.
Газ должен быть произведен путем каталитического процесса с чистотой >99,995%. Содержание примесей должно быть жестко
ограничено и контролируемо. В частности, содержание Ог не должно превышать 100 частей на 1 млн, азота —100, окиси углерода — 0,5,
двуокиси углерода — 5, метана — 5, мышьяковистого водорода и фосфина — 0,0015 части на 1 млн соответственно.
Известно, что при парциальном давлении Нг>100 бар он поглощается металлами и наблюдается хрупкость стали. Эти процессы
достаточно активны при температуре >200° С, а в диапазоне рабочих температур и давлений, используемых при проведении подводно-
технических работ, такого рода процессы идут очень медленно. Использование специальных сталей и покрытий полностью нивелирует
эти процессы.
При атмосферном давлении для возгорания Нг в воздухе необходима его концентрация >4%. Для предотвращения возгорания вне
камеры необходимо устранить любое локальное накопление Нг в барокамерном зале. Водород хорошо диффундирует, что приводит к его
утечке из баллонов, насосов и камер. Для обнаружения утечек в барокамерном зале должны быть установлены датчики Нг. Для сбора и
удаления Нгиз зала необходима мощная система вентиляции.
Показано, что порог возгорания Нг в гелиоксе изменяется от 5,5% кислорода при 15 бар до 4,35% при 75 бар. Таким образом, на
глубинах >100 м погружение на гидроксе пожаровзрывобезопасно. Компрессия и декомпрессия на глубинах <100 м должны проводиться
без Нг, так как содержание Нг не должно превышать 4%.
Пожаровзрывоопасность использования смесей с содержанием водорода >4% приводит к необходимости
использовать различные смеси в одном погружении. Однако изобарическая противодиффузия и НСВД не
позволяют использовать две смеси в ходе работы (т. е. нельзя переходить из барокамеры, заполненной гелиоксом,
в водолазный колокол, заполненный гидроксом, и обратно). Нельзя даже на глубине 450 м перейти от дыхания
смесью с 50% водорода на дыхание чистым гелиоксом. Поэтому на больших глубинах необходимо находиться в
гидроксе, по мере подъема до глубины 200 м снижая содержание водорода до 4 % и меньше. При этом скорость
десатурации может быть близкой к скорости десатурации в гелиоксе.
Более эффективным и удобным в эксплуатации является использование трехкомпонентной среды -
гидрогелиокса. Гидрогелиокс (кислородно-водородно-гелиевая ДГСр) более безопасен, чем гидрокс (кислородно-
водородная ДГСр), при этом он сочетает в себе достоинства кислородно-гелиевой и кислородно-водородной
смеси (купирует симптомы НСВД и снижает нагрузку на дыхательную систему, не вызывая наркоза).
Расчеты и эксперименты на животных свидетельствуют о том, что кислородно-азотно-гелиевая смесь (5-
10% азота), как и кислородно-водородная смесь (12,5-25% водорода), может быть с успехом использована при
глубоководных погружениях человека.
Исследования процессов адаптации животных к действию высокого давления показали, что длительное пребывание (1-8 сут) в
условиях гелиокса при давлении 8 МПа вызывает повышение порогового давления судорожной активности. Этот эффект проявляется
быстро (через <24 ч в 95% случаев), дальнейшее увеличение длительности экспозиции не дает существенной добавки. При этом
устойчивость к азотному наркозу не изменялась. Пребывание в условиях 1,8 МПа азота вызывает прогрессивное снижение порогового
давления появления судорог, но повышает порог действия повышенного парциального давления азота. При совместном действии этих
двух факторов (8 МПа Не + 1,8 МПа №) судорожный порог у мышей не менялся, адаптация к азотному наркозу сохранялась. Отсутствие
эффекта при одновременном действии двух стрессоров (давление и азот), по мнению Брауэра, указывает на взаимную нейтрализацию их
эффектов либо непосредственно на молекулярном уровне, что можно объяснить гипотезой критического объема, либо опосредованно —
через широкий спектр физиологического антагонизма.
При этом важно отметить, что различия в проявлениях НСВД зависят не только от используемой газовой
смеси и величины давления, но и от метода компрессии.
У павианов с имплантированными электродами для записи ЭЭГ, ЭМГ и ЭОГ показано, что введение 6-8% № в КВСр не
предупреждает развития эпилептоидных приступов между 600 и 700 м, если компрессия была быстрой, а кривая компрессия — не
экспоненциальной. В противоположность этому прогрессивное введение 5,5% № в смесь при экспоненциальном профиле компрессии с
остановками 40 мин на каждые 100 м предупреждало проявление у обезьян судорожной активности до глубины 800 м, а симптомы НСВД
были значительно ослаблены. При использовании этой техники компрессии и различных смесей при погружении человека были получены
минимальные проявления НСВД.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в отношении судорог антагонизм между
наркотическими эффектами инертных газов и эффектами высокого давления обусловлен реальным
противодействием, а не маскировкой эффектов давления. Однако на сегодняшний момент не все аспекты этого
взаимодействия до конца ясны.
- 187-
Биологическое действие объемного сжатия - гидростатического давления - на различных уровнях
организации организма.
Следует еще раз подчеркнуть, что биологическое действие гидростатического давления проявляется не
только в развитии НСВД. Исследования ученых на протяжении XIX-XX века показали, что давление действует
на различных уровнях организации живых существ.
Первые систематические исследования влияния высокого гидростатического давления на живые объекты были проведены
Реньяром в 1891 году в связи с проблемой жизни в океанских глубинах. Для этих исследований им была сконструирована
приближающаяся к современной аппаратура, позволявшая создавать давление до 1000 атмосфер. Затем исследователи создали
аппаратуру, например, гидравлический пресс, которая позволила дойти до гораздо больших «сверхдавлений», даже до 20000 атмосфер.
Интересно отметить, что в нашем стране исследованием влияния высокого гидростатического давления на бактерий еще в 1903 году
занимался известный гигиенист В.ГХлопин.
На биохимическом уровне повышенное давление вызывает обратимую свертываемость белков (сходно с
высокой температурой), набухание коллоидов, инактивацию энзимов, изменение активности токсинов.
Бриджмен (1914) показал, что при 20° яичный альбумин полностью свертывался при 7000 атмосфер; первые изменения
наблюдались, начиная с 5000 атм. При снижении давления эта реакция была обратимой. При 0° давление действовало немного сильнее.
Подобные результаты получены с яичным альбумином. Кровяная сыворотка выдерживает давление до 4500-5000 атмосфер без видимых
изменений; при 6000 атм. она делается слегка опалесцирующей и более вязкой, при 10000 — превращается в очень плотный студень
молочного оттенка. Сывороточные глобулины и альбумины неодинаково (чувствительны к давлению: глобулины свертываются при 7000
атм., в альбуминах видимых изменений не обнаруживалось даже при 19000 атм.
Показано, что желатина в водном растворе набухает под давлением сильнее.
Энзимы инактивируются при различных давлениях. Зимаза Saccharomyces cerevisiae (обычные пивные дрожжи) теряет активность
при воздействии в течение 1 часа давления около 1750 атмосфер. Между тем энзимы сока поджелудочной железы очень мало
чувствительны. Из числа их более чувствительна липаза, полностью инактивируемая при 11000 атм. Более резистентен трипсин, который
в нейтральной среде теряет 55% своей активности при 45-минутном воздействии 13500 атм., 75% — при столь же длительном действии
16000 атм., 100% при 17000. Наиболее резистентна амилаза, теряющая 66% активности при 30-минутном воздействии 15500 атмосфер.
Галактаза не разрушается воздействием давления в 7000 атмосфер в течение недели при комнатной температуре.
Бактериальные токсины не изменяются при давлениях до 10000 атм., ослабляются при 12000-15000, разрушаются полностью
только при 16000-18000 атм. Гемолитическое действие яда кобры резко ослабляется 45-минутным воздействием давления в 13500
атмосфер.
Простейшие также погибают при действии давления, при этом их чувствительность к давлению
неодинакова.
Фильтрующиеся вирусы чувствительнее к давлению, чем токсины и энзимы. Они инактивируются при 3000-5000 атм. Только вирус
болезни Борна теряет активность лишь при 6500 атмосферах. Связи между величиной активных элементов и резистентностью к давлению
не обнаруживается. Вирус мозаичной болезни табака также мало чувствителен и инактивируется только воздействием давления в 9000 и
более атмосфер в течение не менее 2-3 суток.
Бактериофаги разрушаются при различных давлениях того же порядка, как и давления, инактивирующие фильтрующиеся вирусы,
в общем не превышающих 5000 атмосфер. Но если бактериофаг «заражает» споры бактерий, он становится столь же мало чувствителен,
как и сами споры.
Как раз споры бактерий оказались наименее чувствительными к давлению из всех до сих пор исследованных биологических
объектов. Споры Вас. subtilis, подвергавшиеся воздействию наибольших давлений, не удалось убить даже воздействием 20000 атмосфер.
Бактерии, не образующие спор, погибают в среднем при давлениях порядка 6000 атм.
Инфузории не погибают (или, во всяком случая, не все погибают) при 500 и даже 800 атм.
Клетки тканей высших животных оказываются еще более чувствительными к величине давления.
Клетки в тканевых культурах из сердца куриного зародыша, погибают при 1800 атмосферах. Примерно такова же чувствительность
клеток перевиваемых опухолей. Только опухоли, возникновение которых приписывается деятельности фильтрующихся вирусов, а именно
куриная саркома Роуса и кроличья папиллома Шопа, перевиваются и после воздействия более высоких давлений; 2000 атм. — саркома
Роуса, 4000 атм. — папиллома Шопа. Это объясняется, очевидно, тем, что сохранность клеток опухолей в этом случае для успеха
перевивки значения не имеет.
В стерильной бычьей крови при 27-29° при действии 3500 атм. в течение 3 часов число эритроцитов в 1 мм3 падало с 7300000 до
800000, число лейкоцитов с 6700 до 800, кислородная емкость крови снижалась на 41%; в крови появились кристаллы хлористого натрия
и, может быть, других солей. 6-часовое воздействие 3500 атм. или 3-часовое-13000 атм. приводило к превращению крови в коричневую
студенистую массу, в которой уже не видно было ни структур (кроме отдельных ядер лейкоцитов), ни кристаллов.
По Фонтену (1930) необратимые изменения в клетках высших животных наблюдаются при давлении около 700 атм. Для блокады
двигательной способности клеток мерцательного эпителия и лейкоцитов требуется давление свыше 1500 атм.
Больше всего внимания исследователей было направлено на изучение влияния гидростатического давления
на изолированную мышцу.
По Кэттелу, именно она «является особенно интересной и подходящей тканью» для таких исследований по следующим причинам:
«1	. Ее можно отделить от всего остального организма и поддерживать в приблизительно нормальном состоянии в жидкой среде,
через которую может передаваться давление.
2.	Ее функциональная деятельность представляет собою тонкий биологический механизм, в котором несомненно отражаются
изменения в физических или химических условиях в клетке.	,
3.	Для изучения процессов как в покоящейся, так и в деятельной мышце могут быть применены точные методы.
-188-
4.	Давление — выгодное средство с точки зрения исследования проблем, связанных с мышечным сокращением, так как оно может
быть приложено и прекращено чрезвычайно быстро и вызывает вполне обратимые изменения мышечной функции».
В 1914 году Эббеке открыл, что совсем независимо от всех других факторов гидростатическое давление
может вызвать вполне обратимую контрактуру поперечно-полосатой мышцы, повторяющуюся при каждом его
приложении и наблюдаемую и на кураризованной мышце. Эту контрактуру Эббеке рассматривает как
механонаркоз. Чтобы получить этот эффект, нужно применить давление от 300 до 400 атмосфер. Во время
контрактуры токи действия отсутствуют, примененное же во время ее электрическое раздражение дает обычную
реакцию и типичный ток действия. При больших давлениях или при более длительном воздействии тех же
давлений мышца теряет возбудимость и претерпевает необратимые изменения. Следует отметить, что гладкая
мускулатура и периферические нервные сплетения менее чувствительны.
Спонтанные ритмические сокращения препарата из лягушечьего желудка ослабляются или необратимо парализуются при
давлениях, начиная с 500-600 атмосфер. Давление в 600-700 атмосфер вызывает медленно нарастающую контрактуру даже и на
несокращающихся препаратах. Всякий автоматизм при этом исчезает. Механонаркоз изолированного сердца лягушки Эббеке наблюдал
при примерно 800 атм, периферических нервных волокон при 1000 атм, центральной нервной системы (спинномозговая лягушка) при
250-300 атм.
В опытах Эббеке на спинномозговом препарате лягушки под давлением 50—100 кгс/см2 начинались ритмично-спастические
движения конечностей. Наиболее отчетливо они проявлялись при давлении 150—250 кгс/см2. При повышении давления до 300 кгс/см2
наступал обратимый двигательный паралич.
Другие исследователи в опытах на нервно-мышечном препарате диафрагмы крысы нашли, что при давлении 37 кгс/см2 наступали
мышечные подергивания без изменения нервно-мышечной проводимости, связанные с влиянием гидростатического давления на
сократительные механизмы мышцы.
При этом, как и при «хемонаркозе» (вызываемом действием химических агентов) при «механонаркозе»
отмечается фазный характер ответных реакций на воздействие. Начальное увеличение давления вызывает так
называемое «возбуждение», активацию функций: увеличение мышечного напряжения и повышение выделения
мышечного тепла, увеличение амплитуды и частоты сокращений, ускорение проведения возбуждения; снижение
порога возбудимости нерва и увеличение амплитуды суммарного потенциала действия. При дальнейшем
повышении давления происходит угнетение функций вплоть до гибели.
Измерение мышечного напряжения и выделяющегося тепла в гипербарических условиях при одиночной и ритмичной
электрической стимуляции показало, что под давлением 60-70 кгс/см2 каждое сокращение вызывало увеличение мышечного напряжения
на 20-30% и такое же относительное повышение выделяемого тепла. Максимальное увеличение напряжения и выделение тепла имело
место в диапазоне давлений 150-250 кгс/см2. При дальнейшей компрессии напряжение уменьшалось: при давлении 340 кгс/см3 оно было
только на 10% выше нормы, а при давлении 410 кгс/см2 напряжение снижалось на 30% по сравнению с контролем. Продолжительность
сократительного цикла увеличивалась в этих условиях в 3-4 раза. Близкая динамика изменений была описана в опытах с эксплантатом из
сердца головастика лягушки.
Исследование сорбционных свойств портняжной мышцы лягушки в процессе компрессии подтвердило наличие фазных изменений:
давление 200 кгс/см3 вызывало ослабление витального окрашивания нейтральным красным на 22% по сравнению с контролем,
увеличение давления до 400 кгс/см2, наоборот, вызывало усиление окраски на 40%.
Явления «возбуждения» со стороны центральной нервной системы у спинальных лягушек обнаруживались уже при давлениях,
начиная с 50 атм. То же относится к скелетной мускулатуре, периферическим нервным сплетениям и гладким мышцам. Увеличение
амплитуды и частоты сокращений изолированного лягушечьего сердца, ускорение проведения возбуждения на остановившемся сердце и
возобновление ритмических сокращений наблюдались при давлениях, начиная со 100 атм., иногда даже 50 атм.
На препарате седалищного нерва лягушки показано, что под давлением 70-100 кгс/см2 наблюдается снижение порога
возбудимости, увеличение скорости проведения на 8-15%, увеличение амплитуды суммарного потенциала действия. При давлении 400
кгс/см2 амплитуда потенциала действия уменьшалась в 4 раза, проводимость замедлялась, период абсолютной и относительной
рефрактерности удлинялся, порог возбудимости повышался. При давлении 600-700 кгс/см2 нерв терял возбудимость. Все эти сдвиги
нормализовались после декомпрессии.
В опытах на ганглиозных клетках, изолированных аксонах и седалищном нерве в диапазоне давлений 100-150 кгс/см2 было
отмечено увеличение частоты спонтанных спайков на 50-75% и деполяризация клеток на 5-15 мВ. При увеличении давления до 200-250
кгс/см2 имело место угнетение суммарного потенциала действия и снижение скорости проведения по нерву. Сходные результаты были
получены на аксонах звездчатого нерва Loligo pealii.
Наличие двух фаз в ответных реакциях может быть объяснено с точки зрения влияния давления на
клеточную мембрану. I фаза — увеличение проницаемости мембраны для ионов натрия. Увеличение
концентрации натрия в клетке стимулирует активность NaKAT-фазы и активное выведение калия из клеток. Во II
фазу — при более высоких давлениях активность NaKAT-фазы начинает прогрессивно ингибироваться, что
приводит к угнетению активного транспорта ионов натрия и связанного с ним хлора, уменьшается также
вхождение в клетку ионов калия.
Гидростатическое давление угнетает также деление клеток и эмбриональное развитие.
Деление яиц Arbacia punctulata при давлении 130 кгс/см2 угнеталось в 3 раза, при 350 кгс/см2 — в 5 раз, при 450 кгс/см2 — деление
прекращалось, а при больших давлениях процесс становился необратимым.
Давление около 100 атм. заметно замедляет развитие и вызывает появление ряда аномалий в развившихся зародышах морской
рыбки Fundulus. Деятельность сердца эмбриона при таких давлениях замедлялась.
-189-
При изучении влияния высокого гидростатического давления на многоклеточных животных, живущих в
воде, было показано, что всех животных можно убить при давлении от 400 до 1000 атмосфер и что, в то же время,
чувствительность разных животных неодинакова.
Подобные исследования проводил еще в XIX веке Реньяр, позже Л.Хилл и Эббеке.
Кишечнополостные и иглокожие выдерживают часовое воздействие 1000 атм., хотя при этом наблюдается сильное их набухание, и
нормальная активность их восстанавливается только через несколько часов. Моллюски, пиявки, аннелиды, ракообразные и асцидии
погибают при 1-часовом воздействии от 400-600 атм. до 700-900 атм. по разным данным.
У лягушек «наркоз» вызывался давлением в 400 атм. Рыбы впадали в состояние обратимого паралича уже при давлении в 200
атмосфер. Следует отметить, что в опытах на позвоночных предварительно необходимо было удалить воздух из легких и плавательного
пузыря, подвергая животных отрицательному давлению, так как присутствие воздуха вызывало смерть от эмболии при декомпрессии.
Ответные реакции целого организма развиваются по уже описанной двухфазной схеме - возбуждение
(гипервозбудимость, увеличение активности различных функций, например, потребления кислорода,
двигательная активность), а затем угнетение, паралич и гибель.
У рыбки Pleuronectes plattessa потребление кислорода с повышением давления от 25 до 125 атм. увеличивалось, причем максимум
(увеличение на 74-88%) был достигнут при 100-125 атм. (уже при 150 атм. животные погибали). В опытах с компрессией мелководных рыб
отмечалось появление тремора, гипервозбудимости уже при давлении 40-50 кгс/см2. Увеличение давления до 100-120 кгс/см2 вызывало
появление судорог, что сопровождалось увеличением скорости потребления кислорода на 70-85%. При давлении 180-220 кгс/см2
наблюдался обратимый двигательный паралич и уменьшение скорости потребления кислорода. При увеличении давления до 250-300
кгс/см2 наступала гибель животных.
У морских ракообразных (Marinogammarus marines) количественное определение локомоторных реакций по движениям плеоподов
показало, что в диапазоне давлений 50-100 кгс/см2 плеоподная активность усиливалась и развивались судороги. Во время дальнейшей
компрессии при давлении 200 кгс/см2 движения ингибировались. В процессе декомпрессии локомоторная активность восстанавливалась.
При сравнительно небольших давлениях у амеб (Amoeba proteus, A. dubia) наблюдались разжижение протоплазмы и изменения движения,
связанные с возбуждением.
Электроэнцефалограмма угрей, отведенная с области тектума, при компрессии до 15 кгс/см2 не изменялась. В диапазоне давлений
40-60 кгс/см2 на ЭЭГ появлялись медленная активность частотой 4-6 в 1 с и острые волны. Изменения ЭЭГ наступали на фоне общего
возбуждения животного, тахикардии, снижения артериального и увеличения венозного давления, гипервентиляции и увеличения скорости
потребления кислорода.
Таким образом, гидростатическое давление непосредственно влияет на различные функции
многоклеточных организмов, затрагивая все уровни организации клеток и тканей.
С общебиологической точки зрения интересно, что представители глубоководной фауны способны
переносить очень большие давления. Впервые на это обратил внимание Реньяр. Удавалось ловить рыб с глубины
свыше 3 км, следовательно, живших при давлениях свыше 300 атм. Многие беспозвоночные животные обитают и
на гораздо больших глубинах, что свидетельствует об эффективной адаптации к постоянному действию высокого
гидростатического давления. Механизмы такой адаптации будут рассмотрены ниже.
Адаптация к гидростатическому давлению водных животных
Человечеству пришлось потратить много лет и приложить значительные усилия для того, чтобы выяснить
механизмы действия гидростатического давления и искусственно приспособиться к ним. О животных,
обитающих на глубине, позаботилась природа, причем адаптация к гидростатическому давлению происходит уже
на биохимическом уровне. Изучение механизмов приспособления водных животных к водной среде, воздействию
возрастающего гидростатического давления, сохранению при этом не только жизнеспособности, но и развитию,
эволюции вида поможет не только исследовать воздействие факторов повышенного давления на человека и
наземных животных, но и разработать методы повышения резистентности и защиты организма от
неблагоприятного действия гипербарии.
Каким же образом давление может влиять на биохимические процессы в организме? Давление может
влиять на любые процессы только через изменения объема. Если какой-либо процесс протекает без изменения
объема, то давление не оказывает на него влияния. Если же он сопровождается увеличением объема, то давление
будет тормозить его; и наоборот, если объем уменьшается, то повышенное давление будет содействовать
данному процессу. Эти основные правила определяют чувствительность биологических систем к давлению и
пути приспособления к нему.
Важно подчеркнуть, что давление через изменение объема может влиять на равновесие и скорость химических реакций; это видно
из уравнений (1) и (2):
/&1пКД _
\ ЪР) т ЯГ	(1)
А„= л/ехр (-PAVVRT)	(2)
где Р — давление (атм), Т — абсолютная температура, R — газовая постоянная (82 см3 атм К1 моль-1), Кед — константа
равновесия для данной реакции, ко икр — константы скоростей для реакции при давлении 1 атм и Р атм соответственно, JV— изменения
объема при переходе системы из начального состояния в конечное и AV*— «объем активации» реакции, т. е. изменение объема системы
во время лимитирующего скорость этапа в превращении реагентов в продукты'
-190-
Из приведенных уравнений очевидно, что от изменения объема при переходе системы из начального состояния (где она содержит
реагирующие вещества) в конечное (где она содержит продукты реакции) будет зависеть влияние давления на Keq; влияние же давления
на скорость реакции (к) будет определяться изменением объема системы при активации исходного комплекса с образованием
промежуточного комплекса.	'
Для детального понимания механизмов биохимической адаптации необходимо установить, какие
компоненты метаболических реакций могут обусловливать расширение или сжатие системы, в которой эти
реакции протекают. В первую очередь, это вода. Огромное значение воды в изменениях объема при
биохимических реакциях связано с тем, что большинство компонентов внутриклеточной жидкости влияет на
структуру воды.
В самых общих чертах это связано с тем, что большая часть промежуточных продуктов метаболизма и боковых цепей аминокислот
в белках окружены сравнительно упорядоченным водным слоем, толщина которого соответствует, возможно, нескольким молекулам
воды. По-видимому, в таком упорядоченном, или структурированном, виде вода занимает меньший объем, чем такое же число молекул в
основной массе воды. Поскольку метаболиты, аллостерические эффекторы и боковые цепи аминокислот способны структурировать воду,
можно ожидать, что при ферментативных реакциях должны происходить некоторые изменения в состоянии воды, а потому и в объеме
всей системы. Например, присоединение лиганда (субстрата или кофактора) к активному центру фермента должно сопровождаться по
меньшей мере частичной дегидратацией как этого лиганда, так и взаимодействующих с ним аминокислотных остатков. Взаимодействия
фермента с лигандом обычно связаны с взаимодействиями зарядов или полярных, но не заряженных групп. На структуру воды сильно
влияют карбоксильные группы, кислород карбонильных групп, гуанидиновые группы аргинина, фосфаты и остатки гистидина. Обратимые
процессы гидратации и дегидратации всех этих групп во время связывания лигандов, вероятно, сопровождаются значительными
изменениями объема всей системы (вода + белок + лиганд) независимо от того, меняется ли объем белка.
По-видимому, второй по значению компонент, ответственный за изменения объема, — это белок: при
каталитических или регуляторных процессах происходит значительное изменение конформации ферментов и
(или) ассоциации субъединиц.
В связи с белком следует рассмотреть два вида изменений объема. Прежде всего, объем может изменяться при изменении
плотности упаковки аминокислот в белковых молекулах. Такие изменения касаются структуры самих белков, в отличие от изменений,
зависящих от гидратации на поверхностях контакта белков с водой. У многих изученных к настоящему времени белков обнаружена
исключительно высокая плотность упаковки: боковые цепи аминокислот (особенно неполярные гидрофобные цепи, заполняющие
большую часть пространства внутри белковой молекулы) располагаются почти так же плотно, как молекулы в растворе какого-либо одного
углеводорода. Таким образом, природа, по-видимому, не терпит вакуума в третичной структуре белков, и поэтому остаются лишь очень
небольшие возможности для увеличения плотности упаковки аминокислотных остатков. Таким образом, изменения объема белков во
время каталитических или регуляторных процессов, по-видимому, в меньшей степени определяют чувствительность ферментативных
реакций к давлению, чем изменения объема иного рода, связанные с гидратацией. Эти последние могут быть обусловлены изменениями
конформации белка независимо от того, меняется ли в процессе реакции его объем. При изменении конформации ферментов, очевидно,
почти неизбежно должна изменяться доступность для молекул НгО тех аминокислотных цепей, которые влияют на структуру (и плотность)
воды. Действительно, изменения гидратации могут играть важную роль в ферментативном катализе, так как эндотермическая гидратация
во время этапа активации должна приводить к уменьшению свободной энергии активированного комплекса и тем самым увеличивать
вероятность его образования. Таким образом, при каталитических конформационных изменениях могут происходить реакции гидратации,
благодаря которым катализ становится чувствительным к давлению (как и в случае связывания лиганда, когда отделение воды от
лигандов и мест их связывания или обратный процесс почти неизбежно сопровождается изменениями объема). Следует также отметить,
что чувствительность биохимических реакций к давлению может быть связана и с ассоциацией белковых субъединиц. По-видимому, при
сборке полимерных ферментов из отдельных субъединиц практически всегда происходит удаление воды в местах контакта этих
субъединиц. Таким образом, даже если при полимеризации объем субъединиц не изменяется, повышение давления может нарушать
равновесие этого процесса. Опасность этого может быть особенно велика в том случае, если ассоциация субъединиц обеспечивается
значительным увеличением энтропии, связанным с удалением воды.
Главные причины изменений объема во время ферментативных реакций и ассоциации белковых субъединиц представлены в табл. 2.16.
Таблица 2.16.
Причины изменений объема во время ферментативных реакций и ассоциации белковых субъединиц.
Причина	Механизм
Связывание лигандов	Лиганд, несущий отрицательный заряд (субстрат, кофактор или регуляторный модулятор), присоединяется к положительно заряженному участку фермента. При этом «плотно упакованная» упорядоченная вода «выжимается» с поверхности лиганда и связывающего участка фермента. Объем этой воды увеличивается, и в результате увеличивается объем всей системы (белок + лиганд + вода).
Изменение конформации	1) Изменение «плотности упаковки». При конформационных перестройках ферментов изменяется плотность самой молекулы белка в связи с изменением упаковки аминокислотных остатков. 2) Изменение плотности гидратации. Изменение конформации белковой молекулы приводит к появлению (или исчезновению) экспонированных групп, вокруг которых организуется вода. Например, обратимый переход отрицательно заряженной группы из глубины молекулы белка (где эта группа недоступна для воды) наружу, где она может сильно гидратироваться. Вокруг этой группы структурированная ею вода становится плотнее окружающей неупорядоченной воды.
Полимеризация	При ассоциации двух субъединиц с образованием полимера упорядоченные молекулы воды в месте контакта этих субъединиц «выжимаются» отсюда, и объем системы, как и при связывании лиганда, увеличивается.
-191 -
Изменения объема, происходящие при ферментативных реакциях, делают эти реакции чувствительными I
давлению, для этого требуется специальная адаптация ферментов. Ферменты должны быть адаптированы к
повышенному давлению и к низким температурам, но адаптация к давлению является более важной - это
необходимое условие для погружения на глубину.
Ключевые характеристики ферментов очень чувствительны к влияниям температуры, осмотически активных веществ и pH, но в та
же время - благодаря адаптивным изменениям самих ферментов или окружающей их среды - весьма постоянны. Одна из таких
характеристик - константа Михаэлиса {Км) для субстратов и кофакторов, во многих случаях отражающая эффективность образования
комплекса фермент-субстрат или фермент-кофактор. При адаптации к большим глубинам потребовались механизмы стабилизации Км в
условиях высоких давлений и низких температур. Из всех ферментов наиболее изучен в отношении адаптации к давлению изозим №
лактатдегидрогеназы (Мд-ЛДГ). Он обладает выраженной чувствительностью к давлению. Все изученные до сих пор характеристики ЛДГ, в
том числе Км для субстрата (пирувата) и кофактора (NADH), а также число оборота субстрата, различны у мелководных и глубоководных
рыб, причем различия эти носят характер адаптации к давлению.
Так, у мелководных и глубоководных рыб, адаптированных к одинаковой температуре (от -2 до 8°С) при 1 атм Км для NADH и
пирувата поразительно сходны, а при более высоких давлениях наблюдаются значимые различия. Если у мелководных рыб повышение
давления приводит к увеличению Км для субстрата и кофактора (причем наиболее выражено изменение Км для NADH), то у
глубоководных рыб Км для пирувата абсолютно нечувствительна к давлению, а Км для NADH лишь умеренно возрастает при повышении
давления от 1 до 68 атм, а затем остается постоянной вплоть до 476 атм. Таким образом, при погружении мелководных рыб на большие
глубины работа их ферментов нарушилась бы из-за чрезмерного увеличения Км для субстратов и кофакторов. К особенно нежелательным
последствиям могло бы привести значительное увеличение Км для NADH, так как для того, чтобы дегидрогеназы всегда были насыщены
кофактором, они должны связывать его чрезвычайно прочно. При этом направление метаболического потока зависит от окислительно-
восстановительного баланса клетки (в случае ЛДГ от соотношения NADH и NAD+). Поскольку связывание кофактора — это обязательный
первый этап в лактатдегидрогеназной реакции, значительное снижение сродства к кофактору привело бы к сильному уменьшению
интенсивности гликолиза. У глубоководных рыб эти трудности не возникают, так как сродство ЛДГ к субстрату и кофактору у них
достаточно нечувствительно к давлению.
При исследовании пептидных карт и анализе аминокислот двух близких видов рыб Sebastolobus alascanus и S. altivefc,
различающихся по глубинам обитания, было показано, что ЛДГ у них различаются лишь по одной аминокислоте (у S. altivelis аспарагин, а
у S. alascanus гистидин), т.е. для того чтобы ЛДГ утратила чувствительность к давлению, достаточно сравнительно небольшого
эволюционного изменения. Можно предположить, что глубоководный вид S. altivelis когда-то произошел от предковой популяции 8.
alascanus в результате мутации и выработки ЛДГ, приспособленной к давлению (и, безусловно, других белков).
Приспособительные изменения ферментов необходимы уже при давлениях, соответствующих не столь
большим глубинам — от 500 до 1000 м (51-101 атм), при этом такие адаптивные изменения достаточны дм
функционирования при нескольких сотнях атмосфер. Примечательно, что в некоторых случаях наблюдается
поразительная эволюционная ферментативная конвергенция - по-видимому, существует лишь одно
«оптимальное решение» для устойчивой регуляции ферментативного катализа на больших глубинах.
Так, Мд-лактатдегидрогеназы вида S. altivelis (обитающего на глубине 500-1000 м) и значительно более глубоководных форм
Coryphaenoides, Halosauropsis macrochir и Antimora rostrata сходны, т.е. такого адаптивного изменения достаточно, чтобы обеспечивать
нормальную работу ферментов на глубинах более 1000 м. Все эти виды происходят от различных мелководных предков, что
свидетельствует о конвергентной эволюции на молекулярном уровне.
Зависимость кажущейся Км от давления, обнаруженная у Мд-ЛДГ, по-видимому, довольно типична для широкого круга ферментов.
Данные об ацетилхолинэстеразах указывают на то, что Км часто сильно изменяется при повышении давления, и поэтому ее стабилизация
играет важную роль в адаптации к большим глубинам. Следует подчеркнуть, что Мд-ЛДГ — это лишь один из тысяч различных белков,
имеющихся у рыб, другие ферменты могут быть более или менее чувствительными к давлению, в других случаях давление может влиять
на иные этапы катализа, однако имеющиеся данные позволяют предположить, что описанные изменения характерны для достаточно
большого числа ферментов.
За выработку устойчивых к давлению ферментов пришлось расплачиваться тем, что на малых глубинах
глубоководные виды уже не могут конкурировать с местными видами. При адаптации к давлению природа идет
на определенные компромиссы, обусловленные тем, что из-за взаимосвязи структурных и функциональных
особенностей ради поддержания важнейших свойств ферментов (например, способности к связыванию лигандов)
приходится частично жертвовать другими свойствами (например, каталитической эффективностью). При этом на
больших глубинах эти ферменты работают так же эффективно, как ферменты мелководных рыб при небольшом
давлении.
Поскольку Мд-ЛДГ играет важнейшую роль в процессах локомоции, особенно в «бросковом» плавании, глубоководным рыбам,
попавшим на малую глубину, будет труднее поймать жертву и самим не стать добычей более сильных пловцов. Низкая эффективность
Мд-ЛДГ может компенсироваться у таких рыб увеличением синтеза и содержания этого фермента в локомоторной мускулатуре. Однако
этот способ адаптации требует дополнительных затрат энергии на синтез белков. Таким образом, низкая эффективность ферментов
может быть одним из важных факторов, определяющих верхнюю границу обитания видов, адаптированных к высоким давлениям. Такие
различия могут играть особенно важную роль на ранних этапах дифференциации видов, когда остальные особенности глубоководных и
мелководных форм еще очень слабо выражены.
Можно предположить, что малая эффективность ферментов служит средством замедления обменных процессов в холодной,
темной и бедной источниками пищи среде. Однако эта гипотеза ошибочна. Если физические и биологические особенности глубоководной
зоны требуют от ее обитателей низкой интенсивности метаболизма (что, кажется несомненным), то использование с этой целью
неэффективных ферментов вряд ли будет хорошей стратегией. При малых энергетических ресурсах среды, по-видимому, было бы
выгоднее использовать эффективные ферменты в низких концентрациях, чем неэффективные в высоких концентрациях. Поскольку №
-192-
ЛДГ—один из главных растворимых белков скелетных мышц, выработка более эффективных форм этого фермента, если она возможна,
казалась бы явно выгодной ввиду уменьшения затрат энергии на синтез белка. Вероятнее, у обитателей больших глубин, где высокое
гидростатическое давление угрожает нарушить структуру ферментов, снижение каталитической эффективности является следствием
устойчивости структуры фермента к давлению и расплатой за сохранение необходимого сродства к кофактору и субстрату.
Важно, что хотя при давлении 1 атм и насыщающих концентрациях субстрата М4-ЛДГ мелководных рыб явно эффективнее, однако
при тех условиях, которые имеют место в мышцах глубоководных рыб in situ, это преимущество утрачивается. Поскольку внутриклеточные
концентрации пирувата ниже насыщающих, изменение Км фермента мелководных рыб под влиянием давления будет снижать его
активность. Кроме того, и это более важно, значительное повышение Км для NADH приведет к ненасыщению участка связывания
кофактора. Поскольку связывание NADH — это обязательный этап в лактатдегидрогеназной реакции, изменение Км при повышении
давления существенно затормозит восстановление пирувата. Учитывая все эти моменты, вполне можно предположить, что устойчивая к
давлению ЛДГ глубоководных рыб при высоком давлении и физиологических концентрациях субстрата и кофактора способна по меньшей
мере так же эффективно восстанавливать пируват, как и ее гомологи у мелководных видов. Не менее существенно то, что Км ЛДГ
глубоководных видов сохраняется на уровне, оптимальном для регуляции.
Структурные адаптации, облегчающие функционирование белков у глубоководных организмов,
преследуют одну цель - уменьшить увеличение объема при изменениях белковой структуры, сопровождающих
связывание лигандов, катализ и ассоциацию субъединиц. Изменения объема системы в целом могут быть связаны
как с изменением самих белковых молекул (плотности упаковки их компонентов), так и с перестройкой
организации (а значит, и изменением плотности) воды, окружающей белки. Судя по имеющимся данным, второй
источник изменений объема имеет большее значение; при этом наиболее существенные изменения в организации
воды, вероятно, связаны с процессами ассоциации белковых субъединиц, так что эти процессы должны быть
особенно чувствительны к давлению.
Было показано, что у ряда животных, приспособленных к давлению 1 атм, функция олигомерных белков ингибируется при
повышении давления, что объяснялось диссоциацией субъединиц, приводящей к утрате каталитической активности (большинство
олигомерных ферментов инактивируется при распаде на отдельные субъединицы). В связи с этим у глубоководных организмов либо
белки должны быть мономерными, либо взаимодействия субъединиц должны стабилизироваться необычайно сильными нековалентными
связями. Оказалось, что в тех звеньях метаболических путей, в которых у животных, адаптированных к 1 атм, действуют олигомерные
ферменты, такие же ферменты имеются и у глубоководных организмов, значит, взаимодействия субъединиц должны быть более
прочными. Было, например, установлено, что при давлении около 400 атм М4-ЛДГ свиньи начинает распадаться на мономеры, а при
1000-1500 атм происходит полная диссоциация, но после снятия давления нативная тетрамерная структура фермента восстанавливалась,
так же как и его функция, т.е., необратимых изменений третичной структуры субъединиц при повышенном давлении не происходит.
Повышенное гидростатическое давление, как и высокая температура тела, должно способствовать отбору
белков с жесткой структурой.
За счет чего обеспечивается повышенная способность олигомерных белков глубоководных организмов сохранять свою структуру
при высоком давлении? Одним из способов достижения такой устойчивости к давлению может быть изменение тех энергетических
сдвигов, которые обеспечивают реакцию полимеризации. У наземных организмов «движущей силой» для ассоциации субъединиц часто
служит увеличение энтропии: вода, удаляемая из области контакта субъединиц, переходит в неупорядоченное состояние, и при этом
энтропия возрастает, за счет чего и осуществляется ассоциация мономеров. Сравнительное изучение полимеризации гомологичных
белков мелководных и глубоководных видов на примере образования фибриллярного (F) актина из мономеров глобулярного (G) актина
показало, что у разных видов рыб, обитающих при разных температурах и давлениях, различны также и изменения энтальпии и энтропии,
сопровождающие присоединение одного мономера G-актина к растущей нити F-актина. Так, у самых глубоководных из изученных рыб — у
Coiyphaenoides armatus и Halosauropsis macrochir— значения Н и S даже ниже, чем у рыб, живущих при сходных температурах на малой
глубине. Это позволяет думать, что в ходе эволюции глубоководных рыб отбор действительно благоприятствовал уменьшению изменений
энтропии (и одновременно — уменьшению прироста объема воды) при ассоциации белковых субъединиц.
Одним из возможных механизмов снижения энтропии и энтальпии связывания без существенных сдвигов тех изменений свободной
энергии, которые происходят при полимеризации, и сохранении стабильности полимерного актина при уменьшении энергии некоторых
связей может быть «титрование» энергии и объема. Например, для компенсации увеличения объема при уменьшении количества
«упорядоченной» воды одновременно с этим увеличением из глубины белковой макромолекулы (скажем, мономера актина) может
выдвигаться группировка, притягивающая воду. В частности, ассоциация субъединиц и удаление воды с поверхностей их контакта при
превращении G-акгина в F-актин может сопровождаться таким изменением конформации этих субъединиц, при котором в
соприкосновение с водой придет заряженная или полярная группа, что приведет к уменьшению объема всей системы. Процесс
экспонирования этой группы должен быть экзотермическим, так как ее гидратация связана с положительным изменением энтальпии
(изменение энтропии было бы отрицательным, не благоприятствующим процессу). Важно подчеркнуть, что сопряженные перемещения
групп при таком «титровании» не обязательно должны происходить в области контакта субъединиц. Изменения энергии, происходящие
одновременно с полимеризацией, могут быть обусловлены структурными изменениями в любом участке белковой молекулы.
Связь субъединиц у животных, адаптированных к давлению, не обязательно должна быть «сильнее» в том смысле, что
поддержание полимерного состояния обусловлено большей свободной энергией стабилизации. Вместо этого у обитателей разных глубин
могут качественно различаться изменения энергии (либо энтальпии, либо энтропии), участвующие в стабилизации полимера. При низкой
температуре и высоком давлении большую роль в обеспечении биохимических реакций могут играть не изменения энтропии, а
благоприятные (т. е. отрицательные) изменения энтальпии.
Еще одно замечание относительно структурной адаптации белков касается стабилизации глобулярных белков глубоководных
животных. Существуют данные о том, что у двух наиболее глубоководных из всех изученных рыб — Coryphaenoides armatus и
Halosauropsis macrochir — третичная структура G-актина скелетных мышц сравнительно ригидна. Если принять за показатель такой
ригидности термостабильность белка, то оказывается, что G-актин этих двух видов рыб столь же стабилен, как и G-актин термофильной
пустынной ящерицы Dipsosaurus dorsalis, у которой температура внутренних областей тела достигает 47 °C.
- 193-
Следует еще раз подчеркнуть, что чувствительность белков к давлению неодинакова, и для каждого белка
существует своя пороговая величина давления, при которой для нормального функционирования (в отношении
кинетики, регуляции, ассоциации и т. д.) требуются уже адаптивные видоизменения.
Так, у многих видов, у которых ЛДГ «адаптирована к давлению», актин мышц к нему не адаптирован (если судить по снижению S
полимеризации). Например, у Coryphaenoides armatus — вида, родственного С. acrolepsis, — термодинамические характеристики
полимеризации актина такие же, как и у мелководных рыб, адаптированных к холоду. Оба представителя рода Sebastolobus (см. выше)
тоже сходны между собой и с другими мелководными рыбами. Т.е., в случае ЛДГ давление в несколько десятков атмосфер уже
достаточно для отбора, благоприятствующего адаптированным формам, тогда как для актина необходимость в такой адаптации возникает
при гораздо больших давлениях (например, таких, при которых живет Halosauropsis marochir)
Влияние давления на липидные системы (в частности, мембраны) также создает определенные трудности
глубоководным организмам.
Изменения липидных систем организма при действии температуры и давления в некоторых отношениях очень сходны с
изменениями белковых систем. Липидные структуры, подобно ферментным белкам, могут выполнять, свои биологические функции, лишь
находясь в «полустабильном», «жидкокристаллическом» состоянии. Так же как и у белков, это тонкое равновесие между стабильностью и
гибкостью структуры легко нарушается при изменениях физических факторов среды. Понижение температуры может приводить к
нарушению функции систем, связанных с липидами (например, мембранных транспортных белков), вследствие перехода липидов из
жидкокристаллического состояния в твердое или же локального «вымораживания» мембранных фосфолипидов.
Поскольку гидростатическое давление способствует затвердеванию липидов, одновременное воздействие
высокого давления и низкой температуры (характерное для среды обитания глубоководных животных) могло бы
серьезно нарушать функции клеточных компонентов, требующие сравнительно жидкого состояния липидов.
Повышение температуры плавления липидов при высоких давлениях легко можно связать с изменением объема.
Поскольку в твердом состоянии цепи жирных кислот упакованы плотнее, чем в жидком, гидростатическое
давление должно сильно способствовать «замерзанию» липидных систем. Как и в случае температурной
адаптации, важнейшую роль при адаптации к давлению может играть изменение клеточных мембран - главных
функциональных систем клетки, связанных с липидами.
Брауэр и др. установили, что изменения поведенческих реакций и систем обмена натрия при повышении давления существенно
различаются у мелководных и глубоководных бокоплавов Байкала (глубины до 1400 м): у глубоководных бокоплавов наблюдалась
выраженная адаптация к давлению, связанная, по всей вероятности, со свойствами мембран. При электрофизиологических
исследованиях на препаратах животных, не адаптированных к давлению, обычно оказывалось, что повышение давления приводит к
серьезному нарушению функций мембран.
Следует отметить, что помимо адаптаций к действию давления в сочетании с низкой температурой,
обеспечивающих саму возможность протекания метаболических процессов на больших глубинах, глубоководные
животные должны адаптироваться к ряду других факторов среды: особенности пищи и ее распределение,
отсутствие света, наличие или отсутствие течений играют важнейшую роль в формировании глубоководных
организмов. Морские глубины по ряду причин являются средой, где локомоторная активность сведена к
минимуму, а следовательно затраты энергии тоже могут быть минимальными.
Одним из важнейших факторов, определяющих локомоторную активность глубоководных животных, служат особенности пищи и ее
распределение. На больших глубинах не только уменьшается общее количество пищи, но и распределение источников пищи в
пространстве и времени затрудняет их поиск, следовательно тратить много энергии на поиски в темноте случайных пищевых объектов,
опускающихся из эвфотической зоны, глубоководным пелагическим рыбам или беспозвоночным невыгодно. Кроме того, на больших
глубинах нет света (за исключением биолюминесценции), что, во-первых, затрудняет поиски пищи, а во-вторых, снижает вероятность быть
обнаруженным хищниками, а значит, и необходимость спасаться бегством. Также в большинстве глубоководных зон нет сильных течений.
Все это уменьшает потребность в быстром плавании.
Известно, что при переходе от полного покоя к максимально интенсивному «бросковому» плаванию затраты энергии могут
возрастать примерно в 100 раз, так что всего лишь несколько эпизодов такого максимально быстрого плавания могут потребовать больше
калорий, чем вся остальная жизнедеятельность в течение суток, когда животное передвигается медленно или не передвигается вовсе.
Большие затраты энергии нужны не только для самих «бросков», но и для того, чтобы постоянно поддерживать мощный двигательный
аппарат. Так, для сохранения высоких концентраций гликолитических ферментов необходима высокая скорость синтеза белков.
Если глубоководные виды не нуждаются в быстром плавании, то и высокая интенсивность метаболизма им также не требуется.
Т.е. вполне логично, что уровень метаболизма у глубоководных животных значительно ниже, чем у
обитателей малых глубин, и такая малая интенсивность обмена не является следствием прямого тормозящего
действия давления.
Показано, что у глубоководных рыб потребление кислорода намного ниже, чем у мелководных. Поскольку такое низкое
потребление Ог наблюдается у глубоководных рыб как при давлении, характерном для их обычной среды обитания, так и при 1 атм,
малую интенсивность обмена у них нельзя объяснить прямым тормозящим действием давления.
Для снижения интенсивности обмена у глубоководных видов имеются несколько механизмов. Во-первых,
это снижение активности ферментов, ответственных за энергообеспечение, а во-вторых, уменьшение содержания
ферментов в тканях.
В белой мускулатуре большинства глубоководных рыб сильно снижена активность гликолитических ферментов, ответственных за
энергообеспечение мышечного сокращения. У некоторых глубоководных рыб активность лактатдегидрогеназы, лучшего показателя
способности мышц к выполнению интенсивной работы, на три порядка ниже, чем у таких выдающихся пловцов, как теплокровные тунцы.
-194-
Активность пируваткиназы тоже снижается по мере увеличения наименьшей глубины обитания, хотя и не столь значительно, как
активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ).
В мышцах глубоководных рыб меньше белка, но больше воды. Следует отметить, что содержание белков у этих рыб лишь на 30-
40% меньше, чем у мелководных, тогда как активность ЛДГ и пируваткиназы может быть снижена в 1000 раз. Это означает, что
уменьшение содержания ферментов — специфический механизм адаптации, который не обусловлен просто уменьшением количества
всех белков в мышцах. Снижение содержания сократительных и структурных белков с увеличением глубины обитания может быть
значительно меньшим, чем снижение активности ферментов энергетического обмена. В частности, количество актина в скелетных
мышцах не коррелирует с глубиной. Уменьшение способности к анаэробному гликолизу сопровождается значительным снижением
буферной емкости мышц.
Эти механизмы реализуются главным образом в скелетной мускулатуре, отвечающей за локомоции, и
вероятно отсутствуют в большинстве других тканей.
Так, например, удельная активность ферментов в мозгу у всех исследованных рыб примерно одинакова. Дело в том, что на долю
мозга приходится у рыб лишь ничтожная часть общей массы тела (тогда как на долю скелетных мышц обычно приходится 45-60% общей
массы тела), и вклад его в общий метаболизм наверняка очень мал. Поэтому снижение метаболизма в головном мозгу не может, по-
видимому, существенно уменьшить общие энергозатраты глубоководной рыбы. Уменьшение же массы мозга с целью сбережения энергии
за счет нейтральной плавучести тоже маловероятно: головной мозг богат липидами, поэтому плотность его невелика.
Таким образом, обитание на больших глубинах требует реализации сложных адаптационных изменений на
молекулярно-клеточном уровне. Однако не менее сложных приспособлений требуют кратковременные
погружения на глубину, осуществляемые многими видами животных (см. ВВЕДЕНИЕ), поскольку в данном
случае организм помещается в несвойственную ему среду обитания. Изучение данных механизмов имеет
большое значение для понимания сущности устойчивости организма к изменяющимся экстремальным условиям
внешней среды. Эти приспособительные механизмы будут рассмотрены нами в следующей главе, а также в
разделе «Гипобарическая медицина».
-195-
Ныряние методом апноэ, биохимические приспособления животных
Весь комплекс действия факторов повышенного гидростатического давления человек испытывает при
нырянии с задержкой дыхания, т.е. методом апноэ (от греч. а - отрицание, рпое - дыхание; отсутствие дыхания),
сейчас это занятие носит название фридайвинг. Исторически это был первый способ погружения под воду.
То, что известные нам доисторические и пещерные люди погружались на дно озер и морей около берегов, чтобы собирать
моллюсков, ракообразных, раковины и морские водоросли, которыми они питались, можно заключить из ископаемых раковин, что
обнаруживаются в наши дни в местах их поселений в самых неожиданных точках планеты: Огненная Земля и взморье Балтики, Северного
моря, Дальнего Востока, в Полинезии, Азии и Африке, как в Средиземном, так и в Красном морях. С уверенностью можно говорить о
существовании ныряльщиков-апноистов 4500 лет назад: в Месопотамии найдены украшения с жемчугом, единственным способом
добывания которого было погружение. Индейцы племени Лукаян, ловцы жемчуга, в прошлом славились прекрасными ныряльщиками. Из
литературных источников известно, что они опускались на глубины до 30 м и умели задерживать дыхание на 12-15 минут. Ловцы жемчуга
с островов Тихого океана ныряют на 42-45 м. Знаменитые японские «ама» трудятся уже свыше 2000 лет на глубинах от 15 до 30 м,
обеспечивая потребности в жемчуге, добываемом с искусственно разведенных раковин, при этом задерживая дыхание под водой до 4
минут. Эти удивительные женщины, пока ныряют, не выходят замуж и могут за это время скопить немного денег для будущей жизни.
а	б	в
Рис. 2.33 Японские женщины - ныряльщицы «ама»: а) готовятся к погружениям на плантациях раковин жемчужниц,
б) ныряют, в) собирают жемчужниц. (Фото из книги Ж.Майоля «Человек-дельфин»)
Однако самыми глубоководными ныряльщиками в мире, по-видимому, являются греческие охотники за губками. Они достигают
глубины 56 метров. Греки первыми из европейцев продемонстрировали реальное знание подводной жизни: в описаниях Геродота
существуют свидетельства подвига ныряльщика Скиллия Скионского и его дочери, перерезавших швартовы флота Ксеркса. Фукидид
описал осаду Сиракуз в 415 г. до н.э., когда подводным бойцам афинян удалось перепилить столбы противодесантных заграждений
сиракузцев. Аристид приписывает те же подвиги грекам при блокаде порта Тир. Гераклит дал античному человеку-лягушке имя “skaphe
andros”, что буквально означает “человек-лодка" и указывает на этимологию слова “скафандр". Александр Македонский в IV в. до н.э.
создал отряды воинов-водолазов. Финикийцы и карфагеняне всегда имели на борту своих кораблей ныряльщиков-апноистов. Греки ив
дальнейшем неоднократно подтверждали славу великолепных ныряльщиков. Так, в 1911 году грек Георгиос Хаджи Стапи нырнул на 77 м
для того, чтобы найти и привязать канат к якорю судна "Regina Margherita". Современные рекорды ведут свой отсчет с 1949 г., когда
молодой офицер-летчик итальянской армии Раймондо Буше выиграл спор, нырнув на 30 м.
В настоящее время огромное количество людей посвящает свое свободное время нырянию апноэ,
называемому фридайвингом, заниматься которым начинают уже с юного возраста (рис. 2.34).
а	,6	в
Рис. 2.34 Фридайвинг: а) ребенок, играющий с белым китом,
б) ныряние для удовольствия и новых впечатлений, в) спортивное ныряние.
- 196-
Проводятся даже соревнования по этому виду спорта (рис. 2.35), на которых ставятся рекорды,
заставляющие задуматься о том, на что способен организм человека (табл. 2.17).
Современная программа соревнований по фридайвингу предусматривает следующие виды:
1)	ныряние в глубину без ограничений No Limits (спуск на следе - аппарате для погружения - по направляющей с грузом без
ограничения веса, подъем с использованием воздушного шара);
2)	ныряние в глубину с переменным весом Variable Weight (спуск с грузом по направляющей не более 30 кг, подъем на ластах);
3)	ныряние в глубину с постоянным грузом Constant Weight (спуск и подъем на ластах),
4)	задержка дыхания в статике (неподвижно);
5)	задержка дыхания в динамике при нырянии в длину (в ластах и без них).
в	г
Рис. 2.35. Соревнования по фридайвингу: а) задержка дыхания в динамике, б) задержка дыхания в статике,
в) подъем с глубины после ныряния, г) чемпионат мира 2005 г. в Ницце.
Таблица 2.17
Мировые рекорды фридайвинга
	Пол	Рекорд	Исполнитель
Постоянный вес	женщины	-86 метров	Наталья Молчанова (Россия)
	мужчины	-111 метров	Herbert Nitsch (Австрия)
Постоянный вес без ласт	женщины	-55 метров	Наталья Молчанова (Россия)
	мужчины	-80 метров	Martin Stipanek (Чешская Республика)
Апноэ в статике	женщины	7 минут 30 секунд	Наталья Молчанова (Россия)
	мужчины	9 минут 4 секунды	Herbert Nitsch (Австрия)
Апноэ в динамике	женщины	200 метров	Наталья Молчанова (Россия)
	мужчины	223 метра	Tom Sietas (Германия)
Апноэ в динамике без ласт	женщины	131 метр	Наталья Молчанова (Россия)
	мужчины	183 метров	Tom Sietas (Германия)
Переменный вес	женщины	—122 метра	Tanya Streeter (США)
	мужчины	-140 метров	Carlos Coste (Венесуэла)
Без ограничений	женщины	-160 метров	Tanya Streeter (США)
	мужчины	-183 метра	Herbert Nitsch (Австрия)
Свободное погружение	женщины	-80 метров	Наталья Молчанова (Россия)
	мужчины	—106 метра	Martin Stipanek (Чешская Республика)
- 197-
Однако фридайвинг представляет собой очень рискованный и травмоопасный вид спорта, поскольку в
процессе ныряния происходит целый каскад физиологических и метаболических изменений под влиянием
факторов изменяющейся окружающей среды. Рассмотрим подробнее эти изменения.
Физиологические основы апноэ
При нырянии с задержкой дыхания на фоне эмоционального напряжения и большой физической работы
развивается целый комплекс реакций, которые могут привести к патологическим нарушениям функций
организма. Один из главных аспектов такого рода - быстрое снижение напряжения кислорода и рост напряжения
углекислого газа в крови. Охлаждающее действие воды еще больше усиливает интенсивность потребления
кислорода (более 2,5 л/мин) и в организме быстро развивается кислородная недостаточность - гипоксия. Кроме
того, при нырянии резко увеличивается давление на организм, которое сжимает грудную клетку и уменьшает
объем легких. Задержка дыхания на вдохе повышает внутрилегочное давление до 50-100 мм вод.ст., что
ухудшает внутрилегочное кровообращение и затрудняет приток крови к сердцу.
Изменение газового состава крови. Изменение газового состава крови играет важную роль для организма
при нырянии. Дело в том, что состав альвеолярного воздуха всегда постоянен (табл. 2.18), и даже незначительное
изменение в его компонентах приводит к резким сдвигам, которые могут вызвать патологические состояния,
например потерю сознания при всплытии из-за кислородного голодания головного мозга после свободного
ныряния.
Таблица 2.18
Состав альвеолярного воздуха
Наименование газов	Содержание, %	Парциальное давление, мм рт.ст
Кислород	13,0-14,4	100-110
Углекислый газ	4,9 - 5,9	37-45
Азот	73,5 - 76,0	558 - 576
Водяные пары	6,2	47
В первые секунды задержки дыхания после максимального вдоха в легких находится около 1000 мл Ог. В крови - не превышает
1000 мл, в тканевых пространствах - 250-300 мл. В скелетных мышцах содержится 200-300 мл Ог в связанном состоянии (в соединении с
миоглобином). Таким образом, запас кислорода, представляющий собой сумму резервов легких, крови, мышц, тканевой жидкости,
несколько превышает 2500 мл. Такой запас кислорода в организме человека обеспечивает его автономную жизнедеятельность
приблизительно в течение 6 минут при “стандартном” метаболизме (энерготраты в состоянии покоя), или основном обмене. Во время
физической нагрузки средней интенсивности резервы его способны поддерживать достаточную оксигенацию артериальной крови только
60-70 с.
Большинство органов и тканей адекватно функционируют, пока насыщение крови кислородом (НвОг) не снизится до 50 %,
парциальное (частичное) напряжение кислорода в артериальной крови (раОг) при этом составляет 27 мм рт. ст. Ниже указанного уровня
чувствительность тканей к гипоксемии (снижение кислорода в артериальной крови) значительно варьирует. Нижний критический уровень
кислорода, при котором может наблюдаться расстройство умственной деятельности и потеря сознания, составляет 55 % насыщения
артериальной крови кислородом, парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе (рАОг) составляет при этом 33 мм рт. ст. В
первую очередь от гипоксии страдает центральная нервная система (ЦНС), раньше и сильнее всего нарушается нормальная деятельность
клеток коры головного мозга. При высокой метаболической потребности практически 90 % энергии клетки обеспечивается за счет
аэробных процессов и только 10 % - за счет анаэробного гликолиза. Кислородное голодание проявляется вначале “оглушением”,
спутанностью сознания, замедлением движений и, наконец, обмороком. Однако при нырянии, в связи с усилением потребления кислорода
и отсутствием внешнего дыхания, потеря сознания происходит внезапно, как бы среди полного благополучия.
Хотя запасов кислорода в организме может хватить сравнительно надолго, но при этом в нормальных
условиях задержка дыхания на уровне обычного вдоха составляет в среднем 40-42 с (от 30 до 90 с). Это связано с
возбуждением дыхательного центра, происходящем в первую очередь из-за определенного повышения в
альвеолярном воздухе и в притекающей к дыхательному центру крови парциального давления углекислого газа
при соответствующем понижении парциального давления кислорода.
В период апноэ в альвеолярном воздухе и в артериальной крови нарастает напряжение углекислого газа (норма - 37-42 мм рт. ст.)
и падает содержание кислорода (норма - 88-110 мм рт. ст.). Вследствие этого происходит раздражение клеток дыхательного центра,
расположенного в продолговатом мозге, и человек субъективно испытывает ощущение удушья. В момент, когда задерживать дыхание:
долее невозможно, рАОг падает до 75-60 мм рт. ст., а парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе (рАСОг)
повышается до 43-50 мм рт. ст. Именно значения рОг и рСОг в крови в точке срыва апноэ отражают величину хеморецепторной
стимуляции, вызывающей возобновление дыхания. Таким образом, императивный, то есть повелительный стимул неотвратимо выводит
дыхание из-под произвольного контроля и предотвращает опасные сдвиги в химизме внутренней среды организма. Действие его!
обуславливается двумя факторами: повышением рСОг (гиперкапнией) и снижением рОг (гипоксией). Первый, получивший название
гиперкапнический стимул, играет более важную роль в прекращении произвольной задержки дыхания, чем второй - гипоксический стимул,
поскольку именно СОг служит основным возбудителем дыхательного центра.
Нетренированный человек прекращает произвольное апноэ задолго до развития острого кислородного,
голодания, подчиняясь императивному желанию возобновить дыхание, обусловленному возбуждением нейронов1
-198-
дыхательного центра ствола мозга нарастающей гиперкапнией. Именно поэтому длительность произвольной
задержки дыхания у нетренированного человека невелика. Но специальные длительные тренировки и
гипервентиляция (максимально частое и глубокое дыхание с целью удаления углекислого газа и насыщения
организма кислородом) могут ее значительно увеличить: до 3, а в редких случаях и до 4-5 минут.
Произвольная гипервентиляция. Чтобы увеличить продолжительность произвольной задержки дыхания
перед погружением в воду производят гипервентиляцию - повышенную вентиляцию легких, существенно
превышающую ту, которая необходима для удовлетворения обмена веществ. Сущность ее состоит не столько в
накоплении резервов кислорода в организме, сколько в удалении из него возможно большего количества СО2.
Интенсивное промывание легких атмосферным воздухом способно повысить содержание кислорода в воздухе альвеол
приблизительно с 14-15 % (99,8-106,9 мм рт. ст.) до 16-17 % (114,8-121,2 мм рт. ст.), увеличив таким образом количество этого газа в
легких на 100-200 мл. При этом дополнительного насыщения крови кислородом не происходит, так как гемоглобин крови при обычном
дыхании почти полностью насыщен кислородом. Самое большое, что может быть дополнительно воспринято кровью, это 50-100 мл. В
общем при гипервентиляции количество кислорода в организме возрастает на 300-350 мл, что обеспечит возможность увеличения апноэ в
покое в среднем еще на 60 с, а при физической нагрузке, в зависимости от ее интенсивности, только на 15-25 с.
Во время гипервентиляции альвеолярный воздух, содержащий приблизительно 5,0-5,6 % СО2 (35,7 - 39,3
мм рт. ст.), значительно разбавляется атмосферным воздухом. Напряжение СО2 в альвеолярном воздухе резко
падает, и углекислота крови усиленно выделяется в легкие в результате того, что поступление СО2 из тканей в
крови не увеличено, а выделение ее усилено, содержание углекислоты в крови снижается. Благодаря этому при
последующей задержке дыхания гиперкапнический стимул возбуждает дыхательный центр значительно позже,
чем в тех случаях, когда усиленная вентиляция легких не производится, и продолжительность апноэ
увеличивается.
Возможно, что гипервентиляция увеличивает время задержки дыхания и чисто механически. При ее
проведении у человека раздражаются механорецепторы легких, а это снижает чувствительность дыхательного
центра к хеморецепторным влияниям.
Спортсмены-ныряльщики после предварительной гипервентиляции легких атмосферным воздухом
демонстрируют длительное апноэ. Рекорд мира принадлежит фридайверу из Германии - Тому Ситасу - 8 мин 58 с
(12.12.2004).
Наибольшей продолжительности произвольной задержки дыхания удается добиться после гипервентиляции
кислородом, она позволяет значительно отсрочить формирование императивного стимула, поскольку на
длительное время устраняет развитие в организме гиперкапнии и гипоксемии. В 1959 г. американец Р.Форстер
(Ричмонд, Калифорния) после тридцатиминутной усиленной вентиляции легких кислородом пробыл под водой
без движения на глубине 5,06 м - 13 мин 42,5 с (рекорд мира).
Однако продолжительная гипервентиляция легких опасна, поскольку может привести к непроизвольному
апноэ и потере сознания, что связывается, главным образом, с быстрым падением напряжения СО2 и
увеличением pH в артериальной крови.
Установлено, что функциональные нарушения в ЦНС появляются, как правило, при снижении рСОг в альвеолярном воздухе, а,
следовательно, и в артериальной крови ниже 25 мм рт. ст. Это соответствует изменениям pH крови в пределах 7,56-7,62. Наиболее
быстрое падение рАСОг отмечается в течение первых 5-20 дыхательных движений.
Даже сравнительно непродолжительная гипервентиляция приводит к сужению кровеносных сосудов
головного мозга и, тем самым, вызывает уменьшение церебрального кровотока на 35 %, что имеет немаловажное
значение в усилении гипоксических состояний и предрасположенности к развитию обморока.
При гипокапнии изменяются также кривая диссоциации оксигемоглобина влево, и из-за повышенного
сродства гемоглобина к кислороду затрудняется переход О2 из крови капилляров в ткани. Так как
гипервентиляция представляет некоторую опасность, время ее проведения должно быть строго лимитировано и
не превышать 60 с. К тому же более длительная гипервентиляция почти не увеличивает продолжительность
апноэ, так как эффективность ее по снижению СО2 в альвеолярном воздухе и артериальной крови ограничена.
Предварительная гипервентиляция, увеличивая продолжительность задержки дыхания, приводит к большей
утилизации кислорода и, соответственно, более низкому его содержанию в артериальной крови к концу
апноэ. При нырянии такая ситуация может стать опасной, так как «критическое» напряжение кислорода в
артериальной крови, при котором еще возможно нормальное функционирование ЦНС, как уже отмечалось,
составляет 27 мм рт. ст. Вслед за этим пределом человек может внезапно потерять сознание в результате острой
гипоксии головного мозга.
Крейг обобщил данные о 58 случаях обмороков при нырянии, 23 из которых закончились гибелью людей.
Уменьшение объема легких. Повышение наружного давления при нырянии в глубину сопровождается
соответствующим уменьшением объема воздуха в легких. Сжатие воздуха в легких имеет свои пределы, т.к.
естественная подвижность диафрагмы и грудной клетки имеют определенные ограничения.
До последнего времени считалось, что безопасным минимальным объемом воздуха в легких на глубине
может быть остаточный воздух, остающийся в легких после максимального выдоха. Предполагалось, что
- 199-
дальнейшее повышение окружающего давления не будет уравновешиваться противодавлением изнутри и грудная
клетка должна будет взять эту дополнительную нагрузку на себя, что может привести к ее травме.
Отсюда вытекало, что безопасно допустимая глубина ныряния (Н), исходя из максимальной емкости легких
(МЕЛ) и величины остаточного воздуха (ОВ), может быть рассчитана по формуле: Н = (МЕЛ х 10 / ОВ) - 10.
Нетрудно подсчитать, что при средней МЕЛ в 5 литров и ОВ в 1 л максимально допустимая глубина
составит 40 метров. Это безусловно физиологическая норма, при которой все системы организма тренируются
при нырянии в глубину, возрастает резистентность организма к гипоксии, гиперкапнии, физическим нагрузкам за
счет повышения эффективности деятельности сердечно-сосудистой системы и ныряние до этой глубины
безопасно практически здоровому мужчине. Каждый человек для себя может рассчитать по формуле безопасную
для себя глубину ныряния.
Очевидно, что каждый человек имеет свой физиологический предел ныряния под воду, зависящий главным
образом от ОЕЛ, определяемой на поверхности перед спуском. Между тем многие хорошо подготовленные
спортсмены свободно ныряют на «запредельные» глубины без каких-либо видимых последствий (табл. 2.17).
Рассмотрим один показательный пример. Если при неизменной температуре и постоянной массе газа меняется объем (V) или
давление (р), то, согласно закону Бойля-Мариотта, сохраняется соотношение piVi = P2V2. Пользуясь этим равенством, определим
предельно допустимую глубину погружения для известного в прошлом американского ныряльщика Боба Крофта, на которой его ОЕЛ
уменьшится до ООЛ. При атмосферном давлении ОЕЛ Б.Крофта составляла 9,1 л, ООЛ - 1,3 л, анатомическое мертвое дыхательное
пространство (МДП) - 0,1 л. Внесем эти данные в приведенное равенство: 1 кгс/см2 х (9,1 л + 0,1 л) = р х (1,3 л + 0,1 л), и произведем
необходимый расчет. Он показывает, что абсолютное давление «р», равное сумме атмосферного и гидростатического, на предельной
физиологически допустимой глубине погружения ныряльщика составит 6,5 кгс/см2, что соответствует 55-метровой глубине. Однако в 1968
году Б.Крофт установил высшее на тот момент мировое достижение в нырянии на глубину, равное 73 м. Чем же объяснить значительное
расхождение расчетных и фактических данных?
Обязательным условием благополучия организма человека, подвергшегося компрессии, является равенство
давлений - гидростатического и внутреннего, в том числе равенство давления воздуха в легких с давлением,
оказываемым внешней средой на тело человека. Как уже отмечалось, объем грудной клетки ныряльщика при
спуске на глубину уменьшается до известного предела. Затем костный остов ее начинает противостоять
давлению воды. В легких создается пониженное (относительно гидростатического) давление. Выравнивание
давления в грудной полости с окружающим осуществляется за счет расширения сосудов легких,
дополнительного притока в них массы крови, а также подъема купола диафрагмы. Такое заместительное
перемещение крови и позволяет сохранить объем грудной клетки в минимально допустимых пределах и
предупредить ее повреждение.
При этом в сосуды легких может дополнительно поступить до 700 мл крови. Если в указанное выше уравнение ввести эту величину:
1,0 кгс/см2 х (9,1 л + 0,1 л) = р х (1,3 л + 0,1 л - 0,7 л), то, произведя расчет, получим, что предельно допустимая глубина для Б.Крофта
составит 121 м (р = 13,1 кгс/см2)!
Но ныряние на большие глубины опасно даже для опытных спортсменов! Об этом красноречиво
свидетельствуют многочисленные случаи гибели людей при свободных погружениях. При превышении
предельно допустимой для человека величины могут развиться опасные для жизни ныряльщика патологические
изменения. Чем меньше становится объем газа в легких, тем значительнее выражается присасывающий эффект
грудной клетки и приток крови к легким, следствием чего является переполнение кровеносных сосудов,
шунтирование и застой крови, растяжение и разрыв сосудов. Результатом гемодинамических нарушений,
интраальвеолярного и интрабронхиального пропотевания жидкой части крови и серозной жидкости является
набухание легочной ткани, развитие отека легких. После подъема на поверхность и возобновления дыхания через
поврежденные сосуды в кровеносную сеть может проникнуть воздух, вызывая развитие газовой эмболии.
Именно поэтому ныряние на глубину у нас в стране с 1935 года ограничено для мужчин 15 метрами, для
женщин - 10 метрами. Члены исполнительного комитета Всемирной конфедерации подводной деятельности
(CMAS) 5 декабря 1970 года также приняли решение о запрещении регистрации спортивных рекордов по
нырянию на глубину. Руководство CMAS постановило, что оно может проводиться специально
подготовленными людьми под строгим медицинским контролем только в исключительных случаях, в рамках
научных экспериментов.
А достижения Жака Майоля - 105 м, Умберто Пелиццари - 123 м, Франциско Феррерас (Пипин) - 133 м и
Жанлюка Дженони - 135 ми т.д. показывают принципиальные возможности человека при нырянии в глубину
после многолетних тренировок под контролем опытных физиологов и врачей.
Такие возможности ныряния на задержке дыхания, дают реальную надежду и шанс спасения
подводников, методом свободного всплытия, из аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, без
применения дыхательных аппаратов на глубинах до 120, а возможно и более метров; но для этого
необходимо проведение серьезных исследований.
Как было сказано, такой метод называется свободное всплытие и может осуществляться двумя способами. Английский вариант,
получивший название «всплывай и выдыхай», осуществляется после предварительного вдоха (средней глубины) сжатого воздуха в отсеке
подводной лодки и безостановочного подъема на поверхность, в ходе которого производится непрерывный выдох в воду. Отличием
американского варианта способа, названного «выдыхай и всплывай», является то, что перед подъемом спасающийся делает выдох и
-200-
продолжает его непрерывно, пока не достигнет поверхности. Подъем производится в надувном жилете, нагруднике или гидрокомбинезоне,
которые придают спасающемуся положительную плавучесть.
Более широкое распространение получило свободное всплытие после предварительного вдоха, им пользуются легководолазы и
спортсмены в различных аварийных ситуациях под водой, возникших в результате неисправности дыхательного аппарата. Свободное
всплытие после полного вдоха производится при максимально расслабленной скелетной и дыхательной мускулатуре. Однако в связи с
тем, что на глубине человек вдыхал сжатый воздух, во время выдоха на поверхность он должен постоянно выдыхать, так как по мере
снижения гидростатического давления объем воздуха в легких будет возрастать. При этом нужно помнить: ускоренный выдох может
привести к потере сознания в результате кислородного голодания головного мозга, а слишком быстрый подъем способен вызвать
баротравму легких.
Практика показала, что при целенаправленной тренировке свободное всплытие можно осуществлять с довольно больших глубин. В
октябре 1962 г. группа английских военных моряков под руководством сорокадвухлетнего лейтенанта Д.Хемлина произвела в
Средиземном море свободный подъем в районе о. Мальта (часть территории государства Мальта) с глубины 90 м. Он был осуществлен с
целью отработки техники выхода на поверхность из подводной лодки и для испытания спасательного оборудования, изготовленного в
Великобритании. Испытания проводились с субмарины «Типтоу». Подводники, сделав вдох при давлении 9 атм, выходили в заполненную
водой рубку лодки и по двое поднимались на поверхность. Каждый из семи человек совершил по два всплытия. Первое осуществлялось
без какого-либо вспомогательного оборудования, второе - в специально сконструированном резиновом капюшоне, позволяющем сделать
во время всплытия дополнительный вдох сжатого воздуха. Подготовка к подъему зависела от времени, когда испытатель начинал
подвергаться внутри лодки давлению 9 атм, и до выхода из субмарины занимала у каждой пары около 2 минут. Сам подъем от лодки до
поверхности воды занимал 52-55 с. Таким образом, подводники могут успешно выходить из отсеков затонувшей подводной лодки с
глубины 75 м, а из спасательной камеры - с глубины 90 м. Люди имеют шансы выжить, покидая лодку на глубине 90 и даже 120 м!
Итак, резервные возможности организма ныряльщика очень индивидуальны и зависят прежде всего от того:
1.	Как долго он способен задерживать под водой дыхание без возникновения кислородного голодания
головного мозга.
2.	Способен ли он безболезненно переносить повышение окружающего давления со скоростью 0,1-0,12
атм/сек. Можно прийти к выводу, что длительность пребывания ныряльщика под водой зависит от максимальной
емкости его легких, величины физической нагрузки и влияния внешней среды.
3.	Насколько чувствителен дыхательный центр к скорости изменения содержания в альвеолярном воздухе и
крови углекислого газа и кислорода. Обусловлена эта чувствительность врожденными свойствами и
тренированностью организма на выносливость, т.е. его способностью экономно расходовать запасы кислорода.
Следует отметить, что максимальная продолжительность произвольной задержки дыхания у отдельных лиц может сильно
варьировать от ряда других факторов. Заметное влияние на продолжительность апноэ оказывает, например, изменение объема легких.
Увеличение его подавляет дыхательные движения, а уменьшение, наоборот, сильно стимулирует их. Так, при рАОг, равном 100 мм рт. ст.,
максимально переносимым напряжением СОг при нормальном объеме легких будет 60 мм рт. ст. В условиях наибольшего объема легких -
76 мм рт. ст., а при наименьшем - лишь 37 мм рт. ст.
Тот факт, что произвольная задержка дыхания, начатая в положении вдоха, длится дольше, объясняется не только тем, что
создается большой запас воздуха в альвеолах. В данном случае немаловажную роль играет также импульсация из механорецепторов
органов дыхания. По этой же причине дыхательные и глотательные движения, осуществляемые при закрытой голосовой щели, тоже
удлиняют время апноэ, но не предотвращают развития гиперкапнии и гипоксемии.
Изменяет время задержки дыхания и температура (t°) воды, в которую погружается человек. При t° воды 32°С продолжительность
апноэ у испытуемых, находящихся в покое под водой, было таким же, как на суше. При Г воды 20°С время задержки дыхания снижалось
на 35 %. Продолжительность апноэ во время погружения в термонейтральную (t° = 35°С) воду увеличивалась. Укорочение времени
задержки дыхания при нахождении человека в прохладной воде, по-видимому, обусловлено сильным побуждением к дыханию, которое
вызвано раздражением кожных холодовых рецепторов и быстрым накоплением хеморецепторной стимуляции вследствие
терморегуляторного увеличения метаболизма. Увеличение апноэ в термонейтральной воде объясняется некоторым (на 16 %) снижением
потребления кислорода организмом испытуемых.
Отмечается определенная зависимость во времени задержки дыхания от глубины погружения. На глубине 27 м продолжительность
пребывания под водой колеблется от 1,5-2 мин., а на глубине 30 м может достигать 3 мин. Объясняется это тем, что во время ныряния с
поверхности в глубину рОг в альвеолярном воздухе нарастает в результате компрессии, что и позволяет человеку дольше пребывать под
водой без явлений гипоксии.
Мышечная деятельность резко сокращает время задержки дыхания, что связано с резким усилением обменных процессов в
организме.
Итак, резервные особенности ныряльщика реализуются за счет следующих врожденных или
приобретенных морфо-функциональных особенностей:
-	хорошая подвижность и эластичность грудной клетки;
-	хорошая подвижность диафрагмы;
-	развитые мышцы грудной клетки и брюшного пресса
-	хорошая эластичность легочной ткани (отсутствие обызвествленных очагов, спаек, каверн и т.п.);
-	отличное функциональное состояние сердечно-сосудистой и лимфатической систем, позволяющее
переносить без вреда перенаполнение кровью и лимфой сосудов, расположенных в грудной клетке
-	врожденная или приобретенная низкая чувствительность дыхательного центра к высокому рСОг в крови;
-	низкая величина потребления кислорода тканями организма ныряльщика.
-201 -
Следует отметить, что у тренированных ныряльщиков возникают приспособления, подобные тем, что
имеют место у водных животных. Так, наряду со снижением порога переносимости ощущения нарастающего
удушья за счет углубления процесса торможения, обусловленного доминантным двигательным очагом
возбуждения, нарастает емкость буферных систем крови, чувствительность дыхательного центра к сдвигам pH
понижается.
Т.е., человек с помощью тренировок способен приобрести необходимую выносливость к факторам нарушения газового гомеостаза:
сдвигу pH крови и гипоксемии. Постепенно его организм адаптируется, и довольно легко переносит предельное снижение кислорода в
крови. Однако человеку необходимо уметь дифференцировать приближение предела, за которым последует потеря сознания в
результате острого кислородного голодания головного мозга. Известно, что подавляющее большинство людей этой способностью
обладает, но встречаются и такие (3-4 %), у которых данное качество отсутствует. Занимаясь нырянием, они постоянно подвергают свою
жизнь опасности потерять сознание и утонуть. Это свидетельствует о том, что при нырянии необходимо уделять особое внимание
тщательной страховке и своевременному выявлению людей, не способных к самооценке.
Тренировка в нырянии с задержкой дыхания сопровождается также совершенствованием механизмов
экономизации утилизирования кислорода. Возможно, определенную роль играют в этом функциональные
изменения в сердечной деятельности и циркуляции крови, сопровождающие ныряние, и носящие название
нырятельного рефлекса - «diving-reflex»: плавание под водой и связанное с ним включение внешнего дыхания
приводят к замедлению сердечного ритма, а также изменению кровотока у человека. В результате этого кровью
начинают снабжаться преимущественно головной мозг и миокард, тогда как другие органы (например, скелетные
и дыхательные мышцы) почти выключаются из кровоснабжения Брадикардия с одновременным увеличением
интервала R-R до 6-8 с уменьшает минутный объем сердца, однако сопутствующая периферическая
вазоконстрикция сохраняет высокое давление в аорте, коронарных и мозговых артериях. Таким образом, сужение
артериальных сосудов в периферических тканях, значительно снижая приток крови к тканям, менее
нуждающимся в кислороде, сберегают его для жизненно важных органов.
Развитие отрицательной хронотропной реакции сердца при нырянии обусловлено, по-видимому, проявлением тормозящих
рефлекторных воздействий с прессорецепторов на сердце. При этом источником афферентных импульсов является каротидный синус, а
эффекторными путями - блуждающие нервы. Одним из механизмов вагусного торможения сердца в период ныряния может явиться и
увеличение кислотности крови, наступающее вследствие снижения pH при произвольном апноэ во время мышечной деятельности,
приводящей к гипоксемии и гиперкапнии.
Особенно ярко сердечно-сосудистые реакции выражены у профессиональных ныряльщиков (ловцы губок, собиратели жемчуга и
др.). Так, у искателей жемчуга, находившихся на глубине 6-7 м около 60 с, в течение первых 20-30 с частота сердечных сокращении
падала с 70-65 до 50-40 ударов в минуту. Изредка у отдельных лиц пульс под водой замедлялся до 13 ударов в 1 мин. Погружение под
воду только лица уже приводило к резкому понижению кровотока в конечностях и появлению брадикардии.
Таким образом, отрицательная хронотропная реакция сердца и перераспределение кровотока наблюдаются
во время ныряния у тренированных людей. При произвольном апноэ на суше подобные сердечно-сосудистые
реакции также наблюдаются у человека, но они менее выражены, чем при нырянии. Исследования показали, что
брадикардия развивается и у нетренированных людей.
Пробы крови, взятые у ловцов жемчуга во время ныряния, показали, что в период погружения содержание
молочной кислоты в них не наблюдалось или было незначительным, после подъема на поверхность концентрация
ее резко возрастала и сохранялась на высоком уровне 2-4 мин. Отсюда был сделан вывод, что, благодаря
многолетней тренировке этих людей, запас кислорода, находящийся в альвеолярном воздухе, стал расходоваться
экономно, и некоторые ткани перешли на анаэробный обмен веществ (конечными продуктами его являются
пировиноградная и молочная кислоты). Это значительно увеличило время пребывания человека под водой.
Сразу после выхода на поверхность у ныряльщиков развивалась, как и у ныряющих млекопитающих,
тахикардия с последующим восстановлением нормальной частоты сердечных сокращений. Эти и другие данные
позволили высказать предположение, что нырятельный рефлекс, так ярко выраженный у водных
млекопитающих, свойственен, хотя и в меньшей степени, человеку, однако нужно заметить, что в реакциях
человека (даже профессионального ныряльщика) на погружение имеются некоторые отличия от подобных
реакций у ныряющих млекопитающих.
Так, у ныряльщиков брадикардия развивается постепенно, с длительным латентным периодом (до 5-7 с и
более), и обусловлена, видимо, развивающейся гипоксемией. А в отдельных случаях вслед за нырянием
отмечалось даже временное увеличение частоты сердечных сокращений. У ныряющих млекопитающих же
брадикардия развивается очень резко с момента погружения. Экспериментальная проверка показала, что
нырятельный рефлекс, вызывающий брадикардию и периферическую вазоконстрикцию, которая способствует
перераспределению крови в организме, обеспечивая ему благоприятные условия для работы сердца и ЦНС, а
следовательно и для длительности задержки дыхания, не оказывает заметного влияния на время задержки
дыхания у человека.
Хотя и отмечено при нырянии с задержкой дыхания накопление молочной кислоты в мышцах человека,
связанное с перераспределением кровотока, но, как известно, любые кратковременные физические упражненш
также приводят к задержке перехода молочной кислоты из тканей в кровь. Более того, достоверно известно, что
во время родов, когда асфиксия у новорожденного может длиться более 60 с, у ребенка развивается брадикардия
-202-
как один из признаков эмбриональной асфиксии. Установлено, что в крови (взятой из аорты) во время родов
повышения концентрации молочной кислоты не происходит, но сразу же после рождения ребенка уровень ее
резко увеличивается. Отсюда следует, что это явление можно считать обычной реакцией организма в условиях
асфиксии, свойственной человеку уже в самом раннем периоде постнатального онтогенеза.
Итак, хотя у ныряльщиков-профессионалов и отмечаются известные функциональные изменения в
сердечной деятельности и циркуляции крови, отождествлять уровень их адаптации к нырянию с таковой у
водных млекопитающих вряд ли правомочно.
Каковы же адаптационные приспособления, имеющиеся у животных, способных нырять? О некоторых из
них мы уже рассказывали в разделе Животные водолазы, однако хотелось бы остановиться более подробно на
биохимических аспектах метаболических адаптаций таких животных.
Метаболические адаптации животных к нырянию
Ныряющий организм можно сравнить, по существу, с многокомпонентной системой с автономным
жизнеобеспечением, и организация метаболизма организма должна удовлетворять ряду условий, с тем чтобы
обеспечивать три важнейших аспекта его жизнедеятельности:
1)	Ныряющие животные должны «иметь при себе» все материалы, необходимые при задержке дыхания, и
механизмы их регулируемого использования, чтобы были обеспечены все потребности организма.
2)	Все вредные продукты обмена, образующиеся при задержке дыхания, должны временно
накапливаться, включаться в обмен веществ, обезвреживаться или выводиться из организма так, чтобы они как
можно меньше сокращали время пребывания под водой и меньше влияли на активность животного.
3)	После выхода на поверхность эти механизмы должны возвращать животное в исходное состояние.
Подобным требованиям удовлетворяют типы метаболизма, реализуемые животными, приспособленными к
условиям полной аноксии (см. в разделе «Гипобарическая физиология»). Эти метаболические пути вполне
пригодны и для использования ныряющими животными в тех крайних ситуациях, когда все ткани и органы
полностью лишены кислорода (например, при длительном пребывании под водой морских черепах). Однако у
большинства ныряющих животных кислород в тканях и органах расходуется не полностью; время пребывания
под водой и уровень активности регулируются таким образом, чтобы истощение запасов О2 и субстратов не
приводило к экстремальному состоянию.
Следует отметить, что ныряющие позвоночные не используют приспособительные реакции ферментного
аппарата, свойственные низшим животным, сталкивающимся с недостатком кислорода. Нет какой-либо простой
связи между организацией метаболизма и активностью ферментов, с одной стороны, и способностью к
длительному пребыванию под водой — с другой. Ныряющие животные отличаются от неныряющих не какими-
то качественными чертами организации ферментного аппарата, а способами его использования.
I.	Обеспечение энергетических потребностей организма. Изменение метаболизма у черепах и
двоякодышащих рыб. Как известно, в анаэробных условиях основным метаболическим «топливом» у всех
животных служат углеводы, в особенности гликоген. В небольших количествах гликоген содержится почти во
всех тканях, однако у позвоночных большая его часть откладывается в печени. Можно сказать, что печень
служит своего рода центральным депо этого резервного субстрата. Именно из этих запасов удовлетворяются
основные потребности организма в глюкозе в условиях недостатка кислорода.
Поэтому, у водных черепах и двоякодышащих рыб длительное пребывание под водой в условиях сильной
гипоксии или аноксии приводит к активной мобилизации больших запасов гликогена в печени. При
расходовании этого гликогена концентрация глюкозы в крови возрастает, но при этом различие ее концентраций
в крови и в печени остается благоприятным для перехода глюкозы в кровь.
Однако даже при максимальной длительности пребывания под водой центральные запасы гликогена не
истощаются полностью. Таким образом, организму удается избежать расходования больших количеств глюкозы
в энергетически неэффективных процессах брожения. Существует по меньшей мере три механизма сохранения
углеводных резервов печени - те же самые, что у животных-анаэробов:
1)	Расходование запасов гликогена, накопленных в других тканях.
Концентрация гликогена в сердце у черепах выше, чем у каких-либо других исследованных позвоночных, и составляет около 250
мкмоль/г, в сердце африканских двоякодышащих рыб она тоже высока. Кроме того, гликоген запасается в форме крупных альфа-частиц
диаметром 1000 А, а у двоякодышащих рыб даже в форме включающих гликоген мембранных комплексов, называемых «гликогеновыми
тельцами». Такая форма хранения обеспечивает более эффективное запасание гликогена. Определение концентрации гликогена в мозгу
черепах показывает, что она почти на порядок выше, чем у родственных неныряющих животных.
Однако эти запасы расходуются в основном за несколько часов гипоксии, поэтому одного этого механизма
недостаточно.
2)	Использование более эффективных путей брожения.
Например, в гипоксичных тканях у позвоночных вообще, а особенно у черепах, накапливается сукцинат.
Альтернативные пути брожения довольно мало используются позвоночными животными, и их вклад в
анаэробный энергетический бюджет количественно невелик.
-203 -
3)	Снижение интенсивности метаболизма и соответственно потребности в субстрате и кислороде.
Черепахи и двоякодышащие рыбы могут уменьшать потребность в глюкозе, снижая интенсивность метаболизма, а тем самым*
потребность в АТР со стороны аноксичных плохо перфузируемых тканей. Прямые калориметрические измерения на находящихся nqg
водой черепахах показали, что общая интенсивность метаболизма в этих условиях падает примерно до 15% исходной величины,
Интенсивность метаболизма мозговой ткани у черепахи вообще низка, но при аноксии во время пребывания под водой снижается на
порядок. У двоякодышащих рыб снижение метаболизма затрагивает главным образом мышцы.
По количественным результатам этот выход из положения оказывается наиболее важным. Понижение
метаболизма — удачный способ продления времени пребывания под водой у черепах.
Можно рассчитать, на сколько продлевается пребывание черепах под водой благодаря снижению метаболизма. У черепах
концентрация гликогена в печени в нормальном (надводном) состоянии составляет около 880 мкмоль/г. У стограммовой черепахи (не
считая панциря) печень весит примерно 8,6 г и, следовательно, содержит около 7600 мкмоль гликогена (глюкозы). Интенсивна»
метаболизма в покое у черепах при температуре 3 °C и парциальном давлении кислорода около 70 мм рт.ст. равна примерно 0,036
мкмоль АТР г’мин-1; принимая значение Qw для дыхательного метаболизма равным двум, получаем суммарную интенсивность обмена
стограммовой черепахи, равную 5180 мкмоль АТР в сутки. При таком уровне метаболизма запасов гликогена в печени черепахи должно
хватить на 2,9 суток бескислородного существования. Запасы гликогена в других органах могут немного увеличить этот срок. При
сравнительно недолгом пребывании под водой (несколько часов) и температуре 24 °C интенсивность обмена составляет примерно 15%
исходной величины. Если эти результаты экстраполировать на температуру 3 °C, то получается, что продолжительность задержи*
дыхания у черепахи может увеличиться в шесть-семь раз, т.е. достичь примерно 19 дней. Но и этого еще недостаточно, пресноводные
черепахи многих видов проводят 5—6 зимних месяцев (с октября по март) на дне маленьких озер и прудов. В частности, известно, что
каймановые черепахи осенью зарываются почти целиком в ил и остаются там иногда на весь период зимовки.
Адаптационные особенности млекопитающих. Хотя черепахи являются холоднокровными животными и
погружение обычно дышащих воздухом пресноводных черепах на дно водоемов для зимовки, по сути дела, не
«ныряние», а зимняя спячка (мезабиоз), но приспособительное снижение метаболизма должно быть характерно и
для ныряющих теплокровных животных. Ныряние у млекопитающих сопровождается замедлением ритма сердца
и сужением периферических сосудов, а значит, и снижением метаболизма сердечной ткани, а также других
тканей (за исключением ЦНС), нормальное функционирование которых зависит от кровоснабжения.
У тюленя Уэдделла частота сокращений сердца падает очень быстро и резко с 60 до 15 ударов в минуту, минутный объем
уменьшается с 40 до 6 л, тогда как среднее кровяное давление остается постоянным, составляя около 120 торр, что указывает на сильное
сужение периферических сосудов. При нырянии и последующем выходе на поверхность не изменяется кровоснабжение толыо
центральной нервной системы. Почти во всех остальных органах и тканях (за исключением надпочечников) кровоток значительно
уменьшается, составляя от 1/б до V12 нормального. Даже коронарный кровоток сокращается до 1/б исходной величины в соответствии с
уменьшением нагрузки на сердце. Одновременно с этим во столько же раз уменьшается поток крови и в легочных артериях.
Физиологические адаптации сопровождаются изменениями концентраций газов, растворенных в крови,
относительных концентраций различных метаболитов и скорости оборота субстратов.
У тюленей, как и у других морских млекопитающих, при нормальном снабжении организма кислородом основным источником
энергии служат жиры, и обмен жирных кислот в тканях происходит довольно быстро. У серого тюленя, например, скорость оборота
свободных жирных кислот составляет около 10 мкмолькг1мин-1 при времени полужизни пальмитата в плазме от 4 до 5 мин. После
погружения скорость обмена жирных кислот (определяемая по 14С-пальмитату) резко падает до таких малых величин, что их нельзя
количественно определить обычными методами. В то же время, как при кратковременном, так и при длительном пребывании под водой
уменьшается концентрация глюкозы в крови. Одновременно с этим в артериальной крови концентрация лактата повышалась с менее чем
1 мкмоль/мл перед погружением до 3 мкмоль/мл к концу погружения.
Поскольку физиологическая реакция на погружение приводит к различиям в кровоснабжении разных
участков тела, то возникают различия в основном источнике энергии для разных органов. Если ответить на
вопрос, какое количество энергии необходимо тому или иному органу во время ныряния, то тем самым
выяснится также роль различных механизмов в снижении уровня обмена при соответствующей адаптации.
Энергетические потребности мозга при нырянии. Как и у других позвоночных, у тюленей метаболизм головного мозга
базируется в основном на поступающей с кровью глюкозе. При нырянии поглощение глюкозы мозгом и образование молочной кислоты
(около 20—25 % поступающей в мозг глюкозы) существенно не меняется, как и мозговой кровоток. Учитывая относительные размеры
мозга и общий объем крови, можно показать, что потребление энергии мозгом у тюленя составляет не больше 1% общего потребления
энергии организмом, тогда как у человека соответствующая доля по крайней мере в 25 раз больше и составляет не менее 15% общего
потребления энергии (табл. 2.19).
Таблица 2.19. Размеры мозга и его метаболизм у тюленя Уэдделла во время пребывания под водой в эксперименте
(в сопоставлении с данными о человеке в состоянии покоя). (Hochachka, 1981)
Показатель	Тюлень (450 кг)	Человек (70 кг)
Вес мозга, кг	0,5	1,4
Вес мозга, % от веса тела	0,1%	2,0%
Интенсивность метаболизма мозга1), ммоль Ог/1,2 ч	48	151
Основной уровень метаболизма всего тела, м/моль Ог/1,2 ч	5697	960
Интенсивность метаболизма мозга, % от метаболизма всего тела	0,8%	15,0%
1) Вычислена по потреблению глюкозы в предположении о ее 80%-ном окислении. В качестве единицы времени выбран '
период 1,2 ч, поскольку это максимальная известная продолжительность пребывания под водой у тюленя Уэдделла.	1
- 204 -
Хотя нормальное содержание глюкозы в крови у обоих видов примерно одинаково (около 5 мкмоль/мл), за счет большего
относительного и абсолютного объема крови у тюленя по сравнению с человеком суммарное количество глюкозы в крови тюленя больше
в 11 раз. Простое вычисление показывает, что в результате мозг тюленя Уэдделла за 1,2 ч потребляет лишь 3,6% общего количества
содержащейся в крови глюкозы, тогда как у человека эта цифра достигла бы 90% (табл. 2.20).
Таблица 2.20. Потребление глюкозы крови мозгом тюленя Уэдделла при экспериментальных погружениях
(в сопоставлении с данными о человеке в состоянии покоя). (Hochachka, 1981; Murphy et al., 1980)
	Тюлень (60 л крови)	Человек (5,6 л крови)
Общее количество глюкозы в крови, моль	300	28,0
Потребление глюкозы мозгом, ммоль/1,2 ч	10,8	25,0
Доля общего запаса глюкозы, потребляемая мозгом за 1,2 ч, %	3,6%	90%
Энергетические потребности легких при нырянии. Для легких тюленя главным источником энергии и углерода служит
содержащаяся в крови молочная кислота. При этом может потребляться и глюкоза, однако скорость поглощения и окисления молочной
кислоты в 2-10 раз выше по сравнению с глюкозой в зависимости от отношения концентраций этих веществ. На долю легких у тюленя, как
и у человека, приходится лишь около 1% общего метаболизма (табл. 2.21).
Таблица 2.21. Интенсивность метаболизма легких у тюленя Уэдделла во время пребывания под водой в эксперименте
(в сопоставлении сданными о человеке в состоянии покоя). (Hochachka, 1981; Murphy et al., 1980, с изменениями)
	Тюлень (450 кг)	Человек (70 кг)
Вес легких, кг	4,0	0,5
Вес легких, % от веса тела	0,9%	0,7%
Интенсивность метаболизма легких, ммоль/1,2 ч	72,0	12,6
Интенсивность метаболизма легких, % от метаболизма всего тела	1,2%	1,3%
Энергетические потребности сердца при нырянии. В сердце у тюленя Уэдделла содержатся очень большие запасы гликогена, а
также высока концентрация лактатдегидрогеназы, что указывает на способность к интенсивному гликолизу. Однако распределение
изозимов при этом в основном такое же, как в сердечной ткани других млекопитающих: преобладают характерные для сердца кинетически
бифункциональные субъединицы, способные быстро использовать молочную кислоту. Зная общий объем кровотока, минутный объем
сердца и артериальное давление, можно показать, что при нырянии коронарный кровоток в расчете на единицу работы сердечной мышцы
остается почти неизменным. Это означает, что во время пребывания тюленя под водой его сердце работает в основном, если не
исключительно, за счет аэробного метаболизма. Хотя у млекопитающих окисляемыми субстратами могут служить различные вещества
(глюкоза, жирные кислоты, лактат), известно, что при концентрациях лактата, превышающих нормальную (как при нырянии), это вещество
окисляется в первую очередь, т.е. высокая концентрация лактатдегидрогеназы у тюленя Уэдделла используется для окисления лактата.
Независимо от источника субстрата интенсивность метаболизма сердечной мышцы у тюленя Уэдделла можно рассчитать, исходя из
развиваемой сердцем мощности; оказывается, эта интенсивность определяется реакцией организма на погружение. Если сразу же
развивается крайняя брадикардия, расход кислорода может падать ниже 100 ммоль за 1,2 ч. Если же брадикардия развивается
постепенно, так что в начале пребывания под водой ритм сердца замедляется примерно до 25 ударов в минуту и лишь позднее — до 10
ударов, то уровень метаболизма сердечной мышцы соответствует потреблению 150-300 ммоль Ог за 1,2 ч. Это означает, что на долю
сердца приходится 2-6% общего метаболизма.
Потребление кислорода сердцем, легкими, мозгом. Общий запас кислорода в крови тюленя Уэдделла составляет примерно
1000 ммоль; еще 500 ммоль связано миоглобином мышечной ткани. Таким образом, за максимальное время пребывания под водой (1,2 ч)
мозг тюленя расходует лишь 3-4% общего запаса кислорода в крови. Сердце из-за большого объема крови за это же время потребляет 15-
20% имеющегося кислорода, а легкие — около 7%. В сумме мозг, сердце и легкие за 1,2 ч расходуют всего лишь около 25% общего запаса
кислорода в крови.
Суммарный метаболизм трех центральных органов (мозга, сердца и легких) млекопитающих-
ныряльщиков составляет довольно малую долю общего метаболизма всего тела (например, у тюленя, не
более 8%). Относительно невелико и суммарное потребление этими органами кислорода (у тюленя - 25%).
Т.е.:
1) максимальное время пребывания под водой не может определяться расходованием запасов кислорода
или субстрата в метаболизме мозга, сердца и легких;
2) в этот период большая часть глюкозы и кислорода (у тюленя - около 95% и 75%> соответственно),
содержащихся в крови, «резервируются» для других органов и тканей.
Подсчет интенсивности метаболизма всех остальных органов и тканей вычитанием потребления кислорода
из суммарной интенсивности дает возможность вычислить максимальное время пребывания животного под
водой при реализации только аэробного механизма.
У тюленя Уэдделла суммарная интенсивность составляет 5697 ммоль Ог за 1,2 ч на 450 кг массы тела. Легко вывести, что
максимальное время пребывания под водой при полностью аэробном метаболизме всех тканей должно составлять около 20 мин.
-205-
Показательно, что при аэробиозе это время почти не зависит от интенсивности работы сердца. Это
обусловлено тем, что метаболизм сердечной мышцы даже при нормальной работе сердца составляет очень малую
долю общего метаболизма тела.
Максимальная продолжительность пребывания под водой у тюленя при нормальном ритме сердца лишь на 3-4 мин меньше, чем
при глубокой брадикардии, т. е. при падении частоты сокращений до 7,5 ударов в минуту.
Таблица 2.22. Максимальное время погружения тюленя Уэдделла (вес 450 кг) при аэробном метаболизме
Частота сокращений сердца, мин’1	Потребление Ог сердцем, легкими и мозгом, ммоль/мин1)	Максимальное время «аэробного» ныряния, мин	Остаток Ог к концу пребывания под водой2)
60	15,3	19	0
25	10,1	21	0
7,5	2,6	22,6	0
1) Эта величина вычислялась по Hochachka, 1981; интенсивность метаболизма в остальных тканях и органах принята
эквивалентной 63,8 ммоль Ог/мин (по Kooyman, 1950).
2) В дальнейшем потребовался бы полный переход сердца, легких и мозга на анаэробный метаболизм.
Но если в течение этого времени (около 20 минут у тюленей) жизнь организма будет всецело
поддерживаться аэробными процессами, то после этого все ткани, в том числе сердце, легкие и мозг, должны
полностью переходить на анаэробный гликолиз. У большинства млекопитающих ни сердце, ни мозг не в
состоянии сколько-нибудь нормально функционировать на основе чисто анаэробных процессов; поэтому
ныряние без специальной реакции организма связано с серьезным риском (табл. 2.22).
Хотя эта физиологическая реакция в виде замедления ритма сердца мало что дает для увеличения времени
чисто «аэробного» ныряния, однако она значительно влияет на увеличение времени анаэробного
функционирования периферических тканей, и, следовательно, максимальное время погружения в целом.
У тюленя Уэдделла максимальное время, в течение которого периферические ткани могут функционировать аэробно, как уже было
показано, приближается к 20 мин, тогда при максимальной продолжительности пребывания под водой метаболизм этих тканей должен
быть полностью анаэробным в течение последних 55-60 мин. В этом случае кислорода будет достаточно для того, чтобы сердце, легкие и
мозг функционировали аэробно в течение всего времени, т. е. 1,2 ч. Это достигается снижением сердечного ритма. Таким образом, хотя
увеличение максимальной продолжительности аэробного метаболизма периферических тканей за счет физиологической реакции
невелико и составляет всего 5 мин, общее время пребывания под водой при этом возрастает с 22 до 72 мин без риска аноксии для
центральных органов (табл. 2.23).
Таблица 2.23. Относительная роль аэробных и анаэробных функций при нырянии.
(По Kooyman, Campbell, 1972; Zapol'et al., 1979; Liggins et al., 1980)
Частота сокращений сердца, мин*1	Доля кислорода в крови, потребляемая сердцем, легкими и мозгом за 1,2 ч, %	Максимальное время полного аэробиоза для остального тела, мин	Время анаэробиоза для остального тела, мин1>	Общее максимальное пребывание под водой, мин
25	48,5	12	60	72
25—>152)	38,6	14	58	72
25—7,53)	31,2	15	57	72
10	24,0	16	56	72
7,5	18,8	17	55	72
1> В течение этого времени остается достаточно Ог для полностью аэробного метаболизма сердца, легких и мозга.
2) Предполагается, что начальная частота составляет 25/мин, а затем за первые 0,3 ч снижается до 15/мин.
3) За 0,3 ч частота сокращений сердца уменьшается до 7,5/мин.
В природе животные используют и погружение с использованием аэробных и анаэробных процессов, и
более рискованное погружение за счет только аэробного метаболизма. Дело в том, что в естественных условиях
погружения делятся на два типа: кормовое (кратковременное) и исследовательское (длительное). Кормовые
погружения возможны на аэробиозе. Стоит отметить, что в естественных условиях в некоторых случаях во время
погружения метаболизм мышц должен активироваться для плавания. Поскольку метаболизм мышц возрастает,
аэробный обмен в остальных органах и тканях должен при чисто аэробном нырянии снижаться. Иными словами,
либо мышцы должны переходить на анаэробиоз, либо время пребывания под водой должно сокращаться (или
может происходить и то, и другое).
Можно оценить потребление энергии мышцами тюленя во время погружений. Считая, что масса мышц составляет 135 кг и что 75%
кислорода тратится на мышечную работу, получаем, что при 20-минутном погружении тюленя массой 450 кг для мышечного метаболизма
потребуется 1125 ммоль Ог, что эквивалентно расходу приблизительна 6750 ммоль АТР. Если бы при подводном плавании тюленя
работали все его мышцы (что маловероятно!), то потребление энергии составляло бы всего лишь 2,5 мкмоль-г’-мин1, т. е. примерно лишь
1/s-1/i2 максимальной величины для мышц млекопитающих. Если работает лишь (половина общей массы мышц, то потребление энергии
составляет примерно 5 мкмоль АТР г’ мин-1, т. е. примерно одну треть от потребления энергии у других млекопитающих.
-206-
При долговременных погружениях (например, 40 мин, причем вторую половину этого времени — в анаэробном режиме) если
скорость передвижения остается прежней, то для работы мышц необходимо 6750 ммоль АТР (что соответствует накоплению более 100
мкмоль лактата на 1 г работающей мышечной ткани). А при максимальной длительности пребывания под водой после первых 20 мин
аэробиоза накопление лактата в мышцах к концу должно превысить 300 ммоль, что намного выше реально наблюдаемых величин.
Анализ энергопотребления мышц при погружении показал, что мышцы работают в анаэробном режиме
главным образом при кратковременных очень высоких нагрузках, но не при длительной работе, характерной для
«исследовательского» ныряния. Ни на суше, ни в море марафонскую дистанцию не осилить на анаэробном
гликолизе. В этом случае, так же как и при кормовом нырянии, работа мышц обеспечивается энергетически
эффективным аэробным метаболизмом, но поскольку запас кислорода ограничен, то пребывание под водой
можно продлить не иначе, как жертвуя скоростью, т.е., снижая интенсивность мышечной работы.
Снижая интенсивность мышечной работы в 3-4 раза по сравнению с кормовым нырянием, тюлень за счет этого может в 3-4 раза
увеличить продолжительность аэробного плавания. Скорость синтеза и потребления АТР при этом составит лишь 1,5, а не 5 мкмоль г
1мин-1, как при кормовом нырянии (соответствующая величина для мышц млекопитающих в покое составляет 0,3 мкмоль г1-мин-1). Запас
кислорода «на борту» достаточен для поддержания такой интенсивности аэробного дыхания мышц в течение примерно 70 минут (т. е.
времени, близкого к наблюдаемому в естественных условиях).
Чем большая доля кислородного запаса расходуется на мышечную работу, тем меньше будет время
пребывания под водой или же сильнее подавление аэробного метаболизма в тканях с пониженным кровотоком —
вплоть до теоретического предела, т.е. нулевого потребления ими О2. Подобный механизм описан выше для
черепах, однако оказалось, что млекопитающие также могут значительно снижать оборот АТР при недостатке О2,
хотя и не столь радикально, как черепахи.
Интенсивность метаболизма в тканях с пониженным кровотоком в анаэробной фазе ныряния можно оценить в первом
приближении по концентрации лактата, предполагая, что на мышечную работу расходуется три четверти резервного кислорода. В
экспериментах с длительным (50 мин) пребыванием под водой без мышечной работы концентрация лактата в крови быстро поднимается
примерно до 15 мкмоль/мл. Если предполагать, что при этом достигается равновесие концентраций лактата в крови и в тканях, где он
образуется, то это означает, что в периферических тканях при максимальном времени пребывания под водой образуется примерно 30
ммоль лактата на 1 кг ткани. Поскольку ткани с пониженным кровотоком остаются в анаэробном режиме в течение примерно часа, можно
заключить, что во всем теле (массой 450 кг) за это время накапливается около 13,5 моль лактата, что соответствует общему обороту АТР
от 13,5 до 20 моль/ч, тогда как нормальная скорость оборота АТР близка к 34 моль/ч (на те же 450 кг). Другими словами, в экспериментах с
почти максимальным временем пребывания животного под водой скорость оборота АТР лежит между половиной и двумя третями
нормальной величины.
Размеры тела и продолжительность ныряния. Выше были показаны преимущества тюленя перед
человеком при потреблении глюкозы мозгом, связанные всего лишь с увеличением массы тела, а следовательно
общего объема крови. В целом, максимальное время пребывания под водой также может сильно зависеть от
массы тела. Крупные размеры тела удлиняют время пребывания под водой как при аэробном, так и при
анаэробном режиме, но это преимущество сильнее сказывается при анаэробном метаболизме.
Попробуем это доказать. У птиц соотношение между запасом кислорода в организме и массой тела может быть описано
следующей зависимостью:
Запас кислорода А/ Масса тела1’131.
С другой стороны, интенсивность аэробного метаболизма пропорциональна массе тела в степени 0,723.
Следовательно,
Максимальное время Масса тела1’131 _______ Масса тела0,4
«аэробного» ныряния Масса тела0,723
Т.е., если масса тела увеличивается в 20 раз, то максимальное время ныряния при аэробном метаболизме тоже
увеличивается, но лишь примерно в 5 раз.
В экспериментах с утками было показано, что во время пребывания под водой у них (в отличие от млекопитающих)
большая часть запаса О2 расходуется на работу сердца и легких. Суммарная масса этих органов пропорциональна массе тела
в степени 0,65, а интенсивность метаболизма — массе тела в степени 0,73. Следовательно, при вынужденном пребывании
под водой (включающем как аэробный, так и анаэробный режимы)
Максимальная	Масса тела1,131 _ Масса тела0,65
продолжительность (Масса тела0,65)0,73
Таким образом, при двадцатикратном увеличении массы тела максимальная продолжительность, погружения, включающего
аэробный и анаэробный режимы метаболизма, увеличивается примерно в 10 раз, тогда как при строго аэробном метаболизме она
увеличивается только в 5 раз. Поскольку активность ферментов гликолиза в мышцах пропорциональна массе тела в степени 1,1-1,2, а
активность ферментов аэробного обмена — массе тела в степени 0,73, преимущество больших размеров тела может быть еще более
значительным, чем это следует из вышеуказанных зависимостей.
Практическим подтверждением данной зависимости служит факт, что среди представителей различных
отрядов и семейств млекопитающих наиболее крупные именно те, которые тесно связаны с водой. Самый
крупный представитель всех когда-либо живших на нашей планете животных - синий кит длиной до 33 метров и
весом до 150 тонн. Среди грызунов это бобр, достигающий веса более 30 килограммов, и южноамериканская
водосвинка, или капибарра, весом более 45 килограммов. Крупнейший представитель подсемейства полевок -
ондатра - весит 1,5 килограмма. Самый тяжелый вид из отряда хищников - белый медведь, вес которого
-207-
достигает одной тонны, из семейства куньих - морская выдра, или калан, весом до 45 килограммов, из копытных
- бегемот весом три-четыре тонны.
II. Проблема конечных продуктов. Даже при наиболее долгом пребывании под водой работу
центральных органов у млекопитающих и птиц обеспечивает в основном окислительный метаболизм, конечные
продукты которого (СО2 и Н2О) относительно безвредны. Однако в испытывающих недостаток кислорода
периферийных тканях накапливаются продукты метаболизма: лактат (в значительных концентрациях) и
некоторые другие соединения (пируват, сукцинат, аланин и глутамин). Теоретически возможны разные способы
решения проблемы конечных продуктов: накопление в ткани, медленная транспортировка в другие ткани и
переработка там, выведение из организма. В действительности наиболее важен первый способ, второй
используется в меньшей степени, третий не используется вовсе. Молочная кислота (лактат), образующаяся в
гипоксичных тканях, в основном просто накапливается там, где она образуется, и равновесие между кровью и
периферическими тканями из-за сужения сосудов не устанавливается. Поэтому важнейшее решение проблемы
конечного продукта состоит в адаптации к его накоплению в тканях, в частности в мышцах. Основной
адаптационный механизм - повышенная буферная емкость тканей.
У морских млекопитающих отмечена значительная буферная емкость тканей, при этом наблюдается хорошая (особенно в
мышечной ткани) корреляция между буферной емкостью и активностью лактатдегидрогеназы, указывающая на то, что буферная емкость
ткани отвечает требованиям, возникающим при закислении в результате анаэробного метаболизма.
Если при нырянии млекопитающих и птиц концентрация лактата в крови после длительного пребывания под водой хотя и может
значительно возрастать, но обычно повышается весьма умерено, то черепахи в этом отношении сильно отличаются. Концентрация
лактата в их крови может после очень долгого анаэробиоза достигать 200 мкмоль/мл, т.е. поразительно высокого уровня, несравнимого с
тем, что можно встретить у других групп позвоночных. Эта концентрация настолько велика, что к серьезным проблемам поддержания
кислотно-щелочного баланса добавляется еще необходимость нейтрализовать значительное количество ионов молочной кислоты. Эти
проблемы решаются не только за счет буферного действия (белков и бикарбонатов), но и за счет выделения в кровь кальция,
смещающего кислотно-щелочной баланс. Следует отметить, что в сердце черепах по меньшей мере у двух регуляторных ферментов -
фосфофруктокиназы и пируваткиназы — оптимум pH много ниже, чем у гомологичных ферментов высших позвоночных. Это можно
рассматривать как приспособление либо к пониженному pH, либо к более изменчивым внутриклеточным величинам pH, варьирующим в
диапазоне от 7,4 до по крайней мере 6,8 при аноксии, связанной с нырянием.
Хотя при нырянии кровеносные сосуды периферийных тканей и органов сужаются, кровоток все же не
прекращается полностью, и поэтому происходит медленное накопление лактата в крови. Оно было бы еще более
значительным, если бы лактат не окислялся в различных частях организма, в первую очередь в легких, в меньшей
степени в сердце, работающих красных мышцах и некоторых других тканях и органах, где лактат определенно
служит более предпочтительным субстратом окислительного метаболизма по сравнению с глюкозой.
Артериовенозные градиенты лактата в легких тюленя Уэдделла указывают на то, что лактат здесь поглощается из крови, где его
концентрация во время ныряния обычно возрастает приблизительно до 3 мкмоль/мл. Эксперименты с молочной кислотой, меченной 14С,
показали, что вскоре после ее введения в легочную артерию, когда общая концентрация лактата и концентрация меченого лактата в
легочной крови еще продолжает снижаться, в крови аорты уже появляется 14СОг; эти молекулы СОг могли образоваться только в
процессах легочного метаболизма, так как меченый лактат поступил (помимо крови) только сюда. Эти данные, а также эксперименты со
срезами легкого показывают, что при различных условиях молочная кислота окисляется здесь быстрее глюкозы.
Т.е., в проблеме конечных продуктов основное решение — толерантность к их накоплению в тканях,
вспомогательное — переработка молочной кислоты. Почему же, если перенос конечного продукта с кровью и
его окисление в других тканях, лучше всего позволяют избежать накопления его в ткани (этот механизм широко
используется у низших животных), роль этих процессов сравнительно невелика у ныряющих водных
позвоночных?
Во-первых, перенос конечных продуктов (в частности лактата) к другим тканям требует интенсивного
кровообращения, тогда как неотъемлемой составной частью физиологической реакции организма при нырянии
является сужение сосудов. Эта реакция необходима для надлежащего распределения О2 между тканями
организма. Во-вторых, как уже говорилось, во многих, если не в большинстве тканей интенсивность метаболизма
при нырянии значительно снижается, и потому нет особой нужды в дополнительном субстрате для
окислительных процессов. При этом конечные продукты метаболизма, такие как молочная кислота, остаются
потенциальным источником значительных количеств химической энергии, которая может быть сохранена для
использования в более подходящих условиях. Эти условия фактически возникают при выходе на поверхность,
когда необходимо восстановить гомеостаз глюкозы и гликогена и когда ощущается острая потребность в
субстратах для глюконеогенеза. Поэтому весьма целесообразным оказывается сохранение лактата до того
времени, когда кровоток в периферических тканях быстро восстановится.
III. Восстановление метаболического гомеостаза. У вынырнувшего животного частота сокращений и
минутный объем сердца срезу же возвращаются к норме, а в течение первой минуты могут даже удвоиться по
сравнению с нормой. В то же время те ткани, в которых кровоток был сильно уменьшен, начинают получать
нормальное количество крови или даже больше обычного благодаря дополнительному расширению сосудов.
Конечные продукты реакций, накопившиеся в тканях, теперь вымываются кровью, и концентрации их в крови и
тканях приходят в равновесие. При определении содержания этих веществ в крови в течение некоторого времени
-208-
после выхода животного на поверхность выявляются характерные резкие пики поступления метаболитов в кровь.
В основном это те вещества, которые накапливаются в период пребывания под водой: пируват, лактат, сукцинат,
аланин и глутамин. При восстановлении метаболического гомеостаза возникают две взаимосвязанные задачи: 1)
устранение накопленных излишков конечных продуктов и 2) восстановление до прежнего уровня запасов
гликогена и глюкозы.
Существует 4 основных способа восстановления прежнего уровня молочной кислоты: 1) окисление in situ,
2) окисление в каких-либо иных тканях организма, 3) использование для синтеза гликогена in situ и 4)
использование в цикле Кори для превращения обратно в глюкозу и гликоген в печени и почках.
Теоретически считается, что устранение излишков пирувата происходит теми же способами.
Как и у других млекопитающих, у которых лактат переходит в кровь большими порциями, у ныряющих
животных большая часть его поглощается печенью и почками и перерабатывается в глюкозу и гликоген. В этот
же процесс, по крайней мере у тюленей, вносят свой вклад аланин и глутамин, тоже поступающие в кровоток
после выхода животного на поверхность.
Хотя все три метаболита могут быть хорошими предшественниками в глюконеогенезе, однако, судя по их концентрациям в крови,
вклад молочной кислоты в ресинтез глюкозы в 2—4 раза больше, чем аланина и глутамина вместе взятых.
Интересно, что восстановление после выхода на поверхность обычно занимает по меньшей мере столько
же времени, сколько животное пробыло под водой, а для полного восстановления гомеостаза глюкозы обычно
требуется еще больший период.
Этот процесс идет под контролем глюкагона, концентрация которого уже на раннем этапе возрастает и стимулирует глюконеогенез.
Совместное действие глюкагона (способствующего превращению лактата, аланина и глутамина в глюкозу) и повышенной концентрации
катехоламинов (стимулирующих гликогенолиз) обычно приводит в этот период даже к некоторой гипергликемии.
Предполагается, что судьба азота, входящего в состав аланина и глутамина, - переход главным образом в
мочевину, образующуюся в печени. Фактически основная функция аланина и глутамина у млекопитающих
состоит в транспорте избыточного азота в печень. Однако пока не известно, приводит ли это к повышению
уровня мочевины в крови после ныряния.
Множественные метаболические процессы восстановления после длительного пребывания под водой дают
ответ на вопрос, почему при нырянии используется в основном аэробный метаболизм. Такие процессы сильно
ограничивают частоту ныряния, так как животному, находившемуся под водой в течение периода, близкого к
предельному, требуется по крайней мере такое же (обычно даже большее) время для восстановления
метаболического гомеостаза. Использование только аэробного дыхания дает определенное преимущество:
тюлень, только что появившись на поверхности, может почти сразу нырнуть снова. А использование при каждом
погружении всех анаэробных возможностей метаболического арсенала было бы для животного расточительной и
неэффективной стратегией.
При кормежке у тюленей Уэдделла в большинстве систем тела большую часть времени используется только окислительный
метаболизм и продолжительность примерно 97% погружений в природных условиях не достигает 20 мин. А при исследовательском
нырянии и вынужденных задержках под водой приходится иногда пускать в ход все метаболические средства, чтобы можно было дольше
не выходить на поверхность и проплыть наибольшее расстояние.
Таким образом, ключом к успеху является, по-видимому, метаболическая пластичность: приспосабливая
возможности ферментного аппарата к метаболическим потребностям тканей, ныряющие морские
млекопитающие создают изолированную, самоподдерживающуюся, биологически эффективную систему
жизнеобеспечения с новыми метаболическими «правилами выживания», позволяющую им проникнуть в среду,
существовать в которой все время они не способны.
Заключая эту часть книги, мы считаем необходимым подчеркнуть три аспекта этой интереснейшей
части барофизиологии.
Во-первых, дальнейшее изучение механизмов апноэ не только интересно физиологически, но и, в большей
степени, имеет важнейшее значение для определения практического пути повышения неспецифической
резистентности человека, повышения его умственной и физической работоспособности, разработки лечебных
процедур, продления его активной, производительной фазы жизни. Возможно, в дальнейшем изучение этих
механизмов может привести к открытию путей увеличения времени задержки дыхания у человека в несколько
раз, а это открывает перед Человечеством фантастические возможности...
Во-вторых, регулярные занятия нырянием в маске и ластах методом апноэ (юноши и девушки - на
глубины до 10 метров, женщины - до 20 метров, мужчины - до 30-40 метров) являются не только интересным
времяпровождением, но и весьма важным приемом закалки организма, повышения его общей сопротивляемости
вредным и патогенным факторам, а также умственной и физической работоспособности, являющейся
неотъемлемой частью творческого и жизнеактивного долголетия. При этом нужно обязательно пройти
медицинское обследование, посоветоваться с врачом и опытным инструктором по подводному плаванию.
В-третьих, если Вы начнете нырять, не занимайтесь рекордоманией. И если все же решите нырять с целью
достижения максимальных глубин, то обязательно пройдите ряд обязательных физиологических исследований.
-209-
К таким исследованиям относятся: степень проходимости евстахиевых труб и придаточных полостей, определение анаэробного
вклада в обеспечение мышечной работы, гипоксическая проба с регистрацией ЭЭГ и ЭКГ и обязательно усложненная
антиортостатическая проба. Антиортостатическая проба повторяется 3-4 раза через 5-7 минут, желательно с регистрацией относительного
кровенаполнения грудной клетки методом элекгрореографии, артериального давления и электрокардиограммы; эту пробу можно заменить
пробой на центрифуге по оси ноги-голова.
И только если все эти исследования покажут, что Ваш организм имеет хорошие физиологические резервы,
и Вы не оставите намерения покорять рекордные глубины, ищите высокопрофессионального тренера по
фридайвингу и физиолога, специалиста по физиологии дыхания и кровообращения, а еще лучше - врача
интенсивной терапии, реаниматолога, без присутствия которого мы Вам не рекомендуем проведение предельных!
тренировок.
-210-
Раздел 3. Гипобарическая физиология
Физиологические изменения при подъеме на высоту
Наряду с гипербарической физиологией в состав барофизиологии входит высотная, или гипобарическая,
физиология, которая исследует механизмы действия на организм животных и человека пониженного
барометрического давления в сочетании с развивающейся гипоксической гипоксией и другими при этом
воздействующими факторами, а также отдаленными последствиями воздействия этих факторов.
Первые опыты по выяснению влияния гипобарии на животный организм были поставлены Торричелли,
однако они были несовершенны и могли заключать в себе источник ошибок. Начало классическим
исследованиям в этом направлении было заложено Бойлем (1670), который с несомненностью доказал, что при
резком снижении атмосферного давления животные гибнут и при этом в сосудах образуются пузырьки газа;
такие пузырьки он наблюдал в водянистой влаге глаза у одной гадюки, находившейся в сосуде, из которого был
выкачан воздух. Позже подобного рода эксперименты проводились на различных животных разными авторами,
однако ничего существенно нового не внесли.
Лишь начиная с Поля Бера (1878) были получены классические данные по гипобарии. Он собрал большой
материал по действию пониженного барометрического давления на представителей различного рода животных и
доказал, что гипобария действует в основном за счет пониженного парциального давления кислорода. Он
показал, что при подъемах в барокамере животных на большие высоты у них развиваются патологические
состояния, тяжесть которых и исход зависят от величины снижения РО2 во вдыхаемом воздухе и от
длительности пребывания их в условиях разреженной атмосферы. Вдыхание кислорода предотвращает
возникновение многих патологических симптомов. До этих исследований гипобарии придавали большое
значение в патогенезе патологических процессов, наблюдаемых при снижении атмосферного давления. Так, даже
гиперемию кожи, слизистых и различного рода кровотечения связывали с этим фактором. Точка зрения П.Бера
была развита В.В.Пашутиным (1881) и др.
Установлено, что повреждающее действие гипобарии зависит как от степени, так и от быстроты ее
возникновения; чем быстрее и чем в большей степени действует гипобария, тем резче выявляются
патологические симптомы.
Вообще, действие гипобарии на организм животных и человека сводится к двум основным механизмам:
снижение барометрического давления per se (приводящее к уменьшению общего объемного сжатия тканей
организма) и нарастающая гипоксическая гипоксия (снижение рО2 в воздухе или дыхательной среде), однако
вычленение влияния каждого из них на развитие возникающих функциональных изменений и патологических
симптомов представляет целый ряд трудностей.
Еще в опытах П.Бера было показано, что при подъемах в барокамере животных на большие высоты
тяжесть и исход развивающихся патологических состояний зависят от величины снижения РО2 во
вдыхаемом воздухе и от длительности пребывания их в условиях разреженной атмосферы. Также
отмечено, что гипоксия вносит свой вклад и в развитие гиперемии, кровоизлияния, расширения
лимфатических щелей в слизистых и подслизистых оболочках придаточных полостей (А.Д.Гурков, 1940);
вызывает при гипобарии нарушение функциональной способности глаза, угнетает функции кишечника и желудка
(Бер, 1878, А.Н.Круглый, 1933-1934, М.П.Бресткин, 1938). Подробно механизмы и формы гипоксии рассмотрим
ниже в этой главе.
Снижение барометрического давления per se приводит к развитию следующих явлений:
1. Изменение давления газов в замкнутых полостях.
Этот механизм имеет место при быстром падении атмосферного давления, даже при небольших его
изменениях. Так, при быстром поднятии глубинных рыб плавательный пузырь их расширяется настолько, что
выпячивается через рот наружу. В прежнее время таких рыб (вьюны, гольцы) использовали вместо барометра. У
человека и высших животных в этом отношении особенно чувствительны барабанная полость и внутреннее ухо.
Это объясняется большой податливостью барабанной перепонки при небольших колебаниях барометрического
давления. Барабанная полость соединяется через евстахиеву трубу с носоглоткой, что ведет к выравниванию
давления в этой полости с окружающей атмосферой; закупорка евстахиевой трубы слизью повышает
чувствительность к изменению барометрического давления; обычно это ощущается при подъеме на самолете.
Глотательные движения способствуют раскрытию устьев евстахиевых труб и выравниванию давления и
освобождают от неприятного ощущения.
В меньшей степени гипобария влияет на придаточные полости носа и лобные пазухи. По данным
А.П.Попова (1938), в этих полостях при подъеме на высоту 3000-4000 м (526-462 мм рт. ст.) обычно появляется
болезненное ощущение. А.Д.Гурков (1940), изучая этот вопрос в экспериментах на животных, нашел, что при
снижении атмосферного давления в барокамере у кошек и собак в придаточных полостях наблюдаются
гиперемия, кровоизлияния, расширение лимфатических щелей в слизистых и подслизистых оболочках. Однако
-211 -
это бывает при сравнительно больших разрежениях атмосферы, и в патогенезе этих патологических процессов
играет роль не столько снижение давления, сколько гипоксия.
Известно, что при понижении атмосферного давления нарушается функциональная способность глаза,
однако вдыхание кислорода восстанавливает ее частично или полностью. Последнее говорит о том, что
нарушение функции в основном зависит от гипоксии, а не от гипобарии; однако влияние последней недостаточно
изучено. Армстронг (1949) пишет, что у летчиков старше 40 лет самым частым изменением со стороны глаз
является пресбиопия, которая встречается и у молодых летчиков, Н.Н.Сиротинин наблюдал на себе, как почти
ежедневные сеансы в барокамере с пониженным атмосферным давлением привели к прогрессированию
пресбиопии; прекращение таких аутоэксперимептов замедлило ее наступление. Но все же остается
невыясненным, какую роль играет в этом гипобария и какую — гипоксия.
Давление в плевральной полости колеблется на небольших величинах, в зависимости от вдоха и выдоха.
Гипобария ведет к повышению давления в этой полости, хотя оно быстро выравнивается за счет всасывания газа.
Нормальный желудок содержит небольшое количество воздуха, давление которого не превышает 4—5 см
вод. ст. При быстрой гипобарии этот воздух расширяется и выделяется через рот с отрыжкой.
Еще Бер (1878) отмечал среди постоянных симптомов гипобарии вздутие кишечника. А.Н.Круглый (1933-
1934) показал, что на высоте 5000-7000 м (405-308 мм рт. ст.) периодическая деятельность желудка и кишечника
ослабляется. М.П.Бресткин нашел при пониженном барометрическом давлении угнетение секреторной функции
желудка. Однако, вероятнее всего, в указанных процессах ведущую роль играет не столько гипобария, сколько
гипоксия.
Бер изучал гипобарию в барокамере при различных давлениях — до 120 мм рт. ст. на разных видах
животных. При сильных и быстрых разрежениях он наблюдал разрыв плавательного пузыря у рыб, вздутие и
разрывы легких и желудка у лягушек. У собак наблюдалось сильное вздутие живота, и они быстро погибали от
асфиксии.
2. Образование газовых эмболов.
Уже Бойль в своих исследованиях отмечал при сильном разрежении атмосферы выделение пузырьков газа,
что приводило к эмболии сосудов различных органов. Наиболее тяжелые симптомы гипобарии как раз и
обусловливаются пузырьками газа, в основном азота, выходящего из тканей. Пузырьки поступают в сосуды и
разносятся кровью в различные участки организма, вызывая эмболию сосудов. Они могут соединяться вместе,
образуя пузырьки большего размера; это нередко происходит в полостях сердца и обусловливает меньшую
пропульсивную силу его или прекращение работы.
Эмболия коронарных сосудов особенно опасна; менее опасна эмболия легочных сосудов, но и она может
привести к кровоизлияниям, частичной эмфиземе, отеку легких. Эмболия сосудов брюшной полости субъективно
не ощущается, но может быть причиной сильных кровоизлияний. Грозным симптомом является эмболия сосудов
центральной нервной системы. Часто наблюдающаяся эмболия сосудов мягкой мозговой оболочки не столь
опасна.
В экспериментах на животных внешние проявления накопления газа выявляются в раздувании животных,
что наблюдалось у кроликов, крыс, собак и особенно хорошо выражено у лягушек. Перед этим можно видеть
появление пузырьков в слюне и крови. Н.Н.Сиротинин, В.Д.Янковский и Ю.Ф.Геря (1969) наблюдали эти
явления у собак в канюлях, вставленных в шейные сосуды; они также отмечали «закипание» выделявшейся мочи.
Другие авторы проводили, наглядные исследования, пропуская кровь животных через камеру с двойными
тонкими стеклянными стенками; они помещали животных в барокамеру, где атмосфера подвергалась
разрежению. Примерно на «высоте» 17 600 м (57,7 мм рт. ст.) появлялись видимые глазом пузырьки, которые при
дальнейшем «подъеме» образовывались быстрее. Приблизительно на «высоте» 19 000 м (46,18 мм рт. ст.)
получалась картина «мыльной пены». У человека обычно при «подъеме» в барокамере до «высоты» 5400 м
(разрежение до 379,4 мм рт. ст.) не возникает каких-либо симптомов эмболии, но на «высоте» 9000 м (225,6 мм
рт. ст.) могут появляться явления декомпрессионной болезни.
Исследование химического состава воздуха в пузырьках показало наличие в нем в основном азота, а также
паров воды, углекислоты и небольшого количества кислорода. Согласно данным Е.Л.Коваленко и Ю.А.Юркова
(1961, 1962), в течение первых 10 секунд в пузырьках находятся в основном азот (до 73,37%), углекислота
(10,57%) и кислород. К 20-й секунде количество углекислоты возрастает до 34,12%. На 40-50-й секунде оно
достигает 66,11%, а содержание азота снижается до 22,75%. Е.А.Коваленко считает, что количество кислорода в
крови на больших высотах возрастает за счет выделения его из тканей; в дальнейшем оно снижается, и
содержание кислорода в пузырьках уменьшается (с 16,06 до 11,32%).
Возникновение эмболии зависит от различных факторов:
1)	Быстроты разрежения атмосферы.
По теоретическим расчетам, пузырьки газа должны возникать, если разрежение происходит со скоростью,
превышающей 2,25 мм/мин (подъем со скоростью 23 м в минуту). (См. также Взрывная декомпрессия)
-212-
Кроме того, в появлении пузырьков значительную роль играют время их образования в тканях организма и
скорость элиминации азота через легкие. Бурчардт, Адлер, Тометц, Аткинсон и др. (1946) «поднимали» 7
испытуемых до «высоты» 10 860 м (170,6 мм рт. ст.) и выдерживали их на этой высоте при вдыхании кислорода в
течение 2 часов. С помощью рентгеновских снимков было установлено, что в этих условиях газовые пузырьки
появляются в течение 5-10 минут.
Сокращая время изопрессии на высоте (гипобарии), можно «подниматься» на большие «высоты». Так,
Люфт (1950) при дыхании кислородом смог находиться в течение 10 секунд при давлении 46,58 мм рт. ст.; при
этом он не ощущал никаких признаков, указывающих на «закипание». Скорость элиминации азота при гипобарии
изучали многие авторы: А.П.Аполлонов, Л.Л.Шик (1941); Стевенс, Феррис, Инатома с соавт. (1947); Бенке,
Томсон, Шоу (1935); Маргариа, Сендрой (1950); Джиллеспи (1952), М.Н.Граменицкий (1972), В.П.Катунцев
(2001) и другие. Ими показано, что выведение азота в условиях пониженного давления вначале увеличено, а
затем падает.
2)	Величины снижения давления.
Как уже было сказано, у человека симптомы эмболии появляются на «высоте» 9000 м9 у животных - на
«высоте» 17 600 м
3)	Индивидуальных особенностей.
Например, у пожилых, людей симптомы декомпрессионной болезни выражены сильнее. Согласно данным
Грея и Маслэнда (1946), умеренная физическая нагрузка ведет к более раннему проявлению симптомов
декомпрессии. Имеются сообщения, что уже на высоте 3000-5400 м могут появляться боли на месте старых
костных переломов и других повреждений суставов и мышц. Армстронг (1954) полагает, что они зависят не от
появления пузырьков газа, а скорее от каких-то факторов неизвестной этиологии, которые обусловливают такие
же явления при перемене погоды. Также давно было замечено, что тучные лица переносят сильную гипобарию
хуже, чем худые; это объясняется тем, что жиры тканей при нормальной температуре тела растворяют на
единицу массы в 5-6 раз больше азота, чем кровь (Вернон, 1917), поэтому у тучных людей в крови накапливается
больше азота.
Кроме того, образование пузырьков зависит от лабильности капиллярного кровотока.
Взрывная декомпрессия
Безопасные скорости снижения и повышения давления могут быть очень медленными, но не должны
превышать скорость 3-5 м/сек., такие скорости в медицинской практике применяют как лечебные. (См. главу
Баротерапия). Увеличение скорости может привести к наиболее опасному, резкому и значительному по величине
снижения давления эффекту - взрывной декомпрессии. Вайолетт (1961) считает, что декомпрессия является
взрывной, если имеются два условия: коэффициент утечки выше 1/100 м2/м3 и резкий перепад давлений в
отношении к исходному больше 2-3 раз. Взрывная декомпрессия может быть замедленного или быстрого типа.
Взрывную декомпрессию замедленного типа вызывают понижением давления с помощью сильного
вакуумного насоса в возможно сжатые сроки со скоростью снижения атмосферного давления в барокамере не
менее 500 м/мин.
Взрывная декомпрессия быстрого типа возникает при быстром снижении давления воздуха в барокамере
со скоростями более 1500м/мин. Армстронг получал взрывную декомпрессию в малой камере с животными,
которая сообщается с большой камерой, в которой сильно снижается атмосферное давление, соответствующее
эквиваленту (1500 м/мин), выпусканием газа из камеры объемом в 1 м3 через отверстие диаметром 14 мм2. В
реальной жизни это явление может произойти при частичном или полном разрушении гермокабины самолета на
большой высоте, пилотируемого космического корабля, биоспутника и т.д. на орбите или в верхних слоях
атмосферы.
При взрывной декомпрессии все симптомы, характерные для гипобарии, развиваются быстрее. Так,
подкожная эмфизема при декомпрессии до 30 мм рт. ст. начинает развиваться через 30-40 секунд (Эдельманн,
Хитчкок, 1948 и др.). Исследования газового пузыря при взрывной декомпрессии за 0,02 секунды до 30—25 мм
рт. ст. показали наличие в нем водяного пара, углекислоты, азота, кислорода (Беман, Кампф, 1948;
И.С.Балаховский, 1956; А.Г.Кузнецов, 1957; Е.А.Коваленко, Ю.А.Юрков, 1961 и др.). Действие взрывной
декомпрессии изучалось на человеческом организме, в частности в виде аутоэксперимента. Льюит (1950), а также
Хорнбергер (1950) исследовали на себе действие быстрой декомпрессии до «высоты» 19 000 м (46,58 мм рт. ст.).
При дыхании кислородом они оставались в этих условиях до 10 секунд, пока не наступала потеря сознания.
И.А.Агаджанян, М.И.Вокар, А.Р.Мансуров и А.С.Цивилагнвили (1958) изучали появление эмфиземы на
незащищенной кисти у 15 мужчин. При 100 подъемах в 28 случаях, возникала эмфизема через 5-10 минут
пребывания на высоте свыше 20 000 м. П.Н.Иванов, А.Г.Кузнецов, В.Б.Малкин и Е.О.Попова (1960) провели 27
таких же исследований при гипобарии 41-8,5 мм рт. ст.; в 38 случаях они наблюдали возникновение на кисти
подкожной эмфиземы, которая не вызывала ухудшения самочувствия, но через 3-5 минут появлялись болевые
ощущения.
-213-
Большинство исследований по взрывной декомпрессии было поставлено на крысах, кроликах и собаках.
Эти исследования до известной степени выявляют сравнительную патологию указанного экстремального
состояния. Более обстоятельные сравнительно-патологические исследования были проведены И.М.Хазеном с
сотрудниками (1969). Авторы нашли, что лабораторные мыши при перепаде давления от 760 до 40 мм рт. ст.
почти все погибали; крысы при этом выживали в 15% случаев; еще более устойчивыми оказались морские
свинки, вслед за которыми шли кролики. Собаки в опытах Хазена оказались более резистентными к взрывной
декомпрессии по сравнению с грызунами; еще более устойчивыми были кошки. Наибольшей резистентностью
обладают обезьяны и люди. Хазен объясняет эволюцию такой резистентности к взрывной декомпрессии
развитием в процессе эволюции компенсаторных «приборов».
В более широком плане сравнительно-патологические исследования были проведены В.Я.Луханиным
(1970). Им были поставлены опыты на представителях простейших, кишечнополостных, червях, моллюсках,
членистоногих (ракообразных и насекомых), рыбах, амфибиях, рептилиях, на представителях класса птиц и
млекопитающих. Луханин нашел, что беспозвоночные отличаются большой резистентностью к взрывной
декомпрессии.
Теплокровные животные в общем несколько менее резистентны к быстрой гипобарии, чем
холоднокровные. Птицы малого размера (воробьи) с интенсивным обменом веществ обладают малой
резистентностью; уже при 20 мм рт. ст. они начинают гибнуть в течение 15 секунд. Лабораторные мыши в
опытах Луханина, так же как и в опытах Хазена, оказались менее резистентными по сравнению с крысами.
Кошки и собаки выживают при гипобарии до 30—40 мм рт. ст. не более 2 минут (А.Г.Кузнецов, 1957).
Н.И.Сиротинин, Б.Д.Янковский и Ю.Ф.Геря (1969) также отмечали выживание собак (особенно щенков) в
течение этого срока и при более низком давлении. Луханин на основании своих данных, как и другие авторы,
приходит к заключению, что основным фактором летальности при быстрой гипобарии является аноксия. Если
сопоставить результаты сравнительно-патологических исследований по гипобарии с таковыми при гипоксии, то
обнаруживается много общего. Резистентность при гипобарии, так же как при гипоксии, у низкоорганизованных
животных больше, чем у высших организмов.
Сравнительно-патологические данные показывают, что смерть при быстрой декомпрессии зависит не от
гипобарии. Луханин сообщает, что при коэффициенте утечки 2,6 м2/м3 и 0,16 м2/м3 в его опытах остались в
живых все животные, когда рекомпрессия до исходного уровня проводилась немедленно после достижения
конечного давления. В литературе имеются сообщения о скоропостижной смерти при взрывной декомпрессии,
что авторы объясняют шоком, «таранящим эффектом» газов в результате тканевой эмфиземы, но не собственно
гипобарией. Однако не удается установить прямой зависимости между размером подкожной эмфиземы и
переносимостью быстрой гипобарии. Согласно данным А.Г.Кузнецова (1957), наиболее обширная эмфизема
наблюдается у животных с хорошо развитой подкожной клетчаткой, например у кроликов, которые более
резистентны к быстрой гипобарии, чем мыши с малоразвитой подкожной клетчаткой. Но ’еще большая
подкожная эмфизема наблюдается у лягушек, обладающих весьма большой, резистентностью к быстрой
гипобарии. Газовая эмболия несомненно играет роль в смертельном исходе, однако и она не имеет решающего
значения.
Возможна реанимация при клинической смерти от быстрой гипобарии. Сиротинин, Янковский и Геря
пытались оживить 37 собак при клинической смерти от декомпрессии до 30—14 мм рт. ст., длящейся от 10 до 20
минут. У 12 собак удалось восстановить сердечную деятельность и дыхание длительностью от нескольких часов
до нескольких суток. Из них 4 оставались в живых в течение длительного срока без каких-либо видимых
дефектов. Авторы полагают, что неудачные опыты реанимации зависят от эмболии сосудов сердца и мозга,
поэтому они предлагают перед оживлением доводить атмосферное давление сверх исходного до 2 атм., а затем
заменять воздух кислородом.
Гипоксия, адаптация животных к гипоксии
Как сказано выше, важнейший повреждающий фактор при гипобарии - гипоксия. Гипоксия - это
пониженное содержание кислорода в тканях организма, наблюдаемое при недостатке кислорода в воздухе, а
также при некоторых заболеваниях и отравлениях.
Для нормальной жизнедеятельности клеток парциальное давление кислорода в окружающей их среде
должно быть не ниже определенного уровня, который согласно данных различных авторов для наиболее
чувствительных к недостатку О2 клеток головного мозга составляет от 1 до 5 мм рт.ст. Падение РО2 в
межклеточной жидкости ниже этого уровня, который принято называть критическим, приводит уже к
снижению потребления О2 клеткой, т.е. к развитию истинного кислородного голодания.
Поступление О2 к тканям организма определяется в основном физическим процессом - диффузией.
Эффективность диффузии зависит от величины градиентов концентраций на различных участках транспорта
О2.
На рис. 2.36 представлены основные ступени-каскады, характеризующие нормальные величины
градиентов РО2 на различных этапах транспорта О2 в организме.
-214-
Рис. 2.36. Нормальные величины РО2 на различных этапах транспорта О2 в организме:
1- в атмосферном воздухе на уровне моря; 2 - в трахеальном воздухе; 3 - в альвеолярном воздухе (РдО2),
4 - в артериальной крови (РаО2); 5 - в капиллярах; 6 - в межклеточной жидкости; 7 - в венозной крови.
При снижении процентного содержания О2, равно как и при уменьшении барометрического давления, в
соответствии с законом Дальтона РО2 во вдыхаемом воздухе уменьшится, что в конечном счете приведет и
к снижению поступления О2 к тканям, т.е. к развитию гипоксии. В первую очередь страдают клетки,
максимально удаленные от капилляров, диффузия к которым О2 оказывается наиболее сниженной. По
мере нарастания гипоксии число клеток, испытывающих истинное кислородное голодание, непрерывно
возрастает, что имеет определенное значение и для проявления различных симптомов гипоксии.
Величина парциального давления О2 в альвеолярном воздухе (РдО2) и близкая к ней величина
парциального давления О2 в артериальной крови (РаО2) являются показателями, характеризующими тяжесть
гипоксического состояния. Расчет этой величины может быть осуществлен по следующей формуле: РАО2 =
(В - РН2О) С - РСО2 [1 - С (1 - R)/R], где РАО2 - парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе; В -
барометрическое давление; РН2О - парциальное давление водяных паров в легких, которое зависит
только от температуры и при температуре тела 37°С равно 47 мм рт.ст.; РСО2 - парциальное давление
СО2 в альвеолярном воздухе; С - объемная концентрация О2; R - дыхательный коэффициент.
Величина критического значения РАО2 по мнению различных авторов составляет от 27 до 33 мм рт.ст.
Критическое значение РО2 в смешанной венозной крови 19 мм рт.ст.
Существует несколько классификаций гипоксических состояний:
1.	По причине возникновения недостаточного поступления кислорода в клетки:
а)	гипоксическая гипоксия - вызванная снижением концентрации либо парциального давления кислорода
во вдыхаемом воздухе;
б)	гипоксемическая гипоксия - вызванная пониженным насыщением О2 в артериальной крови (например,
при нарушении функции легких);
в)	анемическая гипоксия - вызванная снижением кислородной емкости крови (потеря крови, нарушение
кровообразования, отравление СО, усиленное образование метгемоглобина);
г)	ишемическая гипоксия - вызванная уменьшением кровоснабжения органа (тромбоз, эмболия,
атеросклероз;
д)	гипоксия, связанная с нарушением усвоения О2 самими клетками (выключение процессов
окислительного фосфорелирования в митохондриях различными ядами).
2.	По длительности и силе действия фактора
а)	острая
б)	хроническая
К острой гипоксии условно относят все случаи значительного и быстрого снижения РО2 в
окружающей газовой среде, в результате которого через относительно небольшой срок времени у
здоровых, но ранее не адаптированных к гипоксии людей возникают различной тяжести патологические
состояния.
Патогенез развития кислородной недостаточности связан как с прямым влиянием гипоксии на
процессы метаболизма в клетке, так и с рефлекторными адаптационными сдвигами, стимулирующими
деятельность кардиореспираторной системы. Рост легочной вентиляции при гипоксии способствует
сохранению РО2, но одновременно приводит и к развитию гипокапнии и алкалоза, т.е. к новому нарушению
-215-
гомеостаза. При крайне острых формах кислородной недостаточности, например при быстрых подъемах на
высоты 1000 м и более, тяжелые патологические состояния возникают очень быстро, в течение 1-2 мин, но
значительная гипервентиляция развиться не успевает. В патогенезе таких состояний решающее значение
имеет только дефицит кислорода, его влияние на головной мозг.
Развитие гипоксического состояния протекает в две фазы.
1. В начальном периоде кислородного голодания стимуляция хеморецепторов синокаротидной и
аортальной зон приводит к активации сетчатой формации ствола мозга с последующим влиянием ее на
вышележащие отделы мозга, включая и кору больших полушарий. В эту первую фазу гипоксии проявляются
приспособительные реакции: увеличение легочной вентиляции, частоты сердечных сокращений и минутного
объема крови, направленные на повышение транспорта кислорода к тканям. На ЭЭГ эта фаза проявляется в
активации 0-ритма.
2. По мере роста гипоксии проявляется вторая фаза, в которой возникают глубокие расстройства
деятельности головного мозга: полное торможение условных рефлексов, потеря активной позы, появление
клонических, а затем тонических судорог. При этом на ЭЭГ доминируют колебания 0- и A-диапазона, после
чего отмечается постепенное угнетение биоэлектрической активности мозга. Появление А-ритма
сопровождается урежением или полным угнетением импульсной активности нейронов, при этом после
восстановления нормального кислородного снабжения животного биоэлектрическая активность некоторых нейронов
уже не восстанавливается, что, по-видимому, свидетельствует о их гибели.
Симптоматически течение острой формы гипоксической гипоксии можно условно разделить на четыре
последовательных стадии.
1)	Для первой стадии гипоксии (при парциальном давлении кислорода во вдыхаемой смеси 0,16-0,12 кгс/см2 или
16-12% в пересчете на атмосферное давление) характерны ощущение тяжести в голове и во всем теле, невозможность
сосредоточить волевые усилия на выполнении умственной и физической работы, нарушение координации движений,
особенно тонких двигательных актов, замедление темпа речи, снижение умственной работоспособности. На этой
стадии организм в состоянии покоя достаточно легко справляется с гипоксией за счет ряда компенсаторных реакций.
Определяются повышение артериального давления, увеличение частоты пульса на 5-30 ударов в минуту. Дыхание
несколько учащается.
2)	Во вторую стадию гипоксии (при парциальном давлении кислорода во вдыхаемой смеси 0,12-0,09 кгс/см2 (12-
9,2%)) компенсаторные реакции организма становятся недостаточными, вследствие чего наступают нарушения
функции центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Сознание у пострадавшего сохраняется, но исчезает
способность к реальной оценке текущих событий, появляется стремление к выполнению намеченной цели без учета
реальной обстановки и опасности. Походка становится шаткой, резко снижается чувствительность, в силу чего
пострадавший не замечает ушибов и травматических повреждений кожных покровов. Возникают предобморочное
состояние, побледнение кожных покровов. Дыхание становится более частым и глубоким. Частота сердечных
сокращений может превышать исходную на 40% (до 120 сокращений в минуту в покое).
3)	Третья стадия гипоксии (при парциальном давлении кислорода во вдыхаемой смеси 0,09-0,06 кгс/см2 (9-6%))
проявляется спутанностью мышления, даже незначительное физическое усилие приводит к потере сознания. Иногда
возникают судороги, непроизвольные мочеиспускание и отхождение кала. Может появиться периодическое дыхание:
3-6 дыхательных движений, за которыми следует пауза. Возможно появление тошноты и рвоты. При ухудшении
общего состояния организма возможна остановка сердца.
4)	Для четвертой стадии гипоксии (при парциальном давлении кислорода во вдыхаемой смеси ниже 0,06 кгс/см2
(6 об.%)) характерны агональное состояние (состояние, предшествующее клинической смерти), смена периодического
дыхания очень редким дыханием (1-3 в 1 мин), синюшный цвет видимых слизистых оболочек и кожных покровов
(цианоз). После остановки дыхания возникает резкое расстройство кровообращения с падением артериального
давления и опасностью остановки сердца, наступает клиническая смерть.
Таким образом, характерными признаками острого кислородного голодания у человека являются бледность
кожи, синюшность кожных покровов и видимых слизистых оболочек, гипоксическая одышка, сменяющаяся при
декомпенсации периодическим дыханием, учащение сердцебиения с последующей брадикардией, нарушение
координации движений, существенные изменения психики вплоть до потери сознания и, наконец, при четвертой
стадии гипоксии - клиническая смерть.
При первых признаках острых гипоксических состояний необходимо обеспечить пострадавшему дыхание
кислородом с использованием кислородного ингалятора или аппарата для кислородной декомпрессии. В тех случаях,
когда при кислородном голодании у пострадавшего отсутствует дыхание при наличии сердечной деятельности, следует
делать искусственную вентиляцию легких до восстановления естественного дыхания или до появления явных
признаков смерти. Последствия кислородного голодания зависят от его тяжести и своевременности оказанной первой и
врачебной помощи. При гипоксии первой стадии, как правило, на другой день пострадавший уже не испытывает
неприятных субъективных ощущений, а после тяжелых форм гипоксии в течение продолжительного времени могут
наблюдаться общая слабость, недомогание и головная боль, расстройства высшей нервной деятельности и другие
патологические явления.
-216-
В водолазном деле и дайвинге гипоксическая гипоксия может наступить при нарушении правил использования
дыхательных аппаратов, при неисправности кислородоподающего механизма, при отсутствии кислорода в баллонах
аппарата, при ошибочной подаче на дыхание водолазу чистого индифферентного газа вместо воздуха. Гипоксия может
возникнуть также в барокамере при использовании системы очистки газовой среды от СО2 без обогащения газовой
среды кислородом и без контроля его содержания. Мероприятия по профилактике кислородного голодания в таких
случаях сводятся к тщательному контролю правильности проведения рабочей проверки водолазного снаряжения,
соблюдения правил использования снаряжения и методики проведения водолазных спусков.
При постоянном пребывании в условиях умеренного дефицита кислорода во вдыхаемом воздухе развивается
комплекс адаптационных реакций (хроническое гипоксическое состояние), которые можно разделить на две группы:
1)	Первая направлена на повышение транспорта О2 к тканям:
-	развитие гипервентиляции,
-	повышение минутного объема крови,
-	регионарное увеличение кровообращения в легких и в тканях, особенно чувствительных к недостатку О2
(головной мозг),
-	повышение кислородной емкости крови как за счет увеличения количества эритроцитов и гемоглобина, так и в
результате повышения кислородсвязывающих свойств гемоглобина,
-	увеличение числа функционирующих капилляров,
-	изменения проницаемости мембран, приводящие к повышению диффузии О2.
2)	Вторая группа адаптивных реакций связана с перестройкой тканевого метаболизма:
-	усиление гликолиза,
-	повышение способности митохондрий извлекать О2 из обедненной кислородом межклеточной среды,
обусловленное повышением активности цитохромов или же увеличением их содержания,
-	усиление синтеза нуклеиновых кислот и белка в жизненно важных органах (мозгу и сердце) за счет снижения
этих процессов в других тканях организма, в том числе половых железах.
В процессе развития адаптации к умеренной гипоксии может возникать горная болезнь. Может быть две формы
этого заболевания:
-	острая форма - характеризуется появлением дискомфорта: головной болью, головокружением, приступами
одышки, тошнотой, кишечными расстройствами, отеками, утратой тонкой координации движений, быстрым
утомлением при выполнении даже легкой физической работы, сонливостью, реже эйфорией, снижением
интеллектуальной работоспособности, повышенной раздражительностью.
-	хроническая форма - проявляется в нарастающем недомогании, снижении работоспособности,
прогрессирующей потере веса, иногда в проявлении эритроцитемии, гипертензии малого круга, гипертрофии сердца.
Изучение расположения поселений в горных районах позволяет сделать заключение, что адаптация к гипоксии
аборигенов ограничена высотами порядка 4500 м. Это, по-видимому, естественная граница адаптации. В зависимости
от индивидуальных особенностей организма и его способности к акклиматизации человек способен достигать большей
высоты. Самую высокую вершину в мире Эверест (8848 м) смогли покорить без специальной аппаратуры, подающей
Альвеолярное РОг, кПа
Рис. 2.37
На рис. 2.37 отражены процессы в альвеолах на
большой высоте. На абсциссе и левой ординате
нанесены альвеолярные парциальные давления О2 или
СО2. Прямые показывают значения, связанные друг с
другом (RQ = 0,8) на основе уравнений для
альвеолярного воздуха. Нормальная вентиляция на
уровне моря представлена точкой N. Если на этой
высоте происходит гипервентиляция, то падает РСО2 и
повышается РО2 вдоль прямых «уровень моря». Подъем
на большую высоту без гипервентиляции ведет к
падению РО2 без изменения РСО2 (горизонтальная
стрелка от N к А). На высоте Монблана (4807 м) это
привело бы к сильно гипоксической точке А.
Рефлекторно вызванная гипервентиляция не
акклиматизированных людей ведет к точке В, которая
связывает измеренные значения при быстром подъеме
на высоту (фиолетовая кривая «острая»). Правая
ордината показывает, насколько альвеолярная
вентиляция (VA) усилена на высоте; например, удвоение VA ведет к уменьшению альвеолярного РСО2 на фактор
2. Следует обратить внимание, что при быстром подъеме у людей, не приспособленных к высоте 3000 м,
дыхание не увеличивается, т.е. альвеолярное РСО2 не снижается. У адаптированных людей гипервентиляция
развивается раньше и сильнее (точка С). Их значения РО2 и РСО2 связывает голубая кривая «Адаптированные».
-217-
Как уже говорилось ранее, у некоторых животных также развиваются определенные механизмы
адаптации к сниженному количеству кислорода, а иногда и полному его отсутствию, заслуживающие
подробного освещения в данной главе.
Метаболические адаптации животных к снижению содержания кислорода
Энергия химических связей любой восстановленной органической молекулы (углеводной, липидной или
белковой) извлекается в максимальной степени при распаде этой молекулы до СО2 и Н2О, для которого
необходим молекулярный кислород. Вот почему метаболизм большинства современных организмов
ориентирован именно на окисление питательных веществ кислородом. Однако преимущества, связанные с
использованием молекулярного кислорода, сопряжены с некоторым риском. Дело в том, что снабжение клеток
кислородом может меняться. В любом организме по разным причинам (внешним или внутренним) могут
создаться условия недостатка О2, что было бы крайне опасно для существа, абсолютно зависимого от О2. В
некоторых случаях вся жизнь организма может проходить в бескислородной среде, и тогда уравнение
Органические вещества пищи + О2 = СО2 + Н2О
окажется вообще неприменимым для описания его метаболизма. Т.е. преимущества использования О2
реальны лишь при том условии, что кислород будет доступен постоянно и в достаточном количестве. Поэтому
большинство организмов сохранило в той или иной степени способность к анаэробиозу от предков.
Как известно, изначально, для ранних стадий развития нашей планеты было характерно наличие восстановительной атмосферы и,
следовательно, отсутствие в ней молекулярного кислорода; поэтому первыми обитателями Земли стали анаэробные прокариоты. С
появлением фотосинтеза началось постепенное накопление Ог в атмосфере, который со временем начал катастрофически загрязнять
процветавший ранее анаэробный мир. Условия гипероксии весьма неблагоприятны даже для современных организмов; при избытке Ог
концентрация образующихся высокоактивных свободных радикалов становится непосильной нагрузкой для защитных механизмов клетки
(см. Кислород).
Подтверждением этому могут служить некоторые особенности клеточного метаболизма.
Так, показано, что молекулярный кислород далеко не всегда равномерно распределяется путем диффузии по всему объему
клетки. Области его высокой концентрации могут быть ограничены транспортными «каналами», ведущими к митохондриям. Возможно,
такое отношение к Ог клетка как раз и унаследовала от предков, метаболические системы которых были чувствительны к кислороду.
Кроме того, в клетках существуют такие ферменты, как изозим лактатдегидрогеназа ЛДГк: его чувствительность к кислороду столь
велика, что он проявляет каталитическую активность только в условиях гипоксии или аноксии. Если построить «кривую ингибирования»
ЛДГк кислородом, то концентрация Ог, соответствующая величине «полуингибирования» фермента, будет близка к значению Р50 для
гемоглобина. Экспериментально показано, что ЛДГк инактивируется самим молекулярным кислородом, а не образующимися свободными
радикалами. Хотя такой чувствительный к Ог фермент может быть просто историческим реликтом, свидетельствующим об анаэробном
происхождении жизни на нашей планете, не исключено и то, что подобные ферменты выполняют особые метаболические функции в
условиях гипоксии или аноксии. В этом случае так называемую кислородную инактивацию фермента следовало бы рассматривать скорее
как механизм выключения этих функций при нормальном снабжении кислородом.
Анаэробный метаболизм, как правило, реализовывается в одном из двух вариантов:
1) Использование анаэробного гликолиза и реакции гидролиза того или иного фосфагена с целью
обеспечить быстрый оборот АТР, что позволяет развивать высокую мощность. Эта стратегия может оказаться
полезной лишь при кратковременной аноксии в течение нескольких секунд или минут.
2) Вариант анаэробного метаболизма, который характеризуется низкой мощностью (нередко при этом
выход АТР на 1 моль сбраживаемого субстрата удается несколько повысить). Этот вариант используется тогда,
когда необходимо выжить при нехватке О2 в течение длительного промежутка времени. Этот вариант встречается
значительно чаще.
Интерес представляют механизмы, используемые прокариотами и эукариотами в таких ситуациях, когда О2
вообще не может служить терминальным акцептором электронов. Существует несколько способов решения
проблемы, порожденной недостатком О2, начиная от передачи функции О2 его «заменителю», например нитрату
(NO3 ), который используется в процессе так называемой «диссимиляционной нитратредукции», и заканчивая
формированием новых вариантов брожения (с необычными конечными продуктами), позволяющих извлечь из
пищевых веществ больше энергии, чем при обычных видах брожения. Так, например, эффективность
использования так называемого анаэробного дыхания бактерий с использованием «заменителей кислорода»
довольно высока и сравнима с эффективностью сжигания веществ с помощью кислорода. .
Метаболические решения проблемы нехватки кислорода бактериями. Анаэробное дыхание.
Денитрифицирующие бактерии прекрасно справились с проблемой нехватки кислорода. Главная особенность их
метаболизма состоит в том, что в отсутствие кислорода они способны переключаться на нитратное дыхание.
И кислородное, и нитратное окисление субстрата, например глюкозы, сопровождается значительным уменьшением свободной
энергии:
Глюкоза + 60г —► 6СО2 + 6Н2О; AGo = — 686 ккал
Глюкоза + 4.8NO3- + 4,8Н* -» 6С0г + 2,4№ + 8,4НгО; AGo = — 638 ккал.
Денитрифицирующие бактерии извлекают пользу из сходства этих двух процессов, прибегая к нитратному дыханию в условиях,
когда кислород отсутствует. При этом нитрат восстанавливается до № — конечного продукта, вполне аналогичного СОг и даже менее
-218-
опасного для клетки. Группа денитрифицирующих бактерий довольно обширна и включает разнообразные бациллы и псевдомонады.
Некоторые бактерии способны к нитрат/нитритному дыханию, при котором нитрат восстанавливается до нитрита:
Глюкоза + 12NO3- — 6СО2 + 6Н2О + 12NO2-; AGo' = - 422 ккал.
Образующийся нитрит выводится из организма сразу или после восстановления его до аммиака (однако синтеза АТР в этом случае
не происходит). Ферментные системы, обеспечивающие нитрат/нитритное дыхание и денитрификацию, образуются только при низком
парциальном давлении кислорода или его полном отсутствии. Кислород действует, наоборот, как сильный ингибитор ферментов
диссимиляционной нитратредукции. Таким образом, денитрификация и нитрат/нитритное дыхание возможны лишь тогда, когда кислорода
нет или его недостаточно.
При денитрификации, так же как и при кислородном дыхании, органический субстрат может полностью окисляться до СОг и Н2О.
Например, при анаэробном росте Bacillus licheniformis на среде с глюкозой и нитратом субстрат расщепляется в реакциях гликолиза и
цикла Кребса. NADH2 и FADH2 по-прежнему используются в качестве доноров электронов для дыхательной цепи. Однако нитрат не просто
заменяет кислород; в нитратном дыхании участвуют особые цитохромы и мембраносвязанные ферментные системы, которые
последовательно восстанавливают нитрат до нитрита и далее до №. Этот процесс состоит по меньшей мере из четырех этапов (рис. 2.38).
Рис. 2.38. Альтернативные пути дыхания у денитрифицирующих бактерий с использованием нитрата или Ог
в качестве конечного акцептора электронов.
По крайней мере два этапа восстановления нитрата (а возможно, и большее их число) у денитрифицирующих бактерий сопряжены
с образованием АТР, что свидетельствует (как и следовало ожидать на основании термодинамических расчетов) об одинаковом выходе
АТР на 1 моль глюкозы при денитрификации и при нормальном окислительном метаболизме.
Нитратное дыхание, как и кислородное, характеризуется тремя основными особенностями:
-	в обоих случаях окисление глюкозы сопровождается значительным уменьшением свободной энергии, так
что оба процесса термодинамически очень выгодны;
-	происходящий в обоих случаях полный распад глюкозы до СО2 и Н2О не сопровождается накоплением
больших количеств продуктов частичного катаболизма;
-	оба процесса в равной мере эффективны, т.е. выход АТР на 1 моль углеродсодержащего субстрата при
нитратном и кислородном дыхании одинаков благодаря надежному сопряжению процессов переноса электронов
и фосфорилирования.
Анаэробное дыхание с использованием нитрата как терминального акцептора электронов более сходно с
аэробным дыханием, чем с брожением; это особый вариант анаэробного дыхания. Брожение является более
распространенным, однако менее энергетически эффективным.
Брожение. Микроорганизмы, способные к брожению, подразделяются на факультативных и облигатных
анаэробов. Факультативные анаэробы (например, энтеробактерии) используют О2, если он имеется в среде, и
переключаются на брожение в анаэробных условиях. В отличие от них облигатные анаэробы не способны
синтезировать компоненты электрон-транспортных систем и потому не могут расти как аэробы. Более того,
многие из них вообще не выносят кислорода и на воздухе погибают. Такие организмы называют строгими
анаэробами.
Брожением называются метаболические процессы, происходящие в темноте без участия дыхательных
цепей, в которых терминальным акцептором электронов служил бы кислород или нитрат. При истинном
брожении образование конечного продукта из субстрата, например из глюкозы, сопровождается умеренным (по
сравнению с дыханием) уменьшением свободной энергии, так как процессы фосфорилирования в этом случае не
сопряжены с переносом электронов по электрон-транспортной цепи. В основе брожения лежат разнообразные
окислительно-восстановительные реакции, в которых участвуют органические соединения, СО2, молекулярный
водород или соединения серы. Выход энергии в этих реакциях (число молей АТР на 1 моль сбраживаемого
субстрата) довольно низок, поскольку для брожения характерно накопление частично окисленных конечных
продуктов, т.е. большая часть химической энергии, содержащейся в молекуле субстрата, сохраняется
неиспользованной в образующихся конечных продуктах. Эти продукты нередко вредны для клеток и при
повышении их концентрации могут ингибировать дальнейший рост микробов или их метаболизм. Конечные
продукты анаэробного обмена весьма характерны, поэтому различные виды истинного бактериального брожения
часто получают названия по их главному продукту.
У анаэробных бактерий часто встречается, например, спиртовое, молочнокислое, пропионовокислое, маслянокислое, смешанное
кислотное, уксуснокислое, метановое и сульфидное брожение. Два из перечисленных видов брожения на первый взгляд близки к
-219-
кислородному и нитратному дыханию — это восстановление СО2 до метана и сульфата до сульфида. Однако при ближайшем
рассмотрении этих процессов выявляется их существенное отличие от денитрификации. Прежде всего СО2 и сульфат восстанавливают
только строгие анаэробы, в то время как к восстановлению нитрата способны (в отсутствие Ог) лишь аэробные микроорганизмы. Не менее
важно и то, что денитрифицирующие бактерии обладают настоящей дыхательной цепью, у организмов же, восстанавливающих сульфат и
СОг, ее нет. Существенно различны эти процессы и в энергетическом отношении. Если при восстановлении Ог и нитрата изменение
свободной энергии примерно одинаково, то при восстановлении СО2 и сульфата оно намного меньше. Фактически оно настолько мало, что
не приходится ожидать синтеза одной молекулы АТР при окислении одной молекулы Н2 или NADH. В связи с этим образование АТР,
сопряженное с переносом электронов, происходит не на всех этапах процесса, а лишь при восстановлении одного или двух
интермедиатов; поэтому выход АТР при образовании метана и сульфида невелик, что вообще характерно для брожения.
Несмотря на многообразие видов бактериального брожения, принципы его организации немногочисленны
и едины для всех видов. Во-первых, брожение никогда не завершается полным окислением субстрата, хотя
круг сбраживаемых микробами веществ необычайно широк: почти всякое органическое соединение в
определенных условиях сбраживается каким-то микроорганизмом. Во-вторых, любая окислительная реакция
(или совокупность реакций) всегда «уравновешивается» последующими процессами восстановления, с тем
чтобы обеспечить непрерывность брожения. Органические вещества в реакциях восстановления обычно служат
акцепторами электронов и протонов. Образующиеся при этом органические конечные продукты сначала в той
или иной мере накапливаются в клетке, а затем выводятся из нее. В-третьих, поскольку при образовании любого
конечного продукта брожения изменение свободной энергии невелико, выход АТР тоже, как правило, невысок
и нередко составляет всего лишь один-два моля на моль субстрата. В-четвертых, в ходе брожения не все
реакции доставляют энергию — часть их нужна лишь для образования ключевых метаболитов, необходимых
для процессов биосинтеза и роста. Такие метаболиты могут быть непосредственно связаны с анаэробными
путями генерации энергии или же не связаны с ними; в последнем случае для удовлетворения различных нужд
могут сбраживаться разные субстраты. Наконец, одноклеточной системе выгодно в любой данный момент
синтезировать не весь свойственный ей набор ферментов, а лишь те из них, которые нужны для
удовлетворения текущих потребностей. Это означает, что биосинтез ферментов в клетке должен очень строго
контролироваться. Механизм контроля включает процессы индукции и репрессии ферментов. Индукция обычно
используется для регуляции уровня катаболических ферментов, а репрессия — для контроля анаболических
путей.
Наряду с поддержанием должных уровней катаболических и анаболических ферментов необходимо
контролировать также содержание ферментов, относящихся к центральным путям обмена. Дело в том, что
потребность в сопрягающих интермедиатах может изменяться в зависимости от доступности О2 и субстрата, от
скорости роста и интенсивности метаболизма.
Например, оказавшись в бескислородной среде, факультативные анаэробы уже не нуждаются во всех ферментах цикла Кребса;
поэтому не удивительно, что при выращивании клеток Е. coli в анаэробной среде синтез 2-оксоглутаратде-гидрогеназы, связывающей
первый и второй отрезки цикла Кребса, у них прекращается. Синтез же других ферментов этого цикла продолжается, и для этого есть
основательные причины (рис. 2.39).
Аспартат
или другие предшественники
Фумарат	Изоцитрат
Сукцинат	2-Оксоглутарат
и другие интермедиаты
Глутамат
и другие интермедиаты	|
Рис. 2.39. Метаболизм бактерий и дрожжей — факультативных анаэробов:	$
реакции цикла Кребса в отсутствие О2.
- 220 -	I
Первый отрезок цикла Кребса должен по-прежнему обеспечивать клетку глутаматом, нужным для различных биосинтезов. Поэтому
даже в анаэробных условиях продолжается синтез цитратсинтазы, аконитазы и изоцитратдегидрогеназы, хотя их количества
соответственно уменьшаются. Реакции же второго отрезка цикла Кребса (сукцинат —> оксалоацетат) в анаэробных условиях протекают в
обратном направлении (оксалоацетат —> сукцинат): на уровне восстановления фумарата до сукцината генерируется АТР, а сукцинат
накапливается в клетке как конечный продукт, хотя некоторая его доля может использоваться в биосинтетических процессах. Таким
образом, соответствующие ферменты должны синтезироваться и в условиях аноксии.
Рассмотренные принципы теоретически должны быть применимы в условиях аноксии к любой отдельно
взятой клетке и, в частности, к клеткам высших организмов. Однако в действительности только микроорганизмы
при аноксии способны полностью обеспечивать себя всем необходимым и могут поэтому рассматриваться как
закрытые системы, тогда как клетка многоклеточного организма даже при аноксии остается открытой системой.
В отсутствие кислорода ткани и органы сохраняют связь между собой, и их взаимодействия нужно учитывать
при анализе метаболизма. Это одно из важнейших различий между многоклеточными и одноклеточными
организмами, определяющее ряд существенных адаптаций многоклеточных животных к аноксии.
Адаптации многоклеточных животных к аноксии. Все животные в состоянии выдержать
кратковременную аноксию, но лишь некоторые виды столь выносливы к отсутствию кислорода, что их можно
отнести к факультативным анаэробам. Облигатные анаэробы хотя и существуют, но встречаются довольно редко,
в основном среди гельминтов. Наибольшей способностью к анаэробиозу (если ее оценивать по времени
выживания в условиях аноксии) обладают беспозвоночные — паразитические черви, кольчатые черви, живущие
в норах, двустворчатые моллюски приливной зоны. Необычайно устойчивые к аноксии виды встречаются и
среди позвоночных. Обычная золотая рыбка может прожить в бескислородной среде по меньшей мере несколько
суток, а некоторые пресноводные черепахи (например, каймановые) при пониженной температуре выдерживают
аноксию на протяжении месяцев. Как уже говорилось в главе Апноэ, такой организм, отрезанный от обычных для
него источников кислорода, на какое-то время становится многокомпонентной системой с автономным
жизнеобеспечением, которое должно обеспечивать три важнейших аспекта жизнедеятельности:
1)	Необходимы подходящие резервные субстраты, и расходование их должно регулироваться таким
образом, чтобы их внутриклеточные запасы не истощались, а с другой стороны — чтобы их все время хватало
для энергетических нужд различных тканей и органов в период аноксии.
2)	Должны быть созданы надлежащие условия для депонирования, повторного использования или
минимального образования вредных отходов метаболизма, высокие концентрации которых могли бы сокращать
время толерантности животного к условиям аноксии.
3)	При возвращении организма в аэробные условия он должен быть способен к восстановлению исходного
метаболического гомеостаза.
Клеточные механизмы приспособления к условиям аноксии у многоклеточных животных не столь
разнообразны, как у микроорганизмов, но могут быть столь же эффективными.
I.	Приведение доступности субстрата в соответствие с энергетическими потребностями организма.
Гликоген в центральном депо. Как уже говорилось, в анаэробных условиях основным источником энергии у всех
животных служат углеводы, в особенности гликоген. Большая его часть у позвоночных откладывается в печени,
т.е. печень служит своего рода центральным депо этого резервного субстрата. У позвоночных, хорошо
приспособленных к аноксии, например у золотой рыбки (табл. 2.24), при отсутствии Ог главным источником
углерода и энергии, несомненно, является гликоген печени, при мобилизации которого глюкоза поступает в
кровь.
Таблица 2.24. Содержание гликогена в печени позвоночных животных с различной толерантностью к
аноксии. (По данным обзоров: Hochachka, 1982; Van den Thrillart, 1982)
	Гликоген, мкмоль глюкозы на 1 г ткани
Виды, устойчивые к аноксии	
Золотая рыбка	1300
Черепаха	860
Виды с низкой устойчивостью	
Форель	235
Ушастый окунь	185
Крыса	210
Мышь	220
Соответствующих данных для многих групп беспозвоночных нет, но у ряда изученных животных, например у Mytilus, обнаружены
те же особенности; роль центрального депо у них выполняют гепатопанкреас и мантия, где в условиях, благоприятных для запасания
-221 -
энергии, содержание гликогена может достигать половины сухой массы. Эта величина резко меняется на протяжении года в зависимости
от условий питания: вероятно, за счет мобилизации гликогена сглаживаются колебания уровня глюкозы в других тканях организма.
Если в периоды аноксического стресса центральное депо гликогена поставляет метаболическое «топливо» для всего организма, то
толерантность того или иного вида к аноксии должна в общем коррелировать с содержанием гликогена в этом депо. На последнюю
величину могут влиять и иные факторы (особенно условия питания), поэтому довольно трудно получить сопоставимые данные для разных
видов животных. Однако из таблицы можно видеть, что золотая рыбка и черепаха — позвоночные, наиболее толерантные к гипоксии, —
явно отличаются от всех остальных по запасам гликогена. Концентрация его в печени этих животных составляет около 1 М (в пересчете на
глюкозильные группы) и даже выше; несомненно, именно этот гликоген и используется во время аноксии.
При таком метаболизме возникает несколько проблем. Организм должен решить, как распределять из
центрального депо убывающие запасы гликогена между тканями и органами, когда все они нуждаются в больших
количествах энергии. Но главное затруднение, с которым сталкиваются животные в этих условиях, так же как и
анаэробные бактерии, обусловлено малой энергетической эффективностью брожения. Чтобы обеспечить себя
достаточным количеством энергии, животные клетки, получающие энергию от сжигания углеводов, при
недостатке О2 начинают потреблять намного больше глюкозы (так называемый эффект Пастера).
При окислительном метаболизме выход АТР составляет около 38 моль на 1 моль окисленных глюкозильных групп гликогена, а при
сбраживании гликогена до лактата — всего лишь 3 моль. Очевидно, что если бы в периоды аноксии потребность тканей в АТР оставалась
на прежнем уровне, то расход гликогена и глюкозы во всех тканях должен был бы увеличиться в 12-13 раз и более.
Этот эффект должен был бы приводить к быстрому истощению центрального депо гликогена и снижению
уровня глюкозы в крови, однако как это ни удивительно, у факультативных анаэробов аноксический стресс не
ведет к таким последствиям.
Запасы гликогена в печени золотой рыбки отнюдь не истощаются полностью даже после очень длительной (четырехдневной)
аноксии. У двустворчатых моллюсков (устриц и др.) за несколько дней аноксии резервный гликоген тоже расходуется лишь частично.
В главе Апноэ мы уже писали о трех стратегиях сохранения гликогена в центральном депо и стабилизации
уровня глюкозы в крови:
1)	большие количества гликогена запасаются в других тканях (помимо центральных депо);
2)	используются более эффективные формы брожения;
3)	снижается интенсивность метаболизма.
Каждая из этих стратегий заслуживает отдельного рассмотрения, так как относительное значение их у
разных животных различно.
Депонирование гликогена в периферических тканях и органах. Самый простой способ уменьшить
зависимость от центральных гликогеновых депо — поддерживать высокое содержание гликогена и в других
тканях, откуда он в случае аноксии также может мобилизоваться — одновременно с использованием глюкозы
крови или независимо от него. Данная стратегия находит широкое применение у большинства (если не у всех)
животных, хорошо приспособленных к анаэробным условиям: уровень гликогена в большинстве исследованных
тканей у наиболее приспособленных к анаэробным условиям животных оказался довольно высоким.
Например, в жабрах и мышцах Mytilus содержание глюкозильных групп гликогена на 1 г ткани достигает 200 мкмоль. Запасы
гликогена в сердечной мышце у черепахи больше, чем у всех исследованных позвоночных (около 250 мкмоль/г). Уровень гликогена в
белой и красной мускулатуре золотой рыбки тоже очень высок — соответственно 1/10 и 1/3 от огромной величины, характеризующей
содержание гликогена в печени.
Помимо изменения количества гликогена в тканях, при адаптации к аноксии также меняется и способ его
хранения: в виде крупных частиц и комплексов.
Резервная форма гликогена при относительно низком его содержании в тканях позвоночных представлена р-частицами. В тканях с
относительно высоким содержанием гликогена (например, в печени золотой рыбки) наряду с р-частицами присутствуют частицы большего
размера, около 1000 А в диаметре — а-частицы и гликогеновые тельца.
Итак, высокое содержание гликогена в различных тканях и сама форма его хранения помогают организму
устранить опасность быстрого падения уровня глюкозы в крови при аноксии. Однако один только этот механизм
не смог бы обеспечить достаточно продолжительную устойчивость к аноксии.
Известно, например, что устрица может прожить без кислорода много недель; ни увеличенные запасы гликогена, ни
соответствующее изменение скорости его утилизации не смогли бы обеспечить работу сердечной мышцы этого животного столь долгое
время.
Поскольку потребность в больших запасах гликогена (глюкозы) обусловлена низкой энергетической
эффективностью анаэробного метаболизма, одним из решений проблемы могли бы стать более эффективные (в
отношении синтеза АТР) пути анаэробных процессов.
Виды брожения с повышенной энергетической эффективностью. Лучшие примеры альтернативных путей
брожения встречаются у беспозвоночных, наиболее приспособленных к анаэробным условиям, — гельминтов и
морских двустворчатых моллюсков. Согласно современным представлениям, анаэробный метаболизм включает
ряд неразветвленных, мало связанных между собой путей. Разнообразие форм анаэробного метаболизма
достаточно велико, и формы, обычные у высших позвоночных, составляют лишь малую долю этого
разнообразия.
-222-
Наибольшее значение имеют следующие пути (помимо классического пути сбраживания глюкозы до лактата, при котором
образуется два моля АТР на моль глюкозы):
1)	глюкоза —> октопин, лизопин, аланопин или стромбин; энергетический выход 2 моль ATP/моль глюкозы;
2)	глюкоза -> сукцинат; 4 моль ATP/моль глюкозы;
3)	глюкоза —► пропионат; 6 моль ATP/моль глюкозы;
4)	аспартат —> сукцинат; 1 моль ATP/моль аспартата;
5)	аспартат —> пропионат; 2 моля ATP/моль аспартата;
6)	глутамат —> сукцинат; 1 моль ATP/моль глутамата;
7)	глутамат -> пропионат; 2 моль ATP/моль глутамата;
8)	аминокислоты с разветвленной цепью —► летучие жирные кислоты; 1 моль ATP/моль субстрата;
9)	глюкоза —►ацетат; 4 моль ATP/моль глюкозы;
10)	СНгО + SO42' + К* —► H2S + HS- + НгО + СОг; 6 моль ATP/моль глюкозы.
Пути с первого по четвертый обнаружены у разнообразных двустворчатых моллюсков; второй, третий, восьмой и девятый часто
встречаются у гельминтов; пятый, шестой и седьмой, хотя теоретически и возможны у двустворчатых моллюсков, по-видимому, не
используются в сколько-нибудь значительной мере. Десятый путь — окисление органических субстратов сульфатом — как известно,
реализуется в высоковосстановленных слоях донного ила, но пока еще не выяснена мера участия в этом процессе бактерий и низших
беспозвоночных; эти две группы организмов тесно сосуществуют в так называемом «серо-сульфидном биоме», причем и бактерии, и
беспозвоночные этих групп обладают ферментами, необходимыми для метаболизма сульфатов и сульфидов, поэтому можно
предположить, что в восстановлении сульфата, наблюдаемом в донных осадках, участвуют обе группы организмов.
Оценить энергетическую эффективность различных видов брожения по сравнению с эффективностью
«обычного» анаэробного гликолиза нелегко, так как на разных этапах аноксии, оказывается, могут
использоваться разные комбинации метаболических путей.
Например, путь сбраживания глюкозы у многих беспозвоночных (гельминтов, полихет, сипункулид, двустворчатых, брюхоногих и
головоногих моллюсков и, возможно, многих других групп животных) разветвляется на уровне фосфоенолпирувата (ФЕП) (рис. 2.40). При
этом в одних условиях ФЕП-карбоксикиназа катализирует карбоксилирование ФЕП с образованием оксалоацетата, который превращается
затем в сукцинат и в конечном итоге в пропионат. В других же условиях или у других животных (особенно часто у моллюсков) ФЕП
превращается в пируват, а далее (в зависимости от вида животного или типа ткани) — в один из возможных конечных продуктов. Такие
конечные продукты, как октопин, аланопин, стромбин и лизопин функционально аналогичны обычному лактату (а ферменты,
катализирующие их образование, аналогичны лакгатдегидрогеназе), и так же как лактат служат для выведения водородных и углеродных
атомов из метаболических процессов (т.е. выполняют функцию «стока»), поддерживая тем самым окислительно-восстановительный
баланс анаэробного метаболизма.
Аспартат
Глюкоза
Рис. 2.40. Разветвление метаболического пути на уровне фосфоенолпирувата (ФЕП) у двустворчатых моллюсков
и других беспозвоночных — факультативных анаэробов.
-223 -
Считается; что выход энергии на уровне сукцината составляет максимум 4 моль АТР на 1 моль глюкозы; в целом же в реакциях
пропионатного пути энергетический выход может достигать б моль АТР на 1 моль глюкозы.
Общййлуть образования летучих жирных кислот, по-видимому, состоит из трех фаз:
Аминокислота
с разветвленной цепью
В последней реакции (тиокиназной) возможен синтез одной молекулы АТР на 1 моль образующейся летучей жирной кислоты. У
большинства животных-анаэробов эти реакции не служат важными источниками АТР, но у Fasciola они, вероятно, играют первостепенную
роль в его синтезе, так как сопряжены с путем сбраживания глюкозы в пропионат. Общий энергетический выход в таких случаях может
достигать 8 моль АТР на 1 моль глюкозы + 2 моль используемой аминокислоты (лейцина или другой аминокислоты с разветвленной
цепью).
Концентрация аспартата в сердечной мышце устрицы, Mytilus и других двустворчатых моллюсков в аэробных условиях довольно
высока (около 15 мкмоль/г). При аноксии большая часть аспартата сбраживается до сукцината, причем роль этого процесса особенно
велика на начальном этапе аноксии, когда он скорее всего сопряжен с гликолизом через соответствующие окислительно-
восстановительные реакции. Это увеличивает выход энергии на 1 моль ATP/моль аспартата, если последний сбраживается до сукцината,
или на 2 моль АТР, если брожение идет до образования пропионата. Максимальная же величина общего энергетического выхода
достигает 8 моль АТР на 1 моль глюкозы +1 моль аспартата, сбраживаемых до пропионата.
В целом, использование подобных путей позволяет увеличить выход АТР в два-четыре раза, поэтому в
анаэробных условиях у всех животных, использующих такие виды брожения, автоматически снижается в два-
четыре раза потребность в глюкозе. Эта цифра, конечно, впечатляет, однако она недостаточна для того, чтобы
сгладить различие между энергетической эффективностью анаэробного гликолиза и окислительного
расщепления глюкозы. Чтобы приспособиться к аноксии, животному остается только одно — снизить до
минимума потребность в глюкозе, уменьшив интенсивность метаболизма, а тем самым и потребность в АТР.
Уменьшение потребности в глюкозе в анаэробных условиях путем снижения метаболизма. Способность
снижать интенсивность метаболизма, уже описанная для черепах и млекопитающих при нырянии, характерна
даже в большей степени для других животных: рыб, двустворчатых моллюсков и т.д. при аноксии.
Хорошо известно, что при пониженной температуре золотая рыбка может длительно выживать при полной аноксии — от
нескольких дней до нескольких недель, в зависимости от состояния организма, времени года и особенно от температуры окружающей
среды. Уровень гликогена в печени золотой рыбки, акклимированной к зимним условиям, составляет около 1300 мкмоль глюкозильных
единиц на 1 г ткани. Это означает, что рыбка весом 100 г (масса печени около 6 г) содержит в своем центральном депо примерно 7800
мкмоль гликогена (глюкозы). Интенсивность ее метаболизма в покое при 4°С соответствует расходованию около 0,05 мкмоль АТР г1 мин1,
т.е. 7200 мкмоль в сутки. При таком уровне метаболизма глюкоза, образующаяся из гликогена печени, была бы полностью израсходована
в условиях аноксии всего лишь за 2,2 дня. При 5-кратном снижении метаболизма по сравнению с уровнем покоя в аэробных условиях
этого запаса при аноксии хватило бы уже примерно на 11 дней.
Окислительный метаболизм у моллюска Mytilus в аэробных условиях обеспечивает выход примерно 20 мкмоль АТР в день на
грамм сырой массы (за вычетом раковины). Максимальное содержание гликогена в мантии и печени составляет около 50% сухой массы,
или около 550 мкмоль глюкозильных единиц на 1 г. Можно принять, что при массе тела 2 г эта величина отражает размеры центрального
депо гликогена. Если анаэробный метаболизм Mytilus по своей энергетической эффективности не отличается от классического гликолиза,
то при аноксии для поддержания метаболизма на том же уровне, что и в аэробных условиях, гликогена мантии и печени хватило бы только
на три дня. При сбраживании всей глюкозы до сукцината выход АТР мог бы удвоиться, а время выживания при аноксии — возрасти
примерно до шести дней. Если бы глюкоза сбраживалась до пропионата, выход АТР увеличился бы в еще большей мере и животное
могло бы выдержать 9 дней аноксии. Во всех этих трех ситуациях мы должны были бы наблюдать эффект Пастера, т. е. возрастание
потребления глюкозы в первом случае в 12 раз, во втором — в 6 раз и в третьем — в 4 раза. Однако в действительности этого не
происходит. Оценка скорости оборота АТР по накоплению сукцината и расходованию фосфоаргинина и АТР показала, что во время
аноксии эта скорость снижается до одной двадцатой величины, которую находят при нормальных аэробных условиях. Таким образом,
даже при обычной эффективности гликолиза запасов гликогена, содержащихся в мантии и гепатопанкреасе, будет достаточно для
обеспечения метаболизма в течение примерно 60 дней! Если бы вся глюкоза превращалась при анаэробном метаболизме в сукцинат или
пропионат, то животное смогло бы прожить соответственно 120 или 150 дней (при отсутствии иных лимитирующих факторов).
Данная стратегия намного эффективнее предыдущей.
Снижение темпов метаболизма позволяет продлить время жизни Mytilus при аноксии с 3 до 60 дней, тогда как использование
альтернативных путей брожения продлевает его всего лишь до девяти суток.
Сочетание обоих механизмов настолько эффективно организует потребление резервной глюкозы, что
толерантность животных к аноксии может уже не лимитироваться недостатком субстрата. Однако
продолжительность их жизни при аноксии может определяться накоплением избыточных количеств конечного
продукта.
-224-
II. Успешное разрешение проблемы конечных продуктов. Сущность проблемы. Накопление
значительных количеств конечных продуктов обычно приводит к сдвигам pH (наиболее частая ситуация),
резким изменениям осмотического давления или нарушениям метаболизма в результате ингибирования
тех или иных процессов. Наряду с этим высокая концентрация конечных продуктов может благоприятствовать
неконтролируемым побочным реакциям.
Самая значительная из этих проблем связана с закислением внутренней среды. Протон является одним из
важнейших промежуточных продуктов клеточного метаболизма. Количество ионов Н+, участвующих в обычном
аэробном обмене, исключительно велико.
Простой расчет показывает, что в организме человека весом 70 кг с основным обменом, соответствующим потреблению около 700
ммоль Ог в час, образуется примерно 150 г ионов Н* в день!
В основном все эти ионы расходуются в процессах окислительного фосфорилирования, так как скорость
образования протонов тесно коррелирует со скоростью их потребления в процессах ресинтеза АТР и окисления
восстановленных компонентов электрон-транспортной системы. Благодаря такому балансу величина pH при
аэробном метаболизме остается неизменной.
При анаэробном метаболизме работа этой тщательно сбалансированной системы нарушается.
Ранее считалось, что при гликолизе образуется молочная кислота — довольно сильная кислота, которая затем диссоциирует на
анионы лактата и ионы Н*. На самом же деле это упрощенное представление ошибочно. Собственно гликолиз приводит к расщеплению
глюкозы (или глюкозильных групп гликогена) на два аниона лактата; и одновременно образуется АТР из ADP и неорганического фосфата
(R). Упрощенно этот процесс можно описать следующими уравнениями:
А) при высоких значениях pH (>8,0):
Глюкоза + 2ADP3- + 2НРОг -> 2Лактат’- + 2НгО + 2АТР4-
(т.е. сама по себе полная последовательность реакций, приводящих к расщеплению глюкозы, не приводит ни к накоплению ионов
Н*, ни к снижению их концентрации);
б) при достаточно низких значениях pH (<6,0), выходящих за пределы физиологических значений;
Глюкоза + 2HADP2- + гНгРОг -> 2Лакгат'- + 2НАТР3- + 2НгО + 2Н*.
Но в живых системах течение всего процесса существенно усложняется, главным образом под влиянием трех факторов — ионов
магния (Мд2*), величины pH и природы сбраживаемого субстрата — глюкозы или гликогена (табл. 2.25). Все эти параметры
тканеспецифичны, и поэтому нет единого уравнения, которое описывало бы гликолиз в любой ткани, и даже в какой-либо одной
ткани при различных условиях.
Так, в мышце позвоночного животного в условиях аноксии концентрация Мд2* составляет от 3 до 4,4 мМ, поэтому при
физиологических значениях pH практически весь АТР связан с ионами Mg2*, a ADP связан с магнием лишь частично; комплекс Pi с Мд2*
весьма непрочен, и можно считать, что большая часть R находится в свободном состоянии. Это означает, что форма аденилата,
участвующего в гликолизе, определяется концентрацией Мд2* (табл. 2.25, А и Б). Однако эта концентрация в свою очередь видо- и
тканеспецифична (например, в эритроцитах она составляет всего лишь 0,25 мМ), поэтому и суммарное уравнение гликолиза неизбежно
будет специфичным для определенных клеток. Величины рК для комплекса МдАТР и свободного АТР различны, поэтому различным
может быть и число молей Н*, образующихся при сбраживании одного моля глюкозы; при любом данном pH выход ионов Н* будет тем
больше, чем большая доля АТР образует комплекс с ионами магния (табл. 2.25, А и Б).
Таблица 2.25.
А. Стехиометрия Н* при анаэробном гликолизе. (Hochachka, Mommsen, 1983)
pH	Н*/моль глюкозы в отсутствие Мд2*	Н*/моль глюкозы при 4,4 мМ
6,8	0,93	1,15
7,4	0,33	0,40
8,0	0,09	0,11
Б. Стехиометрия Н* при сбраживании гликогена до лактата (брожение идет при концентрации Мд2*, равной 4,4 мМ)
pH	Образование Н* на моль глюкозы	Потребление Н* на моль глюкозы
6,8	0,72	-
7,4	—	0,40
8,0	-	0,84
Влияние pH на образование ионов Н* при гликолизе можно продемонстрировать более ясно, если рассмотреть сбраживание
глюкозы в мышце в условиях аноксии, предполагая, что концентрация магния остается постоянной. В этом случае при понижении pH
выход Н* на 1 моль сбраживаемой глюкозы будет возрастать (табл. 2.25, А). Так же обстоит дело и при сбраживании гликогена, хотя здесь
исключен один этап, приводящий к образованию протонов, — гексокиназная реакция. При pH чуть выше нейтрального сбраживание
гликогена до лактата (табл. 2.25, Б) сопровождается потреблением, а не образованием ионов Н* (например, при рН>7,4 на сбраживание 1
моль глюкозильных групп расходуется 0,3 моль Н*). Детальное изучение аланопинового, стромбинового и октопинового путей показало,
что по выходу протонов они практически не отличаются от гликолитического пути млекопитающих.
А сбраживание глюкозы до сукцината или пропионата не продуцирует, а расходует протоны, (табл. 2.26, 2.27). В реакции
пропионатного брожения при pH, близком к нейтральному, на моль сбраживаемой глюкозы расходуется около одного моля ионов Н*
(табл. 2.27). При более высоких значениях pH (вероятных при понижении температуры тела у эктотермных животных) потребление Н* в
-225-
пересчете на моль сбраживаемого субстрата еще больше возрастает. При сбраживании гликогена до пропионата тоже потребляются ионы
Н+, причем в значительно больших количествах, чем при сбраживании глюкозы (опять-таки из-за отсутствия гексокиназной реакции в пути
сбраживания). «Чистое» образование ионов Н* в реакции гликоген — пропионат отмечается только при рН<6,5 (табл. 2.26).
Таблица 2.26. Стехиометрия Н* при сукцинатном брожении. (Hochachka, Mommsen, 1983)
pH	Выделение Н* на 1 моль глюкозы	Потребление Н* на 1 моль глюкозы (или глюкозильных групп)
При сбраживании глюкозы:		
6,8	0,77	
7,4		1,07
8,0		1,75
При сбраживании гликогена:		
7,4		1,87
Таблица 2.27. Стехиометрия Н* при пропионатном брожении. (Hochachka, Mommsen, 1983)
pH	Выделение Н* на 1 моль глюкозы	Потребление Н* на 1 моль глюкозы (или глюкозильных групп)
При сбраживании глюкозы:		
6,8		0,55
7,4		2,80
8,0		3,67
При сбраживании гликогена:		
7,4		3,60
Т.е. процессы брожения вовсе не обязательно приводят к накоплению протонов; при некоторых видах брожения протоны даже
потребляются.
В анаэробных условиях к образованию протонов приводят в большей степени не процессы брожения,
а гидролиз АТР.
В условиях анаэробиоза АТР, образующийся в процессе брожения, расходуется на совершение клеткой различных видов работы.
Гидролизу может подвергнуться любая молекула АТР независимо от способа ее образования — аэробного или анаэробного. В обоих
случаях гидролиз АТР приводит к образованию ADP, R и ионов К* (табл. 2.28).
Таблица 2.28. Стехиометрия ионов Н+ при гидролизе АТР. (Концентрация Мд2* принята равной 4,4 мМ, а значения констант
диссоциации те же, что в работе Hochachka, Mommsen, 1983)
pH	Высвобождение Н* на 1 моль АТР
6,8	0,425
7,4	0,800
8,0	0,945
Количество ионов Н*. высвобождаемых при этом, в основном также определяется концентрацией Мд2* и величиной pH. Интересно,
что чем ниже pH, тем меньше молей Н* образуется при гидролизе одного моля АТР (табл. 2.28).
В обоих процессах образование протонов зависит от pH: повышение pH увеличивает продукцию Н+ при
гидролизе АТР и уменьшает ее при гликолизе (рис. 2.41).
Рис. 2.41. Влияние pH на стехиометрию образования
протонов при гидролизе АТР и сбраживании глико-
гена или глюкозы. Общий вид кривых не зависит от
конечного продукта брожения (которым может быть
лактат, аланопин, стромбин или октопин). (По урав-
нениям из работы Hochachka, Mommsen, 1983.)
-226-
Эта закономерность имеет фундаментальное значение для метаболизма (аэробного и анаэробного) в целом,
поскольку эти два процесса (синтез АТР и гидролиз АТР, катализируемый АТРазой) в условиях in vivo в большей
или меньшей степени сопряжены между собой, и ни один из них нельзя рассматривать изолированно от другого.
Сопряжение этих реакций основано на функции аденилатов, так как АТР является, с одной стороны, одним из продуктов гликолиза
или окислительного фосфорилирования, а с другой — главным субстратом для внутриклеточных АТРаз. Однако механизмы этого
сопряжения при анаэробном гликолизе и при аэробном метаболизме существенно различны. При аэробном метаболизме все продукты
гидролиза АТР (ADP, R и Н+) снова используются клеткой в процессах окислительного фосфорилирования. При анаэробном же гликолизе
для регенерации АТР реутилизируются только ADP и R; ионы Н+ в случае сбраживания глюкозы вообще не используются, а сбраживание
гликогена (при рН>7,2) сопровождается лишь частичной утилизацией протонов, как уже говорилось выше. Поскольку при гидролизе АТР и
при гликолизе выход ионов водорода изменяется под влиянием pH противоположным образом, суммарное количество образовавшихся
ионов Н+, т. е. число молей Н+ на 1 моль сбраживаемой глюкозы (или глюкозильных единиц гликогена) плюс число молей Н+,
высвобождаемое в реакции АТРазного гидролиза АТР, синтезированного в процессе брожения, остается неизменным и равно двум
(табл. 2.29).
Таблица 2.29. Сопряжение процессов брожения и ферментативного гидролиза АТР. (Hochachka, Mommsen, 1983)
Путь	pH	Число молей Н+ на 1 моль глюкозильных групп (А)	Высвобождение Н* (в молях) при гидролизе АТР, образованного в результате брожения (Б)*	А+Б
Глюкоза -»лактат	6,8	1,15	0,85(2)	2,00
(аланопин)	7,4	0,40	1,60(2)	2,00
(окгопин)	8,0	0,11	1,89 (2)	2,00
Гликоген —> лактат	6,8	0,72	1,28(3)	2,00
(аланопин)	7,4	-0,40	2,40 (3)	2,00
(октопин)	8,0	-0,84	2,84(3)	2,00
Глюкоза —> пропионат	7,4	-2,80	4,80 (6)	2,00
Глюкоза —► сукцинат	7,4	-1,07	3,20 (4)	2,13
* В скобках приведены значения, принятые для выхода АТР (в молях) при сбраживании моля глюкозильных групп.
Для системы в целом (гликолиз + АТРазная реакция) процесс образования протонов может быть описан
единым уравнением, не зависящим от величины pH и концентрации Mg2+:
При сбраживании гликогена суммарное число протонов не
изменяется даже в том случае, если само брожение идет с
потреблением ионов Н+: при этом на один моль сбраживаемых
глюкозильных групп образуется уже не два, а три моля АТР,
после гидролиза которых в АТРазной реакции общий выход
протонов по-прежнему составляет 2Н+ на каждую глюкозильную
группу (табл. 2.29).
Конечно, если и синтез, и гидролиз АТР протекают при одних и тех же значениях pH и концентрациях
Mg2+, то естественно, что количество протонов, потребляемое или выделяемое в связи с регенерацией АТР при
сбраживании глюкозы (гликогена), будет меняться в зависимости от конечного продукта, (от того, будет ли это а)
аланопин, стромбин или октопин или же б) сукцинат или пропионат). Но благодаря сопряжению этого процесса с
гидролизом АТР, образующегося в результате брожения, выход протонов будет всегда удовлетворительно
соответствовать следующему уравнению:
-227-
Именно поэтому у всех животных при длительной аноксии в организме накапливаются ионы ЬГ, число
которых коррелирует с накоплением конечного продукта.
Лучше характеризовать анаэробный метаболизм соотношением числа молекул АТР и ионов Н+. Например, при брожении глюкоза
— лактат образование и последующий распад 1 мкмоль АТР сопровождаются накоплением 1 мкмоль ионов Н+, т.е. это соотношение равно
1:1. При сбраживании гликогена оборачивается 1,5 мкмоль АТР на 1 мкмоль аккумулированного Н*. Это отношение возрастает до 2:1
при брожении глюкоза — сукцинат и даже до 3:1, когда глюкоза сбраживается до пропионата.
Пути решения проблемы. Из сказанного выше становится очевидным принципиальное преимущество
метаболизма беспозвоночных, хорошо приспособленных к анаэробным условиям благодаря использованию
сукцинатного или пропионатного пути брожения: при аноксии на 1 моль накопившихся ионов И* у таких
животных может оборачиваться в три раза больше АТР, чем у млекопитающих, использующих только гликолиз.
Однако хотя эти механизмы и дают ощутимую выгоду, они все же не позволяют полностью преодолеть
трудности, связанные с постепенным нарастанием ацидоза при аноксии. У факультативных анаэробов имеется
еще не менее четырех дополнительных способов борьбы с чрезмерным закислением тканей в условиях аноксии:
1)	Самое простое — это свести к минимуму скорость накопления конечного продукта, уменьшив
интенсивность метаболизма при аноксии.
2)	Другая возможность — повышение толерантности с помощью высокой буферной емкости крови и
тканей.
3)	Закисление тканей может быть отчасти уменьшено путем «детоксикации» анаэробных конечных
продуктов. С этой целью они либо метаболизируются в местах, удаленных от мест их образования, либо
выводятся из организма.
4)	Проблему можно также решить с помощью метаболических путей, в которых ионы Н* каким-то
образом использовались бы.
Каждую стратегию нужно будет рассмотреть по отдельности, так как у разных организмов часто
реализуются разные комбинации этих стратегий.
Уменьшение выхода конечных продуктов за счет снижения потребности тканей в АТР. Благодаря
сниженному потреблению АТР в условиях аноксии организм не только расходует меньше глюкозы в
малоэффективных реакциях брожения, но и автоматически снижает скорость образования анаэробных конечных
продуктов. Оба этих результата взаимосвязаны и выгодны для организма. Фактором, определяющим границы
применимости данной стратегии, является время: независимо от общей продолжительности процесса брожения
— будь то три дня или три месяца — при распаде 7800 мкмоль глюкозы в организме будет образовываться 15 600
мкмоль лактата. Поэтому такая стратегия эффективна лишь в случае не очень длительной аноксии или в
условиях, когда экскреция ионов Н+ может идти независимо от дальнейшего метаболизма лактата, как это, по-
видимому, имеет место в мышцах лягушек, крыс и костистых рыб.
Повышение устойчивости к накапливаемым конечным продуктам. Один из простых способов
«справиться» с периодическим накоплением больших количеств анаэробных конечных продуктов (таких, как
лактат) и соответственно ионов Н+ состоит в увеличении буферной емкости тканей. Эта общая стратегия широко
распространена в различных филогенетических линиях.
У водных черепах, например, это достигается повышением резерва бикарбонатов. К аналогичному способу увеличения буферных
свойств прибегают, вероятно, двустворчатые и головоногие моллюски и ракообразные. Даже у позвоночных интенсивность гликолиза и
буферная емкость тканей коррелируют между собой.
Высокая толерантность к накоплению конечного продукта может быть также достигнута путем создания
таких ферментов, активность которых либо вообще не зависела бы от pH, либо даже повышалась бы в условиях
ацидоза.
Вероятно, именно поэтому у «эффективных анаэробов», например у золотой рыбки и черепах, активность такого ключевого
фермента, как пируваткиназа, максимальна в кислой среде, в то время как оптимум активности гомологичных ферментов у наземных
животных сдвинут в область гораздо более высоких значений pH. В связи с этим, при переключении метаболизма приспособленных к
аноксии видов на путь анаэробного гликолиза в их тканях создаются благоприятные условия для функционирования пируваткиназы. Еще
одним примером может служить лакгатдегидрогеназа черепахи — фермент, хорошо работающий даже при высоком уровне лактата в
тканях.
Детоксикация анаэробных конечных продуктов. Ещё более эффективное средство - превращение
нежелательного конечного продукта в менее вредные для организма метаболиты, т.е. его «детоксикация». Среди
позвоночных лучший из известных примеров такого механизма мы находим у золотой рыбки. Подобно
большинству позвоночных, при аноксии она сбраживает гликоген (глюкозу) до лактата, который затем частично
окисляется до СОг и этанола, который легко переходит в окружающую воду.
Практически во всех ее тканях активность лактатдегидрогеназы достаточно высока, и можно было бы ожидать накопления
большого количества лактата. Однако при длительной аноксии лактата в организме этого животного накапливается очень мало, поскольку
лактат, содержащийся в тканях золотой рыбки, частично окисляется, и притом почти в 10 раз быстрее, чем даже глюкоза. Путь
образования СОг при окислении лактата (рис. 2.42) окончательно еще не выяснен, хотя очевидно, что в качестве интермедиата в нем
участвует ацетальдегид. В скелетных мышцах ацетальдегид восстанавливается до этанола в реакции, катализируемой
этанолдегидрогеназой. У золотой рыбки, акклиматизированной к зимним условиям, содержание этого фермента в белых и красных
мышцах обеспечивает образование соответственно 30 и 90 мкмоль продукта на грамм ткани в минуту при 25 °C; однако в экстрактах из
-228-
других тканей и органов (мозг, сердце, печень) этанолдегидрогеназа не выявляется. Концентрация этанола в организме рыбки (в отличие
от лактата у других животных при аноксии) не достигает высокого уровня — обычно не более 4 мкмоль/г в тканях (и 4 мкмоль/мл в крови),
т.к. он легко переходит в окружающую воду.
Лактат
Пируват	NAD’
Рис. 2.42. Возможные пути превращения
пирувата в этанол в организме золотой рыбки
в условиях аноксии. (По Shoubridge,
Hochachka, 1981; Van den Thillart, 1982.)
Такие процессы, протекающие у золотой рыбки в анаэробных
условиях, вероятно, свойственны не всем толерантным к аноксии
животным, однако не исключено, что механизмы превращения лактата,
сходные с обнаруженными у золотой рыбки, используются и у других
животных.
У нескольких видов костистых рыб, хорошо приспособленных к гипоксии, Д. К.
необычайно высок, а скорость образования СОг при гипоксии в 15—2 раза выше
скорости поглощения Ог. Метаболическое образование СОг наблюдали в условиях
аноксии также и в препаратах изолированных тканей.
В некоторых местообитаниях накапливается сероводород (H2S) —
конечный продукт анаэробного метаболизма бактерий, а возможно, и
некоторых животных. Он чрезвычайно токсичен для организмов даже в
невысоких концентрациях. Хотя метаболические системы низших
позвоночных менее чувствительны к сероводороду, повседневное
воздействие экзогенного или эндогенного H2S все же не безвредно для
любого организма. Метаболическая стратегия, используемая
организмами в случае накопления H2S, аналогична стратегии
обезвреживания лактата в тканях золотой рыбки; вредные последствия
накопления H2S сводятся к минимуму благодаря его превращению в
менее токсичные соединения.
В природе реализуются четыре пути:
Выбор того или иного из них определяется, вероятно, доступностью кислорода. Следует отметить, что некоторые глубоководные
виды используют эти же метаболические превращения с иной целью (H2S служит у них источником энергии для фиксации СОг), а
некоторые обладают дополнительными средствами защиты от токсического действия H2S.
Реакции, в которых потребляются ионы Н*. Поскольку процессы активации брожения и гидролиза АТР
довольно хорошо согласованы между собой, переход в режим более интенсивной работы (с более быстрым
оборотом АТР) обычно сопровождается лишь минимальным изменением концентрации АТР в клетке. Так
обстоит дело и у позвоночных, и у беспозвоночных животных. Однако при резком увеличении потребности
клетки в АТР скорость его расщепления превосходит скорость синтеза, и тогда количество АТР в клетке
существенно уменьшается.
У человека при экстремальной физической нагрузке концентрация АТР в мышцах снижается примерно с 5 мкмоль/г до 2,5 мкмоль/г.
У лососевых после плавания с максимальной скоростью в течение примерно сорока пяти минут концентрация АТР в белой мускулатуре
необычайно резко снижалась — с 9 до 2 мкмоль/г
Возникает некоторое несоответствие между гидролизом АТР и восполнением его убыли за счет брожения,
что должно приводить к интенсивному образованию протонов.
У лососей, например, понижение уровня АТР так велико, что могло бы привести к увеличению концентрации ионов Н* с 0,1
мкмоль/г до 7 мкмоль/г; при отсутствии защитных буферных систем концентрация протонов стала бы на несколько порядков выше.
В этих условиях для организма может оказаться выгодным использование реакций, идущих с потреблением
ЬГ, таких, например, как
АМР ------------► IMP + NH3 —7------------► NH4+
AMP-	(
дезаминаза	\ Н+
Однако этот процесс уменьшает пул аденилатов, ничем не способствуя улучшению энергетического
состояния аноксичной клетки.
То есть, в случае срочной необходимости избавиться от избытка протонов лучше всего было бы
использовать такие пути брожения, при которых ионы Н+ потребляются в процессе регенерации АТР, как,
например, при сбраживании гликогена до лактата у позвоночных и гликогена до сукцината или пропионата у
-229-
беспозвоночных. Эти пути предпочтительнее сбраживания глюкозы до лактата по следующим двум причинам:
во-первых, молярный выход АТР на моль глюкозильных групп выше, чем на моль глюкозы; во-вторых, при
сбраживании гликогена хотя бы частично компенсируется ацидоз, возникающий вследствие образования
избыточных ионов Н+ при гидролизе АТР.
Оказалось, что существуют такие виды брожения, которые благодаря их сопряжению с гидролизом АТР
вообще не приводят к накоплению протонов. Одна из таких систем, свойственная многим микроорганизмам и
некоторым животным, сбраживает глюкозу в этанол, а другая — глюкозу в бутанол (этот путь встречается у
некоторых микроорганизмов).
При сопряжении спиртового брожения с ферментативным гидролизом АТР в клетке не происходит ни накопления, ни поглощения
протонов:
Брожение
Глюкоза	_______►	2 Этанол + 2СО2
2Н+ + 2ADP + 2Pi	2АТР + 2Н2О
______-^АТРазы
Но для этой стратегии необходим также способ удаления СОг.Но если в этих условиях СО2 гидратируется, то на каждый моль
сбраживаемой глюкозы фактически образуется два моля Н+, т.е., по существу, сводится на нет преимущество данной системы. Вот почему
у золотой рыбки, например, при аноксии СОг выводится через жабры (для водных животных окружающая среда всегда служит огромным
резервуаром, поглощающим СОг). Аналогичным образом выводится СО2 из организма личинок Chironomus и различных эндопаразитов, у
которых при ограниченном доступе Ог образуется этанол.
Путь сбраживания глюкозы до бутанола у микроорганизмов активируется только при кислых значениях pH, неблагоприятных для
гидратации СО2. В этих условиях СО2 (наряду с Нг) тоже может выводиться в окружающую среду.
Но при этих стратегиях в атмосферу выводится СО2, источник углерода (конечный продукт), который
можно было бы использовать в окислительном метаболизме после возвращения к аэробиозу. Тем не менее в
природе возникли пути брожения с потреблением протонов, выделяемых при гидролизе АТР, хотя и встречаются
они достаточно редко (пока известны только у золотой рыбки и некоторых беспозвоночных).
III. Восстановление метаболического гомеостаза. Третий важный момент, который должен быть
предусмотрен в организации метаболизма факультативных анаэробов, состоит в том, что по окончании периода
аноксии должен восстанавливаться метаболический гомеостаз. Это предполагает решение двух связанных между
собой задач: 1) необходимо избавиться от лактата или иных конечных продуктов, образовавшихся в период
аноксии, и 2) нужно «подзарядить» центральные и периферические депо гликогена.
Освобождение от анаэробных конечных продуктов. Проблема восстановления метаболического
гомеостаза после периода аноксии у беспозвоночных разработана довольно слабо. В тех случаях, когда
конечные продукты (например, этанол, ацетат или пропионат) выходят в окружающую среду, эта проблема
решается «сама собой». Избавиться от таких продуктов, как сукцинат и аланин, тоже достаточно просто, так как
эти вещества включены в главные пути окислительного метаболизма.
Например, у головоногих моллюсков в условиях in vivo аланин интенсивно окисляется.
Таким образом, реальная проблема возникает лишь тогда, когда организму нужно освобождаться от
«настоящих» конечных продуктов гликолиза, таких как лактат, аланопин, стромбин, лизопин и октопин. Лучше
всего изучен механизм выведения октопина.
У головоногих моллюсков октопин образуется главным образом при интенсивном сокращении мышц мантии в условиях гипоксии в
результате следующих превращений:
Аргининфосфат-------------►Аргинин----
Гликоген (глюкоза) —► —► —► Пируват
Октопин
Уровень аргинина в крови всегда низок (он измеряется микромолями) и, по-видимому, не изменяется и при переходе к аэробиозу.
Иными словами, большая часть аргинина метаболизируется in situ. Очевидно, это происходит в основном путем обратного превращения
аргинина в аргининфосфат.
Основные пути превращения октопина раскрыты и могут свидетельствовать о цикле, аналогичном циклу
Кори позвоночных, но несколько видоизмененному.
Сначала происходит обратная октопиндегидрогеназная реакция; в почках (и, возможно, в других тканях) протекает следующий
процесс:
Октопин
Пируват + Аргинин
NAD +
NADH
-230-
Пируват может частично окисляться, а частично превращаться в глюкозу и поступать обратно в мышцы, замыкая цикл.
Метаболизм аргинина в некоторых случаях гораздо более сложен. Один из возможных путей состоит в его расщеплении аргиназой
до орнитина и мочевины, причем орнитин в конце концов превращается в глутамат или пролин.
Как пролин, так и глутамат могут затем вернуться в мышцу. Глутамат может поступать в цикл Кребса и подвергаться полному
окислению. Вместо этого углеродные скелеты, образовавшиеся в цикле Кребса из аргинина, могут переходить в большой и разнообразный
пул свободных аминокислот, содержащихся в тканях моллюска. По-видимому, первый из этих путей имеет более важное значение.
Процесс превращения углеродных скелетов в глутамат или пролин интересен тем, что служит связующим звеном между аргинином
(который, будучи фосфагеном и субстратом октопиндегидрогеназы, занимает центральное место в анаэробном метаболизме) и пролином
(используемым после активации окислительного метаболизма). Это означает, что все три вещества — аргинин, глутамат и пролин —
могут превращаться друг в друга и что у головоногих моллюсков возможен процесс, в целом аналогичный циклу Кори позвоночных
животных.
У позвоночных две задачи восстановления метаболического гомеостаза после аноксии — освобождение от
лактата и «перезарядка» гликогеновых депо — могут быть решены одновременно, поскольку лактат служит
предшественником глюкозы (и гликогена). При этом обратное превращение лактата в гликоген может
происходить как in situ в местах его образования, так и в печени и почках, куда он переносится кровью из тканей.
В дальнейшем глюкоза печени вновь может использоваться для пополнения периферических депо гликогена.
Мышечная ткань, составляющая основную массу тела у позвоночных, в случае аноксии становится главным источником лактата.
Часть его с кровью переносится в печень и почки, характеризующиеся высокой способностью к глюконеогенезу. По своему конечному
результату глюконеогенез представляет собой обращенный гликолиз, однако эти процессы различаются в деталях, так как некоторые
реакции гликолиза в физиологических условиях практически необратимы. Поэтому печень и почки содержат специфические ферменты,
позволяющие «обойти» однонаправленные этапы гликолиза: пируваткарбоксилазу, ФЕП-карбоксикиназу (в обход пируваткиназной
реакции), фруктозобисфосфатазу (в обход фосфофруктокиназной реакции) и глюкозо-6-фосфатазу (катализирующую образование
свободной глюкозы в обход гексокиназной реакции). Для синтеза гликогена последний фермент, конечно, не нужен, однако в этом
процессе участвуют два других фермента, которые действуют в обход гликогенфосфорилазы: UDP-глюкозофосфорилаза и
гликогенсинтаза.
В мышцах позвоночных обнаружены ФЕП-карбоксикиназа и яблочный фермент, которые вместе с малатдегидрогеназой
катализируют реакции еще одного пути, идущего в обход пируваткиназной реакции, а также фруктозобисфосфатаза. Большая часть
лактата, образующегося при анаэробном гликолизе в «быстрых» белых и красных мышцах, может снова превращаться в гликоген in situ. В
«медленных» же красных волокнах млекопитающих (и сердечной мышце) этого не происходит, главным образом потому, что в них нет
ключевых ферментов глюконеогенеза, в частности фруктозобисфосфатазы. Как показали недавние исследования, у рыб значительная
часть лактата не переходит из белой мускулатуры в кровь, и есть основание предполагать, что он и здесь может превращаться в гликоген
in situ — необходимые для этого ферменты имеются.
Следует отметить, что для переноса лактата в другие ткани необходимы переносчики, причем транспортная
система чувствительна к pH: закисление способствует выведению лактата из тканей.
В почках перенос лактата, по-видимому, связан с транспортом Na+. Во всех других исследованных клетках и тканях (в ряде линий
опухолевых клеток, эритроцитах, печени и сердечной мышце) молекулы переносчика перемещаются в направлении, противоположном
движению лактата, причем анионы лактата обмениваются на ионы ОН* (в связи с чем система весьма чувствительна к изменениям pH).
Таким образом, закисление тканей при аноксии должно способствовать выведению из них лактата при восстановлении нормального
снабжения их кислородом. Закисление же крови в свою очередь будет благоприятствовать поглощению лактата печенью и его
последующему метаболизму.
Однако лактат служит не только предшественником глюкозы, но и превосходным субстратом в реакциях
окисления, протекающих в различных органах и тканях позвоночных. Поэтому второй важный путь метаболизма
лактата при возвращении к аэробиозу состоит в полном окислении этого вещества как in situ, так и в других
тканях, куда он может переноситься кровью. Если концентрация лактата в крови повышена, он может
использоваться в скелетных мышцах, легких, сердце и даже в ткани головного мозга как источник углерода и
энергии, нередко предпочтительно перед глюкозой. Таким образом, эти органы завершают «очистку» организма
от лактата при выходе из аноксии.
Также может происходить превращение лактата (через пируват) в аланин и последующий метаболизм аланина как одного из
компонентов аминокислотного пула.
Как уже указывалось в главе Апноэ, у позвоночных в той или иной мере осуществляются все
перечисленные процессы, но процентный вклад их неодинаков.
Так, у крысы 7% лактата окисляется in situ, около 45% превращается обратно в гликоген в мышцах и примерно 20% поступает в
цикл Кори. Заметная доля лактата (более 20%) вымывается из мышц кровью и переносится в различные ткани, где затем
метаболизируется.
Итак, для возможности не зависеть всецело от содержания кислорода в среде многим животным пришлось
выработать определенные резервные пути метаболизма, благодаря которым осуществляется эффективное
снабжение тканей организма источниками энергии, освобождение от вредных конечных продуктов и
восстановление гомеостаза при переходе к условиям достаточного снабжения кислородом. Многие из этих
животных добились значительного успеха в развитии таких путей метаболизма и могут успешно существовать в
средах с пониженным содержанием кислорода.
-231 -
Тренировка, профилактика, лечение гипоксических состояний
Человек может дополнительно расширять естественные границы адаптации организма к длительному влиянию
гипоксии, используя искусственные средства и методы. Из них следует отметить следующие:
1)	предварительная тренировка к гипоксии в условиях барокамеры или условиях высокогорья,
2)	добавление углекислого газа (за счет снижения парциального давления азота),
3)	прием некоторых лекарственных препаратов (ацетазоламида, хлористого аммония, аскорбиновой кислоты,
природных адаптогенов: лимонника китайского, аралии маньчжурской, элеутерококка и др.),
4)	интервальная нормобарическая гипоксия (возможно с добавлением в дыхательную смесь инертных газов).
Исследования терапевтического действия гипобарии проводились ещё в XIX в. Пионерами этого
направления считают трех французских физиков: Джимод, Табари и Правац. Следует отметить, что вскоре после
них этот метод стал применять А.О.Католинский (1862), при этом постановка его исследований была такова, что
действие разреженной атмосферы сводилось в основном к гипоксии. В настоящее время для тренировки в
условиях барокамеры используют различные типы высотных барокамер, представленные на рис. 2.43,2.44,2.45.
Рис 2.43. Высотная исследовательская барокамера ГНЦ РФ-Института медико-биологических
проблем РАН БК-1: а) общий вид, б) вид изнутри.
Рис 2.44. Многоместная лечебная высотная барокамера «Урал 1»
__________ Оренбургской областной больницы _______________
Рис 2.45. Гипергипобарический комплекс «БЛКС - 307», выпускаемый ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева».
-232-
Более доступным, легко переносимым по самочувствию, менее затратным (в отличие от тренировки в
условиях барокамеры и высокогорья), менее токсичным (в отличие от приема лекарственных препаратов) и в то
же время высокоэффективным является метод интервальной гипоксической тренировки (ИГТ) в условиях
нормобарии.
Интервальная гипоксическая тренировка или нормобарическая гипокситерапия (См. также главу
Баротерапия) - это лечебное применение газовой гипоксической смеси, чередующееся с реоксигенацией тканей
за счет дыхания атмосферным воздухом.
Нормобарическая гипоксия лучше переносится человеком, чем гипобарическая кислородная недостаточность, развивающаяся во
время барокамерных «подъемов» или в естественных условиях средне- и высокогорья при равном парциальном давлении кислорода.
Принцип создания гипоксии при нормальном атмосферном давлении исключает возможность возникновения декомпрессионных
расстройств, что может наблюдаться даже при небольшой степени гипобарической гипоксии (3000 м).
Приоритет его открытия и практического использования принадлежит нашей стране. Исследованиями
коллективов возглавляемых Е.А.Коваленко, Р.Б.Стрелковым, Ф.З.Меерсоном, Н.А.Разсоловым и др. с середины
семидесятых годов прошлого столетия и до настоящего времени не только исследованы механизмы этого
воздействия, но и разработаны дыхательные аппараты и методики клинического применения интервальной
гипокситерапии.
Биофизические эффекты связаны с усилением за счет гипоксии легочной и альвеолярной вентиляции, увеличением минутного
объема кровообращения, повышением утилизации кислорода тканями. Гипоксия ведет к усилению регионарного кровотока, в том числе за
счет капилляризации тканей организма. Возбуждение дыхательного центра приводит к активизации мукоцилиарного клиренса
(транспорта), вследствие чего уменьшается обструкция бронхов, к нормализации нарушенного массопереноса газов через
альвеолокапиллярную мембрану. Многократный перепад парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и парциального
давления кислорода в тканях нормализует соотношение перекисного окисления и антиоксидантной защиты, что наряду со стимуляцией
фагоцитоза, гуморального и клеточного иммунитета улучшает противомикробную защиту. Отмеченные изменения в отличие от
периодической гипобарии неоднократно повторяются. В итоге от сеанса и курса интервального гипоксического воздействия в организме
достигаются те же физиологические и клинико-физиологические эффекты, что и при периодической гипобарической терапии.
Лечебные эффекты (адаптационный, бронходренирующий, гемостимулирующий, метаболический, иммуномодулирующий,
микробостатический, репаративно-регенеративный) используют при хронической обструктивной болезни легких, легкой и
среднетяжелой бронхиальной астме (особенно при сопутствующей сердечно-сосудистой патологии), состояниях после торакальных
операций при дыхательной недостаточности, пневмонии в фазе реконвалесценции, сухом и экссудативном плеврите.
Нормобарическая гипоксическая стимуляция повышает неспецифическую резистентность организма:
возрастает устойчивость к различным формам стресса, утомлению, гипоксии, ускорениям, шуму, вибрациям,
радиации, токсическим веществам. Увеличивается умственная и физическая работоспособность. Применение
гипокситерапии оказывает положительное действие на кинетику кислородного метаболизма и кислотно-основное
состояние, нормализует показатели углеводного, жирового, белкового обменов и электролитного спектра крови,
нормализует параметры иммунологического статуса, повышает противовоспалительный потенциал, активизирует
деятельность жизненно важных систем организма.
В ведущих научно-исследовательских институтах и клинических центрах Министерства здравоохранения
Российской Федерации и Российской академии медицинских наук установлено, что немедикаментозный метод
профилактики, лечения и реабилитации с помощью создания в организме дозированной нормобарической
гипоксии (дыхание газовыми смесями с пониженным до 10,0 ± 1,0% содержанием кислорода) является
эффективным способом снижения заболеваемости населения всех возрастных групп.
Помимо профилактики гипоксических состояний метод может использоваться:
-	для повышения физической и интеллектуальной работоспособности,
-	профилактики ОРЗ и увеличения устойчивости к эмоциональным нагрузкам;
-	профилактики десинхроноза при смене часовых поясов;
-	для защиты от ионизирующей радиации и электромагнитного излучения.
Также этот метод может быть использован как для самостоятельного (основного) лечения, так и при
комбинировании с другими способами лечения, включая медикаментозные, оперативные, физические и др.
Метод интервальной гипоксии показан для лечения следующих заболеваний:
1)	заболевания сердечно-сосудистой системы: ишемическая болезнь сердца, включая стенокардию
напряжения до III функционального класса; нейроциркуляторная дистония; гипертоническая болезнь I-П стадии;
2)	заболевания органов дыхания: острая пневмония в стадии реконвалесценции, острый и хронический
бронхиты, бронхиальная астма;
3)	хронические воспалительные заболевания различной этиологии и локализации: тонзиллит, фарингит,
аднексит и др.;
4)	болезни эндокринной системы (сахарный диабет, первичный тиреотоксикоз), нарушения обмена
веществ;
5)	вторичные иммунодефицитные состояния;
6)	неврозы, неврозоподобные, астенические и депрессивные состояния, эпилепсия;
7)	лекарственная болезнь, аллергические и аутоиммунные заболевания;
-233 -
8)	токсикозы первой (после 16 недель) и второй половины беременности;
9)	гемопластические и железодефицитные анемии;
10)	язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, хронический холецистит,
постхолециститэктомический синдром;
11)	парадонтоз;
12)	некоторые формы преждевременного старения.
Интервальная гипоксия эффективна при реабилитации следующих состояний:
1)	перенесенные сердечно-сосудистые заболевания: инфаркт миокарда;
2)	перенесенные хирургические вмешательства, в том числе по поводу онкологических заболеваний
различной локализации;
3)	последствия радиационного воздействия (лечебного, аварийного) с целью ускорения восстановительных
процессов в организме и прежде всего - кроветворной системе;
4)	стадия субкомпенсации хронических заболеваний различных систем.
Кроме того, использование ИГТ эффективно в спорте высоких достижений для адаптации к тяжелым
физическим нагрузкам, включающей в себя как тренировку врожденных механизмов приспособляемости, так и
борьбу с накапливающимся утомлением.
Существует три основных механизма утомления:
-	гипоксия в результате недостаточного поступления кислорода;
-	истощение энергетических ресурсов;
-	отравление накапливающимися токсическими продуктами распада энергетических веществ.
По существу, происходит нарушение рабочего гомеостаза. И в процессе восстановительного периода должны восполняться
запасы кислорода, энергетические запасы, пластические (структурные) вещества (белки и др.) и ферменты, израсходованные за время
мышечной деятельности, а также удаляться продукты рабочего метаболизма.
Восстановление запасов кислорода. Кислород находится в мышцах в форме химической связи с миоглобином. Эти запасы
невелики: каждый килограмм мышечной массы содержит 11 мл Ог. Следовательно, общие запасы «мышечного» кислорода (из расчета 40
кг мышечной массы) не превышают 0,5 л. В процессе мышечной работы он может быстро расходоваться, а после работы быстро
восстанавливаться. Скорость восстановления запасов Ог зависит от доставки его к мышцам. Сразу после прекращения работы
артериальная кровь, проходящая через мышцы, имеет высокое парциальное напряжение (содержание) Ог, так что восстановление Ог-
миоглобина происходит, вероятно, за несколько секунд. Небольшой объем Ог (до 0,2 л) идет на восполнение нормального содержания его
в венозной крови. Таким образом, уже через несколько секунд после прекращения работы кислородные «запасы» в мышцах и крови
восстанавливаются. Парциальные напряжения Ог в альвеолярном воздухе и крови не только достигают предрабочего уровня, но и
превосходят его.
Восстановление энергетических ресурсов. В процессе мышечной работы помимо кислородного запаса организма расходуются
фосфагены (АТФ и КрФ), углеводы (гликоген мышц, печени, глюкоза крови) и жиры. После работы происходит их необходимое
восстановление. Исключение составляют жиры, восстановления которых может и не быть.
Фосфагены, особенно АТФ, восстанавливаются очень быстро. Уже на протяжении 30 с после прекращения работы
восстанавливается до 70% израсходованных фосфагенов, а полное восполнение заканчивается за несколько минут, причем почти
исключительно за счет энергии аэробного метаболизма. Если сразу после работы наложить жгут на работающую конечность и таким
образом лишить мышцы кислорода, доставляемого кровью, то восстановление КрФ не произойдет. Чем больше расход фосфагенов во
время работы, тем больше Ог требуется для их восстановления (для восстановления 1 моля АТФ требуется 3,45 л Ог).
Восстановление гликогена осуществляется за счет ресинтеза из молочной кислоты и может длиться в мышцах до 2-3 суток.
Скорость восстановления и количество восстановленных его запасов в мышцах и печени зависит от двух основных факторов: степени
расходования гликогена в процессе работы и характера пищевого рациона в период восстановления. При ежедневных интенсивных и
длительных тренировочных занятиях содержание гликогена в рабочих мышцах и печени существенно снижается с каждым днем, так как
при обычном пищевом рационе даже суточного перерыва недостаточно для полного восстановления гликогена. Увеличение содержания
углеводов может обеспечить полное восстановление углеводных ресурсов к следующей тренировке.
Устранение молочной кислоты. В период восстановления происходит устранение молочной кислоты из рабочих мышц, крови и
тканевой жидкости, причем тем быстрее, чем меньше образовалось молочной кислоты во время работы. Важную роль играет
послерабочий режим реабилитации. Для полного устранения накопившейся молочной кислоты во время максимальной нагрузки требуется
60-90 мин полного покоя - сидя или лежа (пассивное восстановление). Если после такой нагрузки выполняется легкая работа (активное
восстановление), то устранение молочной кислоты происходит значительно быстрее.
Все восстановительные процессы, происходящие в организме после работы, находят свое энергетическое отражение, в
повышенном, по сравнению с предрабочим состоянием, потреблении кислорода - кислородном долге, который можно разделить на два
компонента:
1. Быстрый (алактатный) компонент долга кислорода
Он связан главным образом с использованием Ог на быстрое восстановление израсходованных за время работы
высокоэнергетических фосфагенов в рабочих мышцах, а также с восстановлением нормального содержания Ог в венозной крови и с
насыщением миоглобина кислородом. Величина быстрой фракции Ог-долга прямо связана со степенью снижения фосфагенов в мышцах
к концу работы, поэтому может указывать на количество израсходованных в процессе работы фосфагенов.
2. Медленный (лактатный) компонент кислородного долга
В большей мере он связан с устранением лактата из крови и тканевых жидкостей. Кислород в этом случае используется в
окислительных реакциях, обеспечивающих ресинтез гликогена из лактата крови (главным образом в печени и отчасти в почках) и
окисление лактата в сердечной и скелетной мышцах. Кроме того, длительное повышение потребления Ог связано с необходимостью
-234-
поддерживать усиленную деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем в период восстановления, усиленный обмен веществ
и другие процессы, которые обусловлены длительно сохраняющейся повышенной активностью симпатической нервной и гормональной
систем, повышенной температурой тела, также медленно снижающимися на протяжении периода восстановления.
Восстановление - это не только процесс возвращение организма к предрабочему состоянию. В этот период происходят также
изменения, которые обеспечивают повышение функциональных возможностей организма, т.е. положительный тренировочный эффект.
Противопоказаниями для метода интервальной гипоксии являются:
1)	острые инфекционные заболевания, стадия обострения хронических воспалительных процессов,
болезни, сопровождающиеся лихорадкой (в том числе резорбционный синдром);
2)	острые соматические заболевания (инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения,
гипертонический криз, пневмоторакс, астматический статус и др.);
3)	тромбоэмболия в системе легочной артерии;
4)	состояния, требующие традиционной интенсивной терапии (шок, отравление окисью углерода и др.);
5)	хронические заболевания с исходом в декомпенсацию (хроническая почечная недостаточность,
требующая гемодиализа; анасарка и др.);
6)	врожденные аномалии сердца и крупных сосудов;
7)	приобретенные пороки сердца, болезни миокарда и перикарда в стадии декомпенсации;
8)	индивидуальная непереносимость кислородной недостаточности (может быть выявлена во время
обязательной гипоксической пробы перед курсом гипокситерапии).
Для лечения острых и хронических гипоксических состояний используют нормобарическую или
гипербарическую оксигенацию (См. главу Баротерапия).
Для проведения ИГТ используются аппараты - гипоксикаторы различных моделей (рис. 2.46), выпускаемые
Российско-Швейцарской фирмой «Трейд-медикал» (Москва), а также «Бионова 204», «Эверест», HYP 10-1000-0.
а
б
Рис 2.46. Гипоксикаторы, выпускаемые фирмой «Климби»: а) «Эверест», клинический и транспортируемый
варианты, б) блок автоматизации для программирования процедур гипоксической тренировки для
гипоксикаторов «Эверест»
Обычно дыхание гипоксической газовой смесью (ГГС) проводится в циклично-фракционированном
режиме: дыхание смесью - 1-15 мин., затем дыхание атмосферным воздухом - 5 мин (один цикл). Число циклов
может варьировать от 2 до 10 в течение одного сеанса. Суммарное время дыхания ГГС в течение одного сеанса
составляет 10-50 мин при общей продолжительности сеанса от 15 до 100 мин. Ритм проведения сеансов может
варьировать от 3 до 7 раз в неделю с продолжительностью курса от 15 до 30 сеансов. Количество содержащегося
в ГГС кислорода может регулироваться от 10% до 18%.
Оптимальная экспозиция гипоксии устанавливается исходя из субъективных ощущений пациента, а также
контрольных показателей (проба Штанге, частота сердечных сокращений, частота дыхания, артериальное
давление и др.).
Проба Штанге - задержка дыхания на вдохе с фиксированием времени ее продолжительности - является простым и достаточно
информативным показателем состояния компенсаторных возможностей организма. При величине задержки дыхания до 10 секунд
рационально ограничить время беспрерывного дыхания газовой смесью (время одного гипоксического цикла) 2 минутами; при
возможности пациента задержать дыхание от 10 до 20 секунд величину гипоксического цикла следует удлинить до 3 минут; при величине
задержки дыхания от 20 до 30 секунд - до 4 минут и, наконец, при задержке дыхания более 30 секунд время воздействия гипоксической
смесью может составлять 5 минут.
-235 -
Для повышения эффективности метода импульсной гипоксии можно заменять азот в смесях на гелий или
аргон. (См. ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ). Гипоксические смеси, содержащие гелий,
особенно подогреваемый до 60-70 °C, эффективны при применении у больных с хроническими обструктивными
состояниями, а кроме того значимо улучшают перечисленные выше физиологические эффекты интервальной
гипокситерапии. Аргон в смеси увеличивает устойчивость организма к недостатку кислорода. Эти эффекты
впервые были доказаны экспериментально в отделе барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ-ИМБП
РАН.
Литература к главе БАРОФИЗИОЛОГИЯ
1.	Абросимов В.К., Алексеев В.А., Буленков С.Е., Герман Е.Э. и др. Учебник специальной физиологии:
Часть I / Под ред. Германа Е.Э. - Л.: Изд. ВММА, 1955. 294 с.
2.	Агаджанян Н., Елфимов А. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии.
- М.: Медицина, 1972. 235 с.
3.	Аксенов С.И. Вода и ее роль в регуляции биологических процессов. - М.: Наука, 1990. 116 с.
4.	Ассовская А.С. Гелий на земле и во вселенной. - Л.: Недра, 1984. 136 с.
5.	Белая М.Л., Левадный В.Г. Молекулярная структура воды. - М.: Знание, 1987. 64 с.
6.	Бер П. Барометрическое давление. Частичный пер. с фр. Аннина В.П. О влиянии повышенного
барометрического давления на животный и растительный организмы. - Петроград, 1916. 647 с.
7.	Бресткин М.П. Функции организма в условиях измененной газовой среды.
- Л.: Изд. ВМедА, 1968. 64 с.
8.	Ван Лир Э. Аноксия и влияние ее на организм. Пер. с англ. - М.: Медгиз, 1947. 252 с.
9.	Ван Лир Э., Стикней К. Гипоксия. Пер. с англ. - М.: Медицина, 1967. 368 с.
10.	Вётош А.Н. Биологическое действие азота. - СПб., 2003. 232 с.
11.	Войно-Ясенецкий А.В. Отражение эволюционных закономерностей в эпилептиформной реакции
животных на действие высокого парциального давления кислорода. - М., Л., 1958. 168 с.
12.	Волков Л.К. Влияние повышенного давления газовой среды на дыхание. - Л.: Изд. ВМедА, 1981.40 с.
13.	Вэсьер Р. Человек и подводный мир. Пер. с франц. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 252 с.
14.	Герасимов А.М., Деленян Н.В., Шаов М.Т. Формирование системы противокислородной защиты
организма.-М.: 1998. 187 с.
15.	Гипербарическая эпилепсия и наркоз. Нейрофизиологические исследования
/ Под ред. Зальцмана Г.Л. - Л.: Наука, 1968. 267 с.
16.	Гипоксия. Адаптация, патогенез, клиника / Под ред. Шевченко Ю.Л. - СПб.: ЭЛБИ, 2000. 383 с.
17.	Голодов И. Влияние высоких концентраций углекислоты на организм. - Л., 1946. 192 с.
18.	Граменицкий П.М. Декомпрессионные расстройства // Проблемы космической биологии.
Т. XXV. - М.: Наука, 1974. 350 с.
19.	Дж.Эмсли. Элементы. - М.: Мир, 1993. 256 с.
20.	Довгуша В.В., Следков А.Ю. Наркоз. Концепция электромагнитных (частотно-полевых) механизмов
возникновения. - СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 2003. 68 с.
21.	Довгуша В.В., Следков А.Ю. Индифферентные газы, рецепция и наркоз.
- СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 2006. 96 с.
22.	Жиронкин А.Г. Кислород. Физиологическое и токсическое действие. - Л.: Наука, 1972. 172 с.
23.	Жиронкин А.Г., Панин А.Ф., Сорокин П.А. Влияние повышенного парциального давления
кислорода на организм человека и животных. - Л.: Медицина, 1965. 188 с.
24.	Жолондковский О.И.. Внимание воздух. - М.: Московский рабочий, 1985. 159 с.
25.	Зальцман Г.Л. Физиологические основы пребывания человека в условиях повышенного давления
газовой среды. - Л.: Медгиз, 1961. 188 с.
26.	Зальцман Г.Л., Кучук Г.А., Гургенидзе А.Г. Основы гипербарической физиологии.
-Л.: Медицина, 1979. 320 с.
27.	Индифферентные газы в водолазной практике, медицине и биологии
/ Под общ. ред. В.М.Баранова. - М.: Слово, 2000. 240 с.
28.	Кисляков Ю.А., Бреслав И.С. Дыхание, динамика газов и работоспособность при гипербарии.
-Л.: Наука, 1988. 237 с.
29.	Крисс А.Е. Жизненные процессы и гидростатическое давление. - М.: Наука, 1973. 272 с.
30.	Космическая биология и медицина. Под общ. ред. Газенко О.Г., Григорьева А.И., (Россия),
Никогосяна А.Е., Молера С.Р. (США), совместное российско-американское издание в пяти томах.
-М.: Наука, 1994-2001 гг.
-236-
31.	Куренков Г.И., Яхонтов Б.О., Сыровегин А.В., Стерликов А.В., Николаев В.П., Вандышев Д.Б. Действие
гипербарической среды на организм человека и животных // Проблемы космической биологии.
Т. 39. - М.: Наука, 1980. 259 с.
32.	Лазарев Н.В. Биологическое действие газов под давлением. - Л.: Изд. ВММА, 1941. 220 с.
33.	Лазарев Н.В. Неэлектролиты. Опыт биолого-физико-химической их систематики.
-Л.: Изд. ВММА, 1944. 272 с.
34.	Майоль Жак. Человек-дельфин. - М.: Мысль, 1987. 256 с.
35.	Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. - М.: Наука, 1981. 276 с.
36.	Мереное И.В., Смолин В.В. Справочник водолаза. - Л.: Судостроение, 1985. 383 с.
37.	Морган Дж. Эдвард мл., Мэгид С. Михаил. Клиническая анестезиология. - М.: БИНОМ, 2000. 363 с.
38.	Мясников А.П. Медицинское обеспечение водолазов, аквалангистов и кессонных рабочих.
-Л.: Медицина, 1977. 207 с.
39.	Организм в условиях гипербарии. Под ред. акад. Черниговского В.Н. и проф. Сапова И.А.
-Л.: Наука, 1984. 159 с.
40.	Орлов Д.В. Глубоководные погружения с аквалангом. - М.: Подводный мир, 2001. 288 с.
41.	Патологическая физиология экстремальных состояний. Под ред. акад. АМН СССР Горизонтова П.Д.,
акад. АМН СССР Сиротинина Н.Н.. - М.: Медицина, 1973. 383 с.
42.	Руководство по реабилитации лиц, подвергшихся стрессорным нагрузкам. Под ред. акад. РАМН
Покровского В.И. Глава 20: Баранов В.М., Павлов Б.Н. Проблема защиты человека в экстремальных
условиях гипербарической среды обитания; глава 21: Павлов Б.Н., Смолин В.В., Соколов Г.М.,
Баранов В.М. Мероприятия в период реабилитации водолазов после окончания водолазного спуска.
- М.: Медицина, 2004. С.279-324.
43.	Самойлов В.О. Медицинская биофизика. - СПб.: Спецлит, 2004. 496 с.
44.	Сафонов В.А. Как дышим, так и живем. - М.: РАМН, 2004. 136 с.
45.	Сафонов В.А. Человек в воздушном океане. - М.: РАМН, 2006. 216 с.
46.	Селивра А.И. Гипербарическая оксигенация. Физиологические механизмы реакций центральной
нервной системы на гипероксию. - Л.: Наука, 1983. 237 с.
47.	Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. - М.: Знание, 1987. 176 с.
48.	Следков А.Ю. Нейрофармакологические основы развития и предотвращения НСВД и азотного
наркоза. - СПб.: Лана-Медика, 1995. 226 с.
49.	Следков А.Ю. Нервный синдром высоких давлений. - СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 1997. 84 с.
50.	Следков А.Ю., Довгуша В.В. Особенности функционирования организма человека в
гипербарической среде (по материалам исследований НИИ промышленной и морской медицины).
- СПб.: Изд. ЗАО «ОПТИМ», 2003. 152 с.
51.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Водолазные спуски до 60 метров и их медицинское
обеспечение. Изд. 3-е. - М.: Слово, 2003. 696 с.
52.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н.. Глубоководные водолазные спуски и медицинское
обеспечение. Том 1. - М.: Слово, 2003. 592 с.
53.	Соединения благородных газов. Под ред. Пушленкова М.Ф. - М.: Мир, 1965. 507 с.
54.	Соколов В.А. Газы земли. - М.: Наука, 1966. 136 с.
55.	Тимофеев Н.Н. Гипобиоз и криобиоз. Прошлое, настоящее и будущее. - М.: «ФЕНИКС», 2005, 254 с.
56.	Трошихин Г.В. Организм в гелио-кислородной среде. - Л.: Наука, 1989. 157 с.
57.	Учебник специальной физиологии. Под ред. Германа Е.Э. - Л.: Изд. ВММА, 1955. 294 с.
58.	Фельдман Г.Э. с соавт. Поль Бер. - М.: Наука, 1979. 286 с.
59.	Физиология подводного плавания и аварийно-спасательного дела. Под ред. Сапова И.А.
- Л.: Картфабрика ВМФ, 1972. 448 с.
60.	Филькенштейн Д.Н. Инертные газы. - М.: Наука, 1979. 200 с.
61.	Функции организма в условиях измененной газовой среды. М., Л.: Наука. Т. 1,1955. 268 с.;
т. II, 1958. 156 с.; т. III, 1964. 266 с.
62.	Холдэн Дж., Пристли Дж. Дыхание. Пер. с англ. - М., Л.; 1937. 462 с.
63.	Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. - М.: Мир, 1988. 567 с.
-237-
III.	ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА
«Нет ничего полезнее для водолазного дела, чем ВРАЧ,
знающий водолазную технику и владеющий ей, и
ВОДОЛАЗНЫЙ СПЕЦИАЛИСТ, знающий основы
водолазной медицины и умеющий реализовать
ее требования на всех этапах водолазного спуска»
Б.Н.Павлов
Данный раздел включает в себя не только принципы безопасности водолазных спусков и лечения
водолазных заболевания, но и водолазное снаряжение и оборудование, используя которые можно вылечить
водолаза, а также предупредить возникновение заболеваний.
Раздел 1. Водолазное снаряжение, оборудование, барокамеры, глубоководные барокомплексы.
Методы погружения человека под воду и используемое при этом снаряжение
Практическое освоение подводного мира, осуществляемое человечеством на протяжении всей своей
истории, особенно стремительно прогрессирует с конца XIX века. Важным стимулом в этом направлении
послужило включение подводных работ в сферу промышленного производства, обеспечения безопасности
мореплавания и выполнения боевых задач флотом и другими родами вооруженных сил.
В настоящее время такие работы могут выполняться:
-	Дистанционно управляемыми автоматами и механизмами (рис. З.1.).
-	Нормобарическими подводными лодками и аппаратами, где человек защищен от действия высокого
давления прочным корпусом (рис. 3.2.).
-	Наконец, водолазами, которые непосредственно испытывают на себе комплексное воздействие факторов
повышенного давления водной и газовой среды, которые в определенных условиях могут приобретать вредное и
опасное значение (рис. 3.3., 3.4., 3.5.).
Рис. 3.1. Дистанционно управляемые аппараты: а) дистанционно управляемый подводный аппарат «Scorpio»
(Великобритания), б) телеуправляемый подводный аппарат «Comanche» (США).
Рис. 3.2. Нормобарические обитаемые аппараты и подводные лодки
-238-
в)	г)
Рис. 3.2. (продолжение). Нормобарические обитаемые аппараты и подводные лодки: а) исследовательская
подводная лаборатория с водолазным комплексом «Бентос 300» (СССР), б) глубоководный подводный аппарат
проекта 1832 «Поиск - 2» (СССР) с глубиной погружения до 2 км, в) глубоководные обитаемые аппараты «Мир»
(СССР) с глубиной погружения 6000 метров, г) современный жесткий нормобарический скафандр с глубиной
производства работ до 400 метров.
Рис. 3.3. Спуск водолазов на лайнер-гигант «Лузитанию», затонувший во время первой мировой волны: слева
жесткий скафандр, защищающий человека от давления воды, справа - вентилируемое водолазное снаряжение.
Современные технологии подводных работ разумно сочетают все три направления.
Рис. 3.4. Сочетание трех способов проведения подводных работ на практике:
справа - дистанционно-управляемый автомат, в центре - нормобарический обитаемый
подводный аппарат, между ними - водолазный колокол и работающий водолаз.
-239-
Поскольку в подводных аппаратах прочный корпус защищает человека и минимизирует действие факторов
повышенного давления водной и газовой сред, то больший интерес представляют спуски без применения
технических средств и спуски в различном водолазном снаряжении, при которых человек непосредственно
испытывает на себе действие этих факторов.
Рис. 3.5. Применяемые в настоящее время способы подводных погружений:
1 — ныряние без применения технических средств (аквалангов и др.); 2 — погружения с индивидуальными
автономными дыхательными аппаратами; 3 — спуски с подачей дыхательного газа по шлангу с поверхности; 4
— спуск в погружающейся камере с газовыми баллонами (газ поступает к водолазу по шлангу из погружающейся
камеры); 5 — погружения в глубоководных комплексах, соединенных с палубными декомпрессионными
установками (газ для дыхания поступает с поверхности); 6 — выход в воду из подводного аппарата,
оборудованного водолазным отсеком; 7 — выход в воду из подводной лаборатории.
Для спусков под воду используется водолазная техника, которая состоит из водолазного снаряжения и
средств обеспечения водолазных спусков, выполнения работы водолазов под водой, подъема их на поверхность и
пребывания под повышенным давлением. Под водолазным снаряжением понимается комплект устройств и
изделий, надеваемых и закрепляемых на водолазе, обеспечивающий его жизнедеятельность под давлением
окружающей водной и газовой среды. Водолазное снаряжение должно обеспечивать водолазу нормальное
дыхание под водой, защиту от воздействия окружающей водной среды, теплозащиту, связь с поверхностью, а
также возможность выполнения работы под водой и регулирования необходимой величины плавучести при
спуске, проведении работы и подъеме на поверхность. К средствам обеспечения водолазных спусков относятся
технические средства, обеспечивающие погружение водолазов (выход в воду), пребывание и работу на глубине,
подъем с глубины и декомпрессию в воде или на поверхности (водолазные трапы; спусковые и ходовые концы;
спускоподъемные устройства; водолазные барокамеры; водолазные колокола; средства газоснабжения,
подводного освещения, связи, телевидения; подводные средства передвижения; измерительные приборы;
средства очистки, осушки, регенерации и утилизации дыхательной газовой смеси; водолазный инструмент и т.п.).
Совокупность водолазной техники, конструктивно объединенной для обеспечения работ на заданной
глубине, называется водолазным комплексом. Водолазные комплексы подразделяются:
•	по глубинам использования — на водолазные комплексы для глубин до 60 м и глубоководные водолазные
комплексы (ГВК);
•	по методам проведения водолазных спусков — на водолазные комплексы для кратковременных
погружений (КП) водолазов и водолазные комплексы длительного пребывания (ДП);
•	по месту размещения — на судовые, передвижные и береговые;
•	по особенности проекта — на типовые, модульные и специальные.
Водолазное снаряжение подразделяется:
•	по глубине использования — на снаряжение для малых глубин (до 12 м), для средних глубин (12-60 м) и
глубоководное снаряжение (на глубины более 60 м);
•	по давлению водяного столба на организм водолаза — жесткое, где давление водяного столба
воспринимается корпусом снаряжения, и на мягкое, где давление водяного столба воспринимается водолазом;
•	по способу обеспечения дыхательной газовой смесью — на автономное и шланговое;
•	по способу поддержания требуемого состава дыхательной газовой смеси — на вентилируемое, с открытой
схемой дыхания, с полузамкнутой и замкнутой схемами дыхания;
•	по способу теплозащиты — с активным обогревом (электрообогрев, водообогрев, химический обогрев и
др.) и с пассивной теплозащитой (комплект шерстяного водолазного белья, утеплитель, меховые носки и т.п.);
-240-
•	по способу защиты тела от воздействия окружающей среды — с полной изоляцией (водолазная рубаха,
гидрокомбинезоны и гидрокостюмы «сухого» типа: водо- и газонепроницаемые) и с частичной изоляцией
(гидрокостюмы и гидрокомбинезоны «мокрого» типа: водо- и газопроницаемые);
•	по способу передвижения — плавательный вариант (комплект снаряжения, используемый для плавания
подводой, в состав которого входят ножные ласты) и вариант хождения по грунту (снаряжение, в комплект
которого входят водолазные галоши или боты).
Автономное водолазное снаряжение — это комплект водолазного снаряжения, обеспечивающий
свободное передвижение под водой способом хождения и плавания. Основной частью снаряжения является
дыхательный аппарат, обеспечивающий подачу воздуха для дыхания водолаза от баллонов аппарата.
Шланговое снаряжение — комплект водолазного снаряжения, обеспечивающий передвижение под водой
способом хождения или плавания в пределах, ограниченных полусферой с радиусом, равным длине шланга.
Воздух или дыхательная газовая смесь (ДГС) для дыхания водолаза подается с поверхности от системы воздухо-
или газоснабжения по шлангу через дыхательный аппарат или непосредственно в шлем снаряжения. При
наличии аварийного запаса воздуха (или ДГС) в баллонах он используется в случае прекращения газоснабжения
по шлангу.
Водолазные барокамеры представляют собой прочные герметичные емкости, предназначенные для
размещения и пребывания в них людей под повышенным давлением газовой среды.
В водолазной практике государственных предприятий (объединений, организаций, учреждений), частных
фирм и совместных предприятий Российской Федерации для спусков водолазов в диапазоне глубин от 0 до 60 м
используется вентилируемое водолазное снаряжение, снаряжение с открытой схемой дыхания (акваланги),
полузамкнутой и замкнутой схемами дыхания. Все эти виды снаряжения относятся к мягкому типу, при
использовании которого организм водолаза подвергается механическому давлению окружающей водной среды.
Кроме этих типов водолазного снаряжения, обеспечивающего дыхание под водой и применяемого для
профессиональных, любительских и спортивных спусков, для ныряния и плавания под водой на задержке
дыхания, спортсмены и любители подводных погружений широко используют простейшее снаряжение —
комплект № 1 (рис. 3.6.). В основной комплект входят ласты, маска, трубка; дополнительно может входить
гидрокостюм, груза, нож, подводное ружье, фото-, кинобоксы и т.д. (все, кроме дыхательного аппарата).
а)	б)	в)
Рис. 3.6. Простейшее снаряжение - комплект №1: а) ныряние в теплой воде, б) спортсмен-подводник в комплекте
№1, дополненном гидрокостюмом, грузами, ножом, подводным ружьем, в) на соревнованиях по подводной охоте
после удачного выстрела.
При спусках под воду в мягком типе водолазного снаряжения нормальное дыхание возможно лишь при
условии подачи водолазу воздуха, дыхательной газовой смеси (ДГС) или кислорода под давлением, равным
давлению окружающей водной среды или несколько его превышающим. Поэтому подача сжатого воздуха и ДГС
производится в шлемы, маски или полумаски по шлангам с поверхности или из баллонов снаряжения, а
кислорода — из баллонов аппарата или от стационарной дыхательной системы барокамеры.
Для изоляции от воды используют специальную водолазную одежду: водолазные рубахи, «сухие» и
«мокрые» гидрокомбинезоны и гидрокостюмы. За рубежом средства гидроизоляции делят на защитные
гидрокостюмы, мокрые, полусухие и сухие гидрокостюмы. Для обеспечения теплоизоляции под водолазную
рубаху (гидрокомбинезон) водолазы надевают специальное шерстяное водолазное белье, меховые или шерстяные
чулки, шерстяную шапочку (феску) или подшлемник и перчатки. Помимо этого используются специальные
средства пассивной теплозащиты (утеплители и теплозащитная одежда водолазов) и средства активного обогрева
(электрообогревательная одежда и костюмы водяного обогрева). Под гидрокостюмы также надевают
-241 -
специальные утеплители. При температуре воздуха О °C и ниже, при положительной температуре воздуха и
температуре воды ниже +6 °C, а также при спусках на глубину более 45 м водолаз должен надевать два
комплекта водолазного белья или использовать специальные средства теплозащиты.
Связь с водолазами, работающими под водой, осуществляется главным образом с помощью проводных
телефонов или гидроакустических подводных устройств, для чего в шлемах и масках снаряжения монтируется
гарнитура из наушников, микрофонов или ларингофонов. Не допускается работа под водой без основной
(разговорной кабельной или бескабельной) и дублирующей связи с водолазом.
Объекты водолазной техники должны быть зарегистрированы в органах технического надзора в порядке,
установленном этими органами, Вопрос о регистрации в каждом конкретном случае рассматривается органами
технического надзора. В зависимости от размещения объектов их регистрацию и техническое
освидетельствование осуществляют следующие органы технического надзора:
•	Госгортехнадзор Российской Федерации — для объектов, размещенных на берегу;
•	Российский морской регистр судоходства — для объектов, размещенных на морских судах;
•	Российский речной регистр судоходства — для объектов, размещенных на речных судах.
Техническому освидетельствованию подлежат следующие объекты водолазной техники
(зарегистрированные или незарегистрированные в органах технического надзора):
•	водолазные барокамеры;
•	спускоподъемные устройства;
•	баллоны, предназначенные для хранения сжатых газов, в том числе малолитражные баллоны дыхательных
аппаратов;
•	грузоподъемные устройства, предназначенные для обеспечения водолазных спусков и работ;
•	водолазные колокола, шлюзово-наблюдательные камеры и т.п.
Техническое освидетельствование объектов водолазной техники, зарегистрированной в органах
технического надзора, должно производиться ответственными представителями этих органов, а
незарегистрированных объектов — лицом, назначенным приказом по предприятию для осуществления контроля
за безопасной эксплуатацией этих объектов.
Особенности вентилируемого водолазного снаряжения
Особенностью вентилируемого водолазного снаряжения (рис. 3.7.) является наличие объемного шлема, что
обеспечивает возможность свободного дыхания воздухом из подшлемного пространства - при этом не
используется ни загубник, ни дыхательная полумаска. Это, в свою очередь, исключает дополнительное
сопротивление дыханию и снижает риск развития барогипертензии и баротравмы легких. Относительно хорошая
изоляция тела водолаза от окружающей водной среды уменьшает опасность мацерации кожных покровов и
возникновения наружных отитов и позволяет выполнять работы в загрязненной и зараженной воде, а при
соблюдении определенных мер предосторожности - в нефтепродуктах и других агрессивных жидкостях.
Большой газовый объем скафандра способствует теплоизоляции верхней части тела и облегчает выполнение
водолазных работ по подъему и переноске тяжестей при условии хорошего контроля плавучести.
Рис. 3.7. а) трехболтовое вентилируемое водолазное снаряжение,
б) Г.М.Соколов в глубоководном водолазном вентилируемом снаряжении ГКС-ЗМ,
-242-
в)	г)
Рис. 3.7. (продолжение) в) современное отечественное вентилируемое водолазное снаряжение СВВ-97,
г) современное отечественное вентилируемое снаряжение СВУ.
Длительность пребывания под водой в вентилируемом снаряжении определяется несколькими факторами:
-	запасами сжатого воздуха на борту плавсредства (на береговом водолазном посту),
-	производительностью средств воздухоснабжения,
-	температурой воды (риск переохлаждения).
Вентилируемое снаряжение требует от водолаза умения управлять своей плавучестью и остойчивостью.
Ведь в зависимости от изменения объема воздуха в скафандре, плавучесть водолаза может меняться. Чтобы
быстрее спуститься под воду или, находясь на глубине, прижаться к грунту для более удобного передвижения
или выполнения работы, водолаз стравливает из скафандра некоторое количество воздуха, уменьшая свою
плавучесть. Если нужно приподняться над грунтом или в случае аварии самостоятельно всплыть на поверхность,
он набирает в скафандр больше воздуха, увеличивая свой объем, - плавучесть увеличивается. Контролируя
плавучесть, водолаз может легко и быстро подниматься с грунта на борт затонувшего судна, привсплывать над
ним, не поднимая ил, лучше осматривать затонувшие объекты, переплывать небольшие ямы и препятствия,
поднимать и переносить под водой тяжелые предметы.
Снаряжение имеет ряд конструктивных недостатков, которые ограничивают возможности перемещения и
снижают работоспособность водолазов, не исключается вероятность развития некоторых специфических и
неспецифических заболеваний. К недостаткам снаряжения такого типа можно отнести:
1)	Большой объем шлема и свободного воздуха в скафандре, что диктует необходимость применения
дополнительных грузов и тяжелых водолазных галош для компенсирования положительной плавучести.
2)	Большая масса и объем снаряжения, грубая ткань водолазной рубахи, которые затрудняют передвижение
водолаза под водой, неудобны при выполнении работы и вызывают дополнительные энерготраты, снижая тем
самым производительность труда. Кроме того, возможно возникновение потертостей отдельных частей тела
водолаза. Чем больше объем снаряжения, тем большее сопротивление оказывает вода движениям водолаза.
Передвигаясь по грунту, водолаз должен принимать такие положения, при которых сопротивление будет
наименьшим (передвижение боком вперед, плавательные движения руками, движения на коленях с помощью
РУ»)-
3)	Поступление выдыхаемого водолазом воздуха непосредственно в подшлемное пространство и в связи с
этим, сравнительно быстрое накопление ССЬ. Для удаления углекислого газа требуется постоянная вентиляция
скафандра свежим воздухом 60-120 л/мин. За счет принятого в водолазной практике расхода сжатого воздуха
концентрация СО2 в подшлемном пространстве поддерживается на уровне 1 %, приведенного к условиям
нормобарии. Первый косвенный признак накопления СО2 - запотевание стекла иллюминатора шлема.
4)	Подача водолазу большого количества сжатого воздуха (более 100-120 л/мин), которая ведет к
появлению целого ряда проблем:
-	затрудняет управление плавучестью и остойчивостью,
-	ускоряет наступление переохлаждения верхней половины тела водолаза,
-	резко повышает уровень шума в шлеме,
-	а самое главное, может стать причиной непроизвольного всплытия водолаза на поверхность.
-243-
5)	Ограниченная автономность снаряжения, которая определяется исключительно запасами воздуха в
подшлемном пространстве и составляет всего несколько минут.
6)	При вертикальном положении - неравномерное обжатие тела водолаза: наибольшее давление воды
приходится на голени и стопы. Причина - разность гидростатического давления. Неравномерное обжатие
приводит к нарушению кровообращения в области ног, что может вызвать онемение и охлаждение стоп и
пальцев ног, замедление процессов рассыщения этих участков от азота в процессе декомпрессии.
7)	Особенности микроклимата внутри шлема: высокая влажность и низкая температура воздуха, сильный
шум могут приводить к быстрому утомлению водолаза, ухудшению его общего самочувствия и появлению
ранней тугоухости.
8)	Особенности контроля плавучести: необходимость периодически вытравливать головным клапаном
воздух из шлема, что неудобно для водолаза. Воздушная подушка должна доходить примерно до нижнего края
грудной клетки. Избыток воздуха может привести к выбрасыванию водолаза на поверхность с последующим
развитием ДКБ, баротравмы легких, а при разрыве фланца рубахи - даже утопления. Малый объем воздуха
может привести к отравлению СОг, а при нарушении подачи воздуха или проваливании на глубину - к обжиму
водолаза.
9)	Отсутствие активного обогрева в снаряжении, увеличивающее риск переохлаждения при спусках в
холодной воде.
Для повышения безопасности и улучшения условий эксплуатации при разработке новых образцов
вентилируемого водолазного снаряжения (модернизированного вентилируемого скафандра с аварийным запасом
воздуха, снаряжения РВС и СВУ-97) были реализованы более совершенные технические решения, которые также
применяются в современных образцах водолазного снаряжения с открытой, замкнутой и полузамкнутой схемами
дыхания.
Вот лишь некоторые из этих решений на примере модернизированного вентилируемого скафандра,
созданного на базе 3- и 12-болтового снаряжения:
1)	Заспинный автономный воздушно-баллонный аппарат с аварийным запасом воздуха. Вентиль баллона
можно открыть как правой, так и левой рукой и осуществить аварийное всплытие, если прекратится подача
воздуха с поверхности. Кроме того, аппарат выполняет функцию заднего груза. В аварийном режиме (без подачи
воздуха с поверхности) жизнедеятельность водолаза на глубинах до 10 м поддерживается не менее 30 мин, а до
60 м - не менее 10 мин.
2)	Регулируемый разборный передний груз, который облегчает контроль плавучести водолаза.
3)	Гидрокомбинезон «Волгарь» с трех- или двухпалыми рукавицами, выполненный из особой резиновой
ткани. Он отличается высокой прочностью, эластичностью и стойкостью к нефтепродуктам. Более просторный,
чем у водолазных рубах, крой комбинезона позволяет надевать несколько комплектов шерстяного белья, такого
как, например, теплозащитная одежда водолаза «Термос» (это комбинезон-утеплитель, трикотажные и шерстные
изделия, меховая одежда - жилет, чулки и носки). Наружные материалы одежды «Термос» обладают высокой
прочностью и влагоотталкивающими свойствами, а внутренние обеспечивают хорошие гигиенические условия
4)	Голенище двух видов бот (тяжелых и облегченных), удлиненное до середины голени, что уменьшает
вероятность переворачивания водолаза.
СВВ-97 (снаряжение водолазное вентилируемое) - это комбинация вентилируемого снаряжения и
снаряжения с открытой схемой дыхания в шланговом варианте. Вот его особенности:
1)	объемный трехболтовый шлем из стеклопластика;
2)	2 иллюминатора - открывающийся передний и глухой верхний иллюминатор, которые обеспечивают
хороший обзор;
3)	возможность установки шейной обтюрации, что позволяет водолазу свободно наклоняться, находиться в
любом положении в толще воды (вертикально, горизонтально, вниз головой и др.), плавать, а также работать под
водой без гидрозащитной одежды;
4)	регулятор подачи воздуха, установленный на шлеме - обеспечивает постоянный подпор и избавляет от
необходимости регулировать вручную поток воздуха, поступающего к работающему водолазу;
5)	возможность самостоятельно регулировать подачу воздуха в пределах от 40 до 120 л/мин;
6)	регулировка давления срабатывания и принудительный головной привод травящего клапана шлема;
7)	резиновый направляющий патрубок на клапане, уменьшающий шум от выходящего воздуха;
8)	возможность функционировать по схеме трехболтового вентилируемого снаряжения с подачей воздуха с
поверхности при одновременной вентиляции подшлемного и подгидрокостюмного пространства со
стравливанием избытка воздуха головным травящим клапаном;
9)	возможность использования дыхательного аппарата с большим объемом сжатого воздуха для
автономной работы.
С	помощью дистанционного блока ДБК-1, применяемого в ряде образцов водолазного снаряжения с
открытой схемой дыхания, осуществляется коммутация подачи воздуха с поверхности и от автономного
аппарата, обеспечивается герметичность воздушной системы при обрыве одного из шлангов, а также имеется
-244-
возможность подключения дополнительных потребителей снаряжения СВВ-97, могут использоваться
гидрокостюмы как «сухого», так и «мокрого» типа (компенсаторов плавучести, систем поддува под
гидрокомбинезон, дополнительных дыхательных автоматов и т.д ).
Особенности водолазного снаряжения с замкнутой схемой дыхания
В гражданских ведомствах водолазное снаряжение с замкнутой и полузамкнутой схемами дыхания (рис.
3.8.) применяется редко, так как использовать его не так-то просто, а по сравнению с вентилируемым
снаряжением и снаряжением с открытой схемой дыхания имеется ряд трудностей эксплуатационного характера,
требующих внимания и профессионального навыка. Снаряжение с замкнутой схемой дыхания может
использоваться в барокамерах для проведения кислородной декомпрессии и ГБО.
в)	г)	д)
Рис. 3.8. Снаряжение с замкнутой схемой дыхания: а) снаряжение ИСП-60 (СССР), б) водолаз в снаряжении
ИСП-60 при тренировке покидания аварийной подводной лодки через люк, методом свободного всплытия,
в) современное снаряжение ВМС Франции, г) боевые пловцы отрабатывают маневры под водой, д) аппарат
ИДА-72, входящий в состав глубоководного водолазного снаряжения СВГ-200 (Россия).
Данный тип снаряжения обладает рядом преимуществ по сравнению с вентилируемым снаряжением,
главные из которых - оно имеет меньшие размеры, обеспечивает более экономный расход газа (кислорода), а
также скрытность и бесшумность передвижений и выполнения водолазных работ. К положительным качествам
такого снаряжения можно отнести возможность использования искусственных дыхательных газовых смесей, что
позволяет работать водолазу фактически на всем диапазоне глубин, доступных с точки зрения физиологической
безопасности.
К недостаткам снаряжения с замкнутой схемой дыхания относятся в первую очередь сложность
конструкции, необходимость специальной подготовки и опасность развития большинства специфических и
неспецифических заболеваний водолазов.
Обязательным условием использования таких аппаратов является плотное соединение узлов аппарата с
дыхательными путями водолаза, что достигается использованием загубника или полумаски.
-245-
Применение загубника обеспечивает поступление кислорода только в дыхательные пути, однако в этом
случае возможен подсос носом из газовой среды барокамеры или, напротив, вытравливание носом газа наружу из
системы «аппарат-легкие». Длительное дыхание в загубнике вызывает раздражение слизистых оболочек рта и
губ, обильное выделение слюны, утомляет жевательную мускулатуру, исключает привычное дыхание носом и
увеличивает дополнительное сопротивление дыханию. Полумаски лишены многих из этих недостатков, но при
этом обычно страдает герметичность соединения аппарата с дыхательными путями, при длительном применении
возможны выраженные болевые ощущения и «намины» в области щек, переносицы или спинки носа.
Направленная циркуляция газа в аппарате обеспечивается клапанами вдоха и выдоха, причем если они
неисправны, увеличивается мертвое пространство, нарушается регенерация, в дыхательном мешке идет
повышенное накопление СО2.
Количество СО2 в дыхательной смеси зависит:
•	от качества поглотительного или регенеративного вещества
•	от условий протекания реакции связывания СОг
•	от частоты промывок системы «аппарат-легкие»
•	от тяжести выполняемой водолазом работы.
Дыхательный мешок аппарата является резервуаром для газовой смеси, из которого производится вдох.
Другая его функция - автоматическое выравнивание давление газа, поступающего из баллонов, с давлением
окружающей среды. С помощью дыхательных трубок и загубника или полумаски мешок сообщается
непосредственно с верхними дыхательными путями и легкими водолаза - поэтому резкое нажатие на мешок,
удары по нему или недостаточное содержание в нем смеси могут привести к баротравме легких. Неисправности в
работе узлов, задействованных в подаче кислорода, а также травяще-предохранительного клапана приводят к
разнице давления и могут вызвать существенные изменения функций сердечно-сосудистой и дыхательной
систем, барогипертензию, а при развитии баротравмы легких - повреждение легочной ткани.
Замкнутая схема требует постоянной коррекции состава газовой смеси, так как в процессе дыхания
парциальное давление кислорода падает, а доля индифферентного газа растет.
Наличие в аппарате регенеративного патрона, клапанной коробки, дыхательного автомата и дыхательных
трубок вызывает дополнительное сопротивление дыханию, которое не должно превышать 40 мм вод.ст. При
сопротивлении дыханию, равному 80-100 мм рт.ст., изменяются частота и глубина дыхания, сбивается ритм,
человек быстро устает. На сопротивление дыханию в значительной мере влияет:
а)	объем дыхательного мешка - он должен обеспечивать полный вдох и полный выдох (т.е. объем должен
быть не менее 6 л),
б)	расположение дыхательного мешка по отношению к грудной клетке - нижний край дыхательного мешка
должен находиться на уровне нижнего края грудной клетки: более высокое расположении аппарата затруднит
ВДОХ (Рводы на дых.мешок < Рводы на гр.клетку)? более НИЗКОС — ВЫДОХ (Рводы на дых.мешок > Рводы на гр.клетку)*
При выбрасывании водолаза с глубины на поверхность при закрытой крышке травяще-предохранительного
клапана газ, находящийся в дыхательном мешке, расширяется, его объем увеличивается, давление внутри
дыхательного мешка повышается. Поскольку аппарат и легкие водолаза составляют единую систему, то при
повышении давления в аппарате давление в легких водолаза также повысится. При всплытии водолаза с глубины
20 м избыток газа может достигать 15-18 л: пропускная способность травящего клапана дыхательного мешка
должна обеспечить стравливание этого газа в водную среду, причем давление в системе «аппарат-легкие» не
должно превышать 10-15 мм рт.ст. В противном случае быстрое всплытие водолаза приведет к возникновению
большой разницы между давлением в системе «аппарат-легкие» и внешним давлением воды. При разнице
давления в 80-100 мм рт.ст. может произойти разрыв легочной ткани.
Чтобы свести риск повреждения легких при выбрасывании с грунта к минимуму, работа водолазов при
закрытом травящем клапане запрещена. Исключение: выполнение работы лежа на спине, когда травящий клапан
должен быть закрыт, чтобы газ не вытравливался из дыхательного мешка. Если водолаза всё же выбросило на
поверхность, его задача - ни в коем случае не задерживать дыхание, а по мере всплытия производить выдох в
подмасочное пространство или в воду.
Если в аппаратах такого типа для дыхания используется кислород, то из-за его токсического действия
следует ограничивать время пребывания водолаза под давлением и глубину погружения (20 м).
Перед началом использования аппарата с замкнутой схемой дыхания необходимо провести пятикратную промывку системы
«аппарат-легкие» кислородом. Для этого водолаз должен взять загубник в рот или надеть на лицо дыхательную полумаску, сделать
полный вдох, затем наполнить дыхательный мешок кислородом на один полный вдох (на 1/г - 1/з объема дыхательного мешка), сделать
полный выдох носом наружу при использовании загубника или выдох при оттянутой от лица полумаске. Это предварительные
мероприятия перед проведением 5 циклов промывки. Затем делают полный вдох из мешка и выдох в аппарат, вдох из дыхательного
мешка, пополнение дыхательного мешка кислородом и выдох носом (выдох при оттянутой полумаске). Этот цикл повторяется еще 4 раза.
Пятикратная промывка системы «аппарат-легкие» проводится для удаления из аппарата и легких излишка азота. При правильном
проведении такой промывки содержание кислорода в дыхательном мешке должно быть не менее 90-92 %. Важным элементом промывки
является пополнение дыхательного мешка кислородом перед выдохом, чтобы не допустить возникновения баротравмы легких при вдохе
из пустого мешка. Вдох из пустого дыхательного мешка возможен при отсутствии пополнения дыхательного мешка по забывчивости
-246-
водолаза, в случае потери сознания или вследствие неожиданно возникшей неисправности байпаса или дыхательного автомата. Если
используется нагрудный аппарат, то во время проведения 5-кратной и 1-кратной промывок кроме визуального контроля наполнения
дыхательного мешка кислородом степень его наполнения следует контролировать ладонью левой руки.
Если аппарат используется в барокамере, чтобы исключить дыхание окружающим воздухом, применяется носовой зажим.
В процессе дыхания кислородом под водой или в барокамере, периодически нужно делать однократные промывки, которые состоят
из предварительных мероприятий и одного цикла промывки. Если водолаз находится под водой, люди, обеспечивающие спуск, могут
проконтролировать факт проведения однократной промывки по появлению на поверхности воды двух пузырей.
Особенностью спусков под воду в снаряжении с замкнутой схемой дыхания является отсутствие под
гидрокомбинезоном воздушной подушки, которая в вентилируемом снаряжении играет роль теплоизолятора. Как
результат - более быстрое охлаждение водолаза. Для предупреждения переохлаждения водолаз должен
пользоваться шерстяным водолазным бельем, специальными утеплителями или активным обогревом (водяным
или электрическим).
Особенности водолазного снаряжения с открытой схемой дыхания
Водолазное снаряжение с открытой схемой дыхания (рис. 3.9.), как и любое водолазное снаряжение, имеет
как преимущества, так и недостатки.
а)	б)	в)
Рис. 3.9. Снаряжение с открытой схемой дыхания: а) Б.Н.Павлов в снаряжении подводного пловца
начала 60-х годов с аквалангом АВМ-1М (СССР), б) современные подводники - дайверы,
в) современный акваланг АВМ-12 (Россия).
Среди преимуществ данного типа снаряжения можно выделить следующие:
-	простота и относительная безопасность его эксплуатации;
-	возможность свободного плавания под водой, меньшая стесненность в движениях (по сравнению с
вентилируемым снаряжением);
-	возможность использования в теплой воде без защитной одежды (гидрокомбинезона или гидрокостюма);
-	экономный расход сжатого воздуха (по сравнению с вентилируемым снаряжением);
-	отсутствие накопления СОг во вдыхаемом воздухе;
-	наличие резервного запаса воздуха в баллонах, обеспечивающее при работе в шланговом варианте
безопасный выход водолаза на поверхность в случае прекращения подачи воздуха с поверхности.
К недостаткам данного типа снаряжения относят следующие:
-	при использовании в автономном варианте время работы водолаза на грунте ограничено и определяется
количеством воздуха в баллонах и глубиной погружения;
-	использование дыхательного автомата (регулятора) вызывает дополнительное сопротивление дыханию;
Сопротивление в 80-100 мм вод.ст. оказывает влияние на частоту и ритм дыхания: оно становится неправильным, водолаз быстро
устает. Сопротивление дыханию изменяется в зависимости от условий спуска, характера выполняемой работы под водой и положения
тела водолаза (вертикального, горизонтального, наклонного)
Нужно учитывать, что если дыхательный автомат расположен на спине на уровне лопаток, то почти при всех положениях водолаза
он находится выше центра легких, при этом расстояние между дыхательным автоматом и центром легких по высоте не превышает 100
мм. Если же автомат находится на груди, то расстояние от него до центра легких будет колебаться в таких же пределах, но при плавании
автомат будет находиться ниже центра легких. В случае расположения автомата около рта при плавании водолаза он будет находиться
практически на уровне центра легких, но зато при вертикальном положении будет удален от центра легких более чем на 200 мм.
При расположении дыхательного автомата ниже уровня центра легких вдох будет облегчен, а выдох затруднен. При нахождении
автомата выше уровня центра легких создается затруднение при вдохе и обеспечивается более свободный выдох.
В отечественных аппаратах дыхательный автомат располагается сзади, на уровне лопаток (очень редко), или спереди, на уровне
рта, а в зарубежных образцах - только на уровне рта. Практика показывает, что расположение дыхательного автомата на уровне рта
физиологически наиболее оправданно, так как этим обеспечивается более легкое дыхание.
-247-
-	гидрокостюмы плотно прилегают к телу водолаза - это может приводить к обжатию, «наминам»,
потертостям, а при использовании гидрокостюмов «сухого» типа «Садко» без шлем-маски - к местному обжиму
(в результате снижения давления воздуха под гидрокомбинезоном по отношению к окружающему давлению);
-	повышается риск развития специфических заболеваний - нарушения в работе дыхательного автомата
(регулятора) могут привести к барогипертензии (при большом сопротивлении дыханию), к баротравме легких
(при непрерывной подаче воздуха или прекращении подачи воздуха вследствие засорения дюз) и утоплению (при
разрыве мембраны автомата).
В некоторых типах дыхательных аппаратов старых конструкций отмечаются дополнительные недостатки:
-	за счет дыхательной полумаски или клапанной коробки и загубника увеличивается вредное пространство, которое не участвует в
газообмене легких - это оказывает особенно неблагоприятное действие при выполнении водолазом тяжелой работы и при плавании под
водой;
-	в отечественном снаряжении с открытой схемой дыхания водолаз полностью окружен водой со всех сторон - нет воздушной
подушки в верхней части гидрозащитной одежды, поэтому при вертикальном положении водолаза гидростатическое давление
распределяется неравномерно, создаются различные условия для тока крови по сосудам;
-	при использовании отечественных гидрокостюмов, у которых есть шлем с открытой лицевой частью и дыхательной полумаской,
может возникнуть баротравма уха;
-	в некоторых отечественных моделях снаряжения в дыхательных полумасках предусмотрен загубник (дышать можно только ртом),
удержание которого во рту вызывает усталость жевательных мышц, обильное слюнотечение, снижает разборчивость речи водолаза и
затрудняет связь с ним руководителя спуска;
-	использование сигнализатора минимального давления воздуха в баллонах, принцип работы которого основан на принципе
постепенного увеличения сопротивления дыханию за счет перекрытия канала, по которому воздух поступает в регулятор, при
форсированном дыхании во время работы под водой может привести к баротравме легких.
При спусках в снаряжении с открытой схемой дыхания все большее распространение получает
использование декомпрессиметров и подводных компьютеров, однако за основу алгоритма расчета насыщения и
рассыщения тканей, заложенного в программу такого компьютера, взята усредненная модель, которая не может
учесть все индивидуальные особенности организма, его состояние и функционирование, а также действие целого
ряда внешних факторов, которые оказывают влияние на человека перед погружением, в ходе его проведения и
после окончания спуска. Применение этих приборов значительно снижает, но не исключает риска развития
декомпрессионной болезни.
Особенности эксплуатации водолазных барокамер
Водолазные барокамеры, эксплуатирующиеся в настоящее время, делятся на два конструктивных типа.
Первый тип - поточно-декомпрессионные барокамеры (рис. 3.10., табл. З.1.), в которых повышение давления,
снижение диоксида углерода, вредных примесей и обеспечение организма кислородом осуществляется подачей
сжатого воздуха с последующей периодической вентиляцией отсеков барокамеры. Второй тип - барокамеры, в
которых смонтированы отдельные элементы системы жизнеобеспечения (очистка от диоксида углерода,
дозированная подача кислорода, газовый анализ), что позволяет экономить сжатый воздух и повышает
безопасность пребывания человека в таких барокамерах. Барокамеры, оснащенные полной системой
жизнеобеспечения человека при длительном его пребывании под давлением, носят название барокомплексы.
Технические характеристики систем жизнеобеспечения барокамер второго типа будут описаны ниже в описании
барокомплексов.
а)	б)
Рис. 3.10. Барокамеры проточно-декомпрессионного типа:
а) барокамера водолазная РКМ, б) барокамера водолазная ПДК-3.
-248-
Таблица 3.1. Отечественные барокамеры и их основные технические характеристики
Показатели	Барокамеры				
	РКУМ и РКУМу	РКМ и РКМу	БРК	ПДК-2у	ПДК-3
Число отсеков	1	1	1	2	3
Предкамера	1	1	1	-	-
Рабочее давление, кгс/см2	10	10	10	10	10
Диаметр внутренний, мм	1000	1200	1600	1600	1600
Длина габаритная, мм	2700	2900	3600	3900	5000
Ширина габаритная, мм	1050	1250	1800	1750	1900
Высота габаритная, мм	1250	1450	1900	1850	1850
Объем отсеков, м3	1,7	2,49	4,40	3,5+3,5	3,38+2,75+2,65
Объем предкамеры, м3	0,4	0,51	2,44	-	-
Диаметр входного люка, мм	600	600	700	700	700
Диаметр шлюза, мм	205	205	257	205	205
Длина шлюза, мм	300	300	320	300	300
Диаметр иллюминатора, мм	105	105	105	105	105
Максимальная вместимость, чел	2	2	7	6+6	6+5+3
Пребывание водолаза в проточно-декомпрессионной барокамере, не имеющей системы жизнеобеспечения,
сопровождается рядом процессов:
-	постепенным снижением содержания в газовой среде кислорода,
-	накоплением диоксида углерода и вредных веществ,
-	повышением относительной влажности,
- изменениями температурного режима.
Снижение концентрации кислорода в барокамере при декомпрессии после спуска водолаза под воду или
при проведении тренировочного погружения не представляет опасности в плане развития кислородного
голодания, но может отрицательно сказаться на ходе декомпрессии.
Повышение влажности также не является угрожающим.
Основная опасность в условиях барокамеры связана с возможностью накопления в газовой среде диоксида
углерода. Поддержание в барокамере безопасной концентрации СОг обеспечивается за счет вентиляции сжатым
воздухом. Вентилируя камеру, мы не только повышаем процентное содержание кислорода, снижаем
относительную влажность, но и в зависимости от температуры подаваемого воздуха изменяем температурный
режим (как правило, температура понижается).
Расчет вентиляции барокамер проводится с учетом содержания в газовой среде диоксида углерода, которое
не должно превышать 1 %, приведенного к условиям нормального давления.
Скорость накопления СО2 зависит от объема камеры и количества находящихся в ней людей.
Время, через которое в барокамере накопится 1 % СО2> т.е. время, через которое необходимо провести
первую вентиляцию барокамеры, можно определить по формуле:
Т = (60 • УБК) / (2,5 • п) = 24 • УБК/ п
где Т - время в минутах;
60 - коэффициент для перевода часов в минуты;
Убк - объем барокамеры в м3;
п - число человек в барокамере;
2	,5 - объем барокамеры (м3), в которой 1 человек, выдыхая 25 л СО2 за 1 ч, создаст в газовой среде
барокамеры концентрацию СО2 = 1 %, приведенную к нормальному давлению;
24	- переводной коэффициент, упрощающий формулу.
Последующие вентиляции необходимо проводить через вдвое меньший промежуток времени по сравнению
со временем до 1-й вентиляции.
Количество свободного воздуха (при нормальном давлении), которое необходимо подать в барокамеру для
однократной вентиляции, зависит от объема барокамеры или ее отсека и величины давления в ней.
Расчет объема свободного воздуха, необходимого для однократной вентиляции барокамеры, определяется
по формуле:
-249-
Q — Vbk ♦ (Рбк + 1)
где Q - объем свободного воздуха (м3) при нормальном давлении, необходимый для однократной
вентиляции барокамеры;
Убк - объем барокамеры в м3;
Рбк + 1 - абсолютное давление в барокамере в кгс/см2 (давление по манометру + атмосферное
давление).
При однократной вентиляции барокамеры концентрация СОг в газовой среде уменьшается только
на 50 % от исходной величины. Если на вентиляцию барокамеры будет израсходовано 2 объема сжатого
воздуха, то концентрация СОг снизится на 75 % от исходной величины.
Перед вентиляцией необходимо рассчитать остаточное давление в баллонах, по достижении которого в
камеру будет подан необходимый для вентиляции объем воздуха. Остаточное давление в баллонах
рассчитывается по формуле:
Po = (V6 Ph-Q)/V6
где Ро - остаточное давление воздуха в баллонах после вентиляции барокамеры, кгс/см2;
Vo - объем баллонов в м3;
Рн - начальное давление воздуха в баллонах, кгс/см2;
Q - объем воздуха, необходимый для однократной вентиляции барокамеры, м3.
Иногда возникает необходимость в проведении лечебной рекомпрессии с использованием кислорода (ГБО)
- это одна из мер лечения кислородного голодания, утопления, отравления выхлопными газами и
нефтепродуктами. Если для дыхания кислородом в барокамере используются кислородные ингаляторы с
открытой схемой дыхания или изолирующие кислородные аппараты (например, аппарат ИДА-72Д2 с
отсоединенной трубкой выдоха), необходимо следить, чтобы процентное содержание кислорода в атмосфере
барокамеры не превышало 25 %. Для этого барокамеру периодически вентилируют воздухом.
В барокамере также важен температурный режим, который может варьировать в зависимости от:
-	расположения барокамеры (в помещении или на открытой палубе),
-	наличия и качества теплоизоляционного покрытия наружной или внутренней стенки барокамеры,
-	температуры окружающего воздуха,
-	периода спуска в барокамере (компрессия, изопрессия, декомпрессия),
-	скорости изменения давления в барокамере,
-	частоты и продолжительности вентиляций,
-	температуры подаваемого в камеру воздуха,
-	прямого нагрева солнечными лучами поверхности барокамеры при ее нахождении вне помещения.
Барокамеры на судах, береговых базах и в учебных заведениях должны устанавливаться в закрытых отапливаемых помещениях. В
отдельных случаях допускается установка барокамер на открытых палубах судов или временная (на период выполнения водолазных
работ) установка на открытых береговых площадках. Также барокамеры могут устанавливаться на автомобильных шасси (рис. 3.11.).
Барокамеры, которые для выполнения сезонных работ в летний период или в климатических районах с соответствующими условиями
размещены на открытом воздухе, должны быть защищены от прямого воздействия солнечной радиации, атмосферных осадков, пыли и
т.п. с помощью тентов, систем орошения корпуса камеры и прочих средств защиты. Барокамеры, размещенные на открытых площадках
(палубах), в условиях пониженной температуры должны иметь теплоизоляционное покрытие и другие средства защиты от атмосферных
осадков, пыли и т.п.
-250-
Вид на правый борт
Вид на левый борт Термометр Воздухораспр.
Стол-верстак ЭКГ-1 колонка Блок очистки воздуха
„60-ВВД-150"
/Пвреговор. трубка
Шланг ВВП
Аптечка -
водолазная
Реконпр-
камеоа РКМ
Головной щит
прицепа
Стол-
конторка
Мех. установка
Воздухоподогреватель
Рис. 3.11. Схема передвижной рекомпрессионной водолазной станции ПРВС с барокамерой РКМ
При повышении давления в барокамере температура воздуха в ней повышается в зависимости от скорости
компрессии. Например, при повышении давления со скоростью 4 кгс/см2 в 1 мин и температуре окружающего
воздуха 20 °C до 10 кгс/см2 температура воздуха внутри камеры может повыситься до 45-50 °C. После окончания
компрессии температура в барокамере довольно быстро (за 8-10 мин) приходит к исходному уровню или остается
выше его на 1-3 °C. При быстром снижении давления во время декомпрессии происходит понижение
температуры воздуха внутри барокамеры. При скорости снижения давления 3-4 кгс/см2 в 1 мин температура
воздуха в барокамере падает на 5-6 °C, после чего постепенно (в течение 3-5 мин) повышается до исходного
уровня.
Габариты отсеков барокамер, в которых проводятся спуски на воздухе, позволяют водолазу находиться в
них в положении лежа или сидя. Пониженная активность водолаза и вынужденная поза приводят к нарушению
нормального кровообращения частей тела, а это может способствовать развитию ДКБ. Меры профилактики:
чаще менять положение тела в период декомпрессии, стараться принимать такое положение, чтобы не было
давления на конечности.
Перед заходом в барокамеру водолаз должен выслушать инструктаж, в котором нужно упомянуть следующее:
-	в камеру нельзя проносить табачные изделия, спички и зажигалки; в камере запрещается зажигать огонь и курить;
-	нельзя входить в камеру в обуви с металлическими набойками (есть риск образования искры при трении о металлические
поверхности барокамеры и последующего возгорания);
-	нельзя передавать сигналы ударами стальных предметов о корпус камеры;
-	одежда должна быть х/б или шерстяной, она должна соответствовать условиям пребывания в барокамере (с учетом времени года
при размещении барокамеры на открытой палубе);
-	на одежде не должно присутствовать деталей и предметов, которые могут затруднить кровообращение отдельных участков тела:
тугих воротничков, тугих ремешков часов, резинок, завязок и т.п.
При длительном пребывании в барокамере во время декомпрессии или лечебной рекомпрессии водолазам
через медицинский шлюз или через предкамеру могут быть переданы чай, кофе, соки и другие напитки, а также
продукты питания. После приема пищи остатки пищи вместе с грязной посудой должны сразу вышлюзовываться
из барокамеры.
Проточно-декомпрессионные водолазные барокамеры не имеют санитарно-фановой системы и системы
кондиционирования. Поэтому обитаемость отсеков этих ранее выпущенных барокамер не отвечает в полной мере
современным санитарно-гигиеническим требованиям, особенно при продолжительном (более одних суток) в них
пребывании. Для физиологических отправлений в камеру передают специальное ведро с крышкой, в котором в
небольшом количестве забортной воды растворена навеска марганцевокислого калия (КМпО4) в разведении 1 :
5000 (1 г на 5 л воды). После использования ведро передается через предкамеру наружу.
Проточно-декомпрессионные барокамеры могут устанавливаться в специально приспособленных
помещениях, на плавсредствах.
-251 -
Рис. 3.12. Компановка одного из
лучших в мире береговых
глубоководных водолазных
комплексов «Гузи» (Германия).
Барокомплексы длительного пребывания человека и подводные дома
Метод длительного пребывания (ДП) человека под давлением, носящий за рубежом название
сатурационных или насыщенных погружений, основан на принципе полного насыщения тканей организма
индифферентными газами, парциальное давление которых равно их давлению в окружающей человека среде.
Этот принцип позволяет человеку один раз пройти компрессию до рабочей глубины, жить под давлением многие
дни и недели, выходить в водолазном снаряжении в воду на глубины, соответствующие давлению в жилой
барокамере, и по окончанию работ один раз проходить декомпрессию. С увеличением глубины водолазных работ
рентабельность метода ДП значительно возрастает по отношению к стоимости водолазных работ, проводимых
обычным методом кратковременных погружений.
Для реализации данного метода созданы специальные
технические конструкции: барокомплексы и подводные дома,
предназначенные для работы и жизни в течение многих дней и недель в
условиях повышенного давления измененной газовой среды,
периодической работы в водной среде, и обеспечивающие при этом
сохранение работоспособности, здоровья и жизни людей.
Барокомплексы делятся на несколько типов в зависимости от их
предназначения и расположения:
1.	Исследовательские и технологические барокомплексы,
располагающиеся на берегу в специально построенных зданиях и
называющиеся «глубоководные береговые комплексы» (ГБК) (рис.
3.12.).
2.	Глубоководные водолазные барокомплексы (ГВК),
предназначенные для выполнения водолазных работ в море на больших
глубинах и монтирующиеся на судах (рис. 3.13.).
3.	Барокомплексы, смонтированные в виде подводных домов,
которые стационарно базируются на дне моря в месте, где должны
проводиться исследовательские и подводно-технические работы (рис.
3.14.).
Они бывают двух типов: а) расположенные на плавающих понтонах, которые
могут заполняться балластной водой и погружаться на дно (рис. 3.14. а, 6);
б) стационарные, которые опускаются в воду при помощи специальных кранов и
лебедок, (рис. 3.14. г).
а)
Рис. 3.13. Судовой глубоководный водолазный комплекс: а) схема построения типового судового
глубоководного водолазного комплекса, б) барокамеры и газораспределительный щит высокого давления
судового глубоководного водолазного комплекса фирмы «Драсс» (Италия)
б)
-252-
в)	г)
Рис. 3.13. (продолжение) в) водолазный колокол комплекса фирмы «Драсс», г) центральный пост и пульт
управления барокомплексом фирмы «Драсс».
в)	г)
Рис. 3.14. Подводные дома: а), б) подводный дом «Тектайт» (США), в) подводный дом-лаборатория
«Гельголанд» (Германия), г) подводный дом-лаборатория «Черномор» (СССР).
4.	Барокомплексы, сочетающие в себе преимущества 2 и 3 типов, монтирующиеся внутри специальных
подводных лодок, которые имеют значительную автономность и возможность маневра и перемещения на
большие расстояния (рис. 3.15.).
-253-
Рис. 3.15. Глубоководный водолазный комплекс, базирующийся на подводной лодке: а) спасательные подводные
лодки «Ленок» проекта 940 с водолазными комплексами и подводными аппаратами (СССР), б) Схема лодки
«Ленок», в 5 отсеке - водолазный комплекс.
Основные физиолого-гигиенические требования к системе жизнеобеспечения глубоководных
водолазных барокомплексов длительного пребывания человека
В систему жизнеобеспечения таких барокомплексов должны входить: система газоснабжения, система
газоанализа и контроля параметров микроклимата, система регенерации и очистки газовой среды, система
кондиционирования, пульт управления и контроля, санитарно-фановая система, пожарная система, система
электроснабжения, система связи и телевидения, система медицинского контроля. Конструкции узлов всех
систем должны удовлетворять требованиям Регистра морского судоходства России, изложенным в действующих
«Правилах классификации и постройки обитаемых подводных аппаратов и глубоководных водолазных
комплексов» (1994).
Система газоснабжения барокамер включает в себя систему воздухоснабжения, системы подачи гелия,
кислорода, ДГС, систему утилизации газовой среды.
Система газоснабжения должна обеспечивать:
-	хранение газов (гелия, воздуха, кислорода и газовых смесей) в емкостях (баллонах) с давлением до 200
кгс/см2. Запасы гелия, кислорода и газовых смесей определяются расчетным путем при проектировании, исходя
из объемов барокамер, времени работы комплекса, рабочего давления, времени декомпрессии и обеспечения
возможности проведения лечебной рекомпрессии заболевшему водолазу в жилой и шлюзовой барокамерах с
повышением давления в них от 0 до 15 кгс/см2. В системе газоснабжения ГВК должен предусматриваться
заданный неснижаемый запас воздуха, гелия и ДГС;
-	пополнение и перекачку газов из транспортных баллонов в стационарные баллоны-хранилища;
-	приготовление дыхательных газовых смесей с помощью воздушных, гелиевых и кислородных
компрессоров, а также с помощью газового смесителя;
-	подачу газовых смесей в любой отсек барокамеры со скоростью от 0 до 5 кгс/см2 в минуту и в
стационарную дыхательную систему;
-254-
-	стравливание газовых сред из барокамеры и системы регенерации в газгольдеры со скоростью от 0 до 2
кгс/см2 в минуту с последующей очисткой газовых смесей от вредных веществ и перекачкой с помощью
компрессоров в стационарные баллоны-хранилища;
-	очистку утилизированных газовых смесей от вредных веществ;
-	подачу газовой смеси из каждого отсека барокамеры и из стационарных баллонов-хранилищ к
газоанализаторам для анализа на содержание Ог и СО2;
-	переход с подачи рабочей газовой смеси на подачу аварийной ДГС не более чем за 1 мин.
В состав системы газоснабжения барокамер должны входить следующие узлы:
-	транспортные 40-литровые баллоны с рабочим давлением 150 кгс/см2;
-	компрессоры для перекачки кислорода, гелия и воздуха, с помощью которых газы из транспортных
баллонов перекачиваются в стационарные баллоны;
-	стационарные баллоны-хранилища для кислорода, гелия, кислородно-гелиевых, кислородно-азотно-
гелиевых смесей и воздуха;
-	распределительный щит, с помощью которого газы и газовые смеси из стационарных баллонов-хранилищ
направляются к пульту управления барокамерой;
-	трубопроводы и арматура: трубопроводы подачи газов и газовых смесей в барокамеру должны иметь
фильтры задержки механических частиц, глушители и предохранительные клапаны, а трубопроводы
стравливания газовой среды должны иметь устройства, исключающие присасывание предметов или частей тела
водолазов.
Система воздухоснабжения должна обеспечивать подачу воздуха в барокамеры, приготовление
кислородно-азотно-гелиевых смесей методом смешения «чистых газов» (кислорода и гелия) с воздухом и подачу
воздуха к газоанализаторам.
В состав воздушной системы должны входить:
-	воздушные компрессоры;
-	стационарные баллоны-хранилища с рабочим давлением не менее 200 кгс/см2;
-	трубопроводы и арматура;
-	щит для подачи сжатого воздуха из стационарных баллонов-хранилищ потребителям;
-	воздушные фильтры.
Воздушные компрессоры могут быть мембранного или поршневого типа с рабочим давлением не менее 200
кгс/см2. Предпочтительно использовать воздушные компрессоры мембранного типа, так как они исключают
загрязнение сжатого воздуха парами масла и продуктами их разложения от высокой температуры, возникающей
при компрессии.
Всасывающий патрубок компрессора должен располагаться в зоне чистого воздуха в местах, удаленных от
работающих двигателей внутреннего сгорания.
В системе воздухоснабжения должно быть установлено не менее двух компрессоров из которых один
должен находиться в резерве. Производительность каждого должна обеспечивать необходимое для работы
барокомплекса количество сжатого воздуха. Резерв воздуха в хранилищах должен составлять 25-30 % от
производительности компрессоров, действующих в режиме подачи воздуха ко всем потребителям.
Стационарные баллоны-хранилища для хранения сжатого воздуха должны быть окрашены в черный цвет
или голубой цвет с черной полосой. Используемые для хранения сжатого воздуха баллоны должны иметь
запорный клапан для приема и расхода сжатого воздуха, предохранительные клапана, установленные на
непосредственно присоединенном к баллону или к группе баллонов патрубке, клапан для удаления конденсата из
баллона, а также клапан для отбора проб воздуха для анализа.
Если баллоны объединены в отдельные секции, то клапан для отбора проб воздуха на анализ
устанавливается для каждой секции.
Стационарные воздушные баллоны надежно и жестко крепятся в помещении газохранилища,
исключающем любое их перемещение. Крепление транспортных баллонов должно обеспечивать возможность
легкого и быстрого монтажа и демонтажа при замене баллонов в местах их установки.
Конструкция трубопроводов системы воздухоснабжения должна обеспечивать:
-	достаточную подачу воздуха потребителям;
-	безопасный доступ обслуживающего персонала к трубопроводу при техническом обслуживании и
ремонте;
-	компенсацию температурных деформаций;
-	отсутствие ’’мертвых” зон, в которых возможно скопление конденсата и грязевых отложений.
Для трубопроводов системы воздухоснабжения должны применяться бесшовные трубы в соответствии с
действующими стандартами и техническими условиями.
Материал прокладок для соединения трубопроводов должен быть химически инертным по отношению к
подаваемому сжатому воздуху, а также устойчивым к воздействию температуры, не менее чем на 5 °C
превышающей температуру воздуха в трубопроводе.
-255 -
На нагнетательном трубопроводе у каждого воздушного компрессора, работающего на ресивер или
баллоны-хранилища, должен быть установлен невозвратный или невозвратно-запорный клапан, на корпусе
которого стрелкой должно быть указано направление потока воздуха.
Если рабочее давление в трубопроводе меньше давления питающего источника, то устанавливают
редукционный клапан, понижающий давление до необходимого значения, а также предохранительный клапан и
манометр на стороне меньшего давления. Если редуцированием невозможно понизить давление в трубопроводе
более чем на 50 %, то после редукционного клапана должны быть установлены дроссельный и
предохранительный клапана с манометром на стороне меньшего давления.
На трубопроводах, обеспечивающих подвод воздуха к щитам барокамер, должно быть параллельно
установлено не менее двух редукционных клапанов, один из которых является резервным. Каждый
редукционный клапан должен обеспечивать максимально возможный для потребителей расход воздуха.
Распределительный щит системы воздухоснабжения должен иметь:
-	запорные клапана, с помощью которых воздух из стационарных воздушных баллонов-хранилищ
поступает к щиту управления барокамерой и другим возможным потребителям;
-	манометр, показывающий давление воздуха в стационарном баллоне-хранилище;
-	редуктор для понижения давления воздуха;
-	манометр для измерения давления редуцированного воздуха;
-	невозвратный клапан;
-	клапан для сброса давления из трубопроводов в случае необходимости;
-	запорные клапана для подачи редуцированного воздуха потребителям.
Для очистки воздуха от пыли, паров влаги и вредных веществ воздушные компрессоры оборудуются
специальными фильтрами, устанавливаемыми как на всасывающем, так и на нагнетательном трубопроводах.
Фильтр на всасывающем трубопроводе компрессора должен быть защищен от попадания атмосферных осадков и
иметь размеры ячеек защитной сетки не более 1 мм2.
Конструкция фильтров должна обеспечивать безопасный и удобный доступ для очистки и разборки.
Фильтрующее устройство не должно деформироваться и вибрировать в процессе всасывания воздуха
компрессором.
Размещение всасывающего трубопровода должно обеспечивать безопасный и удобный доступ для его
осмотра, ремонта и периодической проверки на герметичность.
Устройство очистки и осушки воздуха должно устанавливаться на линии нагнетания системы (после
компрессора перед баллонами-хранилищами).
Для предотвращения попадания из компрессора с воздухом в систему капельной влаги, масла или
механических примесей перед устройством очистки и осушки должны быть установлены влагомаслоотделители.
Фильтрующие элементы воздушных фильтров должны обеспечивать очистку воздуха от СО2, оксида
углерода, оксидов азота, углеводородов суммарно, паров воды и от неприятных запахов; при этом предельно
допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе, предназначенном для дыхания водолазов в
барокамере.
Система подачи гелия должна обеспечивать:
-	подачу гелия в каждый отсек барокамеры;
-	перекачку гелия из транспортных баллонов в стационарные баллоны-хранилища до рабочего давления
путем перепуска и с помощью гелиевого компрессора;
-	подачу гелия к газоанализаторам;
-	подачу гелия в основную систему очистки газовой среды от ССЬ;
-	приготовление кислородно-гелиевых и кислородно-азотно-гелиевых смесей (КГС и КАГС).
Она должна состоять из стационарных баллонов-хранилищ, компрессоров, трубопроводов с арматурой и
распределительного щита.
Для хранения гелия могут использоваться шарообразные или сигарообразные баллоны с теми же
техническими характеристиками, что и для хранения воздуха. Гелий может доставляться в транспортных 40-
литровых баллонах с рабочим давлением 150 кгс/см2, в секциях по 6 транспортных баллонов, предназначенных
для размещения на штатных местах и в «реципиенте» - транспортировочном устройстве, состоящем из 5
баллонов объемом по 410 л каждый с рабочим давлением 300 кгс/см2, из которых гелий может путем перепуска
или с помощью гелиевого дожимающего компрессора заполнять стационарные баллоны-хранилища.
Каждый транспортный баллон и баллоны реципиента должны иметь заводской паспорт, в котором указаны
результаты химического анализа гелия на содержание в нем гелия, азота, кислорода, аргона и других примесей.
Стационарные баллоны-хранилища для хранения гелия должны быть окрашены в коричневый цвет. Они
надежно и жестко закрепляются в помещении газохранилища.
Не допускается использование гелиевых баллонов для хранения воздуха и кислорода.
Все гелиевые баллоны подвергаются такому же освидетельствованию и гидравлическим испытаниям, что и
баллоны для хранения воздуха.
-256-
Для перекачки гелия из транспортных баллонов в стационарные баллоны-хранилища применяются
гелиевые дожимающие компрессоры мембранного типа производительностью не менее 25 нм3/ч при давлении
200 кгс/см2.
Для подачи гелия из стационарных баллонов-хранилищ на щит управления барокамерами и к
газоанализаторам должен быть предусмотрен распределительный щит с запорными гелиевыми клапанами,
манометрами и редукторами. Состав распределительного гелиевого щита в принципе идентичен
распределительному щиту системы воздухоснабжения.
Система подачи кислорода должна обеспечивать:
-	обогащение кислородом газовой среды отсеков барокамер через пульт автоматической подачи кислорода,
а также вручную через демпферный баллон;
-	подачу кислорода перепуском и с помощью кислородного компрессора в стационарные баллоны-
хранилища при приготовлении в них дыхательных газовых смесей;
-	заполнение стационарных кислородных баллонов-хранилищ кислородом из транспортных баллонов путем
перепуска и с использованием дожимающего кислородного компрессора;
-	подачу кислорода на газовый смеситель при приготовлении дыхательных газовых смесей по способу
динамического смешивания;
-	подачу кислорода на стационарную дыхательную систему (СДС) для проведения кислородной
декомпрессии и гипербарической оксигенации при лечении ряда специфических заболеваний водолазов
(декомпрессионная болезнь, отравление оксидом углерода, утопление, кислородное голодание и др.);
-	подачу кислорода к газоанализаторам на кислород.
Система должна состоять из стационарных баллонов-хранилищ, кислородного компрессора, трубопроводов
с арматурой и распределительного щита. Распределительный щит должен обеспечивать снижение давления
кислорода с 200 до 50 кгс/см2 и подачу кислорода к пульту его автоматической подачи в барокамеру через
наружную систему очистки газовой среды от СО2, к системам ручной подачи кислорода в барокамеру через
демпферный баллон, на станцию приготовления дыхательной смеси и к СДС для дыхания водолазов в
барокамере.
Кислород поставляется в транспортных 40-литровых кислородных баллонах. Кислородная система с
помощью перепуска и дожимающего кислородного компрессора должна обеспечивать заполнение кислородом
стационарных баллонов из транспортных 40-литровых баллонов. Перекачка должна производиться посредством
жестких трубопроводов. Использование для этой цели гибких шлангов запрещается. Из стационарных баллонов-
хранилищ кислород через распределительный щит подается на щит управления барокамерой.
Кислородные баллоны-хранилища окрашиваются в голубой цвет и размещаются в отдельном помещении с
принудительной вентиляцией. Рабочее давление кислорода в баллонах должно составлять 200 кгс/см2.
Кислородные баллоны, как и воздушные баллоны, являются поднадзорными инспекции Регистра морского
судоходства России и подлежат тем же инспекторским проверкам на прочность и герметичность, что и
воздушные баллоны.
Для перекачки кислорода из транспортных баллонов в стационарные баллоны-хранилища предпочтительно
использовать мембранные дожимающие компрессоры. Давление на всасывании должно составлять 10-150
кгс/см2, рабочее давление 200 кгс/см2, производительность компрессора в зависимости от исходного давления
кислорода на всасывании должна составлять от 14 до 140 нм3/час. В случае использования в качестве
дожимающего кислородного компрессора поршневого компрессора смазка цилиндров компрессора должна
осуществляться специальной нетоксической и негорючей смазкой.
Подача кислорода в барокамеры может осуществляться автоматически или вручную.
На панели пульта автоматической подачи кислорода должны размещаться:
-	щиток для подачи электроэнергии на прибор;
-	блок для установки верхней и нижней предельных величин кислорода в газовой среде барокамеры в
процентах или в величинах парциального давления кислорода;
-	расходомер, показывающий величину потока в л/мин газовой смеси из барокамеры на кислородный
датчик анализатора кислорода, установленный снаружи барокамеры.
Подача кислорода из кислородного баллона в систему очистки газовой среды от СО2 должна производиться
с помощью электромагнитного клапана, который получает электросигнал от кислородного газоанализатора в
соответствии с установленным нижним пределом кислорода в газовой среде барокамеры. Подача кислорода
электромагнитным клапаном должна осуществляться небольшими порциями с последующим перерывом для
анализа. Если содержание кислорода остается ниже нормы, то должны производиться последующие подача
кислорода до момента соответствия содержания кислорода в газовой среде установленному верхнему пределу.
Очередное включение электромагнитного клапана системы автоматической подачи кислорода должно
осуществляться по сигналу от газоанализатора, когда содержание кислорода в газовой среде барокамеры
достигает установленного нижнего предела.
-257 -
В период подачи кислорода через электромагнитный клапан на пульте автоматической подачи кислорода
должна загораться сигнальная лампочка красного цвета.
Погрешность автоматического устройства подачи кислорода и кислородного анализатора не должна
превышать ±0,01 кгс/см2 от величины верхнего и нижнего пределов.
Ручная подача кислорода в барокамеру осуществляется оператором на щите управления и контроля
барокамер. Подача должна осуществляться через демпферный (расходный) баллон объемом не более 10 л.
Вначале демпферный баллон заполняется кислородом из стационарного баллона-хранилища до давления,
превышающего давление в барокамере на 5 кгс/см2 (это давление, которое должно создаваться автоматически с
помощью редуктора с открытой головкой, заранее устанавливается оператором). Затем закрывается вентиль
стационарного баллона и открывается вентиль подачи кислорода из демпферного баллона в нагнетательный
трубопровод вентилятора основной системы очистки барокамеры.
При обогащении газовой среды кислородом требуется рассчитать количество подаваемого кислорода по
объему и по величине падения давления в баллонах-хранилищах кислорода.
Необходимое количество кислорода, подаваемого в барокамеру, предварительно рассчитывается по
формуле:
Q = (C2-C0 Убк Р/100
где Q - количество подаваемого кислорода, приведенное к нормальному давлению, м3
С2 - заданное содержание кислорода в газовой среде барокамеры, %
Ci - исходное содержание кислорода в газовой среде барокамеры, %
Убк - объем барокамеры, м3
Р - абсолютное давление газовой среды в барокамере, кгс/см2.
Количество кислорода, которое необходимо подать из баллонов-хранилищ, определяется по величине
падения в них давления:
apo2 = q/v6
где ДРО2 - величина падения давления кислорода в транспортном баллоне, кгс/см2
Q - объем свободного кислорода, который необходим для подачи в барокамеру, м3
Уб - объем баллона, м3.
В случае использования одного транспортного 40-литрового баллона с кислородом (Уб = 0,04 м3) расчет
проводится по формуле:
APO2 = Q/V6=Q/ 0,04 = 25Q
Должна быть предусмотрена система блокировки, исключающая одновременное открытие запорных
вентилей стационарного и демпферного кислородного баллонов.
Система подачи дыхательных газовых смесей (ДГС) должна обеспечивать:
-	приготовление ДГС;
-	подачу ДГС в барокамеру на стационарную дыхательную систему (СДС) и на пульт управления
водолазным колоколом (ВК) для подачи смеси на дыхание водолазов в барокамере и под водой в штатных и
аварийных случаях;
-	подачу ДГС к газоанализатору на кислород.
Система ДГС должна состоять из стационарных баллонов-хранилищ ДГС, дожимающего компрессора,
трубопроводов, арматуры, распределительного щита, газосмесительной установки и системы редукторов и масок,
обеспечивающих дыхание водолазов (стационарной дыхательной системы).
В качестве стационарных баллонов-хранилищ ДГС могут использоваться шаровые или сигарообразные
баллоны с теми же техническими устройствами и арматурой, что и баллоны-хранилища для кислорода и гелия.
Рабочее давление ДГС в стационарных баллонах должно составлять 150-200 кгс/см2.
Баллоны, содержащие кислородно-гелиевые смеси (КГС), должны окрашиваться в коричневый цвет с
голубой полоской.
Баллоны, содержащие кислородно-азотно-гелиевые смеси (КАГС), должны окрашиваться в коричневый
цвет с черной и голубой полосками.
-258 -
Баллоны-хранилища ДГС, как и баллоны-хранилища воздуха, гелия и кислорода, подлежат
освидетельствованиям и проверкам на герметичность и прочность.
КГС и КАГС готовятся на газосмесительной установке, которая в своем составе должна иметь
дожимающий гелиевый, кислородный и воздушный компрессоры, а также специальный газовый смеситель. КГС
могут готовиться методом предварительного приготовления и методом динамического смешивания.
Предварительное приготовление КГС производится в стационарных баллонах-хранилищах путем перепуска
в них через нижнюю горловину вначале кислорода, а затем гелия. Для приготовления КАГС баллоны-хранилища
вначале должны заполняться кислородом, затем воздухом и после этого гелием путем перепуска через
соответствующие распределительные газовые щиты. При необходимости используются дожимающие гелиевый,
воздушный и кислородный компрессоры. Количество гелия, кислорода и воздуха, подаваемых в стационарные
баллоны при приготовлении КГС и КАГС, контролируется с помощью манометров, установленных на
соответствующих распределительных щитах.
Приготовление КГС способом динамического смешивания должно проводиться с помощью специального
газового смесителя, на пульт которого «чистые газы» (гелий и кислород) должны поступать из баллонов-
хранилищ указанных газов через специальные клапана. Расход дыхательной смеси на выходе при этом должен
быть меньше производимой смесителем. Готовая КГС поступает в демпферный баллон, из которого она может
перекачиваться дожимающим компрессором в баллоны-хранилища КГС или на пульт управления водолазным
колоколом (ВК) для подачи смеси на дыхание водолазов под водой.
Для постоянного контроля содержания кислорода в приготовляемой КГС в составе смесителя должен быть
предусмотрен кислородный анализатор с сигнализатором выхода за допустимые значения содержания кислорода
в смеси.
Газовый смеситель должен обеспечивать приготовление КГС с различным содержанием в ней кислорода
при подаче гелия на входе не более 200 кгс/см2 и не менее 40 кгс/см2, при этом давление смеси на выходе из
смесителя должно составлять от 0 до 85 кгс/см2.
Смеситель должен обеспечивать приготовление КГС:
-	при содержании кислорода 0-2,5 % с точностью ±0,05 %;
-	при содержании кислорода 2,5-5,0 % с точностью ±0,10 %;
-	при содержании кислорода 5,0-10,0 % с точностью ±0,15 %;
-	при содержании кислорода 10,0-25,0 % с точностью ±0,25 %.
Стационарная дыхательная система должна состоять из дыхательных полумасок с дыхательными
автоматами и автоматами выдоха. При использовании системы во время вдоха газовая смесь через дыхательный
автомат поступает в легкие водолазов. Во время выдоха газовая смесь из легких через автомат выдоха поступает
в систему утилизации барокамеры.
Дыхательная полумаска должна обеспечивать:
-	герметичность подмасочного пространства после надевания ее на лицо;
-	изоляцию дыхательных газовых путей от окружающей газовой среды барокамеры;
-	подачу газовой смеси при вдохе в легкие;
-	удаление выдыхаемой газовой смеси за пределы внутреннего объема барокамеры;
-	удержание маски на лице при выполнении водолазом работы в барокамере и при нахождении в покое.
Сопротивление дыханию на вдохе в выдохе не должно превышать 40 мм вод.ст. В жилой барокамере
(жилом отсеке) количество дыхательных полумасок должно быть равно количеству водолазов, находящихся в
барокамере и дополнительно одна запасная, в шлюзовой барокамере (шлюзовом отсеке) - не менее четырех
полумасок.
Система должна обеспечивать автоматическое поддержание избыточного давления газовой смеси,
подаваемой на дыхательный автомат, около 10 кгс/см2 независимо от величины давления в барокамере.
Конструкция автомата выдоха для исключения баротравмы легких должна исключать разгерметизацию
автомата с понижением давления выдыхаемого газа не более 40 мм водного столба по отношению к
окружающему давлению.
Система утилизации газовой среды предназначена для сбора в специальных баллонах использованной в
барокамерах, шлюзовых устройствах, системе регенерации и очистки кислородно-азотно-гелиевой среды
(КАГСр) для последующего ограниченного применения утилизированной газовой смеси.
В состав системы утилизации газовой среды барокамер должны входить:
-	жесткий газгольдер с рабочим давлением 200 кгс/см2;
-	мягкий газгольдер с предохранительным клапаном, отрегулированным на избыточное давление 1 кгс/см2;
-	дожимающий мембранный компрессор;
-	стационарные баллоны-хранилища.
Утилизация газовой смеси барокамер должна осуществляться в следующем порядке. Газовая смесь из
барокамеры, шлюзовых устройств и системы регенерации и очистки стравливается в жесткий газгольдер. Из него
-259-
газовая смесь после редуцирования до 1 кгс/см2 должна поступать в мягкий газгольдер. Дожимающим
компрессором газовая смесь из мягкого газгольдера закачивается в стационарные баллоны-хранилища.
Для полной очистки собранной смеси от вредных веществ, кислорода и азота должна применяться
специальная система очистки.
Принцип очистки гелия от примесей других газов может быть основан на абсорбции ненужных примесей
на молекулярном сите под давлением при низкой температуре. Используемые в системе предфильтры до начала
очистки газовой смеси от примесей кислорода и азота должны обеспечивать очистку газовой смеси от паров
воды, оксида углерода, тяжелых органических соединений и диоксида углерода.
Блок газоанализаторов должен обеспечивать определение содержания гелия в газовой смеси, поступающей
на очистку, и содержание гелия на выходе из системы очистки.
Система утилизации газовой среды должна обеспечивать степень очистки гелия не менее 99 % и иметь
производительность не менее 20 м3/час.
Система газоанализа и контроля параметров микроклимата должна позволять проводить анализ газов
и газовых смесей, газовой среды в каждом отсеке барокамеры, подачу на газоанализаторы калибровочных
газовых смесей и газов с нулевым содержанием 02 и СО2, а также осуществлять контроль температуры и
влажности газовой среды в барокамере, регистрацию данных по газовому составу и микроклимату, аварийную
сигнализацию при выходе параметров за предельные значения.
Контроль содержания кислорода, диоксида углерода, гелия, температуры и относительной влажности
каждого отсека барокамеры должен проводиться непрерывно в течение всего времени пребывания водолазов под
давлением.
В состав системы газового контроля должны входить стационарные газоанализаторы на кислород, гелий,
диоксид углерода и вредные примеси, а также переносные на кислород и диоксид углерода. Газовый анализ
может также проводиться с использованием индикаторных трубок и специальных устройств прокачки
анализируемой смеси.
Анализатор кислорода должен показывать содержание кислорода в процентах при установке кислородного
датчика вне барокамеры или в величинах парциального давления кислорода (в кПа, кгс/см2, миллибарах) при
установке кислородного датчика внутри отсека барокамеры.
Для измерения содержания в газовой среде диоксида углерода предпочтительно использовать
газоанализаторы, которые могут производить замер концентрации в сжатом газе в величинах парциального
давления (кПа, кгс/см2, миллибары). Допускается применение газоанализаторов, в которых замер СОг
производится при нормальном барометрическом давлении в процентах или в ppm (миллионных долях по
объему).
Для измерения содержания в газовой среде гелия должен применяться газоанализатор, позволяющий
определять содержание гелия в процентах.
Температурные датчики должны размещаться внутри отсеков барокамер, прибор должен показывать
температуру газовой среды в градусах Цельсия.
Для измерения относительной влажности могут использоваться гигрометры, допущенные к использованию
для замера относительной влажности в процентах в газовой среде под давлением.
Газоанализаторы и необходимая для их работы арматура, приборы для измерения температуры и
относительной влажности размещаются на отдельном щите, при этом для обеспечения безопасности водолазов
для каждого параметра по химическому составу газовой среды должно быть не менее двух газоанализаторов.
Система газоанализа должна обеспечивать контроль состава газовой среды барокамеры и дыхательных
газовых смесей в следующих пределах:
-	по парциальному давлению кислорода в диапазонах:
от 0 до 0,6 кгс/см2 (от 0 до 60 кПа);
от 0 до 1,5 кгс/см2 (от 0 до 150 кПа);
от 0 до 2,5 кгс/см2 (от 0 до 250 кПа);
-	по процентному содержанию кислорода в диапазонах:
от 0 до 5 % объемных;
от 0 до 25 % объемных;
от 0 до 100 % объемных;
-	по парциальному давлению диоксида углерода в диапазонах:
от 0 до 0,006 кгс/см2 (от 0 до 0,6 кПа);
от 0 до 0,02 кгс/см2 (от 0 до 2 кПа);
-	по объемному содержанию диоксида углерода в диапазонах:
от 0 до 5000 ppm (от 0 до 0,5 %);
от 0 до 20000 ppm (от 0 до 2 %);
-260-
-	вредных веществ (оксида углерода, оксидов азота, углеводородов суммарно) - до предельно допустимых
концентраций (например, при нормальном барометрическом давлении, оксидов углерода - до 5,0 мг/м3,
монооксида углерода - до 20,0 мг/м3, окислов азота в пересчете на NO2 - до 5,0 мг/м3, предельных углеводородов
в пересчете на углерод - до 50,0 мг/м3, суммарно углеводородов - до 100,0 мг/м3).
Погрешности не должны превышать:
-	по кислороду:
±	5 % во всех диапазонах измерений парциального давления;
±	1 % во всех диапазонах измерений процентного содержания;
- по гелию:
±	5 % в диапазоне измерения от 0 до 100 %;
±	2 % в диапазоне измерения от 80 до 100 %;
-	по диоксиду углерода:
±	20 % в диапазоне измерений от 0 до 0,006 кгс/см2 (от 0 до 0,6 кПа);
±	10 % в диапазоне измерений от 0 до 20000 ppm (от 0 до 2 %);
±	1 % во всех диапазонах измерений процентного содержания;
-	по вредным веществам (оксиду углерода, оксидам азота, углеводородам суммарно):
±25 % во всех диапазонах измерений.
Для обеспечения контроля состава газовой среды в отсеках барокамер, а также в группах баллонов с
воздухом и газовыми смесями должны быть предусмотрены устройства для отбора проб для анализа.
В составе средств газового контроля должны предусматриваться приборы или устройства для проведения
анализа регенеративных веществ на содержание кислорода и диоксида углерода, а также для анализа химических
поглотителей на содержание в них диоксида углерода.
Контроль параметров микроклимата в газовой среде барокамер проводится в следующих пределах:
-	замер температуры в диапазоне от +15 до +40 °C с точностью ±0,1 °C от измеряемой величины;
-	замер относительной влажности в диапазоне от 0 до 100 % с точностью ±5 % от измеряемой величины;
Контроль величины давления в отсеках барокамер должен обеспечиваться в диапазонах:
-	от 0 до 30 кгс/см2 или большее рабочее давление с точностью ±0,25 % от измеряемых величин;
-	от 0 до 2,5 кгс/см2 с точностью ±0,25 % от измеряемых величин.
При этом шкалы приборов должны быть выполнены в м вод.ст.
Должна быть обеспечена непрерывная регистрация с записью на жесткий диск компьютера следующих
параметров:
-	давление (м вод.ст.);
-	парциальное давление кислорода (кгс/см2 или миллибары);
-	содержание диоксида углерода (% или ppm);
-	температура газовой среды (°C);
-	относительная влажность (%);
Система регенерации и очистки газовой среды барокамеры должна состоять из основной и аварийной
систем, которые могут быть наружными, внутренними и смешанными. Каждая барокамера должна иметь
собственные основную и аварийную системы регенерации и очистки. Указанные системы должны быть
соединены между собой таким образом, чтобы путем соответствующих переключений запорных вентилей
всасывающих и нагнетательных трубопроводов было возможно обеспечить работу любой из систем на любой
отсек барокамеры. Кроме того, целесообразно в схеме основной системы очистки предусмотреть в качестве
дублирующего устройства запасной вентилятор, который может быть подключен вместо основного, вышедшего
из строя, вентилятора.
Основная система регенерации и очистки газовой среды барокамер должна обеспечивать очистку
газовой среды и подогрев ее под рабочим давлением:
-	от диоксида углерода путем химического связывания с известковым химическим поглотителем (ХП-И)
или с помощью других химических реагентов;
-	от оксида углерода путем каталитического окисления СО до СО2 с помощью платинового или
палладиевого катализаторов, или другими каталитическими веществами;
-	от углеводородов и дурнопахнущих веществ путем поглощения их активированным углем или любыми
другими способами;
-	от пыли с помощью пылевых фильтров;
-	от микробных клеток с помощью специальных фильтров;
-	от избыточного содержания паров воды путем поглощения их силикагелем или путем конденсации.
Основная система очистки должна включать в себя:
-	фильтр для удаления оксида углерода;
-261 -
-	фильтр для поглощения диоксида углерода, углеводородов и дурнопахнущих веществ;
-	фильтр для удаления избытка паров воды;
-	противопылевой фильтр;
-	противомикробный фильтр;
-	подогреватель газа;
-	электровентилятор;
-	комплекс регенерации силикагеля фильтра (в случае использования фильтра с силикагелем);
-	байпасную систему, обеспечивающую регуляцию скорости циркуляции газовой среды через систему
очистки.
Циркуляция газовой среды барокамер через систему очистки должна осуществляться в следующем
порядке: газовая смесь засасывается электровентилятором через фильтр, заполненный ХП-И, затем смесь
поступает последовательно через фильтры для удаления влаги, запахов, оксида углерода и микрофлоры, через
подогреватель газовой среды и из него в барокамеру.
Общими для всех фильтров, поглощающих СО2 и вредные вещества, являются компоненты заряжаемой в
них шихты.
Наиболее широко используются следующие виды поглотителей:
Химический поглотитель известковый (ХП-И) - зернистый продукт белого или светло-серого цвета с
диаметром зерен от 1 до 6,5 мм. Предназначен для удаления диоксида углерода (углекислого газа) и частично
оксидов азота. Поступает в металлических барабанах. Крышки отверстий барабанов закрыты и проклеены
изоляционной лентой. Барабаны с ХП-И должны храниться в закрытых сухих помещениях. Гарантийная
сохранность ХП-И по ГОСТ - один год. При хранении ХП-И не теряет своих основных физических и химических
свойств до 5 лет. При длительном или неправильном хранении ХП-И насыщенность его диоксидом углерода
увеличивается, прочность зерен несколько уменьшается, что приводит к образованию пыли и крошек.
Древесный активированный уголь марок АГ-2 или БАУ готовится из скорлупы миндального ореха и
представляет собой мелкозернистый порошок, обладающий большой адсорбционной способностью, служит
носителем катализатора. Суммарный объем пор - не менее 1,7 см3/г, насыпная плотность - не более 240 г/дм3.
Купромит готовится путем пропитки активированного угля сернокислой медью (CuSO4) с последующей
сушкой. Содержание CuSO4 составляет не менее 7 %. Купромит является специфическим поглотителем аммиака
и аминов, с которыми CuSO4 образует комплексные соединения, а также поглотителем сероводорода.
Силикагель марки КСМ - гранулированный прокаленный гель диоксида кремния SiO2. Он нерастворим, не
набухает в воде, обладает чрезвычайно пористой структурой, улавливает остатки масел и паров воды после
прохождения через влагомаслоотделитель компрессора. Перед засыпкой в кассету фильтра силикагель
просушивают при температуре 130 °C до получения плотности не более 0,8 г/см3.
Активный глинозем применяется наряду с силикагелем в качестве сорбента для осушки кислорода от влаги
при наполнении малолитражных баллонов аппаратов с замкнутой схемой дыхания с помощью транспортных
баллонов.
Для очистки газовой среды от вредных веществ (оксида углерода, углеводородов, аммиака, оксидов азота,
сероводорода) допускается применение специальной системы очистки.
Бактериальный фильтр должен иметь фильтрующий элемент с порогом фильтрации микрочастиц
диаметром 0,2 микрона. В системе должно быть предусмотрено устройство для отключения бактериального
фильтра в целях его очистки от засорения в условиях нормального барометрического давления.
Подача кислорода при обогащении им газовой среды барокамеры должна осуществляться автоматически
или ручным способом с использованием демпферного баллона через трубку, подключенную к выходу газовой
смеси после подогревателя.
При работе системы очистки концентрация вредных веществ в газовой среде при любом давлении в
барокамере не должна превышать величин ПДК. Система очистки газовой среды от вредных веществ должна
обеспечивать объемный расход газовой среды через фильтры не менее 5 м3/ч на одного человека, находящегося в
барокамере, во всем диапазоне давлений. Для очистки газовой среды от СО2 газовый поток должен быть не менее
10-15 м3/ч в расчете на каждого водолаза, находящегося в барокамере, или 2-3-кратного обмена газовой среды в 1
ч. При этом скорость потока газовой смеси в отсеках барокамеры не должна превышать 0,1 м/с.
Аварийная система очистки должна производить очистку газовой среды от СО2. Она должна
устанавливаться в каждом отсеке барокамеры и обеспечивать очистку газовой среды от СО2 без перезарядки
патронов с ХП-И в течение не менее 6 ч.
Аварийная система очистки должна включать:
-	фильтр для поглощения диоксида углерода;
-	электровентилятор.
Аварийный электровентилятор в основной системе регенерации и очистки предназначен для замены
вышедшего из строя электровентилятора основной системы. Устройство аварийных вентиляторов аналогично
электровентиляторам основной системы регенерации и очистки. Время замены электровентилятора не должно
-262-
превышать 1 ч. Для обеспечения работы системы регенерации и очистки при замене электровентилятора должны
быть предусмотрены соответствующие технические устройства.
Для внештатной аварийной ситуации - отключения электропитания в барокамере - должны быть
предусмотрены индивидуальные или коллективный аппараты очистки выдыхаемой газовой смеси от диоксида
углерода, вредных веществ, а также обогащения газовой среды барокамер кислородом. В этих аппаратах
побудителем расхода является сам человек. Такие аппараты разработаны в ГНЦ РФ-ИМБП РАН.
Система кондиционирования газовой среды в барокамерах предназначена для поддержания в
барокамере заданной температуры и относительной влажности. Система кондиционирования, как правило,
совмещается с системой регенерации и очистки газовой среды в барокамере.
Система кондиционирования должна иметь в своем составе нагреватель для повышения температуры ДГС,
систему холодной воды или хладагентов для системы осушки газовой среды и снижения ее температуры.
Нагреватель должен иметь нагревательный элемент, обеспечивающий нагрев газовой среды от 0 до 50 °C, и
устройство для регулировки степени нагрева и автоматического поддержания заданной температуры газовой
среды.
Влагопоглотители должны иметь производительность из расчета среднесуточного выделения влаги одним
человеком. Кроме того, влага выделяется при работе системы регенерации и очистки, пары воды попадают в
жилой отсек из шлюзового отсека при пользовании умывальником, туалетом и при освобождении от снаряжения
после выхода из ВК, а также в период помывки водолазов в душе. После интенсивного поступления влаги в
жилой отсек она должна быть удалена в течение не более 30 мин. Влагоотделители конденсационного типа
должны быть снабжены дренажной системой для слива конденсата. Осушители сорбционного типа,
размещаемые, как правило, вне барокамеры, должны быть дублированы и обеспечивать поддержание заданных
величин относительной влажности в барокамере в течение не менее 12 ч каждый. Регенерация сорбента
осушителя должна осуществляться за время не более 8 ч.
Средняя температура внутренних поверхностей отсеков барокамер не должна отличаться от температуры
газовой среды более чем на 1 °C. Температура поверхностей оборудования жилой барокамеры (жилого отсека),
систематическое прикосновение к которым обусловлено производственной необходимостью, не должна
превышать 35 °C.
Пульт управления и контроля барокамер включает в себя:
-	панели подачи и стравливания газов и газовых смесей для каждого отсека барокамеры;
-	систему поддержания заданного состава кислорода в газовой среде барокамер;
-	систему газоанализа в газовой среде О2, Не и СО2;
-	систему контроля параметров микроклимата.
На каждой панели подачи и стравливания газов и газовых смесей в барокамере размещаются запорные
вентили, редукторы, манометры и трубопроводы, которые обеспечивают:
-	повышение давления в барокамере со скоростью от 0 до 5 кгс/см2 в 1 мин;
-	снижение давления в барокамере со скоростью до 0 до 3 кгс/см2 в 1 мин;
-	раздельную подачу в каждый отсек барокамеры гелия, воздуха, кислорода и дыхательных газовых смесей
на СДС для дыхания водолазов в аварийных случаях;
-	замер давления в каждом отсеке барокамеры с помощью манометров.
Подача в барокамеру каждого газа и газовой смеси осуществляется по собственному трубопроводу с
запорным вентилем через редуктор в отсек барокамеры.
Снижение давления в барокамере должно проводиться через два вентиля: один должен обеспечивать
быстрое снижение давления (3 кгс/см2 в 1 мин), второй вентиль - проведение медленной, непрерывной
декомпрессии.
Давление в каждом отсеке барокамеры должно контролироваться манометрами, которые устанавливаются
как на панели щита, так и внутри барокамеры. На каждой панели щита должно быть установлено по 2 манометра
со шкалами 0-25 м вод.ст. и 0-350 м вод.ст. (для спусков на глубины до 300 м) или 0-250 м вод.ст. (для спусков на
глубины до 200 м) с точностью ±0,25 % от измеряемой величины. По мере повышения давления в барокамере
должно быть предусмотрено устройство для ручного отключения манометра со шкалой 0-25 м вод.ст., шкала
которого уже не обеспечивает измерение достигнутого давления в отсеке барокамеры. При снижении давления
должна обеспечиваться возможность включения указанного манометра по мере достижения соответствующей
величины давления.
Панели пульта управления должны быть сконструированы таким образом, чтобы оптимально обеспечивать
удобство и эргономичность обозревания и контроля всех параметров, а также свободное управление вентилями и
другими элементами пульта. Например, усилие, прилагаемое для открытия и закрытия вентилей кранов и
редукторов, не должно превышать 10-15 % от максимальной силы, прилагаемой оператором к рычагу в заданном
направлении движения.
-263 -
В конструкции органов управления должна быть предусмотрена блокировка, исключающая возможность
случайного включения и отключения жизненно важных устройств.
На панели пульта управления и контроля должна быть схема функциональной связи управляемого объекта,
органов управления и средств отображения информации.
Санитарно-фановая система предназначена для обеспечения водолазов, находящихся в барокамере под
давлением, мытьевой водой в душе и умывальнике, а также для смыва унитаза.
Запасы воды должны рассчитываться с учетом следующих минимальных норм ее расхода на одного
водолаза в сутки:
-	для питья - 2 л;
-	для умывания и уборки жилой барокамеры (жилого отсека) - 12 л;
-	для промывки унитаза - 18 л;
-	для санитарной обработки жилой барокамеры (жилого отсека) и помывки водолазов - 65 л.
В комплект системы водоснабжения и сточных вод входят:
-	баки холодной и горячей воды объемом не менее 120-150 л каждый;
-	умывальник, душ, унитаз и бачок с дезраствором объемом 10 л;
-	баллон объемом не менее 5 л для сбора сточных вод из умывальника и унитаза;
-	демпферный баллон объемом не менее 50 л;
-	дренажная система.
Баки холодной и горячей воды, а также демпферный баллон устанавливаются снаружи барокамеры. На них
монтируются манометры, предохранительные клапаны, срабатывающие при превышении установленного
давления, и указатели уровня содержимого в баках. Не допускается сообщение демпферного баллона с
барокамерой.
Оба водяных бака заполняются судовой мытьевой водой, давление в них должно на 2 кгс/см2 превышать
давление в барокамере.
Дезраствор в бачке готовится из перманганата калия и воды для умывальника (10-12 кристалликов на литр
до достижения розового цвета) и используется для дезинфекции унитаза, умывальника и подпоельного
пространства после принятия душа. Сточная вода из умывальника и содержимое унитаза опорожняется
водолазом вручную в баллон, находящийся в барокамере, а из него вместе с водой после помывки и
скапливающимся конденсатом - в демпферный баллон дежурным инженером СЖО, а затем в систему сточных
вод.
Противопожарная система барокамер предназначена для тушения пожара в случае его возникновения в
барокамере с помощью пены или воды.
Система пожарной сигнализации должна обеспечивать обнаружение начала пожара в барокамере и
предпосылок возгорания (дыма, повышенной температуры), а также подачу аварийного сигнала на пульт
управления ГВК за время не более 1 с.
Система водораспыления должна обеспечивать подачу и распыление пресной воды во всех отсеках
барокамеры за время не более 1 с от момента ее включения.
В состав системы водораспыления должны входить:
-	резервуары с водой под давлением на 5-7 кгс/см2 (0,5-0,7 МПа) больше давления в барокамере;
-	трубопроводы и арматура, размещенные в барокамере;
-	распылители, обеспечивающие равномерное распыление воды по всему объему барокамеры;
-	устройства управления и контроля.
Расположение распылителей в барокамере должно обеспечивать равномерное орошение с интенсивностью
не менее 0,2 л/с на 1 м2 всех внутренних поверхностей отсеков с временем непрерывной работы не менее 1 мин.
Резервуары с водой емкостью не менее 500 л должны устанавливаться вне барокамеры и иметь автономный
запас сжатого воздуха (или гелия, что предпочтительнее) для выдавливания воды, а также устройства для
измерения давления и уровня воды. Давление воды перед распылителями должно поддерживаться на 3 кгс/см2
(0,3 МПа) больше давления газовой среды в барокамере.
Пуск системы водораспыления должен осуществляться как с пульта управления барокамерой, так и с места
расположения резервуаров.
Вместо системы водораспыления или в дополнение к ней может использоваться пенное пожаротушение.
Оно может осуществляться с помощью огнетушителей, размещаемых не менее чем по одному в каждом отсеке.
В состав огнетушителя должны входить:
-	баллон объемом 3-4 л с рабочим давлением 200 кгс/см2, заполненный чистым гелием и имеющий редуктор
и запорный клапан;
-	баллон емкостью 10 л, заполненный водным раствором специального нетоксичного порошка, образующий:
с водой эмульсионный раствор, и шланг для выпуска пены;
- 264 -
-	шланг для подачи гелия в баллон с раствором.
При возгорании эффективным является использование индивидуальных и коллективных аппаратов очистки
выдыхаемой газовой смеси от диоксида углерода, вредных веществ, а также обогащения газовой среды
барокамер кислородом. При возникновении задымления на патрубок вдоха в них устанавливается штатный
фильтр поглощения продуктов горения.
Система электроснабжения
Силовая электрическая сеть должна обеспечивать питание потребителей электроэнергией заданной
мощности в течение заданных ресурсов и срока службы во всех предусмотренных режимах использования
барокамер, а также функционирования устройств, агрегатов, приборов, средств контроля и управления, связи и
других средств.
В качестве основного источника электроэнергии должна использоваться основная система энергопитания
помещения с переменным трехфазным током частотой 50 Гц и напряжением до 380 В. Для бесперебойного
питания всех потребителей помимо основного должен быть предусмотрен резервный (аварийный) источник
электроэнергии.
Мощность аварийного источника питания и запасы топлива должны быть достаточными для того, чтобы
обеспечивалось бесперебойное электропитание в течение всего времени декомпрессии от максимального
давления в барокамере до 0 м, а при проведении лечебной рекомпрессии - не все время ее проведения. Как
правило, мощность такого генератора составляет 100 кВт
Освещение барокамер должно осуществляться наружными приборами с лампами накаливания или
щелевыми световодами, которые не должны нагревать стекла иллюминаторов до температуры, при которой запас
прочности стекла уменьшается менее четырехкратного.
Внутри барокамер устанавливаются стационарные и переносные световые приборы в герметичном
исполнении, а также световые приборы в защищенном исполнении с лампами, рассчитанными на давление,
равное испытательному давлению барокамеры. Данные приборы должны питаться от сети освещения
постоянного или переменного тока не более 24 В. Применение газоразрядных ламп внутри барокамер
запрещается. Электрическое оборудование должно безотказно работать в гипербарических газовых средах при
относительной влажности до 100 % и температуре до +40 °C.
Допускается совмещение светильников основного и аварийного освещения.
Общая освещенность отсека должна быть не менее 75 люкс от ламп накаливания.
Система связи и телевидения
На посту руководителя водолазного спуска должна быть телефонная станция для связи со следующими
абонентами:
-	с водолазами, находящимися в барокамере;
-	с отдаленными постами обеспечения СЖО.
Система телефонной связи руководителя спуска с водолазами должна иметь:
-	телефонную станция с корректором речи (обеспечивающее разборчивость речи водолазов не менее 90 %)
в гелиевой среде, устанавливаемую снаружи барокамеры;
-	наушники и аппаратуру громкоговорящей связи, устанавливаемые внутри каждого отсека барокамеры;
-	индивидуальные прикроватные щитки для подключения наушников, регуляторов громкости
радиопередач, имеющие кнопки аварийного вызова руководителя спуска.
Стационарная видеотелевизионная система должна состоять из передающих камер (установленных таким
образом, чтобы обеспечивать максимальный угол обзора внутри отсеков), микрофонов, видеоконтрольных
устройств, видеомагнитофона, кабельной связи и должна обеспечивать наблюдение за водолазами в отсеках БК
автономности, а также возможность постоянной (24 ч в сутки) записи изображения и звука.
Система медицинского контроля предназначена для осуществления контроля состояния здоровья
водолазов, находящихся в барокамере.
В комплект медицинской системы контроля должны входить следующие узлы:
-	аппаратура для регистрации жизненно-важных физиологических параметров, устанавливаемая снаружи
барокамеры (блоки усилителей для регистрации ЭЭГ, ЭКГ и частоты дыхания, блок для измерения
артериального давления, блок для измерения температуры тела, ультразвуковой блок для регистрации газовых
пузырьков в крови, блок сигналов тревоги по частоте пульса и частоте дыхания, компьютер);
-	кабель и герморазъем для подключения аппаратуры к щитку, размещенному в жилом отсеке барокамеры;
-	щиток, размещенный внутри жилого отсека барокамеры, для подключения электродов и датчиков,
закрепленных на водолазе;
-265 -
-	комплект электродов для регистрации ЭЭГ и ЭКГ, датчиков для регистрации температуры кожных
покровов и ротовой полости, регистрации дыхания, артериального давления, ультразвуковой датчик для
улавливания газовых пузырьков в кровеносном русле.
Аппаратура должна позволять регистрировать ЭЭГ в двух отведениях, ЭКГ в стандартных, униполярных и
в грудных отведениях, температуру кожи в двух точках, температуру в ротовой полости, частоту дыхания,
артериальное давление по способу Короткова, наличие газовых пузырьков в крови методом ультразвуковой
локации, желательно актограмму во время сна с каждой койки и записывать полученные данные в цифровом виде
параллельно с данными давления, газового состава и микроклимата в отсеках барокамеры.
Для подключения аппаратуры медицинского контроля в барокамерах должны предусматриваться
специальные гермовводы, а кабели электрофизиологической аппаратуры должны иметь заземление.
Водолазно-медицинский барокомплекс длительного пребывания и переносная транспортная
барокамера нового поколения
Действующие сегодня барокомплексы берегового и судового базирования представляют собой довольно
сложные по эксплуатации и масштабные по весогабаритным параметрам сооружения. Для управления такими
комплексами требуется не менее 3-4 инженеров в смену. Стоимость таких комплексов достаточно высока. В
настоящее время количество глубоководных водолазных спусков на глубины 200-300 и более метров
значительно сократилось. С другой стороны, широкое развитие дайвинга и водолазных работ до 60 м резко
увеличили количество людей, подвергающихся действию факторов повышенного давления, с недостаточной
квалификационной подготовкой, что привело к возникновению разнообразных форм ДКБ, в том числе из-за
отсутствия барокамер на месте спусков, что увеличило количество отсроченных на несколько суток после
возникновения случаев декомпрессионной болезни. Такие отсроченные формы декомпрессионной болезни
эффективно лечить разработанным В.В.Смолиным и его учеником Г.М.Соколовым методом ДП. Для более
широкого использования этого метода необходимо было создать компактный и удобный в эксплуатации
водолазно-медицинский барокомплекс длительного пребывания, основная и эксплуатационная стоимость
которого были бы значительно ниже штатных глубоководных водолазных комплексов.
ЗАО «СКВ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН» на базе барокамеры ПДК-2У был разработан первый
отечественный водолазно-медицинский барокомплекс длительного пребывания «Малыш» (рис. 3.16.).
Комплекс рассчитан на пребывание двух человек (в аварийной ситуации - четырех) до 12 суток под давлением до
10,0 кгс/см2 в атмосфере сжатого воздуха и кислородно-азотно-гелиевой среды. Комплекс оснащен аппаратурой
оперативного медицинского контроля, полным комплектом СЖО, системой подачи пострадавшему
подогреваемой кислородно-гелиевой смеси под давлением, специальными укладками водолазного врача.
Барокомплекс «Малыш» в штатном режиме эксплуатируется одним человеком.
Рис. 3.16. Водолазно-медицинский барокомплекс длительного пребывания «Малыш»: а) ПДК-2У во время
модернизации, на переднем плане медицинские укладки, б) водолазный врач Н.Н.Шереметова на вахте при
лечении пациента методом длительного пребывания, на заднем плане пост дежурного врача с системами
оперативного медицинского контроля, газового состава и микроклимата, круглосуточной регистрации видео- и
аудио- информации.
-266-
Рис. 3.16. (продолжение) в) блок очистки ДГСр от СОг и вредных веществ, унитаз, блок кондиционирования,
г) в отсеке над койкой умывальник, на койке аварийная система очистки и блок штатной системы очистки.
Отдаленность проведения водолазных спусков и увеличение заболеваемости декомпрессионной болезнью
связаны также с отсутствием барокамер, находящихся в одном часе доставки пострадавшего от места спуска.
Этот пробел в организации системы транспортировки и оказания помощи в России должен быть
ликвидирован созданием переносной мобильной барокамеры.
Переносными камерами (рис. 3.17.) считаются все барокамеры весом до 200 кг. Основное требование, которое предъявляется ко
всем конструкциям - камера должна выдерживать давление не менее 2,5 атм. Кроме того, она должна быть легкой, надежной и доступной.
В зависимости от конструктивного типа все транспортировочные камеры делятся на следующие группы:
А) цилиндрические,
Б) конусообразные,
В) телескопические,
Г) комбинированные, когда в цилиндрическую часть вкладывается конусообразная,
Д) комбинированные, состоящие из сферы и жестко соединенной с нею конической части,
Е) эластичные,
Ж) мягкие.
Первые попытки создать мягкую транспортировочную барокамеру были предприняты еще в 1913 году в Германии. Надувная
камера на одного человека представляла собой гибкую емкость, изготовленную из той же ткани, из которой делались водолазные
костюмы. В рабочем состоянии конструкцию должна была фиксировать сеть из цепей. Попытка оказалась неудачной - в водолазной
практике этот тип барокамер не получил распространения из-за «сырой» идеи и несовершенства технологий того времени. В 70-х годах XX
века эксперимент по созданию такой конструкции пытались повторить в США. Разработки ведутся и по сей день. Ученые и инженеры в
Великобритании пошли несколько иным путем - они разработали камеру, которая, по сути, является спасательным костюмом: в
герметичный комбинезон нагнетается давление и уже в таком виде пострадавшего можно транспортировать до ближайшего бароцентра.
Рис. 3.17. Транспортные барокамеры.
Такая барокамера могла бы доставляться в любое место проведения водолазных спусков, а при
транспортировке пострадавшего в стационарные барокомплексы, иметь СЖО, позволяющую пострадавшему
находиться под давлением до 12-16 часов. Кроме того, такая барокамера должна быть рассчитана на рабочее
давление, которое соответствует первому лечебному режиму рекомпрессии - 5 кгс/см2. Такая барокамера была
разработана в России ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН». Переносная транспортируемая барокамера с
тканевой оболочкой «Малышка» (рис. 3.18.) общим весом 80 кг с рабочим давлением 5,0 кгс/см2
(испытательным давлением 10,0 кгс/см2) оснащена автономным электропитанием, запасом сжатого воздуха,
кислорода для дозированной подачи, системой очистки газовой среды от СОг и вредных веществ, контролем
температуры, содержания кислорода и углекислого газа, телемонитором, электроподогреваемым спальным
мешком и санитарно-гигиеническим устройством. Пострадавший может находиться в такой камере под
-267-
давлением до 16 часов, при том, что лучшие зарубежные образцы рассчитаны на пребывание в течение не более 2
часов под давлением не более 2 кгс/см2 в атмосфере чистого кислорода.
в	г
Д	е
Рис. 3.18. Транспортная барокамера «Малышка»: а) пульт управления и контроля, б) барокамера в сложенном
виде, в) внутренний вид барокамеры, г) испытания готового образца барокамеры, стоят справа налево
М.М.Бондаренко, Г.И.Одиноков, А.В.Девятко, д) инженер Ф.А.Смелов и врач Р.Р.Амиров перемещают
транспортную барокамеру с испытуемым в водолазно-медицинский барокомплекс ДП, е) расположение
транспортной барокамеры «Малышка» в отсеках водолазно-медицинского барокомплекса.
-268-
В собранном виде камера представляет собой крупный шар белого или оранжевого цвета, который при необходимости распадается
на две полусферы, между которыми находится специальная ткань, на которую приходится основная нагрузка. Для тканной оболочки
«Малышки» использован отечественный материал армалон, который на 20 % прочнее кевлара. В конструкции барокамеры успешно
решена проблема недостаточной герметичности соединения материалов: металла и ткани.
При своих более чем скромных размерах (вес - 50 кг, длина - 215 см, диаметр - 63 см, объем - 550 л), камера обладает всеми
необходимыми системами жизнеобеспечения, что гарантирует относительно комфортные условия для того, кто в ней находится. В камере
есть свет, что очень важно для психологического состояния пациента. С помощью системы терморегулирования, основными
компонентами которой являются спальник с электроподогревом, силикагель и блок с ХПИ., можно задавать параметры микроклимата. В
«Малышке» есть полноценная система очистки газовой среды - из камеры выводятся оксид и диоксид углерода, в зависимости от
«глубины» содержание вредных веществ поддерживается в заданных пределах, устраняются различные запахи. Подача воздуха в камеру
обеспечивается двумя спаренными баллонами, общий объем которых составляет 14 л. Рабочее давление, на которое они рассчитаны -
300 атм. Обогащение воздушной среды кислородом происходит с помощью 2-литрового баллона - одного из компонентов кислородной
системы. Имеются датчики влажности и температуры и газоанализатор, оценка состава дыхательной среды может проводиться
непрерывно. Камера оборудована системой видеоконтроля и связи, что обеспечивает постоянное наблюдение врача и контакт с
пострадавшим.
Эта барокамера является необходимым звеном для создания комплексной Российской системы спасения,
транспортировки и лечения пострадавших водолазов и подводников (см. раздел «Медицинское обеспечение
водолазных спусков»).
Характеристики основных типов медицинских барокамер для проведения гипербарической оксигенации,
баротерапии и хирургических операций под давлением, а также дыхательных лечебных аппаратов и устройств
будут представлены в главе БАРОТЕРАПИЯ.
Раздел 2. Медицинское обеспечение водолазных спусков.
«Легче предупредить, чем лечить» - трудно не согласиться с этим общеизвестным утверждением.
Именно поэтому в водолазном деле важная роль отводится профилактике специфических и неспецифических
заболеваний и именно поэтому так важно знать основные принципы медицинского обеспечения водолазных
спусков и водолазов на всех этапах подготовки, проведения, окончания работ и в межспусковой период, где
деятельность врача является частью водолазной технологии.
Основные принципы организации медицинского обеспечения водолазных спусков.
Общее руководство медобеспечением водолазов осуществляет Министерство здравоохранения и
социального развития Российской Федерации, которое поручило практическую организацию системы
медицинского обеспечения людей, подвергающихся действию факторов гипербарии, а также контроль
деятельности в этой сфере Федеральному медико-биологическому агентству (ФМБА) России. Для этого в
ФМБА России создан отдел космической и водолазной медицины.
В России пока отсутствует врачебная специальность, которой законодательно предписана организация
медицинского обеспечения работ в условиях повышенного давления, практическое оказание квалифицированной
помощи пострадавшим от действия факторов повышенного давления, применение в лечении пострадавших в
условиях гипербарии, а также соматических больных методов баротерапии и использование при этом
медтехнологий лечения дыхательными газовыми смесями. Вопрос введения такой специальности и вида
медицинской деятельности в настоящее время активно обсуждается и решается в Минздравсоцразвития
Российской Федерации.
Кто же тогда осуществляет этот вид медицинской деятельности на практике? В ВМФ и силовых ведомствах
медицинским обеспечением водолазных работ занимаются врачи-спецфизиологи, которых готовят на кафедре
физиологии подводного плавания Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова. Возглавляет систему
медицинского обеспечения Главный водолазный врач ВМФ. В гражданских ведомствах медицинским
обеспечением водолазных спусков занимаются врачи-лечебники разных специальностей и фельдшера,
прошедшие курс повышения квалификации «Медицинское обеспечение водолазных спусков до 60 метров» на
кафедре морской и подводной медицины Санкт-Петербургской академии последипломного образования и
кафедре водолазной медицины и лечения газовыми смесями Института повышения квалификации ФМБА России.
Если на предприятии, ведущем водолазные работы, возникает необходимость в медицинском обеспечении
водолазов, то этим предприятием заключается контракт с любым лечебно-профилактическим учреждением
(ЛПУ), у которого есть соответствующие лицензии и сертификаты на деятельность такого рода.
Если ЛПУ обслуживает более 20 водолазных станций, создается водолазно-медицинский кабинет, в штат
которого входит врач-специалист. Он же является председателем или зам. председателя водолазно-медицинской
комиссии (ВМК).
Задачами ВМК является первичное и периодическое освидетельствование водолазов и водолазных врачей. ВМК может быть
центральной, региональной и ВМК лечебно-профилактического учреждения.
-269-
Если водолазных станций менее 20, то необходимости в создании кабинета нет - выполнение обязанностей
водолазного врача возлагается на председателя ВМК или на одного из врачей ЛПУ, имеющих документ о
повышении квалификации по вопросам медицинского обеспечения водолазных спусков.
Для медицинского обеспечения водолазных спусков и водолазов в межспусковой период непосредственно
на предприятии или на месте выполнения водолазных работ по совместному решению предприятия и лечебно-
профилактического учреждения могут организовываться водолазные врачебные и фельдшерские здравпункты.
Межспусковой период - это время, в течение которого не проводятся водолазные спуски, связанные с выполнением работ. Однако
в этот период выполняются основные санитарно-гигиенические, противоэпидемические и лечебно-профилактические мероприятия и
проводятся тренировочные спуски.
Водолазный врачебный здравпункт
•	создается на отдельном предприятии или для нескольких предприятий из расчета 1 здравпункт на 5-10
водолазных станций в составе заведующего, 2 врачей, фельдшера или медсестры;
•	развертывается непосредственно на месте выполнения водолазных работ, а также при аварийно-
спасательных работах.
Водолазный фельдшерский здравпункт
•	создается в подразделениях предприятия из расчета 1 здравпункт на 1-4 водолазные станции (одного или
нескольких предприятий);
•	развертывается на месте выполнения водолазных работ независимо от количества водолазных станций в
следующих случаях:
о в случае проведения водолазных спусков в особых условиях:
а)	погружение водолаза в агрессивные жидкости (нефть и нефтепродукты, хозяйственно-бытовые
сточные воды);
б)	погружение водолаза в растворы повышенной плотности, горные выработки шахт и туннели,
жидкости с высокими и низкими температурами, узкие и стесненные места;
в)	спуски в штормовых условиях;
о при спусках в опасную в эпидемиологическом отношении воду;
о при спасательных работах, связанных со спасением людей (в случае невозможности организации
врачебного здравпункта).
Где находиться во время водолазных работ - на предприятии или в больнице, врач (фельдшер) решает сам,
но, помня о том, что в любой момент может потребоваться его присутствие или консультация, он должен
сообщить о своем местонахождении и контактных телефонах дежурному врачу больницы, оперативному
дежурному предприятия (учреждения) и руководителю водолазных спусков.
Если на предприятии не хватает медицинских специалистов, руководители водолазных спусков могут
пройти обучение принципам профилактики заболеваний водолазов и оказания первой помощи на курсах при
специализированных кафедрах.
Руководителем водолазных спусков может быть водолазный специалист, водолаз 1-го класса, водолаз 2-го класса I-II групп
специализации водолазных работ.
Основными мероприятиями по оказанию первой помощи, проведение которых возлагается на руководителя
водолазных спусков на месте возникновения заболевания и в период транспортировки пострадавшего, являются:
о извлечение пострадавшего из воды,
о освобождение его от водолазного снаряжения,
о срочное помещение в барокамеру,
о восстановление и поддержание функций жизненно важных систем организма.
Если на момент происшествия на водолазной станции нет врача (фельдшера), руководитель водолазного
спуска должен организовать лечебную рекомпрессию и вызвать врача.
Медицинское обеспечение на разных этапах водолазных спусков
Водолазный спуск можно разбить на несколько этапов:
•	предварительная подготовка к спуску
•	окончательная подготовка к спуску
•	одевание водолаза
•	собственно погружение
•	пребывание и работа на грунте
•	подъем и декомпрессия
•	последекомпрессионный период
И на каждом из этих этапов необходимо помнить о профилактике заболеваний и травм водолазов, а в
случае их возникновения - уметь грамотно оказать первую помощь.
-270-
Медицинское обеспечение на этапе предварительной подготовки к водолазным спускам
Этап предварительной подготовки к спуску - это время от момента получения указания на проведение
водолазных работ до прибытия плавсредства или иного транспортного средства к месту работ.
Он включает в себя следующее:
•	проверку наличия на водолазной станции медицинской документации;
На каждой водолазной станции должны быть следующие документы:
-действующие «Единые правила безопасности труда на водолазных работах. Часть II. Медицинское обеспечение водолазов»,
-	журнал медицинского обеспечения водолазов,
-	личные медицинские книжки водолазов.
•	проверку укомплектованности водолазной аптечки (если в штате есть врач, то укладки водолазного врача)
- при необходимости ее пополнение недостающими инструментами, медикаментами и перевязочным
материалом;
•	проверку наличия у каждого водолаза специального страхового полиса на случай заболевания,
несчастного случая под водой, транспортировки пострадавшего и лечения в барокамере под давлением в
страховой компании, занимающейся таким видом страхования (например, страховая компания «Стандарт-
резерв», имеющая опыт такой работы в России около 10 лет);
•	проверку численности водолазов на водолазной станции и их готовность к предстоящим спускам (сюда
относится проверка записей в личных книжках и в личных медицинских книжках водолазов, которые
свидетельствуют о наличии допуска к спускам);
•	проверку наличия сжатого воздуха, необходимого для проведения водолазных спусков и лечебной
рекомпрессии с учетом возможности пополнения запасов;
•	в особых случаях (речь о них пойдет ниже) - проверку наличия и готовности к использованию экспресс-
анализатора;
•	контроль качества сжатого воздуха;
•	уточнение местонахождения дежурной барокамеры (если ее нет на месте спуска) и готовности средств
для транспортировки пострадавшего водолаза к месту ее расположения;
•	поверку наличия на средстве доставки пострадавшего кислородного ингалятора или дыхательного
аппарата с запасом кислорода для оксигенотерапии в период транспортировки к барокамере;
•	извещение водолазного врача (фельдшера) здравпункта о месте проведения водолазных спусков, глубине
спусков и ориентировочных сроках проведения работ;
•	получение эпидемиологической характеристики акватории и принятие решения о возможности
использования «мокрых» костюмов;
•	ознакомление всех участников с полученными данными об особенностях акватории, в которой
планируется проведение работ;
• принятие участия в составлении проекта суточного плана водолазных спусков.
Расчет запасов воздуха. Одной из процедур предварительной подготовки спуска является расчет расхода
воздуха - необходимо четко представлять, сколько воздуха понадобится на спуск, сколько уйдет на
декомпрессию, сколько может понадобиться для лечебной рекомпрессии. Этот расчет зависит от типа и режима
снаряжения.
Расчет расхода воздуха на спуск водолаза в вентилируемом снаряжении. В зависимости от тяжести
выполняемой работы расход воздуха должен составлять от 80 до 120 л/мин под давлением, равным глубине
погружения.
Расход воздуха на
спуск водолаза
в вентилируемом
снаряжении
Подача
воздуха во
время спуска
и при
декомпрессии
под водой
Декомпрессия
в барокамере
Можно приблизительно рассчитать расход воздуха во время пребывания на грунте по формуле:
Q q • t • Рсп
где Q - расход свободного воздуха за время пребывания на глубине спуска в литрах;
q - минутный расход свободного воздуха при нормальном давлении, л/мин;
-271 -
t - время пребывания водолаза на глубине спуска, мин;
Рсп - абсолютное давление на глубине спуска, кгс/см2.
Так, если водолаз в трехболтовом водолазном снаряжении выполняет тяжелую работу на грунте на глубине 30 м в течение 30 мин
при q = 120 л/мин, то определить расход свободного воздуха за период работы на грунте можно по формуле Q = q • t • Pen = 120 • 30 • 4 =
14 400 л = 14,4 мз.
Минутный расход подаваемого водолазу воздуха (объем вентиляции скафандра) определяется по величине
падения давления в баллоне за определенный период времени. Зная объем баллона, величину падения давления и
время, в течение которого проводилось определение расхода воздуха, можно рассчитать объем воздуха,
подаваемого водолазу, по формуле:
q = V6(PH-P0)/(tPcn)
где q - минутный расход сжатого воздуха, л/мин;
Уб - объем баллона, л;
Рн - начальное давление воздуха в баллоне, кгс/см2;
Ро - остаточное давление воздуха в баллоне, кгс/см2;
t - время расхода (замера), мин;
РСп - абсолютное давление на глубине спуска, кгс/см2.
Например, водолаз находится на глубине 50 м (Рсп = 6 кгс/см2). Воздух водолазу подается из баллона объемом 40 л (Ve = 40 л).
Замер расхода воздуха проводился в течение 5 мин (t = 5 мин). Начальное давление воздуха в баллоне составляло 100 кгс/см2 (Рн = 100
кгс/см2), остаточное давление Ро = 25 кгс/см2. Тогда минутный расход сжатого воздуха составит: q = Ve (Рн - Ро) / (t • Рсп) = 40 • (100 - 25) / (
5 • 6) = 100 л/мин.
В процессе декомпрессии расход воздуха также рассчитывается по этой формуле, причем Рсп соответствует
абсолютному давлению на остановке, t - времени выдержки на ней по режиму декомпрессии, a q - минутному
расходу воздуха для вентиляции скафандра. Так как водолаз находится в состоянии покоя, q принимаем за 50
л/мин (выделение ССЬ около 30 л/ч).
Например, расход воздуха, если водолаз стоит в течение 10 мин на остановке декомпрессии на 9 м, равен Q = q • t • Pen = 50 • 10 •
1,9 = 950 л = 0,95 м3.
Зная давление на каждой остановке и время выдержек на них по режиму декомпрессии плюс расход
воздуха на вентиляцию скафандра, легко можно рассчитать расход воздуха за весь период декомпрессии.
Расчет расхода воздуха на проведение декомпрессии водолаза в барокамере при использовании метода
декомпрессии на поверхности. Иногда декомпрессия проводится в барокамере - чтобы быть готовым к такой
ситуации, нужно уметь рассчитать количество воздуха для заполнения камеры. Для этого используется такая
формула:
Q V6k ’ Рбк
где Q - свободный объем воздуха для заполнения барокамеры, м3
V6K - объем отсека барокамеры, в котором проводится лечение, м3
РбК - заданное избыточное давление режима лечебной рекомпрессии, кгс/см2.
Т.е., например, объем воздуха, необходимый для создания давления 1,2 кгс/см2 (12 м вод.ст.) в барокамере объемом 4,4 м3 будет
равен Q = \/бк • Рбк = 4,4 • 1,2 = 5,28 « 5,3 м3.
Расход воздуха на проведение вентиляций рассчитывается с учетом времени до первой и последующих
вентиляций и глубин остановок по режиму декомпрессии.
В расчетах не учитывается расход воздуха на заполнение скафандра, его проверку на герметичность и
погружение водолаза до грунта. Поэтому нужно иметь в виду, что фактический расход воздуха может быть выше
расчетного на 5-10 %.
Расчет запасов воздуха при спусках в снаряжении с открытой схемой дыхания. Если используется
снаряжение с открытой схемой дыхания, то для определения максимально допустимого времени пребывания
водолаза под водой также нужно рассчитать расход воздуха, который будет зависеть от глубины спуска, времени
работы под водой, степени тяжести выполняемой работы, а также от температуры воды.
Используется следующая формула:
Q Qrp + (?дек
-272-
где Q - объем ДГС, необходимый на спуск, м3;
Qrp - объем воздуха, используемого водолазом за время пребывания на грунте, м3;
Рдек - объем воздуха, используемого водолазом в период декомпрессии под водой, м3.
Для начала нужно определить рабочий запас воздуха в баллонах:
VP=V6 (к Рб-Р0)
где Vp - рабочий запас свободной ДГС в литрах;
Уб - емкость баллонов, л;
Рб - давление в баллонах аппарата перед спуском, кгс/см2;
Ро - остаточное (резервное) давление в баллонах аппарата, при котором срабатывает указатель
минимального давления, кгс/см2;
к - коэффициент температурной поправки, учитывающий изменения давления в баллонах аппарата
в зависимости от разности температур воздуха в них и водной среды (табл. 3.2).
Таблица 3.2. Коэффициент температурной поправки (к)
Разность температуры воздуха и воды, °C	+30	+20	+10	+5	0	-5
к	0,88	0,92	0,96	0,98	1	1,01
Допустимое время пребывания водолаза под водой без учета времени декомпрессии определяется по
формуле:
T = VP/Q = V6 (k P6-Po)/Q
где Т - допустимое время пребывания водолаза под водой, мин;
Q - минутный расход свободного воздуха водолазом на глубине спуска (легочная вентиляция, л/мин).
Легочную вентиляцию также можно рассчитать:
Q = q (0,1Н + 1)
где q	- легочная вентиляция при нормальном барометрическом давлении, л/мин;
Н - глубина погружения, м вод.ст.
Значение q выбирается из табл. 3.3 в зависимости от условий погружения.
Таблица 3.3. Легочная вентиляция (q) в условиях нормального барометрического давления в зависимости от
температуры воды, состава снаряжения и характера работы
Температура воды, °C	Состав снаряжения	Характер работы		
		легкая	средней тяжести	тяжелая
До ю	Водолазное белье и гидрокостюм	30	45	60
10-15	То же	25	35	55
15-19	Рабочий костюм и гидрокомбинезон	20	30	50
20-25	Рабочий костюм	20	30	50
Например, предстоит спуск водолаза для выполнения легкой работы на глубине 20 м. Объем 2 воздушных баллонов (Vg)
составляет 14 л (2 баллона по 7 л), рабочее давление воздуха в баллонах Рб = 180 кгс/см2. Остаточное давление воздуха в баллонах, при
котором срабатывает указатель минимального давления, составляет Ро = 40 кгс/см2. Температура воздуха +25 °C. Температура воды на
грунте +5 °C. Чтобы определить допустимое время пребывания водолаза под водой, проводится следующий расчет:
-273-
T = Vp/Q = V6 • (к • Рб-Po)/[q • (0,1 Н + 1)].
к из табл 3.3 для разности температур 20 °C (25 - 5) равна 0,92. Величина легочной вентиляции водолаза при температуре +5 °C
при выполнении легкой работы q из табл. 3.3 = 30 л/мин.
Отсюда: Т = 14 • (0,92 • 180 - 40) / [30 • (0,1 • 20 + 1)] = 19,5 мин.
Если есть необходимость в декомпрессии, расчет воздуха за время декомпрессии проводится по уже
известной формуле Q = q • t • Рсп. При этом значение минутного расхода свободного воздуха q выбирается из табл.
3.3 для легкой работы. По данным принятого режима декомпрессии и расхода воздуха на каждой остановке
определяется его расход за период декомпрессии.
Зная рабочий запас ДГС в баллонах аппарата и расход смеси на декомпрессию, можно определить
ориентировочное время пребывания водолаза на грунте по формуле:
Тгр (Vр — (?дек) / Qrp
где Тгр - ориентировочное время пребывания водолаза на грунте, мин;
Vp - рабочий запас свободного воздуха, л;
Рдек - расход свободного воздуха за время декомпрессии, л;
Qrp - минутный расход свободного воздуха водолазом на грунте (легочная вентиляция, л/мин),
определяемый по формуле:
Q = q (0.1Н + 1)
Бели снаряжение с открытой схемой дыхания используется в шланговом варианте, расчет расхода воздуха
проводится в том же порядке и по тем же формулам, как и определение расхода воздуха с использованием
вентилируемого снаряжения, только минутный расход воздуха на грунте определяется по формуле Q = q • (0,1 Н
+ 1) (табл. 3.3), а в период декомпрессии - по вышеприведенной формуле = (Vp- Рдек) / Qrp-
Например, чтобы определить расход воздуха водолазом, выполняющим работу средней тяжести в снаряжении с открытой схемой
дыхания в шланговом варианте на глубине 40 м в течение 30 мин при температуре воды 8 °C, проводится следующий расчет:
Из табл. 3.3 q = 45 л/мин. По формуле Q = q • t • Рс на грунте: О = 45 • 30 • 5 = 6750 л. Согласно режиму декомпрессии водолаз
должен сделать выдержку на глубине 3 м в течение 9 мин. Минутный расход воздуха на дыхание при q = 30 л/мин по формуле Q = q  (0,1
Н + 1) составит: Q = 30 • (0,1 • 3 + 1) = 39 л. За время декомпрессии расход = 39 • 9 = 351 л. Общий расход воздуха составит Q = ОФ + Оде«=
6750 + 351 =7101 л.
Расчет запасов воздуха для проведения лечебной рекомпрессии. Если возникает необходимость в
проведении лечебной рекомпрессии, нужно учитывать, что запас воздуха для ее проведения зависит от объема
лечебного отсека, величины максимального давления по выбранному режиму, ее продолжительности, а также
расхода воздуха на вентиляцию барокамеры.
Расчет начинается с того, что определяется объем воздуха, необходимого на первоначальное заполнение
барокамеры для создания заданного давления по режиму декомпрессии.
Формула, которая для этого используется:
Q Убк ’ Рек
где Q - свободный объем воздуха для заполнения барокамеры, м3;
Vck - объем отсека барокамеры, в котором проводится лечение, м3;
Рбк - заданное избыточное давление режима лечебной рекомпрессии, кгс/см2.
Так, объем воздуха, необходимый для создания давления в барокамере объемом 4,4 м3 до 5 кгс/см2 по манометру (50 м вод.ст.)
для лечения заболевшего водолаза по режиму лечебной рекомпрессии 1 А, равен О = Убк • Рбк = 4,4  5 = 22 м3
Таким же способом рассчитывается расход воздуха на проверку герметичности барокамеры при
максимальном давлении.
Вентиляция отсека рассчитывается в соответствии с формулами, указанными в разделе «Водолазные
снаряжение, оборудование...», при этом Рбк должно соответствовать абсолютному давлению на остановках, на
которых проводится вентиляция.
Например, нужно рассчитать объем воздуха для проведения вентиляций при лечении заболевшего водолаза по режиму лечебной
рекомпрессии 1А. Объем барокамеры 4,4 м3, в барокамере находится 2 человека, заданное давление в барокамере по режиму составляет
5 кгс/см2 (50 м вод. ст.), общее время пребывания под давлением - 26 ч 43 мин. По формуле Т = 24 • Vbk/ п, первая вентиляция должна
проводиться через 52,8 мин (или = 50 мин), а последующие вентиляции - через 25 мин. Объем воздуха, необходимый для однократной
вентиляции при максимальном давлении, рассчитанный по формуле О = Vbk • (Рбк + 1), составляет 26,4 м3 (« 27 м3). Таким же образом
подсчитываются объемы вентиляции через каждые последующие 25 мин декомпрессии с учетом величин давления на остановках.
-274-
Удобнее и правильнее сделать все расчеты для конкретной барокамеры и конкретных режимов
лечебной рекомпрессии заранее.
Итоговый расчет запасов воздуха. Из чего складывается общий запас воздуха перед началом каждого
спуска? Из двойного расчетного запаса воздуха на спуск (с учетом возможности спуска страхующего водолаза) и
запаса воздуха на проведение лечебной рекомпрессии.
Зная количество водолазных спусков для выполнения водолазных работ и расход воздуха на 1 водолазный
спуск, можно ориентировочно определить общий расход воздуха на выполнение всего цикла водолазных работ,
при этом не забывая и о запасе воздуха на лечебную рекомпрессию.
Необходимо учитывать возможности пополнения запасов воздуха в зависимости от производительности
компрессоров, а также возможность приготовления 40% КАС в ходе выполнения водолазных работ.
Фактический запас воздуха на месте проведения работ определяется по формуле:
Уф = S [Уб • (Рб - Ро]
где Уф - фактический объем воздуха, м3;
Уб - объем баллона с воздухом, м3;
Рб - давление воздуха в баллоне, кгс/см2;
Ро - допустимое остаточное давление в баллоне, кгс/см2.
Как уже говорилось, если используется снаряжение с открытой схемой дыхания, расчет расхода воздуха
будет зависеть от глубины спуска, времени работы водолаза под водой, степени тяжести выполняемой работы и
температуры воды.
Расчет расхода воздуха в любительском дайвинге. В любительском дайвинге для того, чтобы хотя бы
примерно представлять, какое количество воздуха понадобится для запланированной глубины, рассчитывают
скорость расхода воздуха (СРВ). Этот расчет является одним из этапов планирования безопасного погружения.
Скорость расхода воздуха определяется многими факторами, к которым относятся:
•	Комплекция дайвера
•	Уровень опыта дайвера
•	Уровень стресса у дайвера
•	Модель дыхания дайвера
•	Физические усилия под водой
•	Температура воды
•	Глубина погружения
•	Легкость дыхания из регулятора
•	Размер баллона
•	Утечка воздуха из-за подтравливания в районе вентиля, приборов или регулятора
•	Расход воздуха на установление и поддержание плавучести с помощью инфлятора
Для расчета СРВ используется определенная формула расчета расхода воздуха на поверхности (зная СРВ на
поверхности, можно легко рассчитать, как надолго хватит баллона на запланированной глубине):
СРВ = (бар х объем) / (время х ((глубина/10)+1))
где СРВ - скорость расчета воздуха в литрах в минуту;
бар - количество воздуха в барах, израсходованного при плавании в течение определенного времени на
постоянной глубине;
объем - объем баллона;
время - время в минутах;
глубина - глубина в метрах.
Так, если дайвер, плавая в соленой воде на глубине 10 метров в течение 10 минут с 10-литровым баллоном, расходует 40 бар, то
скорость расхода воздуха на поверхности (СРВ) равна (40 х 10) / (10 х ((10/10)+1)) = 20 литров в минуту.
Чтобы использовать полученные данные для планирования погружения, нужно конвертировать СРВ на
поверхности в СРВ на заданной глубине.
Так, если СРВ на поверхности - 20 литров/в минуту, то при давлении 3 атмосферы (20 метров) СРВ возрастает до 60 литров/в
минуту. Дайвер использует 10-литровый баллон, заполненный до 200 бар (при расчетах - 35 бар в резерве). Тогда на глубине 20 метров
(66 футов) дайвер может пробыть: (165 бар х ю л) / (60 литров/в минуту) = 27,5 минут.
Если дайверу нужно рассчитать расход воздуха для известной глубины, ему нужно разделить СРВ на
поверхности на количество метров, соответствующее 1 атмосфере (10 метров), чтобы узнать, сколько воздуха
-275 -
расходуется на 1 метр. Умножив глубину на СРВ на 1 метр и прибавив СРВ, легко определить СРВ для известной
глубины.
Например, заданная глубина - 30 метров, СРВ дайвера на поверхности равна 20 литров в минуту. Тогда расход на 1 метр
составляет: 20 литров /10 метров = 2 литра. А СРВ на глубине 30 метров равна: (2 литра х 30 метров) + 20 литров = 80 литров/в минуту.
Порядок допуска водолазов к спускам под воду или в барокамере. Обязательным условием безопасной
работы под водой является выполнение работ в соответствии с подготовкой водолазов и выбор глубин в
соответствии с имеющимися у водолазов допусками, а также проводимыми тренировочными спусками. Более
подробную информацию на этот счет можно получить из табл. 3.4:
Таблица 3.4. Мероприятия по восстановлению натренированности водолазов в зависимости от перерывов между
спусками под воду
Достигнутая глубина, м	Перерыв в спусках на достигнутую глубину, сутки		
	ДО 45	от 45 до 90	свыше 90
6-20	Разрешается спуск на достигнутую глубину	Разрешается	спуск	на достигнутую глубину	Один спуск под воду на глубину 10 м с экспозицией 20 мин
21-40	То же	Один тренировочный спуск под воду на глубину 10 м с экспозицией 20 мин	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 40 м с экспозицией 20 мин и один спуск под воду на глубину 10 м с экспозицией 20 мин
41-60	То же	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 80 м с экспозицией 15 мин и один спуск под воду на глубину 40 м с экспозицией 20 мин	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 80 м с экспозицией 15 мин. Спуски под воду на глубины 20 и 40 м с экспозицией 20 мин
Таблица 3.5. Порядок допуска водолазов на глубины более достигнутых
Достигнутая глубина, м	Порядок допуска к рабочему спуску на планируемую глубину, м			
	20-30	31-40	41-50	51-60
5-20	Тренировочного спуска не требуется	Один тренировочный спуск под воду на глубину 30 м с экспозицией 20 мин	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 80 м с экспозицией 15 мин и под воду на глубину 30 м с экспозицией 20 мин	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 80 м с экспозицией 15 мин. Спуски под воду на глубины 30 и 50 м с экспозицией 20 мин
21-40	Тренировочного спуска не требуется	Тренировочного спуска не требуется	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 80 м с экспозицией 15 мин	Один тренировочный спуск в барокамере на «глубину» 80 м с экспозицией 15 мин и один спуск под воду на глубину 50 м с экспозицией 20 мин
41-60	Тренировочного спуска не требуется			
Таблица 3.6. Мероприятия по восстановлению натренированности к факторам повышенного давления воздуха в
барокамере в зависимости от перерывов между спусками
Перерыв между спусками в барокамере, сутки		
ДО 45	от 45 до 90	свыше 90
Разрешается спуск под давлением 100 м вод.ст.	Разрешается спуск под давлением 100 м вод.ст. после спуска под давлением 80 м вод.ст. с экспозицией 15 мин	Спуски в течение месяца с интервалами не менее 1-2 дня под давлением 40 м вод.ст. с экспозицией 20 мин, 80 м - 15 мин и 100 м - 10 мин
-276-
Правила обеспечения барокамерами при водолазных спусках, система оказания помощи и
транспортировки пострадавших водолазов.
Водолазные работы на глубинах более 12 м, учебные и экспериментальные спуски независимо от
глубины должны проводиться только при наличии готовой к немедленному применению водолазной
барокамеры, находящейся у места спуска.
Барокамера должна обеспечивать возможность проведения в полном объеме лечебной рекомпрессии и
должна быть рассчитана на рабочее давление не менее 10 кгс/см2 (100 м вод.ст.).
При аварийно-спасательных, спасательных и других работах на глубинах до 20 м при отсутствии у места
спуска барокамеры допускается подготовить ближайшую дежурную барокамеру и транспортное средство
(автомашину, катер и т.п.), оснащенное транспортировочной (переносной) барокамерой, рассчитанной на рабочее
давление не менее 5 кгс/см2 (50 м вод.ст., среда сжатый воздух), или переносную барокамеру для проведения
гипербарической оксигенации с рабочим давлением не менее 2 кгс/см2 (20 м вод.ст., среда сжатый кислород) для
доставки пострадавших водолазов к дежурной барокамере или проведения лечения на месте спуска при
отсутствии транспорта. Допускается использовать транспортное средство без транспортировочной барокамеры,
если время доставки пострадавших к дежурной барокамере не превышает 60 мин., в таких случаях необходимо
предусмотреть на месте спусков медицинский кислородный ингалятор, для дыхания пострадавшим чистым
кислородом в пути.
Наличие специальной дыхательной аппаратуры «Кислородный аппарат спасательный, водолазный,
медицинский СВМ» (производства СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН) с открытой схемой дыхания (рис. 3.19а)
или кислородного аппарата с замкнутой схемой дыхания (при условии подготовленности к работе в нем
пострадавшего), с помощью которых можно провести лечебную гипербарическую оксигенацию (см.
БАРОТЕРАПИЯ) на 5 или 10 метрах под водой декомпрессионной болезни легкой степени (но ни в коем случае
баротравмы) на месте спуска, позволяет решить часть проблем оказания квалифицированной помощи водолазам
и дайверам при полной невозможности доставки пострадавшего к барокамере.
Руководитель спуска обязан знать точный адрес, телефон и маршруты следования к ближайшей дежурной
барокамере, находящейся в готовности, и иметь договоренность с владельцем барокамеры на проведение
лечебной рекомпрессии пострадавшего.
Все действующие водолазные барокамеры, находящиеся в готовности в районе проведения водолазных
работ, должны быть объявлены приказом администрации предприятия с точным указанием их местонахождения,
графика их круглосуточного дежурства, средств связи и маршрутов доставки пострадавших водолазов с
заключением для этого соответствующих договоров. При проведении сложных подводно-технических работ
руководство предприятием обязано связаться с ближайшими центрами, располагающими водолазно-
медицинскими барокомплексами длительного пребывания человека, оказывающими специализированную
помощь пострадавших под давлением, оформить в законодательном порядке их использование при
возникновении несчастного случая.
Эти средства вместе составляют основу Российской системы спасения, оказания помощи, транспортировки
и квалифицированного лечения под давлением пострадавших от действия факторов высокого давления, которую
условно можно разделить на три взаимосвязанных этапа (рис 3.19):
I.	Оказание помощи
пострадавшему от ДБ
водолазу на месте спуска:
- гипербарическая
оксигенация в воде, на
глубине 5 или 10 метров при
помощи аппарата
кислородного СВМ;
- гипербарическая
оксигенация в транспортной
барокамере или передвижной;
- лечебная рекомпрессия ДБ и
БЛ по всем воздушным
режимам в передвижной
барокамере РКМу и т.п.
II.	Транспортировка
пострадавших
водолазов к ближайшей
барокамере или
водолазно-медицинск.
барокомплексу:
- в транспотрировочной
барокамере с кислоро-
дом до 2 часов;
-в транспортировочной
барокамере «Кубышка»
сж. воздух, СЖО до 12-
16 часов;
-оксигенотерапия на
носилках в пути.
III.	Оказание
квалифицированной и
специализированной
помощи под давлением в
стационарных или
подвижных водолазно-
медицинских
барокомплексах, с
использованием метода
длительного пребывания
в искусственной газовой
среде, оснащенных для
анестезии и
хирургических операций.
-277-
1 этап
а	б	в
2 этап
г	де
3 этап
и	к	л
Рис. 3.19. Средства спасения, транспортировки и лечения водолазов: 1 Этап - а) аппарат кислородный СВМ для
проведения гипербарической оксигенации под водой и б) транспортная барокамера с тканной оболочкой
-278-
«Кубышка» (производства СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РФ) для проведения лечебной рекомпрессии на месте
спуска и транспортировки пострадавшего, в) проведение гипербарической оксигенации в отсеке барокамеры.
2 Этап - г) транспортировка пострадавшего к стационарному барокомплексу в переносной барокамере под
повышенным давлением кислорода, д) транспортная барокамера с жестким корпусом на двух человек,
е) стыковка двухместной барокамеры фирмы «Дрегер» со стационарным барокомплексом. 3 Этап -
ж) трехотсечная барокамера водолазно-медицинского барокомплекса ГВК 250, з) центральный пост,
П.С.Спирьков и Б.Н.Павлов ведут компрессию, и) в жилом отсеке ГВК 250 под давлением, к) успешное
окончание лечебной рекомпрессии, л) консилиум специалистов, сидят слева направо - В.В.Смолин, Н.Б.Павлов,
Г.М.Соколов, стоит - А.В.Аникиев.
Медицинское обеспечение при проведении водолазного спуска, в послеспусковой и межспусковой
периоды
Мероприятия на этапе окончательной подготовки к водолазным спускам
Этап окончательной подготовки к спуску включает в себя время от прибытия плавсредства или иного
транспортного средства к месту работ до начала погружения водолаза под воду.
В этот период необходимо:
-	в зависимости от глубины предстоящих спусков провести опрос и/или медицинский осмотр водолазов на
допуск к спускам по состоянию здоровья;
-	принять участие в инструктаже водолазов и обеспечивающего персонала, уделив особое внимание
технике безопасности;
-	осуществлять контроль правильности проведения рабочей проверки водолазного снаряжения и средств
обеспечения спусков;
-	контролировать ход одевания водолазов.
Допуск к спускам по медицинским показаниям. При спусках на глубины до 20 м допуск водолаза
осуществляется на основании опроса самочувствия. Если речь идет о глубинах 21-60 м, водолазы допускаются на
основании опроса самочувствия и данных медосмотра. Результаты опроса и медосмотра необходимо записать в
журнал медицинского обеспечения водолазов и в личную медицинскую книжку водолаза.
Водолазы не допускаются к спускам под воду в следующих случаях:
-	при жалобах на недомогание, плохое самочувствие;
-	при наличии объективных признаков утомления и болезненности (бледность кожных покровов, одышка,
повышенная потливость, раздражительность или угнетенное состояние и т. п.);
-	при температуре тела менее 36 °C или более 37 °C, частоте пульса менее 50 или более 90 ударов в 1 мин,
при систолическом артериальном давлении менее 100 или более 140 мм рт. ст. и диастолическом давлении менее
60 или более 90 мм рт. ст.;
-	при наличии объективных признаков простудных заболеваний (сильный насморк, кашель, повышенная
температура тела и др.);
-	при заболеваниях ЛОР-органов, наличии болей в области грудной клетки, брюшной полости, в суставах
и др.;
-	после перенесенного заболевания или травмы на срок, установленный врачом, о чем должна быть
сделана запись в личной медицинской книжке водолаза;
-	после бессонной ночи или неполноценного сна (менее 7-8 часов);
-	при наличии признаков алкогольного опьянения и его последствий или после приема наркотиков;
-	до истечения 2 ч после приема пищи.
Допуск к погружениям в любительском дайвинге. Рекреационным (любительским) дайвингом можно
заниматься с 8 лет. К самостоятельным погружениям допускаются люди старше 15 лет, прошедшие специальное
обучение - как правило, это базовый курс плавания с аквалангом Open Water Diver. При этом первые погружения
в открытой воде проходят, как правило, не глубже 18 метров. До 30 метров могут нырять дайверы, имеющие
некоторый опыт погружений. И только дайверы, прошедшие специализированный курс «Глубоководные
погружения», могут нырять до 40 метров.
Считается, что при погружениях (называемых дайвами) до 40 метров при определенном времени
пребывания на этой глубине (до 10 мин) сохраняется возможность прямого всплытия - в любой момент можно
начать всплытие на поверхность, при этом нет необходимости в декомпрессионных остановках. Если же нырять
глубже 40 метров, декомпрессионные остановки необходимы - поэтому такой вид дайвинга носит название
декомпрессионный.
Конечно, дайверы не проходят медосмотры с регистрацией частоты пульса и температуры. Тем не менее,
существуют определенные процедуры, соблюдение которых призвано гарантировать безопасность:
-279-
-	к погружениям допускаются дайверы, перерыв в занятиях дайвингом у которых не превышает 6 месяцев
(смотрят по дате последнего погружения в так называемом лог-буке - специальной книжке, в которой
фиксируются все погружения), если перерыв составил более 6 месяцев, к погружениям допускаются только после
так называемого чек-дайва (погружения в мягких условиях);
-	при погружениях в некоторых местах требуется иметь не менее определенного количества погружений и
уровень подготовки, соответствующий типу погружения;
-	дайвер самостоятельно решает, идти или не идти на погружение, он вправе в любой момент отменить или
прервать запланированный дайв.
Кроме того, дайвер заполняет медицинскую анкету (см. ниже) - вопросы о состоянии здоровья, отвечая на
которые дайвер определяет, может ли он заниматься дайвингом; может, но с некоторыми ограничениями или
дайвинг не рекомендуется ему вообще. Важно, что в любом хорошем дайвинг-учебнике описаны условия, при
которых рекомендуется воздержаться от погружений.
Контроль проведения рабочей проверки. Существует ряд мероприятий (рабочая проверка), которые
необходимо провести перед спуском - только так можно гарантировать безопасность водолаза.
Сначала необходимо продезинфицировать спиртом загрязняемые части всех типов водолазного
снаряжения: внутренние поверхности шлемов, фланцы или вороты рубах; загубники, шлемы с загубником или
полумаской, дыхательные автоматы. При необходимости следует протереть или промыть моющими средствами
наружную поверхность комбинезона теплозащитной одежды.
Также проводится обязательная проверка компрессора, водолазной помпы и системы воздухоснабжения.
При рабочей проверке компрессора необходимо убедиться, что компрессор может поднять давление воздуха в баллонах до
рабочего в соответствии с нормой, установленной для данной системы, фильтры очистки сжатого воздуха от вредных веществ и паров
масла исправны, своевременно заменена их шихта и проведена продувка, и что при работе компрессора в его всасывающий патрубок не
попадают дым или выхлопные газы от двигателей внутреннего сгорания.
В случае использования водолазной помпы внешним осмотром убеждаются в надежности ее установки, крепления маховиков-
рукояток, наличии заземления электропомпы и целости изоляции кабеля питания, а затем проводятся контрольные проверки ее
функционирования. После проведения операций контроля и подготовки к работе проверяется герметичность помпы путем создания в ней
давления (падение давления по манометру в течение 1 мин не должно превышать 0,2 кгс/см2).
В ходе проверки системы воздухоснабжения необходимо проконтролировать давление в баллонах со сжатым воздухом, которые
должны быть заряжены до давления не менее 90 % от рабочего. Герметичность магистралей и клапанов на магистралях и барокамере
проверяется под давлением путем подачи в них воздуха и выдержки в течение 5 мин при закрытых клапанах баллонов и барокамеры.
Магистрали и клапаны считаются герметичными, если падение давления за это время не происходит.
При проведении рабочей проверки барокамеры (один раз в смену перед спуском первого водолаза или
первой пары водолазов) необходимо проверить ее комплектность, убедиться в отсутствии посторонних
предметов и в должном санитарном и техническом состоянии барокамеры.
Проверить внешним осмотром исправность иллюминаторов, контрольно-измерительных приборов и арматуры. Проверить клапаны
путем одно- или двукратного открытия (закрытия), при необходимости расходить клапаны. Проверить герметичность крышек люков при
давлении в барокамере 2 м вод.ст. без использования прижимных устройств с одновременной проверкой подачи, выпуска и перепуска
воздуха из отсека в отсек или в предкамеру. Проверить осмотром качество уплотнительных прокладок к крышкам люков, поверхность
прокладок покрыть тальком, а при обнаружении повреждений прокладок заменить их. Проверить чистоту резьбы и наличие смазки
откидных болтов. Проверить исправность телефонной связи, целость электрических кабелей, качество заземления, работу
электроосвещения, а также системы отопления путем кратковременного включения. Проверить в действии ручной привод
предохранительного клапана. В барокамере должно находиться имущество согласно описи (постельные принадлежности, питьевая вода,
ведро для сбора мусора и пищевых отходов). Снаружи камеры должна находиться водолазная аптечка. Должна быть проверена
исправность манометров (положение стрелки, срок годности, наличие пломбы). При наличии в барокамере системы очистки газовой
среды от диоксида углерода требуется проконтролировать зарядку патронов свежим ХП-И (содержание СОг должно быть не более 20 л/кг)
и работу автоматических газоанализаторов по контрольным газовым смесям. Использование водолазных барокамер, у которых истек срок
очередного освидетельствования, запрещается.
О	проведении рабочей проверки водолазной техники делается запись в журнал водолазных работ.
Перед проведением спусков в воду, опасную в эпидемиологическом отношении, следует приготовить для
установки у места спусков емкость с 0,5%-ным раствором хлорамина для мытья рук обслуживающим
персоналом.
При одевании водолаза проводится контроль правильности одевания.
Мероприятия при погружении водолаза под воду
На этапе погружения водолаза проводится контроль проверки снаряжения на герметичность, нормальной
подачи воздуха, исправности телефонной связи, нормальной плавучести снаряжения и спуска.
Скорость спуска до 10 м для малотренированных водолазов не должна превышать 5 м/мин, а для
тренированных - 10 м/мин. На глубинах более 10 м скорость спуска водолазов может составлять 10 и 20 м/мин
соответственно. Скорость спуска водолаз регулирует в зависимости от выравнивания давления в воздухоносных
полостях, подачи воздуха, объема воздуха в скафандре и по командам с поверхности. При использовании
-280-
водолазного снаряжения в шланговом варианте подачу воздуха во время спуска увеличивают. Для погружения
водолаза наиболее благоприятные условия создаются при небольшой отрицательной плавучести (0,5-1 кг).
Если при погружении под воду водолаз заявил, что у него появилось чувство давления в ушах или
придаточных пазухах носа, то водолазу нужно рекомендовать прекратить спуск, приподняться по спусковому
концу на 1-2 м (или приподнять водолазную беседку с водолазом) и сделать несколько глотательных,
зевательных движений или напрячь передние мышцы шеи, чтобы раскрыть устья евстахиевых труб. В
вентилируемом снаряжении можно сделать попытку продуться, прижав нос к поверхности шлема.
В снаряжении с открытой схемой дыхания продувание возможно при прижатии рукой крыльев носа или
при использовании специальных приспособлений в некоторых образцах снаряжения. Для предупреждения
присасывающего действия маски (обжима лица) водолаз периодически должен производить короткие выдохи
носом в подмасочное пространство.
В любительском дайвинге рекомендуют начинать продуваться как можно раньше - желательно на первых
30 см под водой. Если возникли проблемы с продувкой, также следует приподняться на метр-полтора и
попытаться выровнять давление, затем продолжить погружение.
Продувка в дайвинге представляет собой маневр Вальсальвы: нужно зажать нос большим и указательным пальцем, а затем
попытаться мягко выдохнуть через нос. При этом выдох должен быть очень мягким и спокойным.
При наличии у водолаза во время спуска жалоб на затруднение дыхания ему дается команда остановить
спуск и провентилировать скафандр. Если эти меры не улучшают самочувствие водолаза, то его следует поднять
на поверхность. Если во время погружения водолаз почувствует недостаточное поступление воздуха и обжатие
грудной клетки, то он должен остановить спуск и потребовать увеличить подпор воздуха. После восстановления
нормальной подачи воздуха спуск может быть продолжен. Если болевые ощущения повторяются и усиливаются
при дальнейшем спуске, то водолазу необходимо выйти на поверхность.
Мероприятия при пребывании водолаза под водой
Мероприятия при пребывании под водой водолаза в вентилируемом снаряжении. На этапе погружения и
работе на грунте проводится контроль подпора подаваемого воздуха, времени фактического пребывания водолаза
под водой, ритма и частоты дыхания по телефону и по пузырям воздуха, выходящим из воды. Через каждые 5
мин руководитель спуска должен запрашивать водолаза о самочувствии. В случае появления у водолаза под
водой одышки (частое дыхание, сообщение водолаза о чувстве нехватки воздуха на вдох, о запотевании стекла
иллюминатора) водолазу дается команда: «Прекратить работу, провентилироваться!». Если после того, как
водолаз провентилируется, его самочувствие не улучшается, его поднимают на поверхность с соблюдением при
необходимости режима декомпрессии. Периодически водолаза запрашивают о теплоощущениях. В случае
переохлаждения или перегревания дается рекомендация о подъеме водолаза с соблюдением режима
декомпрессии, если это необходимо.
Кроме того:
•	Проводится контроль выполнения обязанностей обеспечивающим водолазом, который через сигнальный конец, несмотря на
наличие телефонной связи, должен постоянно находиться на связи с работающим водолазом, постоянно «чувствовать» каждое его
движение.
•	Проводится контроль неснижаемого запаса водолазного воздуха в баллонах-хранилищах, обеспечивающего в случае
неисправности компрессора выход водолаза из воды и проведение декомпрессии с учетом глубины спуска и времени пребывания
водолаза на грунте.
•	При применении водолазной помпы для подачи воздуха водолазу контролируется требуемое число качальщиков, исходя из
глубины спуска, и производительность их работы.
В период погружения водолаза, пребывания его на грунте и при подъеме проводится контроль объема
воздуха, подаваемого в скафандр. Подача воздуха водолазу от компрессоров через систему воздухоснабжения, от
транспортных баллонов через редуктор или от водолазной помпы на всех этапах водолазного спуска должна
обеспечивать давление в водолазном шланге, равное давлению на глубине погружения с учетом величины
подпора, и объемный расход воздуха в пределах 80-120 л/мин на каждый 1 кгс/см2 подаваемого воздуха. Особое
внимание контролю давления подаваемого водолазу воздуха должно уделяться в зимнее время при
отрицательных температурах воздуха, когда имеется опасность образования ледяных пробок в шланговых
соединениях.
Строгий контроль подачи сжатого воздуха в скафандр водолаза в период спуска, пребывания на грунте и
при подъеме на поверхность имеет большое значение не только для профилактики отравления диоксидом
углерода и обжима водолаза, но также для предупреждения опасного по своим последствиям быстрого всплытия
(выбрасывания) его с глубины на поверхность.
Основные риски при выбрасывании водолаза на поверхность:
•	декомпрессионная болезнь в тяжелой форме,
•	баротравма легких (при задержке дыхания в момент всплытия),
•	утопление вследствие разрыва фланца водолазной рубахи,
•	обжим при падении водолаза на грунт после избыточного стравливания воздуха из скафандра на поверхности воды.
-281 -
В случае получения от водолаза сигнала «тревога», а также при отсутствии ответа на дважды подряд
переданный запрос о самочувствии обеспечивающий водолаз должен сообщить об этом руководителю спуска,
после чего по команде руководителя спуска должен быть начат немедленный подъем пострадавшего с
соблюдением мер безопасности.
При появлении у водолаза в период пребывания под водой, в барокамере или после окончания
декомпрессии заболеваний или травм необходимо действовать в соответствии с рекомендациями, изложенными в
разделе «Заболевания, травмы водолазов...».
Мероприятия при пребывании под водой водолаза в снаряжении с открытой схемой дыхания. Во время
работы под водой водолаза в снаряжении с открытой схемой дыхания необходимо следить за ритмом и частотой
его дыхания по телефону и по пузырям воздуха, выходящим из воды. Частое и шумное дыхание свидетельствует
об одышке, которая возникает при выполнении тяжелой работы. В этом случае необходимо через руководителя
спуска запросить самочувствие водолаза и дать ему команду о прекращении работы и отдыхе. После
восстановления нормального ритма дыхания водолазу дается разрешение на продолжение работы.
Необходимо контролировать время включения в аппарат и время пребывания на грунте, а также
запрашивать водолаза о положении штока указателя минимального давления или о показаниях другого
сигнализатора минимального давления. Страхующий водолаз в любой момент должен быть готов к спуску под
воду.
Если снаряжение используется в автономном варианте, допустимое время работы водолаза под водой
должно рассчитываться так, чтобы насыщение организма водолаза азотом не превышало критической величины
и позволило проводить безостановочный выход на поверхность со скоростью 8-10 м/мин. Если снаряжение
используется в шланговом варианте, нужно отслеживать количество воздуха в баллонах-хранилищах.
Пребывание водолаза под водой допускается только до срабатывания указателя минимального давления или
другого устройства, предупреждающего водолаза о полном расходовании рабочего запаса воздуха в баллонах
дыхательного аппарата. После включения резервной подачи воздуха водолаз должен сообщить об этом на
поверхность и немедленно начать подъем.
При использовании снаряжения в шланговом варианте необходимо контролировать величину подпора
воздуха, установленного на палубном редукторе, в зависимости от глубины спуска, а также давление в баллонах
газохранилища. Давление в шланге должно соответствовать величине, указанной в эксплуатационной
документации для данного снаряжения. При отсутствии подачи воздуха по шлангу водолаз должен немедленно
прекратить работу, открыть вентиль резервной подачи воздуха из баллонов аппарата и начать подъем на
поверхность.
В случае, если условия спуска требовали проведения декомпрессии, после подъема водолаза на
поверхность его помещают в барокамеру, создают в ней давление, равное давлению воды на грунте,
выдерживают под этим давлением 10 мин, после чего проводят декомпрессию по удлиненному режиму. В случае
возникновения у водолаза симптомов декомпрессионной болезни проводится лечебная рекомпрессия с учетом
тяжести заболевания (см. раздел БАРОТЕРАПИЯ).
Если используется гидрокомбинезон с водяным обогревом, необходимо контролировать температуру воды,
которая подается на обогрев (она должна быть в пределах 40-42 °C), и периодически (примерно через 5 мин)
запрашивать теплоощущения водолаза.
Мероприятия в период подъема водолаза и декомпрессии
Об окончании работ водолазу сообщают за 2-3 мин до истечения запланированного времени пребывания на
грунте. После этого преступают к подъему водолаза на поверхность по выбранному режиму декомпрессии,
зависящему от:
-	глубины спуска,
-	времени пребывания на грунте,
-	условий спуска и работы под водой,
-	индивидуальных особенностей водолаза.
В период подъема водолаза до 1-й остановки под водой или на поверхность необходимо контролировать
самочувствие водолаза и скорость подъема, которая не должна превышать 8 м/мин. При подъеме водолаза
необходимо подбирать слабину сигнального конца и шланга, следить за их чистотой, уменьшать давление
подаваемого водолазу воздуха, оберегать водолаза от удара о трап или о корпус плавсредства и удерживать от
скольжения и падения, особенно при наличии волнения водной поверхности и сильного ветра.
В ходе декомпрессии под водой необходимо контролировать самочувствие водолаза, находящегося на
водолазной или декомпрессионной беседке - переход на следующую остановку возможен только при отсутствии
жалоб, свидетельствующих о появлении признаков декомпрессионного заболевания.
Следует отметить, что на поверхности все должно быть подготовлено к проведению лечения ДКБ.
-282-
Если во время декомпрессии у водолаза все-таки появились симптомы ДКБ, его переводят на две остановки
глубже (т.е. на 6 м глубже при 3-метровом шаге декомпрессии), выдерживают на новой остановке 15 мин и
дальнейшую декомпрессию продолжают по режиму на две строчки ниже основного режима.
Если декомпрессия длительная, а дальнейшее ее проведение в воде невозможно, переходят к декомпрессии
на поверхности или к лечебной рекомпрессии.
При наличии симптомов ДКБ оповещается водолазный врач (фельдшер) здравпункта, который проводит
консультацию, назначает режим лечебной рекомпрессии и прибывает на место проведения лечения.
Если нет врача, лечебную рекомпрессию, как уже говорилось, начинает руководитель спуска, допущенный
к оказанию помощи при заболеваниях и травмах водолазов. Как только приезжает врач, руководство лечением
передается ему. В тяжелых случаях вместе с больным в отсек барокамеры заходит опытный водолаз, а при
необходимости - врач или фельдшер, допущенные ВМК к спускам в барокамере до 100 м.
Снятие водолазного снаряжения
После подъема водолаза на поверхность открывать иллюминатор шлема трехболтового снаряжения или
снимать шлем двенадцатиболтового снаряжения разрешается на водолазном трапе лишь при волнении водной
поверхности не более 2 баллов и надежной страховке водолаза с помощью сигнального конца (кабель-сигнала). В
противном случае раздевание водолаза должно начинаться только после его полного выхода на палубу. Как
только с водолаза будут сняты шлем и водолазные грузы, он должен полностью подняться на палубу, где с него
снимают оставшиеся части снаряжения в порядке, обратном одеванию. Сигнальный конец (кабель-сигнал)
должен сниматься с водолаза в последнюю очередь, перед снятием водолазной рубахи (гидрокостюма,
гидрокомбинезона), и только после этого обеспечивающему водолазу разрешается выпустить сигнальный конец
(кабель-сигнал) из рук. В холодную и ненастную погоду раздевание должно проводиться в помещении,
расположенном рядом с местом спуска.
Мероприятия в последекомпрессионный период.
На последекомпрессионном этапе проводится опрос или медицинский осмотр, результаты которого
заносятся в журнал медицинского обеспечения водолазов и в личную медицинскую книжку водолаза.
Если водолаз чувствует себя хорошо, то через 1 час после окончания декомпрессии ему положен горячий
обед.
Как правило, после декомпрессии наблюдается уменьшение ЧСС, снижение систолического и
незначительное повышение диастолического артериального давления. Очень внимательно следует отнестись к
жалобам, которые может предъявить водолаз - при необходимости, нужно оказать соответствующую помощь.
Если планируется продолжение работ, необходимо снова подготовить водолазное снаряжение и средства
обеспечения водолазных спусков - при этом проводятся все стандартные мероприятия.
Следует учесть, что общая емкость баллонов воздушной системы с рабочим давлением 25 кгс/см2 при спусках на глубины до 45 м
должна составлять не менее 1,5 м3, а при спусках на глубины до 60 м - 2,0 м3.
По окончании цикла водолазных спусков и работ все водолазное снаряжение должно быть промыто,
очищено, просушено и убрано на отведенные (штатные) места.
Контроль соблюдения режимов труда, отдыха и питания водолазов в период проведения водолазных
спусков
В целях сохранения и укрепления здоровья водолазов необходимо строго следить за выполнением
водолазами режимов труда, отдыха и питания, а также контролировать обеспечение администрацией
необходимых для этого условий.
Суммарное время погружения, пребывания на грунте и декомпрессии во всех спусках, выполненных
водолазом в течение суток (24 ч) не должно превышать 6 ч. Очередной спуск разрешается не ранее чем через 12 ч
после окончания последнего спуска. В особых случаях (при общем времени пребывания водолаза под водой и
при повышенном давлении от 6 до 10 ч) очередной спуск разрешается не ранее чем через 24 ч после окончания
последнего спуска. Если общее время пребывания водолаза под водой и повышенным давлением превысило 10 ч,
то очередной спуск разрешается не ранее чем через 48 ч после окончания последнего спуска.
За одну смену 1 водолаз может провести:
на глубины до 6 м	8 спусков
на глубины от 7 до 12 м	6 спусков
на глубины от 13 до 20 м	4 спуска
на глубины от 21 до 40 м	2 спуска
на глубины от 41 до 60 м	1 спуск
Продолжительность работы во время спуска, а также продолжительность отдыха зависит от степени
тяжести выполняемой водолазом работы (Табл. 3.7, 3.8).
-283 -
Выделяют три типа работ:
-	легкая (осмотр объекта, сварка и резка металла, остропка мелких предметов и т.п.),
-	средней тяжести (монтаж конструкций, работа подо льдом, перенос и укладка грузов, подводный судоремонт, монтаж
трубопроводов и т.п.),
-	тяжелая (работа с гидромонитором, заделка пробоин, подводная очистка судов от обрастаний, работа внутри затонувших судов и
т.п.)
Таблица 3.7. Продолжительность полного отдыха водолазов перед спусками под воду в зависимости от
планируемых глубин, продолжительности и тяжести работы на грунте
Глубина, м	Продолжительность работы на грунте, мин	Время полного отдыха перед спуском, мин		
		Легкая работа	Работа средней тяжести	Тяжелая работа
ДО 12	до 120	Отдых не требуется	30	45
до 12	121-360	30	45	60
13-45	до 210	45	60	90
46-60	до 105	60	90	120
Примечания: 1. Полным отдыхом водолаза считается освобождение от всех видов работ. В этот период допускаются только медицинский
осмотр, подготовка и рабочая проверка снаряжения.
2.	В день спуска водолазы должны быть освобождены за 1 ч до начала полного отдыха от тяжелых физических работ
(погрузочно-разгрузочных, подъема и переноски транспортных баллонов, такелажных работ, выбирания шлангов с глубин
более 45 м и при скорости течения свыше 0,5 м/с и т.п.).
3.	При проведении круглосуточных работ по сменам каждый водолаз должен иметь перед спуском не менее 7-8 ч для сна.
Таблица 3.8. Продолжительность полного отдыха водолазов после спуска под воду в зависимости от глубины,
продолжительности и тяжести работы на грунте
Глубина, м	Продолжительность работы на грунте, мин	Время полного отдыха после спуска, мин		
		Легкая работа	Работа средней тяжести	Тяжелая работа
до 12	до 120	Отдых не требуется	30	45
до 12	121-360	30	45	60
13-45	до 210	60	120	180
46-60	до 105	120	180	240
По окончании полного отдыха после спуска водолазы должны быть освобождены до конца рабочего дня от
тяжелых физических работ, указанных в примечании 2 к табл. 3.7. В этот период допускается привлекать
водолазов к обеспечению спусков: привести в исходное состояние водолазное снаряжение и оборудование,
обслуживать декомпрессионную камеру, обеспечивать связь с работающим водолазом, участвовать в одевании и
раздевании водолазов, проводить дезинфекцию водолазного снаряжения.
Физические нагрузки запрещаются в течение 6 ч до спуска и 1 сут после окончания декомпрессии.
Особенности питания водолазов
В суточный пищевой рацион водолазов в первую очередь следует включать следующие продукты: творог,
сыр, молоко, простоквашу, мед, сахар, растительное масло, гречку, овсянку, овощи, зелень (кроме щавеля и
шпината), фрукты. При проведении водолазных работ пища должна содержать полноценные животные белки,
требуется также прием комплексных поливитаминных препаратов (типа препаратов «Декамевит», «Ундевит» и
др)-
В дни проведения спусков не рекомендуется готовить пищу из продуктов, вызывающих усиленное
газообразование в кишечнике (фасоль, горох, бобы), и употреблять блюда, возбуждающие жажду. Пища должна
выдаваться водолазам не позднее чем за 2 ч до погружения. В целях снижения мочеобразования в период
пребывания водолаза в холодной воде полезно за полчаса до начала спуска съесть бутерброд с селедкой.
В период декомпрессии продолжительностью более 4 ч водолазам передают пищу в барокамеру. При
нахождении в барокамере, а также после окончания декомпрессии для стимулирования сердечно-сосудистой
системы и ускорения процесса рассыщения организма от азота рекомендуется обильное питье (чай, минеральная
или питьевая вода, соки).
При ночных водолазных работах между ужином и завтраком организуется однократный прием горячей
пищи как спускающимся под воду, так и обеспечивающему персоналу.
При ночных водолазных работах между ужином и завтраком организуется однократный прием горячей
пищи как спускающимся под воду, так и обеспечивающему персоналу.
-284-
Медицинское обеспечение в межспусковой период
Основные задачи медицинского обеспечения водолазных спусков и водолазов в межспусковой период. К
основным задачам медицинского обеспечения относится следующее:
•	профилактические мероприятия на всех этапах подготовки проведения спусков;
•	систематический контроль состояния здоровья водолазов (медосмотры, обследования);
•	работа с водолазами, направленная на поддержание их в хорошей форме;
•	контроль соблюдения санитарно-гигиенических норм при проведении водолазных спусков, режимов
труда, отдыха и питания;
•	систематический контроль санитарно-гигиенического состояния водолазного снаряжения, средств
обеспечения водолазных спусков, рабочих мест и мест размещения водолазов;
•	санитарно-эпидемиологический контроль в районе выполнения водолазных работ;
•	оказание первой помощи при специфических, неспецифических заболеваниях и травмах водолазов;
•	подготовка водолазов по технике безопасности, действиям в аварийных ситуациях и при возникновении
заболеваний и травм, проверка знаний и навыков оказания первой помощи.
Мероприятия, проводимые в межспусковой период, по предупреждению заболеваний и травм
водолазов и оказанию первой помощи при их возникновении. В межспусковой период проводятся следующие
мероприятия:
•	первичные и ежегодные медицинские осмотры (обследования) специалистов водолазной службы;
•	оказание первой помощи при обращениях водолазов по поводу заболеваний и травм, вызов водолазного
врача (фельдшера) или направление больного на консультацию или лечение;
•	контроль соблюдения режимов труда, отдыха и питания водолазов в межспусковой период, поддержание
их готовности к спускам под воду, проведение тренировочных спусков в барокамере;
•	организация проведения физической подготовки водолазов;
•	подготовка водолазов по предупреждению заболеваний и травм водолазов и оказанию первой помощи
при их возникновении;
•	контроль санитарно-гигиенического состояния водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков;
•	контроль комплектации водолазной аптечки, пополнение её инструментами, медикаментами и
перевязочным материалом.
Оказание первой помощи при обращениях водолазов. При появлении у кого-либо из водолазов в промежутке
между спусками заболевания (травмы), связанного или не связанного с предшествующими спусками под воду,
при отсутствии на станции водолазного врача (фельдшера), следует оказать водолазу первую помощь
медикаментозными средствами, имеющимися в водолазной аптечке, и при необходимости связаться с
водолазным врачом (фельдшером). В случае возникновения у водолаза заболевания или травмы, требующих
оказания неотложной помощи, необходимо действовать в соответствии с действующими рекомендациями. При
появлении у водолазов заболеваний жизненно важных органов (центральной нервной системы, сердечно-
сосудистой системы, органов дыхания), простудных, инфекционных и других заболеваний после оказания
заболевшему водолазу первой помощи следует срочно доложить о его состоянии и принятых мерах водолазному
врачу (фельдшеру) или дежурному врачу лечебного учреждения и в дальнейшем действовать по их указаниям.
При необходимости заболевший (пострадавший) водолаз направляется на консультацию, амбулаторное или
стационарное лечение в лечебно-профилактическое учреждение. Больному или его сопровождающему дается
личная медицинская книжка водолаза для записи в ней результатов консультации или лечения, после чего эта
книжка должна быть возвращена по месту работы водолаза.
Допуск водолаза к спускам под воду после амбулаторного или стационарного лечения дается водолазным
врачом (фельдшером) здравпункта, за которым закреплена водолазная станция. Данные о сроке освобождения
водолаза от спусков под воду заносятся в личную медицинскую книжку водолаза. После перенесенного
профессионального заболевания, если предполагается, что водолаз в дальнейшем вернется к выполнению
водолазных работ, ему может быть выдан трудовой больничный листок на срок до 10 дней с продлением
максимум до 2 месяцев, в течение которых водолаз может трудиться без выполнения спусков под воду. Период
работы по трудовому больничному листку должен также использоваться для динамического медицинского
наблюдения и реабилитации.
Для поддержания постоянной готовности к оказанию помощи заболевшему или пострадавшему водолазу
необходимо ежемесячно проверять в водолазных аптечках наличие полного комплекта медикаментов (с
контролем сроков хранения), перевязочного материала и инструментария с записью результатов проверки в
журнале водолазных работ.
-285 -
Контроль соблюдения режимов труда, отдыха и питания водолазов в межспусковой период, поддержание
их готовности к проведению спусков. В межспусковой период, как и в дни работы под водой, целесообразно
соблюдать уже изложенные общие принципы питания водолазов. Водолазный состав должен понимать
недопустимость приема наркотиков, курения, злоупотребления алкоголем.
Например, одним из вредных последствий курения является кашель, приступ которого во время водолазного спуска может
привести к спазму голосовой щели, следствием чего может быть баротравма легких во время подъема водолаза.
Как уже упоминалось, в межспусковой период водолазы должны участвовать в тренировочных спусках,
цели которых:
•	повышение устойчивости водолазов к действию факторов повышенного давления;
•	допуск водолазов к работам на глубинах, превышающих ранее достигнутые;
•	поддержание состояния тренированности организма к механическому действию повышенного давления, к
наркотическому действию азота и к факторам декомпрессии;
•	обеспечение возможности оказания помощи пострадавшему водолазу при проведении лечебной
рекомпрессии;
•	выполнение водолазами обязательных (минимальных) годовых норм часов пребывания под водой.
Тренировочные спуски водолазов и медицинских работников в барокамере на воздухе под давлением до 8-
10 кгс/см2 (80-100 м вод.ст.) проводятся с целью приобретения и поддержания устойчивости организма к
механическому действию повышенного давления, к наркотическому действию азота и к факторам
декомпрессии, что важно как для повышения безопасности спусков под воду до 60 м (а в аварийных случаях -
до 80 м), так и для обеспечения возможности эффективного оказания помощи пострадавшему водолазу в
барокамере. Тренировочные спуски проводятся в соответствии со следующей методикой
Методика проведения тренировочных спусков:
ТС проводятся последовательно с интервалом не менее 1-2 дней 2 спуска на 40 м (экспозиция - 20 минут) и
на 80 метров (экспозиция - 15 минут).
Водолазный состав, прошедший обучение по оказанию помощи при заболеваниях и травмах, водолазные
врачи и фельдшеры дополнительно проходят 3-й спуск в барокамере под давлением 100 м вод.ст. с экспозицией
10 мин. Для поддержания устойчивости организма к наркотическому действию азота и другим гипербарическим
факторам эти лица при наличии допуска к спускам в барокамере при данном давлении независимо от наличия
или отсутствия спусков под воду проходят тренировочные спуски в барокамере 1-2 раза в месяц (в зависимости
от производственных условий) под давлением 100 м вод.ст. с экспозицией 10 мин.
Остальной водолазный состав проходит ежемесячные тренировки к наркотическому действию азота в
барокамере под давлением 80 м вод.ст. с экспозицией 15 мин в зависимости от производственной необходимости.
Режимы декомпрессии при проведении тренировочных спусков в барокамере для приобретения первичной
устойчивости и поддержания устойчивости к наркотическому действию азота и других факторов повышенного
давления представлены в табл. 3.9.
Таблица 3.9. Режимы декомпрессии водолазного состава и водолазных врачей при тренировочных спусках в
барокамере под давлением воздуха до 100 м вод.ст.
Показатели тренировочных режимов	Номер режима					
	1	2	3	4	5	6
Наибольшее давление, м вод.ст.	40	60	80	100	100	100
Время выдержки под наибольшим давлением, мин	20	15	15	10	15	20
Время перехода до 1-ой остановки, мин	5	6	8	8	10	10
Давление на остановках, м вод.ст.	Е	}ремя выдержек на остановках, мин				
54	-	-	-	-	-	2
52	-	-	-	-	-	2
50	-	-	-	-	-	2
48	-	-	-	-	-	2
46	-	-	-	-	-	2
44	-	-	-	-	2	2
42	-	-	-	-	2	2
40	-	-	-	-	2	3
38	-	-	-	-	2	3
-286-
36	-	-	-	1	3	4
34	-	-	-	2	3	4
32	-	-	-	2	3	4
30	-	-	-	2	3	4
28	-	-	-	2	4	5
26	-	-	-	2	4	5
24	-	-	4	2	4	5
22	-	-	5	3	5	6
20	-	-	6	3	5	6
18	-	2	7	4	6	8
16	-	4	8	5	8	12
14	-	5	10	5	10	16
12	-	7	12	8	14	20
10	5	10	14	10	20	30
8	6	12	16	15	30	50
6	10	14	18	30	50	70
4	12	15	20	50	100	150
2	20	25	30	80	140	190
Общее время декомпрессии	0ч58 мин	1ч41 мин	2 ч 38 мин	Зч54 мин	7 ч 10 мин	10ч 19 мин
Проведение ТС включает несколько этапов:
•	Проводится подготовка и рабочая проверка барокамеры и средств ее обеспечения, о чем делается запись в
журнале водолазных работ. При этом необходимо проконтролировать наличие в отсеках барокамеры
необходимого имущества согласно описи и проверить укомплектованность водолазной аптечки медикаментами и
имуществом.
•	Проверяется дата проведения последнего анализа воздуха в центре Госсанэпиднадзора, химлаборатории
или водолазно-медицинском кабинете (со времени проведения анализа должно пройти не более 3 месяцев), а в
случае отсутствия в системе газоснабжения фильтра очистки от оксида углерода делается экспресс-анализ
воздуха в соответствии с традиционной методикой с записью результатов в журнале медицинского обеспечения
водолазов.
•	Проводится медосмотр водолазов, участвующих в спуске. Результаты медицинского осмотра
записываются в журнал медицинского обеспечения водолазов и личную медицинскую книжку водолаза.
•	Проводится инструктаж спускающихся водолазов по правилам поведения в барокамере и напоминаются
основные меры безопасности при нахождении в барокамере под давлением. В группе спускающихся назначается
старший, который отвечает за порядок в барокамере и поддерживает связь с руководителем спуска.
•	В период компрессии в барокамере проводится наблюдение через иллюминатор за поведением людей,
находящихся в барокамере, контролируется величина давления по манометру и скорость его повышения.
Под давлением 2 м вод.ст. должна быть сделана кратковременная остановка для проверки герметичности барокамеры (отсека
барокамеры). При нормальной герметичности в случае использования в начале компрессии прижимных устройств люков они должны быть
сняты, после чего при хорошем самочувствии лиц, находящихся в барокамере, повышение давления может быть продолжено. Скорость
компрессии до 10 м вод.ст. не должна превышать 10 м/мин, а в дальнейшем - 20 м/мин. Кроме того, руководитель спуска через каждые 10
м «глубины» должен запрашивать по телефону самочувствие находящихся в барокамере. Старший группы в барокамере, опросив по
очереди самочувствие каждого водолаза, докладывает результаты опроса по телефону или стуком в соответствии с таблицей условных
сигналов.
Если в начальный период компрессии кто-либо из находящихся в барокамере заявит о появлении ощущения давления либо болей
в ушах или в области придаточных пазух носа, то следует прекратить компрессию в барокамере и в случае отсутствия эффекта от
продувания снизить давление в барокамере на 1-2 м вод.ст. Дальнейшую компрессию в барокамере разрешается проводить только после
полного исчезновения болей. Если, несмотря на снижение давления и применение маневров продувания, боли у пострадавшего не
проходят, то необходимо снизить давление до нормального и вывести пострадавшего из барокамеры. Повторный спуск оставшихся в
барокамере лиц проводится в обычном порядке.
Если в ходе последующего наблюдения через иллюминатор будет выявлено наличие у кого-либо явных признаков азотного
наркоза, то старшему группы в барокамере необходимо дать указание об усилении контроля за ним. Если поведение водолаза или
медицинского работника в барокамере продолжает оставаться неадекватным (неверная реакция на указания руководителя спуска и
старшего группы, проявления агрессивности и др.), то необходимо начать досрочную декомпрессию с учетом достигнутой глубины и
экспозиции под давлением от начала компрессии до начала декомпрессии.
-287-
Об имевшихся случаях нарушения барофункции и выраженного азотного наркоза под давлением ставится в известность
водолазный врач (фельдшер), на которого возложено медицинское обеспечение водолазных спусков, в целях назначения водолазу
лечебно-профилактических мероприятий или вынесения ему экспертного решения.
По достижении заданного давления запрашивается самочувствие находящихся в барокамере, проводится наблюдение за их
поведением через иллюминатор и контролируется время пребывания под наибольшим давлением. Оно исчисляется от момента начала
компрессии до начала декомпрессии (начала снижения давления до 1-й остановки).
Данные по расчету вентиляции барокамер и пополнению газовой среды кислородом изложены в разделе
«Водолазные снаряжение, оборудование...».
Скорость снижения давления до 1-й остановки должна соответствовать режиму декомпрессии. Она составляет 6 м/мин при
декомпрессии с 40 м вод.ст., 7 м/мин при декомпрессии с 80 м вод.ст., 8 м/мин при декомпрессии со 100 м вод.ст. с экспозицией под
давлением 10 мин и 4,6 м/мин при декомпрессии со 100 м вод.ст. с экспозицией 20 мин. Дальнейшая декомпрессия проводится с точным
соблюдением времени выдержек на остановках. При этом время, затраченное на переход с остановки на остановку, должно составлять
около 1 мин. Оно учитывается как время выдержки на очередной остановке. В отличие от рабочих режимов декомпрессии, в которых шаг
декомпрессии между остановками составляет 3 м вод.ст., в тренировочных режимах шаг декомпрессии равняется 2 м вод.ст., что делает
режимы более «мягкими» и надежными.
В процессе декомпрессии проводится следующее:
•	контролируются величины давления и время выдержек на остановках;
•	запрашивается самочувствие водолазов (медицинского персонала) перед переходом на очередную
остановку и после перехода на нее;
•	контролируется путем наблюдения через иллюминатор поведение находящихся в барокамере. В процессе
декомпрессии они должны быть в относительном покое (сидеть, лежать, заниматься настольными играми или
читать), не допускать нарушений кровоснабжения конечностей, периодически менять положение тела, избегать
интенсивных физических нагрузок (запрещается заниматься физическими упражнениями, однако к концу
выдержек на остановках полезно проводить нерезкие разминочные движения конечностями);
•	контролируется вентиляция барокамеры.
В день тренировочного погружения в барокамере водолазы (медперсонал) должны освобождаться от
тяжелых физических работ и от спусков под воду на любые глубины. Перед спуском должен быть предоставлен
отдых не менее 1 ч.
После окончания декомпрессии спускавшиеся водолазы (медицинские работники) должны находиться
вблизи барокамеры не менее 2 ч и освобождаться от всех видов работ. В течение этого времени на плавсредстве
(береговой водолазной станции) должны находиться также руководитель спуска и медработник или водолаз,
допущенный к оказанию первой помощи при заболеваниях и травмах водолазов, а при необходимости и другой
персонал обеспечения спусков в барокамере. При этом барокамера должна быть в немедленной готовности к
повышению в ней давления для проведения лечебной рекомпрессии, после чего технические средства приводятся
в исходное состояние.
После тренировочного спуска в барокамере перерыв перед очередным спуском (время от окончания
декомпрессии до начала спуска под воду или в барокамере) должен составлять не менее 24 ч.
Организация проведения физической подготовки водолазов. Физическая подготовка является важным
средством сохранения здоровья и работоспособности водолазов. Она способствует ускорению процессов
приспособления организма к факторам гипербарической среды и профилактике профессиональных заболеваний
водолазов.
Для сохранения здоровья и работоспособности водолазы должны выполнять ежедневную физическую
зарядку или пробежку и регулярно заниматься видами спорта, вырабатывающими выносливость: плаванием,
греблей, ходьбой, бегом на длинные дистанции, лыжами, коньками, теннисом и т.д.
Для предупреждения простудных заболеваний и переохлаждения при спусках под воду водолазам
рекомендуется ежедневно проводить утреннее обливание или обтирание холодной водой, обтирание чистым
снегом, плавание в течение всего купального сезона, «моржевание» и другие закаливающие процедуры.
Начинать обтирание, ополаскивание или принимать душ необходимо при температуре воды не менее 25 °C, доводя ее постепенно
до 10 °C. Время процедур закаливания должно составлять 0,5-1 мин и постепенно увеличиваться до 5 мин. После адаптации к холодной
воде можно рекомендовать обтирание чистым снегом. Большое значение имеет непрерывность закаливания. Перерыв в течение 1-3
недель ведет к потере устойчивости организма к охлаждению, полученной ранее в результате закаливания.
Закаливание обеспечивает тренировку физиологических механизмов адаптации путем периодически
повторяющегося и возрастающего по интенсивности раздражения кожных рецепторов. Водолазы, обладающие
физической силой, выносливостью и закалкой к холоду, более производительно выполняют водолазные работы,
легче противостоят различным заболеваниям (в том числе и профессиональным), а в случае возникновения
заболеваний они успешнее подвергаются лечению.
Подготовка водолазов по предупреждению заболеваний и травм водолазов и оказанию первой помощи при
их возникновении. Водолазный специалист (водолаз), получивший подготовку по предупреждению заболеваний и
-288 -
травм водолазов и оказанию первой помощи при их возникновении, в случае отсутствия водолазного врача
(фельдшера) проводит общую и специальную подготовку по соблюдению мер безопасности при проведении
водолазных спусков. В ходе этой подготовки осуществляются:
•	отработка навыков водолазов по использованию водолазного снаряжения в обычных и аварийных
условиях;
•	изучение специфических и неспецифических заболеваний водолазов (причины, признаки, первая помощь,
лечение и предупреждение);
•	теоретическая подготовка и отработка навыков оказания самопомощи и первой помощи при травмах и
несчастных случаях с водолазами.
Проверка знаний водолазами основ физиологии и патологии водолазных погружений, умения оказывать
первую помощь при специфических, неспецифических заболеваниях водолазов и травмах, а также правил их
предупреждения проводится при контрольных опросах в ходе занятий, а также при ежегодно проводимом ВКК
допуске водолазного состава к исполнению обязанностей.
Контроль санитарно-гигиенического состояния водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков.
Контроль санитарно-гигиенического состояния водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков включает
в себя:
•	контроль соблюдения сроков замены фильтрующих элементов фильтров очистки воздуха согласно
требованиям инструкций по их эксплуатации и записям в формулярах;
•	контроль качества воздуха, подаваемого на дыхание водолазам;
•	контроль соблюдения правил хранения водолазного снаряжения в соответствии с требованиями «Единых
правилах безопасности труда на водолазных работах. Часть I»;
•	контроль санитарного состояния барокамер, водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков,
контроль соблюдения сроков и качества их дезинфекции;
•	контроль санитарного состояния помещений и территории водолазных станций.
Контрольный анализ воздуха на содержание вредных веществ и диоксида углерода проводится 1 раз в 3
месяца в региональном центре Госсанэпиднадзора, специализированной химлаборатории или в водолазно-
медицинском кабинете лечебно-профилактического учреждения, осуществляющего медицинское обеспечение
водолазов. Ежеквартальный анализ воздуха может также проводиться водолазным врачом (фельдшером)
здравпункта, за которым закреплены водолазные станции. Разрешение на использование воздуха по результатам
анализа дает водолазный врач.
Анализ воздуха в данных учреждениях проводится также в следующих случаях:
•	перед началом эксплуатации вновь установленных или отремонтированных компрессоров, воздушных магистралей или
баллонов;
•	после замены фильтрующих элементов фильтров очистки воздуха;
•	при обнаружении в воздухе, подаваемом водолазам, вредных веществ или диоксида углерода в концентрациях, превышающих
предельно допустимые концентрации (ПДК);
•	при жалобах водолазов на плохое качество воздуха (наличии неприятных запахов, появлении головной боли, головокружении).
Результаты анализа заносятся в Журнал медицинского обеспечения водолазов.
При обнаружении в воздухе вредных веществ и диоксида углерода в концентрациях более ПДК воздух из
баллонов выпускается и проводится их повторная зарядка. В случае превышения ПДК хотя бы одного вещества
при повторном анализе спуски запрещаются и принимаются меры по выявлению и устранению причины
загрязнения воздуха.
В случаях, когда в системе воздухоснабжения не предусмотрены фильтры очистки воздуха, или когда они
неисправны, перед спуском 1-го водолаза необходимо провести экспресс-анализ воздуха на вредные вещества
(оксид углерода, оксиды азота и углеводороды). При отсутствии в системе воздухоснабжения фильтров от СО
анализ проводится только на оксид углерода.
Воздух, находящийся без использования от 1 до 3 месяцев в баллонах-хранилищах системы
воздухоснабжения, подвергается анализу на содержание в нем вредных веществ перед первым спуском водолаза.
Если срок хранения воздуха в баллонах-хранилищах превышает 3 месяца, то он полностью стравливается в
атмосферу. Баллоны с помощью компрессора заполняются свежим воздухом до рабочего давления с трехкратной
промывкой (трехкратное заполнение секции баллонов свежим воздухом до 10 кгс/см2 и полное стравливание его
в атмосферу). После заполнения баллонов свежим воздухом проводится анализ проб воздуха на содержание
вредных веществ из каждого баллона.
Пробы воздуха для лабораторного анализа в вышеупомянутых учреждениях отбирают из системы
газоснабжения после фильтра очистки в воздушные баллоны, преимущественно малолитражные (0,8-2 л). Проба
берется после трехкратной промывки, при этом давление в баллоне доводится до 25-30 кгс/см2 (если по методике
анализа не требуется большее количество воздуха).
-289-
Результаты анализов заносятся в журнал медицинского обеспечения водолазов, а бланки лабораторных
анализов подшиваются в специальную папку.
В случае обнаружения в воздухе вредных веществ или диоксида углерода выше предельно допустимых
концентраций необходимо заменить сжатый воздух в группах баллонов и произвести его повторный анализ. Если
и в этом случае содержание вредных веществ окажется выше допустимых величин, то следует установить
причину загрязнения воздуха и устранить ее. В необходимых случаях для расшифровки спектра вредных веществ
в воздухе для водолазов производится специальное исследование проб воздуха в центре Госсанэпиднадзора или в
специализированных химических лабораториях. До установления и устранения причины загрязнения и
получения результатов анализа, в котором концентрация вредных веществ не выходит за пределы допустимых
величин, использовать воздух для дыхания водолазов запрещается.
Ежесуточный (в дни водолазных спусков при отсутствии) или внеочередной контроль качества воздуха на
водолазной станции проводится с использованием экспресс-анализаторов. При этом определяется содержание
оксида углерода, а также по возможности суммарных углеводородов и оксидов азота. Результаты анализов
воздуха заносятся в журнал медицинского обеспечения водолазов.
Контроль соблюдения сроков и качества дезинфекции водолазного снаряжения и средств обеспечения
спусков выполняется с целью предупреждения у водолазов инфекционных и кожных заболеваний.
Дезинфекция водолазного снаряжения проводится в следующих случаях:
•	при получении его со склада или из других организаций перед использованием;
•	после ежегодной полной проверки;
•	после ремонта;
•	при появлении инфекционных или кожных заболеваний у водолазов, пользовавшихся снаряжением;
•	периодически через установленное количество спусков в процессе эксплуатации;
•	перед каждым спуском при использовании одного и того же снаряжения разными лицами.
Дезинфекция. При выявлении у водолаза инфекционного заболевания, представляющего опасность для
заражения других лиц, необходимо провести полную дезинфекцию водолазного снаряжения и имущества,
использовавшегося заболевшим водолазом.
Для дезинфекции водолазного снаряжения и средств обеспечения водолазных спусков используется 96%-
ный этиловый ректификованный спирт из пищевого сырья с расходом по установленным нормам.
Применение для дезинфекции других сортов спирта запрещается. Использованный для дезинфекции спирт сливается в санитарно-
фановую систему или сдается на склад в установленном порядке.
Перед дезинфекцией водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков проводятся тщательная
очистка и обмывание их кипяченой водой, охлажденной до температуры от +40 до +50 °C, и последующее
протирание насухо чистой ветошью. Для лучшей очистки используется вода, сначала мыльная, затем чистая.
Дезинфекция спиртом проводится путем заливания или путем протирания.
Путем заливания спиртом дезинфицируются дыхательные мешки, регенеративные патроны, редукторы, шланги и трубопроводы.
После дезинфекции они должны быть продуты воздухом и тщательно просушены. Путем протирания тампонами, смоченными спиртом,
дезинфицируются шлемы, дыхательные маски, загубники и фланцы водолазных рубах. После дезинфекции они должны быть протерты
сухими тампонами. Тампоны должны изготовляться из чистой ветоши или марли. Применять гигроскопическую вату для изготовления
тампонов при дезинфекции водолазного снаряжения запрещается.
Дезинфекция отдельных узлов и деталей водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков проводится в следующем
порядке:
1)	дыхательные автоматы, редукторы, вентили, пускатели, отсекатели, механизмы подачи, автоматы промывки, переключатели и
т.п. разбирают, детали промывают спиртом и просушивают;
2)	клапанные коробки разбирают, промывают кипяченой водой с температурой от +40 до +50 °C, протирают ветошью или
тампоном со спиртом (во избежание нарушения герметичности клапанов при сборке необходимо следить, чтобы на крестовине, седле
клапана и самом клапане не остались обрывки ветоши или марли);
3)	трубки вдоха и выдоха промывают кипяченой водой, затем дезинфицируют спиртом путем заливания его внутрь и
равномерного распределения по внутренней поверхности, после чего трубки промывают кипяченой водой и просушивают;
4)	трубопроводы высокого и низкого давления водолазных дыхательных аппаратов снимают, один конец заглушают и заливают
трубопровод спиртом. В таком положении трубопроводы выдерживают в течение 10-15 минут, после чего заглушки снимают и продувают
воздухом;
5)	пульт подачи газа (пульт управления, водолазный щит подачи сжатого воздуха) обезжиривают спиртом. Для этого от пульта
отсоединяют водолазные шланги и закрывают запорные вентили, снимают манометры высокого и низкого давления, в трубопроводы
заливают спирт и оставляют щит в таком положении на 10-15 мин. Затем открывают запорные вентили и продувают все магистрали
воздухом;
6)	воздушные и кислородные магистрали обезжиривают спиртом. Для этого магистрали, которые возможно снять, снимают, один
конец заглушают и заливают магистраль спиртом. На магистралях, которые снять нельзя, заглушают все отверстия, через которые
возможна утечка спирта, и заливают в магистраль спирт. В таком положении магистраль выдерживают 10-15 минут. После этого заглушки
снимают и воздушные магистрали продувают воздухом, а кислородные магистрали - азотом или гелием;
-290-
7)	барокамеры в случае их загрязнения дезинфицируют мыльным раствором с дальнейшим обмыванием поверхностей пресной
водой, нагретой до температуры от +40 до +60 °C, с последующим протиранием поверхностей сухой чистой ветошью. При
систематических водолазных спусках такую дезинфекцию необходимо проводить 1 раз в неделю;
8)	у трехцилиндровых водолазных помп воздушные ходы фундамента и воздухоприемника промывают слабым раствором
кальцинированной соды (20 г соды на 1 л воды), затем пресной водой с температурой от +40 до +50 °C и насухо протирают. У облегченной
водолазной помпы таким же образом промывают внутреннюю полость ресивера;
9)	внутреннюю часть водолазного шлема моют мыльной водой, протирают сухой ветошью и затем марлей, смоченной спиртом.
Непосредственно перед каждым спуском внутренние поверхности водолазного шлема, резинового фланца или воротника водолазной
рубахи протирают марлевым тампоном, смоченным спиртом. Перед каждым включением в аппарат протирается спиртом загубник, маска
или полумаска.
Водолазное шерстяное белье, утеплители и предметы теплой одежды, надеваемые водолазами перед
спуском под воду, стирают по мере их загрязнения (но не реже чем через 15 спусков), а при возникновении у
водолазов заразных кожных заболеваний все эти предметы (кроме костюмов электро- и водообогрева) сдают на
дезинфекцию в дезинфекционных камерах.
Шланговые линии дезинфицируют в собранном виде, соединенные вместе и свернутые в бухту.
Верхний конец шланга поднимают на высоту около 2 м и в его отверстие вставляют трубку с воронкой. Через воронку в шланг
наливают кипяченую воду с температурой от +40 до +50 °C (около 4 л на 1 колено шланга) и дают шлангу некоторое время находиться с
водой. Затем, удерживая верхний конец как можно выше, медленно перебирают всю бухту шланга руками, прогоняя воду дальше, пока
она не вытечет из противоположного конца шланга. Затем присоединяют шланг к водолазной помпе или воздухораспределительному
щитку и продувают сильной струей воздуха до полного осушения. После этого шланг отсоединяют от источника газоснабжения и через ту
же воронку с трубкой наливают в него спирт крепостью 96 %, продувают воздухом, затем вновь промывают водой, после чего опять
продувают воздухом. После дезинфекции свободные штуцеры шлангов обвязывают чистой ветошью.
Очистка баллонов-воздухохранилищ производится по специальной методике, приведенной в «Единых
правилах безопасности труда на водолазных работах. Часть II». Очистка, как правило, проводится на
специализированных участках, оборудованных соответствующими приспособлениями и устройствами. Очистка
на штатных местах допускается только при условии возможности внутреннего осмотра и выполнения полного
объема технологического процесса. К работе по химической очистке баллонов допускаются только лица,
сдавшие зачет по безопасности труда. Очистка должна проводиться в спецодежде с применением средств
индивидуальной защиты. Работа с кислотами и щелочами должна проводиться в помещениях с вытяжной
вентиляцией с соблюдением правил приготовления растворов и с применением персоналом защитных очков и
резиновых перчаток. Для защиты кожных покровов от воздействия паров растворителей, кислот и щелочей
работающие должны использовать защитные мази и пасты (паста ХИОТ-6 и др.). После работ по очистке
баллонов использованные кислотные и щелочные растворы должны быть нейтрализованы.
Отбор и освидетельствование водолазов и дайверов
Первичные и периодические медицинские осмотры (обследования) специалистов водолазной службы
Кандидаты для обучения по специальности «водолаз» отбираются водолазными специалистами
предприятия из числа мужчин в возрасте от 18 до 35 лет. При отборе кандидата учитывается его желание
приобрести специальность «водолаз», состояние здоровья, физическое развитие, психологические особенности и
производственные показатели. Отобранные для обучения кандидаты проходят предварительный медицинский
осмотр в соответствии с приказом Минздравмедпрома России от 14 марта 1996 г. № 90 в специализированном
лечебно-профилактическом учреждении, результаты которого оформляются экспертным заключением ВМК
этого учреждения.
Базовые требования к кандидатам включают в себя следующие:
•	рост 165-185 см;
•	становая сила не менее 200 % от массы тела;
•	показатель состояния питания (должная масса тела в зависимости от роста): 400-450 г массы тела на
1 см роста;
•	сила правой кисти не менее 55 кгс, левой - не менее 50 кгс;
•	жизненная емкость легких не менее 3500 см3.
Кандидаты, отбираемые для обучения по специальности «водолаз» для выполнения работ на глубинах до 60
м, должны иметь:
•	сильную уравновешенную нервную систему, устойчивую эмоциональную сферу, отсутствие наркомании,
токсикомании, хронического алкоголизма;
•	полноценную сердечно-сосудистую систему, пульс 60-80 уд/мин, максимальное артериальное давление в
пределах от 110 до 130 мм рт.ст., минимальное - от 60 до 85 мм рт.ст.,
•	хорошую переносимость функциональных нагрузочных проб;
•	остроту зрения не ниже 0,8 на каждый глаз без коррекции;
•	нормальную речь с ясным и четким произношением слов, барофункцию I-II степени;
-291 -
•	отсутствие хронической патологии.
Необходимо проведение баропробы, целесообразно также проведение исследований индивидуальной
чувствительности кандидатов в водолазы к кислородному голоданию, декомпрессионной болезни, токсическому
действию кислорода и азотному наркозу.
Окончательный отбор кандидатов для обучения по специальности «водолаз» производится в водолазной
школе с участием главного водолазного специалиста и водолазного врача школы.
Периодические осмотры (обследования) водолазов, водолазных врачей и фельдшеров проводятся
ежегодно. Их организуют водолазные врачи, за которыми закреплены соответствующие плавсредства (участки,
береговые водолазные станции).
Один раз в 3 года медицинский осмотр (обследование) водолазов желательно проводить в Центре
профпатологии или в Центральной водолазно-медицинской комиссии (ЦВМК) (рис 3.20).
Рис. 3.20. Центральная водолазно-медицинская комиссия ФМБА России, созданная по Приказу
Минздравсоцразвития России № 360 от 15 мая 2006 г., сидит в центре - председатель ЦВМК В.А.Рогожников.
Проведение осмотров также регламентируется приказом № 90 и действующими документами по
медицинским осмотрам (обследованиям) специалистов водолазной службы (например, возраст водолаза не
должен превышать 50 лет, ЧСС от 50 до 90 ударов в 1 мин, систолическое АД - в пределах от 100 до 145 мм
рт.ст., диастолическое - от 60 до 90 мм рт.ст.)
Если в ходе медицинского освидетельствования у водолаза, водолазного врача или фельдшера будет
диагностировано острое заболевание или обострение хронического заболевания, то он должен быть направлен на
амбулаторное или стационарное лечение. Экспертное заключение о степени годности специалистов,
нуждающихся в лечении, выносится ВМК после завершения лечения.
ВМК дает заключение о пригодности водолаза к водолазным спускам с указанием установленной глубины погружений на год: до
60 м, до 45 м, до 20 м, до 12 м. Одновременно для всего водолазного состава, а также для медицинского персонала выносится
заключение о допуске к спускам в барокамерах под давлением до 10 кгс/см2 (100 м вод.ст.).
На основании заключений ВМК и водолазной квалификационной комиссии (ВКК) администрация
предприятия (организации) издает приказ, которым определяются списки специалистов, допущенных к
исполнению обязанностей по руководству, проведению и обеспечению водолазных спусков и работ, а также
объявляются установленные глубины погружения на год и дается допуск к оказанию помощи в барокамере под
давлением.
Результаты медицинского осмотра (обследования) и заключение ВМК вносятся в личную книжку водолаза,
в личную медицинскую книжку водолаза и заверяются подписью председателя ВМК (или его заместителя) и
печатью лечебно-профилактического учреждения. Срок действия заключения ВМК, если не показан досрочный
медицинский осмотр (обследование), составляет 1 год.
Медицинские осмотры водолазов, выполняемые водолазными врачами (фельдшерами), проводятся 1 раз в 3
месяца: это опрос самочувствия, замер температуры тела в подмышечной области, подсчет частоты пульса и
измерение артериального давления.
Расширенный медицинский осмотр водолазов в порядке динамического наблюдения проводится
водолазным врачом через 6 месяцев после очередного медицинского осмотра (обследования) ВМК. При этом
помимо мероприятий, входящих в медицинский осмотр до и после спуска, проводится осмотр ЛОР-органов,
исследование внутренних органов (выслушивание сердца и легких, пальпация органов брюшной полости), а
-292-
также при наличии показаний инструментальное исследование в условиях лечебно-профилактического
учреждения.
Результаты проводимых водолазными врачами (фельдшерами) медицинских осмотров и углубленных
медицинских осмотров заносятся в личную медицинскую книжку водолаза. По результатам этих осмотров
водолазный врач (фельдшер) имеет право временно отстранять водолаза от спусков с соответствующей записью в
личной медицинской книжке водолаза. При необходимости назначаются консультации врачей-специалистов.
Водолазы, просрочившие ежегодный медицинский осмотр более чем на 1 месяц, к спускам под воду
не допускаются.
Особенности обследования дайверов
Обязательного медицинского осмотра дайверов, к сожалению, не существует. Но перед тем, как учиться
плавать с аквалангом, потенциальный обучающийся должен заполнить медицинскую анкету.
В анкету входят следующие вопросы:
1)	Беременны ли Вы или предполагаете, что можете быть беременны?
2)	Вы регулярно принимаете лекарственные препараты? (исключение - противозачаточные препараты)
3)	Вы старше 45 лет и можете положительно ответить хотя бы на одно из следующих утверждений:
*	Вы курите трубку, сигары или сигареты,
*	у Вас высокий уровень холестерина,
•	кто-либо из членов Вашей семьи перенес инфаркт или инсульт?
4)	Было ли у Вас в прошлом или имеется в настоящее время одно из следующих состояний:
•	Астма, одышка в покое или одышка при физической нагрузке
•	Постоянные или единичные приступы сенной лихорадки либо другие проявления аллергической реакции
•	Частые простудные заболевания, синуситы, бронхиты
•	Какие-либо заболевания легких
•	Пневмоторакс (спавшееся легкое)
•	Операции на грудной клетке
•	Клаусторофобия или агарофобия (боязнь закрытых или открытых пространств)
•	Психические расстройства
•	Эпилепсия, припадки, судороги или Вы принимаете медикаменты для их предупреждения
•	Постоянные мигрени или Вы принимаете медикаменты для их предупреждения
•	Обмороки или потеря сознания (полная или частичная)
•	Вас часто укачивает (морская болезнь, укачивание в машине и т.д.)
•	Несчастные случаи или декомпрессионная болезнь при предыдущих погружениях
•	Какие-либо проблемы с позвоночником
•	Операции на позвоночнике
•	Сахарный диабет
•	Какие-либо проблемы со спиной, руками или ногами (травмы, операции)
•	Неспособность выполнить несложные физические упражнения (пройти 1 км за 10 минут)
•	Эпизоды повышенного артериального давления или прием гипотензивных препаратов
•	Какие-либо заболевания сердца
•	Инфаркты
•	Стенокардия или какие-либо операции на сосудах
•	Хирургические вмешательства на ушах или пазухах
•	Болезни уха, потеря слуха, проблемы с вестибулярным аппаратом
•	Проблемы с уравниванием давления в ушах во время авиаперелетов или при подъеме в горы
•	Кровотечения или любые другие проблемы с кровью
•	Грыжи
•	Язвенная болезнь, в том числе хирургическое ее лечение
•	Колостома
•	Алкогольная или наркотическая зависимость
Если хотя бы на одно из утверждений анкеты, потенциальный дайвер ответил утвердительно, он должен
пройти обследование у врача и предоставить в дайвинг-центр справку о том, что он может заниматься этим
видом спорта.
Кроме того, он подписывает бумагу, что представляет себе риски, связанные с занятием дайвингом, а также
противопоказания к этому виду спорта и отдыха.
Данная бумага гласит: «Чтобы погружения с аквалангом были безопасны, Вы должны быть в хорошей физической форме, по
возможности не страдать избыточной массой тела. При некоторых условиях занятия дайвингом сопряжены со значительными
физическими усилиями, Ваши дыхательная и кровеносная системы должны быть в порядке. Воздушные полости Вашего организма также
должны быть здоровы. Человек, страдающий заболеваниями сердечно-сосудистой системы, простудными заболеваниями, астмой,
эпилепсией, имеющий заложенность носа или ушей или какие-либо другие медицинские проблемы, либо находящийся под воздействием
алкоголя или наркотических веществ, погружаться не должен. ПОМНИТЕ, ЧТО ТАКИЕ ПОГРУЖЕНИЯ ПОД ВОДУ СОПРЯЖЕНЫ С
-293-
РИСКОМ ДЛЯ ЖИЗНИ!!! Если Вы принимаете лекарственные препараты, то перед тем как принять участие в данном курсе
проконсультируйтесь с лечащим врачом и инструктором».
К сожалению, заполненная анкета принимается без дополнительной проверки, поэтому, например, займется
ли дайвингом человек, страдающий астмой, эпилепсией или пороком сердца, будет зависеть лишь от него самого.
Авторы пособия еще раз советуют всем желающим заниматься дайвингом проконсультироваться с
водолазным врачом и пройти для собственного спокойствия и знания особенностей своего организма при
погружениях под воду водолазную медицинскую комиссию.
Раздел 3. Заболевания, травмы водолазов и оказание помощи при их возникновении
На организм водолаза действует комплекс физических, химических, биологических и
психофизиологических факторов. Действие этих факторов оказывает благоприятный эффект, повышая общую
резистентность организма, оказывает тренирующий эффект на нервно-мышечную систему, укрепляет иммунитет,
создает благоприятную эмоциональную атмосферу, развивает полезные трудовые и поведенческие навыки, но
нужно помнить, что эти факторы, по степени своего воздействия могут становиться и опасными для здоровья.
Основными из них являются:
повышенное давление газовой и/или водной среды;
перепады давления газовой и/или водной среды;
повышенное парциальное давление кислорода и индифферентных газов;
повышенные концентрации углекислого газа и вредных веществ в дыхательной газовой смеси;
повышенная плотность водной (газовой) среды;
повышенная плотность дыхательной газовой смеси;
пониженная гравитация в водной среде;
динамическое воздействие водной среды (течения и волнение воды);
фазовые превращения газов в организме (насыщение и рассыщение);
низкая или высокая температура воды;
повышенная теплопроводность и теплоемкость водной и гипербарической газовой сред;
повышенная влажность воздуха;
повышенный уровень шума;
недостаточная освещенность рабочего места;
изменение функций анализаторов в водной среде;
наличие естественных и техногенных препятствий и опасностей под водой;
повышенная электро-, пожаро- и взрывоопасность;
использование химически вредных и опасных веществ;
загрязнение водной среды (химическое, бактериальное, радиоактивное);
наличие опасных представителей морской фауны;
изолированность водолаза и отдаленность от обслуживающего персонала и средств обеспечения спусков;
высокое нервно-эмоциональное напряжение.
Воздействие этих факторов в значениях, превышающих допустимые, может приводить к заболеваниям и
травмам водолазов. Основные заболевания и травмы водолазов представлены в табл. 3.10.
Таблица 3.10. Заболевания и травмы водолазов
Заболевания и травмы, связанные с перепадами давления	Заболевания, связанные с изменением парциального давления газов	Другие заболевания и травмы, связанные с воздействием неблагоприятных факторов водолазного спуска
1.	Декомпрессионная болезнь 2.	Баротравма легких 3.	Баротравма уха и придаточных пазух носа 4.	Барогипертензионный синдром 5.	Обжим водолаза 6.	Обжатие грудной клетки 7.	Травма подводной взрывной волной	1.	Азотный наркоз 2.	Кислородное голодание 3.	Отравление кислородом 4.	Отравление диоксидом углерода	1.	Утопление 2.	Переохлаждение 3.	Перегревание 4.	Отравление выхлопными газами 5.	Отравление нефтепродуктами 6.	Химические ожоги и отравления погло- тительными и регенеративными веществами 7.	Отравления и травмы, вызываемые опасными морскими животными
-294-
Большинство заболеваний водолазов, связанных с их профессиональной деятельностью, протекает остро, с
нарушениями функций жизненно важных систем организма, в связи с чем требуются быстрое распознавание
заболевания и принятие срочных мер по их лечению.
Наряду с острыми заболеваниями у водолазов встречаются хронические заболевания, являющиеся
следствием продолжительного систематического воздействия на организм неблагоприятных факторов
гипербарической среды. Эти заболевания возникают по мере увеличения стажа работы водолаза. К ним относятся
хроническая декомпрессионная болезнь, а также заболевания, связанные с поражением сердечно-сосудистой и
нервной системы (гипертоническая болезнь, атеросклероз, миокардиодистрофия, радикулит, артрит и др.).
Рассмотрим подробнее эти заболевания в соответствие с вызывающими их факторами.
Заболевания и травмы, связанные с перепадами давления
Декомпрессионная болезнь
Декомпрессионная болезнь (ДБ) - это заболевание, связанное с наличием в крови и тканях свободных
газовых пузырьков, которые вызывают нарушение нормального кровообращения и механическое повреждение
клеток органов и тканей.
Оно является наиболее сложным из всех водолазных заболеваний по своему течению, непредсказуемым
последствиям, разнообразию симптоматики при хронической форме. Декомпрессионная болезнь внесена в
список профессиональных болезней.
Причины
ДБ возникает в результате нарушения режима декомпрессии после насыщения организма азотом под
повышенным давлением. Нарушается процесс рассыщения азота из тканей, в результате чего в венозной крови и
тканях образуются участки с большим содержанием растворенного газа. При значительном пересыщении
организма азотом происходит образование в этих участках свободных газовых пузырьков, которые вызывают
расстройство кровообращения, оказывают травмирующее воздействие на окружающие клетки, нервные
образования.
Это одно из самых распространенных заболеваний у людей, выполняющих работу в условиях
повышенного давления. Заболевание возникает, как правило, при спусках водолазов под воду на глубины более
10-12 м. Иногда при длительной работе под водой (более 2 ч) у особенно чувствительных к декомпрессионным
расстройствам лиц болезнь может возникнуть и на меньших глубинах. Возникновению способствуют
недостаточная физическая тренированность водолазов, нарушение режимов труда, отдыха и питания, тяжелая
физическая работа на глубине, переохлаждение, длительное воздействие на организм повышенного парциального
давления кислорода, большое содержание во вдыхаемом воздухе диоксида углерода.
Признаки
Характер болезненных явлений и тяжесть самого заболевания зависят от величины, количества и
локализации газовых пузырьков.
По степени тяжести ДБ условно делится на пять форм:
1)	Легкая (небольшая усталость, недомогание, боли в суставах, костях и мышцах, сначала тупые, ноющие,
затем сверлящие, рвущие, обычно возникающие постепенно, локализующиеся чаще всего в коленном, плечевом
или локтевом суставах, на которые во время работы под водой приходилась наибольшая физическая нагрузка;
иногда покраснение кожи, сыпь, припухлость в области больного сустава; функции пораженных суставов и
мышц, как правило, не нарушаются).
2)	Средней тяжести (сильные суставные, костные и мышечные боли, чувство стеснения и боли в груди,
одышка, неприятные ощущения в области сердца, головокружение, резкая слабость и др.)
3)	Тяжелая форма (весьма выраженные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы и дыхания, а
также поражения центральной нервной системы; резкая обездвиженность, бледность кожных покровов,
холодный и липкий пот, учащение пульса и дыхания; возможны помрачнение сознания, полные или частичные
параличи ног, иногда рук с потерей на них чувствительности, расстройствами мочеиспускания и стула).
Иногда тяжелая форма ДБ проявляется в виде меньероподобного синдрома, связанного с поражением органа равновесия во
внутреннем ухе. Заболевание развивается остро и начинается с сильной головной боли, тошноты и рвоты. Затем появляются резкая
общая слабость и головокружение, шум в голове, звон в ушах, ослабление или потеря слуха. При осмотре определяются нистагм глаз
(подергивания глазных яблок при взгляде вправо и влево), резкая бледность и сильное потоотделение.
4)	Отсроченная форма (подострая) характеризуется прежде всего наличием симптомов, характерных для
первых трех форм, как правило сглаженных, или наоборот резко выраженных, сохраняющихся без проведенного
лечения, или после неправильно проведенного лечения через одни или несколько суток после возникновения ДБ.
Часто возникает при нарушении режима отдыха до одних суток после последнего погружения при перелете в
самолете, когда при снижении давления в кабине появляются или резко нарастают симптомы ДБ.
5)	Хроническая форма характеризуется появлением асептического некроза костей, артритами,
остеохондрозом, ранней миокардиодистрофией, атеросклерозом, хронической ишемической болезнью сердца и
-295 -
т.д. При этом характерным в анамнезе являются перенесенные случаи ДБ, немое течение ДБ при условии
большого стажа работ под водой, более 10 лет в сложных условиях холодной воды, сочетающихся с высокими
уровнями шума и вибрации, тяжелым физическим трудом, высокими эмоциональными перегрузками,
регулярным нарушением режимов труда и отдыха.
Для ДБ характерно постепенное развитие симптомов (ухудшение общего состояния, нарастание болей в
суставах, мышцах и связках, ухудшение функций сердечно-сосудистой системы, развитие параличей), тогда как
для других водолазных заболеваний характерно внезапное начало с быстрым развитием симптомов.
Лечение
Наиболее эффективным методом лечения и первоочередным мероприятием при любой степени тяжести
заболевания является лечебная рекомпрессия (повторное повышение давления). При этом размеры пузырьков
постепенно уменьшаются, после чего они распадаются на отдельные молекулы, и тем самым ликвидируется
основная причина заболевания. Важнейшим условием эффективного лечения декомпрессионной болезни
является как можно более раннее применение лечебной рекомпрессии (см. Баротерапия). При выборе режима
руководствуются состоянием пострадавшего и степенью тяжести ДБ, а также учитывают условия, при которых
возникло заболевание: глубину спуска, длительность пребывания на грунте, индивидуальные особенности
пострадавшего, а также характер допущенных нарушений правил спуска, которые могли привести к
заболеванию. После завершения лечебной рекомпрессии противопоказаны, горячий душ, общая горячая ванна, а
также физическая нагрузка в течение 24 ч. Для предупреждения обезвоживания организма и улучшения
процессов рассыщения должны использоваться чай, кофе, компоты, овощные или фруктовые соки.
При рецидивах требуется повторная лечебная рекомпрессия. В случае если повторная лечебная
рекомпрессия не дала полного излечения, через 6 ч после ее окончания водолаза направляют в лечебно-
профилактическое учреждение на стационарное обследование и лечение остаточных явлений заболевания с
последующим освидетельствованием.
В последние годы показано, что при лечении отсроченной по времени ДБ весьма эффективным оказался
метод лечебной рекомпрессии в воздушно-гелиевой среде с парциальным давлением кислорода 0,4-0,5 кгс/см2
при насыщенном, длительном пребывании пациента под повышенным давлением с применением эффективных
лекарственных средств, улучшающих микроциркуляцию, потребление О2 клетками, регенерацию нервных
клеток, нормализующих обмен веществ. Этот метод лечения предложен В.В.Смолиным и Г.М.Соколовым.
Лечение хронической формы заболевания проводится в соответствии с изменениями в тех или иных
органах, возникшей симптоматики и направлено на сохранения трудоспособности пострадавших при постоянном
контроле и патронаже. Постановка и обоснование диагноза хронической ДБ является основанием для
социального оформления профессиональной пенсии по профнепригодности.
Профилактика
Основное профилактическое мероприятие, направленное на предупреждение возникновения ДБ, -
правильный выбор режима декомпрессии с учетом особенностей водолазного спуска и проведение декомпрессии
в строгом соответствии с выбранным режимом
Для предотвращения накопления в скафандре повышенной концентрации диоксида углерода при
использовании вентилируемого снаряжения следует обеспечивать необходимую его вентиляцию. Не допускать
больших физических напряжений в ходе декомпрессии и в первые 6 ч после ее завершения. Полезно проводить
легкие разминочные движения конечностями к концу выдержек на остановках.
Профилактика ДБ включает в себя также такие мероприятия, как тщательный медицинский и
профессиональный отбор водолазов, динамическое наблюдение за состоянием их здоровья и физической
тренированностью, социальная защита, соблюдение элементарных режимов труда, отдыха и питания,
качественный медицинский осмотр перед спуском, строгое соблюдение правил техники безопасности при
выполнении водолазных работ.
Баротравма легких
Баротравма легких (БЛ) - заболевание, возникающее в результате разрыва или перерастяжения легочной
ткани вследствие резкого изменения давления в легких.
Причины
Причиной возникновения БЛ является быстрое повышение или понижение давления в легких (80-100 мм
рт.ст. и более) по сравнению с окружающим, в результате чего происходит разрыв легочной ткани и кровеносных
сосудов с проникновением воздуха в кровеносное русло.
Повышение давления в легких возможно в случаях:
-	подъема или всплытия с произвольной или рефлекторной задержкой дыхания или кашлем;
-	резкой подачи воздуха на вдох (например, при неисправности дыхательного автомата или редуктора);
-	неправильного выполнения учебно-тренировочных задач.
Понижение давления в легких возможно в случаях:
-296-
-	спуска с пустыми баллонами или с закрытыми вентилями баллонов;
-	израсходования воздуха в баллонах, что чаще бывает при интенсивной работе, превышении расчетной
глубины погружения или времени пребывания под водой;
-	неправильной регулировки клапана (сигнализатора) резервной подачи или ошибочного перекрытия водолазом
резервной подачи;
-	неисправности дыхательного автомата или редуктора, приводящей к прекращению или значительному
уменьшению подачи воздуха на дыхание;
-	резких и глубоких вдохов из подшлемного пространства.
При снижении давления в легких на непроизвольном максимальном вдохе легкие, следующие за
расширяющейся грудной клеткой, без выравнивания в них давления почти не расправляются. В плевральной
полости и в легких создается разрежение, вследствие чего может возникнуть разрыв альвеолярных стенок и
примыкающих к ним сосудов. При выравнивании внутрилегочного давления с окружающим (после всплытия на
поверхность или выключения из аппарата) воздух через разорванные кровеносные сосуды поступает в
кровеносное русло и вызывает характерные симптомы артериальной газовой эмболии.
БЛ чаще возникает при использовании снаряжения с открытой схемой дыхания, реже при использовании
вентилируемого снаряжении (вследствие большого объема воздушной подушки и отсутствия дыхательной
аппаратуры, загубника или маски). БЛ возможна также в результате воздействия на организм подводной
взрывной волны, при утоплении, при взрывах в замкнутом пространстве (при терактах) и в других случаях. БЛ
может возникнуть на любой глубине, причем более опасно ее появление при всплытии с глубин порядка 10-20 м
из-за большого перепада давлений в легких и окружающей водной среде.
Признаки
БЛ обычно возникает внезапно. Наиболее характерными симптомами являются быстрая потеря или
помрачение сознания вскоре после подъема на поверхность, боли в груди, усиливающиеся при вдохе, при
разрыве легочной ткани, кашель с выделением пенистой кровянистой мокроты. В дальнейшем характер
проявлений, течение и исход заболевания зависят в первую очередь от места и степени повреждения легких,
количества, величины газовых пузырьков и места их нахождения. Клинически выделяют четыре формы БЛ:
1)	Эмфизема характеризуется наличием газа в средостении (между легкими), под кожей груди, в области шеи
и лица, что определяется по характерной крепитации (хрусту при надавливании, напоминающему хруст снега
или пергаментной бумаги), измененной форме шеи и черт лица. При небольшом скоплении воздуха самочувствие
пострадавшего остается вначале удовлетворительным, но по мере накопления газа прогрессивно ухудшается -
отмечаются боли и неприятные ощущения за грудиной, затрудненное дыхание, неустойчивый пульс.
2)	Пневмоторакс возникает в результате нарушения целостности плевры и поступления воздуха в
плевральную полость. При этом развиваются расстройства деятельности систем дыхания и кровообращения,
появляется одышка, холодный липкий пот, в тяжелых случаях - резкая боль в груди, сильная одышка, упадок
сердечной деятельности и шок. Пострадавший неподвижен, лицо бледное или синюшное, дыхание частое и
поверхностное.
3)	Газовая эмболия развивается в результате попадания воздуха в кровь через поврежденные сосуды легких.
Пострадавшие нередко находятся в тяжелом состоянии, сознание у них затемнено или полностью отсутствует.
Находящиеся в сознании предъявляют жалобы на боли в груди, слабость, одышку, головокружение. Отмечаются
частое поверхностное дыхание, мучительный кашель с выделением кровянистой мокроты, синюшность кожи
лица и конечностей, неподвижность, частый пульс, пониженное артериальное давление. Могут отмечаться
ощущения «ползания мурашек», понижение тонуса мышц и нарушение координации движений, развитие
частичных или полных параличей. Возможны более легкие формы заболевания, однако при этом может
наступить внезапное отягощение.
4)	Перерастяжение легочной ткани характеризуется помрачением сознания, болями в груди,
усиливающимися при вдохе или легком покашливании, отсутствием кровавой пены или мокроты. Опасно при
натуживании и даже небольших, но резких физических нагрузках возникновением вторичной, травматической
баротравмы легких с разрывом легочной ткани и течением по типу газовой, воздушной эмболии.
Лечение
БЛ требует в любом случае немедленного проведения специфического лечения. После извлечения
пострадавшего из воды необходимо как можно быстрее освободить его от снаряжения и стесняющей одежды,
уложить на носилки лицом вниз так, чтобы голова находилась ниже туловища и была повернута набок и
транспортировать в барокамеру для проведения лечебной рекомпрессии. В период транспортировки
пострадавшего к барокамере он должен лежать на животе с повернутой набок головой и дышать кислородом из
кислородного ингалятора или изолирующего дыхательного аппарата. При отсутствии у пострадавшего дыхания и
сердечной деятельности проводятся искусственная вентиляция легких (ИВЛ) и непрямой массаж сердца.
Чем раньше была начата лечебная рекомпрессия, тем надежнее лечебный эффект. При выборе лечебного
режима следует руководствоваться характером и тяжестью заболевания, динамикой симптомов при компрессии и
-297-
пребывании пострадавшего под повышенным давлением в барокамере. При тяжелых случаях заболевания в
период снижения давления у больного может наступить резкое ухудшение самочувствия вследствие развития
пневмоторакса. В этом случае необходимо повысить давление в барокамере до улучшения самочувствия
пострадавшего, а также врачу провести удаление воздуха из плевральной полости. Также производится
медикаментозное лечение. После окончания лечебной рекомпрессии пострадавшего эвакуируют в больницу для
дальнейшего лечения и освидетельствования.
Профилактика
Профилактика БЛ обеспечивается соблюдением правил погружения водолазов под воду в снаряжении,
тщательной рабочей проверкой водолазного снаряжения перед спуском под воду и соблюдением правил его
использования в период пребывания водолаза под водой.
Профилактика баротравмы легких включает также тщательный медицинский осмотр спускающихся
водолазов и их инструктаж по соблюдению правил техники безопасности при выполнении работы под водой и по
использованию снаряжения. Не допускаются к спускам под воду лица, не имеющие подготовки по водолазному
делу и допуска к спускам в соответствующих видах водолазного снаряжения, а также водолазы с явлениями
воспаления верхних дыхательных путей и наличием кашля. Аналогичные требования относятся ко всем
профессиям, представители которых используют различные виды дыхательной аппаратуры: летчики, пожарные,
газоспасатели, горноспасатели и т.д.
Барогипертензионный синдром
Барогипертензионный синдром (БС) - патологическое состояние, возникающее при избыточном давлении в
дыхательных путях, что приводит к чрезмерному повышению венозного давления в грудной полости и внутри
черепной коробки.
Причины
Повышение давления в дыхательных путях всегда имеет место при использовании водолазного снаряжения.
При использовании водолазного снаряжения, барокамеры и даже в нормальных условиях повышение давления
может возникнуть при интенсивном и продолжительном выравнивании давления в полости среднего уха и
придаточных полостях носа путем выдоха при закрытых верхних дыхательных путях (прием Вальсальвы).
Развитию заболевания способствуют:
-	усиленная физическая работа;
-	перемещение в верхнюю часть тела массы крови из-за разницы в давлениях, действующих на верхнюю и
нижнюю части тела при вертикальном положении человека под водой;
-	повышенная чувствительность к действию повышенного сопротивления дыханию;
-	стрессорная реакция;
-	снижение общей устойчивости организма, слабость венозных стенок и выраженное поверхностное
расположение сосудов под слизистой оболочкой.
Вследствие повышенного сопротивления дыханию дыхательные движения становятся более редкими и
глубокими, при этом вдох осуществляется более легко и за более короткое время, а выдох, наоборот, становится
тяжелым и более продолжительным по сравнению с продолжительностью вдоха. Повышенное давление в легких
вызывает дополнительное сопротивление току крови в малом (легочном) круге кровообращения, повышение
давления в венозном русле. Это приводит к перегрузке сердечной деятельности, развивающейся ее
недостаточностью. Ухудшается кровоток в тканях, ухудшается насыщение крови кислородом в легких,
развивается гипоксия (кислородное голодание тканей).
Затруднение оттока венозной крови от головного мозга создает условия для развития отеков и
кровоизлияний вокруг мозговых сосудов, набухания мозговой ткани и повышения внутричерепного давления.
Изменяются функции зрительного и слухового анализаторов.
Признаки
БС проявляется в двух формах:
1)	Легкая (сосудистая) гипертензия.
Сосудистая барогипертензия характеризуется легкой головной болью, чувством першения в горле,
появлением темно-красной крови в выделениях из верхних дыхательных путей. На задней стенке глотки и
полости носа можно увидеть расширенные вены, кровоизлияния, небольшое кровотечение и свежие сгустки
крови темного цвета. Общее состояние пострадавшего остается, как правило, вполне удовлетворительным. Через
2-4 ч после выхода из-под давления или выключения из аппарата могут появиться красные точечные высыпания
на коже шеи и груди, сопровождающиеся легким зудом.
Первая реакция организма на повышение давления в легких проявляется в затрудненном дыхании,
появлении чувства расширения и неприятного ощущения в груди. Дыхание становится редким, поверхностным и
аритмичным. Может наступить рефлекторная задержка дыхания. Затем появляются приспособительные реакции
-298-
организма на действие повышенного давления в легких. Дыхание постепенно становится ритмичным и глубоким,
при этом ощущается повышенное сопротивление выдоху, пульс учащается, несколько повышается артериальное
давление. Однако при продолжающемся дыхании с повышенным сопротивлением появляются слабость, шум в
голове, чувство жара и одышка, усиливающаяся при физических нагрузках. Постепенно нарастают явления
венозного застоя и недостаточности сердечной деятельности.
2)	Тяжелая (мозговая) гипертензия.
Мозговая форма барогипертензии в водолазной практике встречается относительно редко. В лобных и
затылочных областях появляются мучительные головные боли, усиливающиеся при кашле и чихании. Возникают
тошнота, иногда рвота, неприятные опущения в области сердца. Лицо бледного цвета, слизистые синюшны.
Отчетливо отмечается психическая подавленность. Пострадавшие заторможены, апатичны, с трудом понимают
обращаемые к ним вопросы, говорят медленно и невнятно. Ухудшаются память и внимание. Могут наблюдаться
судорожные приступы. Снижается острота зрения, уменьшаются поля зрения. Течение мозговой барогипертензии
может быть достаточно бурным, с быстрым нарастанием симптомов сдавления головного мозга и нарушений
сердечной деятельности.
Лечение
Первым мероприятием при появлении признаков БС является прекращение спуска и подъем водолаза с
соблюдением режима декомпрессии при постоянном контроле самочувствия пострадавшего.
При сосудистой форме кровоточащие места на слизистой глотки обрабатывают тампонами, отжатыми
после смачивания 3%-ной перекисью водорода, в носовые ходы закапывается 3-4 раза сосудосуживающие
средства на протяжении 2-3 суток. При наличии головных болей даются обезболивающие и успокаивающие
средства, при петехиальных высыпаниях проводится антисептическая обработка кожи.
При мозговой форме предписывается постельный режим. Тело и ноги тепло укутывают, к голове
прикладывают холод. По показаниям из медикаментозных средств назначают болеутоляющие препараты.
Лечение пострадавшего проводит водолазный врач, в тяжелых случаях больной направляется на стационарное
лечение в неврологическое отделение. Пострадавшие с мозговой формой гипертензии освобождаются от всех
видов работ до полного восстановления функций организма.
Профилактика
Профилактика БС достигается:
-	строгим контролем проведения подготовки и рабочей проверки водолазного снаряжения, правильного
размещения снаряжения на теле водолаза;
-	отстранением от спусков водолазов с плохой проходимостью евстахиевых труб;
-	систематическими тренировками в барокамере водолазов с недостаточным практическим опытом с целью
отработки метода выравнивания давления в полости среднего уха и дыхания под избыточным давлением.
Обжатие грудной клетки
Обжатие грудной клетки - заболевание, появляющееся вследствие уменьшения объема газа в легких и
присасывающего действия грудной полости под воздействием гидростатического давления. В результате сосуды
малого круга кровообращения переполняются кровью. Заболевание чаще возникает при нырянии на глубину без
использования дыхательного аппарата (см.Апноэ).
Причины
Основной причиной обжатия грудной клетки при использовании водолазного снаряжения с открытой
схемой дыхания служит прекращение или недостаточное поступление дыхательной газовой смеси в легкие при
быстром спуске водолаза на грунт («проваливании»), что может произойти в результате:
-	отсутствия воздуха в баллоне;
-	спуска водолаза с закрытыми вентилями баллонов;
-	неисправности работы редуктора или дыхательного автомата.
Вероятность возникновения и тяжесть обжатия легких обусловлены не только величиной
гидростатического давления, действующего на организм, но и объемом газа в легких перед погружением на
глубину. Так, например, при нырянии или «проваливании» на глубину на выдохе, когда объем газа в легких
минимален, обжатие груди и переполнение легочных сосудов начинаются с первых сантиметров погружения под
воду. Патологические изменения в организме в данном случае могут наступить значительно раньше достижения
глубины 40 м.
Признаки
Проявления обжатия легких зависят от степени уменьшения объема газа в легких и сжатия грудной клетки.
Различают легкую и тяжелую степени заболевания.
-299-
При легкой степени появляются общая слабость, небольшая одышка, чувство стеснения в груди и
незначительные боли, следы крови в мокроте. При тяжелой степени заболевания эти признаки становятся более
отчетливыми. Отмечается бледность или синюшность кожных покровов, резкая одышка, клокочущее дыхание,
заметная примесь крови в мокроте. В легких слышны обильные хрипы. При газовой эмболии возникают
симптомы, характерные для баротравмы легких.
Оказание помощи
В легких случаях заболевания водолаза (спортсмена-подводника) поднимают наверх и освобождают от
снаряжения и стесняющей одежды. Пострадавшему предоставляется покой до полной нормализации жизненно
важных функций организма. По показаниям назначают дыхание кислородом и медикаментозное лечение.
Рекомендуются болеутоляющие средства. В случае ослабления сердечной деятельности дают таблетку кофеина.
При тяжелой степени заболевания помощь должна оказываться в условиях стационара, а при наличии
симптомов газовой эмболии проводится лечебная рекомпрессия по методике лечения баротравмы легких с
одновременным назначением медикаментозного лечения. Если лечебная рекомпрессия не проводится, то следует
как можно раньше применять дыхание кислородом. Назначают стимуляторы дыхания и сердечной деятельности
по указанию водолазного врача (фельдшера).
Предупреждение
Для предупреждения обжатия грудной клетки необходимо:
-	тщательно контролировать правильность проведения рабочей проверки водолазного снаряжения с обращением
особого внимания на величину давления в баллонах, исправность редуктора и дыхательного автомата;
-	открывать вентили баллонов до включения в аппарат;
-	не нырять глубже 15-30 м, не нырять без страховки;
-	при нырянии без дыхательного аппарата не делать выдох перед погружением, а также в период погружения и
пребывания на глубине не выполнять имитации вдоха, выдоха.
Обжим водолаза
Обжим водолаза возникает в результате уменьшения объема воздушной подушки в водолазной рубахе
вентилируемого снаряжения или в других случаях неравенства давлений с обеих сторон жестких узлов
водолазного снаряжения или оборудования, соприкасающихся с частями тела водолаза.
Причины
В водолазной практике обжим может произойти при спуске в любом виде водолазного снаряжения и в
барокамере. Различают общий и местный обжим.
Общий обжим наблюдается при использовании снаряжения с жестким шлемом (вентилируемое
снаряжение) и может наступить в следующих случаях:
-	при спуске водолаза без подачи воздуха в скафандр;
-	при падении водолаза с поверхности на грунт без подачи воздуха в скафандр;
-	при очень быстром спуске, когда поступающий по шлангу воздух не успевает заполнить газовый объем
скафандра;
-	при разрыве шланга подачи воздуха водолазу выше уровня водолаза, в случае неисправности невозвратного
клапана;
-	при заедании штока головного травящего клапана, вследствие чего через этот клапан в открытом положении
воздух полностью вытесняется из скафандра давлением окружающей воды;
-	при нарушении целости металлического шлема.
Общий обжим в снаряжении с открытой схемой дыхания в шланговом варианте с использованием жесткого
объемного шлема маловероятен из-за наличия резервного запаса воздуха или ДГС.
Местный обжим может возникнуть при использовании снаряжения с открытой схемой дыхания, при
нырянии в комплекте № 1, а также в барокамере. Обжим может наступить в районе соприкасания с лицом очков
объемного шлема, маски или полумаски в случаях:
-	несвоевременного выравнивания давления в подмасочном (подшлемном) и подгидрокомбинезонном
пространствах с окружающим давлением во время спуска под воду;
-	отсутствия запасов воздуха или дыхательной газовой смеси в баллонах аппарата в период спуска до грунта;
-	падения водолаза на грунт без подачи воздуха в подмасочное (подшлемное) пространство.
При нырянии в комплекте № 1 и использовании аппаратов с открытой схемой дыхания с маской обжим
лица водолаза может наступить, если пострадавший при спуске под воду не смог своевременно выровнять
давление в подмасочном пространстве с окружающим давлением.
Местный обжим при нахождении в барокамере возможен при соприкосновении частей тела водолаза с
узлами барокамеры, связанными со стравливанием газовой среды. Наиболее тяжелый обжим в барокамере
-300-
возможен при грубом нарушении техники безопасности, если декомпрессия производится через наружный
клапан медицинского шлюза при открытом внутреннем люке. Тело водолаза, случайно прислонившегося к
отверстию шлюза, может быть втянуто внутрь шлюза.
Снижение давления в снаряжении по сравнению с окружающим вызывает перемещение крови и лимфы из
нижних отделов в верхние части тела. Наступает расширение сосудов легких, грудной клетки, шеи, лица, а также
внутричерепных сосудов. Развивается венозный застой в указанных частях тела, нарушается работа сердца,
возникают отеки и кровоизлияния. Наряду с этим существенно снижается содержание кислорода в крови,
развивается гипоксия. Тяжесть проявления общего обжима зависит от разности давления внутри снаряжения и
снаружи его, а также от продолжительности дисбаланса давлений. При относительно небольших величинах
перепада давления недостаточность деятельности сердечной и дыхательной систем наступает постепенно. Если
же внешнее давление, действующее на грудную клетку, превышает внутрилегочное на 1000-1300 мм вод.ст., то
дыхание становится невозможным, так как сила дыхательных мышц уже не может преодолеть такое давление.
При этом обжатие грудной клетки можно считать одним из проявлений общего обжима водолаза.
Иногда обжим бывает настолько сильным, что вызывает большие травматические повреждения различных
органов и костей и заканчивается смертельным исходом.
Признаки
В легких случаях общего обжима у пострадавших появляются затрудненный вдох, прилив крови к голове,
шум в ушах, мелькание перед глазами, легкое головокружение. У пострадавшего отмечаются нарушение
деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, кровоснабжения мозга, ухудшение самочувствия и
снижение работоспособности.
В тяжелых случаях обжима у пострадавшего наступает переполнение кровеносных сосудов головы и шеи,
повышение венозного и артериального давления, множественные кровоизлияния в ткани, кровотечения из
верхних дыхательных путей, носа и ушей. При осмотре пострадавшего отмечается большая отечность и багрово-
синюшный цвет лица. Следствиями обжима могут быть отек легких и мозга, а также шок.
В случае большой разницы между давлением внутри шлема и наружным давлением, возникающем при
падении на грунт водолаза в вентилируемом снаряжении без подачи воздуха, происходит вдавливание внешним
давлением верхней части тела в полость шлема, в результате чего могут возникать переломы шейного отдела
позвоночника, ключиц, костей черепа, деформация грудной клетки, разрывы спинного мозга, значительное
увеличение объема головы. Подобные травматические повреждения приводят к смертельному исходу. Такой же
исход вследствие переломов ребер и позвоночника, а также разрывов внутренних органов возможен также при
общем обжиме водолаза в случае втягивания тела водолаза в медицинский шлюз барокамеры.
Местный обжим характеризуется болями в области глаз, кровоизлияниями в оболочки глазных яблок и
отечностью лица. Иногда отмечаются кровотечения из носа и верхних дыхательных путей.
Оказание помощи
Первым мероприятием по оказанию помощи пострадавшему водолазу является устранение причины,
вызвавшей обжим.
Если обжим возник в момент погружения водолаза на малые и средние глубины или на грунте в течение
времени, позволявшего осуществить безопасный безостановочный подъем на поверхность, то пострадавшего
поднимают на палубу, освобождают от снаряжения и оказывают необходимую помощь. При оказании помощи
вне барокамеры больному обеспечивают дыхание кислородом.
В случае работы водолаза на глубине, требующей проведения декомпрессии, после подъема пострадавшего
на палубу его быстро освобождают от снаряжения и помещают в барокамеру вместе с водолазным врачом
(фельдшером) или опытным водолазом для проведения декомпрессии в барокамере и выполнения лечебных
мероприятий. Если обжим водолаза осложняется декомпрессионной болезнью или баротравмой легких, то
проводится лечебная рекомпрессия.
При незначительном обжиме водолазу предоставляется покой и проводится медикаментозное лечение.
Кровоточащие места обрабатывают 3%-ным раствором перекиси водорода, при возможности применяют холод.
По показаниям назначают болеутоляющие препараты, гематомы смазывают заживляющими мазями.
В тяжелых случаях общего обжима пострадавшему необходимо оказывать экстренную помощь, которая
должна начинаться сразу после извлечения из воды и продолжаться при пребывании в барокамере. Для лечения
пострадавшего вызывается водолазный врач (фельдшер). При отсутствии дыхания пострадавшему проводят
искусственную вентиляцию легких способом «изо рта в рот» («изо рта в нос»).
Во всех случаях после оказания неотложной медицинской помощи и не ранее чем через 6 ч после
окончания лечебной рекомпрессии пострадавшего необходимо направить на стационарное обследование и
лечение, так как мозговые нарушения могут появляться в различные сроки после подъема водолаза на
поверхность.
-301 -
Предупреждение
Перед каждым спуском водолаз должен провести рабочую проверку снаряжения в соответствии с
инструкцией по его эксплуатации. Нельзя допускать случаев спуска водолазов в неисправном снаряжении. При
проверке снаряжения особое внимание уделяется исправности работы устройств, обеспечивающих подачу и
стравливание газа (головного травящего клапана, предохранительного клапана шлема, редуктора, дыхательного
автомата), запас газа в баллонах аппарата. Внутренние узлы барокамеры, предназначенные для стравливания
газовой среды, должны иметь ограждения или специальные отверстия, препятствующие присасыванию частей
тела.
Если газоподающие устройства снаряжения не обеспечивают пополнения скафандра необходимым
количеством воздуха, то следует остановить спуск и приподнять водолаза на несколько метров для увеличения
объема скафандра за счет расширения в нем воздуха. Если устранить неисправность не удается, то водолаза
поднимают на поверхность. Следует избегать случаев увеличения скорости спуска водолазов с ручной подачей
воздуха в скафандр более 15-25 м/мин, а при спуске в снаряжении, оборудованном автоматической подачей, -
более 30 м/мин. При спусках в снаряжении с открытой схемой дыхания необходимо своевременно заполнять
подшлемное и подмасочное пространство газовой смесью путем выдоха носом или иным способом.
Во время пребывания водолаза под водой обеспечивающий спуск должен постоянно контролировать длину
вытравленного шланга и сигнального конца (кабель-сигнала), не допуская их большой слабины, чтобы в случае
срыва со спускового конца спускающегося водолаза не произошло его падения на грунт.
Во время пребывания под водой водолазу необходимо постоянно контролировать количество газовой смеси
в водолазной рубахе и при необходимости своевременно пополнять его.
Баротравма уха и придаточных пазух носа
Баротравма уха - это перерастяжение или разрыв барабанной перепонки вследствие разности давления газа
на нее со стороны наружного слухового прохода и изнутри барабанной полости.
Баротравма придаточных пазух носа - это повреждение слизистой оболочки каналов придаточных пазух
носа вследствие разности давления со стороны входного отверстия канала и изнутри полости.
Причины
Баротравма уха и придаточных пазух носа может возникать как в процессе погружения (при повышении
окружающего давления), так и при подъеме с глубины на поверхность (при снижении окружающего давления).
Баротравма уха наиболее часто встречается в период компрессии и спуска под воду. Это связано с
анатомическими особенностями строения евстахиевой трубы. Ее слизистая оболочка имеет радиальные складки,
гребни которых обращены в сторону носоглотки. При повышении окружающего давления эти складки
препятствуют поступлению окружающего воздуха в полость среднего уха. В отдельных случаях при быстром
падении окружающего давления (при подъеме водолаза с глубины на поверхность) и недостаточной
проходимости евстахиевых труб (например, при воспалении слизистой) газовая смесь, находящаяся в полости
среднего уха, не успевает выйти наружу. В результате давление в полости среднего уха будет больше
окружающего давления.
Баротравма придаточных пазух носа также чаще встречается при повышении окружающего давления,
однако при подъеме водолаза (декомпрессии) болезненные явления в этих полостях встречаются чаще, чем боли
в полости среднего уха. Это может быть связано с закупоркой каналов изнутри придаточной пазухи разбухшей
слизистой оболочкой или пробкой из содержимого полости.
Обычно баротравма уха и придаточных пазух носа возникает при воспалительных процессах в области
носоглотки (ринит, евстахеит, фарингит). Не исключается возможность возникновения баротравмы уха и
придаточных пазух носа в случае нормального состояния носоглотки. Это возможно при быстром спуске или
подъеме с глубины на поверхность, когда проходные сечения каналов и отверстия, сообщающие полости
среднего уха и придаточные пазухи носа с окружающей средой, не обеспечивают своевременного выравнивания
окружающего давления с внутренним давлением указанных полостей. При нормальной проходимости
евстахиевых труб у водолаза спуск можно безопасно проводить со скоростью до 50 м/мин. Однако в целях
безопасности скорость спуска водолазов ограничена 20 м/мин. У лиц с врожденными или приобретенными
сужениями просвета каналов выравнивание внутреннего давления с окружающим затруднено. Такие люди к
обучению по специальности «водолаз» не допускаются.
В случае повышенного давления в полости среднего уха по сравнению с окружающим происходит
прижатие слизистой оболочки среднего уха к костным стенкам, что вызывает раздражение заложенных в ней
нервных окончаний, затруднение кровоснабжения тканей уха за счет сдавливания сосудов. Под влиянием
избыточного давления в среднем ухе барабанная перепонка выпячивается наружу. Круглая и овальная мембраны,
закрывающие одноименные отверстия на медиальной стенке среднего уха, деформируются и выгибаются в
сторону внутреннего уха. У водолаза появляются ощущения тяжести, шума и боли в ушах. Избыточное давление
-302-
в лобной и гайморовых полостях, а также в решетчатой кости локально сдавливает сосуды, нервные окончания и
вызывает болевые ощущения. Повреждение слизистой оболочки каналов может привести к носовому
кровотечению.
Наряду с местными явлениями перепады давления в полостях среднего уха и придаточных пазухах носа
могут вызывать общие изменения функционального состояния организма в целом. К ним относятся прежде всего
изменения функций дыхания и сердечно-сосудистой системы, характеризующиеся учащением дыхания и пульса,
изменением артериального давления, минутного объема сердца и других рефлекторно возникающих
функциональных изменений. Боли в среднем ухе и в придаточных пазухах носа становятся иногда настолько
сильными, что человек теряет способность нормально реагировать на окружающую обстановку и выполнять
самую легкую работу.
Признаки
В клинической картине выделяют три степени тяжести баротравмы среднего уха: легкую, среднюю и
тяжелую.
При легкой степени заболевания у пострадавшего появляются заложенность в ушах, неприятные
ощущения «надавливания» на барабанную перепонку, потеря остроты слуха.
Баротравма уха средней степени тяжести характеризуется острой, иногда сильной болью в ухе, которая
может иррадиировать в височную область или в околоушную железу. У пострадавшего резко снижается
звукопроведение и звуковосприятие, появляется посторонний шум в ушах.
При тяжелой форме баротравмы уха наступает разрыв барабанной перепонки, давление внутри полости
среднего уха выравнивается с окружающим, после чего острая боль стихает и появляется ощущение тепла в
пораженном ухе вследствие наступившего кровоизлияния. В наружном слуховом проходе обнаруживается
небольшое количество крови.
Баротравма внутреннего уха характеризуется развитием меньероподобного синдрома, наступающего
вследствие раздражения лабиринтного аппарата. Появляются сильное головокружение, тошнота и рвота, шум в
ушах и нарушение равновесия. Наблюдаются также ухудшение слуха, выраженные вегетативные реакции
(сильное потоотделение, побледнение кожных покровов и др.), нистагм глазных яблок. Меньероподобный
синдром при баротравме уха в отличие от такого синдрома при декомпрессионной болезни возникает при
компрессии и чаще на малых глубинах, а при декомпрессионной болезни - в процессе декомпрессии.
Баротравма лобной, гайморовой пазух и ячеек решетчатой кости сопровождается сильными локальными
болями. Боли из области надбровий могут передаваться на височные и лобные области. При нарушении
проходимости канала гайморовой пазухи иногда возникают сильные зубные боли на соответствующей стороне
верхней челюсти.
Оказание помощи
При появлении боли в ушах или придаточных пазухах носа во время спуска (компрессии в барокамере)
необходимо на короткое время остановить спуск и предложить водолазу «продуться», делая глотательные
движения или те же движения при закрытых рте и носе, зевательные движения, напряжение шейных мышц,
резкий выдох при закрытом рте и носе (маневр Вальсальвы). В вентилируемом водолазном снаряжении водолаз
может попытаться продуться, прижимая нос к внутренней поверхности шлема. Если водолаз на остановке не
может продуться, то нужно поднять его на 2-3 м и предложить повторно продуться. При безуспешности этих
попыток водолаза необходимо поднять на поверхность.
При появлении у водолаза болей в ушах, придаточных пазухах носа или в области зубов во время подъема
на поверхность или при декомпрессии в камере нужно приостановить подъем и предложить водолазу продуться,
делая резкие вдохи при закрытом рте и носе (маневр Мюллера, или обратный маневр Вальсальвы). При
нахождении водолаза в барокамере ему следует прошлюзовать сосудосуживающие, антисептические средства и
предложить закапать по 2 капли в обе ноздри. В случае появления болей в ушах или придаточных пазухах носа
во время декомпрессии или сохранения болей после выхода из барокамеры может помочь повторное повышение
давления на 2-3 м с последующим медленным его снижением.
При наличии у водолаза, поднятого на поверхность, жалоб на наличие болей проводится отоскопия, в
наружный слуховой проход вводится стерильная марлевая турунда, смоченная смесью чистого спирта и
глицерина в равных соотношениях или 70%-ным спиртом, после чего ухо закрывается ватным тампоном и
накладывается повязка. Через 3-4 ч через марлевую турунду повторно вводится 10-15 капель спиртового
раствора. С целью расширения отверстий евстахиевых труб для улучшения оттока экссудата из полости среднего
уха 3-4 раза в день закапываются в нос сосудосуживающие средства. При наличии головных болей
пострадавшему назначают обезболивающие.
При разрыве барабанной перепонки (наличии кровотечения из уха) необходимо наложить на ухо
стерильную повязку. Запрещается очищать наружный слуховой проход от крови, промывать ухо, сморкаться,
громко разговаривать и продуваться. Больной направляется в лечебное учреждение для оказания
-303 -
специализированной помощи отоларингологом. При нормальном течении заболевания дефект барабанной
перепонки зарубцовывается через 2-3 недели.
При баротравме придаточных пазух носа помощь должна быть направлена на облегчение болей и остановку
возможного кровотечения путем прикладывания на лицо льда или полотенца, смоченного холодной водой.
Пострадавшему предоставляется покой. При осложненной баротравме придаточных пазух носа больной должен
быть направлен в лечебное учреждение.
При баротравме внутреннего уха (меньероподобном синдроме) больного следует уложить на носилки,
закапать сосудосуживающее средство и отправить в лечебное учреждение. При этом проводить лечебную
рекомпрессию не требуется.
Для профилактики осложнений (гнойного отита, гнойного гайморита, фронтита и синусита) пострадавшему
водолазу назначают сульфаниламидные препараты или курс антибиотикотерапии, местные тепловые процедуры
на область поврежденных полостей, закапывают в нос бактериостатические или дезинфицирующие растворы и
сосудосуживающие средства.
Предупрежден ие
Основным профилактическим мероприятием, направленным на исключение баротравмы уха и придаточных
пазух носа, является тщательный медицинский осмотр водолазов, назначаемых на спуск. Водолазы, имеющие
насморк, ангину, а также признаки воспаления слизистой носоглотки, к спускам под воду не допускаются.
При наличии у водолаза нормальной проходимости евстахиевых труб во время спуска под воду необходимо
постоянно выравнивать давление в полости среднего уха с окружающим, не допуская болевых ощущений.
Травма подводной взрывной волной
Травма подводной взрывной волной - результат воздействия на водолаза резкого перепада
гидростатического давления, вызванного подводным взрывом или смоделированного специальными
техническими устройствами.
Причины
Сила воздействия взрывной волны зависит от величины заряда, расстояния водолаза от места взрыва,
положения тела по отношению к фронту взрывной волны и от типа снаряжения.
Ведущим фактором является величина давления во фронте ударной волны. Локализация и степень повреждений зависят также от
того, какой стороной тела и под каким углом водолаз обращен к взрывной волне. Чем ближе к прямому угол между поверхностью тела и
направлением действующей силы, тем значительнее и обширнее повреждение органов. В положении спиной к взрывной волне
повреждения, как правило, бывают менее резко выражены, чем при плавании по поверхности воды на животе или при вертикальном
положении тела под водой, когда взрывная волна направлена под углом 90° к передней поверхности тела водолаза.
Повреждающее действие ударной волны резко снижается при переходе волны через воздушную прослойку,
так как при этом уменьшается скорость распространения ударной волны. При частичном погружении тела
водолаза в воду поражения возникают только в погруженных частях тела, однако на уровне раздела воздуха и
воды возможны значительные повреждения органов, в связи с чем такая позиция для водолаза является наиболее
опасной.
Способствующими условиями развития поражения являются:
-	погружение без гидрозащитной и теплозащитной одежды;
-	погружение в плотно облегающих гидрокомбинезонах и гидрокостюмах без воздушной подушки;
-	погружение в аппаратах с дыхательным мешком (снаряжения с полузамкнутой и замкнутой схемами дыхания);
-	частичное погружение водолаза под воду в момент взрыва;
-	фронтальное положение водолаза по направлению к взрыву;
-	большая глубина погружения.
Ударная волна вызывает наиболее тяжелые повреждения в тех органах человека, которые имеют
неравномерную плотность или в которых содержится воздух. Особую опасность представляет находящийся в
организме воздух, так как, легко обжимаясь, он создает условия для возникновения различных повреждений.
Наименее стойкими к взрыву являются легкие, желудок, кишечник, ухо и придаточные пазухи носа.
Могут возникнуть повреждения барабанной перепонки, закрытые черепно-мозговые травмы с
повреждением мозговой ткани и переломами костей черепа, особенно в области пазух. Возможны переломы
позвоночника, костей таза и конечностей.
В более тяжелых случаях появляются множественные или одиночные разрывы стенок желудочно-
кишечного тракта с излиянием их содержимого в брюшную полость с последующим развитием перитонита. Реже
встречаются разрывы печени и селезенки, которые большей частью сопутствуют разрывам кишечника.
-304-
Признаки
Наружных признаков травмы взрывной волной в первый момент воздействия ударной волны обычно не
выявляется. В этот момент из общих явлений отмечаются различные степени шока и сотрясения мозга. Многие
чувствуют как бы удар в поясницу, сопровождающийся внезапным онемением конечностей. При этом нередко
появляются позывы к мочеиспусканию и дефекации. Некоторые потерпевшие сразу теряют сознание.
Клиническая картина травмы подводной взрывной волной зависит от степени ее тяжести.
При легкой степени поражения взрывной волной пострадавшие предъявляют жалобы на общую
оглушенность, головную боль, шум, звон и боль в ушах. У пострадавших определяются понижение остроты
слуха, носовое кровотечение.
В тяжелых случаях повреждения происходят травмы органов головного мозга, грудной клетки, брюшной
полости и переломы костей.
При повреждениях легких отмечаются боли в груди, частое поверхностное дыхание с резко затрудненным
выдохом, кашель с пенистой кровянистой мокротой, частый слабый пульс, падение артериального давления.
Возможна остановка дыхания продолжительностью от нескольких секунд до минуты.
При повреждении кишечника имеются резкие боли в животе, тошнота, бледность кожных покровов,
сухость языка, частый пульс, низкое артериальное давление, поверхностное дыхание, напряжение брюшной
стенки, болезненность при прощупывании живота, вздутие тонкого кишечника.
Оказание помощи
Оказание помощи пострадавшему водолазу зависит от характера и степени травмирующего воздействия
взрывной волной.
При легких травмах взрывной волной (шум и звон в ушах, понижение остроты слуха, носовое
кровотечение) изменения в органах пострадавшего носят обратимый характер и поэтому специального лечения
не требуют. Они проходят в течение 1-2 дней. Первая помощь в этом случае после подъема пострадавшего на
поверхность заключается в остановке носового кровотечения, предоставлении постельного режима, согревании и
назначении обезболивающих и снотворных.
При тяжелых травматических повреждениях подводной взрывной волной (травмах органов головного
мозга, грудной клетки, брюшной полости, переломах костей) помощь оказывается так же, как и при других
производственных или бытовых травмах. Проводятся прием обезболивающих средств, временная остановка
кровотечения, искусственная вентиляция легких и непрямой массаж сердца при остановке дыхания и сердечной
деятельности, наложение асептических повязок, транспортная иммобилизация и другие виды помощи по
показаниям. Лечение таких пострадавших проводится в лечебно-профилактическом учреждении.
Предупреждение
Для предупреждения травматических повреждений водолаза взрывной волной водолазные спуски не
должны проводиться на расстоянии от взрыва: при массе заряда до 50 кг - 500 м, при массе заряда более 50 кг -
1000 м.
Необходимо принимать все меры безопасности при проведении подводных взрывных работ,
предусмотренные «Едиными правилами безопасности труда на водолазных работах, ч. I».
Повреждения от подводного взрыва могут быть уменьшены при использовании вентилируемого
снаряжения (защита верхней части туловища воздушной подушкой) или защитной одежды из пористого
материала (типа неопрена), закрывающей грудь и живот. Экранирование металлическим листом является
неэффективным, поскольку ударная волна проходит через него, ослабляясь не более чем на 5-15 %. Более
хорошей преградой служит деревянный экран, не пропитанный водой. Оптимальной, но не полной защитой
может послужить специальный защитный экран из материалов, содержащих большое количество отдельных
пузырьков воздуха. Значительное увеличение взрывостойкости может быть достигнуто путем защиты таким
экраном брюшной полости, груди и части спины водолаза.
При поступлении водолазу, находящемуся на поверхности воды, сигнала о возможной опасности
подводного взрыва ему необходимо перейти либо полностью в водную, либо (что предпочтительнее) в
воздушную среду.
Если к моменту взрыва водолаз не может выйти из воды, то необходимо стремиться быть ближе к
поверхности, расположить свое тело вдоль линии направления взрыва ногами к нему, при возможности защитить
руками живот и грудь от прямого воздействия ударной волны и путем усиленной вентиляции скафандра
окружить тело стеной из воздушных пузырьков.
Заболевания, связанные с изменением парциального давления газов
Азотный наркоз
Азотный наркоз - это изменения высшей нервной деятельности, связанные с действием повышенного
парциального давления азота во вдыхаемом воздухе.
-305 -
Причины
Азот при нормальном атмосферном давлении является нейтральным газом для организма, а при
повышенном парциальном давлении он вызывает ряд биологических ответных реакций организма, которые
могут быть компенсаторными (приспособительными) и патологическими, а по своему характеру они сходны с
действием на организм алкоголя (см. раздел «Гипербарическая физиология»).
Наркотическое действие азота, как и большинства наркотических веществ, проявляется в двух фазах:
вначале наступает возбуждение, которое затем сменяется угнетением функций центральной нервной системы.
Азотный наркоз может усиливаться при воздействии на организм высокой или низкой температуры воды,
приводящей соответственно к перегреванию или переохлаждению организма, при выполнении тяжелой
физической работы под водой, а также при наличии во вдыхаемом воздухе примеси диоксида и оксида углерода
или оксидов азота более допустимых величин.
Признаки
Первые клинические проявления азотного наркоза обнаруживаются при давлении воздуха около 4 кгс/см2
(на глубине спуска 40 м) и выражаются в появлении у человека состояния, сходного с легким алкогольным
опьянением (приподнятое настроение, беспричинная веселость, излишняя болтливость, неуверенность в
движениях и т.д.). При психологических исследованиях уже при 2 кгс/см2 несколько уменьшается скрытый
период реакции на световой и звуковой сигналы, а при 4 кгс/см2 незначительно уменьшается время простой
сенсомоторной реакции. Электроэнцефалограмма до 2 кгс/см2 не изменяется, а до 4 кгс/см2 изменяется
незначительно. На электромиограмме при 4 кгс/см2 отмечается увеличение амплитуды мышечных потенциалов и
длительности реакций.
При окружающем давлении воздуха 6 кгс/см2 эти явления становятся более отчетливыми, но большинство
водолазов еще продолжают сохранять общее хорошее самочувствие и почти нормальную работоспособность.
При давлениях воздуха порядка 7-9 кгс/см2 чувство опьянения становится весьма сильным: появляется
отчетливое нарушение координации движений (движения становятся неточными, неуверенными). Нарушается
общая ориентировка, снижается сообразительность и сознательный контроль за своими действиями. Некоторые
водолазы при этом давлении воздуха под водой становятся практически неработоспособными - неточно
выполняют задания, а иногда и вовсе не осознают, что они делают. В ряде случаев водолаз перестает правильно
выполнять действия по использованию водолазного снаряжения, в результате чего с ним может произойти авария
(запутывание, выбрасывание на поверхность и т.п.).
При давлении воздуха 10 кгс/см2 наркотическое действие азота становится настолько сильным, что
большинство водолазов не в состоянии выполнять целенаправленную работу под водой. Как правило, у
нетренированных к воздействию повышенного давления азота людей на глубине 100 м развивается глубокое
расстройство координации движений, полностью нарушается ориентировка по месту и времени, утрачивается
сообразительность, появляются зрительные и слуховые галлюцинации.
При давлении воздуха более 10 кгс/см2 азотный наркоз проявляется в потере сознания и глубоком сне.
(табл. 3.11.)
Таблица 3.11.
Наркотическое действие азота в зависимости от PN2 в сжатом воздухе (СВ).
PN2 В СВ, кг/см2	абсолютное давление воздуха, кгс/см2	глубина погруже- ния, м	Воздействие на человека
3,2	4	30	ухудшение умственной работоспособности человека
5,5	7	60	наркотическое действие, появляются возбуждение, снижается трудоспособность и внимательность, затрудняется ориентировка, иногда наблюдается головокружение
7-8,6	9-11	80-100	Зрительные и слуховые галлюцинации; на глубинах свыше 80 м пловец становится практически нетрудоспособным, и спуск на эту глубину при дыхании СВ возможен только на короткое время
При декомпрессии явления наркотического действия азота быстро уменьшаются и полностью проходят без
остаточных явлений при отсутствии каких-либо лечебных мероприятий.
Оказание помощи
Наркотическое действие азота, как правило, не требует специального лечения, так как при спусках на
глубины до 60-80 м оно не представляет опасности для здоровья человека ни в период его проявления, ни в более
отдаленные сроки. Опасность для водолаза представляют аварийные действия, которые он может совершать,
-306-
находясь в наркотическом состоянии. Поэтому при появлении у водолаза признаков наркотического действия
азота (неадекватное поведение, беспричинный смех, нарушение правил использования снаряжения,
необоснованный отказ от выполнения указаний руководителя спуска и др.) необходимо прекратить дальнейшее
пребывание водолаза на грунте и начать подъем его на поверхность с соблюдением режима декомпрессии.
Предупреждение
Предупреждение азотного наркоза в водолазной практике достигается путем ограничения максимальной
глубины спуска, которая для большинства водолазов при использовании для дыхания сжатого воздуха составляет
60 м, а для наиболее опытных водолазов при необходимости проведения спусков в аварийной ситуации - 80 м.
При допуске к спускам водолазный врач должен также учитывать индивидуальную чувствительность
каждого водолаза к наркотическому действию азота.
Водолазы, имеющие повышенную чувствительность, могут допускаться к спускам под воду при дыхании
сжатым воздухом на глубины не более 45 м. Поскольку у водолазов при проведении систематических спусков
под воду с использованием для дыхания сжатого воздуха наступает адаптация к наркотическому действию азота,
водолазы в межспусковой период должны проходить тренировочные спуски в барокамере под давлением до 80 м
вод.ст. Водолазные врачи (фельдшера), а также водолазные специалисты и водолазы, допущенные к
медицинскому обеспечению водолазных спусков, должны проходить тренировки под давлением 100 м вод.ст. 1-2
раза в месяц для поддержания готовности к оказанию медицинской помощи в условиях повышенного давления
заболевшему водолазу.
При работе водолазов под водой в вентилируемом снаряжении особое внимание должно обращаться на расход воздуха для
вентиляция скафандра (не менее 80-120 л/мин сжатого газа), поскольку при недостаточной вентиляции в скафандре может накапливаться
высокая концентрация диоксида углерода, которая усиливает наркотическое действие азота.
Кислородное голодание
Причины
О механизмах кислородного голодания см. Гипоксия в разделе Гипобарическая физиология. Кислородное
голодание может возникнуть при неправильном включении в аппарат без проведения трехкратной промывки
системы аппарат-легкие кислородом, при применении недоброкачественного регенеративного вещества, а также
при переключении водолаза на дыхание дыхательной смесью с низким содержанием кислорода. Наступление
кислородного голодания возможно также при выполнении работ в полузатопленных отсеках, понтонах, емкостях,
шахтах и подобных объектах без дыхательных аппаратов.
Признаки
При постепенном уменьшении содержания кислорода у водолаза учащаются дыхание и пульс, появляются
головокружение, стук в висках, понижение сообразительности, а также чувство жара во всем теле.
При резком снижении парциального давления кислорода кислородное голодание характеризуется
внезапной потерей сознания, которая наступает без предварительных признаков.
Оказание помощи
Первая помощь при кислородном голодании состоит в максимально быстром обеспечении пострадавшему
доступа воздуха или дыхания кислородом. При отсутствии у него дыхания необходимо проведение
искусственной вентиляции с помощью ручного аппарата ИВЛ (мешок Амбу), при отсутствии такого аппарата —
проведение искусственного дыхания, по возможности через воздуховод, вставленный в гортань. После
восстановления дыхания пострадавшему создают покой, согревают его тело, дают горячий, сладкий чай. Объем
оказания дальнейшей помощи определяется водолазным врачом в зависимости от общего состояния, сердечной
деятельности и дыхания.
Предупреждение
Для предупреждения кислородного голодания необходимо:
-	проверить давление кислорода в баллонах дыхательных аппаратов (давление должно быть не менее 9 МПа
(90 кгс/см2));
-	проверить исправность кислородоподающих механизмов и дыхательных автоматов;
-	правильно включиться в аппарат (с трехкратной промывкой);
-	применять для дыхания водолазов только медицинский кислород.
При работе в полузатопленных отсеках судна, понтонах, емкостях и подобных объектах без водолазного
снаряжения необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
До начала работ необходимо произвести анализ воздуха для определения содержания в нем кислорода, а
также углекислого газа и других вредных для дыхания газов. Если нет возможности выполнить анализ воздуха,
надо тщательно провентилировать помещение (емкость).
Производить вентиляцию следует в течение всего периода работ.
- 307 -
На входящего в помещение нужно надеть сигнальный конец и внимательно следить за его работой,
периодически запрашивая о самочувствии.
Если невозможно провентилировать помещение и произвести анализ воздуха в нем, входить в помещение
без снаряжения запрещается. Входить в такие помещения разрешается только в изолирующих дыхательных
аппаратах.
Отравление кислородом
Отравление кислородом представляет собой патологическое состояние организма, развивающееся в
результате воздействия на него повышенного парциального давления кислорода и проявляющееся в нарушении
функций центральной нервной системы, эндокринной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем.
Отравление кислородом может проявляться в судорожной, легочной или сосудистой форме.
Причины
В водолазной практике отравление кислородом может наступить при продолжительных спусках под воду в
любом водолазном снаряжении или в барокамере при дыхании сжатым воздухом, искусственной дыхательной
газовой смесью или кислородом, когда парциальное давление кислорода будет превышать 0,5 кгс/см2. Однако
наиболее часто отравление кислородом в водолазной практике встречается при использовании для спусков под
воду кислородного снаряжения.
Дыхание чистым кислородом или газовыми смесями с повышенным парциальным давлением кислорода
приводит к увеличению его напряжения в артериальной крови за счет полного насыщения гемоглобина
кислородом и избыточного растворения в плазме.
Судорожная форма отравления кислородом усиливается при наличии в дыхательной газовой смеси или
кислороде диоксида углерода, при выполнении тяжелой физической работы, а также при переохлаждении и
перегревании и протекает в трех последовательных стадиях:
-	стадия предвестников (пред су дорожная);
-	стадия судорог;
-	стадия терминального состояния.
Характерным для предсудорожной стадии является понижение чувствительности и онемение кончиков
пальцев рук и ног, а иногда верхней губы и других участков тела. Отмечается подергивание мышц губ, век и шеи.
По мере усиления токсического действия кислорода появляются звон в ушах, тяжесть в голове. Определяются
сужение полей зрения («туннель зрения»), учащение пульса и дыхания, повышение артериального давления.
Непосредственно перед судорожным приступом можно заметить бледность лица, наличие холодного пота и
непроизвольных сокращений отдельных мышц мимической мускулатуры. Стадия предвестников продолжается
от нескольких минут до получаса и более. Длительность этого периода зависит от величины давления кислорода,
индивидуальной чувствительности человека к гипероксии и его функционального состояния. Чем больше
давление кислорода, тем короче эта стадия.
Судорожная стадия характеризуется потерей сознания и внезапным наступлением судорог по типу
классической эпилепсии. Судорожный припадок происходит на фоне синдрома судорожной готовности
предыдущей стадии и сопровождается тахикардией, гипервентиляцией и другими признаками расстройств
вегетативных систем организма. Судорожные подергивания обычно начинаются с активно функционирующих
мышечных групп. Первый приступ судорог носит клонический характер (судорожные подергивания) и
продолжается 1-2 мин. Затем наступает пауза, после которой появляется новый приступ судорог. При
продолжающемся действии кислорода приступы судорог становятся более продолжительными, а промежутки
покоя - более короткими. Клонические судороги переходят в тонические (резко повышается тонус мышц), и
наступает опистотонус (запрокидывается голова, туловище изгибается). Прекращение очередного судорожного
припадка происходит так же внезапно, как и его начало. В межсудорожные периоды могут появиться частое и
глубокое дыхание, обильное слюноотделение, рвотные движения и рвота, выпячивание глазных яблок,
расширение или сужение зрачков, урежение пульса, усиленная перистальтика кишечника, непроизвольное
отхождение кала и мочи. Повторные судорожные припадки могут возникать как во время дыхания кислородом,
так и в период декомпрессии, а иногда в течение первых часов или даже суток после перехода на дыхание
воздухом под атмосферным давлением.
Для третьей (терминальной) стадии судорожной формы кислородного отравления характерно ослабление
судорожной реакция и появление расстройств дыхания в виде прогрессирующего замедления и удлинения вдоха
вследствие спазма мускулатуры бронхов, после чего наступает остановка дыхания. Если в стадии кислородных
судорог пострадавшего водолаза переключить на дыхание вместо кислорода воздухом или газовой смесью с
низким парциальным давлением кислорода, то у него может быть еще 1-2 приступа судорог, после чего он
погружается в глубокий сон, который продолжается от 40 до 90 мин.
-308 -
Иногда поднятый на поверхность после отравления кислородом водолаз находится в состоянии обморока
или сильного нервного возбуждения. Он не может спокойно лежать или сидеть, стремится вырваться из рук
людей, оказывающих ему помощь, вступает с ними в драку, а затем постепенно успокаивается и засыпает.
При легочной форме отравления кислородом начальные признаки характеризуются ощущением
загрудинных болей, усиливающихся при глубоком дыхании, и появлением сухого кашля. Наряду с этим
отмечаются спазм сосудов конечностей и онемение кончиков пальцев рук и ног, носа. В дальнейшем постепенно
развивается воспалительный процесс в легких. Он сопровождается явлениями гипоксии, которые возникают в
результате отека легких и выключения их в той или иной степени из участия в нормальном цикле газообмена.
Появляются также инфекционные осложнения. При выраженном отеке легких переход пострадавшего в среду с
нормальным парциальным давлением кислорода может привести к развитию острого кислородного голодания.
Для сосудистой формы отравления кислородом характерно то, что при парциальном давлении кислорода
1,0-2,5 кгс/см2 симптомы развиваются постепенно и проявляются в основном понижением кожной
чувствительности и онемением кончиков пальцев. При давлении более 2,5 кгс/см2 могут появиться мелькание в
глазах, снижение остроты зрения и сужение полей зрения, головная боль, головокружение, звон в ушах,
мелькание в глазах, затрудненное дыхание, общая слабость и резкое падение артериального давления, в
результате чего может наступить потеря сознания. При объективном обследовании можно отметить побледнение
или, напротив, покраснение кожных покровов, кровоизлияния в кожу и слизистые. Возможны кровоизлияния во
внутренние органы. При указанных величинах парциального давления кислорода и экспозиции 2,5-3 ч возможно
также сочетание легочной и сосудистой форм отравления, проявляющихся в разной степени.
При парциальном давлении 5 кгс/см2 и более развивается молниеносное отравление, при котором без
предвестников наступают внезапная потеря сознания и смерть.
Оказание помощи
При появлении первых признаков отравления кислородом в период выполнения работы под водой водолазу
дается команда немедленно прекратить работу и приступить к подъему на поверхность. Если водолаз не может
самостоятельно подняться на поверхность (потеря сознания), то его следует немедленно поднимать за
сигнальный конец (в необходимых случаях с участием страхующего водолаза), переключить на дыхание
атмосферным воздухом и освободить от снаряжения. Дальнейшие лечебные мероприятия проводятся в
зависимости от состояния пострадавшего.
При наличии у пострадавшего судорог его необходимо удерживать, оберегая от ударов голову, и принимать
меры по предупреждению прикуса языка. Во время судорог у пострадавшего декомпрессию проводить
запрещается, так как снижение окружающего давления при непроизвольной задержке дыхания может привести к
появлению баротравмы легких. Декомпрессия возобновляется при появлении у водолаза ритмичного дыхания,
которое возникает после прекращения клонических судорог.
Пострадавшего следует поместить в теплое затемненное место с хорошей звукоизоляцией. В течение суток
после отравления он должен находиться под наблюдением врача, который проводит симптоматическое лечение.
В случае появления первых признаков отравления кислородом в барокамере при проведении лечебной
рекомпрессии по режимам 1 Г, 2В или ЗВ пострадавшему назначают медикаментозную терапию в зависимости от
его состояния и симптоматики.
Предупреждение
Для профилактики отравления кислородом необходимо исключить возможность перепутывания баллонов и
подачи водолазу вместо воздуха чистого кислорода.
При дыхании кислородом в снаряжении с замкнутой схемой дыхания для предупреждения отравления
кислородом необходимо исключить случаи спусков водолазов под воду на глубины более 20 м. Недопустимо
проведение спусков под воду в неисправном водолазном снаряжении (особенно при неисправности клапана
вдоха и кислородоподающего механизма).
Продолжительность спуска и работы водолаза под водой не должна превышать физиологически
допустимого времени работы, приведенного в табл. 3.12.
Таблица 3.12.
Физиологически допустимое время работы водолаза под водой при дыхании кислородом
Глубина спуска, м вод.ст. (парциальное давление кислорода, кгс/см2)	Допустимое время работы	
	легкой и средней тяжести	тяжелой
5(1,5)	7ч	2ч
10(2,0)	2,5 ч	1ч
15(2,5)	30 мин	20 мин
20 (3,0)	20 мин	10 мин
-309-
При выполнении тяжелой работы под водой в кислородном снаряжении на глубинах 15-20 м время
пребывания и работы водолазов под водой должно определяться с учетом индивидуальной предрасположенности
водолазов к токсическому действию кислорода.
В барокамерах, где условия более благоприятные по сравнению с водной средой, физиологически
допустимое время дыхания кислородом или воздухом при соответствующем парциальном давлении значительно
больше (табл. 3.13).
Таблица 3.13.
Физиологически допустимое время непрерывного дыхания
воздухом и кислородом в барокамере
Избыточное давление воздуха, м вод.ст. (кгс/см2)	Давление чистого кислорода, кгс/см2	Время дыхания, ч
20(2)	0,6	до 170-180
30 (3)	0.8	40-80
40(4)	1.0	25-45
50 (5)	1.3	15-25
60 (6)	1.5	10-16
70 (7)	1.7	8-12
80 (8)	1,9	5-9
90 (9)	2.1	3-4
100(10)	2.3	2-3
-		L2		до 1-1,5
При проведении декомпрессии с использованием для дыхания кислорода общее время дыхания чистым
кислородом не должно превышать 3-3,5 ч, так как спускавшиеся водолазы уже длительное время дышали газовой
смесью с повышенным парциальным давлением кислорода.
При наличии на кислородном этапе декомпрессии воздушных перерывов время дыхания чистым
кислородом может быть увеличено до 6 ч. Если в процессе декомпрессии на кислороде у водолаза появляются
предвестники отравления кислородом (боль при вдохе за грудиной, онемение кончиков пальцев рук или ног), то
его следует переключать на дыхание воздухом и всю последующую декомпрессию проводить на воздухе. При
этом время кислородных выдержек на остановках удваивается.
Отравление диоксидом углерода
Отравление диоксидом углерода представляет собой патологическое состояние, возникающее вследствие
нарушения его выведения из организма и увеличения напряжения этого газа в тканях.
Причины
Отравление диоксидом углерода у водолазов возникает, как правило, в результате накоплении его по
разным причинам в дыхательной газовой смеси при использовании водолазного снаряжения или при нахождении
в барокамере.
При использовании вентилируемого водолазного снаряжения отравление диоксидом углерода может быть в
следующих случаях:
-	при недостаточной (менее 80 л/мин) подаче воздуха в скафандр для вентиляции подшлемного
пространства;
-	при выполнении интенсивной физической работы без соответствующего увеличения вентиляции
скафандра;
-	при подаче водолазу в скафандр воздуха с повышенным содержанием СО2;
-	при обрыве, пережатии или закупорке шланга.
При использовании снаряжения с замкнутой схемой дыхания отравление СО2 может наступить в
следующих случаях:
-	при использовании дыхательного аппарата с неисправным клапаном вдоха, через который при выдохе
часть выдыхаемого газа поступает в дыхательный мешок, минуя патрон с ХП-И;
-	при зарядке регенеративного патрона ХП-И с большой насыщенностью его СО2;
-	при работе под водой более допустимого срока;
-	при спуске водолазов с незаряженным или неполностью заряженным регенеративным патроном ХП-И;
- при многократном использовании дыхательного аппарата без перезарядки регенеративного патрона
свежим ХП-И.
-310-
Отравление СО2 при использовании дыхательных аппаратов с открытой схемой дыхания может наступить
только в том случае, когда баллоны аппарата заполнены воздухом с большим содержанием СО2.
Отравление водолазов СО2 может наступить также в барокамере, когда периодическая вентиляция сжатым
воздухом выполняется без соблюдения норм расхода воздуха и сроков ее проведения.
Признаки
В водолазной практике отравление СО2 чаще встречается в острой форме, для которой характерно быстрое
развитие компенсаторных реакций, а при более высоких концентрациях - патологических.
При отравлении СО2 водолазы предъявляют жалобы на чувство жара, появляются одышка, сердцебиение,
шум в ушах, потливость, слюнотечение, тошнота и рвота.
Если нарастание СО2 во вдыхаемой газовой смеси происходит сравнительно медленно, то условно можно
определить 4 последовательные стадии острого отравления: предвестников, одышки, судорог и наркоза.
1-я стадия - стадия предвестников (начальных проявлений) - наступает при содержании СО2 во вдыхаемой
газовой смеси в пределах 1-3 %, приведенных к условиям нормального давления. Для этой стадии характерны
чувство жара, умеренная эйфория, снижение внимания, легкое головокружение, головная боль, более глубокое
дыхание, снижение физической работоспособности, потливость, усиление слюноотделения, секреции бронхов и
желудка.
2-я стадия - стадия одышки - возникает при дыхании воздухом, содержащим 3-6 % СО2 при экспозиции
20-100 мин. Типичными симптомами для указанной стадии отравления СО2 являются выраженное чувство жара,
сильная одышка, головокружение, пульсирующая головная боль, сонливость. При осмотре определяются вначале
бледность, а затем гиперемия кожных покровов, набухание подкожных вен. Отмечаются небольшая эйфория,
повышенная потливость, усиление слюноотделения. Учащается пульс, как правило, повышается артериальное
давление, в большей степени минимальное. Тоны сердца приглушены.
3-я стадия - стадия судорог - наступает при содержании СО2 во вдыхаемой газовой смеси 6-10 % при
экспозиции 5-25 мин. Для указанной стадии характерно наличие декомпенсации с развитием патологических
реакций организма. Ведущим симптомом являются судороги клонического характера (подергивания мышц) всего
тела, сопровождающиеся затрудненным продолжительным выдохом. Кожные покровы цианотичны, зрачки
сужены, артериальное давление снижено, частота сердечных сокращений уменьшена. Возможна потеря сознания.
4-я стадия - стадия наркоза - появляется при дыхании в течение нескольких минут газовой смесью с
содержанием СО2 более 10 %. Быстро развивается общая заторможенность. Судороги ослабевают из-за
истощения нервной системы. Отмечаются редкое дыхание, редкий пульс, расширение зрачков. Наступает сон,
переходящий в наркоз после кратковременного возбуждения. Возможно наступление смерти от паралича
дыхательного и сосудодвигательного центров.
При резком переходе на дыхание атмосферным воздухом (выведении пострадавшего из углекислотного
наркоза) могут быть судороги как проявление «обратного действия» СО2.
Оказание помощи
Первая помощь при отравлении диоксидом углерода должна оказываться пострадавшему водолазу еще под
водой. В случае появления признаков отравления диоксидом углерода при работе водолаза в вентилируемом
снаряжении необходимо дать указание водолазу прекратить работу и хорошо провентилироваться. Если водолаз
потерял сознание (не отвечает на сигналы с поверхности) или его нельзя поднять на поверхность вследствие
запутывания, то к нему спускают страхующего водолаза, который оказывает пострадавшему первую помощь,
главной задачей которой является немедленное всплытие с пострадавшим на поверхность без соблюдения
режима декомпрессии.
На поверхности пострадавшему необходимо предоставить немедленный доступ воздуха путем открытия
иллюминатора или снятия маски или полумаски с загубником. После этого быстро снимают снаряжение. Если
глубина спусков превышала 12 метров и время пребывания водолаза на грунте требовало проведения рабочей
декомпрессии, тогда пострадавшего немедленно помещают в барокамеру вместе со страхующим водолазом или
водолазным врачом (фельдшером) и создают давление воздуха, равное давлению воды на глубине спуска. В
барокамере пострадавший выдерживается до улучшения общего самочувствия, после чего проводится
декомпрессия по режиму, выбранному врачом.
При возникновении отравления СО2 у водолаза, спускающегося в снаряжении с замкнутым или
полузамкнутым циклом дыхания, его также необходимо поднять на поверхность. При невозможности подъема к
пострадавшему спускают страхующего водолаза, который проверяет открытие крышки травяще-
предохранительного клапана на дыхательном мешке, вентилирует дыхательный мешок пострадавшего
кислородом с помощью байпаса, устраняет запутывание водолаза, после чего обоих водолазов поднимают на
поверхность. На поверхности пострадавшего выключают из аппарата и переводят на дыхание кислородом из
другого аппарата.
При показаниях проводятся реанимационные мероприятия и медикаментозное лечение по назначению
водолазного врача (фельдшера).
-311 -
Предупреждение
Профилактика отравления СО2 достигается тщательной подготовкой и рабочей проверкой водолазного
снаряжения и барокамер, соблюдением правил их эксплуатации и устранением причин, способствующих
накоплению СО2 в газовой смеси. Водолазный состав и руководители водолазных спусков должны хорошо знать
причины развития гиперкапнии, основные симптомы отравления диоксидом углерода и приемы оказания первой
помощи пострадавшему водолазу.
При выполнении работы в вентилируемом водолазном снаряжении необходимо подавать в скафандр не
менее 80-120 л сжатого воздуха в минуту.
При этом следует исключать случаи крутых изгибов шлангов, которые могут уменьшать сечение внутреннего канала шланга.
Перед началом выполнения водолазом работы необходимо увеличить подачу воздуха в скафандр. При
появлении начальных признаков отравления диоксидом углерода необходимо прекратить работу и хорошо
провентилировать скафандр.
При спусках в снаряжении с замкнутой схемой дыхания нельзя допускать случаи использования
неисправных аппаратов. Особое внимание должно обращаться на исправность работы клапанов клапанной
коробки (особенно клапана вдоха) и на наличие в регенеративном патроне ХП-И, время его зарядки и качество (в
свежем ХП-И содержание СО2 не должно превышать 20 л/кг). Следует исключать случаи повторных спусков
водолазов без перезарядки регенеративных патронов свежим ХП-И. При появлении первых признаков
отравления СО2 (одышки, чувства недостатка дыхательной смеси на вдох, жара, головной боли и др.) необходимо
прекратить работу, заменить дыхательную смесь в дыхательном мешке путем однократной промывки системы
«аппарат-легкие». При повторном возникновении симптомов отравления СО2 водолаз должен сделать
однократную промывку дыхательного мешка аппарата кислородом и начать подъем на поверхность.
При спусках в условиях отрицательных температур воздуха необходимо принимать меры предупреждения
образования ледяных пробок в шланговых соединениях или примерзания клапанов дыхательных аппаратов.
Для исключения случаев отравления СО2 у водолазов в период пребывания их в барокамерах необходимо
проводить периодическую вентиляцию воздухом (см. Снаряжение), а также в случае предъявления водолазами
жалоб, свидетельствующих о признаках отравления СО2. При использовании системы регенерации барокамеры
необходимо своевременно перезаряжать кассеты свежим ХП-И, контролировать содержание СО2 в барокамере.
Концентрация СО2 в барокамере не должна превышать 1%, приведенного к нормальному барометрическому
давлению.
Другие заболевания и травмы, связанные с воздействием неблагоприятных факторов водолазного спуска
Переохлаждение организма
Под переохлаждением понимается патологическое состояние организма в условиях низкой температуры
окружающей среды при превышении теплоотдачи над теплообразованием в организме, сопровождающееся
понижением температуры тела и нарушением физиологических и биохимических процессов.
Причины
Переохлаждение организма водолаза может наступить как в период пребывания водолаза под водой, так и
при нахождения в условиях барокамеры.
Как уже было сказано в разделе «Гипербарическая физиология», в случае погружения водолаза в холодную
воду происходит быстрая передача тепла от тела в окружающую среду. Во время пребывания человека в
холодной воде теплообразование в организме увеличивается в 3-9 раз, однако оно не может компенсировать
теплопотери, в результате чего наступает переохлаждение.
При погружении человека в холодную воду в действие вступают приспособительные механизмы,
осуществляющие терморегуляцию организма в направлении уменьшения теплоотдачи и увеличения
теплопродукции. Непосредственный физиологический эффект проявляется в сужении кожных кровеносных
сосудов, повышении артериального давления, учащении дыхания, повышении мышечного тонуса и
интенсивности обмена веществ.
Признаки
Механизм тепловой изоляции развит неравномерно в разных частях тела. Особенно чувствительны к
холоду у водолазов дистальные отделы нижних конечностей. При вертикальном положении водолаза в воде
ощущение охлаждения начинается с пальцев ног, что в значительной степени объясняется гидростатическим
обжатием нижних конечностей. Затем водолазы предъявляют жалобы на замерзание пальцев и тыльной
поверхности кистей, поясницы, спины и области затылка. Менее чувствительны к холоду лицо, грудь и ладони.
В зависимости от температуры «ядра» тела можно выделить 4 степени охлаждения по ректальной
температуре:
1-ой степени - температура тела 36,5-35,1;
2-ой степени - температура тела 35,0-34,1;
-312-
3-ой степени - температура тела 34,0-30,1;
4-ой степени - температура тела 30,0-23,1.
1-2-я степень гипотермии (лёгкая) характеризуются активацией терморегуляции. В действие вступают
механизмы, способствующие усиленному производству тепла, активизируется обмен веществ. Пострадавшие
ощущают слабость, головную боль, головокружение, озноб, мышечную дрожь, судороги икроножных мышц.
Учащается дыхание, повышается АД, возникают тахикардия. Отмечаются «гусиная кожа», цианоз губ, носа,
ушных раковин, пальцев рук, мелкие подергивания губ и нижней челюсти, эйфория, тревожность, переходящая в
страх, снижение ощущения реальной обстановки, общая адинамия, снижение тонуса мышц конечностей.
При 3-ей степени гипотермии (средняя) сердцебиение и дыхание замедляется, наступает расстройство
координации движений, отмечаются заторможенность, сонливость, которая может перейти в супорозное
состояние («оцепенение» с отсутствием реакций на внешние раздражители), при этом возможны расстройства
мышления, памяти и речи. Пострадавшие жалуются на боли в мышцах и суставах, утрачивают способность к
самостоятельному передвижению. Пульс становится редким, слабого наполнения, дыхание ослаблено и
замедлено. Иногда наблюдается внезапная потеря сознания после подъема из воды, что чаще всего обусловлено
гипогликемической комой. Из осложнений возможны пневмония, ангина, отит. При отсутствии осложнений
полное выздоровление наступает через 3-5 суток.
При 4-ой степени гипотермии (тяжёлая) постепенно угасают все важные жизненные процессы. Обмен
веществ и теплопродукция сохраняются на минимальном уровне. Отмечаются резкий цианоз кожных покровов и
слизистых, своеобразный плотный отек кистей рук, стоп, губ и лица. Возникает опасность некроза тканей.
Выражена брадикардия, пульс и дыхание едва определяются. Кровяное давление резко понижается, тоны сердца
глухие, выслушиваются с трудом. Часто развивается сердечная недостаточность, нарушаются микроциркуляция
органов, детоксикационная функция печени. Пострадавший не реагирует на боль. Характерны потеря сознания и
наступление коматозного состояния. По внешним признакам переохлаждённый в 4-ой степени напоминает
умершего. Часто возникают разнообразные осложнения. При снижении ректальной температуры до 25-22 °C
наступает смерть (см.табл. 3.14).
Таблица 3.14.
Сроки наступления потери сознания и смерти человека без гидро- и теплозащитной одежды в воде в
зависимости от её температуры
Температура воды °C	Время потери сознания (ч)	Время наступления смерти (ч)
30	70	72-75
25	12	24-36
20	3-7	15-20
15	2-4	6-8
10	0,5-1	1-2
0	0,15-0,25	0,2-0,4
Лечение
Объем и характер первой помощи и лечения при переохлаждении зависят от степени переохлаждения
водолаза.
При появлении начальных признаков переохлаждения у водолаза под водой и невозможности его подъема
на поверхность водолазу при нахождении на остановках декомпрессии рекомендуют начать выполнять
физические упражнения. По достижении глубины 9-12 м целесообразно поднять водолаза наверх для проведения
декомпрессии на поверхности. Декомпрессию в барокамере переохлажденного водолаза следует проводить по
удлиненному режиму, а при появлении признаков декомпрессионной болезни - по одному из режимов лечебной
рекомпрессии, выбранных с учетом тяжести симптомов декомпрессионной болезни. В барокамере в целях
согревания с пострадавшего необходимо снять мокрую одежду, вытереть тело насухо, надеть сухое нижнее белье
и несколько комплектов шерстяного водолазного белья. Ноги и тело следует обложить грелками, заполненными
водой с температурой 40-50 °C. Рекомендуется также согревать грелками области шеи и затылка. Тело
пострадавшего следует хорошо растереть шерстяной тканью, смоченной 50%-ным раствором этилового спирта,
до покраснении кожи. Мышцы нужно растирать до тех пор, пока не восстановится подвижность рук и ног. Во
избежание перегрева согревание тела следует прекратить по достижении ректальной температуры 36 °C.
При глубоком охлаждении основной задачей лечебных мероприятий является выведение организма из
состояния глубокого генерализованного торможения всех отделов центральной нервной системы и
-313-
восстановление температуры тела путем энергичного глубокого согревания с одновременным поддержанием
деятельности сердечно-сосудистой системы и дыхания. Для выведения пострадавшего из состояния холодового
шока одновременно с интенсивным согреванием врач (фельдшер) проводит внутривенные вливания.
Эффективным методом борьбы с переохлаждением является дыхание пострадавшим водолазом
подогреваемой до 60-70 °C кислородно-гелиевой смесью из аппарата спасательного водолазного (АСВ), которое
следует проводить как можно раньше наряду с традиционными методами. Модификация этого аппарата для
барокамер «Ингалит» позволяет проводить лечебную рекомпрессию в сочетании с дыханием подогреваемой
кислородно-гелиевой смесью уже во время компрессии. Механизмы действия подогреваемых кислородно-
гелиевых смесей описаны в главе ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ.
После проведения водолазных спусков, не требующих использования режимов декомпрессии, для
согревания организма водолаза можно поместить водолаза в душ или ванну с температурой воды от +38 до +42
°C, осторожно растирая кожу мочалками или руками. Эффективно использование АСВ при дыхании подогретой
кислородно-гелиевой смесью для стимуляции деятельности сердечно-сосудистой системы, улучшения
микроциркуляции и профилактики воспалительных заболеваний легких.
Для контроля эффективности мероприятий по согреванию и во избежание перегревания организма должен
проводиться контроль температуры тела (предпочтительно ректальной).
Все переохлажденные до подробного выяснения состояния здоровья должны рассматриваться как
тяжелобольные. Пострадавшие с тяжелой степенью переохлаждения через сутки после окончания декомпрессии
направляются в больницу, при этом принимаются меры по предупреждению повторного охлаждения в пути.
Профилактика
Профилактика переохлаждения водолазов при спусках в холодную воду достигается использованием
теплозащитной одежды и ограничением времени работы под водой (табл. 3.14 и 3.15, 3.16). Радикальным
способом предупреждения переохлаждения организма при спусках в холодную воду, особенно на средние и
большие глубины, является использование водолазного снаряжения со средствами активного обогрева тела и с
подогревом дыхательной газовой смеси. Водолазные рубахи, гидрокомбинезоны и гидрокостюмы не должны
иметь разрывов, потертостей и проколов, должны иметь исправные травящие клапаны, не пропускающие воду
вовнутрь.
Таблица 3.15.
Допустимое время пребывания в воде в водолазной рубахе
или гидрокомбинезоне (гидрокостюме)
Температура воды, °C	Допустимое время, ч	Необходимый минимальный перерыв после спуска с максимальной продолжительностью, ч
16-20	5	24
13-15	4	
10-12	3,5	3
7-9	2	
4-6	1,5	4
1-3	1	
Таблица 3.16.
Допустимое время пребывания в воде без водолазной рубахи или гидрокомбинезона (гидрокостюма)
Температура воды, °C	Допустимое время, ч	Необходимый минимальный перерыв между спусками, ч
28	4	0,5
25	2	1
22	1	1
19	0,5	1,5
18 и ниже	Спуски не разрешаются	-
Перегревание организма
Под перегреванием понимается острое патологическое состояние организма в условиях высокой
температуры окружающей среды при превышении теплообразования над теплоотдачей организма,
-314-
сопровождающееся повышением температуры тела и расстройством функций жизненно важных систем
организма, особенно центральной нервной системы.
Причины
Перегревание в водолазной практике встречается довольно редко. Оно может наступить при одевании на
открытой палубе в жаркие летние дни в случае задержки спуска под воду, при длительном нахождении в воде с
температурой более 37 °C, в период пребывания в барокамерах, не оборудованных системой кондиционирования,
а также при неправильном использовании во до- или электрообогреваемой одежды.
Перегреванию водолаза способствуют тяжелая физическая работа, нерациональная одежда водолаза в
период пребывания на палубе, в барокамере и под водой. Кроме того, перегревание усиливается компрессией в
барокамере, высокой влажностью и малой скоростью движения воздуха. Перегревание водолазов может
наступить в любом водолазном снаряжении при спусках под воду с температурой 27-30 °C, особенно при
выполнении ими тяжелых работ.
В отличие от переохлаждения способность организма к понижению теплообразования при высокой
температуре окружающей среды (к изменению химической терморегуляции) невелика. Поэтому в патогенезе
перегревания ведущая роль принадлежит физической терморегуляции (теплоотдаче). В состоянии покоя
тепловой баланс в организме сохраняется при температуре окружающего воздуха 25-27 °C. При более высокой
температуре начинается накопление тепла в организме. В случае выполнения физической работы накопление
тепла в организме может наступать и при более низкой температуре.
Основная реакция организма, направленная на исключение перегревания в условиях повышенной
температуры окружающей среды, заключается в развитии механизмов, способствующих усилению теплоотдачи
(расширение кожных сосудов, учащение сердцебиений и дыхания, увеличение скорости кровотока и др.). По
мере приближения температуры воздуха к температуре тела увеличение теплоотдачи достигается только за счет
усиления потоотделения и легочной вентиляции, так как отдача тепла другими способами (теплопроведением,
конвекцией и излучением) в этих условиях не происходит.
При длительном воздействии высокой температуры наступает декомпенсация системы терморегуляции, в
результате чего происходит накопление тепла в организме. Накапливающееся в организме тепло неблагоприятно
действует прежде всего на центральную нервную систему, способствуя развитию в ней не только
функциональных, но и структурных нарушений.
Признаки
Перегревание может протекать в легкой, средней и тяжелой формах.
При легкой форме перегревания температура тела повышается до 37,5-38,9 °C. Пострадавшие предъявляют
жалобы на общую слабость, недомогание, головокружение, тошноту, повышенную жажду. Кожа лица имеет
красный цвет и покрывается испариной, отмечается учащение пульса и дыхания. Физическая нагрузка вызывает
резкое ухудшение самочувствия и общего состояния. Явления легкой формы перегревания проходят в течение
нескольких часов, если пострадавшего поместить в прохладное помещение.
При средней степени перегревания температура тела повышается до 39-40 °C. Пострадавшие апатичны,
вялы. Нередко отмечаются изменения со стороны центральной нервной системы, проявляющиеся
психомоторным возбуждением, расстройством речи, затемнением сознания и др. Пострадавшие обычно
предъявляют жалобы на сильную головную боль, резкую мышечную слабость, мелькание в глазах, шум в ушах,
боли в области сердца. Отмечаются выраженная гиперемия кожных покровов, цианоз губ, частый пульс (120-130
ударов в минуту), понижение артериального давления, частое и поверхностное дыхание. При своевременном
выводе пострадавшего из зоны перегрева и применении необходимых лечебных мероприятий у него постепенно
понижается температура тела и в течение 2-3 суток восстанавливаются функции организма.
Тяжелая форма перегревания характеризуется тепловым ударом. У пострадавшего наступает потеря
сознания, температура тела поднимается выше 40 °C, пульс учащается до 140 и более ударов в минуту,
артериальное давление понижается. Кожа у пострадавшего бледная, сухая и холодная, губы имеют резко
цианотичный цвет. При аускультации определяются влажные хрипы в легких и глухие тоны сердца. В некоторых
случаях могут быть клонические судороги, рвота, непроизвольное мочеиспускание. Чаще всего после
прекращения перегревания и проведения соответствующих лечебных мероприятий в полном объеме тепловой
удар заканчивается выздоровлением. Иногда после выздоровления может наблюдаться повторное развитие
некоторых клинических проявлений со стороны ЦНС. При наличии гипертермии свыше 41 °C появляется
неритмичное дыхание и развивается отек легких. Смерть наступает от паралича дыхательного и
сосудодвигательного центров.
Перегревание может протекать в судорожной форме, причиной которой является резкое нарушение водно-
солевого обмена и прогрессирующее обезвоживание тканей. Наступают клонические и тонические судороги в
области конечностей и туловища. Пострадавшие после приступа судорог жалуются на резкую болезненность
мышц.
-315-
Оказание помощи
При появлении у водолаза первых признаков перегревания (усиленного потоотделения, общей слабости,
вялости, чувства жара, мелькания в глазах, шума в ушах) в период одевания или ожидания спуска под воду
пострадавшего нужно быстро освободить от снаряжения, раздеть до пояса, отвести в тень, при возможности
обдуть воздухом из водолазного шланга, лицо и грудь периодически обтирать влажным полотенцем.
Рекомендуется прием холодного крепкого чая или кофе. После выполнения указанных мероприятий явления
перегревания исчезают через 15-20 мин, у пострадавшего появляется хорошее самочувствие.
В тяжелых случаях перегревания для понижения температуры тела рекомендуется на шею, голову и
паховую область (в районе бедренной артерии) пострадавшего положить пузыри (грелки) со льдом и каждые 15-
20 мин производить влажное обтирание тела. Для снятия явлений кислородного голодания применяют ингаляции
кислорода. Наиболее эффективным является дыхание кислородно-гелиевой смесью без подогрева, которое за
счет высокой теплопроводности гелия быстро отводит тепло, улучшает газообмен в легких. После оказания
неотложной помощи пострадавшего оставляют в здравпункте под наблюдением врача или направляют в лечебно-
профилактическое учреждение для стационарного лечения.
Профилактика
Для предупреждения перегревания на месте одевания водолазов и ожидания спуска необходимо установить
тент, защищающий от прямых солнечных лучей. В период одевания и ожидания спуска в условиях жары
необходимо осуществлять вентиляцию подкостюмного пространства воздухом с помощью водолазного шланга.
При использовании снаряжения с водообогреваемой одеждой в период ожидания в костюм вместо теплой
воды следует подавать прохладную воду. При подъеме с глубины на поверхность необходимо выключать обогрев
в период прохождения зоны теплой воды (при температуре более 15 °C). Если явления перегревания у водолазов
начинают появляться в барокамере, то следует немедленно начать вентиляцию ее сжатым воздухом. При наличии
в барокамере системы кондиционирования следует выключить ее обогрев.
При размещении барокамеры на верхней палубе необходимо принять меры для уменьшения ее нагревания
солнечной радиацией (установка тента, орошение холодной водой).
Необходимо исключить случаи пребывания водолазов в снаряжении на поверхности более допустимы^
сроков в зависимости от температуры воздуха (табл. 3.17).
Таблица 3.17.
Допустимые сроки пребывания водолазов в снаряжении на поверхности
при различной температуре
Температура воздуха, °C	Допустимое время
До 15	5 ч
16-19	Зч
20-24	2 ч
25-29	1 ч
30-33	30 мин
34	10 мин
Погружения без гидрокомбинезонов с использованием аппаратов с открытой, полузамкнутой и замкнутой
схемами дыхания допускаются при температуре воды не выше 37 °C и времени пребывания под водой не более
25 мин.
Погружения в гидрокомбинезонах допускаются при температуре воды не выше 38 °C и времени
пребывания под водой не более 30 мин.
Погружения в вентилируемом водолазном снаряжения допускаются при температуре воды не более 40 °C и
времени пребывания под водой не более 20 мин.
Отравление выхлопными газами
Отравление выхлопными газами представляет собой патологическое состояние, в основе которого лежит
развитие острой гипоксии, вызванной нарушением дыхательной функции гемоглобина, процессов газообмена в
легких и в тканевых капиллярах.
Причины
Выхлопные газы от двигателей внутреннего сгорания представляют собой смесь целого ряда вредных
веществ, среди которых наиболее токсичными являются оксид углерода (СО), оксиды азота (NO2, NO и др.) и
диоксид углерода (СО2). Кроме того, выхлопные газы содержат альдегиды, кетоны, органические кислоты и
-316-
перекиси, углеводороды и частицы несгоревшего топлива, обладающие раздражающим действием. В выхлопных
газах автомобилей содержится около 200 химических соединений, в том числе кроме перечисленных вредных
веществ ядовитая окись свинца. Наибольшую опасность из компонентов выхлопных газов представляют окись
углерода, составляющая около 6-8 % объема выхлопных газов, и окислы азота (1,5-2 %).
Отравление выхлопными газами в водолазной практике может возникнуть при использовании водолазного
снаряжения, в котором для дыхания водолаза используется сжатый воздух (вентилируемое снаряжение,
снаряжение с открытой схемой дыхания, снаряжение с полузамкнутой схемой дыхания), а также в барокамерах в
случае применения в них воздуха, загрязненного выхлопными газами.
Загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами может возникнуть в следующих случаях:
-	при неисправности работающего компрессора;
-	при расположении всасывающего патрубка компрессора вблизи выхлопной трубы двигателя внутреннего
сгорания;
-	при заносе ветром к всасывающему патрубку компрессора выхлопных газов от собственного двигателя
внутреннего сгорания или двигателей рядом стоящих судов, наземных транспортных и технических средств,
дыма от промышленных или бытовых объектов;
-	при возгорании шихты фильтров очистки воздуха.
Отравлению выхлопными газами способствуют тяжелая физическая работа, перегревание или
переохлаждение организма, умственное или физическое переутомление, повышенное парциальное давление
диоксида углерода и азота.
Патологический процесс в результате воздействия на организм выхлопных газов заключается в следующем:
Попадая из альвеолярного воздуха в кровь, оксид углерода вступает во взаимодействие с гемоглобином,
очень легко образуя карбоксигемоглобин (СОНЬ), так как сродство железа гемоглобина к окиси углерода в 250-
300 раз больше, чем к кислороду. Практически СОНЬ не участвует в переносе кислорода из легких к тканям, что
приводит к гипоксии, одышке и избыточному удалению из организма СО2.
Окислы азота помимо раздражающего действия на легочную ткань ухудшают дыхательную функцию
крови, образуя при взаимодействии с гемоглобином довольно устойчивое и медленно диссоциирующее
соединение - метгемоглобин (MetHb). Большое количество MetHb в крови нарушает транспорт кислорода к
тканям.
Следует иметь в виду, что токсичность вредных веществ, попавших в атмосферный воздух, возрастает
пропорционально величине давления.
В условиях повышенного давления, когда в газовой среде наблюдается повышенное парциальное давление
кислорода, явления кислородного голодания у водолаза на грунте могут не возникать, так как недостаток
кислорода, поставляемого оксигемоглобином, может компенсироваться избыточно растворенным кислородом
под давлением в плазме крови. В данном случае явления гипоксии у пострадавшего могут развиться после
выхода на поверхность в период дыхания атмосферным воздухом.
Признаки
При легкой форме отравления выхлопными газами пострадавшие предъявляют жалобы на общую слабость,
повышенную утомляемость даже при незначительных физических нагрузках, на головную боль, пульсацию в
височных артериях, шум в ушах, мелькание перед глазами, сердцебиение, иногда тошноту и рвоту. При осмотре
отмечаются легкий румянец кожи лица и цианоз слизистых, небольшое понижение мышечного тонуса,
подергивание век и пальцев вытянутых рук, повышение сухожильных рефлексов, одышка (нередко с кашлем),
учащение пульса. Выздоровление наступает через 1-2 сут.
При отравлении средней тяжести вышеуказанные симптомы у пострадавшего более выражены.
Отмечаются различные по продолжительности помрачение или потеря сознания. Наступают резкая мышечная
слабость и адинамия, что исключает возможность самостоятельного передвижения. Наряду с этим появляются
нарастающая сонливость, заторможенность, безразличие к окружающей обстановке, провалы памяти,
немотивированные поступки. При осмотре определяются более выраженная окраска кожи и слизистых, одышка,
частый пульс, снижение артериального давления. Выздоровление наступает медленно, может длительное время
сохраняться астеническое состояние.
При отравлении выхлопными газами в тяжелой степени кожа и видимые слизистые имеют ярко-красный
цвет с цианотичным оттенком. Наряду с потерей сознания быстро прогрессирует коматозное состояние,
заканчивающееся остановкой дыхания. Зрачки расширены, не реагируют на свет. Появляются клонические и
тонические судороги. Артериальное давление понижено, тоны сердца глухие. Отмечается аритмия дыхания.
Может наступить опасный для жизни отек легких.
При тяжелой форме отравления выхлопными газами могут быть осложнения, проявляющиеся
расстройствами функций центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения, а также
трофическими поражениями кожи.
-317-
Оказание помощи
Первая помощь при появлении признаков отравления выхлопными газами заключается в переводе
пострадавшего на дыхание от других баллонов воздухом, не содержащим вредные вещества, подъеме водолаза на
поверхность и включении на дыхание кислородом.
При легкой степени отравления можно использовать кислород в условиях нормального давления.
Пострадавшего следует укрыть одеялом, приложить грелки к ногам, напоить сладким чаем или кофе, дать под
язык 1 таблетку валидола.
При средней и тяжелой степени отравления лечение водолаза проводится кислородом при повышенном
давлении. Гипербарическая оксигенация является этиопатогенетическим и самым эффективным средством
лечения. Даже при нормальном давлении дыхание чистым кислородом ускоряет расщепление СОНЬ в 20 раз, а
при повышенном давлении скорость расщепления многократно увеличивается. В результате значительного
увеличения количества физически растворенного в крови кислорода резко снижается тяжесть заболевания и
ускоряется выведение оксида углерода из организма. Лечение проводится по одному из режимов ГБО. При этом
дыхание кислородом не должно проводиться по замкнутой схеме. Могут использоваться кислородные
ингаляторы с открытой схемой дыхания, изолирующие кислородные аппараты с открытой схемой дыхания или
стационарная система дыхания барокамеры.
После оказания помощи пострадавшему необходимо предоставить покой и тепло. Водолазы, перенесшие
отравление выхлопными газами средней и тяжелой степени, подлежат эвакуации в лечебно-профилактическое
учреждение для стационарного лечения и освидетельствования. Эвакуировать пострадавших следует только на
транспорте, отправлять их пешком не разрешается. Лица, терявшие сознание или имевшие расстройство
дыхания, транспортируются только в положении лежа на спине, укутанными в теплые одеяла. При длительной
транспортировке больным с выраженной одышкой необходимо давать для дыхания кислород, а также давать
пить теплые молоко, какао, кофе или чай.
В случае отсутствия возможности проведения гипербарической оксигенации отравленного выхлопными
газами помещают вместе с водолазным врачом (фельдшером) в барокамеру, в которой создают давление
воздухом до 70 м вод.ст. и проводят лечение по режиму 2А или 2Б с учетом самочувствия пострадавшего.
Симптоматическое медикаментозное лечение пострадавшего осуществляется водолазным врачом (фельдшером) в
барокамере под давлением.
Предупреждение	*
Для предупреждения отравления водолазов выхлопными газами необходимо прежде всего исключить
случаи поступления этих газов в воздух или газовую смесь, подаваемые на дыхание водолазам или для создания
газовой среды в барокамере. Воздушный компрессор должен быть оборудован фильтром для очистки воздуха от
вредных веществ, в том числе от оксидов углерода и азота. Воздух, подаваемый для дыхания водолазов, не
должен содержать вредные вещества более допустимых величин.
Для контроля за техническим состоянием компрессора и качеством воздуха, закачиваемого воздушным
компрессором, при наличии фильтра для очистки от СО 1 раз в квартал проводится анализ водолазного воздуха
на содержание в нем вредных веществ (оксидов углерода, оксидов азота и углеводородов суммарно). В случае
отсутствия в компрессоре фильтра очистки контроль качества воздуха проводится ежедневно перед спуском
первого водолаза.
Анализ воздуха на содержание в нем вредных веществ проводится также каждый раз при предъявлении
жалоб водолазами на неприятный запах в воздухе, поступавшем в снаряжение или в барокамеру. При
обнаружении в воздухе вредных веществ, концентрация которых превышает допустимые величины, водолазные
спуски прекращаются. Спуски разрешается проводить только после устранения причины загрязнения сжатого
воздуха и при содержании вредных веществ в нем не более допустимых величин.
Отравление нефтепродуктами
Под отравлением нефтепродуктами понимаются патологические изменения в организме водолаза,
наступающие в результате использования для дыхания сжатого воздуха с примесью природного газа или летучих
продуктов нефти и других нефтепродуктов, а также вследствие контакта с жидкими и твердыми фракциями
нефтепродуктов.
Причины
Отравления нефтепродуктами у водолазов могут возникать при выполнении водолазных работ на
загрязненной нефтепродуктами акватории, в районе проведения разведочного и эксплуатационного бурения, а
также при ремонтных работах на подводных трубопроводах.
-318-
При выполнении указанных работ в рабочую зону заборного патрубка водолазного компрессора могут
поступать пары нефти и природный газ. Загрязнение нефтепродуктами воздушной среды в зоне работы
водолазного компрессора может происходить в результате недостаточной герметичности запорных клапанов
трубопроводов, по которым поступают нефть и газ, пропуска сальников насосов, а также за счет испарений с
открытых поверхностей нефти. Загрязненный воздух может подаваться на дыхание водолазу или на заполнение
барокамеры. Степень загрязнения воздуха рабочей зоны водолазного компрессора токсичными парами и газами,
а также их состав зависят от температуры и давления, при которых протекают технологические процессы. В
условиях относительно небольшой температуры и при атмосферном давлении воздух в районе рабочей зоны
заборного патрубка водолазного компрессора загрязнен преимущественно парами легких углеводородов. При
добыче нефти и газа с примесью сероводорода в воздухе рабочей зоны помимо легких углеводородов также
будет содержаться примесь сероводорода.
Отравление нефтепродуктами может также происходить при загрязнении кожных покровов, одежды,
водолазного снаряжения и внутренних поверхностей барокамеры.
Нефтепродукты, попав в организм водолаза через дыхательную систему или кожные покровы, оказывают
токсическое действие на различные органы и системы. Проникая в организм, нефтепродукты оказывают местное,
рефлекторное и общетоксическое действие, в результате чего угнетаются ферменты тканевого дыхания. При этом
в тканях организма возникает кислородная недостаточность, которая поражает различные органы и системы.
Возникновению отравления способствуют физическая нагрузка, переохлаждение или перегревание
организма, повышенное парциальное давление диоксида углерода и азота в окружающей газовой среде или ДГС.
Хроническое отравление продуктами нефти и природного газа вызывает резкие нарушения в системе крови
и в кроветворных органах.
Нефтепродукты при длительном контакте могут вызывать злокачественные новообразования.
Признаки
При отравлении аэрозолями и парами углеводородов отмечается наркотический эффект, проявляющийся
легкой эйфорией, головокружением, нарушением координации движений, возбуждением, которые затем
сменяются состоянием апатии и вялости. Может появиться головная боль, общая слабость, тошнота и рвота, а
также потеря сознания.
Примесь сероводорода (его присутствие определяется по характерному запаху тухлых яиц) оказывает
сильное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, вызывает жжение и
резь в глазах, слезотечение, светобоязнь, насморк и кашель. В более тяжелых случаях основные проявления
отравления сероводородом связаны с поражением нервной системы и нарушением тканевого дыхания:
появляются головная боль, головокружение, слабость, нарушения координации движений, возбужденное или
обморочное состояние, тошнота и рвота, возможна потеря сознания.
Острое отравление нефтепродуктами по тяжести делится на 3 степени: легкую (без потери сознания),
среднюю (с помрачением сознания) и тяжелую (с потерей сознания).
В случае длительного и многократного воздействия на организм небольших доз летучих продуктов нефти и
природного газа возникают функциональные нарушения центральной нервной, сердечно-сосудистой и
дыхательной систем, а также желудочно-кишечного тракта. Изменения могут проявляться в виде
заторможенности или неврастении, снижения артериального давления, урежения пульса. Нарушения желудочно-
кишечного тракта проявляются изменениями желудочной секреции и функции печени. Изменения функции
органов дыхания выражаются нарушениями бронхиальной проходимости и других функций внешнего дыхания.
Иногда отмечаются случаи поражения слизистой оболочки носа и глотки с преобладанием атрофических форм, а
также хронического конъюнктивита.
Местные проявления при отравлении нефтепродуктами характеризуются раздражением кожи и слизистых
на загрязненной поверхности тела, появлением дерматитов, фолликулитов, угрей, кератозов, бородавчатых
разрастаний кожи, экземы.
При диагностике заболевания необходимо учитывать признаки, характерные для отравления
нефтепродуктами, и факт загрязнения нефтью воздушной или водной среды либо поверхностей водолазного
поста, водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков.
Оказание помощи
При появлении признаков отравления нефтепродуктами у водолаза во время нахождении его под водой
необходимо поднять пострадавшего на поверхность, удалить его из загрязненной атмосферы и в случае
загрязнения снаряжения и одежды освободить от них водолаза.
При наличии загрязнения поверхностей тела водолаза следует обмыть загрязненные участки водой с
мылом. Слизистую оболочку глаз следует промыть 2%-ным раствором соды, а затем делать примочки этим
раствором. При легкой и средней степени отравления и отсутствии необходимости проведения декомпрессии
целесообразно назначение дыхания чистым кислородом, эффективность которого значительно повышается в
условиях повышенного давления. В случае отсутствия на водолазной станции кислорода пострадавшего
-319-
помещают в барокамеру, в которой повышается давление воздухом до 70 м вод.ст. и проводится декомпрессия по
режиму 2А.
Если после подъема пострадавшего на поверхность необходимо проведение декомпрессии, то после
освобождения от снаряжения пострадавший помещается в барокамеру под давление, равное давлению на глубине
работы водолаза. В барокамере при необходимости проводятся реанимационные мероприятия и медикаментозная
терапия. Режим декомпрессии выбирается с учетом величины давления в барокамере, времени пребывания под
наибольшим давлением и состояния пострадавшего. За время пребывания под наибольшим давлением
принимается время от начала спуска до начала снижения на 1-ю остановку декомпрессии в барокамере.
Медикаментозное лечение назначает водолазный врач (фельдшер).
Водолазы, перенесшие отравление нефтепродуктами средней и тяжелой степени, после завершения
декомпрессии и установленного времени нахождения на водолазной станции подлежат эвакуации в лечебно-
профилактическое учреждение для стационарного лечения и освидетельствования.
Предупреждение
Для предупреждения отравления водолазов нефтепродуктами необходимо соблюдать правила техники
безопасности и гигиены труда на акваториях, загрязненных нефтепродуктами, исключить случаи всасывания
водолазным компрессором воздуха с примесями природного газа и аэрозолей нефтепродуктов.
При выполнении водолазных работ в районе разведочного и эксплуатационного бурения, аварийных
разливов нефти, а также ремонтных работ на подводных трубопроводах перед запуском компрессора необходимо
проводить анализ атмосферного воздуха на содержание в нем углеводородов и сероводорода.
Сжатый воздух, применяемый для дыхания водолазов, приготовления ДГС и подачи в барокамеру, не
должен содержать углеводородов более допустимых величин, а содержание сероводорода не должно превышать
3 мг/м3.
Если в рабочей зоне заборного патрубка водолазного компрессора воздух содержит примеси
нефтепродуктов более допустимых величин, то использование водолазного компрессора для заполнения сжатым
воздухом баллонов-хранителей запрещается до устранения причин, вызывающих загрязнение воздуха.
При наличии на палубе пятен нефтепродуктов следует засыпать эти места песком или опилками, собрать
песок (опилки), пропитанные нефтепродуктами, и обработать поверхность керосином, который также следует
собрать опилками и сжечь в специально отведенном месте. Возможна обработка поверхностей специальными
средствами типа «Гамлена».
Химические ожоги и отравления поглотительными и регенеративными веществами
Химические ожоги и отравления регенеративными веществами представляют собой патологический
процесс, обусловленный прижигающим действием щелочи на кожные покровы и слизистые оболочки глаз,
желудочно-кишечного тракта и верхних дыхательных путей.
Причины
В водолазной практике применяются аппараты с замкнутой схемой дыхания, в которых используются
регенеративные патроны, заряженные химическим поглотителем известковым (ХП-И) или регенеративным
веществом. ХП-И может также применяться в системах регенерации барокамер.
Основным компонентом гранулированного или пластинчатого регенеративного вещества являются
надперекиси металлов. Примером может служить надперекись калия (КОг), входящая в состав отечественного
регенеративного вещества 0-3. Она легко разлагающаяся под действием влаги с образованием едкого калия
(КОН) и молекулярного кислорода. Едкий калий активно связывает углекислый газ.
Ожоги и отравления поглотительными и регенеративными веществами могут возникать как под водой и в
барокамерах, так и на поверхности при работе с этими веществами.
В период подготовки и рабочей проверки водолазного снаряжения и средств обеспечения спусков ожоги и
отравления щелочами могут быть в случае несоблюдения правил техники безопасности при зарядке
регенеративных патронов или применении неисправных средств защиты кожи и органов дыхания. При
просеивании поглотительного или регенеративного вещества и продувке регенеративных патронов водолазного
снаряжения с замкнутой схемой дыхания или кассет ХП-И системы регенерации барокамеры пыль может попасть
на открытые участки кожи, слизистые верхних дыхательных путей или глаз.
При спусках под воду в снаряжении с замкнутой схемой дыхания и в барокамере при использований
аппаратов кислородной декомпрессии или системы регенерации барокамер ожоги щелочами могут возникать прй
попадании в верхние дыхательные пути и легкие пыли поглотительного или регенеративного вещества
вследствие плохого просеивания вещества перед зарядкой регенеративного патрона или кассеты ХП-И.	?
При спусках под воду в снаряжении с замкнутой схемой дыхания случаи ожогов и отравлений могут бытй
при негерметичности различных соединений в дыхательной трубке и в регенеративном патроне, через который
-320-
вода поступает в регенеративный патрон, а из него в виде водяных паров, пены или эмульсии - в верхние
дыхательные пути, легкие и желудочно-кишечный тракт.
Легкие поражения возникают при попадании небольшого количества щелочи на кожу и слизистые
оболочки и характеризуются местно-раздражающим действием. Чаще они появляются на поверхности в период
подготовки и проверки водолазного снаряжения.
Признаки
Признаки и степень тяжести ожогов и отравлений щелочами зависят от вида вещества (поглотительное или
регенеративное), количества попавшего в организм или его покровы вещества, а также локализации и площади
поражения кожи и слизистых.
Диагностика ожогов и отравлений не представляет трудностей. По тяжести ожоги и отравления делятся на
легкие и тяжелые.
При легких ожогах щелочью у пострадавших в областях поражений возникает чувство жжения, а при
попадании в дыхательные пути - мучительный кашель, боли за грудиной, ощущения металлического привкуса во
рту. Объективно отмечается гиперемия кожи и слизистых, в дальнейшем может появиться шелушение слизистой.
В случае попадания пыли в глаза появляются жжение, зуд, слезотечение, покраснение конъюнктивы, снижение
остроты зрения.
При тяжелых ожогах и отравлениях щелочами вышеперечисленные симптомы выражены в значительно
большей степени, нарастают одышка и цианоз кожи и слизистых. Объективно помимо клинических проявлений
этого состояния можно отметить химические ожоги кожи и слизистых оболочек, чаще в форме потеков. Шок,
интоксикация и механическая асфиксия могут привести к летальному исходу в первые часы после отравления.
Потеря сознания и утрата самоконтроля под водой могут привести к утоплению, а при нахождении на средних
глубинах - к отравлению кислородом в судорожной форме.
Осложнения ожогов и отравлений щелочами возможны в виде снижения или потери зрения, рубцов и
контрактур пораженных участков кожи, сужения пищевода, бронхитов и пневмоний.
Оказание помощи
При появлении первых признаков ожога или отравления щелочами у водолаза, спускающегося в
снаряжении с замкнутой или полузамкнутой схемой дыхания, а также при попадании раствора щелочи в
дыхательные пути или желудочно-кишечный тракт пострадавшего следует немедленно поднять из воды.
В период подъема водолаза на поверхность в случае опасности попадания в ротовую полость щелочного
раствора или эмульсии водолаз должен выбросить изо рта загубник, не задерживать дыхание и производить
постепенный выдох с учетом скорости подъема.
При легких формах ожога в случае необходимости проведения декомпрессии водолаза, использующего
снаряжение с полузамкнутой схемой дыхания, проводится декомпрессия на поверхности, и помощь
пострадавшему оказывается в барокамере. В случае тяжелого поражения водолаза, поднятого на поверхность без
соблюдения режима декомпрессии, помещают в барокамеру и проводят профилактическую лечебную
рекомпрессию по режиму 1А в сочетании с симптоматической терапией.
После подъема на поверхность характер оказания помощи зависит от степени тяжести и проявлений
заболевания.
При поражении кожных покровов и слизистых оболочек следует:
-	удалить пылевые частицы длительным (до 1 ч) промыванием пораженных участков 2-4%-ным раствором
борной кислоты, 0,5%-ным раствором лимонной кислоты или струей воды;
-	оросить пораженные участки пенными препаратами, используемыми при ожогах, заживлении ран и ссадин;
-	дать успокаивающие и обезболивающие препараты;
-	наложить на пораженные участки кожи стерильные повязки.
Предупреждение
Предупреждение ожогов и отравлений щелочами достигается следующими мероприятиями:
-	необходимы тщательная подготовка и рабочая проверка водолазного снаряжения с замкнутой схемой
дыхания и системы регенерации барокамер для исключения попадания пыли поглотительного (регенеративного)
вещества в систему «аппарат-легкие» и в газовую среду барокамеры, а также воды в регенеративный патрон во
время спуска;
-	перед зарядкой поглотительные и регенеративные вещества должны быть просеяны через сито с ячейками
размером 1 мм2;
-	просеивание необходимо проводить в помещениях, оборудованных вытяжной вентиляцией, или на открытом
воздухе с учетом направления воздуха, чтобы пыль не попадала на открытые части тела;
-	во избежание попадания на кожные покровы рук поглотительного или регенеративного вещества засыпать их
нужно совком на сито, в регенеративные патроны или кассеты;
-	перед зарядкой поглотительного или регенеративного вещества регенеративные патроны должны быть
просушены, а после зарядки продуты сжатым воздухом с соблюдением необходимых мер предосторожности;
-321 -
-	при работе с поглотительными и регенеративными веществами (просеивании, анализе и зарядке) должны
использоваться резиновые перчатки, а при отсутствии вытяжной вентиляции во время просеивания необходимо
также применение защитных очков, респиратора или противогаза.
Особую осторожность следует соблюдать при работе с регенеративными веществами, ожоги и отравления
которыми представляют значительно большую опасность по сравнению с поражениями, вызываемыми
поглотительными веществами.
Утопление
Под утоплением понимают такое патологическое состояние организма, в основе которого лежит
механическая асфиксия, возникающая вследствие поступления воды в дыхательные пути или рефлекторного
ларингоспазма и связанного с этим острого нарушения газообмена в легких.
Причины
В водолазной практике утопление может произойти при спусках под воду в любом типе водолазного
снаряжения.
При спусках под воду в изолирующем снаряжении с загубником без шлем-маски утопление может
произойти в том случае, когда водолаз выпустит загубник изо рта. Это может наступить при большом
сопротивлении дыханию в аппарате, потере сознания в результате холодового шока, отравления кислородом и
диоксидом углерода, кислородного голодания, наркотического действия азота или по другим причинам.
При работе в вентилируемом снаряжении утопление может наступить при повреждении верхней части
шлема (например, в результате прожога электродом при электросварке), повреждении иллюминаторов,
неисправности головного травящего клапана, разрыве водолазной рубахи в области фланца.
При работе в снаряжении с открытой схемой дыхания утопление может наступить при повреждении шлема
или трубки вдоха и негерметичности их соединений, а также при повреждении мембраны дыхательного автомата
или смотрового стекла шлем-маски (шлема).
Различают несколько видов утопления.
1)	Наиболее частым является так называемое «истинное» утопление, при котором легкие заполняются
водой. По данным многих авторов, истинное утопление составляет до 75-95 % всех утоплений.
В начале истинного утопления, если водолаз находится в сознании, он обычно борется за жизнь. При
попадании воды в подмасочное пространство в области рта и носа водолаз задерживает дыхание. В этот период у
него наступает паническое состояние. Он старается выйти на поверхность. Происходят некоординированные
движения. Физическое напряжение и страх, появляющиеся у пострадавшего, увеличивают потребление
кислорода организмом, что создает опасное положение на фоне нарастающей кислородной недостаточности в
крови легких.
При истинном утоплении в пресной воде она очень быстро проникает в кровь за счет большой
всасывающей способности легких и низкого осмотического давления пресной воды по отношению к крови. В
результате наступает «разжижение» крови и снижается ее осмотическое давление, что приводит к разбуханию, а
затем и гемолизу (разрушению) эритроцитов.
Утопление в морской воде также изменяет солевое равновесие, однако направленность этих изменений
иная. Морская вода по отношению к плазме крови является гипертоническим раствором, осмотическое давление
которого в 3-5 раз больше крови. Это приводит к притоку воды из крови в альвеолы, заполненные морской водой.
Развивается отек легких. Выход воды из сосудистого русла в легкие приводит к увеличению концентрации белка
и вязкости крови.
Вне зависимости от состава и объема поглощенной воды в организме развиваются кислородное голодание,
повышение кислотности крови и отек легких.
2)	Вторым видом утопления является «асфиксическое» утопление, при котором у пострадавшего при
попадании его в воду рефлекторно наступает ларингоспазм и вода в легкие не поступает. В данном случае
человек погибает фактически при явлениях механической асфиксии. Асфиксическое утопление чаще всего
возникает в сильно загрязненной, хлорированной воде, в воде, содержащей химические примеси, песок, ракушки,
другие взвешенные частицы. Асфиксическое утопление, по данным разных авторов, составляет от 5 до 20 % всех
случаев утопления.
При асфиксическом типе утопления рефлекторный ларингоспазм исключает возможность попадания в
легкие воды и воздуха. У утопающего появляются «ложнореспираторные» движения грудной клетки, но при этом
ни воздух, ни вода в легкие не поступают. Умирание происходит по типу «чистой» асфиксии. Фазы агонального
дыхания проявляются в виде интенсивных движений грудной клетки. При этом в момент выдоха в легких
происходит значительное повышение давления, а при вдохе - разрежение, что нередко сопровождается
баротравмой легких. Образуется стойкая мелкопузырчатая пушистая пена.
-322-
3)	Третьим видом утопления является так называемое «синкопальное» утопление. При данном виде
утопления у утонувших отсутствуют изменения, характерные для истинного и асфиксического утопления,
поскольку смерть наступает от первичной остановки сердечной деятельности и дыхания. Оно возникает при
погружении в холодную воду, при котором происходят перераздражение терморецепторов кожи, спазм сосудов,
гипоксия мозга, рефлекторная остановка сердца и дыхания.
При утоплении по типу «синкопе» не происходит острых дыхательных расстройств, а также характерных
для других типов утопления изменений в легких и крови. Синкопальному утоплению способствуют
эмоциональный шок, воздействие очень холодной воды на кожу или рецепторные поля верхних дыхательных
путей.
Смерть может наступить во время утопления, сразу после извлечения пострадавшего из воды или от
осложнений в поздние сроки. Непосредственная причина смерти от утопления представляет собой сумму
патогенных эффектов, вызванных гипоксией, нарушением кислотно-основного состояния и частично
изменениями состава крови и связанными с этим нарушениями функций дыхательной и сердечно-сосудистой
систем.
Признаки
При истинном утоплении начальный период (предагональное состояние) составляет промежуток от
момента начала борьбы за жизнь до потери сознания. В этот период пострадавший производит много
некоординированных движений, направленных на выход к месту, где имеется газовая среда для дыхания, или на
попытку получить резервный запас воздуха из баллонов. При извлечении пострадавшего из воды в начальный
период можно наблюдать психомоторное возбуждение или, наоборот, заторможенность. Иногда возможны
неадекватные реакции на обстановку и затруднение контакта. Кожные покровы и видимые слизистые губ и
конъюнктивы бледные, умеренно цианотичные. Дыхание частое, шумное, прерывается приступами кашля. Со
стороны сердечно-сосудистой системы определяются учащение пульса, повышение артериального давления, в
последующем сменяющиеся урежением пульса и снижением артериального давления. Живот вздут, иногда
наблюдается рвота желудочным содержимым, смешанным с проглоченной водой.
Во второй (агональный) период истинного утопления пострадавший находится в бессознательном
состоянии. Кожные покровы холодные и резко синюшные (фиолетово-синие). Изо рта выделяется пенистая
жидкость розовой или отчетливо геморрагической окраски. Челюсти плотно сжаты. Дыхание прерывистое, чаще
- с редкими судорожными вдохами. Сердечная деятельность резко ослаблена. Пульс редкий, иногда аритмичный,
определяется только на сонных и бедренных артериях. Зрачковый и роговичный рефлексы вялые.
В состоянии клинической смерти у пострадавшего отсутствуют самостоятельное дыхание и сердечные
сокращения. Исчезает роговичный рефлекс, зрачки расширены, появляется симптом «кошачьего глаза».
Отсутствует реакция на прижигание кожи и кровотечение при ее разрезах. Как правило, период клинической
смерти при истинном утоплении короткий. Если в этот период пострадавшему не будут оказываться лечебные
мероприятия, то наступит биологическая смерть.
При асфиксическом утоплении начального периода нет или он очень короток. Спасенные в агональный
период имеют синюшный цвет, но выраженный меньше, чем при истинном утоплении. Пострадавший находится
в бессознательном состоянии, челюсти сжаты. Спазм головой щели преодолевается при интенсивном выдохе
оказывающего помощь через нос пострадавшего. Пульсация периферических артерий ослаблена, крупные сосуды
(сонная, бедренная) пульсируют отчетливо.
По мере увеличения срока асфиксии сердечная деятельность угасает, дыхание останавливается, голосовая
щель размыкается. При терминальном размыкании голосовой щели дыхательные пути, рот и нос пострадавшего
могут быть заполнены пушистой, белой, иногда слабо-розовой пеной.
При синкопальном утоплении отсутствует начальный период, так как практически сразу же развивается
клиническая смерть. У пострадавшего отмечается резкая бледность кожных покровов и слизистых вследствие
генерализованного сосудистого спазма. Дыхание и сердцебиение отсутствуют, зрачки расширены, на свет не
реагируют. Клиническая смерть может продолжаться до 10-12 мин.
Исключительно важное значение имеет дифференциальная диагностика периодов клинической и
биологической смерти. Значительное снижение температуры тела без наличия других безусловных признаков
биологической смерти не является определяющим, так как водолаз может быть поднят из воды в состоянии
переохлаждения. В данном случае переохлаждение полезно, поскольку оно может продлить состояние
клинической смерти и повысить шансы на оживление.
Оказание помощи
При правильном оказании помощи утонувший может быть возвращен к жизни, пока у него работает сердце
и даже через несколько минут после его остановки.
Первая помощь при утоплении независимо от типа снаряжения и причин складывается из ряда
последовательных мероприятий.
- 323 -
Пострадавшего извлекают из воды на палубу судна, освобождают от снаряжения (для ускорения раздевания
водолаза гидрокомбинезон или водолазная рубаха разрезается) и срочно помещают в барокамеру под давление 70
м вод.ст. с водолазным врачом (фельдшером), а при его отсутствии - с допущенным к оказанию помощи
водолазом. В процессе доставки пострадавшего к барокамере, компрессии и пребывания в барокамере под
давлением 70 м вод.ст. освобождают верхние дыхательные пути пострадавшего от инородных тел, проводят
искусственную вентиляцию легких и непрямой массаж сердца при отсутствии дыхания и сердечной
деятельности, а также осуществляет медикаментозное поддержание этих функций.
Декомпрессия пострадавшего проводится после восстановления функции сердечно-сосудистой и
дыхательной систем по лечебным режимам 2А, 2Б или 2В в зависимости от времени пребывания под давлением
70 м вод.ст. В ходе декомпрессии проводится медикаментозное лечение по показаниям.
При наличии у пострадавшего сознания, естественного дыхания и сердечной деятельности может
применяться режим лечебной рекомпрессии с использованием кислорода.
По показаниям проводится искусственная вентиляция легких способом «изо рта в рот». Все
подготовительные мероприятия для искусственной вентиляции легких должны проводиться очень быстро и
занимать не более 20-30 с. Если в дыхательных путях имеется пенистая жидкость или рвотные массы, то их
удаляют с помощью отсоса. Следует иметь в виду, что удаление аспирированной жидкости из легких
подниманием за таз лежащего на животе утонувшего или укладыванием его животом на согнутую в колене ногу
спасателя, рекомендуемое многими авторами и практикуемое многими спасателями, невозможно и
нецелесообразно, поскольку приводит к безвозвратной потере времени. При клинической смерти (широкие, не
реагирующие на свет зрачки, отсутствие сердцебиения и дыхания) пострадавшему необходимо наряду с
искусственной вентиляцией легких начать наружный массаж сердца. По возможности искусственную
вентиляцию легких следует проводить с эндотрахеальной интубацией пострадавшего, которая предотвращает
попадание слизи в дыхательные пути и позволяет подключать ручные и автоматические аппараты искусственной
вентиляции легких.
Необходимо проводить согревание пострадавшего (грелки, укутывание).
Признаками эффективности наружного массажа сердца являются сужение зрачков, синхронные с массажем
пульсовые толчки на периферических артериях и уменьшение синюшности, появление розовой окраски кожи.
Если в ходе реанимации в ближайшие 1-1,5 мин у пострадавшего не наступает восстановления кровообращения,
то для улучшения кровоснабжения мозга и коронарного кровотока следует пережать брюшную аорту,
приподнять нижние конечности на 50-70 см выше уровня сердца. Одновременно врач (фельдшер) проводит
медикаментозную терапию.
После появления самостоятельных сердечных сокращений и отчетливого периферического пульса
непрямой массаж сердца может быть прекращен, а искусственную вентиляцию легких проводят до
восстановления устойчивого самостоятельного дыхания, продолжая контролировать эффективность дыхания и
кровообращения.
Предупреждение
Основным профилактическим мероприятием по предупреждению утопления водолазов является
тщательная рабочая проверка водолазного снаряжения с целью исключения случаев погружения под воду в
неисправном водолазном снаряжении. Организацией водолазных спусков должна быть предусмотрена
возможность немедленного спуска под воду страхующего водолаза для оказания помощи пострадавшему
водолазу.
При повреждении водолазного снаряжения следует принять меры к подъему водолаза на поверхность.
При нырянии в комплекте № 1 для профилактики утопления вследствие кислородного голодания,
запутывания под водой и других причин следует предпринимать необходимые меры предосторожности.
Травмы и отравления, вызываемые опасными и ядовитыми морскими животными
Под травмами и отравлениями, вызываемыми опасными и ядовитыми морскими животными, понимаются
повреждения различной степени тяжести, наносимые морскими хищниками (рыбами, млекопитающими), а также
местные и общие проявления отравлений при контакте с ядовитыми рыбами, морскими змеями,
кишечнополостными, моллюсками и иглокожими.
Условия и признаки поражений опасными и ядовитыми морскими животными
При выполнении водолазных работ водолаз может иметь встречи с морскими животными, в том числе
опасными и ядовитыми. Таких морских животных насчитывается более 3000 видов.
Опасные хищные животные моря своими зубами, колючками, шипами и другими частями тела могут
наносить ранения, некоторые виды животных способны причинять электротравмы. Они могут проявлять свою
агрессивность по отношению к человеку под водой.
-324-
Ядовитым животным яд служит в основном для защиты. Опасность они представляют, как правило, тогда,
тогда человек их нечаянно или умышленно задевает. Обладая зубами, шипами, колючками и присосками, эти
животные могут наносить раны, вводя в них ядовитые вещества.
Механизм отравления заключается в том, что сильнодействующие яды морских обитателей, проникнув в
теани через лимфо- и кровоток, нарушают нормальные биохимические процессы и жизненно важные функции
организма. На месте поражения развиваются воспалительная реакция, отек тканей, лимфаденит с последующим
изъязвлением и склонностью к некротизации. Вслед за местной реакцией развиваются расстройства сердечной
деятельности, дыхания, повышение температуры тела и нарушение функций центральной нервной системы.
К основным признакам поражения ядовитыми морскими животными относятся:
-	быстрое появление сильной жгучей боли, покраснение и отек кожи в области поражения;
-	возникновение на коже волдырей;
-	наличие обломков ядовитых игл и шипов, оставшихся в ранах;
-	длительно кровоточащие раны;
-	появление непосредственно после поражения или через несколько минут головной боли, дрожи тела,
головокружения, аллергических явлений, общей слабости, тошноты, рвоты, обморочного состояния, диареи;
-	появление судорог, парезов и параличей конечностей;
-	прогрессирующее нарастание расстройств дыхания и сердечной деятельности.
Ядовитых животных подразделяют на истинно ядовитых, имеющих железы или специальные органы,
вырабатывающие яд, и на случайно ядовитых, которые приобретают ядовитые свойства в связи с деятельностью
бактерий. Истинно ядовитые животные, в свою очередь, делятся на 3 группы: активно-ядовитых, пассивно-
ядовитых и скрытоядовитых.
Активно-ядовитые животные имеют ядовитый аппарат, вырабатывающий яд, сильно действующий на
организм любого животного. Такие животные опасны при контакте, но мясо их безвредно, а потому они могут
употребляться в пищу без опасений.
Пассивно-ядовитые животные имеют ядовитые органы и ткани (особенно часто бывают ядовиты икра и
плавники). Такие животные представляют опасность при употреблении их в пищу даже после обработки.
Скрытоядовитые животные не имеют ядовитых органов, шипов, колючек и ядовитой слизи. Обычно они
не представляют опасности при контакте и употреблении в пищу, но могут стать ядовитыми при определенных
условиях (сезонные изменения ядовитости, быстрое появление трупного яда под воздействием гнилостных
бактерий в жарком климате и др.).
Один из видов отравления рыбой - «сигуатера». Это отравление могут вызывать такие распространенные виды рыб, как рыба-
хирург, морской окунь каламус, барабулька, мурена, губан, барракуда. Бывает, что рыба, пойманная на одной стороне острова ядовита, а
на другой совершенно безвредна. Считают, что причина «сигуатеры» связана с характером питания рыбы, что определяет
непредсказуемость заболевания.
Большинство указанных выше животных обитают в прибрежных районах (чаще тропических или
субтропических), но некоторые из них встречаются и вдали от берегов (ядовитые медузы, акулы, звезды и др.).
Наиболее часто поражение водолазов ядовитыми морскими животными происходит на глубинах до 30 м, когда
они работают под водой без защитной одежды (водолазной рубахи, гидрокомбинезона или гидрокостюма).
Признаки поражения зависят от вида животного.
Опасные и ядовитые животные встречаются среди рыб, змей, морских ежей, звезд, моллюсков, осьминогов, кораллов и медуз.
При ранении шипами или лучами плавников ядовитых рыб в тяжелых случаях (особенно при отравлении ядом морского
дракончика) непосредственно после укола возникает резкая жгучая боль, интенсивность которой бывает настолько велика, что
пострадавший кричит и может потерять сознание. При действии некоторых видов яда болевая чувствительность вокруг раны может быть
понижена или может отсутствовать. Болезненность постепенно распространяется на всю конечность. Бледность вокруг ранки сменяется
гиперемией и синюшностью, затем пораженная область отекает. Боль продолжается в месте укола в течение нескольких часов и даже
нескольких дней. Иногда отмечаются кровоизлияния в ткани, воспаление лимфатических сосудов и узлов. Нередко присоединяется
вторичная инфекция ран, в результате чего возникают абсцессы, флегмоны, лихорадочное состояние. Впоследствии может наступить
некроз тканей в окружности раны, появиться гангрена, сепсис, столбняк. Возможен паралич пораженной конечности. Могут наблюдаться
общие симптомы отравления: слабость, головокружение, тошнота, рвота, нарушение функций дыхания, снижение артериального
давления, сердечная недостаточность, бред, боли в суставах и др. Возможно появление судорог, параличей и парезов, может наступить
шок. Без лечения симптомы нарастают в течение 6-8 ч, возможен смертельный исход.
Крупные морские змеи (до 2,5 м) могут прокусить ткань гидрокомбинезона (гидрокостюма) и поранить кожу. Яды многих морских
змей по силе своего действия во много раз превосходят токсины наиболее опасных наземных змей (может в 8-10 раз превосходить силу
действия яда кобры). Однако смертельные исходы регистрируются лишь в 17-25 % случаев, так как доза вводимого яда, как правило,
бывает незначительной, а поражение развивается более медленно. Укус морской змеи почти безболезнен, местная реакция на месте
укуса не возникает. Через 0,5-1,5 ч или через несколько часов после укуса появляются рвота, нарушение функции двигательной
мускулатуры, ноющая боль в мышцах, затруднения при движении конечностей. Отмечается спазм жевательной мускулатуры, птоз век.
Нарушаются речь и глотание. Исчезают рефлексы, развивается паралич восходящего типа, который начинается с ног и постепенно
захватывает другие группы мышц. Кожа больного становится холодной, влажной и синюшной. Края раны и окружающие ткани отекают.
Пульс слабый и аритмичный, зрачки расширены, но на свет реагируют. Сознание в большинстве случаев сохраняется. При тяжелых
интоксикациях смерть чаше наступает в течение первых 8 ч и, как правило, не позднее первых суток после укуса.
-325 -
К ядовитым кишечнополостным относятся примитивные многоклеточные организмы типа стрекающих (медузы, сифонофоры,
кораллы и др.), имеющие щупальца со стрекательными клетками. Стрекательные клетки при прикосновении к их чувствительным строкам
выбрасывают длинные нити с каналом внутри, которые могут вонзиться в кожу человека. По каналу нити в ткани впрыскивается ядовитая
жидкость. Из медуз, встречающихся в дальневосточных водах России, тяжелые отравления может вызвать крестовичок, или гонионема.
Диаметр его колокола обычно не превышает 25 мм. На нем видна темная фигура в виде креста, образованная темноокрашенными
половыми железами. Крестовички держатся на мелководьях в зарослях водной растительности (зостеры). После прикосновения
крестовичка появляется резкая боль, как при ожоге. Возникают гиперемия кожи и мелкие пузырьки. Вскоре после поражения или через 10-30
мин появляются симптомы общей интоксикации: одышка, стеснение в груди, удушье (особенно затруднен выдох), сухой кашель, тошнота,
боли в пояснице и суставах, онемение пальцев рук и ног. Острый период продолжается 4-5 сут, после чего обычно происходит
выздоровление без неблагоприятных последствий, хотя встречаются стойкие и продолжительные патологические изменения в печени. Еще
более опасны повторные встречи с крестовичком, которые могут привести к смертельному заболеванию.
Среди моллюсков ядовитыми являются лишь представители рода конус класса брюхоногих, имеющие ярко окрашенную раковину
конической формы. Длина ее у большинства видов не превышает 10-20 см. Конусы наносят укол острым, как игла, шипом, который
высовывается из узкого хоботка раковины. Внутри шипа проходит проток ядовитой железы, по которому в ранку впрыскивается очень
сильный яд. В момент укола ощущается резкая боль. Местная воспалительная реакция слабая. На месте введения шипа заметна
красноватая точка на фоне побледневшей кожи. Появляется ощущение острой боли или жжения, может наступить онемение пораженной
конечности. В тяжелых случаях отмечается затруднение речи, быстро развиваются вялые параличи, исчезают коленные рефлексы.
Через несколько часов может наступить смерть. При легких отравлениях все симптомы исчезают в течение суток.
Из класса иглокожих ядовитые виды известны среди морских ежей, морских звезд и офиур, которые отличаются от звезд узкими и
гибкими лучами.
Морские ежи имеют длинные иглы, которыми они могут наносить очень болезненные раны. В момент укола хрупкие иглы
обламываются, и куски их остаются в ране. Кроме того, полые иглы некоторых ежей содержат яд, при попадании которого в ранку ощущается
сильная боль и возникает местная воспалительная реакция. В тяжелых случаях развиваются параличи двигательных нервов, происходит
нарушение работы сердца. Боль обычно стихает в течение часа, остальные симптомы отравления исчезают через 24 ч. Более тяжелые
отравления возникают при поражениях кожи педицилляриями морских ежей. Педициллярии представляют собой видоизмененные короткие
иглы, заканчивающиеся небольшими щипчиками, у основания которых находятся ядовитые железы. При повреждениях кожи ядовитыми
педицилляриями кроме жгучей боли и местной воспалительной реакции может возникнуть чувство онемения языка, губ, век и конечностей,
головная боль, аллергические явления. Могут отмечаться нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта: тошнота, рвота и
диарея.
Хотя при отравлении ядом педициллярий морских ежей описаны смертельные исходы, в большинстве случаев осложнений не
бывает и через несколько часов наступает выздоровление.
Некоторые виды морских звезд и офиур имеют на верхней поверхности тела ядовитые шипы, которые могут наносить ранки. При
этом возникают тяжелые дерматиты, сопровождающиеся в некоторых случаях симптомами общего отравления (головокружением, рвотой).
Болезнь может продолжаться до недели.
Оказание помощи
Оказание первой помощи и лечение травм, нанесенных хищными рыбами и китами-косатками, производится по
общим правилам хирургической обработки ран. Принимаются меры к остановке кровотечения, проводится
противошоковая терапия, вводится столбнячный анатоксин, назначаются антибиотики. Пострадавшего
необходимо как можно скорее госпитализировать.
Первая помощь при поражении ядовитыми рыбами заключается в подъеме водолаза на поверхность,
освобождении его от снаряжения и осуществлении лечебных мероприятий, направленных на ликвидацию
локальных нарушений и поддержание основных функций организма.
Первичными мероприятиями оказания помощи являются следующие:
•	удаление из пораженного участка впившихся в кожу колючек, шипов, обломков игл и др.;
•	отсасывание в первые 10-15 мин яда из ранки (предпочтительно через 2-3 слоя марли) с
массажем окружающих тканей по направлению к месту поражения;
•	промывание пораженного участка 3%-ным раствором перекиси водорода,	протирание спиртом,
обработка противоожоговыми средствами, наложение асептической повязки и поверх нее согревающего
компресса;
•	в случаях тяжелого поражения наложение на конечность шины и фиксация ее в приподнятом
положении;
•	назначение обезболивающих, успокаивающих и противосудорожных препаратов (в случае нейротоксических
ядов);
•	обильное горячее питье (чай, кофе), теплое укутывание пораженного.
Вместо отсасывания яда может быть наложена давящая повязка на пораженную конечность выше места
повреждения и возможно ближе к нему, после чего конечность опускают на 20-30 мин в горячую воду с
-326-
добавлением в нее небольшого количества поваренной соли. Если рана имеется на лице или туловище, то можно
применить горячие влажные компрессы.
Рваные раны, нанесенные зазубренными шипами хвостоколов и сомов, часто требуют хирургической
обработки.
Оказание первой помощи и лечение при поражении ядовитыми морскими змеями заключаются в немедленном
введении внутримышечно в ягодицу или межлопаточную область антитоксической поливалентной сыворотки,
содержащей фракцию яда аспидов (крайта, кобры). Специальная сыворотка против ядов морских змей не
производится. После введения сыворотки ранку обрабатывают антисептическим раствором, накладывают повязку
и производят иммобилизацию поврежденной конечности.
При отсутствии сыворотки можно попытаться в первые несколько минут после укуса змеи отсосать часть
яда из ранки ртом. Отсасывать нужно очень энергично в течение 10-25 мин, одновременно массируя окружающие
ткани по направлению к ранке. Больному рекомендуется выпить большое количество горячего чая и тепло
укрыться.
Дальнейшее лечение пораженных морскими змеями состоит во введении большого количества жидкости
(капельное вливание физиологического раствора, глюкозы внутривенно, переливание крови) и в симптоматическом
лечении по показаниям. Противопоказаны разрезы и прижигание ранки, наложение на пораженную конечность
жгута, прием алкоголя.
Пораженному ядом кишечнополостных надо помочь немедленно выйти из воды. Прилипшие к коже
щупальца медуз во избежание повторных ожогов надо удалить с помощью полотенца или тряпки. Для
нейтрализации и удаления стрекательных нитей, вонзившихся в кожу, необходимо обтереть места поражения
раствором аммиака, соды, 10%-ным раствором формалина, раствором марганцовокислого калия, оливковым маслом,
в крайнем случае - пресной водой с мылом. На пораженные участки накладывается повязка с
противоожоговыми мазями, обладающими обезболивающим и регенерирующим действием, пораженная
конечность иммобилизируется, проводится симптоматическое лечение.
Для снятия болевого синдрома и предупреждения шока применяются наркотические средства.
Первая помощь при поражении моллюсками типа конус заключается в удалении из кожи обломков шипа.
Место поражения протирается спиртом. Производится иммобилизация пораженной конечности. Больного в
положении лежа доставляют на здравпункт или в лечебно-профилактическое учреждение, где производится
симптоматическое лечение, как при поражении ядами кишечнополостных.
При оказании первой помощи пораженным иглокожими следует извлечь из ранки обломки игл и шипов.
Иногда это удается сделать лишь хирургическим путем. Пораненное место обрабатывается спиртом, и на него
накладывается асептическая повязка. Конечность иммобилизируется, проводится симптоматическое лечение,
как при уколах ядовитых рыб.
Предупреждение
Предупреждение поражений хищными и опасными рыбами, а также косатками заключается в соблюдении мер
предосторожности при водолазных спусках в районах обитания опасных морских животных. Водолазы должны
быть проинструктированы о возможности появления этих животных, мерах безопасности и применяемых средствах
защиты (репелленты, излучатели различных конструкций, беседки-убежища, подручные средства защиты и др.).
Спуски должны проводиться группой водолазов не менее двух человек, из которых один является страхующим и
наблюдает за появлением хищников. Водолазы должны быть одеты в гидрозащитную одежду, поскольку замечено,
что акула гораздо реже нападает на одетого человека, чем на обнаженного. Водолазное снаряжение должно быть
окрашено в однотонный темный цвет. Вблизи от водолазов должна находиться беседка-убежище с заранее
открытой и взятой на стопор дверцей. У места спуска должна быть шлюпка со страхующим водолазом и командой
для кругового наблюдения за поверхностью воды и отпугивания морских хищников. В период проведения
водолазных работ в районе обитания опасных морских животных категорически запрещается выбрасывать за борт
пищевые отходы.
Водолазы должны двигаться под водой спокойно и плавно, проявлять внимание и осмотрительность,
избегать контактов с незнакомыми представителями морской фауны, проводить обследование узкостей только
шестом или щупом. При появлении хищников водолаз должен немедленно доложить руководителю спуска,
разрезать пакет с репеллентом и зайти в беседку-убежище или подняться наверх, используя при необходимости
водолазный нож для защиты от хищника. При отсутствии беседки-убежища водолазы должны подниматься
одновременно «спина к спине», отталкивая хищников подручными средствами. В ряде случаев акулу удавалось
прогнать, ударив ее по носу, глазам или жабрам. Находясь в районе возможного появления акул, водолаз при
получении даже незначительной царапины должен выйти из воды.
Водолазные работы в районах обитания опасных морских животных запрещаются:
•	в темное время суток без применения специальных убежищ или подводных домов;
-327-
•	в местах постановки и выборки сетей, выхода сточных канализационных вод, сбросовых вод
мясорыбокомбинатов и других пищевых предприятий;
•	при наличии кровоточащих ран и ссадин на теле водолаза;
•	при появлении крупных морских хищников;
•	непосредственно после проведения подводных взрывных работ в данном районе.
Водолазное снаряжение защищает от поражения токсинами мелких ядовитых рыб, но крупные скаты
способны проколоть даже ласты. Поэтому при хождении по дну там, где они встречаются, надо волочить ноги,
чтобы не наступить на ската.
Не следует брать незащищенными руками пойманных рыб неизвестных видов и употреблять их в пищу. Не
рекомендуется употреблять в пищу рыб яркой окраски, лишенных боковых плавников, чешуи, имеющих округлую
голову, клювовидные челюсти, а также малоподвижных рыб с кожными язвами и наростами, кровоизлияниями
и опухолями внутренних органов. Даже у известных рыб потенциально опасны икра, молоки и печень.
Наличие на водолазе гидрозащитной одежды надежно защищает от стрекательных клеток кишечнополостных.
Во избежание ожогов крестовичками и другими медузами следует держаться подальше от зарослей водной
растительности. Работая вблизи кораллов, нельзя прикасаться к ним голыми руками.
Нельзя брать руками иглокожих и моллюсков с коническими и яйцевидными ярко окрашенными раковинами.
При необходимости следует держать раковину за широкий конец и немедленно положить, если появится шип.
Часто перечисленные заболевания могут сочетаться друг с другом или симптомы могут быть смазаны. Для
удобства диагностики можно использовать табл. 3.18, в которой перечислены основные симптомы, характерные для
каждого, из перечисленных заболеваний.
Таблица 3.18.
Дифференциально-диагностическая таблица заболеваний и травм водолазов
Заболевание	Кожные покровы и слизистые	Общее состояние	Нервная система	Опорно- двигательный аппарат	Сердечно- сосудистая система	Система дыхания	Ухо, нос и горло	Желудочно- кишечный тракт
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Декомпрес- сионная болезнь легкой степени Средней тяжести Тяжелой степени	Зуд кожи, кожная сыпь, сине-багровые пятна или мраморная окраска			Легкие боли в мышцах, костях или суставах, усиливающиеся при движении	Умеренное учащение пульса	Легкая одышка		
	Зуд кожи, кожная сыпь, сине-багровые пятна или мраморная окраска, бледность губ и слизистых, отеки	Чувство усталости, общая слабость	Может быть головокружение, онемение отдельных участков тела	Сильные боли в костях, мышцах или суставах, ограничение подвижности, ослабление мышечной силы	Частый пульс, могут быть неприятные ощущения в области сердца	Возможно затруднение дыхания, чувство стеснения в груди		
	Бледность кожных покровов, холодный липкий пот	Тяжелое, выраженная адинамия, угнетение психики	Угнетение пси- хики, апатия, затруднения в общении. Сильная головная боль, головокружение. Могут наблюдать- ся порезы и параличи ног и рук, расстройства болевой и температурной чувствительности	Сильные боли в костях, мышцах или суставах, понижение тонуса мышц, мышечная слабость. Адинамия при развитии парезов и параличей	Пульс частый, слабый, аритмичный. При мас- сированном газообра- зовании может развиться блокада крово- обращения	Дыхание частое и поверхност- ное, иногда неритмичное. Может наступить приступ удушья, напоминаю- щий астма- тический	При меньеро- подобном синдроме появляется сильное головокруже- ние, сопровож- дающееся шумом и звоном в ушах, потерей слуха	Возможны сильные боли в животе тошнота и рвота. При поражении спинного мозга могут быть расстройства выведения мочи и кала
-328 -
1	2	3	4	5	6	7	8	9
2. Баротравма легких	Синюшность лица, подкожная эмфизема в области лица, шеи, груди и верхних конечностей	Общая слабость	Помрачение или потеря сознания. Вслед за улучшением может наступить ухудшение состояния с потерей сознания		Частый, слабый пульс	Частое поверхностное дыхание, колющая боль за грудиной, кашель с пенистой кровянисой мокротой, хрипы, пневмоторакс		
3. Баротравма ухай придаточных пазух носа			Возможно головокружение				Заложенность уха, колющие боли в ухе или пазухах, пони- жение остроты слуха, кровь в слуховом проходе	
4. Отравление диоксидом углерода	Бледность лица, повышенная потливость	Общая слабость, чувство жара,	Головокружение, головная боль, стук в висках, помрачение или потеря сознания, возможны судороги		Учащение пульса, воз- можна остановка сердечной деятель- ности	Одышка, возможна остановка дыхания		Слюнотече- ние, тошнота и рвота
5. Отравление выхлопными газами	Бледно- синюшный или розово- синюшный цвет лица и слизистых	Беспокой- ство, общая слабость, усталость	Головокружение, головная боль в лобной и затылочной областях, потеря сознания, судороги		Учащение пульса, воз- можна остановка сердечной деятель- ности	Одышка, возможна остановка дыхания, кашель, тяжесть в груди	Шум в ушах	Тошнота и рвота
6. Азотный наркоз		Чувство опьянения, приподня- тое настроение	Снижение умственной работоспособ- ности, сообра- зительности, нарушение координации движений					
7. Переохлаж- дение организма водолаза	Синюшность носа, ушных раковин и слизистых, “гусиная кожа”	Общая слабость, озноб, снижение подвиж- ности	Головная боль, головокружение, потеря чувстви- тельности, потеря сознания, судороги	Боли в мышцах, окоченение мышц	Урежение пульса	Редкое, осла- бленное дыхание, возможна его остановка		
8. Перегре- вание организма	Покраснение или побледнение лица, обильное пото- отделение	Чувство жара, общая слабость	Головная боль, головокружение, мелькание в глазах, потеря сознания, судороги		Учащение пульса, боли в области сердца	Частое, по- верхностное дыхание	Шум в ушах	Жажда, сухость во рту, тошнота и рвота
9. Обжим водолаза	Синяки под глазами, покраснение белковых оболочек глаз	Возможна общая сла- бость	Головокружение мучительная головная боль, понижение остроты зрения, возможна потеря сознания		Прилив крови к голове, кро- воизлияния	Затрудненное дыхание, выделение мокроты, окрашенной кровью	Кровотечение из носа и ушей	
-329-
1	2	3	4	5	6	7	8	9
11. Утопление	Кожа и слизистые бледные, "мраморные" или синюшные, холодные на ощупь	Резкое воз- буждение или затор- моженность	Потеря сознания		Учащение, затем осла- бление пу- льса, оста- новка сер- дечной дея- тельности	Дыхание час- тое, шумное, прерывистое, с приступами кашля, выте- кание изо рта и носа жид- кости розовой окраски, оста- новка дыхания		Верхний отдел живота вздут, рвота
12. Травма взрывной волной		Общая слабость	Головные боли, возможна потеря сознания			Боль в облас- ти груди	Шум и звон в ушах	Боли в животе
13. Барогипер- тензионный синдром: легкой степени Тяжелой степени	Точечные кровоизлияния на коже шеи и груди, зуд	Удовлетво- рительное	Легкая головная боль			Першение в горле, выделение кровянистой слизи		
	Бледность или синюшность	Общая слабость, затормо- женность, ухудшение памяти и внимания	Мучительные головные боли, ухудшение зрения, могут быть судороги		Учащение пульса, повышение АД	Одышка, тяжелый выдох, редкое дыхание	Шум в ушах	Тошнота, иногда рвота
14. Обжатие грудной клетки	Бледность или синюшность	Общая слабость			Несколько повышенное АД	Чувство стеснения в груди, одышка, примесь крови к мокроте		
15. Отравление кислородом: судорожная форма	Бледность, холодный пот	Подавленно е состояние	Онемение верхней губы, кончиков пальцев, тяжесть в голове, ухудшение зрения. Судорожные подергивания мышц, потеря сознания, клонические и затем тонические судороги		Учащение пульса, затем его резкое урежение, повышение АД	Частое дыхание	Звон в ушах	
легочная форма		Общая слабость	Онемение кончиков пальцев			Загрудинные боли,сухой кашель		
16. Кислород- ное голодание	Бледность или синюшность	Обычно хорошее самочувстви е до потери сознания	Спутанное сознание, тяжесть в голове, нарушение координации движений. Внезапная потеря сознания		Учащение пульса, затем его урежение	Одышка		
17. Отравление нефтепродук- тами	Дерматиты	Апатия, общая слабость	Эйфория, нарушение координации движений, потеря сознания		Снижение АД			Тошнота, рвота
18. Травмы и отравления морскими животными	Раны, покрас- нения участков кожи, появление волдырей	Общая слабость	Головная боль, головокружение, потеря сознания, парезы, параличи		Частый или редкий пульс, неустой- чивое АД	Частое или редкое дыхание		Тошнота, рвота
Примечание: В конкретных случаях возникновения различных заболеваний могут иметься как все присущие им
симптомы, так и лишь некоторые из них.
-330-
Литература к главе ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА
1.	Аннин В.П. Патология и гигиена водолазного дела. - Л., 1928. 48 с.
2.	Аскеров А.А., Кронштадтский-Карев В.И. Врачебный контроль при занятиях подводным спортом.
-М.: Медицина, 1971. 208 с.
3.	Бельский Ю., Макаревич А. Что такое дайвинг, или акваланги для всех. - М.: ТРИЭН,
Эксимо-пресс, 1999. 144 с.
4.	Боровиков П.А. Лаборатория на морском дне. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 136 с.
5.	Боровиков П.А., Бровко В.П. Человек живет под водой. - Л.: Судостроение, 1974. 336 с.
6.	Боровиков П.А., Самарский В.Н. Подводная техника морских нефтепромыслов.
-Л.: Судостроение, 1980. 176 с.
7.	Буленков С.Е., Гриневич В.А., Смолин В.В., Александров И.А. Водолаз-глубоководник: Учебное
пособие / Под ред. Гусинского З.С. и Мешалова Г.Н. - М.: Воениздат, 1962. 296 с.
8.	Вишняков В.А., Мереное И.В. Глубоководная водолазная техника. - Л.: Судостроение, 1982. 240 с.
9.	Гольдин Э.Р., Козлов В.П., Челышев Ф.П. Подводно-технические, судоподъемные и
аварийно-спасательные работы: Справочник. - М.: Транспорт, 1990. 336 с.
10.	Горз Дж.Н. Подъем затонувших кораблей. Пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1985. 336 с.
11.	Граменицкий П.М. Декомпрессионные расстройства // Проблемы космической биологии. Т. XXV.
-М.: Наука, 1974. 350 с
12.	Гуо Ж., Вильм П. На глубине 4000 метров. Пер. с англ. - Л.: Судпромгиз, 1960. 200 с.
13.	Даген Дж. Человек в подводном мире. Пер. с англ. - М.: Мысль, 1965. 431 с.
14.	Даген Дж. Капитан Кусто. Пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1966. 100 с.
15.	Декомпрессионная болезнь. Соколов Г.М. // Российская энциклопедия по медицине труда.
Под ред. Измерова Н.Ф. - М.: Медицина, 2005. С.151-154.
16.	Джус В. Мы - гидронавты. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 144 с.
17.	Диомидов М.Н., Дмитриев А.Н. Покорение глубин. - Л.: Судостроение, 1974. 289 с.
18.	Евдокимов Е.А., Цветков Б.В. Первая помощь в дайвинге. - М.: ООО «Азбука-2000», 2007. 88 с.
19.	Жданов Г.Г., Зильбер А.П. Реанимация и интенсивная терапия. - М.: Академия, 2007. 396 с.
20.	Занин В.Ю., Малюзенко Н.Н., Чебыкин О.В. Снаряжение подводного пловца. - СПб.: Макет, 1997. 180
с.
21.	Зинковский Н.Б. Подводные работы на нефтепромыслах. Пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1984. 232 с.
22.	Инструкция по медицинскому отбору и освидетельствованию персонала, занятого на кессонных
работах под сжатым воздухом / Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Воронков Ю.И.,
Тизул А.Я. - М.: Медбиоэкстрем, 2001. 78 с.
23.	Инструкция по регламентации авиаперелетов водолазов и кессонных рабочих после завершения
подводных и кессонных работ / Следков А.Ю. - М.: Медбиоэкстрем, 2001. № 30-01, 3 с.
24.	Инструкция по регламентации водолазных погружений, выполняемых в условиях разреженного
воздуха / Следков А.Ю. - М.: Медбиоэкстрем, 2001. № 06-01, 4 с.
25.	Инструкция по медицинскому отбору и освидетельствованию водолазов-глубоководников,
водолазных специалистов, врачей, обеспечивающих глубоководные водолазные спуски, и
специалистов-исследователей / Гарибджанов В.А., Назаренко В.А., Тизул А.Я., Воронков Ю.И.,
Крупина Т.Н., Смолин В.В., Соколов Г.М. и др. - М.: Минздрав СССР, Мингазпром, 1987. 80 с.
(с изменениями и дополнениями 1990 г.).
26.	Королев А.Г. Бентос-300. Пять тысяч часов под водой. - М., 1992. 204 с.
27.	Кусто Ж.-И. Мир без солнца. Пер. с франц. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 96 с.
28.	Кусто Ж.-И., Дюма Ф., Даген Д. В мире безмолвия. Живое море. Пер с англ. - М.: Знание, 1966. 464 с.
29.	Логунов К.В., Пугачева Т.А. Водолазное дело, основы законодательного регулирования,
нормотивно-технические и руководящие документы. СПб.: КОСТА, 2003. 16 с.
30.	Линк М.К. Окна в море. Пер с англ. - Л.: Судостроение, 1978. 216 с.
31.	Лятиль П., Ривуар Ж. С небес в пучины моря (профессор Огюст Пикар). Сокр. пер. с франц.
-Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 144 с.
32.	Майлс С. Подводная медицина. Пер. с англ. - М.: Медицина, 1973. 328 с.
33.	Медико-биологические проблемы декомпрессии. - М.: ИМБП, 1991. 112 с.
34.	Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. Функциональное состояние
и защита человека в условиях гипербарии и водной среды / Под общ. ред. Кощеева В.С.
- М.: Институт биофизики М3 СССР, 1983. 180 с.
-331 -
35.	Медицинская помощь при утоплении и профессиональных заболеваниях водолазов: Руководство
для врачей / Аксельрод А.Ю., Гусинский З.С., Костюченко А.Л., Лебедева Л.В., Левин Ю.М., Юнкин И.П.
/ Под ред. Сапова И.А., Шанина Ю.Н. - Л.: Медицина, 1980. 240 с.
36.	Медицинские проблемы подводных погружений / Под ред. Беннетта П.Б. и Эллиотта Д.Г. Пер. с англ.
- М.: Медицина, 1988. 672 с.
37.	Медицинское обеспечение водолазов ВМФ. Часть III: Организация глубоководных водолазных спусков
в ВМФ и их медицинское обеспечение. - М.: Военное издательство, 2004.
38.	Межотраслевые правила по охране труда при проведении водолазных работ. Часть I: Правила
водолазной службы, часть II: Медицинское обслуживание водолазов. - М.: Слово, 2007.
39.	Меренов И.В., Смолин В.В. Справочник водолаза - Л.: Судостроение, 1985. 383 с.
40.	Миллер Д. Подводный спецназ: история, операции, снаряжение, вооружение, подготовка боевых
пловцов. - Минск: Харвест, 1999. 432 с.
41.	Мясников А.А. Неспецифические методы повышения устойчивости водолазов к декомпрессионной
болезни. - СПб.: Изд. ВМедА, 2001. 20 с.
42.	Мясников А.П. Медицинское обеспечение водолазов, аквалангистов и кессонных рабочих.
-Л.: Медицина, 1977. 207 с.
43.	Медицинская помощь при утоплении и профессиональных заболеваниях водолазов.
Под ред. Сапова И.А. - Л.: Медицина, 1980, 239 с.
44.	Назаркин В.Я. Барогипертензионные поражения и баротравма легких при погружении человека
под воду. - Л.: Изд. ВМедА, 1979. 60 с.
45.	Оганов В.С. Костная система невесомость и остеопороз. М.: Слово, 2003. 260 с.
46.	Орлов Д.В. Глубоководные погружения с аквалангом. - М.: Подводный мир, 2001.288 с.
47.	Орлов Д.В. Осторожно! Опасные морские животные. - М.: ЭДДА, 1998. 128 с.
48.	Орлов Д.В., Сафонов М.В. Я с аквалангом ... знакомлюсь и становлюсь мастером.
- М.: Русский университет, 2000. 288 с.
49.	Правила водолазной службы военно-морского флота ПВС ВМФ-2002. Часть I: Организация
водолазного дела в ВМФ; часть II: Спуски на малые и средние глубины.
50.	Глубоководные погружения SSI. Пер. Шереметова Д., Шереметовой Н.
- М.: ГранпПолиграф, 2005. 106 с.
51.	Правила классификации и постройки обитаемых подводных аппаратов и глубоководных
водолазных комплексов. - СПб.: Российский морской регистр судоходства, 1993. 270 с.
Бюллетень изменений и дополнений № 1, 1996. 30 с.
52.	Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
ПБ 03-576-03. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.2003 г. № 91.
Зарегистрированы Минюстом России 19.06.2003 г., per. № 4776. - М.: ПИО ОБТ, 2003. 168 с.
53.	Рожинская Л.Я. Системный остеопороз. - М.: «Издатель Мокеев», 2000. 196 с.
54.	Руководство по медицинскому обеспечению водолазных спусков в условиях воздействия
ионизирующих излучений при выполнении работ на подводно-технических объектах Минатома
России (для водолазных врачей, фельдшеров и руководителей водолазных спусков) / Смолин В.В.,
Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Довгуша В.В., Гуменюк М.Н. - М.: Минздрав России, Минатом России,
1998. 223 с.
55.	Руководство по реабилитации лиц, подвергшихся стрессорным нагрузкам. Под ред. акад. РАМН
Покровского В.И.. Глава 20: В.М.Баранов, Б.Н.Павлов. Проблема защиты человека в экстремальных
условиях гипербарической среды обитания; глава 21: Б.Н.Павлов, В.В.Смолин, Г.М.Соколов,
В.М.Баранов. Мероприятия в период реабилитации водолазов после окончания водолазного спуска.
-М.: Медицина, 2004. С.279-324.
56.	Савичев И.И. Физиология и патология подводных погружений при повышенном давлении.
-Л.: Изд. ВММА, 1945. 175 с.
57.	Слесарев О.М., Рыбников А.В. Водолазное дело. - СПб.: ИГРЕК, 1996. 306 с.
58.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Водолазные спуски до 60 метров и их медицинское
обеспечение. - М.: Слово, 2003. 696 с.
59.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Глубоководные водолазные спуски и их медицинское
обеспечение. Том I. - М.: Слово, 2003. 592 с.
60.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Демчишин М.Д. Глубоководные водолазные спуски и их
медицинское обеспечение. Том II. - М.: Слово, 2004. 722 с., Том III. - М.: Слово, 2005. 536 с.
61.	Тюрин В.И. Механическое воздействие повышенного давления на организм (баротравма среднего
и внутреннего уха и придаточных полостей носа). - СПб.: Изд. ВМедА, 1998. 50 с.
62.	Тюрин В.И. Особенности переохлаждения водолазов, профилактика и лечение.
СПб.: Изд. ВМедА, 2005. 108 с.
-332-
63.	Тюрин В.И. Пожары в водолазных и лечебных барокамерах и их профилактика.
- СПб.: Изд. ВМедА, 1998. 42 с.
64.	Учебник специальной физиологии. Под ред. Германа Е.Э. - Л.: Изд. ВМедА, 1955. 294 с.
65.	Утевский А.Ю., Луценко Д.Г., Утевская О.М., Луценко Е.Л. Книга для подводных пловцов.
SCUBA-diving / Под ред. Утевского А.Ю. - Харьков: Торсинг, 2001. 312 с.
66.	Фигичев А.И., Васильев Ю.В., Крылов Г.К., Сытин А.В., Ястребов В.С. Аварийно-спасательные
и судоподъемные средства. - Л.: Судостроение, 1979. 264 с.
67.	Физиология подводного плавания и аврийно-спасательного дела. Под ред. Сапова И.А.
-Л.: Картфабрика ВМФ, 1972. 448 с.
68.	Щупаков Н.Н. Профилактика и лечение кессонной болезни. - М.: Медгиз, 1962. 188 с.
69.	Хауке Г. Подводная техника. Пер. с нем. - Л.: Судостроение, 1979. 288 с.
70.	Холстед Б. Опасные морские животные. Пер. с англ. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 160 с.
71.	Юрнев А.П., Сахаров Б.Д., Сытин А.В. Аварии под водой. - Л.: Судостроение, 1986. 128 с.
72.	Якобсон М.И. Кессонная болезнь. - М.: Медгиз, 1950. 326 с.
-333 -
IV. БАРОТЕРАПИЯ
«От чего умер Ваш дядя? - Он вместо 15 капель Боткина,
как прописал доктор, принял 16».
А.П.Чехов
Раздел 1. Факторы и виды баротерапии
Баротерапия - совокупность методов лечения, профилактики и реабилитации различных заболеваний локальным
или общим однократным или периодическим воздействием на организм изменяемого общего барометрического
давления и/или парциального давления кислорода, газов его разбавителей в барокамерах или через дыхательные
аппараты. Также к баротерапии можно отнести применение дыхательных смесей и сред с измененным составом
изотопов кислорода, с повышенной концентрацией аэроионов, озона, аэрозолей солей, эфирных масел, паров
водорастворимых фито- и лекарственных препаратов и т.д. (табл. 4.1,4.2,4.3,4.4).
Таблица 4.1. ЛЕЧЕБНЫЕ ФАКТОРЫ И ВИДЫ БАРОТЕРАПИИ
Действующие факторы		Вид баротерапии терапии
Атмосферное давление	Пониженное	Г ипобарическая
	Нормальное	Нормобарическая
	Повышенное	Г ипербарическая
Таблица 4.2. ЛЕЧЕБНЫЕ ФАКТОРЫ И ВИДЫ ГИПОБАРИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
Действующие факторы			Виды гипобарической баротерапии	
Атмосферное давление пониженное	Общее	Пониженное однократное (пониженное рО2 и pN2) - более 5-7 суток	Общая	Непрерывная(природная и барокамерная)
		Пониженное - нормальное или пониженное - повышенное, многократное чередование - от нескольких минут до нескольких часов		Периодическая (интервальная гипобарическая барокамерная реабилитация, тренировка и лечение)
	Локальное	Пониженное однократное или периодическое	Локальная	Вакуумдекомпрессия (медицинские банки, вакуумаппликаторы, вакуумные барокамеры для конечностей)
		Пониженное - нормальное, многократное чередование		Интервальная (до десятков минут), импульсная (несколько секунд)
-334-
Таблица 4.3. ЛЕЧЕБНЫЕ ФАКТОРЫ И МЕТОДЫ НОРМОБАРИЧЕСКОИ ТЕРАПИИ
Действующие факторы		Виды нормобарической баротерапии
Атмосферное давление нормальное	- Повышенное рО2	Оксигенотерапия
	- Повышенное рО2, рСО2	Карбогенотерапия
	- Понижение рО2, повышение рСО2	Возвратное дыхание
	- Пониженное рО2 - нормальное рО2 или пониженное рО2 - повышенное рО2 (многократное чередование)	Интервальная гипоксическая терапия
	- Измененный состав изотопов 16,17,18 кислорода, увеличение концентрации аэроионов, озона, аэрозолей солей, эфирных масел, паров водорастворимых фито- и лекарственных препаратов и т.д.	Аэроизотопотерапия, Аэроионотерапия, Аэроозонотерапия, Аэрогалотерапия, Аэрофитотерапия
	-	Повышенное, нормальное, пониженное - рО2 и остальное Не, Аг, Кг, Хе, Ne, N2, закись азота в различных сочетаниях и концентрациях, гипер-, нормо- и гипотермические. -	(Н2,8б-Рб, NH4, Rn вероятное использование в будущем)	Ингаляции ЛДГС: Оксигеногелиотерапия, Оксигеноаргонотерапия, Оксигенокриптонотерапия, Оксигеноксенонотерапия, Оксигеноаргоногелиотерапия, Оксигенокриптогелиотерапия, Оксигеноксеноногелитерапия, Оксигеноазотоаргонотерапия, Оксигеноазотоксенонотерапия и т.д. в зависимости от состава газовых смесей и сред, (см. Лечение искусственными дыхательными смесями)
Таблица 4.4. ЛЕЧЕБНЫЕ ФАКТОРЫ И МЕТОДЫ ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
Действующие факторы					Виды гипербарической баротерапии
Атмосферное давление повышенное	ээЩдо	Сжатый воздух			Лечебная компрессия, рекомпрессия или декомпрессия.
		Кислород - Повышенное рО2			Гипербарическая оксигенация
		1 Повышенное парциальное давление газов искусственной ДГСр	Кислород и азот	Повышенное pN2	Нормоксическая азотогипербаротерапия
				Повышенное рО2 (0,25- 0,5 кгс/см2)	Умеренно гипероксическая баротерапия
			Кислород (рО2=0,21-0,5 кгс/см2) и гелий, аргон, неон, криптон или ксенон и т.д. в составе 2х-, Зх-, 4х- компонентных дыхательных, газовых смесей и сред.		Нормоксическая, умеренно гипероксическая, гипербарическая терапия искусственными дыхательными газовыми смесями и средами с кратковременным или длительным пребыванием человека.
	| локальное	Однократное или периодическое			Локальная гипербарическая оксигенация. Вспомогательная вентиляция легких с положительным давлением (к концу выдоха либо непрерывно). Маневр (прием) Вальсальвы.
-335 -
Раздел 2. Гипобарическая терапия и ее разновидности
Как видно из табл. 4.2, гипобаротерапия может быть общая и локальная в зависимости от задач
оздоровительной, реабилитационной и лечебной тактики врача.
Общая гипобаротерапия
Общая гипобаротерапия может быть природная и барокамерная. Если при природной
гипобаротерапии лечебным является комплекс природных факторов, пониженная плотность газовой среды и
пониженное парциальное давление кислорода, то при периодической гипобаротерапии - только пониженная
плотность и пониженное рОг. И природная, и барокамерная гипобаротерапия могут быть непрерывными и
периодическими.
Природная гипобария представляет собой общее гипобарическое воздействие на организм при
пребывании в горах либо при постоянном проживании, либо при периодическом пребывании в высокогорье,
минимальным сроком не менее 5 суток продолжительностью, как правило, до 2-4 недель, 1-2 раза в год.
Природное гипобарическое воздействие классифицируется на среднегорную климатотерапию (1000-2000
метров над уровнем моря) и высокогорную климатотерапию (на высоте более 2000 метров, как правило
3000-4000 метров над уровнем моря).
Барокамерная гипобаротерапия проводится в специальных гипобарических, высотных барокамерах,
в которых создается разрежение воздуха путем его откачки с различной скоростью от взрывной
декомпрессии до плавного снижения давления.
Эффекты. Биофизические эффекты гипобаротерапии связаны со снижением парциального давления
кислорода в альвеолах, уменьшением массопереноса через аэрогематический барьер и развитием тканевой
гипоксии, что стимулирует дыхательный центр с последующей активацией эритроцитопоэза и усилением
гормонпродуцирующей функции гипофиза и надпочечников, нормализацией иммунного ответа. Несмотря на
развитие бронхоспазма, разреженный воздух легче проникает в дыхательные пути. Недостаток кислорода
стимулирует перекисное окисление липидов. При использовании барокамеры после каждого сеанса неизбежна
реоксигенация, что в целом дает ряд дополнительных благоприятных физиологических эффектов, например, активируется
антиоксидантная система.
Исходя из механизмов действия при гипобаротерапии достижимы следующие клинико-физиологические эффекты:
антигипоксический, гипертрофический, биоэнергетический, биосинтетический, ионообменный, антигипертензивный,
иммунодепрессорный (антиаллергический, противоопухолевый), антиатерогенный, антитоксический, антистрессовый,
оксидантномодулирующий, фагоцитоактивирующий.
Механизмы физиологического и лечебного действия подробно описаны в разделе 3 главы
БАРОФИЗИОЛОГИЯ.
Показания. Помимо адаптации к гипоксии лечебные эффекты гипобаротерапии используют при реабилитации
больных некоторыми хроническими обструктивными заболеваниями легких (ХОБЛ I-П степени), легкой и
среднетяжелой бронхиальной астмой в фазе ремиссии, особенно при нейроциркуляторной дистонии и
гипертонической болезни.
Кроме того, в гипобарических барокамерах проводятся также экспертные подъемы, определяющие
чувствительность человека к различным высотам, тренировки людей, испытывающих на себе воздействие
факторов пониженного давления воздуха и, как следствие, гипоксической гипоксии (летчики, космонавты,
альпинисты, специалисты, работающие в условиях высокогорья), а также научно-практические исследования
(причин возникновения, течения и лечения высотной декомпрессионной болезни, которая может возникнуть
при разгерметизации кабины самолета или космического корабля, и воздействия длительного пребывания на
большой высоте в разряженной атмосфере).
Оборудование. Используются различные барокамеры («Урал-1», «Гермес» и т.д.), рассчитанные на
одного, двух, трех человек, или многоместные, в которых размещается до нескольких десятков человек, с
присутствием в отсеке врача (см. в разделе 3 главы БАРОФИЗИОЛОГИЯ).
Методика. Одноразовая доза периодической гипобарической терапии включает «высоту подъема» в барокамере - до 3500 м над
уровнем моря и экспозицию - от 30 мин до 3 часов. «Высота» увеличивается постепенно: при первых двух сеансах максимальное
разрежение воздуха в камере соответствует подъему на высоту 2000 м над уровнем моря (около 600 мм рт. ст.), с третьего по пятый сеанс-
2500 м (около 530 мм рт. ст.), с шестого до двенадцатого - 3000 м (около 510 мм рт. ст.), а с тринадцатого сеанса и до конца лечения - 3500
м (около 490 мм рт. ст.). Такая схема дает возможность выявить реакцию больных на влияние пониженного барометрического давлениям
адаптированность их к условиям барокамеры. В течение процедуры подъем (снижение давления в камере) должен проводиться со
скоростью, не превышающей 6-10 м/с, т.е. обычно он занимает 8-10 минут. Спуск (постепенное повышение давления в камере до
нормального) должен проводиться со скоростью не более 2-5 м/с, т.е. в течение 12-15 минут. Лечебные сеансы проводятся амбулаторно 5 раз в
неделю. Курс лечения состоит, в среднем, из 22-25 и до 40 сеансов. Повторные курсы баротерапии проводятся по этой же схеме. При
хорошем терапевтическом эффекте число сеансов может быть сокращено.
-336-
Локальная гипобаротерапия
При локальной гипобаротерапии отрицательное давление создается на определенные участки тела при
нормальном общем атмосферном давлении. Локальное гипобарическое воздействие может быть
однократным (вакуумдекомпрессия или массаж (медицинские банки, вакуумаппликаторы)) или
периодическим (импульсная или интервальная гипобария).
Вакуумный массаж
Вакуумный массаж (вакуум-градиентная терапия, ВГТ) — это воздействие пониженного давления на
ограниченные участки тела или конечности с помощью вакуум-массажеров.
Эффекты. Важнейшими принципами и эффектами вакуум-терапии являются:
1. Создание горизонтально-вертикального перепада давлений на поверхности мягких тканей, что
позволяет прорабатывать глубинные слои мышц, связок и другие тканевые структуры, а также более интенсивно,
по сравнению с другими видами массажа, воздействовать на микроциркуляцию крови, лимфы, межтканевой
жидкости, включать в работу не работавшие капилляры и усиливать обменно-регуляторные процессы.
Вертикальный градиент силы создается за счет того, что на мягкие ткани давит горловина банки, в то же время ткани
втягиваются внутрь банки.
Горизонтальный градиент давлений устанавливается при движении банки по поверхности тела между участками мягких тканей,
на которые воздействуют разные по диаметру банки.
2. Постепенное приращение силы воздействия вакуумных банок (увеличение примерно на 10-30 % на
каждом последующем сеансе). При таком режиме организм адаптируется к все более возрастающим нагрузкам,
обеспечивая возможность все большей глубины проработки мягких тканей.
Лечебный эффект вакуум-терапии связан:
•	с активным лимфодренажем и сосудистой «гимнастикой», которые происходят в результате
горизонтально-вертикального перепада давлений;
•	с активизацией иммунной системы организма, многократным повышением устойчивости к инфекциям;
•	со структурно-функциональным обновлением тканей и организма в целом, т.е. омоложением организма;
•	с активизацией обменно-регуляторных процессов, в результате которых интенсивно «сгорают»,
уменьшаются жировые отложения, снижается масса тела;
•	с умеренными физическими нагрузками на организм, которые достаточно легко переносятся;
•	с явным антистрессорным воздействием.
Наибольший эффект ВГТ наблюдается после курсового лечения, при этом суммация лечебных эффектов
ВГТ обеспечивает длительное последействие, которое продолжается в течение нескольких месяцев и даже лет.
К преимуществам вакуумного массажа перед классическим относятся:
•	Глубинная проработка тканей: по глубине воздействия на мягкие ткани метод не имеет аналогов.
•	Пролонгированное (длительное) влияние: один сеанс ВГТ оказывает действие в течение 3-5 суток.
•	Визуальный контроль: по наличию пятен и/или отеков можно с высокой степенью достоверности судить о
наличии застойных явлений в том или ином участке тела, а также — по отсутствию пятен — об эффективности
лечения; т. е. метод ВГТ одновременно является точным, простым и доступным способом диагностики.
Показания. Горизонтально-вертикальный перепад давлений позволяет использовать метод при самых
разных заболеваниях. Им можно избирательно усиливать эффективность как при локальном, так и при общем
лечении. Так, ВГТ показана при:
1)	патологиях опорно-двигательного аппарата
(застойно-ишемическая болезнь мягких тканей и связанное с ней образование фиброзно-рубцовых изменений — мышечных
уплотнений, контрактур, инфаркта мышц; остеохондроз позвоночника; миофасциальные боли в шее, спине, конечностях; миозиты и
нейромиозиты; радикулиты вертеброгенного и дискогенного происхождения; ишиас и ишиомиалгический болевой синдром; грыжи
дисков позвонков; артрозы суставов, в том числе и мелких; ревматические артриты в фазе ремиссии; сколиоз позвоночника;
контрактуры суставов);
2)	неврологических расстройствах и патологиях сосудистой системы
(невриты и невралгии посттравматической, инфекционной и другой этиологии; головные боли и бессонница вертеброгенного
характера; заболевания, связанные с нарушением микроциркуляции крови и лимфы, — эндартерииты, элефантиаз; начальные
проявления недостаточности мозгового кровообращения и их последствия; умеренный атеросклероз мозговых сосудов; ДЦП;
акинетико-ригидные синдромы, болезнь Паркинсона, соляриты, полиневриты, шейно-плечевой синдром);
3)	некоторых внутренних болезнях
(хронический трахеобронхит, хроническая пневмония; бронхиальная астма; вегетативно-сосудистая дистония; язвенная болезнь
желудка и двенадцатиперстной кишки в фазе ремиссии, хронический запор);
4)	травмах
(боли в шее, суставах, голени, стопе, пальцах; посттравматическая реабилитация после операций; спортивные травмы);
5)	урологических заболеваниях
(ишурия; недержание мочи; импотенция);
-337 -
6)	дерматологических болезнях
(нейродермиты, крапивница; остеофолликулиты; хронический фурункулез; дерматозы; герпес);
7)	стоматологических нарушениях
(артрозы верхнечелюстных суставов; невриты и невралгии лицевого нерва; пародонтоз; спазмы мимической и жевательной
мускулатуры);
8)	косметологических проблемах
(преждевременное увядание кожи; атония глубоких мышц лица; двойной подбородок; целлюлит; преждевременное старение).
Кроме того, показано использование вакуум-терапии в первой половине беременности, при лактационном
мастите; в период послеоперационного ведения ран, включая гнойные, при спаечной болезни; нарушениях
менструального цикла; хроническом утомлении, в климактерическом периоде; снижении умственной и
физической работоспособности; при подготовке спортсменов к соревнованиям и в восстановительном периоде.
Вакуум-терапия служит профилактикой многих грозных заболеваний — атеросклероза сосудов, ИБС,
новообразований.
Противопоказания. Абсолютные: опухоли любого характера и локализации; резкое истощение организма;
острые инфекционные заболевания и лихорадочные состояния; выраженный склероз сосудов со склонностью к
тромбозам и кровоизлияниям; неврозы с аффективными состояниями и судорожными припадками; заболевания
сердечно-сосудистой системы: острые воспалительные процессы в миокарде, эндокарде, перикарде, пороки
сердца в стадии декомпенсации, гипертоническая болезнь III степени, инфаркт миокарда в остром периоде,
частые приступы стенокардии, острая сердечно-сосудистая недостаточность; варикозное расширение вен П-Ш
степени, тромбофлебит; гнойные и грибковые поражения кожи; вторая половина беременности.
Относительные: неясный диагноз; состояние после тяжелой физической нагрузки, после горячих ванн (в
этом случае перед проведением процедуры пациенту требуется отдых в течение как минимум 2 часов); грудной
или старческий (свыше 80 лет) возраст; состояние алкогольного опьянения; психиатрические расстройства, а
также негативное отношение пациентов к процедуре.
Запрещается проводить вакуумный массаж на области сердца, глаз, ушей, сосков молочных желез,
беременным на животе.
Оборудование. Для проведения сеанса вакуум-градиентной терапии требуются специальное оснащение и
оборудование: вакуумные банки разного объема и диаметра (Рис. 4.1а) и специальный вакуумный аппарат
(Рис.4.16).
Рис. 4.1. Вакуумный массажер ВМ-1: а) медицинская кушетка с вакуумными банками, б) блок вакуумного насоса
и блок автоматического программного управления периодичностью, последовательностью и степенью
разряжения в апплицированных банках (внизу), пневмопанель и шкаф для хранения аппликаторов и вакуумных
банок (вверху).
Вакуумные банки отличаются от традиционных медицинских банок наличием штуцеров для присоединения вакуумных трубок,
через которые отсасывается воздух. Вакуумные банки выполнены из медицинского стекла или оргстекла, имеют конгруэнтную форму.
Линейные размеры банок весьма вариабельны, их диаметр составляет от 10 до 180 мм, что расширяет их использование при патологии
разной локализации:
-	вакуумные банки малого калибра (диаметром от 0,5 до 4 см) используют для массажа небольших площадей, узких анатомических
образований (например, лица, носа, губ, пальцев);
-	вакуумные банки среднего калибра (диаметром от 4,5 до 8 см) подходят для обработки практически всей поверхности тела;
-	вакуумные банки большого калибра (диаметром от 8 до 18 см) необходимы для работы с крупными массивами мышц на спине,
ягодичной области, бедрах у людей с большой массой тела.
Объем банок колеблется от 30 до 900 мл разной конфигурации — круглые, овальные, продольные, 8-образные. Сила давления
вакуумных банок на мягкие ткани зависит от их размеров и величины вакуума.
-338-
В настоящее время разработаны и предлагаются различные модификации вакуумных аппаратов, вакуум-аппликаторов, банок и
другого оборудования. Вакуумный аппарат, должен обладать высокой мощностью и включать систему регуляции параметров вакуума как
для всего набора используемых банок, так и индивидуально для каждой банки.
Методика. До начала курса вакуумного массажа проводится предварительное клиническое обследование, а в некоторых случаях
— рентгенологические и специальные исследования, определяют артериальное давление и пульс, проводится тщательный телесный
осмотр пациента, учитываются жалобы. После этого индивидуально составляется схема курса. Обычно курс вакуумного массажа состоит
из 7-11 процедур с интервалом в 1-3 суток. При необходимости курс процедур можно повторить через 2-3 недели, учитывая при этом, что
организм легко адаптируется к нагрузкам и эффективность ВГТ немного снижается.
Рекомендуется при проведении сеанса ВГТ использовать следующие оптимальные диапазоны силы воздействия вакуумных банок:
1) у взрослых в период проведения трех первых процедур - 8,5-25,1 кгс, а в последующие 4-13 процедур —15,1-47,1 кгс;
2)	у спортсменов-атлетов и лиц с хорошо развитой скелетной мускулатурой — до 25-88,4 кгс;
3)	у детей, подростков и лиц преклонного возраста при проведении нескольких первых процедур - 3,2-15,4 кгс, затем постепенно
наращивать силу воздействия (до 23,1-30,2 кгс) в зависимости от возраста, физического развития, массы тела, индивидуальной
чувствительности;
4)	в области предплечья, голени, лучезапястного и голеностопного суставов, кистей и стоп, пальцев - 6,4-30,8 кгс;
5)	при осуществлении реконструктивно-восстановительного влияния на дистрофически поврежденные ткани - пролонгированное
воздействие (в течение 5-15 мин) 25,4-47,1 кгс либо высокоэнергетическое, импульсное (несколько секунд) 55-78,5 кгс.
Во время процедуры обязательно контролировать самочувствие пациента.
Интервальная локальная гипобаротерапия
При проведении локальной интервальной гипобаротерапии используют портативные барокамеры либо
специальные костюмы. Существует несколько разновидностей этого метода. Например, проведение
локальной баротерапии конечности.
Эффекты. Эффекты аналогичны таковым при общей гипобаротерапии, но при этом на руку или ногу,
помещаемую в камеру, наряду с теплом, создаваемым в камере нагреванием воздуха лампой накаливания,
действуют попеременно понижением и повышением атмосферного давления.
Показания. Метод используют при застойных явлениях в лимфо- и венозной системе конечностей,
недостаточности микроциркуляции, облитерирующем эндоартериите, трофических язвах и т.д.
Оборудование. Используют аппараты типа барокамеры Кравченко.
Этот аппарат состоит из смонтированных на отдельных тележках и соединяющихся между собой камеры, пульта управления и
компрессорной установки. Собственно барокамера состоит из прозрачного цилиндра с закрепленными на нем передним и задним
фланцами. В переднем фланце имеется отверстие, через которое в камеру помещают ногу или руку. Для герметизации камеры с
помещенной в нее конечностью в отверстие переднего фланца закрепляется в соответствии с обхватом руки или ноги одна из пяти
сменных надувных манжет. Герметизация конечности осуществляется нагнетанием воздуха в манжетку при помощи резинового
баллончика через распределительную коробку, укрепленную на переднем фланце. Стравливание воздуха из манжетки осуществляется
через ту же коробку. Использовать кислород для компрессии в этой барокамере запрещается. Для применения кислорода
разработаны специальные барокамеры, которые представлены в разделе Оксигенотерапия.
Методика. До начала процедуры прогревают воздух в камере до 38-40° С. В начале процедуры в течение примерно 2 мин
воздействуют небольшим вакуумом — 0,065 кг/см2. Затем от процедуры к процедуре в зависимости от реакции организма постепенно и в
течение процедуры увеличивают вакуум и время его действия, доводя их соответственно до 0,21 кг/см и 5 мин.
Понижение давления чередуют с его повышением, которое также начинают с небольшого уровня и длительности (0,026 кг/см2, 30°
С) и доводят до 0,05 кг/см2 и 1 1/г мин. Общая продолжительность процедуры в течение курса лечения увеличивается от 10 до 30 мин.
Процедуры проводят ежедневно или через день. После процедуры больной должен отдыхать в помещении от 30 мин до 2 ч. Курс лечения
включает от 20 до 40 процедур. Повторный курс при необходимости назначают через 6-12 мес.
В назначении указываются конечность, помещаемая в барокамеру; температура воздуха в ней; степень разрежения в начале
лечения и в течение лечения; время действия; общая продолжительность процедуры; частота повторения процедур, общее их количество.
Также к локальной гипобаротерапии относится метод отрицательного давления на нижнюю половину
тела (ОДНТ).
Эффекты. Основным действующим эффектом этого метода является перераспределение крови с ее
депонированием в области нижних конечностей, что приводит к уменьшению объема активно циркулирующей
крови. При этом воздействии одновременно можно выполнять некоторые физические упражнения (перемещение
с ноги на ногу, приседания), что является одним из составных элементов тренировочного цикла. Сочетанное
применение декомпрессии в нижней части тела и ходьбы обеспечивает оптимальные условия для тренировки
сосудов ног, препятствуя излишнему депонированию в них крови и способствуя возврату крови к сердцу.
Важнейшим моментом использования этого метода является постепенность увеличения степени
отрицательного давления и времени его действия на конечности под контролем артериального давления и ЭКГ.
Показания. Чаще всего метод применяют с профилактической целью у космонавтов. В клинической
практике этот метод может широко применяться при целом ряде заболеваний сердечно-сосудистой системы как
с профилактической, так и с лечебной целью.
Оборудование. Для создания ОДНТ используется профилактический вакуумный костюм «Чибис»
(рис. 4.2).
-339-
Рис. 4.2. Костюм для тренировки космонавтов «Чибис»
Методика. Режим воздействия подбирается индивидуально.
Раздел 3. Нормобарическая баротерапия и ее разновидности
К нормобарической баротерапии относятся методы лечения, профилактики и реабилитации различных
заболеваний однократным или периодическим воздействием на организм изменяемого парциального давления
кислорода, газов его разбавителей, а также методы применения дыхательных смесей и сред с измененным составом
изотопов кислорода, с повышенной концентрацией аэроионов, озона, аэрозолей солей, эфирных масел, паров
водорастворимых фито- и лекарственных препаратов и т.д.
Оксигенотерапия
Оксигенотерапия - лечебное применение газовых смесей с повышенным содержанием кислорода при
нормальном атмосферном давлении.
Эффекты. Биофизические эффекты оксигенотерапии связаны с возрастанием уровня оксигемоглобина
в крови, с возбуждением каротидных хеморецепторов, приводящим к уменьшению альвеолярной вентиляции,
снижению АД и сократительной функции сердца, с повышением экскреции надпочечниками катехоламинов,
снижающим метаболический ацидоз, усиливающим активность микросомальной антитоксической системы
печени и экскреторной активности почек. Под влиянием оксигенотерапии увеличивается насыщенность
артериальной крови кислородом, уменьшаются частота дыхания, количество недоокисленных продуктов обмена:
лактата, мочевины и др. Кроме того, через систему центральных и периферических механизмов нейрогуморальной
регуляции осуществляется влияние кислорода на метаболическую активность клеток разных органов, устраняется
метаболический ацидоз в крови, нормализуется содержание биологически активных веществ - гистамина и других
аминов. Оксигенотерапия способствует уменьшению отека тканей, активации трофических и регенеративных
процессов в мышцах кожи, костях, периферических нервах.
В ходе сеанса ингаляционной оксигенотерапии повышается парциальное давление кислорода в альвеолярном
воздухе, крови и тканях, ликвидируется дефицит кислорода в организме, нормализуются тканевые окислительно-
восстановительные процессы, нарастает активность утилизации кислорода тканями, ускоряется ресинтез
энергетически активных фосфорных соединений, повышается легочный газообмен, сократительная активность
дыхательной мускулатуры грудной клетки и диафрагмы, улучшается капилляроскопическая картина.
Показания. Оксигенотерапию применяют при гипоксической и циркуляторной гипоксиях различного
происхождения.
Оборудование. Оксигенотерапия как правило, проводится через специальную стационарную систему подачи
медицинского кислорода из криогенных газификаторов, расположенных на улице, в сеть трубопроводов,
смонтированных в палатах ЛТП. Эта дыхательная система включает в себя баллоны, редуктор, дыхательный мешок,
трубку вдоха и, в различных вариантах, маску или загубник с клапанной коробкой. Вместо мешка может быть
использован дыхательный автомат. Применяются также кислородные палатки и лечебные барокамеры в режиме
вентиляции кислородом при нормальном давлении.
-340-
Существуют более современные методы обеспечения кислородом, основным достоинством которых является
мобильность и возможность использования во внебольничных условиях. В данном методе обеспечение кислородом
осуществляется с помощью кислородного концентратора (рис. 4.3а). Газовая смесь, обогащенная кислородом,
может при этом подаваться пациенту разными способами:
-	ингаляционно (ингаляции различной концентрации увлажненным кислородом/при необходимости в
сочетании с ароматерапией) через кислородную лицевую (ротоносовую) маску или эндоназальные зонды
(носовые вилкообразные канюли);
При этом в зависимости от скорости потока газовой смеси концентрация кислорода может варьировать от 24 до 45%.
-	системно внутрь капсулы (кислородной палатки) с возможностью турборежима (дополнительное
вентилирование воздуха).
Поток кислорода в капсулу возможно менять от 1 до 6 литров в минуту.
а
Рис. 4.3. Оборудование для оксигенотерапии: а) комплекс получения кислорода: слева - безмаслянный
компрессор (Atlas Согро, Германия), справа - концентратор кислорода адсорбционный ККА-01 для
разделения воздуха на азот и кислород (95%) с небольшим содержанием аргона (до 5%),
производительностью 10 литров в минуту и давлением на выходе 3 кгс/см2 (ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП
РАН, Россия), б) термостатируемая кювета для проведения оксигенотерапии у новорожденных, в) кислородная
палатка.
Методика. После 30-минутного дыхания медицинским кислородом из дыхательной системы больной дышит атмосферным
воздухом, затем вновь кислородом. Проводят 15-20 ежедневных процедур продолжительностью 60-120 мин.
Необходимо помнить о токсичности кислорода. При дыхании 100% кислородом в течение 6 часов
постепенно развивается токсическое поражение легких. Поэтому при проведении оксигенотерапии
необходимы воздушные паузы.
Существует несколько модификаций данного метода. Один из них - оксигипертермия (ОхуTherm™) -
сочетанное воздействие кислорода и сухого тепла в режиме суховоздушной сауны.
Оксигипертермия способствует быстрому проникновению кислорода высокой концентрации в глубокие слои
кожи, лимфатическую и кровеносную системы, а также проникновению в кожу активных веществ в случае
нанесения их на поверхность кожи. При оксигипертермии ускоряется циркуляция крови, обогащенной
кислородом, что способствует более выраженной детоксикации, улучшению регенераторных процессов всех
органов и систем организма. Правильное сочетание доз кислорода и температурных режимов служит основой
сочетанной методики оксигипертермии, в результате чего достигаются выраженные метаболический (усиливает
репаративнуго регенерацию), детоксикационный, бактерицидный, иммуностимулирующий эффекты.
Еще одна разновидность метода - длительная малопоточная оксигенотерапия. Это метод
продолжительного дыхания больного воздушной смесью, обогащенной кислородом под небольшим
давлением.
Эффекты. Биофизические эффекты связаны с тем, что при дыхательной недостаточности,
характеризующейся сочетанием гипоксемии и гиперкапнии, обогащение кислородом вдыхаемого воздуха
существенно повышает насыщение им артериальной крови без повышения уровня углекислоты и
увеличивает количество оксигемоглобина в крови.
Показания. Данный метод за счет некоторых лечебных эффектов (бронхолитического,
метаболического, репаративно-регенеративного) показан, например, при хронической обструктивной
болезни легких, фиброзирующем альвеолите (синдроме Хаммена-Рича), при гипоксемии (РаСЬ ниже 55 мм
рт. ст.), гиперкапнии (РаССЬ выше 50 мм рт. ст.), при наличии признаков легочного сердца (отеки, ЭКГ-
признаки перегрузки правых отделов, полицитемия, увеличение печени и др.), при обструктивном ночном
апноэ и кифосколиозе.
Оборудование. Источниками кислорода служат баллоны со сжатым газом, жидкостные кислородные
системы, концентраторы кислорода (ККА-01, Companion-492a, DeVilbiss, DeVO2/44, ZEFIR, MONNAL DCC
-341 -
и др.), кислородообогатительные системы. В аварийных ситуациях, в полевых условиях, отдаленных
районах, куда трудно доставить баллонный кислород, а также при отсутствии электричества, незаменимыми
являются термохимические компрессоры кислорода, в которых кислород извлекается из твердых веществ,
хранящихся в виде брикета в герметичном контейнере (рис. 4.4). Эти брикеты могут храниться 12 и более лет
и являются пожаровзрывобезопасными. Такие системы в настоящее время обязательны к использованию в
передовых медицинских подразделениях Российской армии и планируются к внедрению в медслужбах армии
США.
# & r t
а	б	в
Рис. 4.4. Термохимические компрессоры кислорода, получаемого из твердых веществ (ЗАО СКБ ЭО при
ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Россия): а) индивидуальный с термохимическим поджигом твердой
кислородосодержащей массы без применения электричества, б) переносной для зарядки кислородом
малолитражных баллонов, работающий от сети переменного тока (220 В) или аккумулятора постоянного
тока (12 В), в) переносной для непрерывного обеспечения кислородом наркозной, дыхательной аппаратуры и
систем кислородоснабжения медицинским кислородом в аварийных ситуациях и полевых условиях.
Методика. Проводится через дыхательную систему аналогично классической оксигенотерапии. При помощи носовых канюль
осуществляют подачу увлажненного и согретого 30-100% кислорода (исходя из минимальной концентрации, обеспечивающей
достаточную оксигенацию тканей по данным пульсоксиметрии) со скоростью 2-4 л/мин в течение 15-18 ч. Проводят ежедневные
процедуры продолжительностью 12 ч ночью и 3-5 ч в течение дня или круглосуточно.
Следует также упомянуть энтеральную оксигенотерапию, когда кислород в виде пены поступает в
желудок, где образует «депо кислорода».
Показания. Наиболее эффективен этот метод при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (язвенная
болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронические гастриты, колиты, аскоридоз); можно применять его
также при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь, атеросклероз).
Противопоказания. Противопоказаниями для применения кислородной пены является пенетрирующая
язва желудка, а также склонность к коронарным спазмам, так как дополнительное растяжение желудка может
рефлекторно усиливать спазмы коронарных сосудов, вызывая стенокардию. Нежелательно применение
кислородной пены при спаечной болезни. Неэффективным является лечение кислородной пеной больных с
желчекаменной болезнью.
Рис. 4.5. Кислородный коктейлер ОксиМ США,
через который можно создавать не только кис-
лородную, но и кислородно-ксеноновую пену.
Оборудование. Создается эта пена с помощью
специальных аппаратов (рис. 4.5) и содержит около 150 см3
кислорода на стакан.
Методика. Принимать кислородную пену лучше всего натощак за
40-60 мин. до еды в течение трех-четырех недель по 1-2 раза в день. На
один прием рекомендуется 3-4 стакана кислородной пены. После перерыва
в 1-1,5 месяца курс лечения при необходимости повторяют.
В зависимости от заболевания можно готовить пену из различных
растворов, например, используя рецептуру, разработанную Н.С.Заноздрой
и ДАНужным (Киевский научно-исследовательский институт клинической
медицины):
Для удержания кислорода в смеси используется яичный белок.
Растворенный в воде и газированный, он образует пену из массы стойких
пузырьков, наполненных кислородом. Приготовленный раствор допускается
хранить в холодильнике не более 2-3 дней.
Рецепт общий: 50 г сухого шиповника и 10-15 г бессмертника
заварить на 1-1,5 литра воды, настаивать в течение 5-6 часов. Настой
процедить и добавить на 1 литр фильтрата один белок куриного яйца.
Затем в раствор добавить до 100 г натурального сиропа (смородины,
вишни, клубники и др.).
-342-
Рецепт № 1 (при пониженной кислотности).
В 1,5 литра воды заварить 50 г шиповника, 10-15 г бессмертника, по 15-20 г синюхи и зверобоя. Кипятить 5 минут. После 5-6
часового настаивания процедить. В настой добавить один белок куриного яйца и 100-150 г сиропа (смородины, вишни, клубники и др.).
Рецепт № 2 (при повышенной кислотности).
Отличается от рецепта № 1 тем, что в 1-1,5 литра воды заваривают другие травы: 50 г шиповника и по 10-15 г корня аира,
пустырника, болотной сушеницы, мяты, крушины и зверобоя. Перед процедурой рекомендуется принять чайную ложку меда.
Рецепт № 3 (для страдающих гипертонической болезнью).
Для настоя на 1-1,5 л воды необходимо 50 г шиповника, 20-30 г астрагала, по 10-15 г пустырника и болотной сушеницы и по 15-30 г
боярышника и крушины. Белок и сироп добавлять так же, как и в рецепте № 1.
Рецепт Ns 4 (для больных диабетом).
В концентрированном настое шиповника (100 г на 1 л воды) растворяется 2 г витамина С. На 2 л -1 белок куриного яйца.
При других заболеваниях можно пользоваться общим рецептом. В каждом конкретном случае по указанию врача могут быть
применены и другие рецепты. В редких случаях у некоторых больных после нескольких сеансов приема кислородной пены по таким
рецептам отмечаются тошнота, рвота, что связано с плохой переносимостью лекарственных трав. В этом случае необходимо принимать
кислородную пену по общему рецепту или отказаться от нее.
Карбогенотерапия
Карбогенотерапия - лечебное применение газовых смесей с повышенным содержанием кислорода и
углекислоты (3-5% СО2 в кислороде).
Эффекты. Биофизические эффекты связаны с увеличением парциального давления диоксида углерода,
замедляющего массоперенос через аэрогематический барьер, что приводит к ретенции СО2 в альвеолах и
рефлекторному возбуждению инспираторной зоны дыхательного центра и каротидных хеморецепторов. Из-за
расширения альвеолярных артериол и капилляров увеличивается легочный кровоток, а гиперкапнический газовый
ацидоз стимулирует клеточное дыхание и выделение биологически активных веществ нейроэпителиальными
тельцами бронхиол. Ускоряется и облегчается диссоциация карбоксигемоглобина. Карбоген стимулирует дыхание,
улучшает оксигенацию организма. Эффект от его использования выше, чем оксигенотерапии, особенно в случаях
отравления угарным газом и метгемоглобинообразователями. Карбоген обладает не только заместительным
антигипоксическим, но и более существенным деблокирующим эффектом.
Показания. За счет антитоксического, метаболического, гемостимулирующего, вазоактивного, адаптационного
лечебных эффектов карбогенотерапия показана, например, при хронической обструктивной болезни легких,
легкой бронхиальной астме, бронхоэктатической болезни и отравлении оксидом углерода.
Оборудование. Для дыхания карбогеном используются те же системы, что и при оксигенотерапии.
Методика. Газовую смесь (3-5% диоксида углерода и 95-97 % кислорода) подают через маску под давлением 1013 гПа со скоростью 0,72
m’Aj. Дыхание гиперкапнической смесью осуществляется в течение 3-5 минут, далее 3-5 минут - воздушная пауза. Циклы многократно повторяют
с общей экспозицией до 0,5 часа.
Аэроионотерапия
Аэроионотерапия - метод лечебного применения электрически заряженных газовых молекул (аэроионов)
или комбинированных газовых молекул и молекул воды (гидроаэроионов).
Эффекты. Биофизические эффекты отрицательных аэроионов реализуются в виде многофакторного
процесса.
Ионом называется любая молекула или атом, которые приобрели или потеряли электрон. Атом, потерявший электрон, становится
положительным ионом; при этом свободный электрон быстро присоединяется к другому нейтральному атому, сообщая ему
отрицательный заряд, и он становится отрицательным ионом. Таким образом, каждый акт ионизации создает пару противоположно
заряженных первичных ионов. Эти первичные ионы крайне малы по размерам и очень нестойки (средняя продолжительность активного
состояния 10-20 мин). Они быстро увеличиваются и тяжелеют, когда к ним присоединяется несколько нейтральных газовых молекул (до
15-30), что приводит к образованию легких ионов, размеры которых не превышают Ю*8 см. Когда легкие газовые ионы оседают на
постоянно присутствующих в воздухе ядрах конденсации (пыль, аэрозоли), образуются вторичные тяжелые ионы. Это комплексы
большого количества молекул с одним элементарным зарядом. Их молекулярные размеры не превышают 10-5см. Среди вторичных ионов
условно выделяют группу средних ионов, размеры которых находятся в интервале 10*8- 10’5см. Их образование возможно только при
определенных условиях влажности воздуха, когда газовые ионы образуют комплексы с молекулами воды.
Природные аэроионы образуются в воздухе под влиянием солнечных и космических лучей, а также естественного ионизирующего
излучения, обусловленного распространенными в земных породах радиоактивными элементами. В нижних слоях атмосферы основными
источниками ионизации являются радиоактивные вещества, в верхних - солнечные и космические лучи. Все остальные источники, такие
как дожди, морские прибои, водопады, снежные и пылевые бури, более способствуют усилению образования псевдоаэроионов, в
частности электроаэрозолей.
Ультрафиолет солнца практически не вызывает ионизацию воздуха в приземных слоях атмосферы, грозовые разряды в большей
степени провоцируют выработку озона и азотистых соединений. Естественная концентрация аэроионов возле земной поверхности в
различных регионах планеты составляет 500-4000 ионов в 1 см3 воздуха. При нормальных условиях в 1 см3 воздуха содержится 2,7* 1019
молекул, при этом количество легких аэроионов обоих знаков обычно не превышает 1000-3000. Отношение числа положительно
заряженных аэроионов к числу отрицательно заряженных аэроионов в 1 см воздуха называется коэффициентом униполярности (Ку). В
обычных природных условиях коэффициент униполярности немного больше единицы — 1,1 или 1,2, т.е. число аэроионов положительного
-343-
знака больше числа аэроионов отрицательного знака. В нормальных условиях в 1 см воздуха содержится около 750 положительных и 650
отрицательных ионов, среди которых доминируют ионы О3*, С(У, О2; NO2 ).
Длительный и, тем более, хронический дефицит легких ионов в воздухе может приводить к серьезным нарушениям здоровья.
Пребывание в помещениях с дефицитом легких отрицательных аэроионов приводит к ухудшению самочувствия и является причиной
частых головных болей, расстройств нервной системы и повышенной утомляемости людей («Sick Building Syndrome»). Искусственная
аэроионизация применяется для компенсации дефицита легких ионов в производственных, служебных, бытовых помещениях.
Для лечебных целей применяют преимущественно отрицательно заряженные аэроионы, и коэффициент униполярности составляет 0,1-0,2.
Согласно теории А.Л.Чижевского, аэроионы - донор электрического заряда в процессах поляризации
клетки. Важным физиологическим механизмом действия легких аэроионов является рефлекторный. Реализация
многих эффектов аэроионов связана с их воздействием на тонус парасимпатической нервной системы и кожную
рецепцию. Изменение уровня серотонина определяет положительное влияние аэроионов на поведенческие
реакции (концентрационную способность, повышение восприятия, уменьшение агрессивности и др.), а также
антистрессорный и анти депрессивный эффекты. Доказано антиоксидантное действие отрицательных аэроионов,
сопровождающееся повышением активности су перокси ддисмутазы, усилением окислительного
фосфорилирования в митохондриях, понижением уровня молочной кислоты. Отрицательные аэроионы
активируют легочный кровоток и захват кислорода эритроцитами, стимулируют местную защиту биологических
тканей и работу мерцательного эпителия. Аэроионы обладают бактерицидным и фунгистатическим действием.
При столкновении с поверхностью кожи и слизистых дыхательных путей аэроионы теряют свой заряд и
превращаются в атомы и молекулы, обладающие высокой реакционной способностью. Проникая в поверхностные
слои эпидермиса, они вызывают набухание клеток базального и зернистого слоев эпидермиса.
Химически активные атомы и молекулы взаимодействуют с комплексами биологических мембран, образуя
разнообразные биологически активные вещества, а также изменяют микроокружение свободных нервных
окончаний кожи, существенно снижая ее тактильную и болевую чувствительность. Образовавшиеся в коже из
аэроионов вещества стимулируют местные метаболические процессы; вызывают расширение артериол и усиление
локального кровотока, вызывая катаболический, иммуностимулирующий, седативный, вазоактивный,
бактерицидный эффекты.
Метод обладает целым спектром лечебных эффектов: метаболический, иммуномодулирующий,
бактерицидный, вегетокорригирующий, антистрессорный, бронходренирующий.
Показания. Метод эффективно применять при различных патологиях дыхательной системы (легкой
бронхиальной астме, хроническом обструктивном бронхите, пневмонии в фазе разрешения, состояниях после
торакальных операций, неактивном туберкулезе легких, бронхоэктатической болезни и профессиональных
заболеваниях легких), а также при сопутствующих заболеваниях периферической нервной (нейромиалгия и др.) и
сердечно-сосудистой (нейроциркуляторная дистония по гипертоническому типу, гипертоническая болезнь I-II
стадии) систем, функциональных расстройствах психоэмоциональной сферы и сна, депрессии, синдроме
хронической усталости, при сопутствующих кожных аллергических заболеваниях.
Оборудование. Существует несколько типов ионизаторов, в которых используются различные способы
ионизации воздуха:
1.	Электроэффлювиальные («Элион-132», «Аэроион», «Аэрон М», АЭТИ-01, «Аэроион-25У», АИР,
АИР-2, АФ-3, АФ-3-1, люстра Чижевского (рис. 4.6.))
Используют наиболее часто. Процесс ионизации воздуха возникает при действии постоянного
электрического поля высокого напряжения.
Рис. 4.6. Люстра Чижевского: а) первоначальная конструкция, созданная А.Л. Чижевским,
б) современная модификация «Ромашка», в) современная настольная модификация «Лепесток».
Большинство зарубежных и отечественных ионизаторов такого типа работают в диапазоне напряжения на коронирующем
электроде 15-40 кВ. Такие высокие уровни напряжения провоцирует ионизацию различных газов воздуха, а также катализирует
химическое взаимодействие элементарных компонентов воздуха с образованием соединений, не свойственных атмосферному воздуху.
-344-
Это приводит к появлению токсичных окислов азота, различного рода комплексных ионов, а также озона. При гиперреактивности бронхов
возникает опасность провоцирования бронхоспазма в ответ на повышение концентрации озона в воздухе.
Кроме того, столь высокие потенциалы на электродах создают электростатическое поле высокой напряженности, не безразличное
для организма человека, требуют специальной защиты от прикосновения человека и особенно опасны для детей.
Для терапевтических целей следует применять только такие приборы, которые являются безопасными для организма человека,
т.е. имеющие напряжение на электродах, не превышающее 5-7 кВ. В помещениях, где устанавливаются терапевтические аэроионизаторы,
запыленность воздуха должны быть не более 0,1 мг/м3.
Учитывая, что ионизаторы такого типа имеют фиксированный ток коронирования, а следовательно, фиксированную интенсивность
генерирования аэроионов, экспозиционная доза будет зависеть от объема помещения. Чем большую кубатуру имеет помещение, тем
меньше будет экспозиционная доза. Кроме того, уровень аэроионов в помещении постоянно меняется в зависимости от сопутствующих
факторов (температуры, влажности, запыленности воздуха, конфигурации помещения, числа людей, их одежды, наличия других приборов,
вентиляционных систем, кондиционеров и др.). При отсутствии мониторирования количества аэроионов в единице объема воздуха,
экспозиционная доза является весьма приблизительной оценкой полученных пациентом аэроионов.
Из ионизаторов такого типа предпочтение отдается ионизаторам со сверхнизким значением напряженности
электрического поля и с возможностью создавать направленный поток аэроинов, например «АИДт-Аэровион».
«АИДт-Аэровион» создает направленный на пациента поток аэроионов (1011 - 5*1012/с) в заданной дозе (за счет полевого
взаимодействия пациента с ионизатором). Блок управления аппарата управляет процессом генерации аэроионов и подсчитывает
полученную пациентом дозу. Аппарат автоматически прекращает процедуру при достижении заданной дозы. Имеется три рабочих поста с
возможностью одновременного назначения индивидуальной дозы для трех пациентов. Доза аэроионов отрицательного знака, получаемая
пациентом и регистрируемая аппаратом, составляет от 1013 до 1014 элементарных зарядов. Длительность процедуры зависит от скорости
набора дозы аэроионов пациентом и обычно составляет 5-15 мин. Курс лечения включает 6-15 ежедневных процедур.
2.	Гидродинамические («Серпухов-1», ГАИ-4, ГАИ-4У)
В основе работы лежит баллоэлектрический эффект, возникающий за счет механического раздробления
частиц воды.
3.	Радиоактивные.
В качестве принципа действия используют свойства альфа- и бета-лучей радиоактивных веществ
ионизировать воздух.
Методика. Процедуры проводят по общей или групповой методике. В первом случае аппарат располагают на расстоянии 50-150
см на уровне лица. При групповом методе больные располагаются в креслах на расстоянии 1 м от ионизатора. Для большинства
ионизаторов длительность процедур — 10-20 мин, курс лечения — 15-20 процедур. Рассчитывают экспозиционную дозу с учетом
характеристик прибора.
Аэроозонотерапия
Аэроозонотерапия - метод физиотерапии, лечебным фактором которого являются молекулы биологически
активного вещества озона.
Эффекты. Этот метод основан на том, что в природных концентрациях (0,005-0,02 мг/м3) озон обладает
стимулирующим действием на организм человека, повышает устойчивость к холоду, к действию токсических
веществ, гипоксии, вызывает увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов в крови, увеличивает
фагоцитарную активность лейкоцитов и титр комплемента сыворотки крови, повышает иммунобиологический
потенциал организма.
В небольших концентрациях озон положительно действует и на дыхательную функцию - значительно
увеличивается время задержки дыхания, дыхание становится более редким, увеличиваются жизненная емкость
легких и их максимальная вентиляция. Под влиянием озона артериальное давление снижается или
нормализуется, как и при продолжительном пребывании на свежем воздухе.
Кроме того, озон оказывает обеззараживающее действие, вступая в соединения с органическими
субстанциями микроорганизмов и поражая жизненно важные для них энзимы и ферменты, нарушая обмен
веществ в клетках, что приводит к их гибели. Действие озона носит пороговый характер - и гибель
микроорганизмов наступает только при превышении определенной критической концентрации озона. Являясь
одним из наиболее сильных окислителей, озон уничтожает дурные, гнилостные запахи.
В терапевтических дозах озон действует как имунномодулирующее, противовоспалительное,
бактерицидное, противовирусное, фунгицидное, цитостатическое, антистрессовое и аналгезирующее средство.
Показания. Озонотерапия используется при таких заболеваниях как ишемическая болезнь (сердца, мозга,
конечностей, сетчатки), хронических вирусных инфекциях, гастритах, язвенной болезни, колитах, сахарном
диабете, вторичных иммунодефицитах, гнойных процессах, поражениях опорно-двигательного аппарата, кожных
болезнях и т.д.
Оборудование. Используются озонаторы различных типов: озонаторы газовой среды и озонаторы воды
(рис. 4.7).
-345 -
Рис. 4.7. Озонатор «Медозонс ВМ-03» («БестОзон», Россия).
Методика. Аналогична аэроинотерапии.
Следует помнить, что будучи химически очень активным, озон при определенных концентрациях
токсичен для человека.
Порог восприятия запаха озона (как запаха свежести) составляет 0,015-0,2 мг/м3, а уже при концентрации озона порядка 0,5 мг/м3 и
выше в воздухе ощущается неприятный резкий запах, отмечается раздражение конъюнктивы и слизистых оболочек дыхательных путей,
нередко появляется удушливый кашель иногда с тяжелыми астмоидными приступами. Могут появиться также чувство стеснения в груди,
головокружение, снижение артериального давления, расширение капилляров.
Можно использовать локальное воздействие кислородно-озоновой газовой смесью. При высоких (40-80
мг/л) концентрациях в ней озона такая смесь эффективна для обработки сильно инфицированных, плохо
заживающих ран, при гангрене, пролежнях, ожогах, грибковых поражениях кожи и т.п., а также как
кровоостанавливающее средство. Низкие концентрации озона также способствуют эпителизации и заживлению.
При лечении колитов, проктитов, свищей и ряда других заболеваний кишечника используют ректальное введение
кислородно-озоновой газовой смеси.
В последние десятилетия на передний план выходят методы, связанные с парентеральным (внутривенным,
внутримышечным, внутрисуставным, подкожным) введением терапевтических доз озона, лечебный эффект
которых связан, в основном, с активизацией различных систем жизнедеятельности организма.
Аэрозольтерапия
Аэрозольтерапия (ингаляционная терапия) — метод физиотерапии, лечебным фактором которого являются
аэрозоли биологически активных веществ.
Аэрозоли (греч. аег - воздух, лат. solution - раствор) — дисперсные системы, состоящие из газовой среды, в которой взвешены
твердые или жидкие частицы. При диспергировании частицы аэрозоля получают электрический заряд. Чаще всего образуются биполярно
заряженные аэрозоли. Поскольку этот заряд очень мал, то такие аэрозоли называют нейтральными, или простыми.
Эффекты. Биофизические эффекты основаны на том, что диспергирование лекарственного вещества
обеспечивает его более высокую фармакологическую активность, поскольку приводит к увеличению общего
объема лекарственной взвеси, большей поверхности контакта препарата, более быстрой всасываемости и
поступлению в кровь и в ткани.
За счет ингаляционного пути введения препаратов происходит более эффективное создание высоких
концентраций в дыхательных путях; устранение или сведение к минимуму побочных эффектов; рациональное
изменение путей метаболизма.
За счет ингаляций различных средств можно достичь следующих лечебных эффектов:
—	санации дыхательных путей;
—	улучшения дренажной функции респираторного тракта путем купирования бронхоспазма, уменьшения
отека слизистой бронхов, изменения объема секреции и тиксотропных свойств мокроты, стимуляции и
синхронизации работы реснитчатого эпителия бронхов;
—	снижения активности воспалительного процесса;
—	стимуляции регенерации;
—	улучшения микроциркуляции слизистой оболочки бронхов;
—	оптимизации местных иммунных реакций;
—	защиты слизистой оболочки бронхов от действия поллютантов;
—	ликвидации дистелектазов.
Показания. В соответствие с указанными эффектами чаще всего аэрозоли применяют для лечения
заболеваний носа, глотки, гортани, трахей.
Оборудование. Для осуществления ингаляций используют ингаляторы, которые в зависимости от
конструкции подразделяют на карманные, портативные и стационарные.
Карманные ингаляторы могут быть различной конструкции (с пропеллентом, изихалер, спинхалер, турбохалер, хандихалер и др.). К
портативным аппаратам для аэрозольтерапии относят АИ-1 (аэрозольный ингалятор), ПАИ-1 и ПАИ-2 (портативные аэрозольные
-346-
ингаляторы), «Аэрозоль П-1» (переносной), НП-2 (ингалятор паровой). К стационарным аппаратам относятся УИ-2 (универсальный
ингалятор), «Аэрозоль У-1», стационарная ингаляционная установка «Аэрозоль К-1». Также существуют другие стационарные и
портативные ультразвуковые и компрессионные ингаляторы различных фирм-производителей (DeVilbiss - США, Flaem Nuova, Medel S.P.A.
- Италия, Omron - Япония, Heyer Medical AG, Pari, Unbescheiden GmbH - Германия), однако принцип их работы сходен.
Наиболее эффективным является использование компрессионных ингаляторов с небулайзером.
Существует несколько типов небулайзеров: непрерывного действия (большие потери препарата); управляемые вдохом;
дозиметрические; с ручным прерывателем. Оптимальные технические параметры небулайзеров следующие: дыхательная фракция
(процент дыхательных частиц от аэрозольной мощности) более 50 %; скорость воздушного потока 6-10 л/мин; размер частиц менее 5 мкм;
время небулизации 5-10 мин. Некоторые небулайзеры обладают возможностью подключения дополнительных устройств (прерывателя,
устройств осцилляторной модуляции дыхания, положительного давления на выдохе, изменения дисперсности и нагревания аэрозоля),
что значительно увеличивает их эффективность.
Также можно использовать для ингаляций специализированные гермокамеры (рис. 4.8)
Рис. 4.8. Термокамера для проведения
различных видов ингаляций.
Методика. Существует несколько разновидностей ингаляций.
1.	Паровые (40-45 °C)
Действующим началом паровых ингаляций является пар, который при вдыхании
вызывает усиленный прилив крови к слизистой оболочке верхних дыхательных путей,
способствует восстановлению ее функции и оказывает местное болеутоляющее
действие. Рационально использование на начальных этапах вирусного инфицирования
верхних дыхательных путей
2.	Тепловлажные
При тепловлажной ингаляции происходит распыление подогретой жидкой
лекарственной смеси. Влажное тепло вызывает гиперемию слизистой оболочки,
разжижает вязкую слизь и улучшает функцию мерцательного эпителия, ускоряет
эвакуацию слизи, успокаивает сухой кашель, ведет к свободному отделению мокроты.
3.	Влажные
Ингаляции влажного типа или аэрозоли комнатной температуры широко
используют в портативных ингаляторах. Этот вид ингаляции назначают в виде аэрозолей
и электроаэрозолей бронхолитиков, ферментов, гормонов, антибиотиков,
кровеостанавливающих препаратов и т. д.
4.	Масляные
Масляные ингаляции назначают с лечебной и профилактической целью. Применяют растительные и животные масла, которые в
легких почти полностью расщепляются и всасываются. Обычно масляную ингаляцию проводят через 30-40 мин после паровой,
тепловлажной или влажной, но нередко применяют и самостоятельно. Рекомендуются только при атрофических процессах в верхних
дыхательных путях.
5.	Порошковые
Ингаляции порошков заключаются в том, что распыляемый раствор смешивается с сухим горячим воздухом, в котором вода
испаряется, а мельчайшие частицы вещества, находящиеся во взвешенном состоянии во вдыхаемом воздухе, свободно проникают до
бронхов и альвеол. Для этих ингаляций используют гомогенный, тонко измельченный субстрат вещества, который во избежание
увлажнения хранится в хорошо закрытых флаконах. При этом виде ингаляций дозирование является более точным в сравнении с другими
видами.
Чаще всего применяют тепловлажные ингаляции. В зависимости от задач используют различные препараты.
В соответствие с установленным заболеванием врач выписывает назначение, в котором указывают: вид ингаляции, ее состав
(щелочная, соляно-щелочная, медовая и др.), количество необходимых лекарственных веществ из расчета на одну ингаляцию; режим
проведения процедур (ежедневно или через день); число процедур на курс лечения. Чаще всего аппаратные ингаляции проводят
ежедневно 1-2 раза в день. На курс лечения 5-20 процедур. При показаниях повторное применение возможно через 2 нед. Во время
курсового лечения ингаляции сочетают с лекарственной терапией.
Ингаляции принимают не ранее чем через 1-11/г ч после еды или физической нагрузки в спокойном состоянии, не отвлекаясь
разговорами и чтением; одежда не должна стеснять шею и затруднять дыхание. При болезнях носа и придаточных пазух вдох и выдох
следует производить через нос, без напряжения; при заболеваниях глотки, гортани, трахеи и бронхов после вдоха необходимо произвести
задержку дыхания до 2 с, а затем производить максимальный выдох; выдох лучше производить носом, поскольку при этом часть воздуха с
лекарственным веществом вследствие отрицательного давления в носу попадает в пазухи. После ингаляции отдыхают в течение 10-15
мин, а в холодное время года 30-40 мин. После ингаляции нельзя петь, разговаривать, курить, принимать пищу в течение часа.
К аэрозольтерапии относится также электроаэрозольтерапия — лечебное применение электроаэрозолей.
Эффекты. Электроаэрозоли представляют собой аэродисперсную систему, в которой частицы аэрозолей
обладают свободным электрическим зарядом положительной или отрицательной полярности. Таким образом,
электрозольтерапия объединяет эффекты аэрозоль- и ионотерапии.
Оборудование. Для электроаэрозольтерапии, как и при аэрозольтерапии, применяют портативные и
стационарные ингаляторы.
Из портативных аппаратов используют «Электрозоль-1» (работает от компрессоров аппарата АИ-1, ПАИ-2, «Аэрозоль У-1») и ГЭИ-
1 (генератор электроаэрозолей индивидуальный). Из стационарных аппаратов применяют ГЭК-1 (генератор злектроаэрозолей камерный)
и ГЭГ-2 (генератор электроаэрозолей групповой).
-347-
Аппарат ГЭИ-1 генерирует положительные и отрицательные электроаэрозоли водных растворов лекарственных веществ. Он
может быть также использован для создания незаряженных аэрозолей жидких лекарственных веществ и масел. Аппарат состоит из
распылителя, где образуются аэрозоли; преобразователя напряжения, предназначенного для электризации аэрозоля; нагревателя
воздуха; штанги, укрепляющей генератор у кресла, и присоединительных элементов. Полярная объемная плотность аэрозоля составляет
5 Ю8 элементарных зарядов в 1 см3. Аппарат создает электроаэрозоли диаметром 0,5-2,5 мкм с температурой аэрозольного облака 35±7°
С.
Аэрогалотерапия
Особым методом, являющимся разновидностью аэрозольтерапии и аэроионизации, является
галотерапия. Галотерапия (ГТ) — метод лечения в условиях воссозданного микроклимата соляных
спелеолечебниц (от греч. halos- соль).
Эффекты. Биофизические эффекты данного метода основаны главным образом на многокомпонентном
действии сухого высокодисперсного аэрозоля натрия хлорида — галоаэрозоля - в низких концентрациях.
Концентрация высокодисперсного аэрозоля натрия хлорида в лечебном помещении составляет от 0,5 до 10 мг/м3 и
поддерживается в определенных пределах (режимах): 1-й режим — 0,5-1,0 мг/м3; 2-й режим — 1,0-3,0 мг/м3; 3-й режим — 3,0-5,0 мг/м3; 4-й
режим — 7,0-10,0 мг/м3. За 1 ч процедуры при концентрации аэрозоля 1 мг/м3 и минутной вентиляции 10 л доза натрия хлорида составляет
всего 0,6 мг.
Основную массу частиц аэродисперсной среды (более 80 %) составляет респирабельная фракция (1-5 мкм),
благодаря чему осуществляется эффективное воздействие аэрозоля во всех отделах дыхательных путей. В
сравнении с жидким аэрозолем, частицы которого содержат более 97 % воды, частицы сухого аэрозоля натрия
хлорида несут в себе 100 % вещества и вследствие этого более эффективны как транспортное средство. Благодаря
диспергационному способу образования сухого аэрозоля путем механического воздействия на кристаллы соли
частицы приобретают высокую поверхностную энергию и отрицательный электрический заряд, что способствует
большей степени задержки в органах дыхания частиц и стимулирует работу ресничек мерцательного эпителия.
Галоаэрозоль обеспечивает следующие лечебные эффекты:
—	улучшая реологические свойства бронхиальной слизи и способствуя функционированию реснитчатого
эпителия, оказывает мукорегулирующее действие и улучшает дренажную функцию дыхательных путей;
—	действуя в качестве регидратанта, вызывает отток жидкости из сосудов в просвет бронхов, способствуя
уменьшению отека стенок бронхов и застойных явлений их сосудов;
—	стимулирует элиминацию условно-патогенной микрофлоры, активируя дренажные функции, а также
оказывает ингибирующий эффект на рост и жизнедеятельность микроорганизмов, сопровождающийся процессом
потери ими патогенных свойств;
—	повышает колонизационную резистентность клеток эпителия по отношению к условно-патогенной
микрофлоре;
—	способствует восстановлению и улучшению биоценоза респираторного тракта;
—	вызывает повышение количества и активности фагоцитирующих клеток респираторного тракта;
—	усиливает электрофизиологическую активность клеток эпителия слизистой;
—	оказывает положительное влияние на другие местные иммунные и метаболические процессы,
стимулируя саногенез дыхательных путей и снижая уровень сенсибилизации;
—	улучшает состояние системного иммунитета.
Отмечается, что в конденсате выдыхаемого воздуха нормализуется содержание серотонина. В
бронхиальном смыве снижаются исходно повышенные уровни катехоламинов, серотонина, гистамина. В верхних
дыхательных путях снижается количество нейтрофильных лейкоцитов, эозинофилов и тучных клеток,
уменьшается выраженность секреторных и дегенеративно-дистрофических изменений эпителия слизистой
оболочки, уменьшается отек.
Чрезвычайно малые дозы натрия хлорида не вызывают раздражения и повышения реактивности слизистой
бронхов, что наблюдается при применении гиперосмолярных растворов у ряда больных.
Существует ряд дополнительных факторов галотерапии, вносящих вклад в терапевтические эффекты
данного вида физиотерапии:
1)	Гипобактериальная и безаллергенная воздушная среда.
Наличие сухого солевого аэрозоля формирует в лечебном помещении среду, свободную от
микроорганизмов, аллергенов и других воздушних загрязнений.
Частицы сухого солевого аэрозоля, связываясь за счет сил электростатического взаимодействия с частицами воздушных
загрязнений, ускоряют их оседание, что приводит к очищению атмосферы лечебного помещения от загрязнений. Галоаэрозоль оказывает
ингибирующее действие на жизнеспособность микроорганизмов и вызывает потерю ими вирулентных свойств.
2)	Аэроионизация.
При взаимодействии отрицательно заряженных частиц аэрозоля с молекулами воздуха возникает его
аэроионизация (6-10 нК/м3).
Легкие отрицательные ионы являются дополнительным фактором терапевтического воздействия на организм, активизируя
метаболизм и местную защиту биологических тканей, стабилизируя процессы вегетативной регуляции, благоприятно действуя на
- 348 -
сердечно-сосудистую, эндокринную систему, желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки дыхательной системы, и фактором
очищения среды помещения. Оказывают адаптогенное действие на центральные и периферические стресслимитирующие системы
организма.
3)	Стабильность оптимальных микроклиматических параметров.
Воздушная лечебная среда имеет стабильную влажность (40-60 %) и постоянную температуру (18-24 °C), наиболее благоприятные
и комфортные для органов дыхания.
4)	Дизайн природной соляной пещеры, эстетическая привлекательность.
Оказывают положительное воздействие на психоэмоциональную сферу, создают комфортные условия проведения процедуры.
Показания. ГТ прежде всего показана при заболеваниях верхних дыхательных путей: остром бронхите,
рецидивирующем бронхите, хроническом необструктивном и обструктивном бронхите, БА различной степени
тяжести, в т.ч. при гормональной зависимости, бронхоэктатической болезни, муковисцидозе в фазе затихающего
обострения или ремиссии, пневмонии затяжного течения, аллергическом и вазомоторном рините, хронической
риносинусопатии, аденоидите, хроническом фарингите. Также ГТ эффективна при некоторых других
заболеваниях, ассоциированных с бронхолегочной патологией: диффузный нейродермит, аллергический
дерматит, экзема, псориаз, стрептодермия, ИБС, дисциркуляторная энцефалопатия, состояние после операции
аортокоронарного шунтирования.
В качестве профилактического метода курсы ГТ назначаются лицам, наиболее угрожаемым по развитию
хронической бронхолегочной патологии, а именно:
—	часто болеющим ОРВИ;
—	страдающим поллинозом;
—	имеющим производственный контакте поллютантами;
—	имеющим кашель, связанный с курением;
—	страдающим хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей;
—	имеющим начальные обструктивные нарушения функций внешнего дыхания.
Оборудование. Для осуществления этого метода искусственно воссоздают микроклимат соляных пещер в
условиях ограниченного пространства помещений. При этом сталкиваются с рядом трудностей: для этого не
достаточно покрыть стены помещения солевой плиткой и оборудовать его системой вентиляции применять
насыщение воздуха помещения влажным аэрозолем, получаемым при распылении растворов соли. Процедуры в
таких помещениях по сути представляют собой групповые ингаляции солевых растворов, а не спелеовоздействие,
предусматривающее наличие сухого аэрозоля. Также необходимо поддерживать определенные концентрации
сухого высокодисперсного солевого аэрозоля для создания гипобактериальной, безаллергенной воздушной
среды.
Современным стандартам воссоздания микроклимата соляных спелеолечебниц отвечает метод управляемой
ГТ. Управляемая ГТ предусматривает воссоздание в лечебном помещении факторов спелеовоздействия,
дифференцированное дозирование и контролирование необходимых параметров в процессе проводимой
процедуры лечения. Управление параметрами создает возможность оптимизации длительности процедур и
сроков лечения для каждого конкретного заболевания. Постоянный состав и минимальная доля примесей
определяют безопасность и воспроизводимость параметров процедур.
Метод управляемой ГТ осуществляется с помощью оборудования Галокомплекса на базе галогенератора
АСА-01.3 (ЗАО «Аэромед»), который создает и поддерживает в лечебном помещении (галокамере, галопалате,
галокабинете) в режиме реального времени уровень природной концентрации и характеристик солевого аэрозоля
с несколькими режимами лечения.
Галокомплекс с регулируемым микроклиматом представляет собой два оборудованных помещения. В основном (лечебном)
помещении в удобных креслах располагаются пациенты. В смежном помещении (операторской) находится персонал (оператор),
осуществляющий управление галогенератором. С целью поддержания заданных режимов лечения в лечебном помещении
устанавливается датчик непрерывного измерения массовой концентрации аэрозоля. Микропроцессор аппарата АСА-01.3 обрабатывает
сигналы сдатчиков и поддерживает заданные параметры лечебной среды, автоматически подстраиваясь под различные объемы
помещений. Микропроцессорный блок обеспечивает также системы освещения и вентиляции (между процедурами). В лечебном
помещении с помощью датчиков поддерживается микроклимат с температурой 20-24 °C и влажностью 40-60 %. Вспомогательное
значение имеют стены с солевым покрытием. Кроме декоративной функции, поверхности, покрытые природной солью, способствуют
оптимизации температурно-влажностных условий, стерильности атмосферы за счет взаимодействия с соляным аэрозолем, создают
шумопоглощающий эффект. Галокамеры могут полноценно функционировать и без нанесения солевого покрытия.
Методика. Во время процедуры ГТ пациенты (как правило, 4-6 человек) находятся в лечебном помещении, где размещаются в
креслах и находятся в состоянии релаксации. Обычно процедуры ГТ сопровождаются спокойной музыкой, психосуггестивными
программами; детям во время процедуры транслируются спокойные музыкальные развлекательные передачи, сказки. В течение дня
проводится несколько (в среднем 4-5) процедур ГТ. Между процедурами осуществляется проветривание в течение 30 мин.
Курс ГТ состоит из 10-25 ежедневных процедур длительностью 30 мин (для детей) и 60 мин (для взрослых). Курсы ГТ с
реабилитационной и профилактической целью целесообразно повторять 1-2 раза в год.
Управляемая ГТ предусматривает дифференцированное применение определенных концентраций (режимов) сухого
высокодисперсного аэрозоля натрия хлорида в зависимости от клинических особенностей и показателей функции внешнего дыхания. У
больных с бронхообструктивным синдромом различной степени выраженности, но сопровождающимся нарушением дренажной функции
-349-
дыхательных путей ГТ может быть особенно эффективной. Поэтому при отборе больных для данного вида лечения целесообразно
обратить внимание на клинические признаки, характеризующие дискринический компонент обструкции.
К галотерапии относится сильвинитовая искусственная спелеотерапия (СИС) — метод лечения в
условиях воссозданного микроклимата сильвинитовых спелеолечебниц. Сильвинит — соль моря древнего
пермского периода, состоящая в основном из натрия хлорида, калия и магния, а также из многочисленных
микроэлементов и довольно значительной доли глины. Химический состав сильвинита относительно
неоднороден.
Эффекты. Биофизические эффекты аналогичны эффектам галоаэрозоля с той разницей, что за счет
действия вентиляционной системы, пропускающей воздух через дробленый сильвинит, образуется
гетеродисперсный аэрозоль, доля респирабельной фракции в общем объеме частиц в котором не контролируется.
Тем не менее, в составе аэрозоля некоторая есть доля мелких (1-5 мкм) и отрицательно заряженных частиц,
оказывающих положительные эффекты, описанные выше.
Показания. Лечебные эффекты СИС (муколитический, бронходренажный, противовоспалительный,
гипосенсибилизирующий, иммуномодулирующий) используют при хроническом необструктивном и
обструктивном бронхите, бронхиальной астме легкого и среднетяжелого течения в фазе ремиссии и затухающего
обострения. Наиболее эффективно применение СИС у больных с обильным выделением мокроты и при
сочетании аллергического и бактериального воспаления.
Оборудование. Осуществляют процедуры в сильвинитовых спелеокамерах различного размера и дизайна
(«Спеклика-1» и др.).
Сильвинитовая спелеокамера представляет собой два оборудованных помещения:
1)	основное (лечебное),
в нем в удобных креслах располагаются пациенты; стены выложены сильвинитовыми блоками, пол покрыт слоем дробленого
сильвинита; имеется вентиляционный блок, в котором воздух проходит через слой дробленого сильвинита; поддерживается температура
20-24 °C и влажность около 40-60 %;
2)	смежное,
где пациенты перед процедурой надевают бахилы и лицевую маску, закрывающую рот, с целью снижения возможности микробного
загрязнения спелеокамеры при разговоре и кашле.
Методика. Во время процедуры СИС пациенты (как правило, 4-6 человек) находятся в лечебном помещении, где размещаются в
креслах и находятся в состоянии релаксации. В течение дня проводится несколько (в среднем 4-5) процедур спелеотерапии. Между
процедурами осуществляется проветривание в течение 30 мин. Курс искусственной спелеотерапии состоит из 10-25 ежедневных процедур
длительностью от 30 до 60 мин.
Развитием методов спелео- и галотерапии является галоингаляционная терапия (ГИТ) - лечебное
применение ингаляций сухого высокодисперсного аэрозоля натрия хлорида. Она представляет собой наиболее
простой и доступный способ использования основного действующего фактора этих методов.
Эффекты. Биофизические эффекты аналогичны эффектам общей галотерапии.
Показания. Лечебные эффекты ГИТ (муколитический, бронходренажный, противовоспалительный,
бактериостатический, иммунокорригирующий) используют при хронических необструктивном и обструктивном
бронхитах, бронхиальной астме легкого и среднетяжелого течения, при бронхоэктатической болезни,
муковисцидозе в фазе затихающего, вялотекущего обострения или ремиссии, при остром бронхите и пневмонии с
затяжным течением, вазомоторном и аллергическом рините, остром и хроническом риносинусите, полипозе носа,
хроническом фарингите и тонзиллите. ГИТ особенно эффективна при наличии клинических признаков
дискринического компонента обструкции:
—	кашель с вязкой трудноотделяемой мокротой;
—	сухой приступообразный кашель, сопровождающийся дистантными хрипами;
—	приступы затрудненного дыхания или удушья, сопровождающиеся затрудненным отделением
небольшого количества мокроты;
—	недостаточная эффективность бронхоспазмолитиков и отхаркивающих средств;
—	сухие (преимущественно низкотональные) хрипы, изменяющие локализацию при кашле;
—	указание в анамнезе на эпизоды отхождения значительного количества мокроты, облегчавшие состояние
больного.
С целью профилактики ГИТ назначают при частых ОРВИ, повторных острых бронхитах и пневмониях в
течение последних 2 лет, производственном контакте с поллютантами, кашле курильщиков, ирритативных и/или
аллергических реакциях дыхательных путей, обусловленных длительным воздействием различных
раздражающих соединений.
Оборудование. Процедуры ГИТ осуществляют с помощью настольного галоингалятора «Галонеб™»
(ГИСА-01, № 98/219-331 Госрегистрации, серийно выпускается ЗАО «Аэромед», Россия). Аэродисперсная среда
сухого солевого аэрозоля образуется в верхней камере галоингалятора и подается пациенту через трубку,
соединенную с загубником с клапанами вдоха и выдоха или лицевой маской.
- 350 -
Содержание респирабельной фракции сухого солевого аэрозоля натрия хлорида (1-5 мкм) составляет не менее 80 %.
Галоингалятор обеспечивает 3 временных режима ингаляции (5,10 и 15 мин) и 2 режима производительности галоаэрозоля: 1-й режим —
0,4-0,6 (в среднем 0,5) мг/мин и 2-й режим - 0,8-1,2 (в среднем 1,0) мг/мин.
Методика. После установления диагноза и оценки текущего состояния больного назначают режим и длительность лечения с
учетом нозологической формы особенностей ее течения и показателя ОФВ1 . Первую процедуру проводят обычно с использованием 1-го
режима в течение 10 мин, а затем - по показаниям. Цикл ГИТ включает 10-20 (иногда - до 30) процедур по 10-15 мин. Процедуры
галоингаляций проводят в положении пациента сидя, через загубник или маску (в случае лечения патологии носа и носовых пазух).
Дыхательный маневр должен включать медленный глубокий вдох до достижения субмаксимального объема дыхания, задержку дыхания
на высоте вдоха 1-2 с и обычный спокойный выдох через нос и рот. Процедуры ГИТ в медицинском учреждении выполняет средний
медперсонал, в домашних условиях — сами пациенты или их родственники после соответствующего инструктажа.
Аромафитотерапия
Аромафитотерапия (АФТ) - лечебное применение летучих компонентов эфирных масел (ЭМ) растений
посредством создания и поддержания в помещении фитоорганического фона с оптимальной природной лечебной
концентрацией.
Существует два основных способа применения ЭМ:
-	путем вдыхания (в быту - подушечки-саше, аромалампы, диффузоры, свечи, бытовые испарители; в
терапии - специальные аппараты);
-	путем поглощения через кожу (в косметологии и быту - при приеме ванн, в сауне, душе, а также при
проведении аромамассажа).
Эффекты. Биофизические эффекты ЭМ связаны с их уникальным химическим составом, включающим
различные типы углеводородов, альдегидов, кетонов, органических кислот, сложных эфиров и др. ЭМ различных
растений обладают следующими эффектами:
1)	Антимикробное действие, затрагивающее практически все группы патогенных микроорганизмов и
грибов и связанное с деструкцией мембран микробных клеток.
Так, масла полыни лимонной, розмарина, пихты, аниса, мяты более активны в отношении пневмококка, а ЭМ розы, лаванды,
шалфея, лавра благородного - в отношении гемофильной палочки.
При этом ЭМ проявляют активность в отношении антибиотикоустойчивых форм микроорганизмов;
усиливают действие антибиотиков, что дает возможность повысить эффективность лекарства и снизить его дозу;
не изменяют биологических свойств сапрофитов, улучшают свойства дружественной микрофлоры, предотвращая
развитие дисбактериозов.
В концентрациях 0,1-0,7 мг/м3 летучие компоненты ЭМ способны существенно снижать уровень микробной обсемененности в
помещениях различного типа и с разными режимами производственных процессов, в т.ч. и при круглосуточном пребывании в них людей.
2)	Противовирусное действие, связанное с разрушением липидного слоя вирионов с последующим
отщеплением белков оболочки и инактивацией вируса.
ЭМ мяты, шалфея, душицы активны в отношении вируса гриппа.
3)	Антиоксидантное и липопротекторное действие.
Характерно для ЭМ розмарина, пихты, базилика, эвкалипта.
4)	Анальгетическое действие, противосудорожная и спазмолитическая активность.
Характерно для ЭМ мяты, шалфея, фенхеля и других растений.
5)	Антигистаминное и антисеротониновое действие.
Свойственно ЭМ шалфея.
Натуральные ЭМ не обладают аллергенным действием.
Действие ЭМ связано с восприятием их запаха.
Влияние запаха на состояние организма - это сложнейший комплекс реакций нервных клеток, нервных волокон и клеточных
мембран. Распознавание запаха происходит обонятельными рецепторами носа при попадании 8-10 молекул пахучего вещества.
Ощущение запаха возникает при одновременном возбуждении приблизительно 40 рецепторов, причем эта способность очень
индивидуальна. Запах обусловлен размером и формой молекулы и ее соответствием с соответствующей обонятельной лункой.
Постепенно ощущение запаха проходит, но молекулы еще продолжают действовать. Именно поэтому процедуры АФТ должны
продолжаться дольше, чем сохраняется ощущение запаха ЭМ. По ольфакторному тракту сигналы запахов передаются через лимбическую
систему в гипоталамус. Многие регионы ЦНС обеспечивают гипоталамус необходимой информацией для поддержания гомеостаза через
автономную нервную систему, но только ольфакторная система и часть системы зрения посылают сигналы из окружающей среды
непосредственно — напрямую в гипоталамус. Эти сигналы воспринимаются очень быстро, и ответ на них наступает также моментально.
Запахи могут при определенных условиях выступать в роли модуляторов эмоций и настроения. Возможно влияние через гипоталамус и
автономную нервную систему определенных запахов на регуляцию функции дыхательной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем и др.
Как результат, меняются такие характеристики, как температура тела, аппетит, уровень стресса, интенсивность половой функции, уровень
метаболизма.
Показания. Лечебные эффекты (противовоспалительный, антисептический, фунгицидный,
аналгезирующий, жаропонижающий, седативный, десенсибилизирующий, иммуномодулирующий,
гипотензивный, спазмолитический, тонизирующий) метода используют при остром и рецидивирующем
бронхите, острой пневмонии с затяжным течением или в фазе реконвалесценции, хроническом необструктивном
-351 -
и обструктивном бронхите, эндогенной бронхиальной астме, бронхоэктатической болезни в фазе ремиссии. В
качестве профилактического средства АФТ применяется у лиц, страдающих частыми ОРВИ, повторными
острыми бронхитами или пневмониями, хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей и кашлем,
связанным с влиянием производственных поллютантов и курением, а также в период эпидемических вспышек
часто болеющим детям и организованному контингенту лиц в условиях производства, офисов.
Оборудование, Метод не может осуществляться с помощью устройств для аэрозольтерапии, т.к. аэрозоль —
это дыхательная среда, содержащая частицы вещества, а при АФТ используют молекулы веществ. Использование
пара в качестве носителя ЭМ (тепло- или паровлажные ингаляции) также неэффективно, т.к. во-первых,
нагревание оказывает влияние на качественные характеристики ЭМ, а во-вторых, увлажнение дыхательных путей
имеет ограничения по показаниям, особенно у лиц, склонных к отеку дыхательных путей и бронхоспазму. Кроме
того, дозирование в этом случае весьма затруднено.
Аппаратная АФТ осуществляется с помощью специальных устройств, позволяющих дозировать подачу
летучих компонентов ЭМ в концентрации 0,4-0,6 мг/м3, не изменяя их естественных свойств, и создавать
стандартную и воспроизводимую дыхательную среду лечебного помещения. Современным оборудованием для
АФТ является аппарат «Фитотрон» (АГЭД-01).
Аппарат подает летучие компоненты ЭМ, насыщая воздух помещения до уровня природного фона. Аппарат имеет
микропроцессорное управление, что позволяет в автоматическом режиме подстраиваться под габариты конкретного помещения,
обеспечивать автоматическую установку времени подачи летучих компонентов эфирных масел и тем самым оптимизировать показатели
их лечебной концентрации в помещении. Создается возможность применять ЭМ в минимальных концентрациях при высокой
эффективности их действия и отсутствии осложнений.
Методика. АФТ проводится в специально оборудованном кабинете. Пациенты в кабинете располагаются в удобных креслах,
процедуры обычно сопровождаются музыкальными или психосуггестивными программами. Возможно проведение процедур в залах для
кинезиотерапии, фитнесса, во время сна в палатах, в игровых комнатах детских учреждений и кинезиотерапии.
Курс лечения -10-15 ежедневных процедур длительностью 30 мин. Профилактические курсы проводят 2 раза в год в осенне-
зимний и весенний периоды, а также во время наибольшего подъема заболеваемости ОРВИ.
Выбор ЭМ и их композиций зависит от характера патологии и целей терапии. Наиболее часто применяют мятное, лавандовое,
шалфейное, фенхелевое, анисовое и другие масла, а также их различные композиции.
К нормобарической терапии также относятся такие виды терапии как интервальная гипокситерапия
(изложена в разделе Гипоксия) и лечение и профилактика с использованием лечебных газовых смесей и
сред, содержащих инертные газы. Терапия с использованием смесей, содержащих инертные газы, в последние
годы выделилась в отдельное направление и помимо требований, предъявляемым к физиотерапевтическим
процедурам, прибавились требования, предъявляемые к лекарственным средствам, что делает процедуры
новым методом (подходом) в лекарственной терапии. Поскольку данное направление фактически мало
представлено в медицинской литературе, авторам хотелось бы более подробно осветить аспекты производства,
стандартизации, методического обоснования и внедрения этого метода в отдельной главе ЛЕЧЕНИЕ
ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ.
Раздел 4. Гипербарическая терапия и ее разновидности
Гипербаротерапия - лечение с использованием повышенного атмосферного давления кислорода
(оксигенобаротерапия), сжатого воздуха или искусственных дыхательных смесей и сред, включающее в себя
лечебную компрессию, рекомпрессию и декомпрессию. Как и гипобаротерапию можно разделить на общую и
локальную.
Общая гипербаротерапия
Реализуется при общем повышении атмосферного давления с помощью барокамер.
Гипербарическая оксигенация (ГБО), или оксигенобаротерапия (ОБТ) - один из видов баротерапии, в
основе которого лежит лечение в барокамере медицинским кислородом под повышенным давлением в
специальных барокамерах. Это один из наиболее эффективных методов борьбы с кислородной недостаточностью
разного генеза.
Эффекты. Биофизические эффекты связаны с увеличением растворенного в крови кислорода, повышением
кислородной емкости крови и возрастанием артериовенозной разницы рСЬ, активацией окислительного
фосфорилирования, стимуляцией антипероксидазной защиты, уменьшением альвеолярной вентиляции,
снижением образования трахеобронхиального секрета и усилением МЦК.
Альвеолярное напряжение кислорода во время гипербарической оксигенации возрастает пропорционально повышению давления и
при 2-3 ата (абсолютных атмосферах) в течение 1-2 мин достигает 400-500 мм рт. ст. Полное насыщение гемоглобина кислородом
происходит при напряжении кислорода, равном 170-180 мм рт. ст. Его дальнейший рост не сказывается на насыщении гемоглобина, а
нарастание количества кислорода в крови происходит за счет его физического растворения в плазме. При дыхании воздухом в 100 мй
крови содержится 2,3 мл кислорода. Каждая дополнительная атмосфера увеличивает содержание кислорода в том же объема
артериальной крови на 2,4 мл. При давлении кислорода 3 ата (20 м вод.ст) кровь переносит его только в растворенном состоянии, а
- 352 -
окисленный гемоглобин остается без изменения.
В 100 мл крови при давлении 3 ата содержится около 7 мл кислорода в растворенном виде. Этот фактор находится в основе
гипербарической оксигенации: благодаря высокому градиенту в системе «кровь—клетки» и высокой объемной скорости прохождения
кислорода через ткани улучшается оксигенация тканей и органов. Кроме того, дыхание чистым кислородом под повышенным давлением в
пределах 3 ата может компенсировать снижение кислородной емкости крови.
Благодаря ГБО может быть осуществлен адекватный газообмен при полной или частичной блокаде
кислородтранспортной функции гемоглобина.
Тренирующее действие повышенной плотности воздуха и повышенного содержания кислорода формирует
адаптационный структурно-функциональный след, определяющий повышенную резистентность организма к
факторам внешней среды. В процессе дыхания сжатым кислородом основным его поставщиком тканям
становится плазма крови, системы организма переходят на более низкий и экономичный уровень
функционирования: урежается дыхание, уменьшается минутный объем кровообращения, начинают действовать
плазматические капилляры, восстанавливается микроциркуляция. В клетке активизируется окислительное
фосфорилирование и микросомальное окисление, интенсифицируется утилизация глюкозы, недоокисленных
продуктов, синтез белка. Усиливается свободнорадикальное окисление и адекватно увеличивается емкость
антирадикальной защиты. Проницаемость мембран увеличивается. В целом, при ГБО достигаются следующие
клинико-физиологические эффекты: антигипоксический, биоэнергетический, дезинтоксикационный,
регулирования метаболической активности, биосинтетический, морфорепарационный, иммунокорригирующий,
антибактериальный, фарма-кологический, деблокирующий, радиомодифицирующиий, вазопрессорный,
компрессионный, экономизирующий, улучшающий микроциркуляцию.
Исходя из уникального комплекса клинико-физиологических эффектов, ГБО является высоконадежным
патогенетическим методом лечения при множестве соматических заболеваний.
Показания. Основными показаниями для применения гипербарической оксигенации можно считать
отравления угарным газом, метгемоглобинобразующими ядами и цианидами, гипоксические состояния
различной этиологии, в том числе при остром инфаркте миокарда, механическую асфиксию, коматозные
состояния, постгипоксическую энцефалопатию, шок, острые нарушения мозгового кровообращения, асфиксию
новорожденных, внутриутробную гипоксию плода, острую печеночную недостаточность, сепсис, перитонит,
декомпенсированный сахарный диабет, беременность при сахарном диабете, газовую гангрену, воздушную
эмболию, гнойно-воспалительные процессы челюстно-лицевой области и параректальной клетчатки,
вызванные анаэробной инфекцией. Также гипербарическая оксигенация с хорошим эффектом применяется при
гипоксии местного характера, например при лечении язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки,
диабетических ангиопатиях, нарушениях кровообращения в нижних конечностях (облитерирующий
эндартериит), остеомиелите и др. Лечебные эффекты данного метода (адаптационный, метаболическкий,
микробостатический, бронходренирующий, муколитический, репаративно-регенеративный, вазопрессорный,
иммуномодулирующий) также показаны при хронической обструктивной болезни легких, пневмосклерозе,
пневмокониозе, бронхоэктатической болезни, легкой бронхиальной астме, особенно при сопутствующей
сердечно-сосудистой патологии и астенических состояниях.
Противопоказаниями к гипербарической оксигенации являются кисты и буллы легких, легочное
кровотечение, напряженный пневмоторакс, эпилепсия, судорожный синдром, клаустрофобия.
Оборудование. Сеансы ГБО проводятся в одноместных («Иртыш-МТ», «Мана-2», «Ока-МТ», «Енисей-3»,
БЛКС-301М, НТК 1200, HYOX) или многоместных (ПДК-2, ПДК-3, Drager Hyperbaro Therapiekammer НТК)
лечебных или водолазных барокамерах (рис. 4.9).
Рис. 4.9. Барокамеры для проведения ГБО: одноместные - а) барокамера Sechrist 2800 (Великобритания),
б) барокамера БЛКС-301М (Россия)
-353 -
Рис. 4.9. (продолжение) в) барокамеры Ока (Россия); многоместная - г) барокамера фирмы «Драсс» (Италия).
г
Методика. Перед сеансом баротерапии больным внутримышечно вводят один из седативных препаратов; накануне желательно,
чтобы пациент принял антиоксиданты. Доза ГБО включает используемые рОг и экспозицию, скорость компрессии и декомпрессии
(одноразовая доза), число сеансов и периодичность их проведения (курсовая доза), повторяемость курсов ГБО на протяжении года.
Как правило, применяется рОг, равное 1,5-0,2 МПа (повышение со скоростью не более 3 гПа/с), с экспозицией 45-60 минут, 7-10
ежедневных сеансов. При отравлении окисью углерода и окислами азота, а также при анаэробной инфекции используют рОг равное 0,3
МПа, 30-60 минут, до 3 сеансов в сутки. Для детей раннего возраста и новорожденных применяют более низкое давление —1,4-1,5 ата.
Если во время проведения сеанса гипербарической оксигенации появляются признаки кислородной интоксикации
(беспокойство, судороги, резкое учащение дыхания, тахикардия), его следует немедленно прекратить.
Несмотря на высокую эффективность гипербарической оксигенации, из-за возможности развития
кислородной интоксикации ее следует применять строго по показаниям и с рядом мер предосторожности,
препятствующих развитию интоксикации:
1)	Не применять продолжительные сеансы баротерапии с давлением выше 2 ати (избыточных атмосфер).
2)	Перед сеансами гипербарической оксигенации и после них применять медикаментозные средства
антиоксидантной защиты, которые являются ингибиторами свободно-радикальных процессов, играющих
основную роль в патогенезе кислородной интоксикации.
К таким препаратам относятся седативные и нейролептические средства, унитиол, токоферол, гипосульфит, цитофлавин, большие
дозы аскорбиновой кислоты.
3)	В процессе проведения курса ГБО контролировать какие-либо из показателей крови, свидетельствующих
о состоянии биологических мембран или системы антиоксидантной защиты, поскольку самые ранние
доклинические признаки кислородной интоксикации проявляются в дестабилизации биомембран и снижении
активности антиоксидантной системы.
К лабораторным показателям такого рода относятся исследование содержания внеэритроцитарного гемоглобина, перекисной
резистентности эритроцитов, содержания сульфгидрильных групп, активности супероксиддисмутазы и др.
Метод гипербарической оксигенации применяют и в практике ветеринарии, так в Ветеринарной академии
специальную барокамеру используют для лечения домашних животных (рис. 4.10).
Особым направлением использования ГБО можно считать
кислородные режимы лечебной рекомпрессии при острых формах
декомпрессионной болезни, используемые наряду с воздушными
режимами (см. ниже). При возможности выбора между
кислородными и воздушными режимами лечебной рекомпрессии
предпочтение должно быть отдано воздушным режимам.
Методика. Кислородные режимы лечебной рекомпрессии
(сеансы ГБО) можно проводить с чередованием дыхания чистым
кислородом и воздухом (в многоместных барокамерах) или только
кислородом без воздушных перерывов (в одноместных и
многоместных барокамерах).
Рис. 4.10. Барокамера для лечения	Существует	несколько кислородных режимов лечебной
г-	~ рекомпрессии в зависимости от тяжести заболевания и типа
животных методом гипербарической
оксигенации	используемой барокамеры. Наиболее общим является режим №1 (см.
табл. 4.5).
- 354-
Таблица 4.5. Кислородный режим № 1 лечебной рекомпрессии (ГБО) для лечения кислородного голодания, утопления,
отравления выхлопными газами и нефтепродуктами, декомпрессионной болезни легкой степени
Этапы лечебного режима	Давление, м вод.ст.	Время дыхания (мин) кислородом (к) и воздухом (в)
Наибольшее давление	20	45(к) + 30(в) + 15(к)
Переход до 1-й остановки		5(в)
Остановки	18	Ю(в)
	16	15(к)
	14	60(b)
	12	15(к)
	10	30(к)
	8	20(в)
	6	40(к)
	4	20(в)
	2	60(к)
Итого-4 ч 35 мин, в т.ч.:		кислородом -160 мин, воздухом -160 мин
Примечание. Продолжительность дыхания кислородом под наибольшим давлением определяется состоянием пострадавшего: при легкой
степени заболевания - 30 мин, при заболевании средней тяжести и тяжелой формы - 60 мин. Время перехода с остановки
на остановку - 2 мин.
Сотрудниками ГНЦ РФ-ИМБП РАН были разработаны усовершенствованные кислородные режимы. Так,
при использовании барокамер с рабочим давлением 1 кгс/см2, а также при отсутствии уверенности в достаточной
устойчивости пострадавшего к токсическому действию кислорода целесообразно применять кислородный режим
лечебной рекомпрессии №2 (табл. 4.6).
Таблица 4.6. Кислородный режим № 2 лечебной рекомпрессии (ГБО) для лечения легких форм декомпрессионной
болезни в многоместных барокамерах
Этапы лечебного режима	Давление, м вод.ст.	Время дыхания (мин) кислородом (к) и воздухом (в)
Наибольшее давление	10	60(к) + 20(b) + 60(к)
Переход до 1-й остановки		10 (к)
Остановки	6	15(в)+ 30(к)
	4	15(в)+ 30(к)
	2	15(в)+ 30(к)
Итого - 4 ч 35 мин, в т.ч.:		кислородом - 210 мин, воздухом - 65 мин
При использовании этого режима в барокамере создается давление 10 м вод.ст. В зависимости от конструкции дыхательной
полумаски и степени барофункции пострадавшего он включается на дыхание до начала или после окончания компрессии. Под давлением
10 м вод.ст. пострадавший дышит вначале 60 мин кислородом, затем 20 мин воздухом и снова 60 мин кислородом. После этого при
дыхании кислородом он в течение 5 мин переходит на «глубину» 1-й остановки - 6 м. На этой и последующих остановках пострадавший
дышит попеременно по 15 мин воздухом и 30 мин кислородом. Время перехода с остановки на остановку при дыхании кислородом
составляет 2 мин. Это время в режиме не учитывается. Во время пребывания под наибольшим давлением и на последующих остановках
через каждые 15 мин дыхания кислородом и при переключении на дыхание воздухом у пострадавшего запрашивается самочувствие. Если
в период первого этапа дыхания кислородом самочувствие пострадавшего не изменяется (не наступает усиления или ослабления
симптомов декомпрессионной болезни), то лечебная рекомпрессия по кислородному режиму прекращается, пострадавший выключается
из аппарата, после чего начинается лечебная рекомпрессия по одному из режимов, представленных в табл. 4.8. (1А-1Г). Усиление
симптомов декомпрессионного заболевания или появление новых, ранее не проявлявшихся симптомов, обычно свидетельствует о
начальных проявлениях восстановительных процессов - восстановлении микроциркуляции и нервной регуляции в гипоксически
измененных тканях. В ходе проведения последующих сеансов ГБО, которые могут быть 1- или 2-часовыми (с 20-минутными воздушными
перерывами) под давлением до 10 м вод.ст., степень усиления симптомов заболевания уменьшается, а затем наступает улучшение
состояния по субъективным и объективным показателям и выздоровление.
При отсутствии возможности применения воздушных перерывов во время ГБО, в частности, при
использовании одноместных лечебных кислородных барокамер, не оборудованных стационарной дыхательной
системой, для лечения легких форм декомпрессионной болезни разработан режим №3 (табл. 4.7), при
использовании которого в барокамере создается газовая среда, состоящая практически из чистого кислорода.
-355-
К преимуществам данного метода относится то, что кислород в организм поступает не только через дыхательные
пути, но также через кожный покров и слизистые. Недостатки этого метода связаны с повышенной пожарной
опасностью и ограничениями в возможности выбора того или иного режима ГБО без повышения опасности
токсического действия кислорода.
Таблица 4.7. Кислородный режим № 3 лечебной рекомпрессии (ГБО) для лечения легких форм декомпрессионной болезни
в одноместных и многоместных барокамерах
Этапы лечебного режима	Давление, м вод.ст.	Время дыхания кислородом, мин
Наибольшее давление	10	60
Переход до 1-й остановки		10
Остановки	6	20
	4	20
	2	20
Итого:		2 ч 10 мин
На основе режима №3 в ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН создан действующий образец полевой
установки для проведения лечебной рекомпрессии сжатым кислородом пострадавшего легкой формой острой
декомпрессионной болезни в воде при повторном спуске под воду на спусковом конце с глубиной 10 или 5
метров. Установка представляет собой термохимический компрессор (не требующий сетевого электричества, а
только 12 вольт от любого источника или капсульный запал), ресивер с редуктором, шланг подачи кислорода,
регулятор и сухой гидрокостюм с электроподогреваемой одеждой. Инструкция по проведению лечебной ГБО в
воде утверждена в ФМБА России.
Рис. 4.11. Термохимические компрессоры (ГНЦ РФ-ИМБП РАН, Россия): а) комплекс для получения
медицинского кислорода из воздуха и его физико-химического аккумулирования «КУРЬЕР», б) система
«РЕГЕНЕРАЦИЯ» (регенерация газовой среды гермообъекта по кислороду и углекислому газу с рекуперацией
энергии химических реакций в цикл СЖО для обеспечения электропитанием средств аварийной индикации
состава среды, аварийной сигнализации и освещения). Испытывают систему ее создатели: справа налево
И.А.Смирнов, Д.А.Крыченков, Ю.А.Шулагин.
Гипербаротерапия сжатым воздухом или искусственными газовыми смесями и средами
Такую терапию можно разделить на два метода:
1. Лечение специфических заболеваний, полученных в результате действия факторов повышенного
давления.
2. Лечение соматических заболеваний действием факторов повышенного давления.
В первом случае лечебная рекомпрессия и декомпрессия проводятся при установлении диагноза и по
жизненным показаниям при газовой эмболии вследствие декомпрессионной болезни или баротравмы легких.
Эффекты. В основе метода лечения лежит принцип того, что достигнуть уменьшения объема и
растворения газовых пузырьков в тканях организма можно только при повторном повышении давления в
барокамере.
Показания. Данный метод используется при лечении аэроэмболий или газовых эмболий при
декомпрессионной болезни, баротравме легких, травматической аэроэмболии после минновзрывной травмы, или
травматического (в том числе хирургического) повреждения паренхиматозной ткани и сосудов.
Оборудование. Лечение осуществляется в водолазных барокамерах или водолазно-медицинских
- 356 -
барокомплексах в соответствии с режимами лечебной рекомпрессии Правил водолазной службы (ПВС ВМФ-
2002; Межотраслевыми правилами безопасности при водолазных работах, 2007; режимами лечебной
рекомпрессии и др. документами, разрешенными для использования в России).
Методика. Выбор режима лечебной компрессии, рекомпрессии и декомпрессии определяет лечащий
врач, имеющий соответствующее удостоверение о специализации или повышении квалификации в данной
области, в соответствие с тяжестью заболевания, возможными последствиями течения заболевания и выбранного
метода лечения, а также от имеющихся в его распоряжении медикаментозных, технических средств, наличия и
работоспособности лечебных барокамер, барокомплексов, аппаратов, оборудования и готовности персонала,
обеспечивающего безопасность и эффективность выбранного врачом метода лечения.
Таблицы режимов лечебной рекомпрессии с использованием в качестве газовой среды сжатого воздуха
содержат 4 режима с максимальным давлением 50 м вод.ст. (режимы 1А-1Г) и экспозициями под этим давлением
60, 120, 180 и 360 мин, 3 режима для давления 70 м вод.ст. (2А-2В) с экспозициями 60, 90 и 120 мин и 3 режима
для глубины 100 м вод.ст. (режимы ЗА-ЗВ) с экспозицией на максимальной остановке 15 мин и экспозициями на
глубине 1-й остановки (70 м вод.ст.) 60, 90 и 120 мин.
При возможности использования гелия или 7%-ной кислородно-гелиевой смеси (7 % КГС) вместо режимов
ЗА-ЗВ применяется один из трех режимов (4А, 4Б или 4В) с экспозициями в кислородно-азотно-гелиевой среде
под давлением 100 м вод.ст. 60, 180 и 360 мин. Режимы 1А-1Г, 2А-2В и ЗА-ЗВ были разработаны
специалистами ВМедА и 40 НИИ МО и откорректированы В.В.Смолиным.
При баротравме легких применяется 2А, 2Б или 2В режимы рекомпрессии. В тяжелых случаях
заболевания, а также если в процессе компрессии до 0,8 МПа (70 м вод. ст.) не отмечается выраженного
улучшения состояния больного, лечение проводится с использованием максимального давления 100 м вод. ст. по
4А, 4Б, 4В, а при отсутствии газовых смесей и полузамкнутой системы вентиляции в барокамере - по ЗА, ЗБ или
ЗВ режимам.
Режим лечебной рекомпрессии при декомпрессионной болезни определяется состоянием пострадавшего и
степенью тяжести заболевания. Для оценки состояния пострадавшего необходимо также учитывать условия, при
которых возникло заболевание: глубину спуска, длительность пребывания на грунте, индивидуальные
особенности пострадавшего, а также характер допущенных нарушений правил спуска, которые могли привести к
заболеванию.
При декомпрессионной болезни легкой степени используются режимы 1А-1Г (табл. 4.8).
Таблица 4.8. Воздушные режимы 1А-1В лечебной рекомпрессии для лечения легких форм декомпрессионной болезни
Этапы лечебного режима	Номер режима декомпрессии			
	1А	1Б	1В	1Г
Наибольшее давление, м вод. ст.	50	50	50	50
Время выдержки под наибольшим давлением, мин	60	120	180	360
Время перехода до 1-й остановки, мин	20	20	20	20
Давление на 1-й остановке, м вод. ст.	35	35	35	35
Время выдержки на 1-й остановке, мин	30	30	30	73
Время перехода до 2-й остановки, мин	10	10	10	2
Давление на 2-й и последующих остановках, м вод. ст.	Время выдержек на остановках, мин			
30	-	-	-	105
28	-	-	10	106
26	-	10	20	112
24	10	15	35	121
22	15	20	60	130
20	20	50	101	152
18	35	70	166	166
16	40	107	182	182
14	60	202	202	202
12	90	245	245	245
10	200	280	280	280
8	260	328	328	328
6	300	330	360	370
4	350	360	380	390
2	400	430	460	550
Итого	30 ч 40 мин	41 ч 47 мин	48 ч 09 мин	58 ч 54 мин
- 357 -
При использовании лечебных режимов 1 А—1Г в барокамере создают максимальное избыточное давление воздухом 50 м вод.ст. и
выдерживают заболевшего под этим давлением до исчезновения симптомов заболевания и дополнительно еще 30 мин, после чего в
зависимости от получившейся выдержки под наибольшим давлением проводят снижение давления до атмосферного по
соответствующему режиму декомпрессии. За выдержку под наибольшим давлением принимается время от момента начала компрессии в
барокамере до начала снижения в ней давления на глубину 1-й остановки в соответствии с режимом лечебной рекомпрессии. Если
фактическая выдержка под наибольшим давлением не совпадает с выдержкой, приведенной в табл. 4.8, то ее округляют до ближайшего
большего значения, указанного в таблице. Переход с остановки на остановку, начиная со второй, проводится за 2 мин. Это время
учитывается как время выдержки на очередной остановке.
Пример. У водолаза через 30 мин после выхода из барокамеры появились небольшие боли в области правого коленного сустава и
кожный зуд в области живота, что свидетельствовало о развитии у него декомпрессионной болезни в легкой форме.
Пострадавшего поместили в барокамеру, в которой создали давление сжатым воздухом 50 м вод.ст. Через 20 мин от
момента компрессии в период пребывания под давлением 50 м вод.ст. боли в коленном суставе и кожный зуд у
пострадавшего прошли и в течение последующих 30 мин не возобновлялись. Общее время пребывания под наибольшим
давлением составляет 50 мин. Принимаем для лечения режим 1А (см. табл. 4.8), который рассчитан на экспозицию под
наибольшим давлением до 60 мин. После 30-минутного пребывания пострадавшего под наибольшим давлением от
момента исчезновения у него болей давление в барокамере в течение 20 мин необходимо снизить до 1-й остановки (35 м
вод.ст.). Затем после 30-минутной выдержки на 1-й остановке давление в барокамере в течение 10 мин необходимо снизить
до 2-й остановки (24 м вод.ст.) и далее декомпрессию проводить в соответствии с режимом 1А: под давлением 24 м вод.ст.
водолаза выдерживают 10 мин, после чего переводят на следующую остановку - 22 м вод.ст., на которой пострадавшего
выдерживают 15 мин и т.д. до снижения давления в барокамере до 0 м вод.ст.
При декомпрессионной болезни средней тяжести используются режимы 2А-2В, приведенные в табл. 4.9.
Таблица 4.9. Воздушные режимы 2А-2В лечебной рекомпрессии для лечения декомпрессионной болезни
средней тяжести и баротравмы легких
Этапы лечебного режима	Номер режима декомпрессии		
	2А	2Б	2В
Наибольшее давление, м вод. ст.	70	70	70
Время выдержки под наибольшим давлением, мин	60	90	120
Время перехода до 1-й остановки, мин	20	20	20
Давление на 1-й остановке, м вод. ст.	55	55	55
Время выдержки на 1-й остановке, мин	30	30	30
Время перехода до 2-й остановки, мин	10	10	10
Давление на 2-й и последующих остановках, м вод. ст.	Время выдержек на остановках, мин		
40		5	10
38	5	10	10
36	10	10	15
34	10	15	20
32	15	20	25
30	20	25	30
28	25	30	30
26	25	35	75
24	30	50	131
22	35	75	140
20	50	164	164
18	75	179	179
16	182	196	200
14	203	218	250
12	245	262	270
10	280	300	320
8	320	330	350
6	330	370	380
4	350	390	410
2	400	460	550
Итого	43 ч 45 мин	52 ч 59 мин	60 ч 04 мин
- 358 -
При использовании режимов 2А-2В давление в барокамере поднимают до 70 м вод.ст., выдерживают заболевшего до
исчезновения симптомов заболевания и дополнительно 30 мин, после чего в зависимости от времени выдержки под давлением 70 м
вод.ст. проводят декомпрессию по соответствующему режиму.
Пример. Через 30 мин после окончания спуска водолаз предъявил жалобы на плохое самочувствие, сильные боли в правом
коленном суставе, чувство стеснения в груди, одышку, неприятные ощущения в области сердца, резкую слабость. У него
отмечался резкий цианоз кожи и видимых слизистых, определялись частый пульс, глухие тоны сердца, частое
поверхностное дыхание. Диагностирована декомпрессионная болезнь средней тяжести.
Пострадавшего поместили в барокамеру, в которой создали давление воздухом 70 м вод.ст. Через 45 мин от начала
компрессии в период пребывания под максимальным давлением боли в коленном суставе прошли, исчезли чувство
стеснения в груди, одышка и неприятные ощущения в области сердца. В течение последующих 30 мин эти симптомы не
возобновлялись. Общее время пребывания под давлением составило 45 + 30 = 75 мин. Дальнейшее лечение следует
проводить по режиму 2Б, который рассчитан на экспозицию под давлением 90 мин. По истечении 30-минутной экспозиции
под давлением 70 м вод.ст. от момента исчезновения болезненных явлений (75 мин общего времени пребывания под
давлением) давление в барокамере в течение 20 мин необходимо снизить до 1-й остановки (55 м вод.ст.), затем после 30-
минутной выдержки на 1-й остановке за 10 мин перейти на 2-ю остановку на 40 м вод.ст. После 5-минутной выдержки на
этой остановке давление снижается до 38 м вод.ст. и т.д.
При возникновении декомпрессионной болезни в тяжелой форме используются режимы ЗА-ЗВ лечебной
рекомпрессии, представленные в табл. 4.10.
Таблица 4.10. Воздушные режимы ЗА-ЗВ лечебной рекомпрессии для лечения тяжелой формы
декомпрессионной болезни и баротравмы легких
Этапы лечебного режима	Номер режима		
	ЗА	ЗБ	ЗВ
Наибольшее давление, м вод. ст.	100	100	100
Время выдержки под наибольшим давлением, мин	15	15	15
Время перехода до 1-й остановки, мин	30	30	30
Давление на 1-й остановке, м вод. ст.	70	70	70
Время выдержки на 1-й остановке, мин	60	90	120
Время перехода до 2-й остановки, мин	10	10	10
Давление на 2-й и последующих остановках, м вод. ст.	Время выдержек на остановках, мин		
46	-	-	5
44	10	10	10
42	10	10	10
40	10	10	15
38	10	15	20
36	10	20	35
34	10	35	50
32	20	45	65
30	30	65	113
28	50	75	123
26	65	132	132
24	113	140	141
22	152	152	152
20	164	164	164
18	178	178	180
16	196	196	200
14	218	218	250
12	262	262	270
10	300	320	330
8	320	350	360
6	350	370	390
4	390	410	450
2	430	480	550
Итого	56 ч 38 мин	63 ч 07 мин	67 ч 20 мин
При использовании режимов ЗА-ЗВ в барокамере создают воздухом максимальное избыточное давление, равное 100 м вод.ст. Под
этим давлением заболевшего выдерживают 15 мин от начала компрессии, после чего давление снижают в течение 30 мин до
70 м вод.ст. Под указанным давлением заболевшего выдерживают до исчезновения болей и еще 30 мин, после чего в зависимости от
-359-
полученной экспозиции (60, 90 или 120 мин) давление снижают в течение 10 мин до 2-й остановки. За выдержку под давлением 70 м
вод.ст. в данном режиме принимается время от момента прихода на 1-ю остановку (70 м вод.ст.) до начала перехода на 2-ю остановку.
Пример. У водолаза через 15 мин после окончания декомпрессии появились резкая боль в области коленного сустава, быстро
нарастающее ухудшение общего самочувствия, частое и поверхностное дыхание, бледность кожного покрова, холодный и
липкий пот, сильная слабость, что свидетельствовало о развитии декомпрессионной болезни в тяжелой форме.
Пострадавшего вместе с водолазным фельдшером поместили в барокамеру, в которой создали давление сжатым воздухом
100 м вод.ст. Через 15 мин от момента начала компрессии давление в барокамере в течение 30 мин снизили до 70 м вод.ст.
В период пребывания под давлением 100 м вод.ст. и в ходе перехода на 1-ю остановку (70 м вод.ст.) состояние
пострадавшего значительно улучшилось, у него исчезла одышка, нормализовался цвет кожи лица, исчезла слабость,
уменьшились боли в коленном суставе. Через 50 мин пребывания под давлением 70 м вод.ст. самочувствие пострадавшего
стало хорошим, боли в коленном суставе полностью исчезли и в течение последующих 30 мин не возобновлялись. Общее
время под давлением 70 м вод.ст. составило 80 мин (50 мин + 30 мин). Для лечения был принят режим ЗБ, который
рассчитан на экспозицию под давлением 70 м вод.ст. до 90 мин. По истечении 30-минутного пребывания под давлением 70
м вод.ст. с момента исчезновения у пострадавшего признаков декомпрессионной болезни давление в барокамере в течение
10 мин снизили до 2-й остановки (44 м вод.ст.). Затем декомпрессию проводили в соответствии с режимом ЗБ: под
давлением 44 м вод.ст. водолаза выдержали 10 мин, под давлением 42 м вод.ст. - также 10 мин и т.д. до снижения
давления в барокамере до атмосферного (0 м вод.ст.).
Режимы ЗА-ЗБ могут быть заменены режимами лечебной рекомпрессии 4А-4В с использованием
кислородно-азотно-гелиевой среды (КАГСр), представленные в табл. 4.11 или режимом по методу длительного
пребывания, который особенно эффективен при отсроченных формах ДБ.
Таблица 4.11. Режимы 4А-4В лечебной рекомпрессии в КАГСр для лечения тяжелой формы декомпрессионной
болезни и баротравмы легких
Этапы лечебного режима	Номер режима декомпрессии		
	4А	|	|	4Б	4В
Состав газовой среды:	7%-ная кислородно-азотно-гелиевая (7 % КАГСр)		
Наибольшее давление, м вод. ст.	100	100	100
Время выдержки под наибольшим давлением, мин	60	180	360
Время перехода до 1-й остановки, мин	6	8	24
Давление на остановках, м вод. ст.	В	ремя выдержек, мин	
88	-	-	90
86	-	-	90
84	-	5	100
82	2	20	100
80	7	20	100
78	11	25	100
76	11	35	110
74	11	35	110
72	12	45	110
Состав газовой среды:	10%-ная кислородно-азотно-гелиевая (10 % КАГСр)		
70	8	40	80
68	13	40	80
66	18	50	80
64	18	55	80
62	19	65	90
60	20	75	90
58	29	90	90
56	33	95	100
54	35	100	100
52	46	110	110
50	54	115	120
48	66	125	125
46	79	130	130
44	108	140	145
42	136	145	150
40	136	150	150
38	144	155	160
36	152	160	160
34	159	170	170
-360-
Состав газовой среды:	воздух или 20 % КАГСр		10 % КАГСр
32	91	95	180
30	94	95	190
28	98	100	200
26	102	105	220
24	108	110	230
22	117	120	250
Состав газовой среды:	воздух или 20 % КА		ГСр
20	130	135	145
18	146	150	160
16	162	170	180
14	181	190	200
12	202	210	210
10	227	240	250
8	255	270	300
6	290	310	370
4	334	360	470
2	394	430	610
Суммарное время нахождения при декомпрессии в среде: 7 % КАГСр 10 % КАГСр воздуха	60 мин 1273 мин 2931 мин	193 мин 2010 мин 3090 мин	934 мин 3470 мин 2895 мин
Общее время декомпрессии	71 ч 04 мин	88 ч 13 мин	121 ч 39 мин
При проведении лечения по режимам 4А-4В компрессия в барокамере до 100 м вод.ст. может осуществляться в двух вариантах:
•	подача в барокамеру 7 % КГС со скоростью 20 м/мин до рабочего давления;
•	подача в барокамеру вначале сжатого воздуха до 30 м вод.ст. и затем гелия до рабочего давления.
В обоих случаях в период компрессии должна работать система аварийной очистки для перемешивания КАГСр. Заболевший
выдерживается под наибольшим давлением до исчезновения болей и еще 30 мин, после чего давление снижается по режиму 4А (при
экспозиции под наибольшим давлением до 60 мин), 4Б (при экспозиции под наибольшим давлением 180 мин) и 4В (при экспозиции под
наибольшим давлением до 360 мин).
Полное отсутствие лечебного эффекта под давлением 100 м вод.ст. в течение 180 мин свидетельствует о необратимых
изменениях в организме вследствие газовой эмболии либо о неправильной диапюстике заболевания. Дальнейшая выдержка под
давлением в этом случае является нецелесообразной, и давление должно быть снижено по режиму 4Б. Появление даже незначительного
лечебного эффекта в процессе 180-минутной экспозиции под давлением свидетельствует о положительном влиянии лечебной
рекомпрессии. В этом случае выдержка больного под давлением 100 м вод.ст. должна быть продолжена до наступления стабильного
состояния, но не более 360 мин и затем проведена декомпрессия по режиму 4В.
Время пребывания под давлением 100 м вод.ст. исчисляется от момента начала компрессии до начала снижения давления до 1-й
остановки. В период пребывания пострадавшего под давлением 100 м вод.ст. и во время декомпрессии до остановки 72 м вод.ст.
содержание кислорода в КАГСр составляет 7,0 ± 1,0 %. Поддержание заданного процентного содержания кислорода в газовой среде в
период пребывания на грунте и во время декомпрессии проводится вручную путем подачи кислорода из транспортного баллона через
кислородную систему барокамеры. За 10-15 мин до перехода с остановки 72 м вод.ст. на остановку 70 м вод.ст. проводится обогащение
газовой среды барокамеры кислородом с 7 до 10 %. Затем в соответствии с режимом табл. 4.11 газовая среда обогащается до 20 %
кислорода или газовая среда заменяется на воздух путем вентиляции.
При проведении лечебной рекомпрессии могут быть случаи, когда при использовании выбранного режима
отсутствует выраженный положительный эффект, тогда может быть произведено изменение режима с
увеличением давления.
Если при лечении декомпрессионной болезни по режиму 1А, 1Б, 1В или 1Г в период пребывания под давлением 50 м вод.ст. у
пострадавшего в течение первых 15-20 мин не наступило улучшения общего состояния и уменьшения интенсивности проявления болевых
симптомов декомпрессионной болезни, то давление в барокамере повышается со скоростью 15-20 м/мин до 70 м вод.ст. При отсутствии
положительного эффекта лечения под давлением 70 м вод.ст. в течение первых 15-20 мин давление в барокамере повышается до 100 м
вод.ст., и лечебная рекомпрессия в данном случае проводится по одному из вариантов 3-го режима (ЗА, ЗБ или ЗВ), выбранному с учетом
времени выдержки на 1-й остановке (под давлением 70 м вод.ст.).
Пример. Пострадавший водолаз с явлениями декомпрессионной болезни в легкой форме (боль в коленном суставе) помещен в
барокамеру под давление 50 м вод.ст. В течение 15-минутного пребывания пострадавшего под указанным давлением его
общее состояние не изменилось, интенсивность болевых ощущений в области коленного сустава не уменьшилась.
Давление в барокамере в течение 2 мин было повышено воздухом до 70 м вод.ст. Общее состояние пострадавшего и
интенсивность болей в коленном суставе, по заявлению пострадавшего, в течение 15 мин под указанным давлением не
изменились. Давление в течение 2 мин было повышено до 100 м вод.ст. На 9-й минуте пребывания пострадавшего под
указанным давлением наступило улучшение общего самочувствия и некоторое уменьшение интенсивности болей в
коленном суставе. По истечении 15-минутного периода от момента начала компрессии от давления 70 до 100 м вод.ст.
приступили к снижению давления в барокамере в течение 30 мин по 3-му режиму до 1-й остановки (70 м вод.ст.). На 1-й
остановке через 30 мин боли в коленном суставе прошли и самочувствие стало хорошим. В течение последующих 30 мин
-361 -
боли в коленном суставе не появлялись, общее самочувствие не ухудшилось. По истечении 60-минутного пребывания на 1-
й остановке (70 м вод.ст.) начали декомпрессию по режиму ЗА, согласно которому время пребывания на 1-й остановке
допускается до 60 мин.
При рецидивах декомпрессионной болезни после окончания лечебной рекомпрессии или в ходе ее
проведения требуется повторная лечебная рекомпрессия. Если рецидив декомпрессионной болезни возник в ходе
проведения лечебной рекомпрессии, то дальнейшую декомпрессию по данному лечебному режиму прекращают и
начинают проводить повторную рекомпрессию по новому, более длительному, лечебному режиму. Начинать
повторную лечебную рекомпрессию необходимо в возможно короткие сроки, не дожидаясь усиления симптомов
и отягощения общего состояния больного. Компрессию при повторной лечебной рекомпрессии проводят со
скоростью 10-20 м/мин до давления, при котором наступит заметное улучшение состояния больного. В процессе
повышения давления через каждые 10 м вод.ст. делают остановки на 5-10 мин, на которых запрашивают
самочувствие больного. После улучшения его состояния давление повышают еще на 10 м вод.ст., выдерживают
больного под этим давлением до исчезновения симптомов заболевания и дополнительно еще 60 мин.
В случае рецидива заболевания в барокамере, не имеющей системы подачи гелия или КГС, компрессия в барокамере проводится
сжатым воздухом, но не более 70 м вод.ст.
Выдержка под наибольшим давлением при компрессии воздухом не должна превышать следующих значений:
•	под давлением от 0 до 20 м вод.ст.-6 ч,
•	под давлением от 22 до 40 м вод.ст. - 3 ч,
•	под давлением от 42 до 50 м вод.ст. -2 ч,
•	под давлением от 52 до 70 м вод.ст. -1 ч.
После окончания выдержки под выбранным давлением декомпрессию проводят по конечной части воздушного режима ЗВ. При
этом продолжительность выдержек на каждой из остановок увеличивается на 40 % (например, время на остановке 10 м вод.ст. в режиме
ЗВ должно составить: 300 мин х 1,4 = 420 мин).
При возможности использования гелия в случае возникновения рецидива заболевания у водолаза под давлением менее 20 м
вод.ст. компрессию в барокамере проводят до 30 м вод.ст. воздухом, а затем гелием. При возникновении заболевания у водолаза под
давлением более 30 м вод.ст. компрессию проводят только гелием. В процессе компрессии система очистки газовой среды должна быть
включена для перемешивания газовой среды. Определение максимальной величины давления, при котором должен находиться
заболевший водолаз, и экспозиции под этим давлением при повторной лечебной рекомпрессии в данном случае проводится в том же
порядке, что и при компрессии воздухом. При этом не должно превышаться давление 100 м вод.ст., а выдержка под этим давлением
должна быть не более 6 ч. После окончания выдержки под максимальным давлением декомпрессия проводится по конечной части режима
4В вне зависимости от продолжительности выдержки под наибольшим давлением.
В период пребывания под наибольшим давлением лечебного режима и при проведении декомпрессии
содержание кислорода, диоксида углерода и вредных веществ анализируется и поддерживается в соответствии с
табл. 4.12.
Таблица 4.12. Содержание кислорода, диоксида углерода, вредных веществ и параметры
микроклимата в барокамере при проведении лечебной рекомпрессии
Этап лечебной реком-прессии	Номер режима	Давление в барокамере, м вод.ст.	Параметры газовой среды и микроклимата в барокамере					
			Ог, %	СОг, %	со, мг/м3	ЕСН, мг/м3	t°, °C	<Р. %
При макси- мальном давлении	1	50	20,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	23,0 ±1,0	40-80
	2	70	20,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	24,0 ±1,0	40-80
	3	100	20,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	25,0 ±1,0	40-80
	4	100	7,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	28,0 ±0,5	40-80
При деком- прессии	1-3	От макс, до 0 м	20,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	23,0 ±1,0	40-80
	4А, Б, В	100-72	7,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	27,0 ±1,0	40-80
	4А,Б	70-34	10,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	26,0 ±1,0	40-80
		32-0	20,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	25,0 ±1,0	40-80
	4В	70-22	10,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	26,0 ±1,0	40-80
		20-0	20,0 ±1,0	1,0	5,0	50,0	25,0 ±1,0	40-80
Примечание. Приведенные нормативы содержания СОг и вредных веществ справедливы для измерений в условиях
повышенного давления. В случае измерения их концентраций в редуцированном воздухе для получения фактической концентрации
показатели, полученные при анализе, следует умножить на величину абсолютного давления в барокамере.
Поддержание заданного состава газовой среды в период пребывания на грунте и во время декомпрессии по
режимам 1А-1Г, 2А-2В и ЗА-ЗВ проводится путем вентиляции или использования системы очистки среды и
ручной подачи кислорода под контролем газоанализа. Подача кислорода в барокамеру для поддержания его
заданного процентного содержания и для обогащения газовой среды по упомянутым режимам лечебной
-362-
рекомпрессии с использованием воздуха, а также по режимам 4А-4В с применением КАГСр проводится в
соответствии с расчетом (см. главу ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА).
Усиление болей в суставах и мышцах при повышении давления в барокамере связано с изменением
давления газовых пузырьков на нервные окончания и является благоприятным прогностическим признаком. Эти
боли обычно быстро проходят, и прекращать повышение давления в барокамере в этом случае не нужно.
В дополнение к лечебной рекомпрессии по медицинским показаниям должна проводиться
симптоматическая терапия.
По окончании лечебной рекомпрессии, закончившейся полным выздоровлением, водолаз должен
оставаться вблизи барокамеры не менее 6 ч под наблюдением врача. В этот период водолазный врач через
каждые 3-4 ч проводит опрос жалоб и осмотр больного. Горячий душ, общая горячая ванна, а также физическая
нагрузка после завершения лечебной рекомпрессии противопоказаны. Они могут быть разрешены не ранее чем
через 24 ч после ее окончания.
В случае, если повторная лечебная рекомпрессия при рецидиве заболевания не дала полного излечения,
через 6 ч после окончания лечебной рекомпрессии водолаза направляют в лечебно-профилактическое
учреждение на стационарное обследование и лечение остаточных явлений заболевания с последующим
освидетельствованием.
Гипербаротерапия соматических заболеваний является одним из эффективнейших методов лечения
острой и хронической ишемии.
Эффекты. Эффективность гипербаротерапии обеспечивается действием факторов трех типов:
1)	механическое действие (при действии сжатого воздуха до 1,1 ати уменьшение объема газов в кишечнике
вызывает увеличение отрицательного давления во внутриплевральной полости и облегчение акта дыхания:
облегчение и укорочение вдоха и удлинение выдоха, увеличение ЖЕЛ);
2)	физическое действие (повышение растворимости кислорода в жидких средах организма и тканях (липидах) и
ускорение транспорта (массопереноса) кислорода в ткани);
3)	химическое действие (воздействие на кинетику биохимических процессов в организме, особенно на реакции
окислительного фосфорилирования).
Гипербаротерапия восстанавливает регулируемый транспорт молекулярного кислорода в зону ишемии и
позволяет разорвать порочный круг невосстановленного кровообращения в мозге без развития гипероксигенации.
Этот метод, восстанавливая ауторегуляцию мозгового кровотока (МКТ), значительно снижает
метеочувствительность сосудистых больных. В позднем постишемическом периоде гипербаротерапия на фоне
прогрессирующей сосудистой мозговой недостаточности способна восстановить нарушенное при ишемии
соответствие мозгового кровотока и метаболизма. Регулярное (1-2 раза в год) применение баротерапии в
сочетании с антиоксидантами, повышающими транспорт электронов в дыхательной цепи митохондрий,
позволяет приостановить прогрессирование сосудистой мозговой недостаточности, снижает
метеочувствительность и повышает толерантность мозга к ишемии.
При этом данный метод обладает несомненными преимуществами перед ИГТ, оксигенотерапией и
ГБО.
ИГТ имеет широкий круг противопоказаний, главными из которых являются острая и хроническая мозговая
сосудистая недостаточность и гипертония, поскольку этот метод приводит к усилению изменений, вызываемых
гипоксией мозга. В процессе длительного «привыкания» пациента к ИГТ (содержание СЬ во вдыхаемом воздухе
от 14 до 8 %, число сеансов 20-30) наблюдается снижение потребления кислорода в организме, энергетический
метаболизм перестраивается на пути, менее зависимые от дефицита кислорода и менее выгодные энергетически.
Следствием этой адаптации является снижение энергообразования в организме и мозгового кровотока.
Отрицательное действие оксигенотерапии известно: бронхоспазм, усиление шунтирования в легких,
повреждение суфрактанта и спадение альвеол. Следующим барьером для избыточного поступления кислорода
является кровь. Легче всего патологические изменения при гипероксигенации развиваются в эритроцитах, в
которых избыток кислорода растворяется быстрее, чем в плазме крови. Особенно заметно патологическое
действие гипероксии на измененные эритроциты, при железодефицитной анемии, при пороках сердца и при
лечении пациентов с тяжелой ишемией. При нормобарии скорость массопереноса кислорода в ткани не меняется,
и не меняется скорость тканевого дыхания, поэтому клинического эффекта нормобарической гипероксии при
инсульте не наблюдается. Нормобарическая кислородотерапия не разрешает отек мозга. Кроме того, общее
состояние пациентов после длительной кислородотерапии значительно ухудшается, так как уменьшается
жизненная емкость легких и увеличивается внутрилегочное шунтирование.
Также слабоперспективной в лечении пациентов с мозговой гипоксией можно считать ГБО (см. выше),
которая первоначально способствует быстрому поступлению кислорода в ткани и позволяет ликвидировать
кислородную задолженность уже на первых минутах сеанса. Но после сеанса неврологический дефицит
возобновлялся, а при тяжелом инсульте быстро наступал летальный исход. В настоящее время ГБО не
-363 -
используется при широком круге заболеваний, сопровождающихся ишемией и гипоксемией так как на фоне
выраженной гипероксигенации организма клинический эффект метода непредсказуем. Только в узком диапазоне
избыточных давлений смеси кислорода и воздуха может наблюдаться восстановление кислородзависимых
функций без развития гипероксигенации и наблюдается предсказуемый и стабильный клинический эффект
гипербарии.
Баротерапия не обладает недостатками ГБО и кислородотерапии при атмосферном давлении и значительно
превосходит их по клинической эффективности.
Показания. В первую очередь данный метод применяется при заболеваниях, сопровождающихся
различными формами гипоксии, анемии, нарушениями микроцикуляции и т.д. Широкий круг показаний к
назначению баротерапии обусловлен патогенетической значимостью восстановления тканевого дыхания и
микроциркуляции при гипоксии и ишемии мозга.
1	группа - показания к экстренному применению баротерапии (по жизненным показаниям): острый
период мозгового инсульта (ишемического и геморрагического); полиорганная недостаточность; острые
постгеморрагические состояния; состояния после острой гипоксемии; отек мозга; последствия тяжелых черепно-
мозговых и спинальных травм с контузионно-дислокационым синдромом с нарушением кровообращения и
миелоишемией; ожоги; краш-синдром; интоксикации с грубым нарушением функций печени, сывороточным и
инфекционным гепатитом и др; коматозные состояния, кроме гипогликемической комы; постишемические и
диабетические гангрены; синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания.
2	группа - заболевания, при которых применение баротерапии сопровождается достоверно более
выраженным лечебным эффектом по сравнению с традиционной терапией: подострый и восстановительный
периоды мозгового инсульта; остаточные явления инсульта; гипертоническая болезнь; гипотония; вегетативно-
сосудистая дисфункция, синдром «хронической усталости»; хроническая сосудисто-мозговая недостаточность;
дисциркуляторная энцефалопатия; рассеянный склероз; боковой амиотрофический склероз; радикулоневриты;
нейромышечные дегенерации; паркинсонизм, леченный ранее препаратами L-DOPA на фоне лекарственных
каникул; атрофические корковые процессы; шейная миелопатия; язвенная болезнь; облитерирующие заболевания
нижних конечностей; синдром Рейно; постгипоксические демиелинизации с психоорганическим синдромом;
тромбоз артерий сетчатки; неврит слуховых нервов.
3	группа - заболевания, при которых баротерапия незаменима, но должна проводиться на фоне
лекарственной терапии: митохондриальные болезни; эпилепсия; психоорганические заболевания; системные
заболевания соединительной ткани; аллергические хронические заболевания кожи.
4	группа - заболевания, сопутствующие заболеваниям 1-3-й групп и требующие обязательного
назначения специфического лечения (гормонов, цитостатиков, антибиотиков): инфекционные заболевания;
пневмония; хронический и острый аднексит; почечно-каменная болезнь и хронический пиелонефрит; туберкулез;
заболевания крови острые и хронические. Лечебный эффект в этой группе пациентов обусловлен главным
образом опосредованным неспецифическим действием баротерапии на фоне восстановления защитных сил
организма.
Необходимо помнить, что широкий круг показаний к баротерапии повышает требования к квалификации
врача. Применение баротерапии требует постоянного врачебного контроля, так как только опыт и знания
специалиста позволят обеспечить получение желаемого лечебного эффекта, выбрать соответствующий режим и
сочетанную терапию.
Противопоказания. Главными противопоказаниями к назначению баротерапии являются агония;
гипогликемическая кома без введения глюкозы и коррекции минерального обмена; множественные метастазы в
мозг, непроходимость евстахиевых труб (без парацентеза); клаустрофобия.
Методика. В первую очередь, для проведения курсового лечения баротерапии необходимо точно установить диагноз и исключить
патологию, нуждающуюся в экстренном оперативном лечении. При определении показаний к назначению баротерапии, должны быть
проведены соответствующие исследования, которые позволят не только точно установить диагноз, но и объективно оценить тяжесть
состояния пациента, степень кислородной задолженности, нарушение микроциркуляции или иммунорегуляции. К таким исследованиям
относятся: традиционные клинические исследования крови и мочи, биохимия, оценка кислотно-щелочного состава крови или капнография,
ЭЭГ. При мозговом инсульте 1-й сеанс баротерапии должен проводиться незамедлительно.
Выбор лечебного режима осуществляется на основании клинической картины болезни, ее тяжести, длительности, возраста и
компенсаторных возможностей пациентов. При заболеваниях, связанных с первичным или вторичным нарушением митохондриальных
процессов, и у пожилых пациентов используется меньшее избыточное давление при обязательном применении антиоксидантов
метаболического действия, повышающих резервы митохондриального окисления.
Диапазон избыточных давлений в барокамере - до 1,1 АТА; содержания кислорода в барокамере - менее 40% (при лечении
пациентов с пневмонией, митохондриальными болезнями, эпилепсией, тяжелым инсультом желательно использование чистого воздуха в
барокамере); продолжительность сеанса -15-20 мин; количество сеансов (5-10 и более).
Режим баротерапии при прочих равных условиях обратно пропорционален величине атмосферного давления - при атмосферном
давлении 760 мм рт. ст. и выше избыточное давление в барокамере минимально, при 740 и ниже - приблизительно 1,1 АТА.
Лучше сочетать гипербаротерапию с применением антиоксидантов метаболического действия, осуществляющих транспорт
электронов в дыхательной цепи митохондрий: коэнзима Qio и пикногенола.
-364-
Применение метода требует известных практических навыков, несмотря на безопасность и кажущуюся простоту, и обязательного
контроля его эффективности. Методы контроля эффективности баротерапии одновременно используются и для выбора оптимального
лечебного режима и продолжительности курса лечения. Их можно разделить на: методы исследования функции внешнего дыхания,
дыхательной функции крови, тканевого дыхания, кровообращения и микроциркуляции, исследование функциональной активности
организма и отдельных органов (электрофизиологические, биохимические, в том числе исследование гормональной активности, и
физиологические тесты). Основными необходимыми исследованиями, позволяющими определить лечебную тактику и выбор
сопутствующей лекарственной терапии и своевременно оценить лечебный эффект баротерапии являются:
1.	Анализ газового состава крови.
Оцениваются признаки кислородного долга тканей (снижение рОг в капиллярной и венозной крови), метаболический ацидоз или
газовый алкалоз.
2.	Исследование функции дыхания и энергообмена: капнография, быстрая оксиметрия (определение процентной разницы
содержания кислорода во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе) и исследование дыхательных объемов.
3.	ЭЭГ и ЭКГ
Возможна оценка в динамике, в том числе непосредственно в барокамере.
5.	Анализ процессов СРО и ПОЛ
Определяют изменения антиокислительной активности крови по степени активации антиоксидантных ферментов (СОД, каталаза,
глютатионпроксидаза).
6.	Исследование вязкости и реологии крови.
Коррелируют с активацией процессов ПОЛ. Нормализация реологии свидетельствует о достаточном снабжении кислородом.
Гиперкоагуляция и повышение вязкости плазмы может быть следствием гипероксигенации и позволяет выявить скрытые формы
начинающейся передозировки.
7.	Иммунологические исследования
Оценка восстановления иммунорегуляции и повышения естественной иммуносупрессии, в том числе содержания естественных
киллеров.
8.	Рутинные клинические исследования крови и мочи.
9.	Биохимические методы исследования.
10.	Компьютерные исследования мозга (МРТ, КТ).
Отсутствие желаемого эффекта требует не увеличения, а снижения дозы гипербарии и контроля сопутствующей лекарственной
терапии. Так, практически все пациенты для достижения максимально возможного клинического эффекта и лечебного последействия
нуждаются в применении антиоксидантов метаболического действия (коэнзим Ою, биофлавоноиды). А некоторые лекарства наоборот,
необходимо отменить. Например при паркинсонизме необходима отмена препаратов, содержащих L-DOPA, а при гипертонии замена
препаратов, блокирующих ангиотензин-конвертирующий фермент, на 0-блокаторы или блокаторы кальциевых каналов. Также желательно
отменить на время проведения баротерапии большие дозы жирорастворимых антиоксидантов - витаминов Е, Д, А. Более того,
использование больших доз карнитина (аплегина) парентерально может вызвать возобновление неврологических симптомов,
регрессировавших при проведении баротерапии при инсульте. Это обусловлено угнетением окислительного фосфорилирования в мозге
свободными жирными кислотами, транспорт которых в клетку осуществляется карнитином. Кроме того, при использовании жирных кислот
значительно снижается дыхательный коэффициент, а значит, может восстановиться синдром гипоперфузии, ликвидированный при
баротерапии. Для полной утилизации жирных кислот требуется значительно больше кислорода, чем для глюкозы, а значит при дефиците
Ог может развиться кетоацидоз и усилиться метаболический ацидоз. Проблема сочетания баротерапии с гормонами также нуждается в
дальнейшем исследовании, так как при различных патологических состояниях сочетание с гормонами может как повысить лечебный
эффект метода, так и снизить. Например, при сосудистой или посттравматической эпилепсии часто назначаются ноотропные препараты, в
том числе церебролизин. Создается впечатление, что эффект баротерапии наблюдается вопреки сочетанной терапии, так как отмена
ноотропов и более адекватная седативная или противосудорожная терапия приводят к повышению клинического эффекта лечения.
Опыт клинического применения баротерапии показал, что для реализации оптимального эффекта метода
большое значение имеет адекватность сопутствующей фармакотерапии. В связи с этим было сформировано
новое направление, сочетающее лекарственную терапию с увеличением давления - барофармакология.
Эффекты. Эффективность метода основана на том, что особенности лечебного действия гипербаротерапии
- восстановление микроциркуляции и энергетического метаболизма, способствуют повышению эффективности и
снижению лечебной дозы и токсического эффекта многих лекарственных препаратов. Это обусловлено:
1)	улучшением доставки препарата в "locus minoris resistentence";
2)	восстановлением клеточных рецепторов на фоне восстановления энергообеспечения клетки,
обеспечивающим чувствительность клетки к нормальным регуляторным воздействиям с одной стороны, а с
другой - защиту от повреждения;
3)	ускорением обмена и выведения токсинов.
Так, при лечении нейродегенераций разработана методика применения баротерапии в сочетании с
циклоспорином А под контролем иммунного статуса. (Патент №2182013, 2002). Пока барофармакология еще не
получила широкого распространения, но исследования сочетанного действия патогенетической терапии и
баротерапии перспективны как для повышения эффективности лечения тяжелых, ранее неизлечимых
заболеваний, так и для изучения патогенетических механизмов, лежащих в основе развития этих заболеваний.
Баротерапия - действительно новая и пока неизвестная широкому кругу врачей методика, но выраженный
клинический эффект и патогенетическая направленность метода при ишемии мозга несомненно сделают
баротерапию общедоступной. Дальнейшее изучение механизмов действия баротерапии при различных
патологических состояниях может расширить клинические перспективы использования метода.
-365 -
Локальная гипербаротерапия
Эта группа методов основана на воздействии факторов повышенного давления на отдельные органы и
участки тела.
Локальная гипербарическая оксигенация
Локальную ГБО проводят при необходимости для отдельных конечностей.
Эффекты. Пульсирующее давление стимулирует кровообращение и уменьшает отек. При этом
происходит увеличение концентрации кислорода непосредственно в зоне повреждения тканей, в которых
выражена тканевая гипоксия. При хронических, незаживающих открытых ранах кислород увеличивает синтез
коллагена, усиливает работу лейкоцитов, фибробластов, образование сосудов в регенерируемой ткани.
Преимуществом локальной гипербарической оксигенации являются низкая стоимость и отсутствие системной
кислородной токсичности.
Показаниями к данному методу являются:
-	тканевая гипоксия, развивающаяся при хронических ранах, диабетических повреждениях кожи, венозном
застое, трофических язвах, постхирургических инфекциях, состояниях после ампутаций, отморожениях и ожогах;
-	открытые раны II, III, IV степени;
-	глубокие язвы с открытыми сухожилиями и костями.
Оборудование. Используют портативные барокамеры типа «Нурег Вох» (рис 4.12).
Рис. 4.12. Портативная
барокамера «Нурег Вох».
Методика: В портативной барокамере создается пульсирующее повышенное давление
медицинским кислородом от 10 до 60 мм.рт.ст с периодичностью от 1 до 3 минут и
длительностью одного сеанса 60-90 минут. Длительность лечения определяется
эффективностью метода и может составлять от 3 до 15 сеансов.
Также эффекты локального увеличения давления часто используются
при вспомогательной вентиляции легких в терапии различных легочных
заболеваний. При этом лечебное воздействие на дыхательные пути
воздушной смесью под повышенным атмосферным давлением может
осуществляться двумя способами.
В первом случае воздействие смесью под повышенным давлением
осуществляется в конце выдоха (вентиляция с положительным давлением
к концу выдоха (ПДКВ, или PEEP - positive end-expiratory pressure)).
Эффекты. Биофизические эффекты этого метода связаны с
повышением градиента давлений воздуха между дыхательными путями и
альвеолами, что влечет за собой открытие пор Кона и каналов Ламберта
(коллатеральная вентиляция в обход обтурированных бронхов и
ателектазных участков легких), увеличение удаляемой мокроты и восстановление проходимости бронхиол,
расправление ателектазов. ПДКВ уменьшает содержание воды в легочном интерстиции и за счет сужения
альвеолокапиллярной мембраны увеличивает газовый массоперенос и восстанавливает нарушенные вентиляционно-
перфузионные соотношения.
Показания. Лечебные эффекты метода используют при хронической обструктивной болезни легких,
респираторном дистресс-синдроме, аспирационном синдроме, при ателектазе, отеке и эмфиземе легких, при легкой
бронхиальной астме и фиброзирующем альвеолите (синдроме Хаммена-Рича).
Оборудование. Осуществляется при помощи водяного затвора (выдох осуществляется в трубку, опущенную в
емкость с водой), дозируемых пружинных, магнитных и электронных однонаправленных клапанов аппаратов для
РЕЕР-терапии (РЕСТЕР, BREAS и др.).
Методика. Достигается избыточное давление в дыхательных путях на выдохе 5-10 см вод. ст. Проводят 10-12 ежедневных процедур
продолжительностью 15-20 мин.
В другой модификации метода воздействие смесью под повышенным давлением осуществляется непрерывно
(вентиляция с непрерывным положительным давлением (СРАР)) (рис. 4.13).
Эффекты. Биофизические эффекты вентиляции с непрерывным положительным давлением аналогичны
таковым при использовании режима ПДКВ, однако при этом обеспечивается инспираторная поддержка давлением,
что облегчает работу дыхательных мышц, восстанавливает объем вентиляции и нормальный газообмен, т.е. методика
особенно эффективна при рестриктивных поражениях легких и ослаблении дыхательной мускулатуры. Увеличить
эффективность данного метода можно использованием кислородно-гелиевой смеси. Лечебные эффекты -
бронходренирующий, муколитический, рекомпрессионный, нормализующий вентиляционно-перфузионные
соотношения, облегчающий работу дыхательной мускулатуры.
-366-
Рис. 4.13. Спонтанное дыхание с постоянным положительным давлением по Мартину-Буйеру.
Показания. Используют при пневмонии, респираторном дистресс-синдроме, обструктивном ночном апноэ,
пневмофиброзе и пневмокониозе, при нейрогенных и миогенных нарушениях биомеханики дыхания.
Оборудование. Используют откликающиеся респираторы аппаратов для СРАР-терапии (Companion, Puritan
Bennett, BIPAP S/T D, CP90, DP90, PV10, PV101, PV102 Plus, PV403 и др.)
Методика. Достигается избыточное давление в дыхательных путях на вдохе 15-20 мм вод. ст. В роде случаев при выраженных
рестриктивных нарушениях давление на выдохе снижают на 3-5 мм вод. ст. и сочетают с длительной малопоточной оксигенацией. Проводят ID-
15 ежедневных процедур продолжительностью 30-120 мин.
Существует еще две разновидности дыхательной терапии, использующих воздушное сопротивление в качестве
фактора воздействия.
Осцилляторная модуляция дыхания (интрапульмональная перкуссионная вентиляция) — лечебное
воздействие колебаний воздушного потока на дыхательные пути больного.
Эффекты. Биофизические эффекты связаны с изменением аэродинамики воздушных потоков, раздражением
поперечными механическими волнами механорецепторов респираторного тракта, приводящим к увеличению частоты
колебаний бронхиальных ресничек и увеличению мукоцилиарного клиренса, со снижением вязкости мокроты и
повышением проходимости дыхательных путей. Улучшение конвекции газовых потоков и увеличение скорости
диффузии газов через аэрогематический барьер приводят к восстановлению нарушенного газообмена.
Лечебные эффекты метода - бронходренирующий, муколитический, рекомпрессионный.
Показания. Применяют при хронической обструктивной болезни легких, муковисцидозе, после перенесенной
пневмонии.
Оборудование. Используют аппараты «Спирон-601», «Ассистент», IPV-2/Bird, VDR/Bird, IMP-2, а также IPV-
насадки на небулайзеры и флаттеры.
Методика. Потоки атмосферного воздуха или кислорода объемом до 30 мл подают в импульсном режиме с частотой 3-5 имп./с при
соотношении фаз вдоха и выдоха 1:2. Проводят 5-6 процедур через день продолжительностью 15-20 мин.
Побудительная спирометрия - лечебное применение тренажеров, обеспечивающих дозированное
сопротивление воздушному потоку в дыхательных путях больного на вдохе.
Эффекты. Биофизические эффекты связаны с тренировкой дыхательной мускулатуры, ликвидацией
дистелектазов и нормализацией вентиляционно-перфузионные соотношения.
Показания. Метод эффективен после перенесенных торакальных операций.
Оборудование. Используют специальные тренажеры, состоящие из прозрачного градуированного цилиндра с
легким шариком внутри.
Методика. Больной, вдыхая через цилиндр и отслеживая высоту подъема шарика, регулирует развиваемое усилие. Процедуры
дозируются по степени утомления пациента и времени упражнений. Проводят 5-6 процедур в день по 5-6 вдохов каждая в течение 7-9 дней.
Маневр Вальсальвы также можно отнести к локальной гипербаротерапии. Он представляет собой локальное
повышение давления в легких и среднем ухе, которое осуществляется самим человеком и используется не только в
водолазной практике, при подъеме на высоту или полете на самолете, но и при диагностике ряда заболеваний.
В средние века этим методом пользовались для выдавливания гноя из среднего уха при отите.
Эффекты связаны с повышением внутрилегочного давления до 30-50 мм.рт.ст., что влечет за собой повышение
давления в воздухоносных полостях, сообщающихся с полостью носоглотки и легких, а также повышением давления
в венозном русле.
Показания. Используют для определения проходимости евстахиевых труб, для выявления 1-3 степени
проходимости и в этой связи годности человека для работы водолазом, летчиком, космонавтом, кессонщиком, а также
дня занятий подводным спортом или дайвингом. Является эффективным для уравнивания давления в воздухоносных
полостях с окружающим давлением при резком изменении барометрического давления при водолазных спусках или
взлете и посадке самолета. Считается третьим по эффективности приемом для снятия приступа пароксизмальной
тахикардии при обследовании и диагностике состояния и функционирования клапанного аппарата бедренной вены
-367-
ультразвуковым методом.
Наиболее эффективный прием - проба Чермака - Геринга (надавливание на каротидный синус), далее Ашнера - Даньини (надавливание
на глазные яблоки).
Является также простейшим методом симпатической стимуляции, сопровождающейся тахикардией и
периферической вазоконстрикцией.
Методика. Проводится форсированный, удлиненный до 3-6 секунд выдох при закрытом рте и зажатом (пальцами или носовыми
зажимами) носе. Если при спокойном натуживании в правом и левом ухе раздаются щелчки, т.е. давление в среднем ухе уравнивается с
наружным, то проходимость евстахиевых труб достаточная для погружений под воду и полетов на самолете.
Заключая данную главу нужно отметить, что как и в других медицинских дисциплинах, границы баротерапии
не всегда четко очерчены, но представленные методы и направления в той или иной степени несут в себе черты и
характеристики, свойственные этому разделу терапии - воздействию измененного давления, или при неизменном
давлении увеличению парциального давления компонентов дыхательной газовой смеси. Как уже было сказано,
особенно интересны в этом отношении инертные, благородные газы - разбавители кислорода в лечебных
дыхательных газовых смесях. Их применению в лечебной практике, нормированию и перспективам использования
посвящена следующая глава нашей книги.
Литература к главе БАРОТЕРАПИЯ
1.	Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных.
Под ред. Кулешова В.И. - СПб.: Изд. ВМедА, 2003. 115 с.
2.	Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных.
Под ред. Мясникова А.А. - СПб.: Альта, 2006. 109 с.
3.	Гипербарооксигенотерапия. Под ред. Ратнера Г.Л. - Куйбышев: Волжская коммуна, 1970. 231 с.
4.	Гипербарическая фармакология: фармакология гипероксических состояний / Мухин Е.А.,
Кептя Э.Б., Николай С.Л. и др. - Кишинев: Штиница, 1985. 120 с.
5.	Гипербарическая терапия в военно-медицинской практике. Под ред. Ермакова Е.В.
- М.: Военное издательство, 1986. 300 с.
6.	Гусев Е.И., Казанцева Н.В. Роль гипербарической терапии (баротерапии) в комплексном лечении
ишемии и гипоксии мозга. - М.: Изд. НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН, 1999. 72 с.
7.	Жданов Г.Г., Зильбер А.П. Реанимация и интенсивная терапия. - М.: Академия, 2007. 294 с.
8.	Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и
реабилитации. - М.: Медицина, 1988. 352 с.
9.	Михайличенко П.П., Ахмедова Л.А., Задорожников В.В. Вакуумный массаж, диагностика, лечение,
профилактика болезней, долголетие. - СПб.: Диалект, 2007. 231 с
10.	Петровский Б.В., Ефуни С.Н. Основы гипербарической оксигенации. - М.: Медицина, 1976. 346 с.
11.	Руководство к практическим занятиям по физиологии подводного плавания. Под ред. Кулешова
В.И. - СПб.: Изд. ВМедА, 1999. 213 с.
12.	Руководство по гипербарической оксигенации (теория и практика клинического применения) /
Аксельрод А.Ю., Ашурова Л.Д., Бажанов Н.Н. и др. / Под ред. Ефуни С.Н. - М.: Медицина, 1986.416 с.
13.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Водолазные спуски до 60 метров и их медицинское
обеспечение - М.: Слово, 2003. 696 с.
14.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Глубоководные водолазные спуски и их медицинское
обеспечение. Том I. - М.: Слово, 2003. 592 с
15.	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Демчишин М.Д. Глубоководные водолазные спуски и их
медицинское обеспечение. Том II - М.: Слово, 2004. 722 с.; Том III - М.: Слово, 2005. 536 с.
16.	Техника и методики физиотерапевтических процедур. Под ред. Боголюбова В.М. - М.: Медицина,
1983. 351 с.
17.	Тюрин В.И. Пожары в водолазных и лечебных барокамерах и их профилактика
- СПб.: Изд. ВМедА, 1998. 42 с.
-368-
V. ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ.
«Если больному после разговора с врачом
не стало легче, то это не врач».
В.Бехтерев
Раздел 1. Принципы создания лечебных искусственных дыхательных газовых смесей и их
применения в медицинской практике
В последнее время на первый план выходит необходимость поиска новых методов и технологий
немедикаментозного лечения и профилактики различных патологических состояний. К перспективным
технологиям данного направления относятся методы лечения с использованием лечебных искусственных
дыхательных газовых смесей и сред, содержащих индифферентные газы.
Как уже было сказано в главе БАРОФИЗИОЛОГИЯ, индифферентные газы и кислород обладают широким
спектром биологического действия. Изменяя парциальное давление газов и их состав в дыхательной среде и
специальных дыхательных смесях, можно целенаправленно использовать эти эффекты и разрабатывать новые
немедикаментозные средства и методы оздоровительного и лечебного воздействия на организм человека, а также
повышать безопасность пребывания человека в измененных условиях среды (особенно в водолазном деле,
авиакосмических, подводных, подземных и других специальных гермообъектах, а в будущем, при жизни и работе
В связи с этим очевидно, что основными
направлениями в этой области являются:
1.	Исследование	механизмов
биологического действия газов-разбавителей
кислорода при различном давлении,
температуре, содержании кислорода в газовой
смеси, длительности или периодичности
воздействия.
2.	Разработка различных методов лечения,
реабилитации и профилактики с использованием
медицинских газов и лечебных дыхательных
газовых смесей на основе открытых эффектов,
разработка эффективных технологий получения
и поставки этих газов и смесей, создание
специальной аппаратуры и оборудования для
безопасного использования лечебных
дыхательных газовых смесей и сред.
3.	Целенаправленное	применение
искусственных дыхательных газовых смесей на
основе инертных газов-разбавителей кислорода,
с добавками физиологически активных газов в
условиях нормального, пониженного или
повышенного барометрического давления в
производственной деятельности, связанной с
работой человека в экстремальных условиях, в
создании различных гермообъектов для защиты
его от вредного воздействия агрессивных
факторов внешней среды, и использования в
лечебной практике (для анестезии и борьбы с
болевым шоком, терапии заболеваний
центральной нервной системы, дыхательной и
сердечно-сосудистой систем, реабилитации при
психофизических перегрузках и синдроме
хронической усталости, долговременного
хранения клеток, тканей и органов человека,
ведения управляемого искусственного гипобиоза, высоко- и низкотемпературного мезо- и анабиоза).
Примером успешной реализации всех этих направлений может служить сотрудничество ГНЦ РФ-ИМБП
РАН, ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН, ООО «Акела-Н» и ЦКБ РАН (рис. 5.1).
в искусственной, рукотворной атмосфере других планет).
Медицинская технология:
€Ъ+ Инертные газы - новый класс лекарственных веществ
Центр.игкна<" стиничесгд i Г^тьъица РАН
г. Москва, www.med-ran.ru,
тел.+7-495-427-7211, 101-3474
Государ*генный н-птгнмЛ центр -
Институт медико-биологических проблем РАН
г. Москва, www.imbp.ru
телЛфакс. +7-495- 571-1403
• фундаментальные и прикладные исследования по
нлк&ммы сдико-биолятсск.'и «ширма
барофизиологии и водолазной медицины,
- разработка новых медицинских технологий;
- обучение врачей новым метолдм >ечення на базе
института повышения квалификации ФМБА.
Mr teHNMCkwr тежм.иогмм.
- клинические «м. аесошлмя и апро(м
новых медицинских технологий;
- спцио> р ое и поликлиническое лечение с
применением новых медицинских технологий'
имаплекснос обследование и диагностика
ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН»
г. Химки, Московская обл., www.skbeo.ru
тел. +7-495-575-3249, факс. +7-495-572-32-87
- создание ового класса медицинсмй техники.
- комплексное инженерно-техническое оснащение
и мании, спасе м>и транспортировки >. i* ию*
дайверов, подводников;
- научная аппаратура и штатные средства обеспечения
пилотируемых полетов-
серийное изготовление разработанных изделии
ООО «Акела-Н»
г. Химки,, Московская обл.
www.akela.ruwww.ksemed.ru
Тел.+7-498-691-0171, факс.+7-495-571-0151
- производство и поставка газов медицинского
назначения: фярм ^ <>»мого лекарственного средства
«КссМед- а (ксенон медицинский) дыхательных
гаШьа смесей -ГслиОксА», «КсенОксА- итд.;
- производство и поставка ксеноновой карими*
пристаикм КНП-01
Рис. 5.1. Разработка и реализация медицинских технологий с
применением инертных газов.
-369-
В основе разработки и применения лечебных дыхательных газовых смесей лежат три основных принципа:
1 принцип. Смеси являются дыхательными, т.е. в их составе обязательно присутствует кислород -
физиологически незаменимый газ, который в зависимости от содержания в организме вызывает биологические
эффекты от поддерживающего жизненные процессы и стимулирующего до токсического действия, не
совместимого с жизнью, при высоких парциальных давлениях.
ВНИМАНИЕ!!!
Дыхание медицинскими или любыми другими газовыми смесями, в составе которых нет
КИСЛОРОДА, или в объеме его менее 8%, - КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ!!!
Уже 3-4 глубоких вдоха любым газом или газовой смесью БЕЗ КИСЛОРОДА вызывают
ОСТРУЮ ГИПОКСИЧЕСКУЮ ГИПОКСИЮ МОЗГА и следующую за этим ПОТЕРЮ
СОЗНАНИЯ, а продолжение дыхания любым газом или газовой смесью без кислорода через 5-7
минут вызывает изменения в клетках головного мозга, не совместимые с жизнью!!!
ОТСУТСТВИЕ КИСЛОРОДА в лечебной дыхательной газовой смеси или среде является
единственным общим ПРОТИВОПОКАЗАНИЕМ к применению данной смеси и ПРЕСТУПНЫМ
НАРУШЕНИЕМ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ!!!
Кратко напомним о физиологическом действии кислорода на организм человека.
При содержании кислорода от 19 до 14% проявляются следующие признаки уменьшения его
содержания: дыхание становится глубоким, пульс учащенным, включаются компенсаторные механизмы
кислородообеспечения тканей (увеличение количества эритроцитов, стимуляция эритропоэза, синтеза
гемоглобина и т.д.), при этом может происходить постепенное ослабление внимания и ясности сознания,
возможно, некоторое нарушение мышечной координации. По мере увеличения времени пребывания в таких
условиях в период адаптации негативные явления нарастают, а на 4-6 сутки, как правило, организм
приспосабливается к этим условиям.
При содержании кислорода от 14 до 10% в течение нескольких минут выраженных негативных явлений
не наблюдается за счет включения резервных возможностей организма. При длительном (часы и более)
пребывании в такой среде развивается «горная болезнь», возможна потеря сознания, нарушается правильность
суждений и чувствительность, снижается чувство боли, наблюдается быстрая утомляемость и чувство
недомогания, физическая работоспособность резко снижена, нарушается регуляция водно-солевого обмена,
возможны отеки, адаптируются через несколько суток только хорошо тренированные или эволюционно
приспособленные организмы.
При содержании кислорода от 10 до 6% развиваются острые симптомы «горной болезни», возможна
тошнота и рвота, теряется способность к активной мышечной деятельности, нарастают явления дыхательной, а
затем и сердечно-сосудистой недостаточности, при этом часто развиваются необратимые мозговые
расстройства.
При содержании кислорода менее 6% наблюдается выраженная дыхательная и сердечно-сосудистая
недостаточность, формируются патологические формы дыхания (см. Приложение 6), проявляются
конвульсивные движения, наступает прекращение дыхания, при этом остановка сердца возможна через
несколько минут.
При отсутствии кислорода во вдыхаемых газах через 30-40 секунд развивается острая гипоксическая
гипоксия мозга (аноксия), без каких-либо симптомов наступает потеря сознания, а затем смерть.
Однако кислород - газ, без которого невозможна жизнь, - в чистом виде и при повышенном парциальном
давлении становится ядом и также может привести к летальному исходу.
При содержании кислорода 100% в среде он становится сильным ядом общего токсического действия,
уже после 24-72-часового дыхания в легких развиваются воспалительные явления, нарушается кровообращение,
при дальнейшем пребывании может развиться отек легких.
При парциальном давлении кислорода более 3 кг/см2 проявляется выраженное нейротоксическое
действие на ЦНС и через 10-20 мин зачастую внезапно возникают судороги, человек теряет сознание и может
наступить летальный исход.
2й принцип. В качестве компонентов смесей используются разбавители кислорода, не поддерживающие
аэробную жизнь: а) индифферентные (азот, гелий, аргона, ксенон, криптон, неон, водород и т.д.), вызывающие в
организме эффекты от физиологических реакций различных систем до общей анестезии; б) биологически
активные газы в концентрации, не превышающей предельно допустимой концентрации (двуокись углерода,
моноокиси азота, углерода и пр.), которые прямо участвуют в регуляции всех функций организма.
-370-
ВНИМАНИЕ!!!
Биологически активные газы (СО, СО2, NO, СН4 и т.д.) с превышением ПДК проявляют
токсичность, которая может привести к летальному исходу.
Отравления инертными газами не существует!
На производстве известны случаи гибели людей, работающих с жидким азотом и гелием. Однако это
связано не с действием индифферентного газа, а с асфиксией при отсутствии кислорода. При газификации этих
газов из жидкого в газообразное состояние грубо нарушалась техника безопасности, люди попадали в облако
утекающих из емкости чистых газов без кислорода и попросту задыхались. Хотя эти случаи и оформлялись как
смерть на производстве от действия азота или гелия, правильно они должны квалифицироваться как смерть от
асфиксии.
Наиболее эффективным вариантом применения дыхательных газовых смесей, содержащих
индифферентные газы, является интервальное воздействие. Это легко объясняется с точки зрения гипотезы о
«газовом молекулярно-клеточном массаже», выдвинутой сотрудниками Института медико-биологических
проблем (ГНЦ РФ-ИМБП РАН). Суть явления заключается в периодическом процессе диффузии в тканях
организма молекул индифферентных газов при дыхании газовыми смесями. Периодически сменяющиеся
процессы сатурации и десатурации тканей, в которых происходит физико-химическое взаимодействие
диффундирующих молекул разных индифферентных газов с мембранами клеток, вызывают целый ряд
физиологических сдвигов. Изменяется осмотическое давление, порог возбудимости клеток, микроциркуляция,
что в конечном итоге может привести к повышению резистентности организма (Григорьев А.И., Павлов Б.Н.,
Логунов А.Т., 2001). Получен патент на изобретение № 2232013 «Способ воздействия газовых смесей на
организм», а также патент на изобретение № 2146536 «Способ подготовки и подачи лечебных газовых смесей
и устройство для его осуществления».
Зй принцип. Кислород и дыхательные газовые смеси, вводимые в организм с целью проведения всех видов
профилактики, лечения и реабилитации, должны быть сертифицированы как лечебные дыхательные газовые
смеси, произведены аттестованными предприятиями в соответствии с техническими условиями (ТУ) на
медицинские газы и медицинские газовые смеси, их применение обязательно должно быть нормировано
медицинскими технологиями и методиками, на них должны быть оформлены соответствующие
фармакологические статьи.
ВНИМАНИЕ!!!
Применение для дыхания технических или несертифицированных ЛДГС может привести к
интоксикации вредными веществами или кислородному голоданию.
Раньше в водолазном деле, медицине и т.д. использовали технические газы высокой чистоты (например,
гелия марки А по ТУ 51-940-80, азота газообразного технического сорт 1 по ГОСТ 9293-74, аргона газообразного
сорт высший по ГОСТ 10157-79 и др.), при этом сохранялась возможность интоксикации человека газами, не
предназначенными для дыхания и лечения. На сегодняшний день организовано промышленное производство и
разработаны технические условия для медицинских газов, лечебных и дыхательных газовых смесей на их основе,
которые используются в медицине катастроф и экстремальных состояний, здравоохранении, а также для создания
искусственных газовых сред в обитаемых гермообъектах. Работы по разработке ТУ, сертификации и
производству новых медицинских газовых смесей постоянно продолжаются по мере обнаружения новых свойств
и перспектив применения инертных газов. Всё это позволило устранить саму возможность нанесения вреда
здоровью человека из-за некачественного продукта.
Раздел 2. Производство, сертификация и стандартизация медицинских газов и лечебных
искусственных дыхательных газовых смесей
Производство. На основании ФЗ от 8.08.2001 года №128-ФЗ «О лицензировании отдельных видов
деятельности» производство лекарственных средств является лицензируемым видом деятельности.
Промышленное производство МГ и ЛДГС осуществляется на специализированном оборудовании и в
особых помещениях в соответствие с основными требованиями «Правил производства и контроля качества
лекарственных средств» (GMP), соответствующими приложениями, фармакопейными требованиями, которые
гарантируют, что производство и контроль продукции ведется в соответствии с требованиями стандартов
качества и спецификации на продукцию, а также требованиями лицензии на производство. Ежегодно орган по
сертификации газовой продукции обязан проводить инспекционный контроль сертифицированной продукции в
соответствии с Программой инспекционного контроля и «Правилами проведения сертификации химической
продукции», утвержденными Постановлением Госстандарта РФ № 61 от 03.12.99.
-371 -
Особенности производства медицинских газов
1.	Нерасфасованные газы, предназначенные для медицинского применения, производят путем химического синтеза или получают
из природных источников, при необходимости, с последующей очисткой. Для сжатых газов максимальное теоретическое
значение содержания примеси при давлении наполнения 200 кгс/см2 должно составлять не более 500 ррт или эквивалентные
значения для других величин давления наполнения.
2.	Выпуск каждого МГ должен осуществляться в соответствии с его спецификацией, установленной в ТУ (технических условиях), с
обязательными испытаниями газа на его подлинность, количественное содержание и, при необходимости, на содержание воды.
Помимо этого, каждый МГ должен испытываться на соответствие всем фармакопейным требованиям с интервалами,
достаточными для гарантии постоянного соблюдения этих требований.
3.	Необходимо проводить соответствующие проверки, подтверждающие заполнение баллонов. Одним из показателей того, что
баллон наполняется надлежащим образом, может служить ощущение тепла при легком прикосновении к внешней оболочке
баллона (контейнера) в ходе наполнения. Каждый наполненный баллон перед опломбированием для контроля первого вскрытия
должен проходить испытание на герметичность с использованием соответствующего метода.
Особенности производства лечебных газовых смесей
1.	Если ЛГС готовят путем смешивания в баллоне двух или более различных газов из одного и того же распределительного
коллектора, то при каждом цикле работы коллектора следует испытывать содержимое как минимум одного баллона на
подлинность и количественное содержание всех компонентов газовой смеси и, при необходимости, на содержание воды, а также
на правильность соотношения газов в смеси.
2.	Если баллоны наполняют по отдельности, то каждый баллон следует испытывать на подлинность и количественное содержание
всех компонентов газовой смеси, и, по меньшей мере, один баллон из каждого непрерывного цикла наполнения надо испытывать
на правильность соотношения газов в смеси.
3.	Если газы смешиваются на линии перед наполнением (например, смесь NO / Ог), то требуется постоянный анализ фасуемой
смеси.
4.	Если в баллон (контейнер) фасуют более одного газа, то процесс наполнения должен обеспечивать правильное смешивание
газов в каждом баллоне и полную гомогенность смеси технологически (динамическим смешиванием, механическим
перемешиванием, временной выдержкой).
Требования к упаковке для МГ и ЛГС
Баллоны для МГ должны подвергаться техническому освидетельствованию периодически в процессе эксплуатации в соответствии
с Правилами Госгортехнадзора РФ ПБ 03-576-03 и должны соответствовать установленным техническим спецификациям. После
наполнения вентили или клапаны следует пломбировать для контроля первого вскрытия. Для обеспечения адекватной защиты против
загрязнения предпочтительно, чтобы баллоны были снабжены клапанами удерживания остаточного давления. Баллоны должны быть
предназначены для одного конкретного газа или смеси газов. Каждый баллон должен быть промаркирован и иметь цветовой код в
соответствии с Техническими условиями и Правилами Госгортехнадзора РФ ПБ 03-576-03.
Особенности хранения и транспортировки МГ и ЛГС
1.	Все операции по транспортировке сжиженных газов из места первичного хранения, включая проведение контроля перед
транспортировкой, следует осуществлять в соответствии с письменными методиками, разработанными для предотвращения
любого загрязнения.
2.	Баллоны с газом следует хранить в специально отведенном месте и предохранять от воздействия экстремальных температур.
Зоны хранения должны быть чистыми, сухими, хорошо проветриваемыми и в них не должно храниться горючих материалов с
тем, чтобы сохранить баллоны чистыми до момента их использования.
3.	Порядок хранения должен предусматривать раздельное хранение баллонов с различными газами, полных и пустых баллонов, а
также обеспечивать порядок оборота запасов согласно дате поступления продукции на склад («первым поступил — первым
выдан»),
4.	Баллоны с МГ и ЛДГС (сжатыми газами) - сосуды под давлением 15-20 МПа (150-200 кгс/см2) - требуют осторожного обращения:
их нельзя бросать, нагревать, оставлять на открытых площадках, так как при сильных ударах и нагревании свыше 60 °C они
могут разорваться и травмировать окружающих.
5.	Во время транспортировки газовые баллоны (контейнеры) должны быть защищены от неблагоприятных погодных условий.
Особые условия хранения и транспортировки должны соблюдаться для газовых смесей, в которых при замораживании
происходит разделение.
Указания по эксплуатации МГ и ЛДГС
При эксплуатации баллонов находящийся в них газ запрещается срабатывать полностью. Остаточное давление МГ и ЛДГС в
баллоне, предназначенном для повторного заполнения, должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2). Подготовленный под заполнение
баллон должен быть заполнен МГ и ЛДГС до давления не менее 0,5 МПа (5,0 кгс/см2).
Сертификация и стандартизация. Медицинские газы и лечебные газовые смеси в соответствии с
Законами РФ № 86-ФЗ «О лекарственных средствах» от 22.06.1998 г. и №184-ФЗ «О техническом
регулировании» от 27.12.2002г., относятся к лекарственным средствам (ЛС). Такие газы следует рассматривать
как фармакологически активные субстанции (ФАС) или как нерасфасованные лекарственные средства.
В Государственный реестр лекарственных средств РФ включены как ЛС:
-	Кислород газообразный технический и медицинский по ГОСТ 5583-78,
-	Кислород жидкий технический и медицинский по ГОСТ 6331-78,
-	Ксенон медицинский по ТУ 2114-005-39791733-2002 (ВФС 42-2891 -97),
-	Азота закись (азота гемиоксид) сжиженная медицинская по ФС 422926-99.
-372-
Фармакопейными препаратами из них являются только ксенон медицинский и азота закись (азота
гемиоксид) сжиженная медицинская. В настоящее время разрабатываются фармакопейные статьи предприятий
на «Кислород газообразный медицинский» и «Кислород жидкий медицинский». Перечень применяемых МГ и
ЛГС намного шире.
МГ, внесенные в Государственный реестр лекарственных средств РФ, подлежат обязательной
сертификации в соответствии с Законом РФ «О сертификации продукции и услуг» и Постановлением
Правительства РФ от 13 августа 1997 г. №1013 «Об утверждении перечня работ и услуг, подлежащих
обязательной сертификации».
Перечень документов для предоставления в органы Госстандарта РФ
Заключение и согласование с М3 и СР РФ на выпуск ЛС - медицинских газов или газовых смесей
(газов, для медицинского применения)_______________________________________________________
Регистрационные свидетельства предприятия, устав (первые листы)____________________________
Регламент (выписка из регламента) на выпуск продукции в соответствии с НТД.________________
Справка о рекламациях______________________________________________________________________
Справка о статистике выпуска продукта______________________________________________________
Лицензия на производство продукта__________________________________________________________
Паспорт безопасности предприятия___________________________________________________________
Перечень и график поверки приборов контроля по ТУ (ГОСТ)___________________________________
Акт СЭС (Гигиеническое заключение региональной СЭС)________________________________________
Копию аттестата на лабораторию (аккредитация лаборатории в Госстандарте)___________________
Свидетельство Госгортехнадзора и др .лицензии._____________________________________________
Объемы производства________________________________________________________________________
Паспорт качества на продукцию______________________________________________________________
Паспорт безопасности веществ и материалов по ТУ (ГОСТ)_____________________________________
Технические условия на продукцию___________________________________________________________
Инструкцию на выпуск продукции
Ниже представлен реестр технических условий (ТУ) на медицинские газы и лечебные дыхательные газовые
смеси, разработанных ООО «Акела-Н» совместно с ГНЦ РФ-ИМБП РАН, по состоянию на июнь 2007 г.:
Обозначение	Наименование	Дата введ-я
ТУ 2114 - 005 - 39791733 - 2002	Ксенон медицинский	01.05.02
ТУ 2114 - 007 - 39791733 - 2002	Криптон газообразный медицинский	15.11.03
ТУ 2114 - 008 - 39791733 - 2003	Гелий газообразный медицинский	15.11.03
ТУ 2114 - 026 - 39791733 - 2007	Лечебная дыхательная газовая смесь «ГелиОксА» (кислородно-гелиевая)	15.01.07
ТУ 2114 - 010 - 39791733 - 2003	Аргон газообразный медицинский	15.11.03
ТУ 2114 - 027 - 39791733 - 2007	Лечебная дыхательная газовая смесь «КсенОксА» (кислородно-ксеноновая)	15.01.07
ТУ 2114 - 028 - 39791733 - 2007	Лечебная дыхательная газовая смесь «КрипОксА»	15.01.07
ТУ 2114 - 012 - 39791733 - 2003	Диоксид углерода газообразный медицинский	15.11.03
ТУ 2114 - 013 - 39791733 - 2003	Лечебная дыхательная газовая смесь «Трингалит»	15.11.03
ТУ 2114 - 020 - 39791733 - 2005	Азот газообразный медицинский	15.11.05
ТУ 2114 - 021 - 39791733 - 2005	Лечебная дыхательная газовая смесь «Карбоген» (газовая смесь кислорода и диоксида углерода)	15.12.05
ТУ 2114 - 022 - 39791733 - 2005	Лечебная дыхательная газовая смесь «Нитрокс» (кислородно-азотная смесь)	15.12.05
ТУ 2114 - 023 - 39791733 - 2005	Лечебная дыхательная газовая смесь «Аргокс» (кислородно-аргоновая смесь)	15.12.05
ТУ 2114 - 024 - 39791733 - 2005	Воздух синтетический медицинский «АэроМед»	15.12.05
ТУ 2114 - 025 - 39791733 - 2005	Кислород газообразный медицинский	15.11.05
В Приложении 9 в качестве примера представлены ТУ на лечебную дыхательную газовую смесь
«КрипОксА».
-373-
Раздел 3. Применение лечебных дыхательных смесей, содержащих гелий
Эффекты подогретых КГС
Использование гелия в дыхательных газовых смесях обусловлено физиологическими эффектами,
связанными с его физическими свойствами, изложенными в главе БАРОФИЗИОЛОГИЯ. Данные эффекты
характерны для КГС любой температуры, однако вследствие высокой теплопроводности гелия, зона комфортной
температуры гелийсодержащей среды выше обычных значений и меньше по диапазону. Для предупреждения
переохлаждения (особенно верхних дыхательных путей), которое происходит при дыхании смесью комнатной
температуры, необходимо подогревать кислородно-гелиевую дыхательную газовую смесь. При этом,
значительный подогрев кислородно-гелиевой смеси (КГС) вызывает усиление имеющихся эффектов: улучшение
газообмена, нормализацию газового состава крови и кислотно-щелочного равновесия, уменьшение работы
дыхательной мускулатуры и оптимизацию деятельности дыхательного центра. При дыхании подогретой КГС
возрастает кровенаполнение легочных капилляров, т.е. увеличивается минутный кровоток через легкие.
Подобное увеличение кровотока можно наблюдать и в других органах (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Биомикроскопия сосудов коньюктивы глаза а) до дыхания кислородно-гелиевой смесью,
б) после периодического дыхания подогреваемой гипоксической кислородно-гелиевой смесью.
Кроме того, за счет увеличения температуры возникают дополнительные физиологические эффекты:
1. За счет разной теплоемкости и теплопроводности ДГС возможно различное распределение температуры
в дыхательных путях и разное количество тепла, передаваемого от ДГС в тело человека. Как следствие,
распределение температуры по различным участкам тела может быть различным. Это различие теплового
состояния, определяемое исключительно физическими процессами, - тепловой эффект первого рода.
2. Изменение распределения температуры тканей может воздействовать на рецепторы и вызывать
различные регуляторные, рефлекторные реакции - температурные эффекты второго рода, к которым можно
отнести:
1) тепловую дилятацию бронхов;
2) тепловую дилятацию сосудов малого круга кровообращения.
Эти явления можно объединить в сложный, многоуровневый рефлекс увеличения микроциркуляции при
теплогелиевом воздействии на рецепторы дыхательной и сердечно-сосудистой систем. (Рис. 5.3).
Рис. 5.3. Поверхностная температура кожных покровов спины и кисти левой руки через 1-2 минуты после
начала дыхания: а) воздухом комнатной температуры, б) воздухом, подогретым до 56-60 °C,
-374-
Рис. 5.3. (продолжение) в) кислородно-гелиевой смесью комнатной температуры,
г) кислородно-гелиевой смесью подогретой до 56-60 °C.
Использование КГС в бронхолегочных заболеваниях.
Поскольку гелий нормализует функции дыхательного центра и снижает работу дыхательной мускулатуры,
он широко используется в терапии заболеваний органов дыхания: хронической обструктивной болезни легких,
бронхиальной астмы и т.д.
Кроме того, возможность применения влажной или сухой смеси расширяет спектр заболеваний, при
которых возможно использование КГС. Так, сухая КГС рефлекторно вызывает увеличение легочного кровотока
для увлажнения смеси в альвеолах, в верхних дыхательных путях происходит процесс активного испарения влаги
с поверхности и подсушивание слизистой, что уменьшает отек и способствует лучшей экссудации слизи из
бронхов. При явлениях атрофического ринита, сухого кашля, непереносимости пациентом сухой смеси
рекомендуется использовать увлажненную КГС.
Эффективность использования КГС для лечения заболеваний дыхательной системы подтверждена
клинической практикой в ряде ведущих клиник России: НИИ пульмонологии, Военно-медицинской академии г.
Санкт-Петербург, НИИ экспериментальной медицины МО РФ, КБ №119 ФМБА России, ЦКБ РАН, медицинской
службой ООО «Оренбурггазпром» и др.
Использование кислородно-гелиевых смесей в терапии сердечно-сосудистых заболеваний
Результатами тепловых эффектов второго рода при ингаляциях подогретыми кислородно-гелиевыми
смесями являются тепловая дилятация бронхов, вследствие которой происходит дополнительное снижение
сопротивления дыханию, и тепловая дилятация сосудов малого круга кровообращения и, как следствие,
снижение сопротивления сосудов малого круга, уменьшение нагрузки на правый желудочек сердца. Кроме того,
увеличение кровенаполнения легочных капилляров повышает диффузионную способность легких.
Таким образом, снижение нагрузки на сердце, улучшение гемодинамики со стимуляцией более
эффективного газообмена развивается при повышении легочной диффузии кислорода, расширении сосудов
малого круга кровообращения в условиях дыхания подогреваемыми кислородно-гелиевыми газовыми смесями.
Все это делает применение КГС эффективным методом лечения некоторых заболеваний сердечно-
сосудистой системы. При этом эффективность терапии увеличивается при использовании гипоксических КГС,
поскольку в организме развивается каскад адаптационных реакций, описанных в разделе «Гипобарическая
физиология».
Эффективность использования интервальной гипоксии и нормоксии гелием для лечения заболеваний
сердечно-сосудистой системы подтверждена Хабаровской дорожной клинической больницей и Оренбуржской
государственной медицинской академией. (Рис. 5.4).
-375 -
Рис. 5.4. а) В кардиологическом отделении НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст. Хабаровск I филиал
ОАО «РЖД» впервые на Дальнем Востоке используется аппарат для дыхания по замкнутому контуру
подогретыми кислородно-гелиевыми газовыми смесями с возможностью искусственной вентиляции легких
«Ингалит-А», б) медицинская служба ООО «Оренбурггазпром» проводит реабилитацию газоспасателей
подогретыми кислородно-гелиевыми газовыми смесями.
Использование кислородно-гелиевых смесей при профилактике и реабилитации последствий
максимальных психофизических нагрузок
В разделе «Гипобарическая физиология» рассказывалось о механизмах утомления и восстановления
функциональных резервов организма. Применение подогреваемых кислородно-гелиевых смесей может без
дополнительной нагрузки на организм воздействовать на все факторы патогенеза утомления. Снижение
энергозатрат дыхательных движений на 30-40% за счет согревания дыхательных путей ведет к увеличению
просвета бронхов и уменьшению нагрузки на дыхательные мышцы, возникающей во время одышки. Происходит
облегчение выведения продуктов метаболизма (в первую очередь газообразных) из тканей за счет процессов
газовой сатурации-десатурации в клетках и экстрацеллюлярном матриксе. Кроме того, существуют некоторые
данные, что после проведения курса кислородно-гелиевой терапии увеличивается скорость сенсомоторной
реакции, видимо, в связи с улучшением синаптической проводимости.
Эти эффекты дают возможность применения подогретых КГС в тяжелых производствах, а также спорте
высоких достижений (рис. 5.5).
В спортивной медицине выраженный положительный эффект подогреваемых кислородно-гелиевых смесей будет проявляться в
фазу быстрого экспоненциального снижения уровня потребления кислорода, связанную с окислительным ресинтезом распавшихся при
работе макроэргов, и гиперкапнию, наблюдаемые в первые 1-5-8 минут периода отдыха после физической нагрузки. В фазе нарастающего
уровня потребления кислорода особенно эффективно применение подогреваемых кислородно-гелиевых смесей сразу после окончания
нагрузки интенсивным дыханием (5-10 дых. циклов) и 1-5 мин спокойного дыхания. В фазе медленного экспоненциального снижения
уровня потребления кислорода показаны сеансы дыхания подогреваемыми кислородно-гелиевыми смесями в количестве 3-6 по 3-6 минут
каждый.
а	б
Рис. 5.5. Использование подогреваемых кислородно-гелиевых смесей в реабилитации и подготовке спортсменов:
а) сборной по волейболу перед чемпионатом мира, б) хоккеистов во время матча.
Этот метод эффективен в период заключительной фазы подготовки спортсменов к соревнованиям.
Использование подогреваемых гипоксических кислородно-гелиевых смесей резко повышает положительные
эффекты интервальной гипоксической тренировки. Такие смеси могут стать основополагающими при
-376-
профилактике и лечении воспалительных процессов в дыхательной системе у спортсменов зимних видов спорта.
Воздействие подогреваемых КГС носит неспецифический характер, их применение у относительно
здоровых людей не имеет противопоказаний и нежелательных побочных эффектов, однако, поскольку для
различных упражнений характерна специфическая комбинация ведущих систем и механизмов утомления и для
каждого человека характерна индивидуальная чувствительность к физическим нагрузкам, при решении вопроса о
реабилитации и режимах воздействия необходим строго индивидуальный подход. Индивидуальный подход
позволяет выявить симптомы перетренированности и срыва адаптации у отдельных лиц, которые и будут
нуждаться в реабилитации. Лица же, сохраняющие высокий уровень физиологических резервов, во время
рутинных тренировок могут быть подвергнуты интервальным гипоксическим тренирующим воздействиям с
помощью искусственных газовых смесей различного состава с нормальным и пониженным содержанием
кислорода.
Все перечисленные мероприятия являются медицинскими врачебными процедурами и требуют врачебного
контроля, а на этапе освоения методик также работы специалистов Института медико-биологических проблем
или врачей, имеющих специализацию по лечению дыхательными газовыми смесями, в тесном контакте со
штатными врачами рабочих бригад и спортивных команд.
Используемые смеси, методика.
Для проведения ингаляций кислородно-гелиевыми смесями используется лечебная дыхательная газовая
смесь «ГелиОксА» (кислородно-гелиевая) ТУ 2114-026-39791733-2007 производства ООО «Акела-Н».
Возможно использование различных типов КГС:
Тип смеси, марка ЛДГС	Назначение ЛДГС
Гипоксическая (Спорт) «ГелиОксА 10/90»	Интервальная гипоксическая тренировка спортсменов, здоровых людей для повышения общей резистентности
Нормоксическая «ГелиОксА 23/77» Нормоксическая «ГелиОксА 25/75»	При заболеваниях легких (бронхит, пневмонии, бронхиальная астма, бронхообструктивный синдром), переохлаждении, хронической ишемической болезни сердца, ухудшении микроциркуляции.
Г ипероксическая «ГелиОксА 33/67»	При дыхательной недостаточности, острой кислородной недостаточности, нарастающем гиперкапническом синдроме.
При наличии 1-2% примеси СОг эффективность дыхательной смеси должна быть выше при ингаляциях, в
которых необходимо целенаправленно улучшить микроциркуляцию конечностей и внутренних органов.
Подача КГС осуществляется с помощью аппаратов типа «Ингалит» (рис.5.6). Аппараты предусматривают
возможность нагрева ДГС в диапазоне температур от 40 до 95 °C, а также есть возможность увлажнения ДГС с
помощью специального увлажнителя и ингаляций лекарственных препаратов с помощью пассивного или
ультразвукового испарителя (по показаниям).
а	б
Рис. 5.6. а) А.Р.Куссмауль при отработке методики дыхания подогреваемыми гипоксическими кислородно-гелиевыми
смесями из аппарата «Ингалит» (ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН»). На заднем плане транспортный баллон с ЛДГС,
производимой ООО «Акела-Н», б) переносной аппарат «Ингалит В-2» для дыхания по открытой схеме готовыми
подогреваемыми искусственными газовыми смесями.
Методика проведения кислородно-гелиевой терапии.
Кислородно-гелиевая смесь подается через подогреватель и маску аппарата. КГС при этом по
необходимости увлажняется, кроме того, при наличии встроенного испарителя или небулайзера во время
-377-
процедуры можно ингалировать лекарственные препараты, эффективная доза которых может быть в 2-3 раза
меньше чем при дыхании воздухом.
Ингаляция КГС может проводиться непрерывно в течение 15-25 минут каждый сеанс. Однако применение в
таком режиме является несколько утомительным и может вызвать субъективные ощущения дискомфорта при
дыхании через маску. Поэтому авторы методики предлагают использовать прерывистый режим, разбив сеанс на
несколько процедур по 4-5 минут каждая с 5-тиминутными перерывами дыхания воздухом. Это несколько
удлиняет время одного сеанса, однако дает дополнительный эффект так называемого «газового молекулярно-
клеточного массажа», основанного на чередующихся процессах сатурации-десатурации.
Каждая 5-тиминутная процедура начинается с 3-4 глубоких вдохов и выдохов, что обеспечивает быстрое
заполнение альвеол легких кислородно-гелиевой смесью. Во время процедуры дыхание должно быть спокойным,
один вдох через нос, следующий через рот, через каждые 1,5 минуты делается глубокий вдох и дыхание на вдохе
задерживается на 15-20 секунд, чтобы расправить как можно больше альвеолы легочной ткани и ликвидировать
возможно развивающуюся гипокапнию, так как пациент рефлекторно может дышать несколько чаще и глубже,
чем при дыхании в покое. Затем также в течение 4-5 минут пациент дышит атмосферным воздухом. Число
повторов (4-5 минут дыхания КГС + 4-5 минут дыхания воздухом) за один сеанс может варьировать от 3
(минимально) до 6 в зависимости от показаний. Обычно суммарное время дыхания кислородно-гелиевой смесью
в течение одного дневного сеанса составляет 30-60 минут. Минимальный курс терапии состоит из 4-5
ежедневных сеансов, оптимальный - из 9-12 сеансов, проводимых ежедневно или через день.
Нужно обязательно помнить, что высокая эффективность подогреваемых кислородно-гелиевых смесей
возможна только в комплексном подходе и лечении пациента.
Так, пациент Р., 58 лет, обратился с жалобами на отдышку при легкой физической нагрузке, перебои в работе сердца, общую
слабость, утомляемость, повышенное АД, постепенно возрастающие в последние 7-9 лет. Основным поводом к обращению стало
рожистое воспаление обеих голеней, возникшее за 1,5 года до обращения. В анамнезе установлено участие пациента в ликвидации
последствий Чернобыльской катастрофы. Наблюдается в поликлинике по месту жительства, ежегодно проходит курс реабилитации в
госпитале ветеранов. После реабилитации несколько недель чувствует себя лучше, а затем симптоматика снова нарастает. Прошел два
курса антибиотикотерапии рожистого воспаления с временным улучшением. Объективно: полного сложения, лицо гиперемировано,
говорит с придыханием, обе голени отечны, багрового цвета, определяется гиперчувствительность кожи, пульс 86 уд в 1 мин аритмичный,
хорошего наполнения, АД 160/90. Диагноз: хроническое отечно-инфильтративное рожистое воспаление кожи обеих голеней, хронический
обструктивный бронхит, эмфизема легких, дыхательная недостаточность ФК 3, ИБС, стенокардия напряжения ФК 2, НК 1 гипертоническая
болезнь II стадии.
Лечение: лакто- и бифидобактерии по 5 доз 2 раза в день, комплекс витаминотерапии с коррекцией приема микроэлементов, на
ночь успокаивающий фитосбор, утром прием пантокрина и элеутерококка по 15 капель в чай с медом и мягким диуретиком,
нормализующим минеральный обмен (эрва шерстистая). Через неделю добавляются физиопроцедуры дыхания подогреваемой
кислородно-гелиевой смесью по 6 сеансов в день с длительностью сеанса 5 минут и перерывом 10 минут. Физиотерапия проводится в
течение 4 дней подряд: в первый день в смеси 25-27% кислорода, во второй день 20-21% кислорода, 3 и 4 дни кислорода 14-16%,
остальное гелий. Смесь газов при дыхании разогревалась до 60-65 'С во вдыхаемой смеси в области рта.
Результаты лечения: После первого дня физиопроцедур состояние несколько ухудшилось в связи с увеличением кашля,
сопровождавшегося обильным выделением мокроты. В последующие дни состояние стало резко улучшаться. После окончания процедур
отек на голенях спал, багровую окраску сменила коричневая пигментация, жалобы на гиперчувствительность исчезли. Лечение
проводилось в начале декабря 2000 года. Пациент отметил, что последние 3 года, поднимаясь по лестнице на третий этаж,
останавливался для отдыха 2-3 раза. После проведенного лечения отметил, что перед новогодними праздниками при закупке продуктов
ходил в магазин 4 раза и ни разу с грузом не останавливался на лестнице. Самочувствие и работоспособность улучшились.
Нормализовался сон. Рожистое воспаление прошло. Пациенту предложено следить за собой и при ухудшении самочувствия снова
повторить такой курс лечения. Пациент обратился в апреле. Голени чистые, жалобы на отдышку. Был повторен курс комплексной терапии.
По прошествии 6 месяцев пациент чувствует себя удовлетворительно и считает проведение следующего курса преждевременным. Т.е.
ремиссия после второго курса удлинилась у пациента в два раза. Этот случай - один из видов клинической реабилитации пострадавшего в
Чернобыльской катастрофе с применением подогреваемой кислородно-гелиевой смеси.
Влияние подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей на организм носит неспецифический
характер, имеет незначительное количество противопоказаний и практически не имеет побочных эффектов.
Результаты лечебно-профилактического применения гипоксических газовых смесей в различных областях
медицины позволяют сделать вывод о большом будущем данного немедикаментозного метода лечения и
профилактики.
Раздел 4. Перспективы применения лечебных дыхательных газовых смесей, содержащих аргон
Хотя в практической медицине аргон еще не получил широкого распространения, однако, его
физиологические эффекты, выявленные в проведенных экспериментах, свидетельствуют, что спектр применения
этого газа может быть достаточно широк.
Создание пожаробезопасной атмосферы.
Свойства аргона дают преимущество перед другими инертными газами в использовании его в атмосфере
гермообъектов, одно из которых — большая пожаробезопасность атмосферы, содержащей аргон (чем
кислородно-азотная или кислородно-гелиевая). Например, интенсивность горения в кислородно-аргоновой смеси
-378-
(КАрС) (38% О2 + 62% Аг) соответствует таковой в воздухе. Пожаробезопасной атмосферой может считаться
такая атмосфера, в которой содержание кислорода не превышает 14-15%, в такой атмосфере фактически ничего
не горит, только водород. Умственная и физическая работоспособность же у человека одинаковы на воздухе и в
15%-ной по кислороду кислородно-аргоновой среде, что и дает основание создания пожаробезопасной
гипоксической аргоновой атмосферы в гермообъектах.
Предупреждение развития декомпрессионной болезни
Для этого перед дыханием 100% О2 целесообразно использование КАрС для десатурации (элиминации) N2
из тканей, поскольку в этом случае будет существовать больший градиент давления N2 между тканями организма
и вдыхаемым газом.
Повышение устойчивости к гипоксической гипоксии.
Как уже было сказано, присутствие аргона в искусственной газовой среде (более чем 25%) повышает
резистентность организма к гипоксической гипоксии, при этом потребление кислорода при физической нагрузке
на 5-6% выше по сравнению с азотом, а умственная и физическая работоспособность в 15%-ной по кислороду
кислородно-азотно-аргоновой среде сравнима с таковой на воздухе. Это позволяет использовать аргон в
профилактике гипоксических состояний, в том числе спортивной медицине.
В клиническом отделе Института медико-биологических проблем проведены физиологические исследования с участием
испытуемых одной из смесей состава 16% кислорода, 60% азота и 24% аргона, в которых выявлен отопротекторный эффект при всех
типах моделей поражения ВК улитки, связанных с гипоксией.
Кроме того, добавление аргона позволяет снизить содержание кислорода в смеси при проведении ИГТ.
Для снижения нервозности и улучшения сна.
Как показано в разделе «Гипербарическая физиология», аргон при повышенном давлении обладает
наркотическим действием, а при нормальном давлении может служить в качестве мягкого, абсолютно не
токсичного средства, нормализующего процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе, что
выражается в спокойном, глубоком сне при достаточной релаксации без влияния на психическую сферу (см.
ниже).
Используемая смесь
Для проведения ингаляций используется смесь «Аргокс» производства ООО «Акела-Н».
Содержание газовых компонентов в ЛДГС «Аргокс» по ТУ 2114 - 023 - 39791733 - 2005:
ЛДГС		Процентный состав ЛДГС «Аргокс»	
Торговое название	Название, принятое в водолазной практике	Кислород О2	Аргон Аг
Аргокс	15% КАрС - 99% КАрС	15-95%	5-85%
Состав выбран на основе исследований, проведенных в ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Для его использования можно
применять аппараты серии «Ингалит» (рис. 5.7).
а	б
Рис. 5.7. Автоматизированный комплекс «Ингалит» (ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН),
работающий по замкнутой схеме для ингаляций дыхательными газовыми смесями с использованием гелия,
ксенона, криптона, аргона, азота: а) вид спереди, б) вид сзади.
Предупреждение: Газообразный аргон тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых
помещениях у пола.
-379-
Раздел 5. Перспективы использования криптона
Поскольку биологическое действие криптона пока изучено недостаточно, можно говорить лишь о
перспективах его применения в клинической практике.
Применение в качестве анестетика
При повышенном барометрическом давлении в перспективе возможно использование криптона в
качестве нетоксичного базового анестетика в барокомплексах и барооперационных, где парциальное давление
криптона, вызывающего общую анестезию, должно быть равно 2,8-3,0 кгс/см2 (См. раздел «Гипербарическая
физиология»).
Применение в качестве седативного средства.
При нормальном барометрическом давлении возможно применение криптона в качестве средства с
выраженным седативным эффектом для снижения тревожности, реактивных состояний, лечения неврозов,
бессонницы. Криптон может использоваться в этой области так же широко как ксенон, поскольку обладает
аналогичными физико-химическими свойствами, однако в связи с меньшей анестетической силой следует
увеличить его концентрацию в смеси.
Возможно, для наилучшего эффекта следует использовать комбинацию криптона с какими-либо
дополнительными лекарственными препаратами, физиотерапевтическими воздействиями, в том числе и
электроаналгезией, гипотермией, что возможно откроет путь криптону как базовому анестетику при проведении
общего обезболивания и значимой аналгезии при лечении болевого шока различной этиологии от
травматического до ожогового. Для этого необходимо создание специальных накроватных гермопалаток с
замкнутой системой жизнеобеспечения.
Используемая смесь
Для ингаляций используется ДГС «КрипОксА» с различным содержанием кислорода, выпускаемая ООО
«Акела-Н» (табл. 5.1.).
Таблица 5.1. Содержание газовых компонентов в ДГС «КрипОксА» по ТУ 2114-028-39791733-2007
ДГС Торговое название	Процентный состав ДГС, %	
	Кислород медицинский газообразный	Криптон медицинский газообразный «КриМед»
Нормоксическая 20	20 ±2,0	остальное
Гипероксическая 30	30 ±2,0	остальное
Гипероксическая 40	40 ±2,0	остальное
Гипероксическая 50	50 ±2,0	остальное
Состав выбран на основе исследований, проведенных в ГНЦ РФ-ИМБП РАН.
Раздел 6. Применение ксенона в медицинской практике
Эффекты
Применение ксенона связано с проявлением сильного аналгезирующего и анестезирующего действия
кислородно-ксеноновой смеси (ККсС), что обеспечивает ингаляционный наркоз. Ксенон практически полностью
соответствует требованиям, выдвинутым к гипотетическому «идеальному анестетику» (табл. 5.2.).
-380-
Таблица 5.2. Сопоставление свойств гипотетического идеального анестетика со свойствами ксенона
(по Aitkenhead, Smith, 1990)
“Идеальный” анестетик	Ксенон
Должен иметь приятный запах, не раздражать дыхательные пути, обеспечивать приятную и быструю индукцию.	Без запаха и цвета, не раздражает дыхательные пути, вызывает быструю и приятную индукцию.
Должен обладать низкой растворимостью кровь/газ.	Обладает самым низким коэффициентом растворимости кровь/газ - 0,14.
Должен быть химически индифферентным, не реагировать с адсорбентом.	Химически инертен, стабилен.
Должен быть пожаро- и взрывобезопасным.	Не горит, не детонирует и не поддерживает горение.
Должен выключать сознание, вызывать анальгезию и миорелаксацию.	Вызывает амнезию, анальгезию и миоплегию.
Должен быть достаточно мощным в сочетании с высокими концентрациями кислорода.	Хе в смеси с кислородом (70:30; 80:20) обеспечивает адекватную анестезию.
Не должен подвергаться метаболизму, вызывать аллергические реакции.	Не метаболизируется, не обладает общей и специфической токсичностью.
Должен оказывать минимальное воздействие на сердечно-сосудистую систему, быть совместимым с другими лекарственными препаратами.	Не оказывает воздействие на сердечно- сосудистую систему, совместим со всеми препаратами.
Должен выводиться легкими в неизменном виде.	Инертный газ, выводится легкими в неизменном виде.
Ксенон не подвергается биотрансформации в организме. По своей индифферентности и отсутствию
токсичности ксенон не имеет противопоказаний и легко переносится организмом человека, не обладает
мутагенным, тератогенным, эмбриотоксическим, аллергизирующим и канцерогенным действием, не оказывает
влияние на репродуктивную функцию и не подавляет иммунитет, способен блокировать работу рецепторов,
управляющих нервными клетками, и предотвратить их гибель. Ксенон химически инертен, не вступает ни в какие
биохимические процессы и выделяется из организма через легкие в неизменном виде, не провоцирует
злокачественную гипертермию. После отключения ксенон через 4-5 мин выделяется из организма через легкие в
объеме 95%. Остаточная концентрация ксенона быстро снижается, а затем газ постепенно вымывается из жидких
сред организма, сохраняя при этом более длительную послеоперационную аналгезию, которая свидетельствует
еще об одном важном преимуществе ксенона перед NjO и другими анестетиками.
Согласно данным, ксенон повышает индекс СТГ/кортизол и снижает соотношение АКТГ/СТГ, что
свидетельствует о преобладании анаболического эффекта ксенона на организм. Не влияет на уровни
тиреотропного гормона (ТТГ), гормонов щитовидной железы (Тз, Т4). Подобное действие ксенона позволило
сделать заключение о его антистрессорном эффекте с преобладанием в структуре клеточных эффектов
инертного газа толерантной стратегии адаптации.
Фармакодинамика. Фармакокинетика. Ксенон относится к газообразным средствам для ингаляционного наркоза. Через 5-6
вдохов наркотической концентрации Хе возникает стадия периферической парестезии и гипоальгезии, чувство онемения и тяжести в
ногах, постепенно поднимающиеся снизу вверх, захватывающие кожу живота, груди, шеи, головы. На 2-3 мин. появляется стадия эйфории
и психомоторной активности, которая быстро сменяется стадией полной анальгезии и частичной амнезии, затем выключается сознание и
наступает стадия анестезии, соответствующая первой хирургической стадии эфирного наркоза (по Гиделу). В этой стадии в условиях
мононаркоза и при сохранении спонтанного дыхания возможно выполнение хирургических операций без применения наркотических
аналгетиков.
Показатели гемодинамики и газообмена в течение анестезии стабильны. Анальгезия наступает при вдыхании 30-40% кислородно-
ксеноновой смеси (ККсС). Сознание утрачивается при вдыхании 65-70% ККсС. Миоплегия выражена хорошо. Выход из наркоза быстрый и
уже через 2-3 мин. после отключения газа к пациенту возвращается сознание в полном объеме и приятными субъективными ощущениями,
ксенон более мощный анестетик, чем закись азота. Ксенон в 1,5-2 раза сильнее закиси азота. (МАК, по мнению различных авторов, равен
50-71%, у №0-105%).
Согласно последним исследованиям ксенон ингибирует преимущественно NMDA (N-metil D-aspartat) рецепторы в центральных и
периферических структурах проводящей нервной системы и в меньшей степени действует на GAMA рецепторы. В этой связи, BIS-
спектральный индекс ЭЭГ не может быть безупречным критерием глубины седации и анестезии при использовании ксенона.
Есть данные о том, что ксенон в наркотической концентрации вызывает депрессию альфа- и бета-активности, снижает частоту ЭЭГ
колебаний до 8-10 Гц, при углублении наркоза возникает тета- и дельта-ритм. ЭЭГ картина остается стабильной на протяжении всей
операции и быстро восстанавливается до исходного уровня фоновой активности через 2-3 минуты после прекращения ингаляции ксенона.
-381 -
Дыхание. Ксенон в условиях моноанестезии вызывает неравномерное дыхание. Во второй стадии наркоза по мере углубления
наркоза дыхание становится автоматическим, частота дыхания устанавливается на уровне 12-14 в минуту, несколько увеличивается
дыхательный объем. Минутный объем дыхания (МОД) при этом сохраняется в пределах исходных значений. Газы крови и уровень
оксигенации не нарушаются, автоматизм дыхания не изменяется и чувствительность дыхательного центра к гипоксии и гиперкапнии
сохраняется.
Морфологический состав крови и гемостаз. Ксенон не оказывает существенных изменений морфологического состава и
коагуологии крови по сравнению с №0. Отмечается умеренный лейкоцитоз, увеличение моноцитов и палочкоядерных нейтрофилов без
статистически достоверной разницы между анестетиками. При ксеноновой анестезии сохраняется тенденция к гиперкоагуляции, а при
анестезии №0 сохраняется гипокоагуляция.
Нейрогуморальный эффект. По данным нейрогуморальных показателей ксенон обеспечивает адекватность анестезии при
меньшем в 3-4 раза расходе фентанила по сравнению с рандомизированной группой пациентов, оперированных под комбинированной
анестезией №0 + НПА. При ксеноновой анестезии сохраняется умеренная стресс-реакция, незначительно повышается кортизол, АКТГ,
пролактин, альдостерон, отмечена выраженная анаболическая направленность, выразившаяся в достоверном статистическом увеличении
СТГ, лучших вариантах соотношений СТГ/кортизол и АКТГ7СТГ, связанных с более выраженной анестезиологической силой ксенона,
сохранением защитных сил организма и отсутствием у ксенона признаков токсического действия. Отмечается небольшое повышение
тиреотропного гормона и снижение Тз и Тд без статистически достоверных различий между анестетиками: Хе:Ог и (ИгОЮг) + НЛА.
Органный кровоток. Ксенон умеренно повышает мозговой кровоток, улучшает кровоток в печени, почках, создает
периферическую вазоплегию, что обеспечивает ему хорошие перспективы при использовании его в качестве лечебного средства в
практике интенсивной терапии критических состояний. Ксенон в субнаркотических и наркотических концентрациях увеличивает общий и
регионарный мозговой кровоток. Увеличение мозгового кровотока отмечается через 2 минуты с момента ингаляции и восстанавливается
сразу после выключения подачи ксенона. Ингаляции не сопровождаются заметным повышением внутри черепного давления. Стабильная
гемодинамика и сохранение среднего АД на постоянном уровне позволяют предполагать наличие нормального перфузионного давления в
структурах мозговой ткани.
Метаболизм. Ксенон в максимально допустимой концентрации в клинике и эксперименте не оказывает влияния на углеводный,
жировой и белковый метаболизм, на водно-электролитный обмен, показатели КШС и газов крови, ферментный состав крови, ПОЛ. Ксенон
полностью оправдывает установившееся мнение о своей «благородности» и химической индифферентности в организме.
Есть данные о том, что как при анестезии кислородно-ксеноновой смесью, так и закисью азота, имеется тенденция к повышению
анаболических процессов, более выраженная при ксеноновой анестезии, что свидетельствует о лучшем сохранении защитных сил
организма при этом анестетике.
Общая и специфическая токсичность. Ксенон не проявляет токсичности ни в остром, ни в хроническом опыте на мелких и
крупных животных. Ксенон не обладает тератогенным и мутагенным эффектом, не имеет эмбриотоксического действия, лишен
аллергенности и канцерогенности и обладает умеренным иммуностимулирующим действием.
Применение в качестве анестетика
Ингаляционный наркоз обеспечивают смеси Хе:О2 60:40, 70:30, 80:20.
Сравнения с N2O продемонстрировали больший аналгетический потенциал ксенона (табл. 5.3).
Таблица 5.3. Сравнительная характеристика ксенона и закиси азота (по Шписману и др., 2002)
Показатель		Хе	n2o
МАК		71,0%	105 %
Наркотическая сила		1,5	1,0
Костный мозг		-	Аплазия
Периферическая кровь		-	Анемия, лейкопения. Агранулоцитоз
Эмбриотоксическое действие		-	+
Тератогенный эффект		-	+
Прямое влияние на обмен веществ		-	Нарушает синтез ДНК Инактивирует вит.В12
Кровоток	в мозге	увеличивает	снижает
	в сердце	увеличивает	снижает
	в почках	увеличивает	снижает
В концентрациях 60-80% Хе в смеси с О2 применяется в качестве анестетика практически в тех же
ситуациях, что и N2O:
1.	В общей хирургии, урологии, травматологии, ортопедии, неотложной хирургии, особенно у больных с
сопутствующими заболеваниями сердечно-сосудистой системой, находящихся в группе высокого риска. (Рис.
5.8, 5.9).
2.	В нейрохирургии центральной и периферической нервной системы в особенности при использовании
микрохирургической техники, когда необходим словесный контакт с пациентом для дифференциации
чувствительных и двигательных пучков при операциях на нервных стволах:
- в детской хирургии в масочном и эндотрахеальном вариантах,
-382-
-	в акушерстве и оперативной гинекологии (оперативное родоразрешение, аборты, расширенные
операции в гинекологии, диагностические исследования, обезболивание родов),
-	при болезненных манипуляциях, перевязках, биопсиях, обработке ожоговой поверхности.
Рис. 5.8. Аппараты для проведения ксенонового наркоза: а) универсальная наркозная приставка КНП-01,
б) первый российский ксеноновый наркозный комплекс в составе НА «ПОЛИНАРКОН 12 ЭМО» со встроенной
приставкой КНП-01, в) анестезиологический комплекс ФАЗА-23.
Рис. 5.9. Операционная в НИИ трансплантологии и искусственных органов: а) наркозный аппарат с ксеноновой
приставкой модели Blease 8500, б) проведение операции под ксеноновым наркозом.
Ксеноновая терапия
В терапии применяются смеси Хе с Ог (рис. 5.10) в концентрациях 50:50, 90:10, 70:30:
-	для снятия абстинентного синдрома (при лечении расстройств сна и других неврологических
заболеваниях, а также в наркологии);
Так, например, метод купирования опийного абстинентного синдрома с помощью лечебных субнаркотических ингаляций ЛДГС
«КсенОксА» применялся для ускорения редукции синдрома отмены наркотических веществ, снижения доз злоупотребления различными
психотропными или алкогольными средствами, ослабления метаболической нагрузки на печень.
-	для снятия болевого приступа (при травматическом шоке, при стенокардии, инфаркте миокарда, почечной
и печеночной колике), а также при моторной афазии, лечении дизартрии;
-	на догоспитальном этапе в практике скорой и неотложной помощи для снятия боли при инфаркте
миокарда, стенокардии, ожоговой или скелетной травме, астматическом приступе с бронхолитиками при
использовании специального ингалятора.
-383 -
Использование ксенона основано на мягком седативном действии этого анестетика при снижении
концентрации.
В нормобарической ксенонотерапии возможно использование молекул ксенона для предупреждения гибели
нервных клеток, путем блокировки одного из глутаматных рецепторов, играющих роль в механизме гибели
нейронов, что может открыть широкие перспективы лечения таких поражений мозга, как инсульты и травмы.
Терапия должна проводится в специально спроектированных кабинетах (рис. 5.13).
Рис. 5.10. Проведение лечебных сеансов дыхания кислородно-ксеноновыми смесями в здравпункте цеха по
производству медицинских газов: а) терапевтическая процедура лечебного сеанса кислородно-ксеноновой
смесью, б) В.Н.Жданов и М.П.Тугушева проверяют дыхательную аппаратуру после сеанса, в) М.П.Тугушева
обследует пациента после сеанса.
Ниже показаны исследования состояния пациентов до и после проведения однократного лечения
кислородно-ксеноновой смесью у пациентов с диагнозом невроз, переутомление. (Рис. 5.11, 5.12).
Рис. 5.11. Пациент К., 51 год. Оценка функциональных состояний регуляторных систем организма по анализу
сердечного ритма (по Баевскому): а) до дыхания кислородно-ксеноновой смесью,
б) после однократного применения кислородно-ксеноновой смеси.
б
а
Рис. 5.12. Пациент К., 51 год. Оценка вариабельности сердечного ритма по R-R-интервалам:
а) до дыхания кислородно-ксеноновой смесью, б) после однократного применения кислородно-ксеноновой смеси.
б
-384-
Рис. 5.13. Кабинет лечебных дыхательных газовых смесей на основе ксенона и гелия в ЦКБ РАН. В центре шкаф
для готовых дыхательных газовых смесей, по бокам от него дыхательные аппараты «Ингалит».
Используемые смеси
На настоящий момент Россия является единственной страной, где ксенон разрешен к медицинскому
применению. Для этого используются кислородно-ксеноновые смеси марки «КсенОксА» по ТУ 2114-027-
39791733-2007 на основе ксенона медицинского марки «КсеМед» производства ООО «Акела-Н».
Тип смеси, марка ЛДГС	Назначение ЛДГС
Г ипероксическая КсенОксА 50/50	Снятие болевого шока
Г ипероксическая КсенОксА 90/10	Снятие реактивного состояния, перевозбуждения, нормализация сна и цикадных ритмов
Содержание газовых компонентов в ЛДГС«КисКсеМед»
ЛДГС	Процентный состав ЛДГС КисКсеМед	
Торговое название	Кислород Ог	Ксенон
КсенОксА 20	80	20
КсенОксА 30	70	30
КсенОксА 40	60	40
КсенОксА 50	50	50
Предупреждение: Газообразный Хе тяжелее воздуха в 4 раза и может накапливаться в слабо проветриваемых
помещениях у пола, при этом снижается содержание О2 в воздухе.
Раздел 7. Применение смесей из трех и более газов
Сочетанное действие нескольких газов в смеси представляет особый интерес, поскольку происходит
суммация положительных эффектов этих газов с подавлением возможных нежелательных эффектов.
Так, при возникновении тревожных состояний, нарушениях сна, жалобах на недостаточный отдых,
релаксацию и восстановление после ночного сна весьма эффективным воздействием, нормализующим сон и
снижающим тревожное состояние, является проведение за 30-50 минут до отхода ко сну двух пятиминутных (с
перерывом в пять минут) сеансов дыхания подогреваемой (до 60 °C) нормоксической кислородно-аргоно-
гелиевой смесью с содержанием в ней аргона 25% в период интенсивных тренировок при подготовке к
ответственным соревнованиям. При проведении обычного тренировочного цикла для нормализации сна
достаточно дыхания гипоксической кислородно-азотно-аргоновой смесью комнатной температуры с
содержанием кислорода 12-15%, аргона 25% и остальное азот, также по 5 минут с одним 5 минутным перерывом.
Такие процедуры желательно проводить перед сном не менее 4-5 дней подряд.
На соревнованиях в предстартовую ночь, при возникновении симптомов тревожности перевозбуждения,
повышенной реактивности, особенно, если в анамнезе таких ситуаций предстартовая ночь и сон бывают
неполноценными, эффективно проведение непосредственно перед сном 10-15 минутного сеанса дыхания
нормоксической кислородно-гелиево-ксеноновой подогреваемой смесью с содержанием ксенона 30 или 50%,
возможно применение и 50% кислородно-ксеноновой смеси комнатной температуры. При обычном волнении и
тревоге рекомендуем перед сном коктейль, в котором в течение 12 часов в газификаторе (сифоне) 10% сливки
при избыточном давлении 3,0 кгс/см2 насыщались ксеноном по методике, разработанной авторами данного
-385 -
учебного пособия. Прием перед сном 300-600 мл (в зависимости от веса) сливок, насыщенных ксеноном,
благотворно действует на нормализацию процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе,
снимает тревожность, облегчает засыпание, нормализует сон и функции желудочно-кишечного тракта. Перед
сливками рекомендуется профилактически принять 5 биодоз лактобактерина.
Рис. 5.14. а) установка для приготовления сливок или молочнокислых продуктов, насыщенных ксеноном
(Россия), б) сравнение растворимости (С) ксенона (по исследованиям А.В.Потапова): Св - в воде, С2,5%- в молоке
2,5%, С4%— в молоке 4,0%, Сб%- в молоке 6,0%, Сю%- в сливках 10,0%, С22%- в сливках 22,0%.
ч
время
Лестница состояний - балльные оценки
фу * ис нальных состоя 1 m р, .улято| « к систем
Лестница состояний - балльные оценки
функциональных состояний регуляторных систем
Рис. 5.15. Пациент Ж., 44 года. Оценка функциональных состояний регуляторных систем организма (по
Баевскому): а) до проведения курса лечения кислородно-гелиево-ксеноновой смесью,
б) после курса кислордно-гелиево-ксеноновой терапии.
б
а	б
Рис. 5.16. Пациент Ж., 44 года. Оценка вариабельности сердечного ритма по К-К-интервалам:а) до проведения
курса лечения кислородно-гелиево-ксеноновой смесью, б) после курса кислордно-гелиево-ксеноновой терапии.
-386-
Возможности барофизиологии индифферентных газов, лечения дыхательными газовыми смесями только
начинают свой путь открытий и внедрения результатов фундаментальных исследований в повседневную
практику биологии, медицины, спорта, подводной и космической деятельности человечества. И совершать эти
открытия, разгадывая новые тайны природы, предстоит следующему поколению ученых.
Литература к главе ЛЕЧЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНЫМИ ГАЗОВЫМИ СМЕСЯМИ
1.	Алексеенко С.А., Хен И.В., Аматняк А.Г. Импульсная гипоксия гелием в профилактике и лечении
артериальной гипертонии у работников железнодорожного транспорта. Методические рекомендации.
- Хабаровск, 2005. 35 с.
2.	Буров Н.Е., Молчанов И.В., Потапов В.Н., Николаев Л.Л., Ращупкин А.Б. Ксенон и технологические
проблемы низкопоточной анестезии, http://rusmg.ru
3.	Буров Н.Е., Потапов В.Н., Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии. - М.: Пульс, 2000. 291с.
4.	Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев Л.Л., Потапов В.Н., Коробов А.В. Клинические проявления
ксеноновой анестезии, http://rusmg.ru
5.	Буров Н. Е., Молчанов И. В., Потапов В. Н. Анестезия ксеноном - новое направление в современной
анестезиологии, http://www.fiot.ru
6.	Вдовин А.В., Ноздрачева Л.В., Павлов Б.Н. Показатели энергетического метаболизма мозга крыс при
дыхании гипоксическими смесями, содержащими азот или аргон // Бюллетень экспериментальной
биологии и медицины. 1998. Т.125, №6. С.618-619.
7.	Использование дыхательной кислородно-ксеноновой смеси в комплексной профилакте, лечении и
реабилитации. Медицинская технология №ФС 2007/200 от 8.10.2007 г. Баранов В.М., Павлов Б.Н.,
Куссмауль А.Р., Павлов Н.Б., Тугушева М.П., Гончаров Н.Г., Алехин А.И., Погорелова Е.А., Логунов
А.Т., Потапов В.Н., Жданов В.Н., Коробов А.В., Козлов С.М., Замятин М.Н., Буров Н.Е, Мартыненко
А.В., Николаев Л.Л., Руденко М.И., Курганбалиев Р., Шписман М.Н., Лубнин А.Ю., Рылова А.В.,
Федоров Ю.Н., Ушкац А.К., Волкова Ю.В., Дудко Т.Н., Коршунова Н.К., Довгуша В.В., Следков А.Ю.,
Григорьев С.П., Клишина М.Ю., Лошкарева Е.О., Бубеев Ю.А., Мотасов Г.П., Аникеев А.Г., Титова Т.Г.,
Алексеенко С.А., Аматняк А.Г., Тиньков А.Н., Подлужный С.М.
8.	Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и
реабилитации. - М.: Медицина, 1988. 352 с.
9.	Куссмауль А.Р., Подлужный С.М., Павлов Б.Н. Физиолого-клиническое обоснование применения
подогреваемых кислородно-гелиевых смесей для реабилитации человека после субмаксимальных
физических нагрузок в условиях производственной деятельности // Материалы конференции
«Гипербарическая физиология и водолазная медицина». Москва, 2005. С. 12-13.
10.	Куценко М.А. Острая дыхательная недостаточность у больных с обострением хронической
обструктивной болезни легких и ее лечение кислородно-гелиевой смесью. Автореф. канд. дис.
Москва, 2000. 18 с.
11.	Матковский А.А. Диссертация. Низкопоточный метод анестезии ксеноном в акушерской и
гинекологической практике. Екатеринбург. 2007. 114 с.
12.	Методика лечения подогреваемыми кислородно-гелиевыми смесями острых воспалительных и
бронхообструктивных заболеваний легких. Москва, ФМБА России, 2001. 11 с.
13.	Наркоз ксеноном. Методические рекомендации. М3 РФ. РМАПО. Москва, 2003. 15 с.
14.	Нормобарическая гипокситерапия. Разсолов Н.А., Чижов А.Я., Потиевский Б.Г., Потиевская В.И.
Методические рекомендации для авиационных врачей. - М., 2002. 19 с.
15.	Павлов Б.Н., Баранов В.М. Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической
среды обитания // Руководство по реабилитации лиц, подвергшихся стрессорным нагрузкам (под ред.
Покровского В.И.). - М.: Медицина, 2004. С.281-308.
16.	Павлов Б.Н., Логунов А.Т. Лечебные дыхательные газовые смеси // Экстремальная медицина и скорая
медицинская помощь. 2001. № 1. С. 48-57.
17.	Павлов Б.Н., Плаксин С.Е., Бойцов С.К. Методика «Лечение подогреваемыми кислородно-гелиевыми
смесями острых воспалительных и бронхо-обструктивных заболеваний легких с помощью
аппарата «Ингалит». Утверждена ФУ МБЭП при М3 РФ 26.01.2001. 10 с.
18.	Павлов Б.Н., Солдатов П.Э., Дьяченко А.И. и др. Выживаемость лабораторных животных в аргон-
содержащих гипоксических средах // Авиационная и экологическая медицина. 1998. Т. 32, № 4. С. 33-37
19.	Патент РФ № 2072241 от 20.09.1995. Способ формирования дыхательной газовой смеси и аппарат
для его осуществления. Павлов Б.Н., Логунов А.Т., Смирнов И.А., Баранов В.М., Ласточкин Г.И., Котов
А.Н.
20.	Патент РФ № 2146536 от 20.03.2000. Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси и
устройство для его осуществления. Баранов В.М., Павлов Б.Н., Логунов А.Т.
-387-
21.	Патент РФ № 2232013 от 04.06.2001. Способ воздействия газовых смесей на организм. Павлов Б.Н.,
Григорьев А.И., Логунов А.Т.
22.	Патент РФ № 2291718 от 20.08.2002. Способ регуляции физиологического состояния биологического
объекта смесями газов. Логунов А.Т., Павлов Б.Н., Григорьев А.И.
23.	Патент РФ № 44940 от 10.04.2005. Портативный ксеноновый наркозный аппарат. Готовко В.Л.,
Жданов В.Н., Козлов С.М., Колесова И.П., Коробов А.В.. Кузнецов А.И., Миловидов Е.Э., Павлов Б.Н.,
Потапов В.Н.
24.	Патент РФ № 4592 от 11.02.2005. Аппарат искусственной вентиляции легких. Потапов В.Н., Баранов
В.М., Горлин И.К., Жданов В.Н., Колесова И.П., Козлов С.М., Коробов А.В.. Кузнецов А.И., Логунов
А.Т.. Павлов Б.Н., Фредман М.И.
25.	Приказ М3 РФ № 363\4 от 8 октября 1999 г. о разрешении ООО «Акела-Н» производства и выпуска
ксенона медицинского.
26.	Руденко М.И., Пасько В.Г., Таубаев Б.М., Стец В.В. Опыт применения ксеноновой анестезии в
Главном военном клиническом госпитале им. Н.Н.Бурденко // Клиническая анестезиология и
реаниматология. 2006. № 3. С. 58-64.
27.	Технические условия ООО «Акела-Н» № 2114-005-39791733-2002. Ксенон медицинский. Потапов В.Н.,
Жданов В.Н., и др. 2002. 34 с.
28.	Технические условия ООО «Акела-Н» № 2114-026-39791733-2007 от 15.01.2007 г. Дыхательная газовая
смесь «ГелиОксА». Потапов В.Н., Жданов В.Н., Филиппов В.М., Потапов А.В., Волокитин Л.Б., Козин
В.Л., Павлов Б.Н., Амиров Р.Р., Демидион П.Ю., Павлов Н.Б., Куссмауль А.Р., Тугушева М.П., Логунов
А.Т. Сертификат соответствия № РОС. RU.HX05.H00437 от 12.03.2007. 35 с.
29.	Технические условия ООО «Акела-Н» № 2114-027-39791733-2007 от 15.01.2007 г. Дыхательная газовая
смесь «КсенОксА». Потапов В.Н., Жданов В.Н., Филиппов В.М., Потапов А.В., Волокитин Л.Б., Козин
В.Л., Павлов Б.Н., Амиров Р.Р., Демидион П.Ю., Павлов Н.Б., Куссмауль А.Р., Тугушева М.П., Логунов
А.Т. Сертификат соответствия № РОС. RU.HX05.H00436 от 12.03.2007.
30.	Технические условия ООО «Акела-Н» № 2114-028-39791733-2007 от 15.01.2007 г. Дыхательная газовая
смесь «КрипОксА». Потапов В.Н., Жданов В.Н., Филиппов В.М., Потапов А.В., Волокитин Л.Б., Козин
В.Л., Павлов Б.Н., Амиров Р.Р., Демидион П.Ю., Павлов Н.Б., Куссмауль А.Р., Тугушева М.П., Логунов
А.Т.
31.	ФСП 42-05235109-04, фармакопейная статья предприятия ООО «Акела-Н». КсеМед»® (ксенон
медицинский). 2004. 15с.
32.	Хен Ин Воль. Импульсная гипоксия гелием в лечении артериальной гипертонии у работников
железнодорожного транспорта. Автореф. канд. дисс. Хабаровск, 2005.17 с.
33.	Чучалин А.Г. Тяжелая бронхиальная астма // Русский медицинский журнал. 2000. Т.8, № 12.
34.	Шулагин Ю.А., Дьяченко А.И., Павлов Б.Н. Влияние аргона на потребление кислорода человеком при
физической нагрузке в условиях гипоксии // Физиология человека. 2001. Т. 27, № 1. С. 95-101.
35.	Barach A.L. The use of helium in the treatment of asthma and obstructive lesions of the larynx and trachea
// Ann Intern Med. 1935. V.9. P.73-765.
36.	In K. Kim et al. Helium/Oxygen-Driven Albuterol Nebulization in the Treatment of Children With
Moderate to Severe Asthma Exacerbations: A Randomized, Controlled Trial I I Pediatrics. 2005. V.116.
P.1127-1133.
37.	Lawrence J., Loomis W. et al. Preliminary observations of the narcotic effect of xenon with a review of
values for solubilities of gases in water and oils // J. Physiol. 1946. V.105. P. 197-204.
38.	Orr J.B. Helium-oxygen gas mixtures in the management of patients with airway obstruction // Ear Nose
Throat J. 1988. V.67. P.866-869.
39.	Pavlov B.N., Grigoriev A.I., Smolin V.V. Investigations of different hyperoxic, hypoxic and normoxic
oxygen-argon gaseous mixtures under different barometric pressure and respiration period // «High
pressure biology and medicine» Papers Presented at the Vth International Meeting on High Pressure Biology.
St.Peterburg, 1997. P. 133-142.
-388-
 Заключение. «Наказы молодым»
«Учись так, как будто тебе предстоит жить вечно;
живи так, как будто тебе предстоит умереть завтра»
Сэмюэл Смайле
Авторам данной книги хотелось бы, чтобы каждый, читающий ее, понимал, что физиология (и
барофизиология в частности) как и любая наука вообще - это не только термины и законы, не только работа,
которой можно заниматься с 8.00 до 18.00. Скорее это образ жизни. Вот, что говорят о науке те, кто посвятил
себя ей:
«Наука требует от Человека всей его жизни».
И.П.Павлов
«Чтобы стать физиологом, надо жить в лаборатории».
Клод Бернар
Ведь в науке мало просто знать:
«Всякая наука есть предвидение». «Наука - это организованное знание»
Герберт Спенсер
«Науку часто смешивают с знанием. Это грубое недоразумение. Наука есть не только знание, но и
сознание, т.е. уменье пользоваться знанием как следует».
Василий Ключевский
Наука - сумма знаний и опыта многих. И первым в ней тяжелее всего:
«Искусство - это «я»; наука - это «мы».
Клод Бернар
«Мы как карлики на плечах гигантов, и потому можем видеть больше и дальше, чем они»
Бернар Шартрский, за ним Исаак Ньютон
«В науке слава достается тому, кто убедил мир, а не тому, кто первый набрел на идею»
Фрэнсис Дарвин
«Три стадии признания научной истины: первая - «это абсурд», вторая - «в этом что-то есть», третья
- «это общеизвестно»»
Эрнест Резерфорд
Научное знание может дать человеку могущество.
«Гчавное и неоспоримое могущество науки состоит в том, что чем глубже и больше она развивается, тем
более точно и на больший срок она может давать прогнозы состояния человека, развития общества,
природы, вселенной, а значит и целенаправленно изменять будущее».
Б.Н. Павлов
Но правильно распорядиться этой силой он может не всегда:
«Наука сделала нас богами раньше, чем мы научились быть людьми»
Жан Ростан
И существует величайшая опасность использования научных знаний во вред человеку и человечеству
в целом. Вот почему наука прежде всего должна быть высокоморальной.
Великий философ Ибн аль-Мукаффа в своем произведении «ИЗ МАЛОЙ КНИГИ АДАБА1» дает
современникам и потомкам советы, чего следует избегать при освоении новых знаний:
«Человеческий разум обладает врожденными свойствами, благодаря которым воспринимает образование и
воспитание, а в учении он растет и крепнет.
-389-
Зерно, брошенное в землю, освобождается от оболочки, пробивает почву и выпускает росток, свежий,
сочный и зеленый, только тогда, когда будет орошено водой, что пробуждает его от долгого сна в подземном
убежище, увлажняет его, избавляя от сухости и кажущейся смерти, и дает ему силу и жизнь. Так и человеческий
разум, чья сила таится в сердце человека2, пробуждается, пробивается к свету и расцветает только орошенная
влагой учения, и только учение позволяет жить полной жизнью и расцвести пышным цветом.
Да будет известно, что многословных больше, чем знающих, так пусть же всякий помнит свое место и
положение. Всякий человек, не юродивый и не слабоумный, обладает долей здравомыслия, потребной ему для
жизни. Но не всякий мыслящий здраво может назваться разумным, приписывая себе качества, свойственные
обладателю разума. Кто же хочет стать достойным этого высокого имени и звания, должен запастись терпением
и прилежанием, посвятить дни своей жизни приобретению знаний, позабыв о потворстве своим страстям и
наслаждениям, ибо он обрек себя на великое дело, которого не достигнешь без труда, многих забот и ночного
бдения и не получишь благодаря чудесному соизволению или внезапному озарению. И не пробуждается разум
благодаря игре случая и удачи, как это бывает с другими вещами в этом мире — богатством, властью и влиянием,
благоволением сильных мира сего и высоким положением, которых может добиться порой и ленивый, недалекий
и беспечный, а не старательный и умный. Богатство и власть иной раз сами приходят к слабому и
нерешительному, часто минуя сильного и доблестного мужа.
Разумный, решив, что для него полезно и что вредно, знает, как вернее всего приобрести полезное и лучше
всего беречься вредного, и понимает, что следует предпочитать преходящим наслаждениям, дарованным
страстями, вечную радость, истинную — плод тяжких трудов и долгих размышлений.
Разумному следует быть неподвластным велениям души своей, постоянно следить за ней и вести счет ее
желаниям, и подавлять их, насколько это будет в его силах, ибо у души нет иного достояния, как считанные дни
ее жизни, которые нельзя ни вернуть, ни возместить, как возмещают траты и убытки. И те дни, что проведены на
ложном пути, нельзя повернуть на верную дорогу. Об этом следует размышлять, когда прошел год, когда
миновал месяц и когда склонился к закату день. И разумный видит, что он потерял и что приобрел за это время,
все записывает в тетрадь и постоянно ее просматривает, дабы помнить постоянно о своих делах — и добрых, и
дурных, восхваляя себя за доброе и порицая за дурное.
И надлежит сделать своим путеводителем разум, который всегда соперник своевольной души, ибо душа
склонна ко злу и постоянно желает найти оправдание своим прошлым промахам и заблуждениям, и вечно
надеется добиться чего-либо в оставшиеся дни жизни. И только разум способен противостоять ложным надеждам
и напрасным оправданиям.
Разумный муж должен всегда помнить о своих недостатках и стараться исправить их, избавляясь хотя бы
от малого порока за один день или неделю, а когда он поймет, что добился успеха, то вычеркнет одну из записей,
которые сделал в тетради. И всякий раз, взглянув на зачеркнутое, он будет радоваться, но, увидев, что немало
еще осталось, станет горевать.
Следует также искать в людях добродетели и похвальные качества, записывать их и, подражая всему
достойному, вычеркивать то, чего удалось достигнуть.
Разумный муж не прощает себе ошибку в речах и поступках, леность в науках или небрежение в важном
деле, ибо постепенно ничтожное станет значительным и пробьет брешь в укрепленной твердыне разума, а если
брешь вовремя не заделать, то всякая крепость рухнет. Мы не видели ничего великого, что поначалу не было бы
малым и ничтожным,— царства свергают враги, что издавна были в пренебрежении, здоровье подтачивает недуг,
на который вовремя не обращают внимания, а воды великих рек берут начало в струях малых ручейков.
Кто встал перед людьми, объявляя себя имамом3 и наставником веры, должен начать с самого себя и идти
верной стезей, дабы похвальным стало его поведение, дабы богатство его приобреталось праведно, дабы
продуманными были его решение и речение, и тогда пример его будет более поучительным, чем все слова и
проповеди, а дела — более красноречивыми, чем язык его. Как мудрое слово приятно для слуха, так мудрое дело
сладостно для очей и сердца. И тот, кто достойно воспитал себя, более заслуживает почитания и восхищения, чем
тот, кто берется воспитывать других.
Великий труд и тяжкая забота — бремя власти, и тот, кто правит людьми, должен непременно обладать
свойствами, которые составляют опору правления царством: умение выбирать помощников и вазиров и
растолковывать каждому его задачи, способность выбирать мужей, достойных доверия, и вознаграждать их, а
также карать замышляющих измену, дабы поощрять доброго и избавиться от злого.
Если речь облечена в одежды притчи, то она более ясна и убедительна, приятна для слуха и разнообразна
по стилю.
Страшнее нет беды, чем недостаток разума, мучительнее нет одиночества, чем отсутствие друга, нет
обильнее богатства, чем острый разум, и нет дороже подарка, чем искренний совет.
Доля, которая дарована человеку, может быть двух родов: та, что хранит, и та, которую охраняют. Та доля,
что хранит человека,— это разум, а та, что нуждается в охране,— богатство. И разум, по воле Аллаха, посылает
счастье, скрашивает жизнь на чужбине, утешает в горе, спасает от беды, приносит достаток, словно плодовое
-390-
дерево, ибо спелый его плод делает простолюдина вельможей и заставляет вельможу ценить совет простолюдина,
радует друга и избавляет от врага.
Ничто так не вредит разуму, как высокомерие, ничто так не разрушает любовь, как ссора; скупость —
болезнь сердца, как лицемерие — недуг языка, гордыня бывает причиной буйства и невежества, а надменность —
причиной глупости. Чванство и тупость — близнецы, а неуживчивость — сестра враждебности.
Если ты захотел сотворить добро — спеши удовлетворить свое желание, а если ты задумал совершить зло
— потерпи, может быть, разум твой одержит верх над страстями и желаниями, и чем больше дней и ночей ты
станешь терпеть, тем больше получишь выгоды.
Залог успеха в учении в том, что человеку нравится наука, которой он обучается, и он обладает
достаточными способностями для ее усвоения, иначе все труды его будут напрасны и он зря проведет дни свои,
блуждая без дороги, и лишится своей доли, уподобясь человеку, что посадил миндаль и орешник на солончаке
либо надеется вырастить бананы и финиковые пальмы в безводной каменистой пустыне.
Знания — украшение в пору благоденствия и спасение в бедности. Адаб услаждает сердце, и наука
укрепляет разум4.
Разум ученого человека познается в том, что он стремится к достижимому и избегает недоступного. Он
старается украсить себя добродетелями и достоинствами и никогда не кичится своими знаниями. Ему ведомы
веления времени, и он разбирается в людях, берет с них свою долю и не отказывает тому, кто обращается к нему
за советом. Он хорошо обходится с друзьями, и никто не может сказать, что на языке у него не то, что на сердце.
Он щедр и справедлив, а если ему случится вступить в спор, то доводы его вежливы и убедительны.
Разумный муж не стыдится спрашивать, если чего не знает. Он умеет различить ложь и правду и должен
быть искренним, чтобы слову его верили, он никогда не нарушает своих обещаний и благодарен тому, кто сделал
ему доброе дело, дабы помнили о нем и в будущем. Он щедр, чтобы и к нему проявляли щедрость, милосерден к
слабым и обиженным, чтобы его никто не обидел, и не питает ни к кому вражды, дабы не попасть в силки
шайтана. Разумному мужу подобает также проявлять сдержанность, не говорить лишнего и заниматься лишь
своими делами, дабы не постигло его наказание за чужую вину. Пристало ему быть скромным, чтобы радовались
его удаче и не завидовали его богатству, довольствоваться тем, что ему даровала судьба, и не желать
большего, чтобы уберечься от зла завистников. Надлежит ему быть осторожным, чтобы не опасаться мести и
ненависти врагов, доброжелательным, чтобы не наживать себе недругов, быть благочестивым в поведении, дабы
улемы5 не обвинили его в распущенности, а их обвинения — страшнее гнева султана и правителя.
Причина всех грехов и пороков — ложь, и от нее все греховное и порочное в человеке и в мире. Ложь
покоится на трех опорах: несправедливых притязаниях, наглости и силе. Ложь украшает несправедливые
притязания, думая, что никогда не откроется их необоснованность, когда же обман обнаружится, ложь прибегает
к запугиванию и наглости, а коли это не помогает, ложь завершает свой натиск победой, нападая на истину и
решая спор силой. Она отстаивает своих приверженцев и приводит разные доводы против истины, так что скоро
вводит всех в заблуждение и одерживает победу, призвав на помощь своих верных воинов — грех, подкуп и
преступление.
Подлого и низкого предателя можно узнать по добрым речам и дурным поступкам. Он долго таит гнев и
быстро обнаруживает зависть, терпим ко всякому греху и позору, воздает ненавистью за ласку, скуп, но
притворяется щедрым, льстив и не обладает собственным достоинством, не жалея дарит чужое, но никогда не
отдаст своего.
Издавна говорили: «Если тебе предстоит из двух дел выбирать одно, то займись тем, которое важнее; если
не можешь определить их важности, то берись за то, которое доступнее; если не знаешь и этого, спеши
выполнить то, которое может тебе больше не представиться».
Разумному человеку полезно иметь два зеркала и постоянно смотреться в них: в одном он видит
собственные недостатки и, не прельщаясь собой, старается исправиться; в другом — наблюдает добродетели
других людей и по мере возможности подражает им.
Если возьмешься за опасное дело и останешься невредим, не обольщайся: быть может, в следующий раз
оно тебя погубит.
Добродетельный не обманывает, а разумный не даст себя обмануть.
Достойный человек не говорит то, чего не знает, решительный отстаивает то, что ему известно.
Бесполезен разум, если нет добродетели; бесполезна осторожность, если нет разума; бесполезна сила,
если человек труслив; бесполезна красота, если женщина злонравна; бесполезно знатное происхождение, если
нет образованности, бесполезна радость, если нет спокойствия, бесполезно богатство, если нет щедрости,
бесполезна доблесть, если нет скромности, бесполезно учение, если нет к нему способности, и бесполезны все
старания, если нет удачи.
Для свершения великих дел необходимо шесть условий: разум, успех, удобный случай, помощь,
образованность и прилежание. И условия эти успешно действуют в паре: так, разум неполон без образованности,
а образованность невозможна без разума; удобный случай нуждается в помощи, ибо никакая помощь не принесет
-391 -
пользы, если не будет удобного случая; успех неотделим от прилежания, ибо успех венчает прилежание, и
прилежание — причина успеха.
Разумный муж не совершит греха и избавлен от пороков, ибо он довольствуется тем, что имеет, и не дает
воли несбыточным желаниям и душевным страстям. Разумный не станет беседовать с тем, кто может солгать,
или просить у того, кто способен отказать. Он не обещает того, что не в силах исполнить, не стремится к тому,
что может принести ему несчастье, и не берется за непосильное дело.
Самый богатый из людей тот, кто больше всего совершил благодеяний.
Некий человек спросил столетнего мудреца: «Что есть лучшее в человеке?» Тот ответил: «Природный
ум».— «А если его нет?» — спросил человек. «Тогда знания»,— промолвил мудрец.— «А если и их не хватает?»
— «Тогда правдивый язык».— «А если нет и того?» — «Долгое молчание»,— ответил мудрец. Человек
осведомился: «А если нет сил молчать?» — «Тогда умри как можно скорее!» — воскликнул старец.
Худший из пороков — незнание собственных недостатков, ибо если ты не понимаешь, в чем твои
недостатки, то для тебя скрыты достоинства ближних, и ты никогда не сможешь ни избавиться от пороков, ни
приобрести достоинства.
Кичливый наглец не дождется искренней похвалы, скупой не приобретет друзей, невежда не получит
чести, скряга не услышит доброго слова, алчный не познает верной дружбы, а заносчивый и жестокий правитель
— долгой власти.
Хитростью одолеешь вернее, чем силой.
Четыре вещи не бывают малыми: огонь, болезнь, враг и долг.
Изо всех смертных более всего достоин уважения разумный царь, опытный в делах правления, знающий,
где применить силу или мягкость, когда гневаться или выказывать благоволение, спешить либо медлить,
понимающий, как поступить сегодня и завтра и какие последствия будут иметь эти поступки.
Благородный муж дарит свою дружбу с первого взгляда, если почувствует склонность, а презренный
дружит, лишь желая пользы или опасаясь силы.
Бедность навлекает на свою жертву людскую ненависть, лишает чести, доблести и разума, заставляет
забыть все науки и потерять образованность, она — источник всяческих подозрений и обвинений и скопище
несчастий.
Я слышал, как ученые люди говорили: «Разум — умелое ведение дел, а добродетель — целомудрие и
воздержание; наивысшая знатность — благородство нрава, а лучшее богатство — умеренность в желаниях. Если
не можешь одолеть собственную беду — терпи, а когда несчастье постигает ближнего — будь милосерден.
Радость, равной коей нет в этом мире, — общение с друзьями, а горе, с которым ничто не сравнится, — разлука с
ними.
Старайся вершить благое и будь верен этому стремлению — и благо само устремится к тебе, словно
горный поток в низину».
Примечания:
1	Значение этого слова чрезвычайно широко, в данном контексте «светские науки и образованность».
2	Речь идет о силе (или потенции в философском понимании) человеческого разума, который, будучи эманацией или частицей
божественного разума, пробуждается лишь при благоприятных обстоятельствах. Наиболее важное условие для его пробуждения и
расцвета — «знание», имеющее мистический характер. Необходимая ступень к достижению знания — занятия науками и созерцание.
3	Предстоятель на молитве, руководитель, вождь.
4	Здесь противопоставляются адаб и наука как два полюса, две части знания, которые должны отличать подлинно разумного
человека.
5	Букв, «ученые»; имеются в виду ученые-богословы.
Становление ученого - тяжелый каждодневный труд, с первого до последнего дня. О своем пути в науке
увлекательно рассказывает академик В.В.Парин в статье «О ВЕРОЯТНОМ... О НЕВЕРОЯТНОМ»:
«...Первым моим учителем по физиологии был Бронислав Фортунатович Вериго, мудрый, мягкий и
гуманный человек. Он предлагал: «Курите!» И величественным жестом указывал на стол. Таким жестом
предлагают гаванские сигары, а на столе стояли химические стаканчики, один — с махоркой, другой — с
аккуратными бумажками — шел 1921 год.
Стол был огромным. И кабинет у Вериго был огромный, с высокими, до потолка, полками, на которых
громоздились фолианты. А сам Бронислав Фортунатович был маленького роста, сухонький.
Он — из школы Введенского и, как Введенский, был однолюбом в науке: провел свои дни в работе на
нервно-мышечном препарате, который всегда очень быстро и артистически изящно умел отпрепарировать из
лягушечьей лапки.
-392 -
Вся школа Введенского изучала явления, связанные с прохождением
гальванического тока по нервному волокну: проводила классические
эксперименты на классической модели в тысячах модификаций. Искала «число и
।	меру» для нервного импульса. Модель была удивительно проста, но
рассказывала о процессах всеобъемлющих. Тогда, в 1921 г., эта модель была еще
замечательна своей дешевизной. Вериго сказал как-то: «Ну, посудите сами,
Василий Васильевич (тогда не было еще принято, как сейчас, обращение
старшего ученого к младшему, даже к студенту по имени: Вася, Коля, Володя и
т.д.) ...ведь это же просто счастье, что я работаю с нервно-мышечными
препаратами. Что бы мы делали сейчас, если бы для экспериментов нужны были
,	крупные животные? Как их кормить и содержать? А с лягушками все проще. И
достать их легко».
Впрочем, и с лягушками возникали некоторые трудности. Пермский
университет был молод. Все старые университеты имели постоянных
В.В.Парин	поставщиков, знавших прикладную биологию лягушек и определенные места,
где осенью они собираются на зимовку и откуда их можно собирать сотнями.
Сначала мы возили лягушек на последних пароходах из Казани, а потом в пермской газете «Звезда» дали
объявление о покупке их. В ответ мы получили среди других и такое письмо: «Прошу Вас сообщить, в каком
виде Вам нужны лягушки — соленые или сушеные?»
...Помню, хозяйственным ассистентом лаборатории была жена Вериго, Анна Степановна, одна из первых
русских женщин врачей-исследователей. Внешность — под стать мужу — маленькая, аккуратная. Попросишь ее:
— Анна Степановна! Мне бы нитку — нерв перевязать на препарате.
— Василий Васильевич, ведь я позавчера уже дала вам нитку. Метра полтора!.. Как вы расточительны,
Василий Васильевич!
Вот в какое время мы начинали.
...Вериго очень любил людей, задающих вопросы. И сам он умел искать вопросы и находить ответы. И
подбрасывал их нам. Один из вопросов он подбросил мне и вскоре предложил работать на кафедре уже не из
любви к искусству, а на вполне официальных началах: предложил штатную должность. Конечно, невысокую:
препаратора.
Я начал работать. Готовил для лекций и лабораторных работ препараты и приборы. Нельзя сказать, чтобы
всегда эта работа была интересной, но она вытравляла дилетантизм. Вырабатывались навыки, без которых
настоящий исследовательский труд был бы невозможен. Года через полтора, учась на третьем курсе, я уже
исполнял обязанности ассистента. Сейчас это показалось бы удивительным и не соответствующим рамкам
вузовского устава. Но это было в 1922-1923 гг. Революция распахнула университетские двери. Революции нужна
была своя интеллигенция — инженеры, врачи, исследователи, тысячи образованных людей. Тогда не только у
нас, в Перми, а во всех университетах и институтах педагогов не хватало.
Кажется, мой отец (не помню точно) как-то задал Брониславу Фортунатовичу вопрос: «Не слишком ли это
смело доверять студенту вести занятия?» — «Студенту? — сказал Бронислав Фортунатович. — Помилуйте, у
Василия Васильевича уже есть печатный труд!..»
Сказанное было, конечно, слишком сильно. «Печатный труд» находился еще в типографии, где верстался
третий том «Известий Биологического научно-исследовательского института при Пермском университете» за
1923 год. В томе была статья «Непроходимость остающегося на месте катода в зависимости от направления
поляризующего тока» за подписью: «Студент В.Парин».
Статья завершалась выводом, как мне казалось, дерзким: «Можно заключить, что... не только не
существует той зависимости между направлением поляризующего тока и скоростью наступления
непроходимости катода, какая была найдена профессором Вериго, но что здесь, хотя и в слабой степени,
проявляется зависимость прямо противоположного рода».
Никакого переворота в науке эта «зависимость прямо противоположного рода», естественно, не совершила,
речь шла просто о частности, в конечном итоге, наоборот, подтвердившей общую точку зрения Б. Ф. Вериго на
одно специфическое явление — так называемую католическую депрессию. И если для кого-то происшедшее
действительно сыграло какую-то роль, то, конечно, для «открывателя», т. е. для меня, потому что было очень
приятно вступить в полемику с самим руководителем и появилось ощущение, что начинаю говорить с
коллегами-физиологами на равных.
Трудно сказать, чем бы я занимался в физиологии, если б Вериго остался в живых. Он умер в тот день,
когда я сдавал последний государственный экзамен. Сдавал я экзамены, как в тумане, потому что и май, и июнь
1925 г. мы, ученики, по очереди дежурили ночами у постели тяжело больного Бронислава Фортунатовича.
...Может быть, я продолжал бы работать в нейрофизиологии. Сейчас судить трудно. Кстати, из-за
физиологии мне пришлось выдержать еще целую серию сражений дома. Мой отец, Василий Николаевич, к
-393 -
теоретической медицине относился, конечно же, с величайшим уважением и пристальнейшим образом следил за
работами, выходившими из-под пера теоретиков, и неоднократно ссылался на них в своих лекциях. Но одно —
ценить и следить, а другое — посвятить себя физиологии. Василий Николаевич был твердо убежден, что
сыновьям, мне и брату моему Борису, непременно нужно пойти по отцовским стопам — в хирургию, продолжить
работы, начатые отцом, осуществить замыслы и мечтания, которым за отцовскую жизнь не настало время
осуществиться.
Поначалу отец спокойно отнесся к тому, что я увлекся физиологией. Затем стал проявлять некоторую
ревность. Помню, как он меня экзаменовал. Ни к одному экзамену в своей жизни я не готовился так тщательно,
как к хирургии, которую пришлось сдавать отцу, и не однажды, так как он читал нам и общую хирургию, и
госпитальную хирургию, и оперативную хирургию. Помню, как во время экзамена по общей хирургии, когда
билет был исчерпан, отец сказал с интонацией, которая показалась мне угрожающей: «Это только первый тур.
Сейчас будет второй,— обернулся к ассистенту,— Прошу Вас! Задавайте ему вопросы... Еще... Еще...»
Я ответил и на первый, заданный ассистентом вопрос, и на второй. У отца на секунду проглянула
довольная улыбка, и вдруг, услышав новый вопрос, я не удержался и сказал с некоторой бравадой: «Ну, это
легко...» И что за тем последовало!
— Где вы находитесь, студент Парин!.. С кем так разговариваете!.. Разболтался!.. Отвечать по сути!
И когда я ответил по сути, Василий Николаевич сказал: «Теперь третий тур. За то, что ты — мой сын».
И стал гонять по своим работам: для нас с братом программа курса хирургии была особой. (Кстати, много
позднее, в Свердловске, мне пришлось экзаменовать по физиологии мою жену. «Урок семейственности» мне уже
был преподан отцом. Я пригласил на экзамен всех ассистентов кафедры, декана факультета и устроил Нине
Дмитриевне такой же «бенефис».)
Но в этом поединке отец не только доказывал полную свою беспристрастность. Не это было главным
мотивом. Он еще рассчитывал, что чем лучше мы будем знать хирургию, тем больше ею увлечемся. <...> Мой
любимый брат Борис сразу пошел по отцовским стопам. А я был тверд в своем увлечении...<...>
Б.Ф. Вериго и мой отец были самыми главными моими учителями университетских лет. Главными, но не
единственными. <...>
Мне посчастливилось иметь среди учителей по Пермскому медицинскому факультету многих крупных
ученых тех лет. Одно из наиболее ярких воспоминаний у меня оставил возглавлявший кафедру гистологии
профессор Алексей Алексеевич Заварзин. Он был чрезвычайно интересным лектором и видным исследователем.
По учебнику, составленному при его участии, выучилось не одно поколение наших врачей. Замечательным был и
коллектив его кафедры: общий любимец студентов, а особенно студенток, веселый и остроумный Юрий
Александрович Орлов, которого мы заочно звали Юрочкой; Евгений Сильвиевич Данини и др.
Ю. А. Орлов, широко образованный биолог, в последующем изменил гистологии и стал крупнейшим
советским палеонтологом, директором Палеонтологического института АН СССР. Как известно, при раскопках в
Казахстане он нашел целый ряд крупных вымерших позвоночных, в том числе индрикотерия, названного им так
в память о русском мифическом «индрик-звере». Между прочим, когда я посетил несколько лет назад его
институт, Юрий Александрович представил меня своим сотрудникам и сказал: «Как видите, несмотря на то, что
учил его я, из Василия Васильевича кое-что получилось».
Вспоминается и яркая фигура Андрея Ивановича Луньяка, читавшего нам физиологическую химию.
Помню, как однажды, объясняя нам вращение плоскости поляризации света, он так увлекся, что для наглядности
схватил не первой свежести полотенце для стирания мела с доски, взял его концы в зубы и в руки и, нескладно
изгибаясь всем своим огромным телом, показал, что такое вращение плоскости поляризации света влево и
вправо.
Наш патологоанатом Иван Петрович Коровин был очень точен в изложении основ, своей науки и крайне
требователен на экзаменах. Он поражал нас тем, что иногда во время лекции будто совсем не глядел на
аудиторию и вдруг произносил, слегка повысив тон: «Что, барышня, там, наверху, скучно стало, ко сну клонит?
Так Вы бы лучше остались дома, спокойно выспались, а то я тут Вам время от времени мешаю».
Лекции по клинической терапии на четвертом курсе мы слушали у профессора Владимира Флавиановича
Симановича.
То было время подчеркнуто малого внимания к одежде и подчеркнутой простоты языка. Однако Владимир
Флавианович всегда появлялся на лекции в белоснежной рубашке и хорошо выглаженном костюме. Лекции его
отличались исключительным блеском изложения, остроумием и красотой слога: «Яркий румянец на общем фоне
бледности лица, кажущиеся голубовато-прозрачными склеры глаз, «лебединая» шея — вот что заставляет
внимательного врача сразу же подумать о возможности туберкулеза легких», — таково одно из его описаний,
навсегда врезавшееся в память.
Крупный грузноватый Александр Сергеевич Лебедев из госпитальной терапевтической клиники отличался
от В. Ф. Симановича как внешне, так и внутренне. Во время лекции он непрерывно ходил по кафедральному
- 394-
концу аудитории. Читал медленно, увесисто, как бы стремясь, чтобы каждое слово находило в умах слушателей
свое должное место в строгой системе логических обоснований диагноза и происхождения форм болезни,
которые он разбирал.
Профессор Всеволод Прокопьевич Первушин читал курс нервных болезней. Он поражал нас точной
топической диагностикой — определением места поражения нервной системы. Увы, в те годы его диагнозы
подтверждались, к сожалению, чаще всего на секционном столе. Всеволод Прокопьевич опередил свое время —
сейчас, в дни огромных успехов нейрохирургии, он стал бы неоценимым консультантом хирургов.
Среди наших учителей был замечательный акушер — профессор Евгений Митрофанович Курдиновский.
Профессор клиники детских болезней Павел Иванович Пичугин удивлял нас своим умением обращаться с
больными детьми. Он придавал огромное значение правильному уходу за здоровым ребенком. В ходе практики
он устраивал нам специальные зачеты по пеленанию детей. И тут уже беда ждала всякого, кто не умел привести
ребенка в чистое состояние, правильно заложить подгузнички, плохо подкладывал клеенку, не мог завернуть
пеленку так, чтобы не оставалось грубых складок, не по правилам укутывал ребенка одеяльцем. Со взрослыми
профессор был куда как суров!..
<...>
Пожалуй, и сейчас далеко не всегда в вузе удается подобрать идеальных педагогов для всех кафедр. А в те
годы кадров не хватало. <...> Когда я учился на третьем курсе, весь год были вакантными кафедры
фармакологии и общей патологии (профессора, занимавшие их прежде, были приглашены в Ленинград, тогда
еще Петроград). Эти предметы по совместительству читал нам Б. Ф. Вериго. Естественно, он останавливался
более подробно на тех вопросах, которые интересовали его как физиолога. Например, в курсе фармакологии он
вдруг целые две лекции посвятил разбору механизма действия яда кураре.
<...>
Когда я окончил институт, в Перми учиться больше было не у кого. Я поехал в Казань к Александру
Филипповичу Самойлову. Одной из причин этого выбора послужили восторженные письма моего друга Михаила
Андреевича Киселева, с которым я начинал работу еще у Вериго и который уехал в Казань за год до меня.
Второй причиной была моя чисто юношеская реакция на совет старшего коллеги, временно заведовавшего
кафедрой физиологии, с которой были связаны первые мои шаги. Он сказал: «Если Вы хотите научаться
физиологии в широком смысле слова, поезжайте к Самойлову».
В те годы слава Самойлова была почти столь же велика, как и слава И. П. Павлова. Если посмотреть
отзывы о работах друг друга, ими написанные, то в каждой строке — огромное уважение к коллеге,
работающему в другой области науки.
Экспериментатором Александр Филиппович был блистательным. Правда, в мое время он уже
экспериментальных работ сам не вел, но все сложные опыты, с которыми нам, сотрудникам, приходилось иметь
дело, он собственноручно вначале делал для нас и делал блестяще. После каждой поездки за границу он тоже
собственноручно демонстрировал нам все то из нового и интересного в экспериментальном плане, что он видел в
чужих лабораториях.
Наставником Самойлов был феноменально строгим. Он браковал опыт и заставлял проделывать все
сызнова, если на фотобумаге, на которой тень струны гальванометра вычерчивала кривую импульсов сердца,
оказывалось хотя бы одно желтое пятнышко от фиксажа. Тогда, в двадцатые годы, Самойлова звали в
Лейденский университет, звали в Рокфеллеровский институт. Но он ни за что не хотел покинуть родины. Хотя
лаборатория его в Казани была и маленькой, и недостаточно оборудованной, все же туда, как паломники в
Мекку, съезжались со всей России физиологи, чтобы научиться работать с эйнтховеновским струнным
гальванометром — святая святых лаборатории. То был один из первых электрокардиографических аппаратов,
казавшийся тогда чудом техники: ведь благодаря ему впервые можно было получить объективную картину
движения возбуждения в сердце и изменений его состояния. Кстати, Александр Филиппович, посылая одно из
своих шуточных писем создателю прибора, адресовал письмо не Эйнтховену, а гальванометру.
Он мечтал о времени, когда физиология сможет распознать физическую и химическую сущность
жизненных процессов, одним из первых заговорил о необходимости развивать новое направление, объектом
исследования которого должен быть человек. И жизнь свою он посвятил развитию одного из многих
родившихся, наконец, методов, которыми наука могла бы исследовать организм человека, не повреждая его.
Но Самойлов не был только экспериментатором. Его волновали философские проблемы естествознания и
проблемы гносеологии. «Организм человека как объект физиологического исследования» — так называлась
работа, в которой Александр Филиппович искал границы возможного и невозможного в исследовательских
методах своего времени. Он говорил о допустимых пределах формирования представлений в физиологии
человека по методу аналогии с тем, что может дать эксперимент о жизнедеятельности животных вообще. И,
наконец, о том, что современные методы позволяют изучать многие физиологические законы непосредственно
на человеке. Эта просыпавшаяся в исследователях тяга к глубокому осмыслению своей работы очень характерна
-395 -
для послереволюционных лет. Упомянутая статья А. Ф. Самойлова была первым трудом, положившим начало
направлению, называемому ныне клинической физиологией.
Как лектор и докладчик Самойлов навсегда запомнился своей строгой и поистине индивидуальной
манерой. В его учебном курсе все было построено так, чтобы студенты сами пришли к выводу, к которому
Александр Филиппович постепенно подготавливал их четкой логикой своих рассуждений. Демонстрация опыта
должна была начинаться точно в ту секунду, когда это требовалось по ходу лекции. Вести лекционные опыты
было одновременно и очень интересно, и очень трудно. Не начнется опыт в точно предусмотренный срок —
ожидай после лекции всегда корректного, но строгого разноса.
Научные доклады Самойлов начинал обычно негромким, может быть, даже нарочито тихим голосом, и
именно поэтому быстро овладевал вниманием аудитории — в ней мгновенно устанавливалась абсолютная
тишина.
Он был не только исследователем, но и блестящим популяризатором науки. Популярные лекции он читал
до революции в обществе приказчиков, а после революции — перед рабочими аудиториями, обществами
учителей-биологов и т. д. Многие его статьи до сих пор читаются с живейшим интересом, а его обзорные работы,
такие, как «Теория мышечных сокращений», содержат буквально все данные, которые были известны ко времени
их написания.
Самойлов был не просто крупнейшим ученым. Он был создателем огромной школы, он воспитал многих
учеников — и очень знаменитых, например, И. С. Бериташвили, и менее известных, но истинных ученых. В мое
время в его лаборатории работал И. А. Ветохин, впоследствии профессор Пермского, а затем Минского
университетов (когда началась война, Ветохину не удалось уйти из Минска. Тогда он при первой возможности
связался с партизанами и был переправлен ими на самолете в Москву).
Помню опыт, искусно проделанный Ветохиным на Мурманской биологической станции: он разрезал зонт
медузы так, что из него получилось непрерывное кольцо размером около метра. Потом погрузил кольцо в
сосуд с морской водой и к одному участку кольца приложил пробирку с нагретой до 40 градусов водой. В
результате электрического раздражения, нанесенного около пробирки, по кольцу начинала медленно
продвигаться в одном направлении волна сокращения (тепло блокировало движение возбуждения в другом
направлении). Как только этот процесс начинался, пробирку убирали. Ко времени дохождения до исходного
участка «тепловой блок» исчезал, и волны сокращения проходили дальше по кольцу, а затем еще и еще раз
пробегали в некоторых случаях, по подсчету экспериментатора, до нескольких километров. «Как спортсмен по
кругу», — говорил Ветохин.
Это была великолепная модель для изучения электрофизиологических процессов у низших животных.
Наша молодость совпала со временем, когда мы с удивительной остротой ощущали безграничные
возможности, которые открыла перед нашей наукой новая жизнь страны. То было время становления на позицию
нового, материалистического мировоззрения многих людей разных поколений. Именно это и стало фундаментом
сегодняшних дел, которые кажутся разумеющимися сами собой.
...Кажется, в 1926 г. Самойлов написал статью о «Диалектике природы» Ф. Энгельса. Его статья вызвала
полемику: в одних случаях обоснованную, а в других — несправедливую по резкости, обычной в дискуссиях
того времени. Самойлов спокойно отнесся к упрекам. Он признавал лишь один непреложный авторитет в науке
— авторитет фактов.
Но именно потому, что этот авторитет был им поистине почитаем, когда сам ход познания, сами факты
заставили его ощутить диалектику событий, Самойлов стихийно пришел к выводу, по сути совпавшему с
формулировкой В. И. Ленина. Самойлов писал: «В каждом фрагменте мы имеем пред собою жизнь в виде
особого ее варианта... Мы не поймем жизни фрагмента, не понявши всего, целого, не поймем целого, не узнавши
тайны фрагмента». А у В. И. Ленина в заметках «К вопросу о диалектике» сказано так: «Всякое отдельное есть
(так или иначе) общее. Всякое общее есть (частичка или сторона или сущность) отдельного» {В.И. Ленин. Полное
собрание сочинений, т.29, стр.318. - Прим. ред.).
На наших глазах непрерывно совершенствуются методы эксперимента. И методы, и приборы,
совершенствуясь, дают возможность представить явления по-новому, увидеть новые детали, новые оттенки,
новые стороны. Картина мира подчас при этом меняет свой облик, и надо уметь отказываться от сложившейся
системы взглядов.
В. И. Ленин предостерегал от абсолютизирования ограниченного отрезка кривой познания. В этой
замечательной мысли им раскрыт важнейший принцип науки: то, что известно сегодня,— лишь часть истины,
лишь относительное, «сегодняшнее» знание. Нет истин непреложных. Знание несовместимо с догмой. Ленин не
раз возвращался к этой идее, и его антидогматизм удивительно привлекателен для исследователей. Чем больше
- 396 -
вчитывались в Ленина и ученые старшего поколения, и ученые моего поколения, и наши ученики, тем точнее
постигали мы философию познания.
Что ни говорите, а суждения по аналогии никогда не создают ощущения надежности или, если хотите,
точности... Вы можете очень долго крутить на центрифуге собак или кошек, но ясной для вас станет лишь схема
процесса. У человека наверняка многое сдвинется в реакциях организма, очень многое: другой организм, более
сложный и более чуткий, с множеством специфических реакций.
Без прямого исследования человеческих реакций не обойтись, что бы вы ни изучали. Но возможности
экспериментов на людях ограничены гуманной заповедью, возникшей еще на заре медицины: «Primura ne
noceas» (во-первых, не повреди). Не повреди тому, кто доверил тебе себя. И выход часто один — тот, что избрал
доктор Бомбар, взявшийся в одиночку пересечь на лодке Атлантику, питаясь в пути планктоном. Он захотел
испытать прочность человеческого организма в условиях абсолютного одиночества, отсутствия запасов пищи и
пресной воды. Прочность оказалась высокой.
Кстати, ни Бомбар, ни доктор Линдеманн, совершивший аналогичное путешествие, не представляли себе,
что заготавливают бесценный багаж фактов для космических психологов и медиков. Их материалы сослужили
добрую службу не только тем, кого интересовала психофизиологическая проблема «человек, потерпевший
кораблекрушение», но и тем, кто годы спустя занялся другой проблемой — «одиночество в космосе». В науке
часто так бывает, что приложение, какое в будущем получат изученные факты, в момент наблюдения не
предвидится. Исследователь ставит себе одну цель, а благодаря его исканиям достигается другая, и часто даже не
одна.
Итак, обычный для исследователя путь ухода от аналогий — в опыте на себе.
Опыты на себе очень удобны для беллетристов, но в действительности никто не произносит красивых слов
насчет брошенных жребиев, перейденных рубиконов и «жизни ради науки». Есть обычное для исследователя
желание — «пощупать» процессы самому. Узнать что-то. Докопаться до чего-то. Схема эксперимента
вырисовывается из следующей работы: ясно, какой должна быть постановка опыта, как регистрировать данные.
Ясно, что нужно ставить опыт именно на себе, чтобы получить прямой результат без пересчета с килограмма
веса лягушки или мыши на килограмм человеческого веса, без каких-либо экстраполяции и аналогий.
Инструментов, которые позволяли бы получить объективные данные в условиях, когда непосредственный
контакт с испытуемым исключен, у физиологии не было долго. Стоило захлопнуть стальную дверь барокамеры
или начать вращение центрифуги, как контакт прерывался. Приходилось полагаться на описание субъективных
ощущений и на регистрацию того, что было до опыта, и того, что стало после него. Действовал принцип,
который теперь кибернетики называют «черным ящиком»: вы знаете, как работала система до ввода информации
и какую информацию в нее ввели, и по итогу можете судить, что в ней произошло, как она устроена, каковы ее
возможности.
Работа шла во всем мире. Экспериментальные перегрузки росли: доктор Стапп в Нью-Мексико опробовал
на себе сорокашестикратную перегрузку. Тележка с реактивным двигателем была разогнана по девятимильному
прямому рельсовому пути. В момент торможения Стапп потерял сознание. Ремни, которыми он был пристегнут к
креслу, оставили на теле синие полосы. В ту секунду тело Стаппа весило три с половиной тонны. Вернее, в те две
десятых секунды...
Его соотечественники Вуд и Ламберт из знаменитой клиники Мейо, прежде чем сесть в кресла центрифуг,
ввели себе по венам пластиковые катетеры в сердце, чтобы измерить давление крови в его полостях при
перегрузке.
Жажда риска?.. Жажды риска нет. Есть твердая уверенность, есть знание, еще не проверенное
«перекрестно», что ничего сверхъестественного не случится, и если опыт будет проведен чисто, без
погрешностей, он подтвердит то, что ты предполагаешь.
Есть ли в таких экспериментах риск вообще? Конечно, есть, но его ощущаешь как возможность
методической ошибки. Последствия, конечно, тоже ясны... Но главное, что в этот момент доминирует, —
желание доказать правильность предположений, к которым ты пришел, осмысливая прежние свои эксперименты
на животных, желание увидеть в итоге опыта то, что ты должен увидеть по логике вещей, и еще, быть может,
легкое озорство, мол, в противовес всем возражениям получу прямой результат. В эксперименте всегда есть
азарт.
В Свердловске в 1935 г. мы изучали рефлекторные изменения кровообращения. Тоже на себе. В статьях мы
писали: «Наши опыты проведены пока на трех испытуемых: А. П. П. — 32 лет, В. Н. Ч. — 26 лет и В. В. П. — 31
года. Все трое — лица нефизического труда (научные работники)».
Расшифруем «закодированные» имена: В. В. П.— это я, В. Н. Ч.— теперь широко известный своими
трудами и научной школой академик Владимир Николаевич Черниговский, тогда — ассистент нашей кафедры,
перед этим некоторое время проработавший врачом-невропатологом, а еще прежде — студент, занимавшийся в
Перми в физиологическом кружке, когда я был ассистентом. В Свердловске он сразу выделился блестящим
-397-
преподаванием — это особенно быстро оценили студенты, цепкостью ума и преклонением перед классической
завершенностью и чистотой эксперимента. Хочу надеяться, что последние качества возникли и не без моего
участия, т.е. под влиянием «самойловского духа», который я старался перенести в нашу свердловскую
лабораторию.
А. П. П. — ныне покойный вице-президент Академии наук Казахстана и директор республиканского
Института физиологии Александр Порфирьевич Полосухин, а тогда просто Саша, здоровенный мужчина,
хороший экспериментатор, проливший немало крови подопытных животных, но почему-то бледневший при виде
собственной капли крови... Его силу мы обычно и использовали в наших опытах, ибо знали, что если уж он
сожмет синусы сонных артерий, то рефлекс с синусов будет получен наверняка.
Однажды ведем опыт. Я сижу на стуле, дышу в мешок: мы тогда определяли минутный объем крови,
выбрасываемой сердцем, по так называемому ацетиленовому способу Грольмана. Я дышу, а Полосухин
старательно давит мне на сонные артерии. Больно, конечно, но ничего особенного я еще не успел почувствовать,
как вдруг Черниговский, следивший за приборами, обернулся и что-то пытается показать А. П. П. глазами.
Тут у меня закружилась голова — слегка, потом сильнее, чем в прочих опытах, но я продолжаю
старательно дышать в мешок. А Черниговский двигает губами, но голос у него исчез. Наконец, он рявкнул:
«Перестань давить!» И Полосухин испуганно отнял руки. У меня все окончательно затуманилось, как ни
странно, только после этого. Черниговский подбежал, стал щупать пульс. Тут у меня головокружение
прекратилось. Я спрашиваю:
— В чем дело?
— Синкопе! — сказал Черниговский. — Истинная синкопе!..
Синкопе — это остановка сердца. Она и в самом деле была истинной: пульсовая кривая на закопченном
барабане кимографа выпрямилась на шестнадцать секунд, а затем вновь стала обычной. Эту кимограмму мы,
конечно, опубликовали в нашей совместной статье.
Несколько позже под моим руководством готовил кандидатскую диссертацию И. И. Хренов. По плану
диссертации (он тоже изучал влияние различных факторов на объем сердца) была намечена серия опытов с
влиянием боли на минутный объем. Вдруг работа застопорилась, так как И. И. Хренову не удавалось найти
добровольцев для этих опытов. И в итоге я предложил свои услуги в качестве испытуемого. Для вызывания боли
И. И. Хренов защемлял мне кохеровским зажимом «любимую мозоль» на одном из пальцев ноги, и я нужное
время терпел это ощущение.
В свердловской лаборатории мне удивительно везло с сотрудниками. Кроме уже упомянутых В. Н. Ч. и А.
П. П. вспоминаю прежде всего работающего сейчас в Краснодаре Павла Михайловича Старкова, коренного
уральца (уроженца Очерского завода), сочетавшего удивительную техническую изобретательность с большими
научными замыслами. Он один из первых в Советском Союзе начал заниматься гипотермией и газовым наркозом
— сначала с закисью азота. Кстати, в этих его экспериментах я тоже несколько раз был добровольным
«подопытным кроликом» или, как принято писать, «испытуемым».
Позже к нам в лабораторию пришли Мария Александровна Уколова, Нина Григорьевна Кроль, Виталий
Иванович Попов, Игорь Николаевич Давыдов. Все они (кроме умершего В. И. Попова) теперь профессора,
руководители лабораторий или кафедр. В те годы они работали буквально запоем; свою незаурядную энергию
они сумели сохранить по сей день. Прошу извинить за то, что перечисляю имена. Но я просто не вправе не
сказать доброго слова о своих коллегах, не вспомнить о людях, с энтузиазмом выполнявших тяжелый и подчас
далеко не благодарный труд, например о наших старших лаборантах — Елизавете Михайловне Берс и Марии
Прокопьевне Рожновой.
Вообще вся кафедра работала необыкновенно продуктивно. Ко времени моего переезда в Москву общий
список всех работ, опубликованных в лаборатории, достиг 100. Между прочим, и Черниговский, и Полосухин, и
Старков защитили свои докторские диссертации на год-полтора раньше, чем я. Это не только очень радовало
меня, но и послужило поводом для добрых слов в мой адрес со стороны одного из оппонентов по моей
докторской диссертации — Ивана Петровича Разенкова.
У каждого исследователя есть свои любимые открытия. У меня самыми любимыми были открытия
талантливых людей. Если в Свердловске они происходили стихийно — мне было 30-35 лет, у меня еще
недоставало опыта и авторитета, то позднее мне удалось совершать такие открытия осознанно. Так, в свое время
я обратил внимание на конференции в Сухуми на интересную постановку одного специального вопроса в
докладе Ф. 3. Меерсона (ныне профессора). Мы долго поддерживали с ним контакт, пока мне не удалось,
наконец, добиться его перевода в Москву, в лабораторию, которую тогда возглавлял я, а теперь возглавляет он,
мой ученик. Р. М. Баевского я узнал по одной из его статей, кстати, основательно искаженной редакцией. Он был
тогда военным врачом на периферии, и мне с трудом удалось добиться перевода его в адъюнктуру для
«акклиматизации» в науке. Сейчас Р. М. Баевский доктор наук, автор ряда специальных книг и мой соавтор по
«Очеркам по космической физиологии», «Введению в медицинскую кибернетику» и некоторым другим
монографиям. Я мог бы назвать еще имена, открытием которых горжусь, — Е. Б. Шульженко, А. В. Мареева, Б.
М. Федорова и др.
-398-
Я твердо убежден, что задача каждого ученого привести за собой в науку новых талантливых людей — их
руками она будет развиваться дальше. Они скоро нагонят своих учителей. Потом обгонят их и пойдут своими
путями к познанию неведомого. Так и должно быть.
Мечты о науке у большинства молодых людей возникают обычно еще в школьные годы, и свои
представления о жизни исследователя по понятным причинам они, как правило, черпают не из жизни, а из книг о
великих ученых и великих открытиях (иногда даже из научной фантастики). Эти чисто книжные представления
оседают в памяти надолго и прочно, а ведь воспроизвести будни научной работы с достаточной достоверностью
удавалось лишь немногим писателям.
Литература о науке всегда содержит в качестве обязательной составной части препятствие. Повествованию
нужен динамизм — действие, события, конфликтные ситуации, яркие детали, без них читатель уснет над книгой.
Они всегда присутствуют в жизни ученого, в ходе любой долгой работы. Но в жизни они разбросаны во времени.
Прежде чем исследователь совершит что-то большое и важное, проходит много обычных дней труда, похожих
один на другой, почти без происшествий или с происшествиями столь специального плана, что обычному
читателю они неинтересны или непонятны. Будни — это будни.
Поэтому даже очень добросовестный и хорошо понимающий науку писатель вынужден в рассказе о ней
концентрировать события, опускать монотонно повторяющиеся эпизоды и строить рассказ на узловых, этапных
моментах «драмы идей», из которых рождается открытие или крупная работа. Рядовым моментам работы и
«черной» работе, которой наполнены будни исследователя, литература внимания уделяет мало, вроде бы и
рассказывать о них нечего. А добросовестная черная работа — это почва, на которой вырастают большие
свершения.
В годы обучения в вузе внимание студента тоже останавливается на самых важных проблемах, стоящих
перед наукой, и на кардинальных закономерностях, ею открытых. Наука представляется состоящей из
кардинальных проблем, которые решают корифеи. «Чернорабочие» науки остаются для новичка «за кадром».
Многие из молодых людей, приходящих со студенческой скамьи в наши лаборатории, часто переживают
из-за этого некий внутренний конфликт. Им приходится начинать с исследования каких-то частностей, в то
время как они мечтали приняться сразу за решение глобальных проблем естествознания.
Нет ученых-руководителей, которым не приходилось бы сталкиваться с такими типично дилетантскими
взглядами. Крупнейший наш онколог-экспериментатор Лев Александрович Зильбер рассказывал, например, что
чуть ли не каждый из приходивших к нему в лабораторию аспирантов, как оказывалось, втайне уже выносил
собственный план кардинального и весьма быстрого решения проблемы рака — и происхождения, и лечения
этой болезни. Их планы нельзя было назвать полностью безграмотными — молодые люди прочитывали горы
самой современной литературы по онкологии, биохимии, генетике. И тем не менее все-таки это были...
прекрасные, величественные воздушные замки, не опиравшиеся на кремнистую почву исследовательского труда.
Лев Александрович понимал, что ни увещания, ни запреты здесь не помогут и поэтому почти всякий раз
предоставлял новичкам возможность некоторое время поработать по собственному плану, дабы убедиться в
реальной сложности проблемы. Для этого обычно хватало месяца, от силы двух. Затем — так получалось всегда
— молодой ученый, ощутив зыбкость своих гипотез, уже вполне сознательно выбирал небольшой, но зато
реально полезный участок работы, частный вопрос, без решения которого действительно не может быть
достигнут успех в обширной области поисков...
...Стоит сказать, что наука сегодня, как, впрочем, и всегда — еще со времен Архимеда, не терпит никакого
дилетантизма. Решение ее кардинальных проблем с наскока, на основе неких общих априорных рассуждений
немыслимо.
Необходимость начинать в науке с малого существовала всегда. Прежде чем прийти к постановке
исследований, охватывавших, так сказать, глобальные закономерности высшей нервной деятельности, Иван
Петрович Павлов долго исследовал более частные проблемы — сначала функции центробежных нервов сердца,
затем более сложный раздел — физиологию пищеварения и ее регуляцию. Он как бы поднимался с этажа на
этаж, с каждым шагом охватывая более широкий круг явлений. И не один Павлов, но и многие другие.
Вообще умение помочь молодому исследователю понять свой маневр — признак настоящей научной
школы. К сожалению, далеко не все нынешние коллективы исследователей обладают этими признаками. Я не
хочу противопоставлять свою молодость молодости нынешних исследователей, начинающих свой путь в науке,
и утверждать, что «в наше время и холера была не та». Но, к сожалению, мне не раз приходилось видеть
лаборатории и даже институты, где что ни сотрудник, то свои методы, своя тема и подчас столь крупная, что для
ее настоящей разработки нужны были бы усилия целого коллектива. При такой энциклопедической
проблематике руководитель коллектива оказывается в положении, при котором о большей части исследуемых
вопросов и применяемых методик он не может судить не по-дилетантски, ибо объем специальных знаний по
каждой проблеме слишком велик. А ведь о подлинном исследовательском коллективе, о научной школе говорить
можно лишь, когда люди объединены общим направлением работы.
В этом плане образцом могут быть школы И. П. Павлова и моего учителя А. Ф. Самойлова. У Павлова
место каждого сотрудника в общем деле было четко расписано. Он точно знал ход любой работы, приходил на
-399-
опыты к ученикам и ругал их за каждую небрежность или неточность. Он ценил и самостоятельность мышления,
и инициативу, но допускал ее только в пределах основного направления. Стоило сотруднику выйти за эти
пределы, как перед ним ставилась дилемма: либо пожертвовать возникшей идеей, либо уйти из павловской
лаборатории. И, кстати, так получилось с Александром Филипповичем Самойловым. Павлов очень высоко
оценил его с первых же дней их знакомства, принял его в свою лабораторию, сам обучал оперировать собак. Тем
не менее, поскольку Самойлова тянуло к «проволочной физиологии» — так Павлов в шутку называл
электрофизиологические исследования, Александру Филипповичу пришлось через два года уйти в другую
лабораторию, к Сеченову.
Замечу, что наша наука от этого не проиграла, потому что в дальнейшем Самойлов положил начало школе
отечественной электрофизиологии и клинической физиологии. До конца дней он и Павлов относились друг к
другу с самым искренним уважением. Но размежевание было необходимо ради интересов дела.
<...>
Наука ни в чем не терпит разбросанности. Она требует страсти. Требует непрерывности мышления.
Ученый не может работать от девяти до пяти, а затем уходить в другой мир. Характерно, что еще в недавние
годы многие исследователи жили в том же доме, где помещалась лаборатория. Так, когда в 1922 г. в Москве на
улице Обуха было отстроено здание первого советского исследовательского учреждения — Физико-химического
института имени Л. Я. Карпова, то часть верхнего этажа была отведена под квартиру академика А. Н. Баха. Это
как бы подчеркивало непрерывный характер труда исследователя. И я должен не без горечи заметить, что мои
учителя куда больше общались с сотрудниками, чем сегодняшние научные руководители (в том числе и я сам), и
куда меньше их отвлекали всевозможные заседания — нужные и ненужные и всякого рода околонаучный
бюрократизм с бесконечными планами и отчетами.
Пожалуй, для исследователя нет большей опасности, чем административная работа. Сохранить себя в
первом качестве, будучи администратором, невероятно трудно. Организация коллективных исследований
сделалась теперь самостоятельной областью труда, который требует определенного профессионализма.
Прибавьте текучку — штатные, финансовые, хозяйственные дела — все, что происходит за кулисами науки. Они
поглощают массу времени и внимания и могут оторвать, даже навсегда, от самой исследовательской работы.
Нужны своего рода иммунитет, устойчивость, способность к жесткой регламентации жизни.
На двери кабинета обычно висит табличка: «По личным вопросам директор принимает от... и до..., по
административным тогда-то». Но рядом с нею нет другой: «Эксперименты директор ставит от... и до...». Никаким
приказом вы не в силах утвердить незыблемость времени, отведенного для экспериментальной работы, не
прибегнув к каким-то чрезвычайным усилиям.
Как у меня было? Это уже из области сугубо личной... Если бы не мой верный спутник — моя жена, Нина
Дмитриевна, которая много лет работала вместе со мной, физиолог Парин перестал бы быть физиологом.
В 1940 г. меня назначили директором Свердловского медицинского института, и, когда административная
текучка принялась было засасывать меня, мы каждое утро договаривались, когда я приду ставить опыт. И если я
к этому времени не появлялся в лаборатории, то Нина Дмитриевна приходила в мой кабинет и, что бы там ни
происходило, произносила официальным тоном: «Василий Васильевич! Кошка готова. Можно начинать опыт».
Перед войной в Трудах Казанского университета, и сборнике, посвященном памяти М. А. Киселева, вышла
небольшая статья «К вопросу о так называемом пульмокоронарном рефлексе». У нее два автора — я и Нина
Дмитриевна. Эта статья еще и итог долгих споров в нашем доме о том, нужно ли учиться матери троих (в то
время) детей и нужно ли ей работать. Мне остается лишь признать с опозданием, что в этом споре я был с самого
начала неправ.
В 1941 г. меня перевели в Москву. Во время войны семья эвакуировалась на Урал, а сам я остался в
столице. Даже в то время я не бросал преподавательской и экспериментальной работы, хотя был одновременно и
директором института, и заместителем наркома здравоохранения по науке, и организовывал для работы на
фронте специальные бригады физиологов по борьбе с шоком у раненых.
В 1944 г. мне довелось быть одним из зачинателей большого нового дела: академиком-секретарем только
что организованной Академии медицинских наук СССР. Среди членов-учредителей я оказался самым молодым
(мне исполнился тогда 41 год). <...> В то время мне пришлось общаться с замечательными учеными — жизнь
каждого из них была не страницей, а целой главой в той или иной области медицины. Я работал с первым
президентом АМН СССР Николаем Ниловичем Бурденко, с третьим президентом — Александром Николаевичем
Бакулевым и с четвертым — Николаем Николаевичем Блохиным.
<...>
Научная работа — это всегда, во-первых, непрерывная учеба. Научному сотруднику приходится решать
множество крайне прозаических задач. Прежде чем он поставит эксперимент, ему надо подготовить
регистрирующую и всякую иную аппаратуру. У Вериго или Самойлова мы, молодые, и думать не могли о том,
чтобы кто-то за нас отлаживал приборы — кимографы, индукционные катушки, гальванометры. И если вдруг А
Ф. Самойлов обнаружил бы, что аккумулятор дает не 2,2 вольта, а 2 вольта (или, боже сохрани, 1,8 вольта!),—
мне пришлось бы худо. И нельзя было сослаться на лаборанта, который не зарядил аккумулятор.
-400-
Человек, собравшийся вести опыт, должен сам все приготовить и проверить! — таким был закон,
заведенный Самойловым в лаборатории. И, надо сказать, меня подчас коробит проявляющаяся у иных молодых
коллег тенденция к полному техническому иждивенчеству.
Конечно, техника, с которой сегодня работает специалист по экспериментальной и клинической
физиологии, не говоря уже о космической физиологии, стократ сложнее той, какой мы пользовались 30-40 лет
назад. Сложные электронные аппараты — многоканальные электрокардиографы, электромиографы,
элекгроэнцефалографы — требуют, чтобы с ними обращались так же почтительно, как некогда с «их
сиятельствами». Тем не менее физиолог не вправе полностью сваливать всю работу с техникой на плечи
инженера. Есть явления, которые инженер без помощи физиолога не заметит. Современные приборы чутки, они
могут записать не только разницу потенциалов мышцы, но и разницу потенциалов любого мокрого куска
материи, как мы говорим, тряпкограмму вместо миограммы. Поэтому от исследователя требуются знания в
известных пределах и электронной техники. Иначе он просто не будет в состоянии оценить достоверность
результатов опыта, поставить чистый эксперимент, не отличит подлинных фактов от ложных данных (это один
из многих примеров будничных проблем, не освоив которые молодой исследователь не ощутит себя стоящим на
твердой почве).
Приобщение к современной исследовательской работе состоит из непрерывного доучивания. К сожалению,
до самого последнего времени существует разрыв между объемом знаний, которые будущий медик или биолог
получает в институте, и тем, что требует от него исследовательская работа. Этот разрыв существовал уже и в
годы моей молодости. Придя в лабораторию Самойлова, я был вынужден и осваивать лабораторную технику, и
заново приняться за изучение физики: тот объем курса физики, особенно физики электричества, который был
мной усвоен в университете, оказался недостаточным. Мне пришлось серьезно заниматься математической
статистикой — дисциплиной, без которой немыслима достоверная оценка экспериментальных данных не только
в физике и химии, но и в генетике, и в физиологии, и в микробиологии — во всех областях, во всех случаях,
когда исследователь стремится получить достоверные количественные результаты.
Сегодня круг дисциплин, которые обязан освоить молодой исследователь, еще шире. Физиологу нужно
хорошо знать биохимию, генетику, проблемы кибернетики, основы электронной техники. Исследователь с
первых же шагов должен научиться критическому отношению к себе и своей работе, нетерпимости ко всякого
рода мазне в экспериментах, к поспешным выводам и особенно к стремлению поразить мир скороспелыми
сенсациями. Он должен быть предельно четок во всем, начиная с мелочей, придирчиво оценивать точность
полученных в опыте данных.
Он должен очень тщательно обдумывать неудачные эксперименты. Ведь нередко именно неудачный
эксперимент дает толчок для нового поворота мысли, для рождения повой рабочей гипотезы. Ее проверка в
опытах, поставленных по-иному, может привести к гораздо более интересным результатам, чем те, что
предполагались вначале.
Исследователь должен быть крайне осторожен в выводах. Ведь даже у самого молодого исследователя
непременно существуют какие-то предположения относительно механизма явлений, которые он изучает. Самая
большая опасность кроется в желании во что бы то ни стало подтвердить свою гипотезу. Науке известны факты,
когда иные теории подтверждались заведомо неверно поставленными опытами. Бывали случаи, когда
исследователи старались не замечать факты, опровергающие их предположения, или произвольно их толковали.
Не всегда причиной был злой умысел — научные фальсификации редки. Чаще таким исследователям просто не
хватало мужества признать, что они потратили напрасно месяцы, а то и годы труда. Впрочем, это, пожалуй, тема
особой беседы о чистоте эксперимента и точности теории...
Пока я хочу сказать лишь о том, что наука требует от человека, посвятившего ей себя, большого мужества.
Мужества быть строгим в своей работе. Мужества в оценке результатов своего труда, в отстаивании своей точки
зрения тогда, когда ты убежден в ее правильности: ведь новые факты и выводы подчас нелегко воспринимаются
твоими коллегами.
Мужество нужно исследователю и для того, чтобы заставить себя отказаться от гипотезы или теории,
которую прежде защищал, отказаться, если факты свидетельствуют о ее неправильности. Таким мужеством
обладал, например, И. П. Павлов.
В его лаборатории в 20-х годах была проведена большая серия опытов, при оценке которых был сделан
вывод, что приобретенные животным условные рефлексы могут передаваться по наследству. Сам Павлов —
признанный глава физиологов всего мира — доложил о таком выводе с трибуны международного конгресса, и
это произвело ошеломляющее впечатление. Речь шла о кардинальном вопросе биологии: возможно или
невозможно наследование приобретенных признаков? К этому времени все доказательства возможности такого
наследования были уже многократно опровергнуты учеными-дарвинистами. И вдруг безупречный
экспериментатор Павлов сообщает такие данные!
-401 -
Однако спустя несколько лет оказалось, что вывод о наследовании условных рефлексов был результатом
ошибки, допущенной учеником Павлова и им самим. У Ивана Петровича хватило мужества признать это. Так
ведут себя подлинные ученые,
Но не только от своих мнений, когда выявляется их неправильность, приходится отказываться
исследователю. Иногда появляется необходимость отказаться от продолжения работы, которую ты вел многие
годы, и порой эта работа была прежде плодотворной. Наука не может двигаться вперед без притока новых идей.
Почти во всяком направлении исследований наступает момент, когда «золотая жила», которую разрабатывали,
иссякает и вслед за истинными открытиями следуют все более и более мелкие факты частного характера, иногда
лишь повторяющие прежние данные. В таком случае ученому-старателю надо приниматься искать новые
нетронутые залежи, бросать насиженное место.
...Помню, лет двадцать пять назад попала мне в руки небольшая весьма остроумная книжка, написанная
крупнейшим испанским гистологом Рамон-и-Кахалом, она называлась «Советы и наставления молодым
ученым». Автор ее весьма едко высмеивал разные стороны научного быта (речь шла о быте западных ученых).
Книга эта сразу стала редкостью — в библиотеках найти ее мне не удалось, поэтому я воспроизвожу все по
памяти (в русском переводе она, по-моему, не издавалась).
Рамон-и-Кахал в своей книге давал молодым коллегам разные советы: от весьма серьезных, касающихся
организации исследований, до шутливых рекомендаций даже насчет качеств, какими должна обладать
образцовая жена исследователя, какими критериями нужно пользоваться при ее выборе. Он изобразил в книге
несколько сатирических типов ученого, весьма примечательных. Один тип — «книжные черви», все свое время
без разбора поглощающие горы научной литературы. Они помнят все, ими читанное и слышанное, и самое
большое наслаждение испытывают, когда при обсуждении делового вопроса могут осыпать собеседников
библиографическими справками: мол, по этому поводу в таком-то году исследователь Н. на 115-й странице
такого-то журнала сообщил, что... А в таком-то году исследователь М. на 201-й странице другого журнала
опроверг эти данные. А три года спустя... — и далее в таком же роде.
Высмеивая книжных червей, накапливающих информацию без ее осмысления, без проникновения в суть
дела, Рамон-и-Кахал не пощадил и ученых другого типа, которых он назвал «органофилами», т.е. поклонников
«органов научного исследования» — бессмысленных накопителей всяческих приборов-новинок,
загромождающих их лаборатории, которые из-за этого постепенно превращаются в своего рода музеи
исследовательской техники.
Надо сказать, что и книжные черви, и органофилы не ушли в прошлое. Тех и других объединяет отсутствие
ясной цели их существования при науке. И те, и другие имеют к ней отношение лишь по видимости, как иногда
лишь по видимости являются учеными люди, издающие сотни «научных» статей.
К сожалению, эффективность исследовательской работы все еще принято определять по числу печатных
трудов. Помню, как при основании Академии медицинских наук меня удивило, что в число ее членов-
учредителей не был выдвинут профессор А. Н. Миславский — крупнейший советский гистолог, создатель
оригинальной исследовательской школы, выучивший таких замечательных ученых, как, например, профессор Б.
И. Лаврентьев. Оказалось, что за всю жизнь Миславский опубликовал всего десять статей. Беру на себя смелость
сказать, что каждая из них стоила, пожалуй, иной толстой книги...
Тезис «не количество, а качество» можно подтвердить многими примерами. Так, великий чешский ученый
Грегор Иоганн Мендель опубликовал всего четыре статьи по биологии (у него есть еще ряд работ по
метеорологии). Три из них касались вопросов, не имеющих сейчас большого значения, но одна работа «Опыты
над растительными гибридами», всего 47 страниц текста, по сей день почитается образцом точного
эксперимента, не только блестяще поставленного, но и проанализированного с поразительной строгостью и
гениальной прозорливостью. Целая область знания — генетика — была основана одной этой статьей. Вряд ли
найдется ученый, который отказался бы быть автором всего лишь одной такой статьи!
Становление исследователя состоит из непрерывной учебы, из непрерывного самовоспитания, из
выработки четких нравственных, гражданских взглядов, самодисциплины, трепетного и трезвого отношения к
своему делу.
Я сказал уже, что нельзя быть ученым «от девяти до пяти», что нужна непрерывность исследовательского
мышления. Но сохранение этой непрерывности не в том, чтобы торчать в лаборатории за полночь. Могу
сослаться лишь на известный рассказ академика П. Л. Капицы, как Эрнест Резерфорд (он был учителем Капицы)
застал его вечером в лаборатории: «Вы все работаете?.. А когда вы думаете?» День исследователя должен быть
расписан точно, и перестановок «слагаемых» лучше не допускать. Мой учитель А. Ф. Самойлов резко отчитал
меня однажды, когда увидел, что я днем в лаборатории штудирую статью из немецкого физиологического
журнала.
— Слово «лаборатория», — сказал он, — происходит от латинского labor — «работа», поэтому в ней надо
работать, а читать можно вечером в любом месте!
-402-
Могу добавить, однако, что никакая самая строгая рабочая дисциплина, самая неистовая страсть и
непрерывная отдача любимому делу не требует от исследователя монашеского отшельничества, отказа от семьи
и друзей, от общения с природой, увлечения искусством или спортом... О любви Эйнштейна к музыке написаны
книги. К сожалению, сейчас лишь немногие люди и только старшего поколения знают, что физиолог Самойлов
был замечательным пианистом-виртуозом и выдающимся музыковедом: он оставил ряд серьезных трудов по
теории музыки и был одним из основателей Московского музыкального кружка, в который входили Рахманинов,
Танеев, Гречанинов и многие другие видные музыканты.
<...>
Нередко естествоиспытателю, даже очень целеустремленному и сосредоточенному, трудно предвидеть,
чем, какой проблемой он будет заниматься через год-другой. Переходы от вопроса к вопросу и даже от темы к
теме диктуются часто не заранее намеченными планами, а логикой самого процесса познания, неизвестными еще
никому связями между неизученными явлениями природы, неожиданными приложениями теоретических знаний
к практике.
Об этом очень хорошо сказал в свое время замечательный биохимик лауреат Нобелевской премии Альберт
Сент-Дьердьи: «Природа работает только на основе небольшого количества основных принципов, — говорил он.
— Наиболее различные проявления жизни... должны осуществляться в результате приложения одних и тех же
основных процессов. Это не является чистой спекуляцией. Эти идеи сейчас могут иметь практические
последствия. Если вы их примете как вашу рабочую гипотезу, то с вами могут произойти интересные вещи. Вы
можете начать, как это случилось со мной несколько лет назад, с изучения функции коркового вещества
надпочечников, выделяющих адреналин, прийти по ходу работы к изучению окислительных процессов и кончить
изолированием витамина, или же... начать с изучения мышечного сокращения и кончить вирусной теорией». (А.
Сент-Дъердъи. О мышечной деятельности. Медгиз, 1947, стр. 7. - Прим.ред.).
В. И. Ленин говорил, что наука неминуемо рождает диалектический материализм. Быть материалистом —
значит признавать объективную истину, открываемую нам органами чувств. Без признания этого положения
исследование теряет смысл, ибо его назначение — открывать объективные истины природы.
<...> Сент-Дьердьи не изучал, по-моему, марксистской философии, но все же ощутил диалектику бытия и
познания.
Чем буду заниматься теперь, я не мог предвидеть ни в начале своего научного пути, ни даже в зрелости.
Мой путь в физиологии начался с исследования поляризации нерва лягушки. И продолжай я всю жизнь
заниматься нейрофизиологией, тоже мог бы прийти к космической физиологии. Но получилось по-другому.
Я перешел сначала к электрокардиографии, к изучению физиологии сердца. Затем — к выяснению роли
селезенки как «депо» крови, рефлексов легочной артерии и всей системы малого круга кровообращения, к
изучению регуляции кровообращения в целом. Было естественным дальше заняться нарушениями
кровообращения (гипертонической болезнью в частности) и внедрением новых методов точной диагностики
состояния сердечно-сосудистой системы. А далее, когда стала развиваться хирургия сердца и сосудов, оказалось,
что я давно уже работаю над проблемами, которые стали важны хирургам.
И когда в середине 50-х годов я занимался этими вопросами, то не предвидел, что через считанные месяцы
постепенно перейду к космической физиологии, хотя, как только начались первые поисковые работы в этом
направлении, видел, что космические проблемы близки к тем, которыми я занимался. Так, изменения
кровообращения в «малом круге», которым я отдал многие годы работы, оказались одной из актуальнейших
проблем физиологии ускорения.
Та область науки, к людям которой я принадлежу, оказалась готовой создать новую специализированную
ветвь. Уровень знаний физиологии человеческого организма, новые методы и приборы, необходимые, чтобы
вести точный контроль за его состоянием, позволили это. Часть их была создана и накоплена в клинической
физиологии, часть — в физиологии спорта и в авиационной медицине — самой близкой к космической
медицине. Естественно, все рождалось в содружестве с областями точного знания — физикой, химией,
электроникой, кибернетикой. <...> Научные достижения подготавливаются всем ходом развития общества и его
экономики. И когда наступает какой-то новый этап, он одновременно наступает для многих исследователей.
<...> Если поговорить с инженерами, с математиками или физиками, наверняка окажется, что в работу «на
космос» во множестве вариантов влилось то, что было рождено этой всеобщей для наших людей любовью к
поиску, к творчеству.
При современных темпах развития науки наши представления о природе меняются так быстро, что
исследователям — да и всем людям — непрерывно приходится подвергать себя процессу «полного линяния»
(применим полюбившееся Энгельсу выражение). Молодежи, вступающей в науку, нужно готовить себя заранее к
тому, что на ее глазах будут рушиться гипотезы, казавшиеся почти доказанными, и даже теории, считавшиеся
незыблемыми. Переживать такое непросто. Это сопряжено с мучительными раздумьями, горькими
-403 -
разочарованиями и требует от исследователя мужественной решимости и умения трезво оценивать факты,
которые порой из-за удивительной своей новизны кажутся ни с чем не сообразными.
Ученые старшего поколения недаром прожили жизнь: немало было увидено и найдено, расшифровано и
понято. И все же каждый из нас немного, по-доброму, конечно, завидует тем, кто сегодня лишь начинает свой
путь в науке. В руках молодых такие совершенные инструменты исследования, которые нам никогда даже не
снились.
Наши молодые коллеги смогут продвигаться в науке с быстротой, которая нам, старшим, кажется почти
космической. И многое из того, что сегодня нам представляется невероятным и далеким, им предстоит изучать
как вероятное и близкое. Им предстоит преобразовать сегодняшние фантазии в строгие ряды уравнений.
Впрочем, и тем, кому мы сегодня немного завидуем, придется когда-нибудь точно так же позавидовать своим
преемникам...
Как бы далеко ни проник человек в недра галактик, в бесконечно малые системы элементарных частиц, в
сложнейшее бытие живых клеток, — впереди бесконечный ряд одних и тех же «что дальше?», «что дальше?»,
«что дальше?». Сюжет познания удивительно эмоционален. Трудно подобрать аналогию в мире других
ощущений. Мир познаваем, потому что он материален. Он бесконечен в разнообразии. Чтобы непрестанно
двигаться в его познании, исследователю нужны и безудержный полет фантазии, и холодная трезвость оценок,
трудолюбие и честность, стойкость и юмор, широта взгляда и четкое, глубоко материалистическое понимание
сути вещей.
Молодые люди, вступающие на путь научного творчества, должны постоянно помнить об этом,
совершенствовать свои философские знания, углублять свое материалистическое мировоззрение — альфу и
омегу современной науки. В этом залог успеха их начинающихся поисков.<...>
Классификация ученых в статье В.В.Парина, наглядно демонстрирует, что и ученые способны относиться к
себе с изрядной долей юмора. А.Кон и М.Брейер предлагают свою «Типологию в научном исследовании»:
Много лет назад Ломброзо и Кречмер расклассифицировали людей по типам в зависимости от
анатомического строения и эмоциональных особенностей. Ввиду все возрастающей роли науки в современном
мире и непрерывного роста числа ученых нам представляется полезным произвести классификацию последних
по аналогичной схеме. Наша классификация, однако, носит несколько другой характер. При ее составлении мы
пользовались более современными и достаточно полными источниками.
Открыватели. Именно эти ученые «выдают» новые идеи. Их мозг всегда готов впиться в случайную
добычу. Хорошая научная подготовка позволяет им быстро оценить важность наблюденного факта и
сформулировать идею, после чего гипотеза готова (или рабочая гипотеза, во всяком случае). Затем они либо
проверяют ее экспериментально сами, либо представляют другим побеспокоиться об этом, получая удовольствие
от умозрительного решения задачи.
Эксплуататоры. Это исследователи с быстрой хваткой; уши и глаза их постоянно открыты. Такого
ученого редко можно застать в собственной лаборатории, он предпочитает проводить время в обсуждениях с
коллегами из других лабораторий и институтов, особенно если эти коллеги работают над тем, что его самого
интересует. У него никогда нет недостатка в хороших идеях, которые, хоть и родились не в его голове,
превращаются, однако, в интересные статьи, щедро пересыпанные ссылками на «частные сообщения».
Ценитель. Умственные способности такого человека значительно превосходят его возможности (и
желание) ставить собственные эксперименты. Он способен оценить (и оценивает) хорошую работу, причем часто
делает это лучше, чем сам автор работы. Критический ум, сочетающийся с врожденным непостоянством, виной
тому, что результаты каждой последующей серии измерений существенно отличаются от всех предыдущих; это
не позволяет такому ученому опубликовать что-либо, если у него нет решительного начальника.
Улучшатель. Он напоминает «ценителя», но обладает несколько более высокой производительностью. Его
достижения представлены очень немногочисленными, но превосходными статьями, основанными на
экспериментах, которые повторялись столько раз, что все неожиданные или непредсказанные результаты удается
отбросить с помощью изощренной статистической обработки.
Человек на уровне. Он знает все, что стоит знать. В отличие от «эксплуататора» он проводит все свое
время в библиотеке, где редко кому удается опередить его в получении свежего номера журнала.
Соавтор. Этот тип в совершенстве познал искусство научной дипломатии. Он без нажима добивается
включения своего имени в списки авторов большинства статей, публикуемых сотрудниками отдела, где он
работает, причем вклад его порой выражается лишь в решении вопроса — стоит ли употребить союз «и» в
названии статьи. Некоторые люди придерживаются мнения, что «соавтор» — это почти то же самое, что
«советчик», а что такое советчик, знает каждый, кто играл в карты или шахматы.
Советчики. Советчиков, которые встречаются чаще всего в учреждениях, занимающихся
фундаментальными исследованиями, не следует путать с советниками, которые, занимаясь наукой, дают
-404-
работающим в соответствующей отрасли промышленности соответствующим людям советы за соответствующее
вознаграждение.
Приборист. В мире современной науки есть исследования, проведение которых абсолютно невозможно без
солидного комплекта приборов. Возможностями, которые были доступны Архимеду и Ньютону, теперь уже
никто не ограничивается (кроме, может быть, физиков-теоретиков), и хорошо оборудованная лаборатория так же
необходима для продуктивного исследования, как пишущая машинка для написания отчета начальству. Поэтому
некоторые научные работники смыслом своей жизни считают получение и (может быть) использование
возможно большего числа предельно современных приборов. Посетить такую лабораторию — одно
удовольствие. Просто душа радуется при виде комнат, забитых ультрасовременным оборудованием, которое
сверкает стеклом и никелем. Благоговейный страх внушают пышные названия многочисленных установок,
которые используются скорее для того, чтобы произвести впечатление на посетителей, нежели для какой-нибудь
другой цели.
Публикатор. Этим термином, за неимением лучшего, мы будем обозначать тех, кто любыми
многочисленными способами в экспоненциально возрастающем темпе удлиняет список своих научных трудов.
Разновидностью такого типа является:
Пережевыватель (название, ассоциирующееся с особенностями пищеварительного процесса у некоторых
млекопитающих). Такой человек поселяется обычно в какой-нибудь слаборазвитой стране. Публикует там свои
соображения и находки, предваряя их таким вступлением: «Впервые в истории... (следует название страны) было
наблюдено...», после чего честно воспроизводится перевод на местный язык какой-нибудь работы, сделанной
другими людьми в другом месте.
Еще один представитель того же типа:
Мультипликатор. Индивидуум, который раскладывает результаты своей работы или своих спекулятивных
рассуждений по возможно большему числу хорошеньких маленьких пакетиков с ярлычками «статья», «письмо в
редакцию», «краткое сообщение» и т. п. и благополучно наращивает таким способом список своих работ.
Корреспондент. Для знакомства с этим типом ученых мы отсылаем читателя к последним страницам
любого научного журнала, где пестрят заголовки: «Заметки», «Краткие сообщения», «Предварительные
результаты» или «Письма в редакцию». Там каждый Корреспондент сообщает о чем-то поистине важном, очень
похожем на большое открытие, которое следует опубликовать как можно быстрее, пока этого не сделал кто-
нибудь другой... Такие сообщения заканчиваются словами: «Подробное описание экспериментов (или
результатов) будет опубликовано в таком-то издании (или в ближайшее время)». В 50% случаев обещанная
публикация так и не появляется, поскольку результаты повторных экспериментов отобьют у автора к тому
времени всякий интерес к самой идее.
Приведенный список ни в коей мере не претендует на полноту. В литературе (в частности, в монографии
Бэрча) можно найти прекрасное описание Переоткрывателя, Продолжателя, Мыслителя, Распространителя,
Громкоговорителя, Толкача, Самозванца, Деквалификатора и многих других. Следует также помнить о
существовании Сокрушителей, Ниспровергателей, Энтузиастов, Пренебрегателей, Компликаторов и т.д. Мы
уверены, что читатель, обладающий воображением, сможет легко сконструировать образы всех ученых, с
которыми он лично знаком.
Мы также предлагаем ознакомиться читателю с «17 заповедями диссертанта» (неофициально; одобрено и
рекомендовано всем диссертантам):
А. Подготовка диссертации
1.	Не пиши длинно. Диссертация не «Война и мир», а ты не Лев Толстой. Пухлая диссертация действует на
оппонентов, как красный цвет на быка.
2.	Не пиши кратко. Это свидетельствует либо о большом таланте, либо о скудости ума. Ни того, ни другого
оппоненты тебе не простят.
3.	Заглавие для диссертации — то же, что шляпка для женщины в летах.
4.	Соблюдай меру в подборе литературы «за» и «против». Когда в диссертации много материала «против»,
вселяется сомнение в правоте твоих воззрений. Если же приводятся только данные «за», непонятно — в чем твоя
заслуга.
5.	Не хлопай по плечу классиков естествознания.
6.	Не зазнавайся. Не думай, что все окружающие — дураки, а ты один умный. Избегай личных
местоимений. Заменяй нахальное «я считаю» скромным «по-видимому, можно считать».
7.	Проверяй качество диссертации на домашних и коллегах. Нормальная диссертация у слушателей должна
вызывать непроизвольную зевоту и последующий сон. Разделы, вызывающие веселые судороги или чувство
гнетущего беспокойства, необходимо переделать. Не радуйся, если неискушенный слушатель говорит, что ему
все понятно: что верный признак того, что ты не будешь понят ученой аудиторией.
-405-
Б. Подбор оппонентов
8.	Оппонент — центральная фигура на защите.
9.	Оптимальный оппонент должен иметь общее представление о предмете диссертации, но не должен быть
специалистом в данном вопросе. Совершенно незнакомый с вопросом оппонент может оказать медвежью услугу,
расхваливая как раз то, что нужно умеренно ругать. Специалист же вникает в детали, нежелательные для
публичного обсуждения.
10.	Избегай приглашать в оппоненты молодых кандидатов и докторов. Они только завоевывают себе
«место под солнцем» и всегда рады воспользоваться случаем, чтобы показать себя и опорочить других. Гораздо
удобнее приглашать маститых заслуженных деятелей науки, ибо к старости все мы делаемся если не добрее, то,
во всяком случае, ленивее.
11.	Предполагаемых неофициальных оппонентов постарайся сделать соучастниками защиты. Для этого
обращайся к ним за советами и поблагодари их за ценную помощь. Тем самым ты продемонстрируешь свое
ничтожество и их превосходство. Таким образом ты сделаешь врага заинтересованным в благополучном исходе
защиты, ибо кому хочется выступать против своих же собственных рекомендаций?!
В. Защита диссертации
12.	Нет врага большего для диссертанта, чем сам диссертант. Именно он изображает свою диссертацию с
точностью кривого зеркала. Закономерность этого явления, подтвержденная почти в 100% случаев, заставляет
считаться с ним. Учитывая это, многократно репетируй свое выступление дома.
13.	На кафедре веди себя пристойно. Не ковыряй в ушах, не крути указкой над головами сидящих в
президиуме, не пей больше одного стакана воды, не плачь, не сморкайся.
14.	Если доклад написан — не произноси его, а читай. Бормотание диссертанта вызывает возмущение
слушателей. Старайся говорить однотонно. Чем больше членов Ученого совета будет спать или мечтать о личных
делах, тем скорее и успешнее пройдет защита.
15.	Очень важен иллюстрационный материал. Старайся пользоваться эпидиаскопом. Здесь можно
щегольнуть количеством фактического материала. Для этого скомандуй механику: «Кривая № 25. Таблицы с № 8
по № 24 пропустить!». Конечно, не обязательно подбирать нужный материал: пригодится что угодно. Механику
все равно, что пропустить, а аудиторию пленит сам факт обилия материала.
Если есть таблицы, вешай их побольше. Само собой разумеется, что останавливаться следует только на
некоторых. Остальные дают фон большого экспериментального материала.
16.	В заключительном слове благодари и кланяйся, кланяйся и благодари. Строго соблюдай необходимую
табель о рангах. Отсутствующих благодари меньше, присутствующих — больше.
17.	После успешной защиты устраивай банкет.
Составлено скучающими членами Ученого совета во время защиты диссертаций; размножено
благодарными диссертантами.
Таким образом, настоящий ученый должен обладать целеустремленностью, большим желанием работать в
науке, характером, силой воли, способностью к самоанализу, самоиронии и самокритике. Можно сказать, в
идеале должен стремиться стать настоящим Человеком, способным постичь смысл научного познания и жизни в
целом. Возможно, мысли одного из авторов данной книги смогут помочь читателям на пути к этому:
«В достижении важной или большой цели неудачи ломают слабых, сильный Человек, переживая,
анализирует, ищет причины неудачи, находит пути к достижению этой цели, сосредоточенно и упорно
исправляет допущенные ошибки и добивается успеха».
«Характер - это работа, постоянно превращающая задуманные планы и мечты в реальность».
«Нужно жить и быть, по существу, Диогеном, чтобы для реализации собственных идей и убеждений
находиться, думать и спать в «бочке». Это не значит, что если спать в бочке, ты будешь Диогеном. Так можно
думать, но это самообольщение, оно ведет к необоснованному завышению собственных способностей и как
следствие к трагическим ошибкам и потере смысла Жизни».
«Для становления Личности самое трудное - это в течение всей жизни, постоянно, каждый день
заставлять себя быть Человеком: делать зарядку, закаляться, читать, не обжираться, трудиться, быть добрым к
людям, не врать, сопереживать, не предавать, воспитывать детей, удивляться прекрасному, любить... -
собственно это и есть единственный путь стать и остаться Человеком».
-406-
«Откладывание дела, решения вопроса на завтра, послезавтра без постоянного преодоления собственных
и внешних обстоятельств отбрасывает их завершение на месяцы, годы и всю жизнь! К аналогичному результату
приводят поспешность и необдуманность».
«Память - непреклонный мститель потерянного времени и единственный спаситель в надежде на
будущее».
«Человеческая доброта - это осознанная жертва ради блага другого Человека или людей своего
собственного времени, знаний, финансов, здоровья без постановки условий и оплаты».
«Милосердие - это сострадание и сочувствие, которые непременно выражаются в поведении и поступках,
облегчающих боль и внутреннюю муку одного человека таким образом, каким он хотел бы себе облегчить или
снять такую же внутреннюю муку и боль, оставаясь при этом личностью, которая может активно защищать свои
убеждения, мораль и свободу».
«Всякая ложь, даже преподносимая как благо или лекарство, является для отношений между людьми
смертельным ядом замедленного действия, она истощает волю, отнимает духовность, толкает человека к
простому удовлетворению физиологических потребностей, постепенно формируя из него черствого эгоиста».
«Смысл Жизни - это осознанное в реальности ощущение твоей полезности, постоянной нужности и
востребованности - близкими, друзьями, коллегами, не зависимо от твоего социального положения, состояния и
возраста, которое реализуется в детях, учениках и делах».
«Жизнь - периодически возрастающее страдание души и тела в поисках неизвестного или достижении
желаемого,
Любовь - высшее, желаемое, часто недосягаемое или достигнутое сладострастное недолгое обострение
Жизни,
Счастье - долгий путь и осознание того, что это ради любимых..., ради самой Жизни».
Б.Н.Павлов.
Литература к ЗАКЛЮЧЕНИЮ
1.	Азимов А. Краткая история химии. - М.: Мир, 1983. 187 с.
2.	Большая книга афоризмов. Сост. Душенко К. - М.: ЭКСМО-Пресс, 2002.
3.	Григорьев А.И., Григорьян Н.А. Великий сын России. - М.: Наука, 2004.
4.	Гусев Г.М. Странствия великой мечты. - М.: Молодая гвардия, 1982.
5.	Ибн аль-Мукаффа. Калила и Димна. Пер.с араб. Б.Шидфар. - М.: Художественная литература, 1986.
6.	Парин В.В. О вероятном... о невероятном. - М.: Наука, 1973.
7.	Самойлов В.О. История Российской медицины. - М.: Эпидавр, 1997.
8.	Сеченов И.М. Физиология нервных центров. - М.: Из-во АМН СССР, 1952.
9.	Физики шутят. Пер.с англ. - М.: Мир, 1993.
10.	Энгельс Ф. Диалектика природы. - Л.: Госизд. политической литературы, 1950.
-407-
ПРИЛОЖЕНИЯ
«Valetudo bonum optimum»
Здоровье - наивысшее благо, (лат).
Приложение 1. Основные биоэтические правила и требования в исследованиях с участием
человека и на лабораторных животных
А. Правила и требования к проведению исследований с участием человека
1. Основные принципы биомедицинской этики:
1.	Основополагающие этические принципы (относятся ко всем видам терапевтических и нетерапевтических
экспериментальных исследований)
1.1.	Уважение личности:
Признание права на принятие самостоятельного, добровольного решения об участии в эксперименте при
условии полной информированности;
Защита лиц, ограниченных в способности принимать самостоятельные решения, от любых форм
принуждения к участию в эксперименте;
1.2.	Милосердие:
Принятие исследователем на себя обязательств соблюдать два общих правила: «не навреди» и «добейся
максимально возможной пользы без нанесения вреда»;
1.3.	Справедливость:
Честное распределение между бедными и богатыми слоями населения как пользы от проводимых
исследований, так и связанного с ними риска.
2.	Основные принципы биомедицинской этики, регламентирующие проведение нетерапевтических
исследований на человеке
Любые нетерапевтичекие исследования, проводимые на человеке, допустимы:
-	только в случае, если они оправданы ценностью ожидаемых научно-практических результатов;
-	только при наличии добровольного согласия обследуемого лица на участие в эксперименте, основанного
на его полной информированности о рисках, которым он может подвергаться в процессе эксперимента и которые
квалифицированы комиссией по биоэтике как «минимальные» или «допустимые», оправданные ценностью
ожидаемых результатов;
-	только в случае предоставления обследуемому лицу гарантий: достаточности принятых мер безопасности;
сохранения конфиденциальности сведений, увязывающих полученные результаты с его личностью; оказания, при
необходимости, медицинской помощи и компенсации возможного ущерба его здоровью в результате участия в
эксперименте; его права на отказ от проведения или продолжения эксперимента;
-	только при соблюдении мер, исключающих неблагоприятное влияние на ход эксперимента со стороны
других экспериментов или осложняющих обстоятельств, а также несогласованного с обследуемым изменения
методики эксперимента;
-	только после тщательной апробации методики эксперимента (в том числе, полетного) в серии
предварительных отработок (наземных, лабораторных, если необходимо, то и на животных)
2.	Клятва Гиппократа
Клянусь врачующим Аполлоном, Эскулапом, Гигиеей и Панакеей, всеми богами и богинями, беря их в
свидетели, исполнять честно, соответственно моим силам и моему разумению, следующую присягу и письменное
обязательство. Считать научившего меня врачебному искусству наравне с моими родителями, делится с ним
своим достатком и в случае надобности помогать ему в его нуждах; его потомство считать своими братьями, и это
искусство, если они захотят его изучать, преподавать им безвозмездно и без всякого договора; устные уроки и все
остальное в учении сообщать своим сыновьям, сыновьям своего учителя и ученикам, связанным обязательствам и
клятвой по закону медицинскому, но никакому другому.
Я направляю режим больных к их выгоде сообразно с моими силами и моим разумением, воздерживаясь от
причинения всякого вреда и несправедливости. Я не дам никому просимого у меня смертельного средства и не
покажу пути для подобного замысла; точно так же я не вручу никакой женщине абортивного пессария.
Чисто и непорочно буду я проводить свою жизнь и свое искусство. Я ни в коем случае не буду делать
сечения у страдающих каменной болезнью, предоставив это людям, занимающимся этим делом. В какой бы дом я
ни вошел, я войду туда для пользы больного, будучи далек от всего намеренного, и пагубного, особенно от
любовных дел с женщинами и мужчинами, свободными и рабами.
Что бы при лечении - а также и без лечения - я ни увидел или ни услышал касательно жизни людской из
того, что не следует когда-либо разглашать, я умолчу о том, считая подобные вещи тайной. Мне, нерушимо
-408-
выполняющему клятву, да будет дано счастье в жизни и в искусстве и слава у всех людей на вечные времена;
преступающему же и дающему ложную клятву да будет обратное этому.
Текст приводится по книге ''Практическая биоэтика". В. Петров, Н. Седова. 2002.
3.	Конвенция о защите прав и достоинства человека в связи с применением достижений биологии и
медицины: Конвенция о правах человека и биомедицине (ETS N 164)
(Овьедо, 4 апреля 1997 года)
Преамбула
Государства - члены Совета Европы, прочие государства и Европейское сообщество, подписавшие
настоящую Конвенцию,
принимая во внимание Всеобщую декларацию прав человека, провозглашенную Генеральной Ассамблеей
Организации Объединенных Наций 10 декабря 1948 года;
принимая во внимание Конвенцию о защите прав человека и основных свобод от 4 ноября 1950 года;
принимая во внимание Европейскую социальную хартию от 18 октября 1961 года;
принимая во внимание Международный пакт о гражданских и политических правах и Международный пакт
об экономических, социальных и культурных правах от 16 декабря 1966 года;
принимая во внимание Конвенцию о защите физических лиц в отношении автоматизированной обработки
данных личного характера от 28 января 1981 года;
принимая во внимание также Конвенцию о правах ребенка от 20 ноября 1989 года;
считая, что целью Совета Европы является достижение большего единства между его членами и что одним
из методов достижения этой цели является обеспечение и дальнейшее осуществление прав человека и основных
свобод;
сознавая ускоренное развитие биологии и медицины;
будучи убеждены в необходимости уважать человека одновременно как индивидуума и в его
принадлежности к человеческому роду и признавая важность обеспечения его достоинства;
памятуя о том, что предосудительное использование биологии и медицины может привести к действиям,
которые поставили бы под угрозу человеческое достоинство;
утверждая, что успехи в области биологии и медицины должны использоваться на благо нынешнего и
грядущих поколений;
подчеркивая необходимость международного сотрудничества для того, чтобы все человечество
пользовалось благами биологии и медицины;
признавая важность расширения публичной дискуссии по вопросам, возникающим в связи с применением
биологии и медицины, и ответам, которых они требуют;
стремясь напомнить всем членам человеческого общества о его правах и обязанностях;
учитывая работу Парламентской Ассамблеи в этой области, в том числе Рекомендацию 1160 (1991) о
разработке Конвенции по биоэтике;
будучи преисполнены решимости принять в области применения биологии и медицины меры, способные
гарантировать человеческое достоинство и основные права и свободы личности;
согласились о нижеследующем:
Глава I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Статья 1 (Предмет и цель)
Стороны настоящей Конвенции защищают достоинство и индивидуальную целостность человека и
гарантируют каждому без исключения соблюдение неприкосновенности личности и других прав и основных
свобод в связи с применением достижений биологии и медицины.
Каждая Сторона принимает в рамках своего внутреннего законодательства необходимые меры, отвечающие
положениям настоящей Конвенции.
Статья 2 (Приоритет человека)
Интересы и благо отдельного человека превалируют над интересами общества или науки.
Статья 3 (Равная доступность медицинской помощи)
Стороны, исходя из имеющихся потребностей и ресурсов, принимают необходимые меры, направленные на
обеспечение в рамках своей юрисдикции равной для всех членов общества доступности медицинской помощи
приемлемого качества.
Статья 4 (Профессиональные стандарты)
Всякое медицинское вмешательство, включая вмешательство с исследовательскими целями, должно
осуществляться в соответствии с профессиональными требованиями и стандартами.
Глава II. СОГЛАСИЕ
Статья 5 (Общее правило)
Медицинское вмешательство может осуществляться лишь после того, как соответствующее лицо даст на это
свое добровольное информированное согласие.
-409-
Это лицо заранее получает соответствующую информацию о цели и характере вмешательства, а также о его
последствиях и рисках.
Это лицо может в любой момент беспрепятственно отозвать свое согласие.
Статья 6 (Защита лиц, не способных дать согласие)
1.	В соответствии со статьями 17 и 20 настоящей Конвенции медицинское вмешательство в отношении
лица, не способного дать на это согласие, может осуществляться исключительно в непосредственных интересах
такого лица.
2.	Проведение медицинского вмешательства в отношении несовершеннолетнего лица, не могущего дать
свое согласие по закону, может быть осуществлено только с разрешения его представителя, органа власти либо
лица или учреждения, определенных законом. Мнение самого несовершеннолетнего рассматривается как фактор,
значение которого растет в зависимости от его возраста и степени зрелости.
3.	Проведение медицинского вмешательства в отношении совершеннолетнего, признанного
недееспособным по закону или не способного дать свое согласие по состоянию здоровья, может быть
осуществлено только с разрешения его представителя, органа власти либо лица или учреждения, определенных
законом. Соответствующее лицо участвует по мере возможности в процедуре получения разрешения.
4.	Представитель, орган власти, лицо или учреждение, упомянутые в пунктах 2 и 3 выше, получают на тех
же условиях информацию, предусмотренную в статье 5.
5.	Разрешение, предусмотренное в пунктах 2 и 3 выше, может в любой момент быть отозвано в
непосредственных интересах соответствующего лица.
Статья 7 (Защита лиц, страдающих психическим расстройством)
Лицо, страдающее серьезным психическим расстройством, может быть подвергнуто без его согласия
медицинскому вмешательству, направленному на лечение этого расстройства, лишь в том случае, если отсутствие
такого лечения может нанести серьезный вред его здоровью, и при соблюдении условий защиты,
предусмотренных законом, включая процедуры наблюдения, контроля и обжалования.
Статья 8 (Чрезвычайная ситуация)
Если в силу чрезвычайной ситуации надлежащее согласие соответствующего лица получить невозможно,
любое вмешательство, необходимое для улучшения состояния его здоровья, может быть осуществлено
немедленно.
Статья 9 (Ранее высказанные пожелания)
В случаях, когда в момент медицинского вмешательства пациент не в состоянии выразить свою волю,
учитываются пожелания по этому поводу, выраженные им ранее.
Глава III. ЧАСТНАЯ ЖИЗНЬ И ПРАВО НА ИНФОРМАЦИЮ
Статья 10 (Частная жизнь и право на информацию)
1.	Каждый человек имеет право на уважение своей частной жизни, в том числе и тогда, когда это касается
сведений о его здоровье.
2.	Каждый человек имеет право ознакомиться с любой собранной информацией о своем здоровье. В то же
время необходимо уважать желание человека не быть информированным на этот счет.
3.	В исключительных случаях - только по закону и только в интересах пациента - осуществление прав,
изложенных в пункте 2, может быть ограничено.
Глава IV. ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА
Статья 11 (Запрет на дискриминацию)
Любая форма дискриминации в отношении лица по признаку его генетического наследия запрещается.
Статья 12 (Прогностическое генетическое тестирование)
Прогностические тесты на наличие генетического заболевания или на наличие генетической
предрасположенности к тому или иному заболеванию могут проводиться только в медицинских целях или в целях
медицинской науки и при условии надлежащей консультации специалиста - генетика.
Статья 13 (Вмешательство в геном человека)
Вмешательство в геном человека, направленное на его модификацию, может быть осуществлено лишь в
профилактических, диагностических или терапевтических целях и только при условии, что оно не направлено на
изменение генома наследников данного человека.
Статья 14 (Запрет на выбор пола)
Не допускается использование вспомогательных медицинских технологий деторождения в целях выбора
пола будущего ребенка, за исключением случаев, когда это делается с тем, чтобы предотвратить наследование
будущим ребенком заболевания, связанного с полом.
Глава V. НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Статья 15 (Общее правило)
Научные исследования в области биологии и медицины осуществляются свободно при условии соблюдения
положений настоящей Конвенции и других законодательных документов, гарантирующих защиту человека.
Статья 16 (Защита лиц, выступающих в качестве испытуемых)
-410-
Исследования на людях проводятся только при соблюдении следующих условий:
а)	не существует альтернативных методов исследования, сопоставимых по своей эффективности;
б)	риск, которому может быть подвергнут испытуемый, не превышает потенциальной выгоды от проведения
данного исследования;
в)	проект предлагаемого исследования был утвержден компетентным органом после проведения
независимой экспертизы научной обоснованности проведения данного исследования, включая важность его цели,
и многостороннего рассмотрения его приемлемости с этической точки зрения;
г)	лицо, выступающее в качестве испытуемого, проинформировано об имеющихся у него правах и
гарантиях, предусмотренных законом;
д)	получено явно выраженное, конкретное письменное согласие, предусмотренное в статье 5. Такое согласие
может быть беспрепятственно отозвано в любой момент.
Статья 17 (Защита лиц, не способных дать согласие на участие в исследовании)
1.	Исследования на людях, не способных дать на это согласие в соответствии со статьей 5, могут
проводиться только при соблюдении всех следующих условий:
а)	выполнены условия, изложенные в пунктах «а» - «г» статьи 16;
б)	ожидаемые результаты исследования предполагают реальный непосредственный благоприятный эффект
для здоровья испытуемых;
в)	исследования с сопоставимой эффективностью не могут проводиться на людях, которые способны дать
согласие;
г)	получено конкретное письменное разрешение, предусмотренное в статье 6, и
д)	сам испытуемый не возражает против этого.
2.	В исключительных случаях и в соответствии с требованиями, предусмотренными законом, проведение
исследований, не направленных на непосредственный неблагоприятный эффект для здоровья испытуемых,
разрешается при соблюдении требований, изложенных в подпунктах «а», «в», «г» пункта 1 выше, а также
следующих дополнительных условий:
а)	целью исследования является содействие путем углубления и совершенствования научных знаний о
состоянии здоровья человека, его болезни и расстройстве получению, в конечном счете, результатов, могущих
иметь благоприятные последствия как для состояния здоровья данного испытуемого, так и других лиц,
страдающих той же болезнью или расстройством или находящихся в аналогичном состоянии:
б)	участие в данном исследовании сопряжено с минимальным риском или неудобствами для данного
испытуемого.
Статья 18 (Исследования на эмбрионах in vitro)
1. Если закон разрешает проводить исследования на эмбрионах in vitro, он же должен предусматривать
надлежащую защиту эмбриона.
2. Создание эмбрионов человека в исследовательских целях запрещается.
Глава VI. ИЗЪЯТИЕ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ У ЖИВЫХ ДОНОРОВ В ЦЕЛЯХ ТРАНСПЛАНТАЦИИ
Статья 19 (Общее правило)
1. Изъятие у живого донора органов и тканей для их трансплантации может производиться исключительно с
целью лечения реципиента и при условии отсутствия пригодного органа или ткани, полученных от трупа, и
невозможности проведения альтернативного лечения с сопоставимой эффективностью.
2. Должно быть получено явно выраженное и конкретное согласие, предусмотренное в статье 5. Такое
согласие должно даваться либо в письменной форме, либо в соответствующей официальной инстанции.
Статья 20 (Защита лиц, не способных дать согласие на изъятие органа)
1.	Нельзя изымать никакие органы или ткани у человека, не способного дать на это согласие,
предусмотренное статьей 5.
2.	В исключительных случаях и в соответствии с требованиями, предусмотренными законом, изъятие
регенеративных тканей у человека, который не способен дать на это согласие, может быть разрешено при
соблюдении следующих условий: а) отсутствует совместимый донор, способный дать соответствующее согласие;
б)	реципиент является братом или сестрой донора;
в)	трансплантация призвана сохранить жизнь реципиента;
г)	в соответствии с законом и с одобрения соответствующего органа на это получено конкретное
письменное разрешение, предусмотренное пунктами 2 и 3 статьи 6;
д)	потенциальный донор не возражает против операции.
Глава VII. ЗАПРЕТ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ ФИНАНСОВОЙ ВЫГОДЫ И ВОЗМОЖНОЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
Статья 21 (Запрет на извлечение финансовой выгоды)
Тело человека и его части не должны в качестве таковых являться источником получения финансовой
выгоды.
Статья 22 (Возможное использование изъятых частей тела человека)
-411 -
Любая часть тела человека, изъятая в ходе медицинского вмешательства, может храниться и использоваться
в целях, отличных от тех, ради которых она была изъята, только при условии соблюдения надлежащих процедур
информирования и получения согласия.
Глава VIII. НАРУШЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЙ КОНВЕНЦИИ
Статья 23 (Нарушение прав или принципов)
Стороны обеспечивают надлежащую судебную защиту с целью предотвратить или незамедлительно
прекратить незаконное нарушение прав и принципов, изложенных в настоящей Конвенции.
Статья 24 (Возмещение неоправданного ущерба)
Лицо, понесшее неоправданный ущерб в результате вмешательства, имеет право на справедливое
возмещение согласно условиям и процедурам, предусмотренным законом.
Статья 25 (Санкции)
Стороны предусматривают надлежащие санкции в случае нарушения положений настоящей Конвенции.
Глава IX. СВЯЗЬ НАСТОЯЩЕЙ КОНВЕНЦИИ С ДРУГИМИ ПОЛОЖЕНИЯМИ
Статья 26 (Ограничения в осуществлении прав)
1.	Осуществление прав и положений о защите, содержащихся в настоящей Конвенции, не может быть
предметом иных ограничений, кроме тех, которые предусмотрены законом и необходимы в демократическом
обществе в интересах общественной безопасности, для предупреждения преступлений, защиты здоровья
населения или защиты прав и свобод других.
2.	Перечисленные в предыдущем пункте ограничения не могут применяться по отношению к статьям 11,13,
14, 16, 17, 20 и 21.
Статья 27 (Более широкая защита)
Ни одно из положений настоящей Конвенции не может толковаться как ограничивающее или иным образом
подрывающее возможность той или иной Стороны предоставлять более широкую защиту в связи с применением
биологии и медицины, чем защита, предусмотренная настоящей Конвенцией.
Глава X. ПУБЛИЧНОЕ ОБСУЖДЕНИЕ
Статья 28 (Публичное обсуждение)
Стороны настоящей Конвенции следят за тем, чтобы основные вопросы, связанные с достижениями в
области биологии и медицины, были предметом широкого публичного обсуждения с учетом, в частности,
соответствующих медицинских, социальных, экономических, этических и юридических последствий и чтобы их
возможное применение было предметом надлежащих консультаций.
Глава XI. ТОЛКОВАНИЕ И ВЫПОЛНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЙ КОНВЕНЦИИ
Статья 29 (Толкование положений Конвенции)
Европейский суд по правам человека может, не ссылаясь непосредственно на какое-либо конкретное дело,
находящееся в судопроизводстве, выносить консультативные заключения по юридическим вопросам,
касающимся толкования настоящей Конвенции, по просьбе:
- правительства одной из Сторон, информировав об этом другие Стороны; - Комитета, учрежденного
согласно статье 32, в составе Представителей Сторон настоящей Конвенции, на основании решения, принятого
большинством в две трети поданных голосов.
Статья 30 (Доклады о выполнении Конвенции)
Каждая Сторона представляет по просьбе Генерального секретаря Совета Европы разъяснение о том, как ее
внутреннее законодательство обеспечивает эффективное выполнение всех положений настоящей Конвенции.
Глава XII. ПРОТОКОЛЫ
Статья 31 (Протоколы)
В соответствии с положениями статьи 32 могут подготавливаться протоколы, с тем чтобы развивать в
конкретных областях принципы, содержащиеся в настоящей Конвенции.
Протоколы открыты для подписания Сторонами, подписавшими Конвенцию. Они подлежат ратификации,
принятию или одобрению. Стороны, подписавшие протоколы, не могут ратифицировать, принять или одобрить
их, не ратифицировав, приняв или одобрив ранее или одновременно Конвенцию.
Глава XIII. ПОПРАВКИ К КОНВЕНЦИИ
Статья 32 (Поправки к Конвенции)
1.	Задачи, порученные «Комитету» в настоящей статье и в статье 29, выполняются Руководящим комитетом
по биоэтике (CDBI) или любым другим комитетом, определенным для этой цели Комитетом министров.
2.	Без ущерба для конкретных положений статьи 29 каждое государство - член Совета Европы, а также
каждая Сторона настоящей Конвенции, не являющаяся членом Совета Европы, может быть представлена и иметь
один голос в Комитете, когда Комитет выполняет задачи, поставленные перед ним настоящей Конвенцией.
3.	Любое из государств, о которых идет речь в статье 33 или которым предложено присоединиться к
Конвенции в соответствии с положениями статьи 34, не являющееся Стороной настоящей Конвенции, может быть
представлено в Комитете наблюдателем. Хотя Европейское сообщество и не является Стороной, оно может быть
представлено в Комитете наблюдателем.
-412-
4.	Чтобы следить за развитием науки, настоящая Конвенция станет предметом изучения в Комитете не
позднее чем через пять лет после ее вступления в силу, а в дальнейшем через интервалы, установленные
Комитетом.
5.	Любое предложение относительно поправки к настоящей Конвенции, равно как и любое предложение
относительно протокола или поправки к протоколу, внесенное одной из Сторон, Комитетом или Комитетом
министров, сообщается Генеральному секретарю Совета Европы и передается им государствам - членам Совета
Европы, Европейскому сообществу, любому подписавшему государству, любой Стороне, любому государству,
приглашенному подписать настоящую Конвенцию в соответствии с положениями статьи 33, а также любому
государству, приглашенному присоединиться к ней в соответствии с положениями статьи 34.
6.	Комитет изучает предложение не ранее чем через два месяца после его передачи Генеральным секретарем
в соответствии с пунктом 5. Комитет представляет текст, принятый большинством в две трети от числа поданных
голосов, на одобрение Комитета министров. После его одобрения этот текст сообщается Сторонам для его
ратификации, принятия или одобрения.
7.	Любая поправка вступает в силу в отношении Сторон, принявших ее, в первый день месяца,
наступающего по истечении одного месяца со дня, когда пять Сторон, в том числе по крайней мере четыре
государства - члена Совета Европы, сообщат Генеральному секретарю о ее принятии. Для любой Стороны,
которая примет ее после этого, поправка вступает в силу в первый день месяца, наступающего по истечении
одного месяца со дня, когда эта Сторона информирует Генерального секретаря о ее принятии.
Глава XIV. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Статья 33 (Подписание, ратификация и вступление в силу)
1.	Настоящая Конвенция открыта для подписания государствами - членами Совета Европы, государствами -
нечленами, которые участвовали в ее разработке, и Европейским сообществом.
2.	Настоящая Конвенция подлежит ратификации, принятию или одобрению. Ратификационные грамоты или
документы о принятии или одобрении сдаются на хранение Генеральному секретарю Совета Европы.
3.	Настоящая Конвенция вступает в силу в первый день месяца, наступающего по истечении трех месяцев со
дня, когда пять государств, в том числе по крайней мере четыре государства - члена Совета Европы, выразят свое
согласие быть связанными Конвенцией согласно положениям пункта 2 настоящей статьи.
4.	В отношении любого подписавшего государства, которое после этого выразит свое согласие быть
связанным Конвенцией, она вступает в силу в первый день месяца, наступающего по истечении трех месяцев со
дня сдачи на хранение его ратификационной грамоты или документа о принятии или одобрении.
Статья 34 (Государства, не являющиеся членами Совета Европы)
1. После вступления настоящей Конвенции в силу Комитет министров Совета Европы,
проконсультировавшись со Сторонами, на основании решения, принятого большинством голосов,
предусмотренным в статье 20 «d» Устава Совета Европы, и при единогласии представителей Договаривающихся
Государств, имеющих право заседать в Комитете министров, может предложить любому государству, не
являющемуся членом Совета Европы, присоединиться к настоящей Конвенции.
2. В отношении любого присоединившегося государства Конвенция вступает в силу в первый день месяца,
наступающего по истечении трех месяцев со дня сдачи документа о присоединении на хранение Генеральному
секретарю Совета Европы.
Статья 35 (Территориальное применение)
1.	Любое подписавшее государство может при подписании или сдаче на хранение своей ратификационной
грамоты или документа о принятии или одобрении указать территорию или территории, на которые
распространяется действие настоящей Конвенции. Любое другое государство может сделать такое же заявление
при сдаче на хранение своего документа о присоединении.
2.	Любая Сторона может в любой последующий момент путем заявления на имя Генерального секретаря
Совета Европы распространить действие настоящей Конвенции на любую другую указанную в заявлении
территорию, за международные отношения которой она несет ответственность или от имени которой она имеет
право выступать. В отношении такой территории Конвенция вступает в силу в первый день месяца,
наступающего по истечении трех месяцев со дня получения заявления Генеральным секретарем.
3.	Любое заявление, сделанное в соответствии с двумя предыдущими пунктами, может в отношении любой
территории, указанной в таком заявлении, быть отозвано путем уведомления на имя Генерального секретаря.
Отозвание вступает в силу в первый день месяца, наступающего по истечении трех месяцев со дня получения
такого уведомления Генеральным секретарем.
Статья 36 (Оговорки)
1.	Любое государство и Европейское сообщество могут при подписании настоящей Конвенции или сдаче на
хранение ратификационной грамоты сделать оговорку в отношении того или иного конкретного положения
Конвенции, коль скоро закон, действующий на его территории, не соответствует этому положению. В
соответствии с настоящей статьей оговорки общего характера не допускаются.
-413-
2.	Любая оговорка, сделанная в соответствии с настоящей статьей, содержит краткое изложение
соответствующего закона.
3.	Любая Сторона, распространяющая действие настоящей Конвенции на территорию, указанную в
заявлении, предусмотренном в пункте 2 статьи 35, может сделать оговорку в отношении соответствующей
территории в соответствии с положениями предыдущих пунктов.
4.	Любая Сторона, сделавшая оговорку в соответствии с настоящей статьей, может отозвать ее посредством
заявления на имя Генерального секретаря Совета Европы. Отозвание вступает в силу в первый день месяца,
наступающего по истечении одного месяца со дня его получения Генеральным секретарем.
Статья 37 (Денонсация)
1.	Любая Сторона может в любое время денонсировать настоящую Конвенцию посредством уведомления на
имя Генерального секретаря Совета Европы.
2.	Такая денонсация вступает в силу в первый день месяца, наступающего по истечении трех месяцев со дня
получения уведомления Генеральным секретарем.
Статья 38 (Уведомления)
Генеральный секретарь Совета Европы уведомляет государства - члены Совета Европы, Европейское
сообщество, любое подписавшее государство, любую Сторону и любое другое государство, которому было
предложено присоединиться к настоящей Конвенции, о:
а)	любом подписании;
б)	сдаче на хранение любой ратификационной грамоты или любого документа о принятии, одобрении или
присоединении;
в)	любой дате вступления настоящей Конвенции в силу в соответствии со статьями 33 или 34;
г)	любой поправке или протоколе, принятых в соответствии со статьей 32, и о дате вступления этой
поправки или протокола в силу;
д)	любом заявлении, сделанном в соответствии с положениями статьи 35;
е)	любой оговорке и любом отозвании оговорки, сделанных в соответствии с положениями статьи 36;
ж)	любом другом акте, уведомлении или сообщении, касающемся настоящей Конвенции.
В удостоверение чего нижеподписавшиеся, должным образом на то уполномоченные, подписали
настоящую Конвенцию.
Совершено в Овьедо 04.04.97 на английском и французском языках, причем оба текста имеют одинаковую
силу, в одном экземпляре, который будет храниться в архивах Совета Европы. Генеральный секретарь Совета
Европы направит заверенную копию каждому из государств - членов Совета Европы, Европейскому сообществу,
государствам - нечленам, которые участвовали в разработке настоящей Конвенции, и любому государству,
которому предложено присоединиться к настоящей Конвенции.
4. Хельсинкская декларация
Рекомендации для врачей, участвующих в медико-биологических исследованиях на людях.
Принята 18-ой Всемирной Медицинской Ассамблеей. Хельсинки Финляндия, июнь, 1964, дополнена 29-ой
(1975), 35-ой (1983) и 41-ой Всемирной Медицинской Ассамблеей, Гонконг, сентябрь 1989.
Преамбула
Миссия врача - охрана здоровья людей. Знания врача и его совесть должны служить выполнению этой
миссии.
«Женевская декларация» Всемирной Медицинской Ассоциации обязывает каждого врача поклясться, что
«здоровье моего пациента будет моим первейшим вознаграждением», а «Международный Кодекс Медицинской
Этики» утверждает, что «Врач должен лишь в интересах пациента в процессе оказания медицинской помощи
осуществлять вмешательства, способные ухудшить физическое или психическое состояние человека». Целями
медико-биологического исследования (МБИ) на людях должны быть совершенствование диагностических,
лечебных или профилактических мероприятий и углубление знаний об этиологии и патогенезе заболеваний.
Современная медицина не исключает риска диагностических, лечебных и профилактических процедур, особенно
в ходе МБИ.
Прогресс медицины неосуществим без МБИ, которые, по крайней мере, частично включают и эксперименты
на человеке.
Необходимо различать медицинские исследования, преследующие диагностические и лечебные цели в
интересах пациента, и МБИ, преследующие, главным образом, чисто научные цели и не имеющие прямого
диагностического или лечебного значения для испытуемого.
Следует проявить особую осторожность при проведении исследований, способных нанести вред
окружающей среде; необходимо также проявлять заботу о подопытных животных.
-414-
Поскольку для дальнейшего развития науки и в интересах страждущего человечества очень важно, чтобы
результаты исследований использовались на благо людей. Всемирная Медицинская Ассоциация разработала и
предлагает настоящие «Рекомендации» в помощь врачам, проводящим МБИ на людях.
। Настоящие «Рекомендации» не являются истиной в последней инстанции и в будущем могут быть
пересмотрены. Они не освобождают врача от уголовной, гражданской и этической ответственности, следующей
по законодательству и культурным традициям его страны.
I. Основные принципы
1.	МБИ на людях должны проводиться в соответствии с общепринятыми научными принципами и
базироваться на результатах, надлежащим образом выполненных экспериментов на животных и данных научной
литературы.
2.	Цель и методы проведения любой экспериментальной процедуры на человеке должны быть ясно
изложены в специальном протоколе, рассмотрены независимым, т.е. не связанным ни с исследователем, ни с
финансирующей данное исследование структурой, этическим комитетом, если таковой предусмотрен
законодательством страны. Комитет анализирует представленный протокол, вносит коррективы и дает
рекомендации.
3.	МБИ на людях должны проводиться квалифицированными в научном плане врачами-исследователями
под наблюдением компетентных клиницистов.
Ответственность за состояние здоровья испытуемых всегда лежит на враче и не может быть переложена на
самих испытуемых, хотя последние и дали добровольное согласие на участие в эксперименте.
4.	Право на осуществление имеют лишь те МБИ на людях, значимость цели которых находится в разумном
равновесии с риском для испытуемых.
5.	Осуществлению любого проекта МБИ должна предшествовать тщательная оценка ожидаемого риска и
его сопоставление с предполагаемой пользой для испытуемого или для других людей. Интересы испытуемого
всегда должны превалировать над интересами науки и общества.
6.	Необходимо строго соблюдать право испытуемого на физическую и психическую целостность личности.
Следует предпринять все меры предосторожности с целью обеспечения сохранности индивидуальности
испытуемого и сведения к минимуму отрицательных последствий эксперимента для его физического и
психического здоровья.
7.	Врачи должны воздерживаться от участия в исследовательских проектах, предусматривающих МБИ на
людях, до тех пор, пока не убедятся, что риск, сопряженный с исследованием, предсказуем. Врачи должны
прекратить любые исследования, если выявленные опасности превышают потенциальные выгоды.
8.	Врач обязан гарантировать точность публикуемых результатов. Сообщения об экспериментах, не
отвечающих принципам настоящей Декларации, не должны приниматься к публикации.
9.	При любом исследовании на людях каждый потенциальный испытуемый должен быть проинформирован
относительно цели, методов, потенциальной пользы и возможного риска эксперимента, а также о возможных
неприятных ощущениях. Испытуемый должен знать, что он имеет право отказаться от участия до начала
эксперимента или в любой момент прервать его. Непременным условием участия каждого испытуемого в
эксперименте является его добровольное и осознанное согласие, предпочтительно, в письменной форме.
10.	При получении согласия испытуемого на участие в исследовании следует обратить особое внимание на
то, чтобы потенциальный испытуемый не находился в зависимости от экспериментатора и не подвергался
давлению.
Предпочтительно, чтобы согласие получал врач, не только не занятый непосредственно в проведении
эксперимента, но и не имеющий к нему никакого официального отношения.
И. В случаях, если недееспособность (физическая или психическая неполноценность, а также факт
несовершеннолетия) испытуемого признана законом, осознанное информированное согласие на участие такого
лица в эксперименте дает его законный представитель. Если несовершеннолетний ребенок фактически уже может
дать собственное согласие, им следует подкрепить разрешение законного представителя.
12.	Протокол исследования должен содержать формулировку этических аспектов эксперимента и
соответствовать принципам настоящей Декларации.
II.	Медицинские исследования, сочетающиеся с оказанием медицинской помощи
(клинические исследования)
1.	В процессе лечения врач должен иметь право и возможность использовать новые диагностические и
лечебные методы, если по его оценке они дают надежду на спасение жизни, восстановление здоровья или
облегчение страданий.
2.	Потенциальную пользу, риск и неудобства, сопряженные с использованием нового метода, следует
сопоставить с аналогичными параметрами наилучших общепринятых методов диагностики и лечения.
3.	В любом медицинском исследовании каждому пациенту, в том числе и включенному в контрольную
-415-
группу, необходимо гарантировать наилучший способ применения диагностических и лечебных методов.
4.	Отказ пациента от участия в исследовании ни в коем случае не должен повлиять на его взаимоотношения
«врач-пациент».
5.	Если врач считает нецелесообразным получать от пациента осознанное информированное согласие на
эксперимент, причины необходимо указать в специальном протоколе и представить его этическому комитету (п.
1-2)
6.	Врач может сочетать медицинские исследования с целью приобретения новых медицинских знаний с
лечебной помощью лишь в той мере, в какой эти исследования предполагают лечебную или диагностическую
пользу для пациента.
III. Медико-биологические исследования на людях, непреследующие лечебные цели (неклинические
медико-биологические исследования)
1.	При проведении МБИ на людях в чисто научных целях, долг врача - быть защитником жизни и
здоровья испытуемого.
2.	Испытуемыми могут быть здоровые добровольцы, либо согласившиеся на эксперимент лица,
страдающие каким-либо заболеванием, характер которого не имеет отношения к сути эксперимента.
3.	Исследователь или исследовательская группа обязаны прекратить эксперимент, если, по их мнению, его
продолжение чревато опасностью для испытуемого.
4.	В исследованиях на людях интересы науки и общества не должны преобладать над соображениями
благополучия испытуемого.
По книге: А.П.Зильбер. Этика и закон в медицине критических состояний. «Этюды критической медицины» т.4. -
Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1998. - 560с.
Дополнительная литература:
1.	Вересаев В.В. Соч. в 4-х томах. Т. 1. М.: Правда, 1985. 272 с.
2.	Мооль А. Врачебная этика. Обязанности врача во всех отраслях его деятельности. Для врачей и публики.
С-Пб„ 1903., 84 с.
3.	Дргонец Я., Холлендер П. Современная медицина и право. М.: Юридическая литература, 1991. 336 с.
4.	Этические и правовые проблемы клинических испытаний и научных экспериментов на человеке и
животных. Сборник материалов к конференции. М.: Российский Национальный Комитет по Биоэтике,
Институт человека РАН, Институт философии РАН, 1994.
5.	Биомедицинская этика / Ред. В.И. Покровский. М.: Медицина, 1997. 224 с.
6.	Биоэтика: принципы, правила, проблемы / Ред. Б.Г. Юдин. М.: Эдиториал УРСС, 1998. 470 с.
7.	Введение в биоэтику. Учебное пособие / Ред. Б.Г. Юдин, П.Д. Тищенко. М.: Прогресс-Традиция,
1998. 384 с.
8.	Биомедицинская этика / Ред. В.И. Покровский, Ю.М. Лопухин. Выпуск 2. М.: Медицина, 1999. 246 с.
9.	Правовые основы здравоохранения в России / Ред. Ю.Л. Шевченко. М.: Гэотар - Медицина, 2000. 212 с.
10.	Этическая экспертиза биомедицинских исследований с участием человека // Материалы международного
семинара, Россия, Волгоград, 2-3 сентября 2002. Волгоград.: ГУ «Изд. дом «Вечерний Волгоград»,
2002. 111 с.
11.	Этико-правовые аспекты проекта «Геном человека» (международные документы и аналитические
материалы) / М.: Институт философии РАН, 1998. 190с.
12.	Пестов И.Д. Особенности биоэтического регулирования исследований на человеке в авиакосмической и
морской медицине // Физиология человека. 2003. Т.29. №5. С. 11.
13.	Юдин Б.Г. Физиологические исследования с участием человека: биоэтическое регулирвание. // Рос.
Физиол. жури. Им. И.М. Сеченова. Т.90. №8. 2004. С.493-494.
14.	Пестов И.Д. Биоэтика исследований экстремальных воздействий. // Рос. Физиол. журн. Им. И.М.
Сеченова. Т.90. №8. 2004. С.503.
Б. Правила и требования к проведению исследований на лабораторных животных
1. Методы эвтаназии животных
Методы эвтаназии животных делятся на три категории: А - рекомендуемые методы, Б - рекомендуемые дли
животных, находящихся в «бессознательном» состоянии, В - неприемлемые методы.
-416-
К рекомендуемым (категория А) относятся химические и физические методы, применение которых к
животным, находящимся в «сознательном» состоянии или после легкого седативного воздействия, можно считать
гуманным.
I)	К рекомендуемым химическим методам относятся:
а)	препараты для инъекции: барбитураты, натрий пентобарбитонат (нембутал), препарат Т-61:
б)	ингаляционные средства: двуокись углерода, окись углерода, летучие ингаляционные анестетики:
в)	препараты, проникающие через кожу и жабры: бензокаин, буфер MS-222, этомидат, метомидат,
хинальдин.
II)	К рекомендуемым физическим методам относятся:
цервикальная дислокация, декапитация, сотрясение мозга (оглушение), оглушение электротоком,
мацерация, микроволновое облучение, быстрое замораживание, привязной гарпун, отстрел.
Приемлемость методов эвтаназии оценивается рабочей группой по следующим показателям:
-	СКОРОСТЬ действия агента
-	ЭФФЕКТИВНОСТЬ, т.е. надежность метода
-	ПРОСТОТА применения метода
-	ОПАСНОСТЬ для оператора
-	ЭСТЕТИЧНОСТЬ
-	ОЦЕНКА В БАЛЛАХ: «1-5» баллов, 5 баллов - наиболее рекомендуемый метод.
Другие методы (категория Б) могут быть использованы только после сильного седативного воздействия на
животных или могут быть применены к животным, находящимся в «бессознательном» состоянии. К ним
относятся: прокаливание спинного мозга, обескровливание, азот (аргон), этиловый спирт, хлоргидрат, калия
хлорид, воздушная эмболия и другие. В принципе к животным в бессознательном состоянии могут быть
применены все методы, не представляющие опасность для персонала и исключающие возможность и
исключающие возможность возвращения животного в «сознание» до наступления смерти. К неприемлемым для
эвтаназии методам (категория В) относятся: декомпрессия, переохлаждение, перегревание, потопление, изъятие
из воды (рыбы), перелом шеи (птицы), удушение, закись азота, циклопропан, эфир (диэтиловый), хлороформ,
метоксифлуран, трихлорэтилен, газообразный цианистый водород, 2-феноксиэтиловый спирт, уретан, нервно-
мышечные блокаторы, кетамин, магния сульфат и другие. Неприемлемость метода определяется этическими
соображениями и по соображениям безопасности персонала и окружающей среды.
Таблица составлена Р.А.Копаладзе на основании рекомендаций, которые были разработаны рабочей
группой FELASA, как дополнение к Директивам Совета Европы 86/609 ЕЭС и опубликованы в разных изданиях,
например: Recommendations for euthanasia of experimental animals: Part 1 // Laboratory Animals 1996, vol. 30, No.4,
P. 298-316; Part 2//Ibid. 1997. Vol. 31, No. 1, P. 1-32.
ТАБЛИЦА 1.
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ЭВТАНАЗИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ (категория А)
Агенты и животные*	Скорость	Эффективность	Простота	Опасность	Эстетичность	Оценка в баллах	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8
1 ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ							
а) Препараты для инъекций							
1. Натрия пентобарбитонат Sodium		Pentobarbitone (нембутал^					
грызуны кролики плотоядные птицы крупные млекопитающие пресмыкающиеся земноводные рыбы	+	++	+ + + ++	+ + + + + + + +	+	5 5 5 5 5 5 4 3	Обычно используется 18%-й р-р (200 мг/мл) препарата в дозе 200 мг/кг в/в или в/б; для крупных птиц в/б или внутричерепная инъекция (Foramen magnum), для грызунов в/в и в/б инъекции: для кроликов и крупных млекопитающих в/в: для водных в/в и в/б: для крупных рыб в/б.
-417-
1	2	3	4	5	6	7	8
2. Препарат Т-61							
грызуны	44-	4-4-	-	4-	44-	4	Т-61 является комбинацией
плотоядные	44-	44-	-	+	4-	4	местного анестетика, снотворного
кролики	44-	44-	-	4-	44-	4	и курареподобного вещества.
птицы	44-	44-	4-	+	44-	4	Средство предназначено только
крупные млекопитающие	4—|-	44-	-	4-	44-	4	для медленного в/в введения,
земноводные	4-	4-	-	4-	-	3	иначе оно вызывает боль у животных. Птицам массой < 250 г
							можно вводить в грудную мышцу.
3. Секобарбитал/дибукаин Secobarbital/di			эисте				
плотоядные	44-	44-	-	+	44-	4	Приемлемо в/в введение
4. Хиналбарбитон/нуперкаин	Quinalbarbitone/nupercaine						
Крупные млекопитающие	44-	44-	-	. +	44-	5	Приемлемо в/в введение лошадям
б) Ингаляционные средства							
5. Двуокись углерода Carbon dioxide							
							СО2 в концентрации >70%
грызуны	+	44-	44-	44-	44-	4	приемлем для грызунов, кроликов
птицы	4—1-	44-	44-	44-	+	4	и свиней: для морских свинок и
кролики	4-	4-	44-	44-	+	1	для цыплят в возрасте 72 ч - 100%
крупные							СО2. СО2 не следует использовать
млекопитающие	4-	4-			+	1	для животных, способных нырять, например, норки.
6. Окись углерода Carbon monoxide							
грызуны	+	4-		-	44-	2	Опасен для оператора
птицы	4-	+	44-	-	+	2	
кролики	4-	+	4—|-	-	4—h	1	
7. Летучие анестетики - галлотан, энфлуран, изофлуран							
грызуны	44-	44-	44-	+	44-	5	Приемлемы; смерть необходимо
плотоядные	44-	44-	4-	+	44-	4	подтвердить; у кроликов
птицы	44-	44-	44-	4-	44-	4	возникают признаки дисстресса;
кролики	4—1-	+ +	4—|-	4-	-	2	для рыб используется только галлотан; из крупных
крупные млекопитающие	4-	+	+		+	2	млекопитающих применяются у
рыбы	4-	+	44-		44“	2	ягнят и козлят.
в) Препараты, проникающие через кожу и жабры							
8. Бензокаин (этнлфминобензоат) Benzocaine							
земноводные	44-	44-	44-	44-	44-	5	Приемлем
рыбы	4—|-	4-4-	4-4-	44-	44-	5	
9. Буфер MS-222 (трикаина метилсульфонат)							
земноводные	44-	+ +	++	44-	44-	5	Приемлем
рыбы	4-4-	4-4-	+ +	4-	44-	5	
10. Этомидат Ethomidate							
-418-
1	2	3	4	5	6	7	8
Рыбы	++	4-4-	4-F	4-F	4-F	5	Приемлем
11 . Метомидат Methomidate							
Рыбы	-н-	4-4-	4-F	4-F	4-F	5	Приемлем
12. Хинальдин (2-метилхинолин) Qiiinaldine							
Рыбы	++	4-4-	4-F	4-	4-F	4	Приемлем
II. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ							
13. Цервикальная дислокация Cervical dislocation							
грызуны	-н-	4-F	-F	4—F	-	4	Приемлем для грызунов массой <
кролики	4—F	4-4-	-	-4-	-	4	1 50 г, для кроликов - < 1 кг. Для
птицы	4—F	4-4-	-	--F	-	4	цыплят в возрасте 72 ч, для
рыбы	4-4-	4—F	-F	-F	-	3	небольших рыб длиной < 2 см
14. Декапитация Decapitation							
							Можно использовать у грызунов и
грызуны	4-	-F	-F	4—F	-	2	кроликов массой < 1 кг, но
кролики	4-	4-	+	4—F	-	2	предпочтительнее другие методы
15. Сотрясение мозга (оглушение) Concussion (Stunning)							
грызуны	4-4-	4-4-	-F	4-4-		4	Приемлем для грызунов массой <
рыбы	4—F	+	+	-F-F		4	1 кг: для птиц - < 250 г и для
земноводные	4-4-	+ +	+	4-F		4	новорожденных плотоядных; для
пресмыкающиеся	4-4-	+	+	4-F		4	крупных млекопитающих
кролики	4-4-	-F	-	4—F		3	необходимо немедленное
птицы	4-4-	4-4-	-	4—F		3	обескровливание; для
плотоядные	4—F	4—F	-F	4—F		2	земноводных и рыб требуется
крупные млекопитающие	4—F	-F	-	-F		2	последующее разрушение мозга
16. Оглушение электротоком	Electrical stunning						
							Смерть следует подтвердить. Не
крупные млекопитающие	4-4-	4—F	+	-	-	4	следует применять у кошек, так
кролики	4-4-	-F	-	-	4-	3	как их шерсть отличается
плотоядные	4-4-	4-F	-F	-	-	3	высокой электропроводностью, к
земноводные	4-	4-	+	-	-	2	рогатым животным, если рога
птицы	4-	-F		-	-	1	мешают наложению электродов и к рыбам
17. Мацерация Maceration							
ПТИЦЫ	4-4-	-F-F	4-4-	-F-F	-	4	Приемлем для цыплят в возрасте
рыбы	4—F	4—F	-F-F	4—F	4-	4	до 72 ч и для рыб длиной < 2 см
18. Микроволновое облучение Microwave irradiations							
грызуны	4-4-	4-F		4-F	+	3	Применяется нейробиологами для
кролики	4-4-	4-F		4-4-	+	3	фиксации метаболизма мозга: для
птицы	4-4-	4—F		++	+	3	мышей приемлемо облучение
земноводные				+		3	всего тела
-419-
1	2	3	4	5	6	7	8
19. Быстрое замораживание Rapid freezing							
грызуны	-	+	++	++	+	1	Приемлем, если это
кролики	+	+	++	++	+	1	предусмотрено планом эксперимента. Приемлем для новорожденных грызунов и плодов кроликов с массой < 4 г
20. Привязной гарпун Captive bolt							
							Приемлем для крупных
крупные млекопитающие	++	+	++	+	+	5	пресмыкающихся; гарпун не
пресмыкающиеся	++	-Н~	+ +	+	+	5 .	всегда эффективен для
кролики	++	++	-	+	+	4	умерщвления крупных свиней и
плотоядные	++	++	-	++		3	взрослых быков из-за толщины и плотности их черепа.
21 . Отстрел Shooting							
пресмыкающиеся	++	++	++	-	+	4	Приемлем только в полевых
крупные							условиях: предпочтителен для
млекопитающие	++	++	-	-	-	2	лошадей.
плотоядные	++	++	-	-	-	1	
*В таблицу не вошли приматы; единственным приемлемым методом умерщвления приматов является
передозировка анестетиков.
Полный перечень правил и принципов этики использования животных в экспериментах содержится в
следующей литературе и web-pecypcax:
1.	Этические и правовые проблемы клинических испытаний и научных экспериментов на человеке и
животных. Сборник материалов к конференции / М.: Российский Национальный Комитет по Биоэтике,
Институт человека РАН, Институт философии РАН, 1994.
2.	Guige for the Care and Use of Laboratory Animals/ Institute of Animal Resources, Commission on Life
Scienes, National Research Council. National Academy Press. Wash. DC.: 1996. 126 pp.
3.	Копаладзе P.A. Ноумены и феномены психики в контексте истории биоэтики экспериментирования на
животных // Baltic J. Lab. Anim. Sci. №13. 2003. P.86.
4.	Лабораторные приматы для решения актуальных проблем медицины и биологии. Материалы
симпозиума. (Москва. 20-21 октября 2004г.). М.: Изд. РАМН, 2004. 56с.
5.	Guidelines for Animal Care and Use in ISTC Projects
http://www.istc.ru/ISTC/sc.nsf/08b98004bel8ae4dc325703a003af68d/51aa9ccl H7041d6c3256d4b00534b38/$Fl
LE/animal-care-e.doc.
6.	Guide for the care and use of laboratory animals. (1996) National Research Council, USA
http://nap.edu/readingroom/books/labrats/
7.	Code of practice for the housing and care of animals used in scientific procedures. (1989) Home Office, UK
http://www.homeoffice.gov.uk/docs/cop_hcasp.html
8.	Guide to the Care and Use of Experimental Animals, Volume 1 (1980) & Volume 2 (1993). Canadian, Council
on	Animal	Care,	Canada
http://www.ccac.ca/english/gui_pol/guides/english/toc_vl.htmhttp://www.ccac.ca/english/gui_pol/guides/english/toc_v2.htm
9.	Australian code of practice for the care and use of animals for scientific purposes. 6th edition (1997) National
Health	and	Medical	Research	Council,	Australia
http: //w w w. nhmrc. go v. au/research/a wc/code. htm
10.	Guidelines for the care and use of fish in research. ILAR Journal (1995) No. 4, p. 159-172
11.	Guide for the care and use of agricultural animals in agricultural research and teaching (1999) Federation of
Animal Science Societies
-420-
12.	The UK.CCCR guidelines for the welfare of animals in experimental neoplasia 2nd edition (1997) UK, Co-
ordinating	Committee	on	Cancer	Research,	UK
http://www.ncm.org.Uk/csg/publications.htm#Animal
13.	2000 Report of the AVMA Panel on Euthanasia. JAVMA (2001) Vol. 218, No. 5, p. 669-696
http://www.avma.org/resources/euthanasia.pdf
14.	Recommendations for euthanasia of experimental animals: Part 1. Laboratory Animals (1996) Vol. 30,
p.293-316
15.	Recommendations for euthanasia of experimental animals: Part 2. Laboratory Animals (1997) Vol. 31, p.1-32
16.	CCAC guidelines on “Choosing an appropriate endpoint in experiments using animals for research, teaching
and testing”. (1998) Canadian Council on Animal Care, Canada
http://www.ccac.ca/english/publicat/pubffame.htm
17.	Refining procedures for the administration of substances, Report of the BVAAWF/FRAME/RSPCA/UFAW
Joint Working Group on Refinement, Laboratory Animals (2001), Vol. 35, p. 1-41
18.	Refinement and reduction in the production of genetically modified mice, Sixth Report of the
BVAAWF/FRAME/RSPCA/UFAW Joint Working Group on Refinement, Laboratory Animals (2003), Vol. 37,
Supplement	1
http://www.catchword.co.uk/rsm/00236772/v37n3xl/contpl-l.htm
19.	Laboratory birds: refinements in husbandry and procedures, Fifth Report of the
BVAAWF/FRAME/RSPCA/UFAW Joint Working Group on Refinement, Laboratory Animals (2001), Vol. 35,
Supplement	1
http://www.catchword.co.uk/rsm/00236772/v35n4xl/contpl-l.htm
20.	The principles of humane experimental technique. (1959) W.M.S. Russell & R.L. Burch, Methen & Co.
http://altweb.jhsph.edu/publications/humane_exp/het-toc.htm
21.	The three Rs: Developments in laboratory animal science. Laboratory Animals (1994) Vol. 28, p. 193-231
22.	The UFAW handbook on the care and management of laboratory animals. Volume 1 & 2, 7th edition (1999) T.
Poole, Blackwell Science
23.	Handbook of Laboratory Animal Management and Welfare. 2nd edition (1998) S. Wolfensohn & M.Lloyd,
Blackwell Science
24.	Management and welfare of farm animals. 4th edition (1999) R. Ewbank, F. Kim-Madslien & C.B. Hart,
UFAW Farm Handbook, Halstan & Co.
25.	The well-being of agricultural animals in biomedical and agricultural research. (1992) J.A. Mench,
S.J. Mayer & L. Krulish, Scientists Center for Animal Welfare
26.	Principles of Laboratory Animal Science. Revised edition (2001) L.F.M. Van Zutphen, V. Baumans & A.C.
Beynen, Elsevier
27.	Laboratory animals - An introduction for experimenters. 2nd edition (1995) A.A. Tuffery, John Wiley & Sons
28.	Bioethics and the use of laboratory animals. (2000) A.L. Krauss & D. Renquist, American College of
Laboratory Animal Medicine
29.	Managing the laboratory animal facility. (2002) J. Silverman, CRC Press
30.	Laboratory animal house: A guide to the design and planning of animal facilities. (1976) G. Clough & M.R.
Gamble, Medical Research Council, UK
31.	Handbook of facility planning. Volume 2 Laboratory animal facilities. (1991) T. Ruys, Van Nostrand Reinhold
32.	Control of the animal house environment. Laboratory animal handbook 7 (1976) T. McSheehy, Laboratory
Animal Ltd.
33.	Publication on the planning and structure of animal facilities for institutes performing animal
experiments. 2nd edition (1989) Society for Laboratory Animal Science, GV-SOLAS
34.	The design of animal experiments: Reducing the use of animals in research through better experimental design.
(2002) M.F.W. Festing, P. Overend, R.G. Das, M.C. Borja & M. Berdy, RSM Press
35.	The design and analysis of long-term animal experiments. (1986) J.J. Gart, D. Krewski, P.N. Lee,
R.E. Tarone & J. Wahrendorf, IARC Scientific Publications No. 79, The University Press (Belfast)
36.	The scope for improving the design of laboratory animal experiments. Laboratory Animals (1996) Vol. 30, p.
256-267
37.	Comfortable Quarters for Laboratory Animals. 9th edition (2002) V. Reinhardt & A. Reinhardt, Animal Welfare
Institute
38.	Inbred strains in biomedical research. (1979) M.F.W. Festing, The Macmillian Press
39.	International index of laboratory animals. 6th edition (1993) M.F.W. Festing, University of Leicester, UK
40.	Handbook of laboratory animal science. 2nd edition, Volume 1 & 2 (2003) J. Hau & G.L. Van Hoosier,
CRC Press
41.	The experimental animal in biomedical research. Volume 1 (1990) & Volume 2 (1995) B.E. Rollin & M.L.
Kesel, CRC Press
-421 -
42.	Rabbits and Rodents Laboratory Animal Sc ience. Proceedings 142 (1990) Postgraduate Committee in
Veterinary Science, University of Sydney, Australia
43.	The biology of the laboratory rabbit. 2nd edition (1994) D.H. Ringler & C.E. Newcomer, Academic Press
44.	The laboratory rabbit. (1997) M.A. Suckow & F.A. Douglas, CRC Press
45.	The laboratory rat. Volume 1 (1979) & Volume 2, (1980) H.J. Baker, J.R.Lindsey & S.H. Weisbroth,
Academic Press
46.	The laboratory rat. (1998) P.E. Sharp & M.C. LaRegina, CRC Press
47.	The laboratory rat. (2000) G.J. Krinke, Academic Press
48.	Laboratory hamsters. (1987) G.L. Van Hoosier Jr. & C.W. McPherson, Academic Press
49.	The laboratory hamsters & gerbils. (1999) K.J. Field & A.L. Sibold, CRC Press
50.	The biology of the guinea pig. (1976) J.E. Wagner & P.J. Manning, Academic Press
51.	The laboratory guinea pig. (1998) L.A. Terril & D.J. Clemons, CRC Press
52.	The mouse in biomedical research. Volume 1 (1981), Volume 2 (1982), Volume 3 (1983) & Volume 4 (1982)
H.L. Foster, J.D. Small & J.G. Fox, Academic Press
53.	The laboratory mouse. (2001) M.A. Suckow, P. Danneman & C. Brayton, CRC Press
54.	Genetic variants and strains of the laboratory mouse. 3rd editon (1996) M.F. Lyon, S. Rastan & S.D.M. Brown,
Oxford University Press
55.	Biology of the laboratory mouse. 2nd revised edition (1968) E.L. Green, Dover Publications
56.	The laboratory swine. (2000) P.J.A. Bollen, А.К.. Hansen & H.J. Rasmussen, CRC Press
57.	The laboratory small ruminant. (1999) M.A. Allen & G.L. Borkowski, CRC Press
58.	The laboratory chicken. (2003) L. Fulton, G. Birrenkott & M.A. Hall, CRC Press
59.	Laboratory birds: Refinements in husbandry and procedures. Laboratory Animals (2001) Vol. 35,
Suppl. l,p. 1-163
60.	The laboratory fish. (2000) G.K. Ostrander, Academic Press
61.	The care and use of amphibians, reptiles and fish in research. (1992) D.O. Schaeffer, K.M. Kleinnow &,L.
Krulisch, Scientists Center for Animal Welfare
62.	The biology and medicine of rabbits and rodents. 4th edition (1995) J.E. Harkness & J.E. Wagner,
Williams & Wilkins
63.	Sisson and Grossman’s “The anatomy of the domestic animals” Volume 1 & 2, 5th edition (1975) R.Getty,
W.B. Saunders
64.	The clinical chemistry of laboratory animals. 2nd edition (1999) W.F. Leob & F.W. Quimby, Taylor & Francis
65.	Nutrient Requirements of Laboratory Animals (1995) National Research Council, National Academy Press
66.	Reproduction and breeding techniques for laboratory animals (1970) E.S.E. Hafez, Lea & Febiger
67.	Experimental and surgical technique in the rat. 2nd edition (1992) H.B. Waynforth & P. Flecknell,
Academic Press
68.	Surgery, anaesthesia & experimental techniques in swine. (1998) M.M. Swindle, Iowa State University Press
69.	Swine as models in biomedical research. (1992) M.M. Swindle, Iowa State University Press
70.	Immunodeficient rodents - A guide to their immunobiology, husbandry and use. (1989) National Research
Council, National Academy Press
71.	The nude mice in oncology research. (1991) E. Boven & B. Winograd, CRC Press
72.	Transgenic animals. (1992) E. Grosveld & G. Kollisa, Academic Press
73.	Transgenic animal technology: A laboratory manual. (1994) C.A. Pinkert, Academic Press
74.	Handbook of animal models in transplantation research. (1994) D.V. Cramer, L. Podesta	&	L.	Makowka,
CRC Press
75.	Animal models in orthopaedic research. (1999) Y.H. An & R.J. Friedman, CRC Press
76.	Manipulating the mouse embryo - A laboratory manual 3rd edition (2003) A. Nagy, M.	Gertsenstein,	K.
Vintersten & R. Behringer, Cold Spring Harbor Laboratory Press
77.	Health and safety in animal facilities. (1992) Education Services Advisory Committee, HMSO
78.	Health and safety in laboratory animal facilities. (1999) M. Wood & M.W. Smith, RSM Press
79.	What you should know about allergy to laboratory animals. (1990) Education Services Advisory Committee,
HMSO
80.	Occupational health and safety in the care and use of research animals. (1997) National Research Council,
National Academy Press
81.	Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. 4th Edition, Centers for Disease Control and
Prevention
http://www.cdc.gov/od/ohs/biosfty/bmbl4/bmbl4toc.htm
82.	WHO Laboratory Biosafety Manual. 2nd revised edition, WHO
http://www.who.int/csr/resources/publications/biosafety/Labbiosafety.pdf
83.	Formulary for laboratory animals. 2nd edition (1999) C.T. Hawk & S.L. Leary, Iowa State University Press
-422-
84.	The veterinary formulary. 5th edition (2002) Y. Bishop, Pharmaceutical Press
85.	Laboratory animal anaesthesia . 2nd edition (1996) P. Flecknell, Academic Press
86.	Anaesthesia and analgesia in laboratory animals. (1997) D.F. Kohn, S.K. Wixson, W.J. White & G.J. Benson,
Academic Press
87.	Handbook of veterinary pain management. (2002) G. Muir, Mosby
88.	Pain management in animals. (2000) P. Flecknell & A. Waterman-Pearson, W.B. Saunders
89.	Pain and distress in laboratory rodents and lagomorphs // Laboratory Animals (1994) Vol. 28, p. 97-112
90.	Animal pain (2000) L. J. Hellebreckers, Van Der Wees
91.	The use of non-steroidal anti-inflammatory drugs for the relief of pain in laboratory rodents and rabbits //
Laboratory Animals (1992), Vol. 26, p. 241-255
92.	Blood collection in mice using the saphenous vein - An alternative to retro-orbital collection.
Norwegian Veterinary College
http://www.uib.no/vivariet/mou_blood/Blood_coll_mice_.html
93.	Removal of blood from laboratory mammals and birds // Laboratory Animals (1993), Vol. 27, p. 1-22.
94.	Saphenous vein puncture for blood sampling of the mouse, rat, hamster, gerbil, guinea-pig, ferret and mink //
Laboratory Animals (1998) Vol. 32, p. 364-368.
95.	Review of Polyclonal Antibody Production, Procedures in Mammals and Poultry // ILAR Journal (1995)
Vol. 17, No. 3, p. 93-117.
96.	Review of Selected Adjuvants Used in Antibody Production. // ILAR Journal (1995) Vol. 37, No. 3, p. 119-124.
97.	Monoclonal Antibodies by Somatic Cell Fusion. // ILAR Journal (1995) Vol: 37, No. 3, p. 125-132.
98.	Institutional Policies and Guidelines on Adjuvants and Antibody Production. // ILAR Journal (1995),
Vol. 37, No. 3, p. 141-152
99.	Adaptation period of laboratory animals after transport: a review // Scand. J. Lab. Anim. Sci. (1996) No. 4,
Vol. 23, p. 185-190
100.	Implications of infectious agents on results of animal experiments // Laboratory Animals (1999) Vol. 33
(Suppl. 1),S1:39-S 1:87
101.	Viral and mycoplasmal infections of laboratory rodents: Effects on biomedical research. (1986) P.N. Bhatt,
R.O. Jacoby, H.C. Morse III & A.E. New, Academic Press
102.	Contamination of transplantable tumours, cell lines, and monoclonal antibodies with rodent viruses // Lab.
Anim. Sci. (1993) Vol. 43, No. 4, p. 296-300.
103.	Mousepox resulting from use of Ectromelia Virus-contaminated, imported mouse serum // Comparative
Medicine (2000) Vol. 50, No. 4, p. 426-435
104.	Infectious diseases of mice and rats. National Research Council (1991) National Academy Press
105.	Laboratory animal medicine (2002) J.G. Fox, L.C. Anderson, F.M. Loew & F.W. Quimby, Academic Press
106.	Virus infections of rodents and lagomorphs. (1994) A.D.M.E. Osterhaus, Elsevier
107.	Pathology of laboratory rodents & rabbits. 2nd edition (2001) D. Percy & S.W. Barthold, Iowa State University
Press
108.	A manual of microbiologic monitoring of laboratory animal. 2nd edition (1994) US Department of Health and
Human Services
109.	Rabbits - Health, husbandry & diseases. (2000) V. Richardson, Blackwell Science
110.	Necropsy guide: Rodents and the rabbits. (1988) D.B. Feldman & J.C. Seely, CRC Press
-423-
Приложение 2. Анатомические, физиологические и клинико-биохимические
показатели здорового человека
Таблица 1. Основные параметры условного человека (мужчины)
Показатель	Среднее значение
Масса всего тела	70 кг
Рост	170 см
Площадь поверхности тела	18 000 см2
Относительная плотность тела	1,07
Содержание общей жидкости организма на 1 кг массы: в т.ч. внеклеточной жидкости в т.ч. внутриклеточной жидкости	600 мл/кг 260 мл/кг 340 мл/кг
Масса мягких тканей тела	60 кг
Масса воды	42 кг
Масса жира	13,5 кг
Масса крови в т.ч. масса плазмы крови в т.ч. масса эритроцитов	5,5 кг 3,1 кг 2,4 кг
Объем крови в т.ч. артериальной крови в т.ч. венозной крови в т.ч. легочной крови в т.ч. крови в полостях сердца в т.ч. плазмы крови в т.ч. эритроцитов	5200 мл (60,5-84,7 мл/кг) 1000 мл 3200 мл 500 мл 500 мл 3000 мл (37-48 мл/кг) 2200 мл (24-34 мл/кг)
Масса легочной ткани с капиллярной кровью: в т.ч. капиллярной крови	1000 г 530 г
Площадь поверхности бронхов	3950 см2
Площадь поверхности альвеол	75 м2
Расход энергии	3000 ккал/сут (12 560 кДж)
Интенсивность основного обмена на 1 кг массы	17 кал/мин (71 Дж/мин)
Общий водный баланс (поступление и выделение)	3000 мл/сут
Объем газов в желудочно-кишечном тракте	500 мл
чсс	60-90 уд./мин
Сердечный выброс	4-6 л в мин
Ударный выброс	60-90 мл/удар
Общее периферическое сопротивление	1200-1500 динхсмхс’5
Легочное сосудистое сопротивление	100-300 динхсмхс'5
Давление в аорте: пиковое диастолическое среднее	100-140 мм рт.ст. 50-90 мм рт.ст. 60-110 мм рт.ст.
Давление в легочной артерии пиковое диастолическое среднее	25-30 мм рт.ст. 10-15 мм рт.ст. 17-23 мм рт.ст
-424-
Таблица 2. Система органов дыхания
Показатель	Обозначение	Нормальные средние величины
Легочные объемы и емкости		
Емкость вдоха	Е.(1С)	3600 мл
Резервный объем вдоха	РОВД (IRV)	1500-2000 мл
Резервный объем выдоха	POBbW(ERV)	800-1500 мл
Жизненная емкость легких	ЖЕЛ (VC)	3500-5000 мл (80-120% от должной)
Остаточный объем легких	ООЛ (RV)	1000-1500 мл
Общая максимальная емкость легких	ОЕЛ (TLC)	4500-6000 мл
Функциональная остаточная емкость легких	ФОЕЛ (FRC)	2400 мл
л	егочная вентиляция	
Дыхательный объем	ДО(У0	500 мл
Частота дыхания	ЧД(Е)	17-18 в 1 мин
Минутный объем дыхания	МОД(У)	8-12 л
Объем анатомического мертвого пространства	МП (VD)	150 мл
Физиологическое мертвое пространство (РаСО2-РеСО2)/РаСО2	VD/Vt	0,33
Минутная альвеолярная концентрация (ДО-МП)хЧД	МАВ	4200-5200 мл
	Механика дыхания	
Максимальная вентиляция легких	МВЛ (V,^)	70-100 л/мин (не ниже 80% от должной)
Форсированная жизненная емкость легких (индекс Тиффно)	ФЖЕЛ (FEV1)	75-85% за 1 с
Резерв легочной вентиляции МВЛ/МОД	РЛВ	может быть увеличен в 10 раз и более
Отношение времени вдоха к выдоху		1:1,3
Диффузия, газообмен, транспорт кислорода		
Потребление кислорода СО (CaO2-CvO2)	ПО2 (VO2)	240 мл/мин (920 г/сут)
Коэффициент использования кислорода	КИО2	20-60 мл Ог из 1 л воздуха
Выделение углекислоты		200 мл/мин (1000 г/сут)
Дыхательный коэффициент	4K(RQ)	0,8-1,0
Экстракция кислорода тканями (СаО2 - CvO2)/CaO2	ЕхО2	25%
Транспорт кислорода СО (СаОг)	ТК (ТО2)	1000 мл/мин
(Альвеолярная вентиляция в л/мин) / (Альвеолярный кровоток в л/мин)	V/Q	0,8
Внутрилегочной шунт (СсО2 - СаО2) (СсО2 - CvO2), где СсО2 = (НЬ х 1,34) + (РАО2 х 0,0031)	Qs/Qt	<5%
Альвеолярный газ		
Альвеолярно-артериальная разность парциального давления O2(FiO2 - 0,21)	А-аО2 = РАО2 - РаО2	<10 мм рт. ст.*
Артериально-альвеолярное отношение кислорода	РаОг/РдОг	> 0,75*
Артерио-альвеолярное различие парциального давления СО2	а-АСО2(РаСО2 -РаСО2)	3-4 мм рт. ст.*
* 1 мм рт. ст. = 0,133 кПа
Условные обозначения:
РЬ — барометрическое давление
FiO2 — фракция кислорода во вдыхаемом воздухе
СсО2 — содержание кислорода в легочных капиллярах
СаО2 — содержание кислорода в артерии
CvC2 — содержание кислорода в смешанной венозной крови
-425-
CO — сердечный выброс
QS/QT — внутрилегочный шунт
РдСО2 — парциальное напряжение углекислоты в альвеолах
РаСО2 — парциальное напряжение углекислоты в артериальной крови
РАО2 — парциальное напряжение кислорода в альвеолах
РаО2 — парциальное напряжение кислорода в артериальной крови
РеСО2 — парциальное напряжение углекислоты в выдыхаемом воздухе
Vd	— анатомическое мертвое пространство
Vt	— объем воздуха
VO2	— потребление кислорода (мин).
Таблица 4. Среднее парциальное давление газов в дыхательных путях, в крови и тканях
организма при дыхании воздухом на уровне моря
Среда	Парциальное давление газов*									
	О2		СО2		n2		Н2О		Общее	
	ММ рт.ст.	кПа	ММ рт.ст.	кПа	ММ рт.ст.	кПа	ММ рт.ст.	кПа	мм рт.ст.	кПа
Вдыхаемый воздух	159	19,98	0,03	—	596	79,5	5,7	0,76	760	101,3
Выдыхаемый воздух	116	15,5	32	4,27	565	75,4	47	6,26	760	101,3
Альвеолярный воздух	100-110	13,3	40	5,33	573	76,43	47	6,26	760	101,3
Артериальная кровь	80-100	13,3	34-46	5,33	573	76,43	47	6,26	760	101,3
Венозная кровь	37-42	5,33	42-55	6,13	573	76,43	47	6,26	706	94,2
Ткани	30	4,0	50	6,67	573	76,43	47	6,26	700	94,2
* Под парциальным давлением (напряжением) Н2О в тканях организма, артериальной и венозной крови понимается
напряжение водяных паров в газовых пузырьках, образующихся в соответствующих жидких средах.
Таблица 5. Нормальные значения показателей крови
Показатель	Нормальное значение
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)	1-10 мм/ч
Гемоглобин	130-160 г/л
Цветовой показатель	0,86-1,05
Лейкоцитарная формула	
Количество эритроцитов	(4-5,1) • 1012 в 1 л
Количество лейкоцитов	(4-8,8) • 109 в 1 л
миэлоциты	Отсутствуют
метамиэлоциты	Отсутствуют
палочкоядерные	(0,04-0,30) • 109 в 1 л 1-6 %
сегментоядерные	(2,0-5,5) • 109 в 1 л 47-72%
эозинофилы	(0,2-0,3) • 109 в 1 л 0,5-5%
базофилы	(0-0,065) • 109 в 1 л 0-1 %
лимфоциты	(1,2-3,0)- 109в 1 л 19-37%
моноциты	(0,09-0,6) • 109 в 1 л 3-11%
плазматические клетки	Отсутствуют
Количество тромбоцитов	(180-320) - 109 в 1 л
Количество ретикулоцитов	0,2-1,2%
Время свертывания крови	4-10 мин
Время кровотечения	До 7 мин
Биохимические показатели	
Глюкоза: - плазмы - цельной капиллярной крови	4,22-6, 11 ммоль/л 3,38-5,55 ммоль/л
Холестерин:- общий - альфа-липопртеидов	<5,2 ммоль/л > 0,9 ммоль/л
-426-
Показатель	Нормальное значение
Бета-липопротеиды	До 55 Ед.
Общий белок	65-85 г/л
Альбумин	35-50 г/л
Креатинин	44-115 мкмоль/л
Мочевина	2,8-8,3 ммоль/л
Билирубин: - общий -	прямой -	непрямой (свободный)	8,5-20,5 мкмоль/л 0-5,1 мкмоль/л 3,40-18,80 мкмоль/л
Натрий плазмы	130-156 ммоль/л
Калий плазмы	3,4-5,3 ммоль/л
Кальций плазмы	2,2-2,75 ммоль/л
Хлориды плазмы	97-108 ммоль/л
Протромбиновый индекс	80-105 %
Щелочная фосфатаза	36-190 Ед/л
Амилаза	25-125 Ед/л
Антигиалуронидаза	До 300 Ед
Антистрептолизин-О	До 250 МЕ/мл
С-реактивный белок	Отсутствует
Уровень иммуноглобулинов в сыворотке: IgM	0,5-2,0 г/л
IgG	7,0-20,0 г/л
IgA	0,7-5,0 г/л
IgE	76 + 9 кЕ/л
Ингибитор трипсина	200-250 мг%
Белковосвязанный йод	6-8 мкг/100 мл
Электрофорез белков: альбумины а 1-глобулины аг-глобулины 0-глобулины у-глобулины	48-61 % общ. белка 2,5-5 % общ. белка 8-11% общ. белка 11-15 % общ. белка 16-25 % общ. белка
Остаточный азот, в т.ч.: азот мочевины азот аминокислот азот эрготиопеина азот мочевой кислоты азот креатина азот аммиака и индикана	25-35 мг% 50% от ост. N2 2550% от ост. N2 850% от ост. N2 450% от ост. N2 550% от ост. N2 0,550% от ост. N2
Сахарный профиль с нагрузкой*	40-60 %
Комплемент	35—42 Ед/мл
pH: капиллярной крови венозной крови	7,36-7,45 7,32-7,42
НСОз	21-26 ммоль/л
Буферные основания (В.В.)	43,7-53,6 ммоль/л
Избыток оснований (В.Е.)	0±2,3 ммоль/л
Насыщение гемоглобина кислородом артериальная кровь (SaCb) венозная кровь(БуО2)	95-98 % 65-95 мм рт.ст. (8,7-12,7 кПа) 70-76% 37-42 мм рт.ст.
Объемное содержание кислорода артериальная кровь (СаОг) венозная кровьССуОг)	19-21мл/100 мл 13-15 мл/100 мл
Артерио-венозная разница объемного содержания кислорода	4-6 мл/100 мл
* Для оценки сахарных кривых сахарного профиля с нагрузкой используется коэффициент Бодуэна: (В - А) • 100 / А,
где: А - уровень сахара в крови натощак, В - максимальное содержание сахара в крови после нагрузки. Значение
коэффициента Бодуэна выше 80 % свидетельствует о серьезном нарушении углеводного обмена.
-427-
Таблица 6. Показатели клинико-биохимических исследований мочи
Показатель	Нормальное значение
Количество мочи за сутки	800-1500 мл
Относительная плотность в утренней порции	1002-1030
Цвет	Соломенно-желтый
Прозрачность	Прозрачная, слегка мутная
Реакция pH	Нейтральная, слабокислая, слабощелочная, 6,25 + 0,36
Белок	Отсутствует или следы
Сахар	Отсутствует (не более 0,2 %)
Ацетон	Отсутствует
Индикан	Отсутствует
Уробилин	Отсутствует
Желчные пигменты	Отсутствуют
Микроскопическое исследование осадка мочи:	
плоский эпителий	Незначительное количество
переходный эпителий	Незначительное количество
почечный эпителий	Отсутствует
лейкоциты	3-5 в п/зр.
эритроциты	Единичные в препарате
цилиндры	Отсутствуют
слизь	Незначительное количество
бактерии	Отсутствуют или незначительное количество (не более 50 000 в 1 мл)
неорганический осадок	При кислой реакции - кристаллы мочевой кислоты, ураты; при щелочной реакции - аморфные фосфаты, мочекислый аммоний, трипельфосфаты; оксалаты - при любой реакции мочи. Все соли определяются в незначительном количестве
Биохимические показатели	
Креатинин	4,4-17,7 ммоль/сут
Мочевина	330-580 ммоль/л
Амилаза	10-490 Ед/л
Натрий	До 340 ммоль/сут
Калий	До 100 ммоль/сут
Кальций	2,2-7,5 ммоль/сут
Хлориды	150-2500 ммоль/сут
По: 1) Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н. Водолазные спуски до 60 метров и их медицинское
обеспечение. - М.: Слово, 2003. 696 с.
2) Руководство по анестезиологии / Под ред. Бунятина А.А. - М.: Медицина, 1994. 656 с.
-428-
Приложение 3. Некоторые физиологические константы и показатели лабораторных животных
Таблица 1. Сравнительная видовая характеристика некоторых анатомо-физиологических параметров.
Показатель	Животные				
	мыши	крысы	морские свинки	кролики	КОШКИ
Продолжительность жизни, годы	1,5-3	2-3	6-8	4-9	10-12
Масса взрослого животного, кг	0,02	0,2-0,25	0,4-1,0	в зависимости от породы	
Поверхность тела*, м2	0,006	0,030	0,048	0,18	0,20
Отношение поверхности к массе м2/кг	0,3	0,15	0,12	0,072	0,036
Объем тела, л	-	0,264	0,527	3,16	-
ЧСС, уд./мин	450-780	300-580	200-360	200-305	100-140
Систолическое артериальное давление	100	86-123	70-80	70-150	120-150
Частота дыхания, число/мин	83-230	66-170	69-135	50-155	20-30
Размер альвеол, мкм	30	50	-	-	100
Поверхность лёгких, м2 м2/кг	0,12 5,4	0,56 з,з	1,47 3,2	5,21 2,5	7,2 2,8
Дыхательный объем, мл	0,09-0,23	1,25-1,6	1,8	6,0	12,0
Дыхательный воздух, см3	0,154	0,856	1,75	-	-
Легочная вентиляция, см3/мин см3/г><мин	25 1,24	73 0,65	155 0,33	600 0,29	1000 0,30
Дыхательный коэффициент	-	0,82	-	0,83	-
Потребление О2, л/кгхч	3,7-5,1**	1,28-2,2	1,27-2,19	0,33-1,38	0,42
Выделение СО2, л/кгхч	4,24	1,31-2,65	-	0,33	-
Температура тела	37,0-39,0	37,0-39,6	37,4-39,6	37,5-39,5	38,0-39,5
Теплопродукция, ккал/сут на весь организм*** на 1 кг массы тела на 1 м2 поверхности тела	3,6 171 526	33,2 83 667	35,1 86 672	117,0 45 701	152,0 51 731
* - поверхность тела также можно рассчитать по формулам А.А.Тимофиевского (1g S = 0,8762 + 0,698 1g Р, где Р -
масса тела в граммах, S - площадь поверхности тела в см2) или Meeh (S = K.W, где W - масса тела в граммах, К -
коэффициент, S - площадь поверхности тела в см2).
** - М.Б.Лис, Н.А.Мальцева и В.П.Рогачков вывели формулу потребления Ог белыми мышами: у = 822 - 13,3 х,
где у - количество потребляемого Ог в мл на 100 г массы тела в ч, а х - масса животного в граммах.
*** - у собак 485,0; 35 и 745 соответственно.
По книге «Показатели нормы лабораторных животных в токсикологическом эксперименте». М.: Медицина, 1978.
стр.46-65
-429-
Таблица 2. Гематологические показатели в норме у лабораторных животных*
Вид	Объем цирк, крови, мл/кг*	Гематокрит, %	Эритроциты, 1012/л	Гемоглобин, г/дл	Ретикулоциты, % эритроцитов	Лейкоциты, 109/л	Время свертывания крови, с
Игрунки	-	40-55	5,3-8,1	12-19	1,0-10	3,0-13	—
Козлы	70	29-38	13,0-18,0	8-14	—	5,0-14,0	60-300
Кошки	47-66	30-50	6,0-10,0	8-14	0-1,0	5,5-19,5	—
Кролики	44-70	30-50	4,5-7,0	8-15	2,9-8,0	9,0	60-360
Крупный рогатый скот	60	24-46	5-10	8-15	—	4-12	—
Крысы	50-70	23-55	7,2-9,6	12-18	1,7-21,1	14,0	20
Куры	60	23-55	1,25-4,5	7,0-18,6	—	9-31	—
Макаки резус	54	36-43	5,6-13,4	11-13	0,5-3,0	5,6-15,4	—
Морские свинки	67-92	35-42	4,5-7,0	11-17	1,8-6,1	10,0	—
Мыши	78-80	35-45	7,7-12,5	10-20	3,3-13,3	8,0	120-600
Овцы	60	29-38	8,0-14,0	10-12	—	4,0-12,0	60-300
Песчанки	67	48	7,0-10,0	12-17	—	4,3-21	—
Свиньи	65	30-50	5,0-9,0	10-16	—	7,0-20,0	60-300
Собаки	79-90	38-53	4,5-8,0	11-18	0-1,5	6,0-17,0	180
Хомяки	78	39-59	4,0-10,0	2-30	—	7,6	55
Хорьки	75	35-51	11,3	12-17,4	—	2,5-15,4	—
*Показатели в значительной мере зависят от линии (породы), пола и возраста животного.
По: 1) Laboratory Animals, 1993, V. 27, р.1-22.
2) Руководство по анестезиологии / Под ред. Бунятина А.А. - М.: Медицина, 1994. 656 с.
Биохимические показатели сыворотки крови некоторых домашних животных приведены в работе Boyd J.W. The
interpretation of serum biochemistry test results in domestic animals in Veterinary Clinical Pathology // Veterinary
Practice Publishing Co., Vol. Ill, NII, 1984.
-430-
Таблица 3. Продолжительность медикаментозного сна лабораторных животных
Препарат	Доза, мг/кг	Способ введения	Продолжительность сна, мин
Мыши			
Гексенал	40	под кожу	25-37
	50	под кожу	34-58
	100	внутрибрюшинно	24,4-37,8
Тиопентал- натрий	30	под кожу	Не спят
	50	под кожу	57-91
Барбитал- натрий (мединал)	180	в желудок	86-116
Этаминал- натрий (нембутал)	25	в желудок	11-31
	35	в желудок	22-34
	50	в желудок	144-294
Хлоралгидрат	350	под кожу	11-23
Уретан	1000	под кожу	Не спят
	1300	под кожу	12-16
Крысы			
Гексенал	50	под кожу	13-32
	60	внутрибрюшинно	12-40
Тиопентал- натрий	25	внутрибрюшинно	15-27
	40	внутрибрюшинно	24,4-27,6
Барбитал- натрий (мединал)	160	под кожу	86-124
	180	под кожу	140-192
Хлоралгидрат	250	под кожу	31-37
Уретан	800	под кожу	48-52
	1000	под кожу	287-351
-431 -
Приложение 4. Медицинская технология.
Государственный научный центр -
Институт медико-биологических проблем РАН
Центральная клиническая больница РАН
ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН»
ООО «Акела-Н»
Использование
дыхательной кислородно-ксеноновой смеси
в комплексной профилактике, лечении и реабилитации
МОСКВА 2007 г.
-432-
УДК 616 089.5 032.611.2 : 546.295.617.089 (072)
661.939 Инертные газы 661.937.1 Смеси, богатые кислородом. Воздух, обогащенный кислородом
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РЕГИСТРАЦИОННОЕ УДОСТОВЕРЕНИЕ
№ ФС-2007/
2007 г.
Название медицинской технологии:
Использование дыхательной кислородно-ксеноновой смеси
в комплексной профилактике, лечении и реабилитации
Аннотация:
Технология использования дыхательной газовой смеси кислорода и ксенона в
различных объёмных соотношениях (20:80, 30:70 и 40:60) предназначена для
осуществления ингаляционного наркоза (при оперативных вмешательствах,
болезненных манипуляциях, болевых синдромах и приступах) путём масочного или
комбинированного эндотрахеального наркоза, для купирования острого
послеоперационного психоза. Ксенон вызывает стабилизацию липопротеидных
мембран всех рецепторов, является корректором алгических, вегетативных,
гемодинамических, афферентных, поведенческих и психотических расстройств,
обладает нейропротекгорными свойствами, не вызывает декомпенсации регуляторных
систем и привыкания. Технология применима в комплексе с медикаментозной терапией
при лечении неотложных состояний на догоспитальном этапе, в том числе при
экстремальных ситуациях.
Показания, противопоказания и материально-техническое обеспечение изложены в приложении*.
Заявители/разработчики:
ГНЦ «Институт медико-биологических проблем РАН» (123007, г. Москва,
Хорошевское шоссе, д.76а);
Центральная клиническая больница РАН (117593, г. Москва, Литовский бульвар, д.1 а);
ЗАО «СКВ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН» (141400, г. Химки, Московская обл., ст.
Планерная, Вашутинское шоссе, ИМБП, корп.8-А);
ООО «Акела-Н» (141420, г. Химки, г.о.Сходня, 1-й Мичуринский тупик, д.20).
Уровень/масштаб использования:
лечебно-профилактические учреждения, оснащённые необходимой аппаратурой*.
Медицинская технология предназначена для:
анестезиологов-реаниматологов, врачей <£ков§й медицинской помощи», прошедших
специальное обучение хирургов, cnopSp^^fO^^^ физиотерапевтов, профпатологов.
Руководитель
Н.В.Юргель
Зак. 04 НО1Н. МТ Гознака. 2004.
ISBN........................
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в любой форме и любыми средствами
без письменного разрешения владельцев авторских прав. Однако сведения о показаниях и возможных побочных реакциях
могут изменяться, поэтому внимательно изучайте сопроводительные инструкции изготовителя по применению.
© ООО «КсеМед», г.о. Химки, мкр.Сходня, издательство.............-	2007 - 40 с.
-433 -
КИСЛОРОДНО-КСЕНОНОВОЙ СМЕСИ в
КОМПЛЕКСНОЙ ПРОФИЛАКТИКЕ, ЛЕЧЕНИИ
1
И РЕАБИЛИТАЦИИ
медицинская технология
Регистрационное удостоверение М3 и СР РФ № ФС-2007/200 от 08.10.2007г.
ts
Дата введения с 2007 - 10-08
Действительно до 2010 - 04 - 08
РАЗРАБОТАНО
Научный руководитель, нач.отл^ла 08 ГНЦ РФ ИМБП РАН
д.м.н.	Б.Н.Павлов
Зав.отделением восстановительной медицины ЦКБ РАН
к.м.н. ЛЙллу/ - Е.А.Погорелова
Научный сотрудник отдела 08 ГНЦ РФ ИМБП РАН
к.б.н.А.Р. Куссмауль
1
a
Аспирант отделения анестезиологии и реанимации
ГУ «НИИ нейрохирургии им.акад.Н.Н.Бурденко» РАМН
г
I
А.В.Рылова
Москва 2007
Копировал
Формат А 4
-434-
АННОТАЦИЯ
Технология использования дыхательной газовой смеси кислорода и ксенона в различных объёмных
соотношениях (20:80, 30:70 и 40:60) предназначена для проведения ингаляционной анестезии при
оперативных вмешательствах, болезненных манипуляциях, болевых синдромах путём масочного или
комбинированного эндотрахеального наркоза, для купирования острого послеоперационного психоза, для
реабилитации больных с неврологической патологией, а также для повышения работоспособности в условиях
физической, эмоциональной нагрузки и воздействия вредных факторов. Технология применима в комплексной
терапии при лечении неотложных состояний на догоспитальном этапе, в том числе в медицине катастроф.
Ксенон, как индифферентный газ, легко переносится организмом, так как не вступает в химические
реакции, не метаболизируется и выводится в неизменном виде легкими, не раздражая дыхательные пути.
Ксенон обладает кардиопротективными, нейропротекгивными, иммуностимулирующими свойствами,
оптимизирует работу органов и систем, повышает психоэмоциональный статус. Выраженное гипнотическое и
аналгетическое действие ксенона обеспечивает гемодинамически стабильное течение анестезии у всех групп
больных, в том числе соматически отягощенных. Ксенон экологически чист и абсолютно безопасен для
пациентов и персонала.
Медицинская технология предназначена для врачей анестезиологов-реаниматологов, врачей «Скорой
медицинской помощи» и прошедших специальное обучение хирургов, спортивных врачей, физиотерапевтов,
профпатологов.
Медицинская технология защищена патентами РФ:
№ 2146536 «Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси и устройство для его осуществления» от
20.03.2000 г.;
№ 2232013 «Способ воздействия газовых смесей на организм» от 04.06.2001 г.;
№ 2291718 «Способ регуляции физиологического состояния биологического объекта смесями газов» от
20.08.2002 г.;
№ 4592 «Аппарат искусственной вентиляции легких» от 11.02.2005 г.;
№ 44940 «Портативный ксеноновый наркозный аппарат» от 10.04.2005 г.
Масштаб использования:
Лечебно-профилактические учреждения, оснащенные необходимой аппаратурой* (в том числе кабинеты
физиотерапии, центры реабилитации предприятий и учреждений, осуществляющих медицинское обеспечение
водолазных спусков, подготовки космонавтов, летчиков, спортсменов и т.п.).
Заявители:
ГНЦ РФ - Институт медико-биологических проблем РАН’,
Центральная клиническая больница РАН’,
ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН»’,
ООО «Акела-Н».
Медицинская технология подготовлена авторским коллективом:
Баранов В.М. - академик РАМН, д.м.н., Павлов Б.Н. д.м.н., профессор, Куссмауль А.Р. - к.б.н.,
Рылова А.В., Жданов В.Н., Погорелова Е.А. - к.м.н., Гончаров Н.Г. - д.м.н., профессор, Алехин А.И. -
д.м.н., Лубнин А.Ю. - д.м.н., профессор, Бубеев Ю.А.- д.м.н., профессор, Павлов Н.Б.- к.м.н., Тугушева
М.П., Логунов А.Т., Потапов В.Н. - к.т.н., Козлов С.М. - к.т.н., Коробов А.В., Замятин М.Н. - д.м.н.,
профессор, Мартыненко А.В., Буров Н.Е. - д.м.н., профессор, Николаев Л.Л.; Руденко М.И. - к.м.н.,
профессор, Курганбалиев Р., Дудко Т.Н. - д.м.н.; Шписман М.Н. - д.м.н., профессор; Федоров Ю.Н. - к.м.н.,
заслуженный врач РФ, Ушкац А.К. - к.м.н., заслуженный врач РФ, Волкова Ю.В.; Коршунова Н.К.- к.м.н.;
Григорьев С.П.- д.м.н., профессор, Клишина М.Ю., Лошкарева Е.О.; Мотасов Г.П. - к.м.н., Аникеев А.Г.,
главный водолазный врач ВМФ, Титова Т.Г., заслуженный врач РФ, Алексеенко С.А. - д.м.н., профессор,
Аматняк А.Г. - к.м.н., Тиньков А.Н. - д.м.н., Поддужный С.М.
-435-
ВВЕДЕНИЕ
Дыхательные газовые смеси (ДГС) используются для повышения неспецифической
резистентности организма в водолазной медицине, барофизиологии и баротерапии с начала XX века. ДГС
из кислорода и индифферентных газов имеют отличные от воздуха физико-химические свойства и могут
применяться в качестве немедикаментозных средств оздоровительного и лечебного воздействия, изменяя
адаптивные возможности организма человека.
Физиологическая и биологическая активность ДГС обусловлена анестетическим, аналгетическим,
нейропротективным действием в нормобарических и гипербарических условиях. Опыт долговременного
применения ДГС для лечения различных заболеваний выявил следующее: ДГС не токсичны, не обладают
эмбриотоксичностью, тератогенностью, мутагенными свойствами, не представляют потенциальной
канцерогенной опасности, не индуцируют аллергические реакции, не оказывают отрицательного влияния
на систему кровообращения, показаны у пациентов всех возрастных групп. ДГС выводятся в неизменном
виде легкими, не раздражая дыхательные пути, легко переносятся организмом. ДГС увеличивает
транспорт кислорода через альвеолярную мембрану за счет увеличения плотности и растворимости
газовой смеси, что способствует разрешению гипоксии, в том числе гипоксии физической нагрузки.
ДГС является обязательным компонентом медицинского обеспечения водолазных спусков для
лечения состояний, вызванных неблагоприятным воздействием гипербарической газовой и водной сред.
ДГС применяется в водолазной и космической медицине при профилактике и лечении заболеваний
водолазов, кессонных рабочих, дайверов, подводников и т.д.
Терапия ксеноном соматических заболеваний безопасна, хорошо сочетается с любыми другими
видами терапии (в том числе физиотерапии) и ведет к последующему уменьшению доз лекарственных
препаратов и токсического воздействия. При курсовой терапии ксеноном улучшаются нейрометрические
характеристики, повышаются скорость восприятия и переработки информации, улучшаются общее
самочувствие, сон, повышается уровень бодрствования и эмоциональный статус. Анестезиологическое
применение ксенона в составе кислородно-ксеноновой смеси обеспечивает обезболивание и безопасность
больного при оперативных вмешательствах и болезненных манипуляциях.
Медицинская технология применяется как в виде самостоятельного (основного) лечения, так и в
комбинации с другими способами лечения.
ПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
•	анестезиологическое обеспечение хирургических операций и болезненных манипуляций (перевязки,
биопсии, обработка ожоговых поверхностей); купирование болевых синдромов (острый коронарный
синдром, панкреонекроз, почечная и печеночная колика, ожоговая или скелетная травма);
•	купирование острых психотических состояний различной этиологии, за исключением алкогольной.
•	в восстановительной и спортивной медицине для лечения и профилактики утомления, повышения
работоспособности, улучшения деятельности органов и систем человека; повышения остроты зрения,
внимания, устойчивости к эмоциональным нагрузкам; при реабилитации после длительного
пребывания в неблагоприятной воздушной и водной среде.
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Абсолютные противопоказания:
•	индивидуальная повышенная чувствительность к препарату;
•	заболевания, сопровождающиеся гипоксией;
•	хирургические манипуляции на органах грудной клетки, связанные с риском пневмоторакса.
Относительные противопоказания:
•	высокий риск пневмоторакса и воздушной эмболии, выраженный метеоризм, парез кишечника;
•	хронический алкоголизм.
-436-
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
•	КсеМед® (Ксенон) газ сжатый, per. № ЛС-000121 от 08.04.2005 (ООО «Акела-Н», Россия);
•	Ингаляторы для дыхания подогретыми газовыми смесями, например, «Ингалит» (per. №
29/09030603/5546-03 ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН», Россия) или аппараты ингаляционного
наркоза, например, АИН-1 (Полинаркон 12) (per. № 97/17-171, Электромедоборудование ЗАО, Россия),
«АхеОта» (per. № ФС 20054902, Alfa Impex Оу, Финляндия), Портек (per. № 20014049, F.Stefan,
Германия) и др., доукомплектованные ксеноновой наркозной приставкой КНП-01 (per. № ФС
02262205/1920-05, ООО «Акела-Н», Россия);
•	приборы физиологического контроля пациента: термометр медицинский, тонометр, фонендоскоп,
электрокардиограф, монитор пациента с блоком пульсометрии;
•	реанимационное оборудование (дефибриллятор).
ОПИСАНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Описание технологии, а также право её использования предоставляется при заключении договора с ООО
«Акела-Н» (141420, Московская область, г/о Химки, мкр. Сходня, 1-й Мичуринский тупик, 20. Тел.: (+7 498)
569-01-71, (+7 495) 574-01-59. Факс: (+7 495) 574-01-51. http://www.akela.ru, http://www.ksemed.ru)
ВОЗМОЖНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Побочное действие ксенона в составе кислородно-ксеноновых ДГС: у лиц, имеющих пристрастие к
алкоголю, отмечается более выраженная психомоторная активность в начальном периоде ксеноновой
анестезии. При увеличении концентрации ксенона или после введения седативных средств (седуксена,
мидазолама) психомоторная активность быстро исчезает.
С осторожностью применять у ослабленных больных и беременных женщин, нельзя применять после
употребления спиртных напитков и сразу после еды.
При назначении курса лечения ДГС необходимо учитывать сопутствующие ОРЗ, острую ЛОР
патологию, острые заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой системы, наличие энцефалопатии и
эпилепсии.
Ксенон обладает способностью диффундировать в ткани и заполнять закрытые полости, увеличивая
объем пневмоторакса или воздушного эмбола, способствуя перераздутию паретичного кишечника (см.
противопоказания). По окончании подачи ДГС ксенон быстро выводится из организма легкими, заполняя
альвеолярное пространство, что опасно развитием диффузионной гипоксии. Во избежание этого после
прекращения подачи ксенона проводится обязательная вентиляция кислородно-воздушной смесью с фракцией
кислорода не менее 50% с потоком 3-10 л/мин в течение 4-5 минут при этом концентрация ксенона в ДГС не
должна превышать 80%, иначе возможно возникновение гипоксическая гипоксия.
После ингаляции кислородно-ксеноновой ДГС возможно появление осиплости голоса и
«металлического» привкуса во рту. Эти побочные эффекты проходят самостоятельно в течение 5 минут после
окончания ингаляции.
-437-
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ медицинской технологии
Медико-социальная и экономическая эффективность технологии ксеноновой анестезии и ксеноновой
терапии заключается в сокращении сроков госпитализации или реабилитации почти в 2 раза.
Эффективность использования кислородно-ксеноновых ДГС подтверждена в ГНЦ РФ-ИМБП РАН, на
кафедре анестезиологии и реаниматологии на базе клиники ГОУ ДПО РМАПО М3 и СР РФ, Центральном
клинико-диагностическом комплексе №1 «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И.Пирогова»
Росздрава, в ГУ «НИИ нейрохирургии им акад. Н.Н.Бурденко» РАМН, ГВКГ им. Н.Н.Бурденко, РНЦХ РАМН,
НИИ хирургии им. А.В. Вишневского РАМН, ЦКБ ОАО «РЖД» РФ, ЦИТО им. Н.Н.Приорова РАМН (г.
Москва), СГМУ М3 и СР РФ, ГУ «НИИ акушерства, гинекологии и перинатологии» СО РАМН, Томском
онкологическом институте М3 и СР РФ (г. Томск), ФГУ «СЗОМЦ Росздрава» (г. С.-Петербург).
По данным ГВКГ им. Н.Н.Бурденко анестезия кислородно-ксеноновой ДГС служит надежным
методом защиты организма от хирургической агрессии особенно в сочетании с регионарными методами
анестезии. Что касается ксеноновой терапии, ее эффективность в лечении вертеброгенных болевых синдромов
оценивалась у 19 пациентов. Из них у 14 больных болевой синдром расценивался как выраженный и резко
выраженный (6-10 баллов по ВАШ) и у 3-х - умеренный (4-6 баллов по ВАШ), чему соответствовали и
проявление мышечно-тонического синдрома. Количество процедур составляло от 3 до 7 (среднее 5,4) по 2
процедуры в течение дня. Лечение кислородно-ксеноновой ДГС проводилось на фоне традиционной
комплексной терапии. После первой процедуры положительный эффект отмечался у всех больных,
продолжительность эффекта составляла от 3 до 4 часов, среднее уменьшение болевого синдрома по шкале
ВАШ составляло 3-4 балла с последующим нарастанием болей на 1-2 балла. При повторных процедурах у 10-
ти пациентов отмечался регресс болевого синдрома до 0-1,5 балов, у 2-х боль уменьшилась до 4 баллов, что
объясняется большими размерами грыжевых «выпячиваний», длительным анамнезом болевого синдрома. При
использовании в комплексном лечении вертеброгенного болевого синдрома кислородно-ксеноновой ДГС
значительно сократились сроки лечения (в среднем с 25 дней до 10-12 дней). Осложнений и противопоказаний
к применению кислородно-ксеноновой ДГС не выявлено.
По данным ФГУ «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И.Пирогова Росздрава»
кислородно-ксеноновая ДГС при остром послеоперационном психозе позволяет уже в течение нескольких
часов получить отчетливый клинический эффект. При этом терапия кислородно-ксеноновой ДГС хорошо
сочетается с другими видами лечения и не оказывает токсическое влияние на организм пациента. Применение
кислородно-ксеноновой ДГС в реабилитации больных с энцефалопатией различного генеза, гиперкинезами и
психоорганическим синдромом положительно влияет на показатели когнитивных функций,
психоэмоциональное состояние пациентов, повышает уровень мотивации, улучшает показатели памяти,
концентрации внимания, речевую функцию. Осложнений и противопоказаний к ксеноновой терапии не
выявлено.
По данным ГНЦ РФ-ИМБП РАН применение кислородно-ксеноновой ДГС в восстановительной
терапии у группы пациентов с синдромом хронической усталости и различной сопутствующей соматической
патологией показывают положительную динамику, при этом артериальное давление нормализуется с первых
суток реабилитации, у половины пациентов отмечается восстановление сна. При оценке состояния здоровья
пациентов по показателю активности регуляторных систем (шкала Баевского Р.М.) наблюдается увеличение
адаптационных возможностей организма.
-438 -
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Приказ М3 РФ № 363\4 от 8 октября 1999 г. о разрешение ООО«Акела-Н» производства и выпуска
ксенона медицинского.
2.	ФСП 42-05235109-04, фармакопейная статья предприятия ООО«Акела-Н». КсеМед»® (ксенон
медицинский), 2004г., 15с.
3.	Потапов В.Н., Жданов В.Н., и др. Технические условия ООО«Акела-Н» ТУ 2114 - 005 - 39791733 -
2002, Ксенон медицинский, 2002, 34с.
4.	Павлов Б.Н., Логунов А.Т. Лечебные дыхательные газовые смеси. Экстремальная медицина и скорая
медицинская помощь, 2001, с. 48-57.
5.	Патент № 2072241. Павлов Б.Н., Логунов А.Т., Баранов В.М. Способ формирования дыхательной
газовой смеси и аппарат для его осуществления, 1995.
6.	Патент РФ № 2146536 от 20.03.2000 г. «Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси и
устройство для его осуществления».
7.	Патент РФ № 2232013 от 04.06.2001 г. Павлов Б.Н., Григорьев А.И., Логунов А.Т. «Способ
воздействия газовых смесей на организм»
8.	Патент 2291718 от 20.08.2002 г. Логунов А.Т., Павлов Б.Н., Григорьев А.И. «Способ регуляции
физиологического состояния биологического объекта смесями газов»
9.	Патент РФ № 44940 от 10.04.2005 г. Готовко В.Л., Жданов В.Н., Козлов С.М., Колесова И.П., Коробов
А.В.. Кузнецов А.И., Миловидов Е.Э., Павлов Б.Н.. Потапов В.П. «Портативный ксеноновый
наркозный аппарат».
10.	Патент № 4592 от 11.02.2005 г. Потапов В.Н., Баранов В.М., Горлин И.К., Жданов В.Н., Колесова И.П.,
Козлов С.М., Коробов А.В.. Кузнецов А.И., Логунов А.Т.. Павлов Б.Н., Фредман М.И. «Аппарат
искусственной вентиляции легких».
11.	Буров Н.Е., Молчанов И.В., Потапов В.Н., Николаев Л.Л., Ращупкин А.Б. Ксенон и технологические
проблемы низкопоточной анестезии, http://rusmg.ru
12.	Буров Н.Е., Потапов В.Н., Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии. 2000: Пульс. 291с.
13.	М3 РФ. РМАПО. Наркоз ксеноном. Методические рекомендации. 2003. Москва, 15с.
14.	Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев Л.Л., Потапов В.Н., Коробов А.В. Клинические проявления
ксеноновой анестезии, http://rusmg.ru
15.	Буров Н. Е., Молчанов И. В., Потапов В. Н. Анестезия ксеноном - новое направление в современной
анестезиологии http://www.fiot.ru
16.	Буров Н.Е. Влияние ксенона и закиси азота на показатели гомеостаза http://www.trimm.ru
17.	Руденко М.И., ПаськоВ.Г., Таубаев Б.М., Стец В.В. Опыт применения ксеноновой анестезии в Главном
военном клиническом госпитале им. Н.Н.Бурденко. Клиническая анестезиология и реаниматология
2006, № 3, с. 58-64.
18.	Шамов С.А. Диссертация.	Клинические	особенности формирования абстинентных и
постабстинентных состояний у больных с зависимостью от психоактивных веществ при
дифференцированной фармакотерапии. Санкт-Петербург. 2007, 256с.
19.	Матковский А.А. Диссертация. Низкопоточный метод анестезии ксеноном в акушерской и
гинекологической практике. Екатеринбург. 2007, 114с.
20.	Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и
реабилитации. - М.: Медицина, 1988. - 352 с.
21.	Павлов Б.Н., Логунов А.Т. Лечебные дыхательные газовые смеси. Экстремальная медицина и скорая
медицинская помощь, 2001, с. 48-57.
22.	Павлов Б.Н., Плаксин С.Е., Бойцов С.К. Методика «Лечение подогреваемыми кислородно-гелиевыми
смесями острых воспалительных и бронхо-обструктивных заболеваний легких с помощью аппарата
«Ингалит». Утверждена ФУ МБЭП при М3 РФ 26.01.2001, 10с.
23.	Куссмауль А.Р., Подлужный С.М., Павлов Б.Н. Физиолого-клиническое обоснование применения
подогреваемых кислородно-гелиевых смесей для реабилитации человека после субмаксимальных
физических нагрузок в условиях производственной деятельности // Материалы конференции
«Гипербарическая физиология и водолазная медицина. Москва, 2005, с. 12-13.
24.	Нормобарическая Гипокситерапия. Разсолов Н.А., Чижов А.Я., Потиевский Б.Г., Потиевская В.И.
Методические рекомендации для авиационных врачей - Москва, 2002. - 19 с.
-439-
Axeoma™ наркозно-дыхательная система
Axeoma наркозно-дыхательная система на базе
новейших технологий для проведения анестезии
современными методами с полным мониторингом
газов и дыхательных функций. Компактный,
мобильный и легкий аппарат имеет эргономичный
дизайн.
Вентилятор Axeoma с цветным сенсорным экраном
для управления и контроля, эффективные режимы
вентиляции различного уровня сложности и
полный мониторинг всех параметров вентиляции.
Axeoma - гибкая система, изменяемая в
соответствии с индивидуальными требованиям
анестезиолога.
Свойства Axeoma™
•	Смеситель газов уникального дизайна с ротаметрами для О2, N2O и фармакопейного
газа КсеМед® (ксенон медицинский) или воздуха.
•	Встроенный электронный вентилятор Axeoma с цветным LCD сенсорным экраном для
управления и контроля, с полным циркуляционным контуром, «Мехами в камере» и с
регулируемым клапаном ограничения давления
•	Компактный, высокогерметичный и легкий циркуляционный контур, автоклавируемая
канистра абсорбера легко фиксируется сверху, Клапан вдоха и выдоха в едином блоке,
Переключатель Ручн./Вентилятор, легко снимаемый для очистки.
•	Axeoma встроенный монитор для анализа дыхательных газов пациента и всех 5-и
ингаляционных анестетиков, а также для определения экспираторного дыхательного
объема, минутного объема и давления в контуре пациента.
•	Axeoma позволяет применять высокие, низкие и минимальные газотоки и проводить
анестезию со всеми современными ингаляционными анестетиками, а также с
фармакопейным газом КсеМед® (ксенон медицинский).
Alfa-Impex Оу
Поставщик Tilanhoitajankaari 18 В 15 FIN-00790, Helsinki, FINLAND Tel.: +358 40 518 40 50
E-mail: vesa.ahokas@ppl.inet.fi
-440-
Приложение 5. Проект медицинской технологии
Российская Академия Наук
Государственный научный центр -
Институт медико-биологических проблем РАН
123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, д.76а
Центральная клиническая больница РАН
117593, г. Москва, Литовский бульвар, д.1а
ЗАО «ОКБ 30 при ГНЦ РФ-ИМБП РАН»
141400, г. Химки, Московская обл., ст. Планерная, Вашутинское шоссе, ИМБП, корп.8-А.
ООО «Акела-Н»
141420, г. Химки, г.о.Сходня, 1-й Мичуринский тупик, д.20
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ КИСЛОРОДНО-ГЕЛИЕВОЙ СМЕСИ
В КОМПЛЕКСНОЙ ПРОФИЛАКТИКЕ, ЛЕЧЕНИИ И РЕАБИЛИТАЦИИ
БОЛЬНЫХ С ГИПОКСИЕЙ РАЗЛИЧНОЙ этиологии
(медицинская технология)
(проект)
МОСКВА-2008 г.
-441 -
АННОТАЦИЯ
Технология использования дыхательной газовой смеси кислорода и гелия в различных объёмных
соотношениях [гипоксическая (15:85), нормоксическая (21:79), гипероксическая (29:71)] предназначена для
проведения комплексной профилактики, лечения и реабилитации больных с гипоксией различной этиологии, для
реабилитации больных с неврологической патологией и для повышения работоспособности в условиях
физической и эмоциональной нагрузки и воздействия вредных факторов, а также для реабилитации больных при
переохлаждении путем ингаляционного введения с помощью ингалятора подогреваемых газовых смесей
«Ингалит».
Дыхательные газовые смеси кислорода и различных сочетаний гелия являются уникальным средством
немедикаментозного целенаправленного воздействия на регуляцию жизненно важных функций организма
человека. Технология рекдмендована в качестве метода реабилитации в комплексе с медикаментозной терапией,
а также в качестве самостоятельного метода при состояниях после перенесенной гипоксии, вызванной
различными заболеваниями или физической нагрузке и утомлении, при лечении неотложных состояний на
догоспитальном этапе, в том числе при экстремальных ситуациях.
Медицинская технология рекомендована при профилактике и лечении специфических и неспецифических
заболеваний, связанных с пребыванием в опасных условиях, вызванных неблагоприятным воздействием на
организм человека вредных и опасных факторов гипербарической газовой и водной среде.
Медицинская технология предназначена для а врачей анестезиологов-реаниматологов, врачей «Скорой
медицинской помощи», прошедших специальное обучение хирургов, спортивных и водолазных врачей,
физиотерапевтов, профпатологов лечебно-профилактических учреждений, оснащённых необходимой
аппаратурой.
Медицинская технология защищена патентами РФ: № 2146536 «Способ подготовки и подачи лечебной
газовой смеси и устройство для его осуществления» от 20.03.2000г.; № 2232013 «Способ воздействия газовых
смесей на организм» от 04.06.2001г.; № 2291718 «Способ регуляции физиологического состояния биологического
объекта смесями газов» от 20.08.2002г; № 4592 «Аппарат искусственной вентиляции легких» от 11.02.2005г.; №
44940 «Портативный ксеноновый наркозный аппарат» от 10.04.2005г.
Масштаб использования: Лечебно-профилактические учреждения, оснащенные необходимой
аппаратурой* (в том числе кабинеты физиотерапии, центры реабилитации предприятий и учреждений,
осуществляющих медицинское обеспечение водолазных спусков, подготовку космонавтов, летчиков,
спортсменов и т.п.).
Заявители:
ГНЦ РФ - Институт медико-биологических проблем РАН,
Центральная клиническая больница РАН-,
ЗАО «СКВ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН»-,
ООО «Акела-Н».
Авторы: Баранов В.М. - академик РАМН, д.м.н., профессор, Павлов Б.Н. - д.м.н., профессор, Куссмауль А.Р. - к.б.н.,
Павлов Н.Б.- к.м.н., Тугушева М.П.; Гончаров Н.Г. - д.м.н., профессор, Алехин А.И. - д.м.н., Погорелова Е.А. - к.м.н.;
Логунов А.Т.; Потапов В.П. - к.т.н., Жданов В.Н., Федоров Ю.Н. - к.м.н., заслуженный врач РФ, Ушкац А.К. - к.м.н.,
заслуженный врач РФ, Волкова Ю.В. (ФГУ СЗОМЦ РФ, г.С-Петербург); Дудко Т.Н. - д.м.н. ФГУ НЦЦ наркологии
Росздрава; Коршунова Н.К.- к.м.н.; Довгуша В.В.- д.м.н., профессор, Следков А.Ю. - д.б.н. ГУП НИИ ПММ, г.С-
Петербург; Григорьев С.П.- к.м.н., Клишина М.Ю., Лошкарева Е.О. РГМУ, г.Москва; Бубеев Ю.А.- д.м.н., профессор
ГНИИИ ВМ г.Москва, Мотасов Г.П. - к.м.н. 40й ГосНИИ г. С-Петербург, Аникеев А.Г., главный водолазный врач ВМФ,
полковник медслужбы в\ч 34312, Титова Т.Г., заслуженный врач РФ 119 КБ ФМБА М3 РФ, г. Москва, Алексеенко С.А.-
д.м.н, профессор, Аматняк А.Г. - к.м.н., Тиньков А.Н. - д.м.н. профессор, Подлужный С.М.
-442-
ВВЕДЕНИЕ
Дыхательные газовые смеси (ДГС) используются для повышения неспецифической резистентности
организма в водолазной медицине, барофизиологии и баротерапии с начала XX века. ДГС из кислорода и
индифферентных газов имеют отличные от воздуха физико-химические свойства и проявляют физиологическую
активность в условиях пониженного, нормального и повышенного атмосферного давления, меняя адаптивные
возможности организма, могут применяться в качестве новых немедикаментозных средств оздоровительного и
лечебного воздействия на организм человека.
Физиологическая и биологическая активность ДГС обусловлена анестетическим, аналгетическим,
нейропротективным действием в нормобарических и гипербарических условиях. Опыт долговременного
применения ДГС для лечения различных заболеваний выявило следующее: ДГС не токсичны, не обладают
эмбриотоксичностью, тератогенностью, мутагенными свойствами, не представляют потенциальной
канцерогенной опасности, не индуцируют аллергические реакции, не оказывают отрицательного влияния на
систему кровообращения, показаны у всех возрастных категорий пациентов. ДГС выводятся в неизменном виде
легкими, не раздражая дыхательные пути, легко переносятся организмом. Перечисленные свойства ДГС
способствуют также улучшению физиологических функций и психоэмоционального статуса пациента путем
коррекции гипоксии физической нагрузки и эндогенной гипоксии за счет изменения плотности и растворимости
газовой смеси, а, следовательно, повышения транспорта кислорода через альвеолярную мембрану.
Высокая эффективность применения ДГС обеспечивается уникальными физико-химическими и
биологическими свойствами основных компонентов дыхательных газовых смесей - кислорода и гелия, не
вступающих в химические реакции, не подвергающихся биотрансформации, не метаболизирующихся в
организме человека.
Гелий как индифферентный газ проявляет эффект бронходилятации. Кислородно-гелиевая смесь
продемонстрировала свою эффективность при снижении респираторного ацидоза за счёт улучшения показателей
газового состава крови и нормализации кислотно-щелочного равновесия. Тепловое воздействие кислородно-
гелиевой ДГС, нагретой до температуры 40-95°С, приводит к возбуждению терморецепторов с последующим
рефлекторным расслаблением гладкой мускулатуры бронхов, улучшению кровоснабжения легких, снижению
вязкости мокроты и облегчению ее дренирования. Этот эффект особенно важен у послеоперационных больных с
выраженной дыхательной недостаточностью. Применение подогреваемой кислородно-гелиевой ДГС с целью
реабилитации позволяет воздействовать на все факторы патогенеза утомления, причиной которого являются
изменения в деятельности регулирующих систем (центральная и вегетативная нервные системы, гормонально-
гуморальная система), систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности (дыхание, кровообращение,
кровь), исполнительной системы (периферический нервно-мышечный аппарат); при мышечном
(периферическом) утомлении, проявляющемся в снижении сократительной способности мышц, вследствие
изменений, возникающих либо в самом сократительном аппарате мышечных волокон, либо в нервно-мышечных
синапсах, или в системе электромеханической связи мышечных волокон. Кислородно-гелиевая ДГС, подогретая
до температуры 40-95°С, предназначена для проведения респираторной физиотерапии и медицинской
реабилитации переохлаждения, а также рекомендуется для лечения неспецифических кардио-респираторных
заболеваний.
Медицинская технология применения ДГС в качестве немедикаментозного метода повышения
неспецифической резистентности организма является физиологичной и безопасной. Достоинства технологии
заключаются в ее высокой безопасности, простоте выполнения процедуры, большой скорости достижения
ожидаемого лечебного эффекта. В зависимости от физико-химических и биологических свойств различных
сочетаний инертных газов (гелия, ксенона) с кислородом можно подобрать курс немедикаментозной
реабилитации пациентов с помощью ДГС для определенного типа заболеваний. Конкретная тактика проведения
процедур определяется стадией, тяжестью течения, остротой развития симптомов заболевания, соотношением
функциональных и органических поражений.
Терапевтический эффект гелия - это общеорганное, общесистемное действие, основная направленность
которого не на отдельную патологию, но и на ряд зависящих функций на восстановление управления (регуляции)
органами и системами в целом (от ЦНС до регионального уровня), в первую очередь влияя на наиболее
выраженные патологические процессы. После сеансов лечения улучшаются общее самочувствие, настроение,
сон, больные становятся бодрее, активнее. При курсовой кислородно-гелиевой терапии улучшаются
нейрометрические характеристики, что повышает психофизиологические возможности по скорости восприятия
переработки информации.
Кислородно-гелиевая терапия обладает широким спектром нейрофизиологических эффектов, хорошо
сочетается с любыми другими видами терапии, ведет к последующему уменьшении их дозовой нагрузки
(интенсивности), соответственно уменьшая их токсическое действие на организм, и может применяться в
комплексном лечении общесоматических заболеваний при неэффективности лечения известными средствами,
низкой эффективности фармакологических препаратов. Медицинская технология применяется как в виде
самостоятельного (основного) лечения, так и в комбинации с другими способами лечения.
-443-
Кислородно-гелиевые ингаляции показаны при острых воспалительных и хронических обструктивных
заболеваниях легких в период разгара заболевания, а также в период реконвалесценции, больным с наличием
ателектаза. Рекомендовано проведение кислородно-гелиевых ингаляций пациентам с затяжным течением
пневмонии, больным с хроническим обструктивным бронхитом, больным с бронхиальной астмой легкой и
средней степени тяжести, а также больным, которые долгое время находятся в условиях стационара на
постельном режиме.
ДГС является обязательным компонентом медицинского обеспечения водолазных спусков для лечения
состояний, вызванных неблагоприятным воздействием гипербарической газовой и водной сред. ДГС
применяется в водолазной и космической медицине при профилактике и лечении заболеваний водолазов,
кессонных рабочих, дайверов, подводников и т.д. Достоинства технологии заключаются в ее высокой
безопасности и физиологичности, быстроте достижения эффекта.
ПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
•	в восстановительной, водолазной и спортивной медицине: для повышения работоспособности, улучшения
деятельности жизненно-важных органов и систем человека; повышения остроты зрения, внимания,
устойчивости к эмоциональным нагрузкам);
•	во всех случаях при остром гиперкапническом состоянии; при заболевании органов дыхания:
инфекционных заболеваниях легких; бронхиальной астме; хронических обструктивных бронхитах;
ателектазе; пневмосклерозах; профессиональных заболеваниях легких, острой пневмонии в стадии
реконвалесценции, гипертонической болезни I-П стадии, хронических воспалительных заболеваниях
различной этиологии и локализации: тонзиллите, фарингите, аднексите и др. (нормоксическая и
гипоксическая ДГС);
•	во всех случаях при различных заболеваниях, сопровождающихся гипоксией (нехваткой кислорода): при
заболеваниях органов дыхания (пневмония, отек легких и др.), отравлениях окисью углерода, синильной
кислотой, удушающими веществами (хлор, фосген и др.), а также при других заболеваниях с нарушением
функции дыхания и окислительных процессов (гипероксической ДГС);
•	во всех случаях, связанных с лечением от переохлаждения, вызванного длительным пребыванием в
неблагоприятной воздушной и водной среде;
•	во всех случаях при эндогенной интоксикации различными психотропными, лекарственными,
алкогольными средствами для снижения доз злоупотребления, ослабления метаболической нагрузки на
печень;
•	при астматическом приступе с бронхолитиками, в качестве транспортирующей ДГС для распыляемых
медикаментов при использовании специального ингалятора, небулайзера (нормоксическая ДГС);
•	в стадии субкомпенсации хронических заболеваний различных систем с целью повышения
неспецифической резистентности организма в следующих ситуациях (астенические состояния; побочный
эффект ионизирующей радиации при лучевой терапии; хронические заболевания сердечно-сосудистой
системы, в том числе ишемическая болезнь сердца, постинфарктный кардиосклероз; гипертоническая
болезнь I-II стадии; нейроцирку ляторная дистония и неврозы; хронические неспецифические
воспалительные заболевания; бронхиальная астма);
•	во всех случаях для снятия абстинентного синдрома, при лечении расстройств сна и других
неврологических заболеваниях;
•	для профилактики десинхроноза при смене часовых поясов, для профилактики высотной болезни
(гипоксическая ДГС).
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Абсолютными противопоказаниями:
для метода гипоксической кислородно-гелиевой терапии являются:
•	индивидуальная непереносимость кислородно-гелиевой ДГС;
•	острые инфекционные заболевания, стадия обострения хронических воспалительных процессов, болезни,
сопровождающиеся лихорадкой (в том числе резорбционный синдром);
•	острые соматические заболевания - острая стадия (инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового
кровообращения, спонтанный пневмоторакс и др.);
•	тромбоэмболия в системе легочной артерии;
•	состояния, требующие интенсивной терапии по жизненным показаниям (шок, отравление окисью
углерода и др.);
•	хронические заболевания с явлениями декомпенсации (хроническая почечная недостаточность,
требующая гемодиализа и др.);
•	врожденные аномалии сердца и крупных сосудов;
-444-
•	приобретенные пороки сердца, болезни миокарда и перикарда в стадии декомпенсации;
•	индивидуальная непереносимость кислородной недостаточности.
для метода гипероксической кислородно-гелиевой терапии:
•	кровотечение при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки,
•	опухоли желудочно-кишечного тракта,
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
•	Кислородно-гелиевая ДГС «ГелиОксА» (ТУ 2114-026-39791733-2007, сертификат соответствия РОСС RU
НХ05 Н00437) гипоксическая с содержанием кислорода 15%; нормоксическая, «гелиевый воздух» с
содержанием кислорода 21%; гипероксическая с содержанием кислорода 29% или газовая смесь кислорода
газообразного медицинского и гелия газообразного медицинского по ТУ 2114-008-39791733-2003. (000
«Акела-Н», Россия);
•	Ингаляторы для дыхания подогретыми газовыми смесями «Ингалит» per. №29/09030603/5546-03 (ЗАО «СКВ
ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН», Россия) или дыхательные аппараты, работающие по замкнутому контуру, per.
№ФС 02262205/1920-05 (ООО «Акела-Н», Россия);
•	приборы физиологического контроля пациента: термометр медицинский, тонометр, фонендоскоп,
электрокардиограф, монитор пациента с пульсоксиметрическими параметрами, реоплетизмограф;
•	реанимационное оборудование (дефибриллятор).
ОПИСАНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Описание технологии, а также право её использования предоставляется при заключении договора с ООО
«Акела-Н» (141420, Московская область, г/о Химки, мкр. Сходня, 1-й Мичуринский тупик, 20. Тел.: (+7 498) 569-
01-71, (+7 495) 574-01-59. Факс: (+7 495) 574-01-51. http://www.akela.ru).
ВОЗМОЖНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И
СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
У 30% пациентов с 1 по 3 сеансы гипоксической кислородно-гелиевой терапии наблюдается
кратковременная реакция обострения заболеваний или ухудшение общего самочувствия. В течение нескольких
дней эти явления, в большинстве случаев, проходят самостоятельно и не требуют дополнительной коррекции.
При заболеваниях легких выбор температурного режима при проведении процедур зависит от
продуктивности кашля, количества и качественных характеристик мокроты.
При обильной бронхорее с признаками выраженного воспаления показано увеличение нагрева
дыхательной смеси до 60-90 °C, содержание кислорода 21-25%. Режим высокотемпературного воздействия
показан также больным с выделенным анаэробным возбудителем или с подозрением на его наличие, а также у
пациентов с проявлениями иммунодефицита, содержание кислорода при этом может быть увеличено до 30-40%.
При предшествующем переохлаждении пациента необходимо установление режима нагрева смеси до 60-
90 °C с содержанием кислорода 25%.
В период лихорадки, при наличии затруднения отделения мокроты, при сопутствующей онкологической
патологии рекомендуется температура смеси 40°С, содержание кислорода 30%. Наличие выраженной лихорадки
не является препятствием к применению аппарата, процедуры должны проводиться без подогрева газовой смеси.
Противопоказаний к применению подогретых кислородно-гелиевых ДГС не выявлено. Однако
температурный режим кислородно-гелиевой ДГС следует регулировать в зависимости от состояния больного,
продуктивности кашля, количества и качественных характеристик мокроты:
•	температура выше 75 °C - при обильной бронхорее с признаками выраженного воспаления, при
подозрении на наличие анаэробного возбудителя или его выделении, при проявлении
иммунодефицита, при предшествующем переохлаждении пациента;
•	температура 60 °C - рекомендуется при наличии затруднения отделения мокроты;
•	не выше 40 °C - в период лихорадки, либо при сопутствующей онкологической патологии.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Медико-социальная и экономическая эффективность данной технологии заключается в сокращении
времени долечивания профильных пациентов практически в 2 раза.
Эффективность использования подогреваемых кислородно-гелиевых ДГС с использованием дыхательных
аппаратов «Ингалит» при лечении различных заболеваний подтверждена клинической практикой в ряде ведущих
клиник России: НИИ Пульмонологии (г.Москва), Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова (г.Санкт-
Петербург), НИИ Экспериментальной медицины МО РФ (г.Москва), 40й НИИ МО РФ (г.Санкт-Петербург), ЦКБ
медицинского центра при Президенте РФ (г.Москва), ЦКБ РАН (г.Москва), Дорожной клинической больнице
-445 -
(г.Хабаровск), медицинской службе ООО «Оренбурггазпром» (г.Оренбург), офтальмологической клинике
«ОкоМед» (г.Москва), КБ 119 ФМБА М3 РФ(г.Москва), Главном клиническом военном госпитале им. Н.Н;
Бурденко(г.Москва).
Эффективность использования подогреваемой кислородно-гелиевой ДГС с использованием
дыхательных аппаратов «Ингалит» для реабилитации и получения общего тонизирующего эффекта
подтверждена сборными и спортивными клубами России: женская сборная России по фехтованию;
волейбольные клубы «Белогорье» и «Динамо»; хоккейный клуб «Оренбурггазпром-Университет».
По данным ЦКБ РАН комплексная терапия с использованием подогреваемой кислородно-гелиевой смеси
в лечении больных хроническими обструктивными заболеваниями лёгких приводит к статистически
достоверному (а = 0,05) улучшению показателей ФВД, увеличению сатурации крови как после первой
процедуры, так и после всего курса ингаляций подогреваемой кислородно-гелиевой смеси (в среднем на 7 и 24%
соответственно).
Применение комплексной терапии с использованием подогреваемой кислородно-гелиевой смеси ДГС по
сравнению с базисной терапией в более ранние сроки (уже к 5 процедуре) и более эффективно улучшает
функцию внешнего дыхания. Курс базисной терапии приводит к улучшению показателей ФВД в среднем на 6%,
курс комплексной терапии с использованием подогреваемой кислородно-гелиевой смеси ДГС увеличивает
показатели ФВД в среднем на 23%.
У больных ХОЗЛ под влиянием курса комплексной терапии с применением подогретой кислородно-
гелиевой смеси ДГС повышается вариабельность ритма сердца за счет увеличения влияния парасимпатической
нервной системы, снижения централизации управления ритмом сердца. С целью получения значимого
улучшения вегетативной регуляции у больных ХОЗЛ необходимо проведение курса ингаляций кислородно-
гелиевой смеси ДГС, включающих не менее 10 сеансов.
После курса ингаляций подогреваемой кислородно-гелиевой смеси ДГС отмечается значимое снижение
систолического (а = 0,05) и диастолического (а = 0,01) артериального давления на фоне стабильных дозировок
гипотензивных препаратов, что, по-видимому, отражает потенцирующий эффект этого вида лечения и позволяет
применять данный метод терапии у больных ХОЗЛ в сочетании с гипертонической болезнью сердца.
По данным 119 КБ ФМБА РАН терапевтическая эффективность курса лечения, включавшего
кислородно-гелиевую терапию, для больных основной группы составила 48 %. Для больных контрольной группы
терапевтическая эффективность составила 34 %. При этом динамика основных физикальных признаков,
описывающих состояние больных этих двух групп до и после лечения, имеет следующий вид:
•	выраженность одышки уменьшилась достоверно в обеих группах, но в основной группе на 36 %, а в
контрольной - на 28%;
•	существенно снизилась интенсивность кашля: в основной группе на 66 %, в контрольной группе на 48 %;
•	количество хрипов в легких к 10 дню болезни уменьшилось в обеих группах на 25 %, но статистически не
достоверно.
Количество лейкоцитов снизилось достоверно в обеих группах (р<0,01), но в основной группе на 32,7 %,
а в контрольной на 26,5 %. Количество гамма-глобулинов в основной группе снизилось статистически значимо
на 30 %, а в контрольной - на 17 %. Не одинаковой была и динамика основных классов иммуноглобулинов.
Снижение 1g А достоверным было для обеих групп, но в основной группе составило 41% (р<0,01), а во второй
группе 22 % (р <0,05), уменьшение количества Ig G было статистически значимым лишь для основной группы (-
31%) (р <0,05).
Ни у одного из пациентов не было выявлено отрицательного влияния на течение заболевания и на
организм в целом при проведения лечения. Длительность лечения в основной группе была 16±2 дня, в
контрольной группе 20±2 дня.
При исследовании функции внешнего дыхания (ФВД) выявлено достоверное увеличение объема
форсированного выдоха (ОФВ1) с 3,56±0,25 л. до 5,0 ± 0,5 л ( р<0,05). При этом индекс Тиффно вырос с 70,4±2,9
до 77,4±2,3 (р <0,01). Это привело к тому, что пиковая скорость выдоха (ПСВ) возросла до 6,4± 0,25 л\с по
сравнению с 5,74±0,21 л\с до лечения (р <0,05).
Для определения изменения чувствительности 0-адреноцепторов бронхов всем больным проводилась
проба с беротеком (2 аэрозольные зоны 0,4 мг), в результате было выявлено более статистически значимое
увеличение скоростных показателей (ОФВ1, ПСВ) по сравнению с исходными исследованиями после ингаляции
беротека. Так, ПСВ статистически значимо возросла до 8,02±10,1 л/с по сравнению с 6,85±0,51 л/с при
исследовании до лечения нормобарической кислородно-гелиевой ДГС. Величина ОФВ1 составила 4,16±0,21 л и
6,4±0,19 л соответственно, р <0,01. Данные изменения, вероятно, являются следствием повышения
чувствительности 0-адренорецепторов бронхов в результате курсового воздействия нормобарической
кислородно-гелиевой ДГС.
У больных, составивших контрольную группу, которым проводилась традиционная комплексная терапия,
изменение показателей ФВД носило менее выраженный характер. При этом не обнаружено возрастания
-446-
достоверности при исследовании показателей ФВД после беротека в результате проведенного лечения. Таким
образом, курсовое лечение нормобарической смесью привело к улучшению скоростных показателей ФВД, более
того, в результате воздействия ДГС произошло повышение эффективности применения 0-адреномиметиков. Т.е.
сочетанное использование традиционной и кислородно-гелиевой терапии у больных с БОС обеспечивает
достижение более быстрого положительного эффекта, благоприятную динамику клинических лабораторных и
инструментальных показателей.
По данным дорожной клинической больницы на ст. Хабаровск-I (филиал ОАО «РЖД») импульсное
воздействие подогреваемой кислородно-гелиевой газовой гипоксической смесиью в качестве самостоятельного
лечения гипертонической болезни I-П стадии и в комплексе с медикаментозной терапией этого заболевания
оказывает положительное влияние на уровень физической работоспособности, нарушения ритма, сосудистый
тонус, цифры артериального давления, состояние сосудов коньюктивы глаза и психоэмоциональный статус у
лиц, связанных с безопасностью движения поездов.
Немаловажным достоинством подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей является благотворное
влияние их на состояние вегетативной нервной системы. Более чем у половины исследуемых после
гипоксической терапии гелием нормализовался индекс напряжения, причем, в группе, включающей машинистов
электровоза, процент улучшения значительно выше, чем у машинистов тепловоза, что вероятно обусловлено
выраженностью вегетативных нарушений, связанных с вибрацией и шумом, преобладающих на электровозах.
Применение подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей вызывает более выраженное смещение
показателей сосудистого тонуса в сторону гомеостатического диапазона. Положительное влияние адаптации к
гипоксии подогреваемой кислородно-гелиевой смесью на ряд функциональных показателей у больных
артериальной гипертонией обусловлен повышением концентрации миоглобина в миокарде, увеличением емкости
коронарного русла, ростом толерантности к аноксическим повреждениям. Увеличение кислородной емкости
крови в сочетании с ускорением альвеолярно-капиллярной диффузии кислорода приводит к увеличению
скорости его доставки к органам и тканям. Последнее следует расценивать как весьма выгодный эффект влияния
адаптационной терапии на кислородный гомеостаз.
С учетом полученных нами данных можно сделать следующие выводы:
•	Применение подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей оказывает более выраженный
гипотензивный эффект по сравнению с нормобарической гипоксией.
•	Гипоксическая терапия гелием приводит к повышению компенсаторных резервов сердечно-сосудистой
системы, достоверному росту физической работоспособности.
•	У больных с нарушением микроциркуляции адаптация к гипоксии гелием нормализует сосудистый тонус
до гомеостатического диапазона.
•	Применение подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей , нормализуя вегетативный гомеостаз,
оказывает симпатиколитическое действие и укрепляет ослабленный соматический статус.
У обследованных больных применение подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей привело к
нормализации циркадных ритмов и существенному снижению цифр как систолического, так и диастолического
давления. Применение подогреваемых кислородно-гелиевых газовых смесей оказывает положительное влияние
на состояние микроциркуляторного русла, способствует уменьшению и регрессу ангиоспазма сосудов
коньюктивы глаза. У обследованных машинистов применение подогреваемых кислородно-гелиевых газовых
смесей оказало многоплановое корригирующее влияние на качество жизни: достоверно уменьшилась частота и
длительность приступов головной боли, расширилась ежедневная активность, улучшилось психоэмоциональное
состояние.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1.	Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и
реабилитации. - М.: Медицина, 1988. - 352 с.
2.	Методика лечения подогреваемыми кислородно-гелиевыми смесями острых воспалительных и
бронхообструктивных заболеваний легких. Москва, 2001.
3.	Потапов В.Н., Жданов В.Н., Павлов Н.Б. и др. Технические условия ООО «Акела-Н» ТУ 2114-026-39791733-
2007 Дыхательная газовая смесь «ГелиОксА», 2007, 35с.
4.	Павлов Б.Н., Логунов А.Т. Лечебные дыхательные газовые смеси. Экстремальная медицина и скорая
медицинская помощь, 2001, с. 48-57.
5.	Патент № 2072241. Павлов Б.Н., Логунов А.Т., Баранов В.М. Способ формирования дыхательной газовой
смеси и аппарат для его осуществления, 1995.
6.	Патент РФ № 2146536 от 20.03.2000 г. «Способ подготовки и подачи лечебной газовой смеси и устройство
для его осуществления».
-447-
7.	Патент РФ № 2232013 от 04.06.2001г. Павлов Б.Н., Григорьев А.И., Логунов А.Т. «Способ воздействия
газовых смесей на организм»
8.	Патент 2291718 от 20.08.2002г. Логунов А.Т., Павлов Б.Н., Григорьев А.И. «Способ регуляции
физиологического состояния биологического объекта смесями газов»
9.	Патент № 4592 от 11.02.2005г. от 11.02.2005г. Потапов В.Н., Баранов В.М., Горлин И.К., Жданов В.Н.,
Колесова И.П., Козлов С.М., Коробов А.В.. Кузнецов А.И., Логунов А.Т.. Павлов Б.Н., Фредман М.И.
«Аппарат искусственной вентиляции легких».
10.	Павлов Б.Н., Логунов А.Т. Лечебные дыхательные газовые смеси. Экстремальная медицина и скорая
медицинская помощь, 2001, с. 48-57.
11.	Павлов Б.Н., Плаксин С.Е., Бойцов С.К. Методика «Лечение подогреваемыми кислородно-гелиевыми
смесями острых воспалительных и бронхо-обструктивных заболеваний легких с помощью аппарата
«Ингалит». Утверждена ФУ МБЭП при М3 РФ 26.01.2001., 10с.
12.	Куссмауль А.Р., Подлужный С.М., Павлов Б.Н. Физиолого-клиническое обоснование применения
подогреваемых кислородно-гелиевых смесей для реабилитации человека после субмаксимальных физических
нагрузок в условиях производственной деятельности // Материалы конференции «Гипербарическая
физиология и водолазная медицина. Москва, 2005. с. 12-13.
13.	Нормобарическая Гипокситерапия. Разсолов Н.А., Чижов А.Я., Потиевский Б.Г., Потиевская В.И.
Методические рекомендации для авиационных врачей - Москва, 2002. - 19 с.
14.	Скедина М.А., Титова Т.Г., Рябова Т.Н., Попова Ю.А. и др. Применение кислородно-гелиевой терапии в
комплексном лечении больных с обострением хронического бронхита.
15.	Куценко М.А. Диссертация. Острая дыхательная недостаточность у больных с обострением хронической
обструктивной болезни легких и ее лечение кислородно-гелиевой смесью. Москва, 2000.
16.	Чучалин А.Г. Тяжелая бронхиальная астма, Русский Медицинский Журнал, Том 8, № 12, 2000
17.	Федеральная программа «Хронические обструктивные болезни легких», Айсанов З.Р., Кокосов А.Н.,
Овчаренко С.И., Хмельникова Н.Г., Цой А.Н., Чучалин А.Г., Шмелев.Е.И. Русский Медицинский Журнал,,
том 2 № 1, 2000. Том 9, №1, 2001.
18.	Руководство по педиатрии, под ред. Р.Е. Бермана и В.К. Вогана, кн. 1, с 561, М., 1987
19.	Дистресс - синдром респираторный новорожденных, Большая медицинская энциклопедия, том 59,
издательства «Oxford».
20.	Хен И.В. Диссертация. «Импульсная гипоксия гелием в лечении артериальной гипертонии у работников
железнодорожного транспорта» Хабаровск, 2006.
21.	Финкельштейн Д.Н. Инертные газы. М: Наука, 1979.
22.	Алексеенко С.А., Хен И.В., Аматняк А.Г. Импульсная гипоксия гелием в профилактике и лечении
артериальной гипертонии у работников железнодорожного транспорта. Методические рекомендации. -
Хабаровск, 2005.- 35 с.
23.	In К. Kim et al. Helium/Oxygen-Driven Albuterol Nebulization in the Treatment of Children With Moderate to
Severe Asthma Exacerbations: A Randomized, Controlled Trial. Pediatrics 2005;116:1127-1133 (Высокая
эффективность гелиево-кислородной смеси для небулизации албутерола при оказании неотложной помощи
детям с бронхиальной астмой.)
24.	Helium/Oxygen Mixture Reduces the Work of Breathing at the End of the Weaning Process In Patients With Severe
Chronic Obstructive Pulmonary Disease.
25.	Heliox for asthma in the emergency department: a review of the literature A D Reuben and A R Harris Emergency
Department, Royal Devon, UK, Bristol Royal Hospital for Children, Paul О’Gorman Building, Bristol BS2 8BJ, UK.
26.	The Effect of Heliox in Acute Severe Asthma A Randomized Controlled Trial Jonathan E. Kass, MD, FCCP and
Carol A. Terregino, MD.
-448-
Содержание
АННОТАЦИЯ........................................................442
ВВЕДЕНИЕ.........................................................443
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ..........444
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ.......445
ОПИСАНИЕ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ................................. 445
ВОЗМОЖНЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И
СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ............................................445
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ...............445
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................447
-449-
Приложение 6. Патологические типы дыхания
(По книге В.А.Сафонова «Как дышим, так и живем». М.: Изд-во «Национальное обозрение», 2004)
Общие причины патологических типов дыхания центрального генеза:
-	органическое поражение мозга (травма, деструкция, перерезка, опухоль, инсульт, отек, воспаление,
инфекция);
-	расстройство мозгового кровообращения (кровопотеря, кровоизлияние, эмболия, спазм сосудов);
-	повышение внутричерепного давления;
-	нарушение тканевого метаболизма (гипоксия, гиперкапния, асфиксия);
-	интоксикация (глубокий наркоз, цианиды, бактериальная инфекция);
-	расстройство терморегуляции (переохлаждение, перегревание).
Как правило, на грани жизни возникает терминальное состояние, то есть обратимое состояние угасания
функций организма, предшествующее биологической смерти. При этом центральный механизм
функционирования дыхания претерпевает несколько последовательных (но не обязательно — всех) стадий
(рис. 1), вплоть до клинической смерти с весьма выразительными и резко характерными признаками
дыхательных движений по большей части обратимого свойства (табл. 1-5).
Рис. 1. Терминальное состояние
Исключением является плавное, постепенное и необратимое угнетение глубины дыхательных движений
после терминальной паузы без видимых признаков агонии, то есть непосредственный переход сразу в состояние
клинической смерти (рис. 1). Далее в табличном виде представлены и охарактеризованы известные типы
патологического дыхания центрального генеза.
-450-
Таблица 1
Чейна-Стокса дыхание (J.Cheyne, 1818; W.Stokes, 1854)
I	!••••!	I
Характеристика	Проявление		Причина	Механизм
	Филогенез	Онтогенез		
Дыхание Чейна-Стокса — цикличное чередование периодов гиперпноэ и апноэ: дыхательные движения постепенно углубляются и учащаются (развивается гипервентиляция), после чего их частота и глубина убывают вплоть до наступления апноэ. Затем цикл повторяется. Серия дыхательных движений возникает через различные интервалы времени, при этом периоды гиперпноэ большей продолжительности, чем апноэ. Может переходить в дыхание Куссмауля, апнейзис, гаспинг	У кротов и сонь во время спячки	У плодов и новорожден- ных, у пожилых во сне, в высокогорье	Причина поражения таламической и гипоталамической структур пирамидного тракта и базальных ганглиев, опухоль, воспалительный процесс, инсульт, повышение внутричерепного давления, гипоксия, уремия, диабетическая кома	Следствие увеличения времени кровотока от легких к мозгу — центральным хеморецепторам (например, при тяжелой сердечной недостаточности). Нарушения в хеморегуля- торном контуре: повышение порога чувствительности центральных хеморецеп- торов, расхождение в степени регуляции по СО2 и О2 и снижение общего притока активирующей импульсации к ритмо- образующим нейронам. Подавляется вдыханием СЬ; исчезает при пробуждении
Таблица 2
Биота дыхание (C. Biot, 1876)
Характеристика	Причина	Механизм
Дыхание типа Биота (или групповой тип) — группы довольно регулярных вдохов с увеличением скоростей ин- и экспираторного потоков начинаются и оканчиваются внезапно, а между ними развиваются длительные паузы (апноэ). Паузы, как правило, продолжительнее групп дыхательных движений	Перерезка ствола мозга на уровне трапециевидного тела варолиева моста, травма, разрушение каудальных структур моста, опухоль, менинго- энцефалит, нарушение кровоснабжения мозга, повышение внутричерепного давления, гипоксия, интоксикация, морфин	Проявление собственного медленного ритма в области варолиева моста при «освобождении» от тормозных влияний из вышележащих отделов мозга. Изменяется установка на автогенератор. В хемоконтуре повышены пороги хеморефлексов (на СО2), ослаблена передача центральной хеморецепторной импульсации
-451 -
Таблица 3
Куссмауля дыхание (A. Kussmaul, 1857)
мм
I III.
Характеристика	Причина	Механизм
Куссмауля дыхание (большое дыхание) — глубокие шумные и зачастую удлиненные вдохи, быстро сменяющиеся усиленными выдохами с активным участием экспираторных мышц и последующей паузой. Перед смертью угнетается или сменяется периодическим дыханием. Может переходить в дыхание Чейна- Стокса	Травма, опухоль, инфекционное поражение мозга, апоплексия, гипоксия, ацидоз, диабетическая, уремическая, печеночная кома, эклампсия беременных	Следствие раздражения дыхательного центра кетоновыми телами (ацидоз плюс кетоновые тела). Повышение общей возбудимости дыхательных нейронов (автогенератора дыхательного ритма). Повышенная компенсаторная гипервентиляция на фоне метаболического ацидоза
Таблица 4
Апнейзис (П.М. Альбицкий, 1911; Т. Lumsden, 1923)
Характеристика	Проявление		Причина	Механизм
	Филогенез	Онтогенез		
Апнейзис — замед- ленные растянутые с задержкой на высоте вдохи и форсирован- ные краткие выдохи. Подвержен рефлектор- ным и гуморальным влияниям. Может соче- таться (и сменяться) с эйпноэ и гаспингом. Длительность вдохов многократно превышает краткость выдохов	У черепах и аллигаторов, некоторых земноводных, у сурков в спячке	У плодов и новорож- денных	Перерезка ствола мозга на уровне верхней трети варолиева моста в сочетании с двух- сторонней ваготомией, вирусное поражение мозга, локальное нарушение кровообращения в мозге, сдавливание мозга, гипоксия, асфиксия, цианиды, пары синильной кислоты, глубокий наркоз, атропин, кокаин, дигидроэрготоксин	«Растормаживание» апнейстического центра в нижней части варолиевого моста («освобождение» от влияний пневмотакси- ческого центра). Изменение работы автогенератора дыхательного ритма (тормозновозбуждающих отношений между ритмообразующими нейронами) вследствие нарушений в механоконтуре. Контуры регуляции дыхания функционируют. Полная ваготомия способствует развитию апнейзиса
-452-
Таблица 5
Гаспинг(Т. Lumsden, 1923)
Характеристика	Проявление		Причина	Механизм
	Филогенез	Онтогенез		
Гаспинг — редкие, краткие, ослабевающие судорожные вдохи, обеспечиваемые сокращением диафрагмы, мышц грудной клетки, головы, рта и шеи, с длительными промежутками между ними. Повышенная синхронность и резкость нарастания и снижения активности дыхательных нейронов и мышц, максимальная глубина вдоха с участием многих вспомогательных мышц. Стабильность длительности, силы и формы вдыхательных движений и невосприимчивость к внешним воздействиям: не изменяется при раздражении и перерезке блуждающих нервов, повышении напряжения СОг и др. Может сочетаться (и сменяться) с эйпноэ и апнейзисом	У рыб, извлеченных из воды (особенно у глубоко- водных)	У плодов и новорож- денных	Травма, опухоль, перерезка посередине продолговатого мозга, умирание — оживление, кровопотеря, тромбоз, гипоксия, гиперкапния, асфиксия, цианиды, глубокий наркоз	«Растормаживание» гаспинг-центра в продолговатом мозгу («освобождение» от влияний пневмотаксического центра). Проявление пейсмекерных свойств у дыхательных нейронов. Разобщение контуров регулирования в дыхательном центре. После хемоденервации гаспинг не возникает
-453-
Приложение 7.
Нормативные ссылки, рекомендуемые к использованию в исследованиях и работах,
связанных с повышенным давлением и инертными газами:
№№	Наименование стандартов
ГОСТ Р 52119-2003	Техника водолазная. Термины и определения (утв.Постановлением Госстандарта РФ от 06.10.2003 N 279-СТ)
ГОСТ 7.32-2001	Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. ОТЧЕТ О НАУЧНО- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ. Структура и правила оформления
№ 86-ФЗ	ФЗ РФ «О лекарственных средствах» от 22.06.1998г.
ПВС ВМФ -2002	Правила водолазной службы
ЕПБТ ВР 0-100м	Единые правила безопасности труда на водолазных работах на глубинах от 0 до 100м
НПБ 01-03	Нормы пожарной безопасности
ГОСТ 2.114-95	ЕСКД. Технические условия
ГОСТ 2.601-95	ЕСКД. Эксплуатационные документы.
ГОСТ 12.1.005-88	Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
ГОСТ 12.1.007-76	ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
ГОСТ 12.1.010-76	ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.1.018-93	ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования.
ГОСТ 12.1.019-79	ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
ГОСТ 12.1.044-89	ССБТ. Пожарная безопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
ГОСТ 12.2.052-81	ССБТ. Оборудование, работающее с газообразным кислородом. Общие требования безопасности.
ГОСТ 12.4.021	ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.
ГОСТ 12.4.124-83	ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования
ГОСТ Р 15.013-94	Система разработки и постановки продукции на производство. Медицинские изделия
ГОСТ 949-73	Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр<19,6 МПа (200 кгс/см2). Технические условия.
ГОСТ 5583-78 ИСО 2046-73	Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия
ГОСТ 14192-96	Маркировка грузов.
ГОСТ 17433-80	Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности.
ГОСТ 19433-88	Грузы опасные. Классификация и маркировка.
ГОСТ 19715-74	Эмблема Красного креста. Форма, размеры и порядок применения
ГОСТ 26460-85	Продукты разделения воздуха. Газы. Криопродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.
ГОСТ Р 50444-92	Приборы, аппараты и оборудование медицинское. Общие технические условия.
ГОСТ Р 52537— 2006	Производство лекарственных средств. Система обеспечения качества. Общие требования
ГОСТ Р 52549— 2004	Правила производства и контроля качества лекарственных средств (GMP)
ГОСТ Р 52550— 2006	Производство лекарственных средств. Организационно- технологическая документация
ПБ 11-544-2003	Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха(утв. Постановлением №24 Госгортехнадзора РФ от 24.04.03)
-454-
ПБ 03-576-2003	Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, (утв. Постановлением №91 Госгортехнадзора РФ от 11.06..03)
№73 от 08.08.95г.	Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом (в ред. Приказов Минтранса РФ от 11.06.1999 N 37, от 14.10.1999 N77)
Без №	Правила перевозки автомобильным транспортом инертных газов и кислорода сжатых и жидких (утв. 14.04.97 г. Министерством промышленности РФ)
Постановление N50	Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом (утв. 16.08.1994 г. Госгортехнадзором РФ)
ГН 2.2.5.1313-03 ГН 2.2.5.1314-03	Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. 2003.
СанПиН2.2.4.548-96	Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
Приказ М3 РФ от 14.03.1996г.	О порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентах допуска к профессии.
№ 352(типовая)	Инструкция по технике безопасности при работе с жидким и газообразным кислородом
ТК 7859-210-ТУ	Баллон металлокомпозитный малого и среднего объема для газов на Рр<20МПа (210 кгс/см2). Технические условия
ТУ 2114 - 005 - 39791733 - 2002	Ксенон медицинский
ТУ 2114 - 007 - 39791733 - 2002	Криптон газообразный медицинский
ТУ 2114 - 008 - 39791733 - 2003	Гелий газообразный медицинский
ТУ 2114 - 009 - 39791733 - 2003	Лечебная дыхательная газовая смесь «Ингалит» (кислородно- гелиевая)
ТУ 2114 - 010 - 39791733 - 2003	Аргон газообразный медицинский
ТУ 2114 - 011 - 39791733 - 2003	Лечебная дыхательная газовая смесь «КисКсеМед» (кислородно- ксеноновая)
ТУ 2114 - 012 - 39791733 - 2003	Диоксид углерода газообразный медицинский
ТУ 2114 - 013 - 39791733 - 2003	Лечебная дыхательная газовая смесь «Трингалит»
ТУ 2114 - 005 - 45745482 - 2003	Кислород газообразный медицинский (марки ТКСК)
ТУ 2149 - 005 - 45745482 - 2003	Брикет ТКСК из твердой кислородосодержащей композиции для получения кислорода газообразного медицинского
ТУ 2114 - 020 - 39791733 - 2004	Азот газообразный медицинский
ТУ 2114 - 021 - 39791733 - 2004	Лечебная дыхательная газовая смесь «Карбоген» (газовая смесь кислорода и диоксида углерода)
ТУ 2114 - 022 - 39791733 - 2004	Лечебная дыхательная газовая смесь «Нитрокс» (кислородно- азотная газовая смесь)
ТУ 2114 - 023 - 39791733 - 2004	Лечебная дыхательная газовая смесь «Аргокс» (кислородно- аргоновая газовая смесь)
ТУ 2114 - 024 - 39791733 - 2004	Воздух синтетический медицинский «АэроМед»
ГОСТ Р ИСО 8573-7-2005	Сжатый воздух. Часть 7. Метод контроля загрязнения жизнеспособными микроорганизмами
ГОСТ Р ИСО 8573-6-2005	Сжатый воздух. Часть 6. Методы контроля загрязнения газами
ГОСТ Р ИСО 8573-4-2005	Сжатый воздух. Часть 4. Методы контроля содержания твердых частиц
ГОСТ Р ИСО 8573-2-2005	Сжатый воздух. Часть 2. Методы контроля содержания масел в виде аэрозолей
ГОСТ Р ИСО 8573-1-2005	Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты
ГОСТ ИСО 8573-3-2006	Сжатый воздух. Часть 3. Методы контроля влажности
ГОСТ ИСО 8573-5-2006	Сжатый воздух. Часть 5. Методы контроля содержания паров масла и органических растворителей
-455-
Приложение 8. Приборы контроля сжатого воздуха и газовых смесей.
Контроль качества газов и смесей возможен только индикаторными трубочками различных
производителей или прямопоказывающими приборами (контроль содержания кислорода, воды в воздухе) с
учетом органолептических показателей (вкус, запах). Все остальные показатели качеству чистоты в рамках
требований к ним могут контролироваться только в условиях стационарной лаборатории.
1. Газосигнализатор Г АЗТЕСТ
В соответствии с НПБ 165-2001 воздух, используемый для зарядки дыхательных аппаратов, должен
соответствовать требованиям, приведенным в таблице.
Наименование показателя	Значение
Окись углерода, мг/дм3, не более	0,03
Окислы азота, мг/дм3, не более	0,0016
Углеводороды (суммарно), мг/дм3, не более	0,1
Объемная доля двуокиси углерода, %, не более	0,06
Влажность, мг/дм3, не более	35
(СО) и диоксида (СО2)
Комплектность:
1.	Редуктор с контрольным манометром
2.	Коллектор с пятью эластичными держателями индикаторных трубок
3.	Индикаторные трубки (пять упаковок по 10 штук)
4.	Штуцеры для подключения прибора к источникам воздуха высокого давления на
200 или 300 бар
5.	Приспособление для вскрытия индикаторных трубок
6.	Секундомер
Для удобства эксплуатации и предохранения прибора от повреждений при
транспортировке, все узлы упакованы в прочный пластиковый кейс. Прибор позволяет
проводить измерение содержания в сжатом воздухе водяного пара (Н2О), моноксида
углерода, паров масла. В отличие от прибора AEROTEST (произв. Германия),
газоанализатор Г АЗТЕСТ дополнительно обеспечивает определение концентрации в воздухе оксида азота (NOX).
Время проведения измерений - 5 минут. Все пять видов анализа выполняются посредством одноразовых
индикаторных трубок, которые входят в стандартный комплект поставки прибора. Индикаторные трубки
являются расходными материалами и в дальнейшем приобретаются пользователем самостоятельно. Дозатор-
измеритель устроен таким образом, что все пять параметров могут измеряться как одновременно, так и отдельно,
т.е. при проведении анализа можно установить как одну или две, так и все пять трубок, на качество измерений
это не влияет, при этом достаточно просто замерить время анализа по секундомеру (входящему в комплект).
Помимо определения качества воздуха для дыхания, показания прибора позволяют оценить состояние
фильтрующей системы компрессорного агрегата (по концентрации паров воды), общий износ
цилиндропоршневых групп компрессорного агрегата (по концентрации паров масла), состояние фильтрующего
картриджа (по концентрации СО и СО2).
Принцип работы: Принцип работы прибора основан на изменении окраски индикаторного слоя при
прохождении проверяемого воздуха через трубку. При открытии вентиля баллона или включении компрессорной
установки сжатый воздух начинает поступать в редуктор, и далее, пройдя через дюзу, установленную в штуцере
коллектора, протекает через индикаторную трубку. За время измерения через индикаторную трубку проходит
фиксированный объем воздуха, определяемый диаметром дюзы. Вступив в химическую реакцию с проверяемым
веществом, часть индикаторного слоя трубки изменит свой цвет.
Значение шкалы трубки на границе изменения цвета индикаторного слоя соответствует содержанию
проверяемого вещества в сжатом воздухе. При низкой концентрации проверяемого вещества химическая реакция
не протекает и цвет индикаторного слоя не меняется.
-456-
Основные технические характеристики:
Наименование параметра	Значение
Давление на входе в редуктор, бар	200...300
Давление открытия предохранительного клапана редуктора, бар	12 ±4
Расход воздуха для проверки содержания, дм3/мин: - СО, СО2 и (NOX) - Масло и Н2О	0,2 ± 0,04 4 ±0,4
Тип резьбовых соединений: - вход в редуктор - штуцеры на 20 и 30 МПа	G5/8 G5/8
Габаритные размеры, мм	400x350x150
Масса, кг, не более	4,2
Срок службы, лет	10
Гарантийный срок эксплуатации прибора - 12 месяцев со дня продажи. Гарантийный срок эксплуатации
редуктора - 24 месяца со дня продажи. Дата окончания срока годности индикаторных трубок указана на упаковке
трубок. Прибор выполнен в климатическом исполнении УХЛ категории 4.1 по ГОСТ 15150 и предназначен для
эксплуатации в стационарных условиях при температуре окружающей среды от 15 до 25°С и относительной
влажности не более 80%. По желанию заказчика ГАЗТЕСТ может комплектоваться коллектором с четырьмя
эластичными держателями индикаторных трубок без измерения концентрации окислов азота.
2.	Воздушный тестер Airtest HP - для определения качества сжатого воздуха для дыхания на
выходе баллонов или компрессоров
Применение. АУЭР воздушный тестер HP используется для контроля и наблюдения за чистотой воздуха
для дыхания (согласно ДИН 3188) из компрессоров и баллонов сжатого воздуха. С помощью АУЭР воздушного
тестера HP можно быстро и просто определять содержание в воздухе паров воды, масел, двуокиси и окиси
углерода. Качественные требования, предъявляемые к сжатому воздуху для дыхательных аппаратов, определены
в стандарте ДИН 3188 следующим образом:
* Содержание СО максимально 30 мл/м3
* Содержание СОг максимально 800 мл/м3
* Содержание воды в баллонах сжатого воздуха:
-	максимально 50 мг/м3 при заправочном давлении 200 бар
-	максимально 35 мг/м3 при заправочном давлении 300 бар
*	Содержание воды в воздухе поступающем от компрессоров: максимально 25 мг/м3
*	Воздух не должен содержать ощутимых концентраций минеральных масел, т.е. не иметь запаха и привкуса (в
таком случае содержание масел по опыту менее 0,3 мг/м3)
АУЭР воздушный тестер HP предоставляет возможность быстро проконтролировать эти качественные
требования как при проверке воздуха из наполненных баллонов со сжатым воздухом, так и при проверке
непосредственно на компрессоре.
Устройство и действие. Предельные значения качественных параметров воздуха для дыхания из баллонов
сжатого воздуха, согласно ДИН 3188 относятся к воздуху находящемуся в несжатом состоянии. Чемодан с
комплектом аппаратуры для контроля сжатого воздуха АУЭР воздушного тестера HP содержит все необходимые
для осуществления замеров части:
Манометр первичного давления показывает имеющееся давление.
Редуктор давления присоединяется к баллону, или с помощью адаптера к заправочной колодке
компрессора и понижает давление отбираемого для измерения воздуха.
На подсоединенном измерителе расхода при помощи вентиля точной регулировки возможно установить
требуемый объёмный поток для соответствующих измерений. Он может устанавливаться в диапазоне от 0,2
л/мин до 3 л/мин.
В держатель контрольных трубок устройства забора проб воздуха устанавливается необходимая АУЭР
контрольная трубка HP, и воздух пропускается через нее. По шкале контрольной трубки, в зависимости от
границы окрашивания индикаторного слоя можно считать соответствующие значения содержания в воздухе
воды, СО2, СО или масла.
-457-
Для определения содержания воды, СОг, СО или масла требуется каждый раз 1 отдельная контрольная
трубка. Контрольные трубки имеют различное предписанное время контроля (прохождения воздуха), которое
может устанавливаться на секундомере со звонком. Измерения могут производиться в любой
последовательности.
Достоинства: - возможность в любой момент осуществлять контроль воздуха для дыхания в баллонах
сжатого воздуха или из компрессоров;
-	простота в использовании;
-	определение чистоты воздуха за короткое время;
-	удобство транспортировки комплекта аппаратуры для контроля сжатого воздуха;
-	контроль фильтров в компрессоре путём проверки состояния воздуха для дыхания.
Технические данные
Рабочая среда	воздух
Максимальное давление на входе	300 + 30 бар
Адаптер	Для заправочных штуцеров 200 бар и 300 бар
Объёмный поток (расход)	Свободно устанавливаем в диапазоне от 0,2 л/мин до 3 л/мин. Мерная трубка измерителя расхода имеет на соответствующих местах маркировку для установки нужного объёмного потока (0,3 л/мин, 1,0 л/мин, 2 л/мин)
Вес (с чемоданом)	5 кг
Размеры (чемодана) (ВхШхД), мм	120 х 320 х 420
Диапазоны измерения АУЭР контрольных трубок:	
СО-HP, для СО	от 5 мл/м3 до 70 мл/м3, расход 0,3 л/мин, продолжительность 5 мин
СОг-HP, ДЛЯ СОг	от 100 мл/м3 до 2000 мл/м3, расход 0,3 л/мин, продолжительность 5 мин,
Масло-HP, для масла	расход 2л/мин, продолжительность 30 мин. О содержании масла судят по тому, превышает или нет окрашивание в контрольной трубке предупреждающую отметку
НгО-НР, для паров воды	от 20 до 160 мг/м3, расход 1 л/мин., продолжительность 5 мин от 5 до 70 мг/м3, расход 1 л/мин., продолжительность 10 мин
Суммарная потребность контрольного воздуха для 4 видов измеряемых веществ (СО, СОг, масло, НгО):	
минимально	68 л
максимально	75 л
Общая продолжительность контроля для 4 процессов измерений (СО, СОг, масло, Н2О):	
минимально	45 мин
максимально	50 мин
-458-
Aerotest Simultan HP/LP
Независимо от производительности компрессор или система подачи
сжатого воздуха должны обеспечивать чистоту воздуха для дыхания
согласно стандартам DIN 3188 и EN 12021. «Aerotest Simultan»
позволяет обнаружить самое незначительное загрязнение максимум
за 5 минут. Поток для измерения с помощью газоизмерительных
трубок регулируется автоматически. При этом ошибки в работе
прибора полностью исключаются. «Aerotest Simultan НР» можно
подключать к системам подачи воздуха высокого давления,
компрессорам высокого давления, распределительным панелям или
баллонам без применения специальных инструментов. «Aerotest
Simultan LP» — прибор для контроля дыхательного воздуха при
низких давлениях. Качество воздуха проверяется количественным
измерением загрязнений в сжатом сухом воздухе. Измерительный
блок подключается к компрессору низкого давления или магистрали
сжатого воздуха низкого давления (максимум 10 бар) через
конусный ниппельный соединитель.
Система подготовки пробы
Система подготовки пробы (СПП) 561 предназначена
для стабилизации параметров среды, поступающей в анализатор
влажности газов 5000, по температуре, давлению, агрегатному
состоянию, содержанию влияющих примесей и содержанию влаги
в сравнительном газе. СПП 561 может быть также использована
для циклического переключения точек отбора пробы по команде
контроллера анализатора 5000. СПП 561, размещенная вместе с
полевым блоком анализатора влажности 5000 в шкафу с
электрообогревом во взрывобезопасном исполнении, позволяет
вынести полевой блок из обогреваемого необслуживаемого
помещения (анализаторной) и приблизить его к точкам отбора проб,
установив шкаф на открытом воздухе.
Влажности
Задача измерения влажности — одна из наиболее важных
проблем анализа чистых и технологических газов. Она
представляет особую сложность при необходимости
непрерывного определения влажности на потоке, в
реальных технологических газах нефтехимии и
газопереработки. Для решения большинства задач
измерения влажности газов на потоке предлагаются
анализаторы на основе пьезокристалла с полимерным
покрытием. Эти анализаторы уникальны по конструкции
-459-
3.	Тестер состава воздуха и газовых смесей AIRLAB IV фирмы BAUER
Используется для количественных анализов содержания водных паров, масел, СО, СО2, H2S, SO2 и О2 в
сжатом воздухе и газовых смесях в баллонах. Представляет собой идеальный тестер состава воздуха и газовых
смесей. AIRLAB IV предоставляет возможность анализировать воздух непосредственно в баллоне, в
компрессоре или в газовых сетях высокого давления.
В соответствии со стандартом DIN 3188 содержания газов составляют:
СО: 30 мл / м3
СО2: 800 мл / м3
Н2О: 50 мг/м3 при заполняющем давлении 200 бар 35 мг/м3 при
заполняющем давлении 300 бар
Масла: запах и вкус не ощущаются.
Базовая модель AIRLAB IV состоит из:
-	измерительной системы AIRLAB электронного анализа;
-	счетчика скорости протока;
-	редуктора давления с резьбой 5/8 дюйма и переходником на
международный стандарт для давлений 18-350 атм;
-	патрона для тестовой трубки;
-	«долгоживущей» батареи на 9 вольт;
-	набора измерительных трубок для анализа водных паров и содержания
масел;
-	открыватель для трубок;
-	контейнер для 4 наборов измерительных трубок;
-	адаптер для инфлатора;
-	адаптер (5/8 дюйма) для непосредственного подсоединения к компрессору
(серии КАР без наполнительных шлангов)
Размеры: 350 х 300 х 90 мм, вес: около 2,9 кг.
Преимущества AIRLAB IV: точность измерений простота в обращении автоматическая работа автономный режим работы от батареи практичный дизайн (ручной чемоданчик) надежность - проверен и используется во многих странах мира доступная цена	Процесс измерений имеет следующие достоинства: -	он полностью автоматизирован (используются управляющие клавиши) -	он контролируется электроникой, и длительность теста зависит от интенсивности протока газа, величина которой задается пользователем -	тестирующая трубка показывает результат измерения непосредственно -	для измерения влажности возможно проводить как экспресс- тест, так и полный тест
Дополнительное оборудование: Адаптер для прямого подсоединения к оборудованию низкого давления, набор
для измерения кислорода, наборы измерительных трубок (по 10 трубок в наборе).
Запасные части
Наборы измерительных трубок (по 10 трубок в наборе)	Запасные части:
Сероводород H2S	Редуктор давления
Водный пар Н2О	Заполняющий Yoke
Масла	Измеритель протока
Углекислота СО2	Открыватель трубок
Окись углерода СО	Патрон тестовой трубки
Двуокись серы SO2	
Кислород О2	
-460-
4.	ИНДИКАТОРНЫЕ ТРУБКИ для контроля загрязнения воздуха
Индикаторные трубки (ТИ) широко используются для количественного экспресс - контроля
загрязненности воздуха и промышленных выбросов.
ТИ являются одноразовыми средствами измерений и представляют собой стеклянные трубки, заполненные
индикаторной массой, которая удерживается пористыми фильтр-прокладками.
Индикаторные трубки используются в комплекте с аспираторами АМ-5, НП-ЗМ или АМ-0059.
Рабочие условия эксплуатации ТИ
•	Температура окружающей среды - от + 15° до 35°,
•	Относительная влажность окружающей среды - от 50 до 80 %,
•	Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения массовой концентрации при
нормальных условиях не превышает ± 25 %.
Габаритные размеры ТИ
•	длина - от 105 до 180 мм,
•	наружный диаметр - от 4,3 до 6,9 мм
•	масса 10 штук ТИ - от 20 до 180 г.
Индикаторные трубки сертифицированы и включены в Государственный реестр РФ. Выпускаются
по техническим условиям ТУ РЮАЖ.415522.505ТУ.
Перечень наименований и диапазоны концентраций вредных веществ, измеряемых с помощью
индикаторных трубок
Вещество	Диапазон(ы) измерения концентраций	Полный срок службы до списания, мес
Аммиак	0,01-1,0 г/м3	12
Аммиак	0,02-2,0 г/м3	12
Аммиак	0,005-0,1 г/м3	12
Аммиак	0-0,03 г/м3	12
Арсин	0,0001-0,003 г/м3	12
Ацетилен	0,2-5,0 г/м3	12
Ацетон	0,1-10,0 г/м3	12
Бензин	0,25-6,0 г/м3	12
Бензин	0,05-4,0 г/м3	12
Бензол	0,01-1,5 г/м3	12
Бромистый водород	0,002-0,25 г/м3	12
Гексан	0,01-0,1 г/м3	12
Гидразин	0,00005-0,004 г/м3	12
Дизельное топливо	0,25- 6,0 г/м3	12
Диметиламин	0,01-0,35 г/м3	12
Диоксид азота	0,002-0,2 г/м3	12
Диоксид серы	0,01-2,5 г/м3	12
Диоксид серы	0,005-0,1 г/м3	12
Диоксид углерода	0,25-30,0 % об.	18
Диоксид углерода	0,03-2,0 % об.	12
Диоксид углерода	0,25-5,0 % об.	12
Диэтиламин	0,01-0,35 г/м3	12
Изопентан	0,1-1,0%об.	12
Изопентан	0,1-1,0 г/м3	12
Карбофос	пороговая 0,5мг/м3	12
Керосин	0,25-4,0 г/м3	12
-461 -
Кислород	1,0-25% об.	12
Ксилол	0,02-1,5 г/м3	12
Масла аэрозоли	0,005-0,05 г/м3	12
Метанол	0,05-1,0 г/м3	12
Метилмеркаптан	0,001-0,05 г/м3	12
Нитроглицерин	0,1-1,0 мг/м3	12
Озон	0,0001-0,015 г/м3	12
Озон(дозиметрические)	100-2000 г-мин/м3	12
Оксид углерода	0,01-1,0 г/м3	18
Оксид углерода	0,005-0,05 г/м3	18
Оксид углерода	0,5-60,0 г/м3	18
Пропан-бутан	0,1-1,0 г/м3	12
Ртуть пары	0,003-0,1 мг/м3	12
Сероводород	0,01-1,5 г/м3	18
Сероводород	0-2,0 г/м3	18
Сероводород	0,002-0,03 г/м3	18
Сероводород	0-0,2 г/м3	18
Сольвент	0,02-0,5 г/м3	12
Стирол	0,01-3,0 г/м3	12
Сумма оксидов азота	0,002-0,1 г/м3	12
Сумма оксидов азота	0,05-0,Зг/м3	12
Толуол	0,025-2,0 г/м3	18
Трихлорэтилен	0,005-0,1 г/м3	6
Уайт-спирит	0,05-4,0 г/м3	12
Углеводороды нефти	0,1-2,0 г/м3	12
Уксусная кислота	0,002-0,25 г/м3	12
Углерод четыреххлористый	0,01-0,2 г/м3	6
Фенол	0,005-0,25 г/м3	12
Формальдегид	0,001-0,03 г/м3	12
Фосфин	0,1-100,0 ppm	12
Фосфин	0,0001-0,001 г/м3	12
Фтористый водород	0,002-0,5 г/м3	12
Хлор	0,0005-0,2 г/м3	12
Хлорвинил	0,03-0,3 г/м3	12
Хлористый водород	0,005-0,15 г/м3	12
Хлороформ	0,01-0,2 г/м3	12
Хлорофос	пороговая 0,5 мг/м3	12
Хлорциан	0,0003-0,003 г/м3	12
Цианистый водород (синильная кислота)	0,0002-0,01 г/м3	12
Этанол (этил, спирт)	0,2-5,0 г/м3	12
Этилмеркаптан	0,001-0,05 г/м3	12
Эфир диэтиловый	2,0-60,0 г/м3	12
-462-
5.	Измерительная система CMS на чипах фирмы «Drager»
Сегодня фирма «Drager» выпускает более 200 различных трубок для кратковременных измерений,
позволяющих обнаруживать широкий диапазон различных газов и паров.
С помощью этих трубок выполняются измерения мгновенных концентраций газа, необходимые для
определения пиковых концентраций в определенные моменты времени, измерения в зоне непосредственного
воздействия на органы дыхания человека, а также определения мест утечек в трубопроводах и газовом
оборудовании.
Кратковременные измерения выполняются вручную с использованием аспиратора Accuro или
автоматически с помощью насоса Accuro 2000 или Quantimeter 1000.
Для полуколичественного определения неорганических угарных газов, и органических паров используется
совместный тест-комплект.
Трубки для долговременных измерений применяются для определения средних концентраций в течение
длительного времени (до 8 часов). С их помощью можно выполнять как стационарные, так и индивидуальные
измерения воздействия газов и паров.Трубки для долговременных измерений используются в комбинации с
насосом с постоянным расходом, таким как Quantimeter 1000.
Газоизмерительные трубки для долговременных измерений		
Маркировка трубки	Стандартный диапазон измерения для 1 часа (20°С, 1013 гПа)	Стандартный диапазон измерения для максимального времени измерения
Аммиак 10/a-L	10...100 ppm	2,5...25 ppm (4ч измерение)
Диоксид серы 2/a-L	2...20 ppm	0,5...5 ppm (4ч измерение)
Диоксид углерода 1000/a-L	1000...6000 ppm	250... 1500 ppm (4ч измерение)
Моноксид углерода 10/a-L	10...100 ppm	2,5...25 ppm (4ч измерение)
Моноксид углерода 50/a-L	50...500 ppm	6,25...62,5 ppm (8ч измерение)
Нитрозные газы 5/a-L	5...50 ppm	1,25...12,5 ppm (4ч измерение)
Сероводород 5/a-L	5...60 ppm	0,63...7,5 ppm (8ч измерение)
Углеводороды 100/a-L	100...3000ppm	25...750 ppm (4ч измерение)
Измерительная система CMS на чипах (Chip Measurement System) разработана для количественного
измерения опасных газов и паров в окружающем воздухе. Это одна из наиболее точных и надежных портативных
измерительных систем.
Система CMS имеет Сертификат Госстандарта России DE.C.31.001.A № 7064; Сертификат Соответствия
ГОСТ Р № РОСС ОЕ.ГБ05.В00874; Разрешение Госгортехнадзора № РРС 04-11098.
Она состоит из анализатора и чипов на конкретные газы. Каждый чип содержит 10 измерительных
капилляров, в которых находится комбинация реактивов, специфических для данного измеряемого вещества. Чип
калибруется на заводе и может быть использован в течение 2-х лет.
Принцип измерения основан на химической реакции анализируемого газа с набором реагентов,
подобранным под конкретный газ. Аналитические параметры необходимые для измерения задаются для
конкретного набора реагентов и записаны в штриховом коде, отпечатанном на чипе. Эти параметры считываются
анализатором при установке чипа, после чего используется при обработке результатов измерения.
Измеренная концентрация опасных газов или паров определяется автоматически. Встроенный блок памяти
позволяет записывать и вызывать на экран результаты измерений.
Система выполнена во взрывозащищенном корпусе, который также обеспечивает защиту от пыли и
водяных брызг. Прибор не нуждается в техническом обслуживании. Система питается от 4 обычных батарей,
которых хватает на более, чем 7 часов непрерывной работы.
Включите прибор, установите чип и выполните измерение - порядок действий одинаков при измерении
любых газов или паров. Прибор управляется через систему меню, что можно делать одной рукой, и не требует
длительного обучения. Измерительная система CMS на чипах не нуждается в калибровке.
-463 -
Таблица измеряемых газов и паров
Чип	Диапазон измерения
Тренировочный чип	Имитация
Аммиак	0,2-5 ppm
Аммиак	2-50 ppm
Аммиак	10-150 ppm
Аммиак	100-2000 ppm
Ацетон	25-600 ppm
Бензол	0,2-10 ppm
Бензол	0,5-10 ppm
Бензол	10-250 ppm
Бутадиен	1-25 ppm
Винилбензол	2-40 ppm
Винилхлорид	0,3-10 ppm
Винилхлорид	10-250 ppm
Водяной пар	0,4-10 мг/л
Гидразин	0,2-5 ppm
Диоксид азота	0,5-25 ppm
Диоксид серы	0,4-10 ppm
Диоксид серы	5-150 ppm
Диоксид углерода	1000-25000 ppm
Диоксид углерода	200-3000 ppm
Диоксид углерода	1-20 об. %
Кислород	1-25 об. %
о-Ксилол	10-300 ppm
Меркаптан	0,25-6 ppm
Метанол	20-500 ppm
Метиленхлорид	10-200 ppm
Моноксид углерода	5-150 ppm
Нефтяные углеводороды	20-500 ppm
Нефтяные углеводороды	100-3000 ppm
Нитрозные газы	0,5-15 ppm
Нитрозные газы	10-200 ppm
Озон	0,02-1 ppm
Перекись водорода	0,2-2 ppm
Перхлорэтилен	5-150 ppm
Пропан	100-2000 ppm
i-Пропанол	40-1000 ppm
Сероводород	2-50 ppm
Сероводород	50-500 ppm
-464-
Чип	Диапазон измерения
Сероводород	100-2500 ppm
Соляная кислота	1-25 ppm
Соляная кислота	20-500 ppm
Трихлорэтилен	5-100 ppm
Толуол	10-300 ppm
Уксусная кислота	2-50 ppm
Формальдегид	0,2-5 ppm
Фосген	0,05-2 ppm
Фосфористый водород	0,1-2,5 ppm
Фосфористый водород	1-25 ppm
Фосфористый водород	20-250 ppm
Фосфористый водород	200-5000 ppm
Фтористый водород	0,5-20 ppm
Хлор	0,2-10 ppm
Цианистоводородная кислота	2-50 ppm
Этанол	100-2500 ppm
6.	Газоанализаторы портативные многокомпонентные Passport
Наименование прибора: Газоанализаторы портативные многокомпонентные.
Краткие технические характеристики: Для автоматического непрерывного измерения довзрывных
концентраций горючих газов во взрывоопасных зонах, содержания кислорода и вредных газов на уровне
предельно допустимых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005 и
при значительном превышении ПДК при аварийных ситуациях, для контроля воздуха рабочей зоны и
воздуха для дыхания из баллонов под давлением и из компрессорных установок. Диапазоны измерений:
от 0 до 50% НКПР метан, пропан, водород, от 0 до 25% (об.) кислород; от 0 до 1000 ppm оксид
углерода; от 0 до 50 ppm сероводород; от 0 до 20 ppm сернистый ангидрид и т.п.
Межповерочный интервал: 1 год
Страна изготовитель: Германия
МХ-21 PLUS Портативный четырехкомпонентный газоанализатор для определения горючих и токсичных газов,
кислорода (базовый блок без сенсоров, с аккумулятором и зарядным устройством)
МХ-21 PLUS Портативный четырехкомпонентный газоанализатор для определения горючих и токсичных газов,
кислорода (базовый блок без сенсоров, со встроенным пробоотборным насосом, аккумулятором и зарядным
устройством)
Сенсоры к MX 21 Plus
Ячейка контроля взрывоопасных газов (0-100% НКПР) для MX 21 PLUS
Ячейка контроля взрывоопасных газов (0-100 об.%) для MX 21 PLUS
Сенсор О2 (0-30 об.%) для MX 21 PLUS
Сенсор СО (0-300 ppm) для MX 21 PLUS
Сенсор H2S (0-100 ppm) для MX 21 PLUS
Сенсор SO2 (0-30 ppm) для MX 21 PLUS
Сенсор NO (0-300 ppm) для MX 21 PLUS
Сенсор NO2 (0-30 ppm) для MX 21 PLUS
Сенсор Cl2 (0-10 ppm) для MX 21 PLUS
-465-
	Сенсор НС1 (0-30 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор HCN (0-30 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор NH3 (0-100 или 0-1000 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор H2 (0-2000 ppm) для MX 21 PLUS и TX 2000 Сенсор CH2OCH2 (0-30 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор VCM (винилхлорид 0-200 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор AsH3 (0-1 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор SiHi (0-50 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор COCL2 (0-1 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор N2H4 (0-1 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор O3 (0-1 ppm) для MX 21 PLUS и TX 2000 Сенсор HF (0-1 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор C1O2 (0-3 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор C6H5CH3 (0-1000 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор PH3 (0-1 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор VOC (0-500 ppm) для MX 21 PLUS Сенсор CO2 (0-5 об.%) для MX 21 PLUS Сенсор CO (0-500 или 0-2000 ppm) для TX 2000 Сенсор NO (0-100 ppm) для TX 2000
МХ-2100	Мультигазоанализатор без аккумуляторов Дополнительные устройства и сенсоры к газоанализатору MX 2100 NimH блок аккумуляторов Кожаный чехол Кейс для транспортировки Фильтр для датчика Зарядное устройство 220 В Зарядное устройство 12 В Стандартный пробоотборный насос Насос с датчиком давления Программное обеспечение СОМ 2100 с инфракрасным PC Line Вибросигнализатор Датчик контроля взрывоопасных газов Датчик 0-100об.% Датчик СО2 0-5% (средний размер) Датчик О2 0-30% (средний размер) срок службы 2 года Датчик О2 0-30% (средний размер) срок службы 1 год Датчик СО Датчик СО 0-2000 ppm Датчик H2S Датчик H2S 0-30 ppm Комбинированный датчик CO/H2S (средний размер) Датчик NH3 0-100 ppm Датчик NH3 0-1000 ppm
-466-
Датчик N02 0-30 ppm
Датчик NO
Датчик H2 0-2000 ppm
Датчик НС1 0-30 ppm
Датчик HCN 0-30 ppm
Датчик HF
Датчик O3 0-1 ppm
Датчик SiH4 (моносилан)
Датчик Cl2 0-10 ppm
Датчик РН3 (фосфин) 0-1 ppm
Датчик AsH3 (арсин) 0-1 ppm
Датчик СОС12 (фосген) 0-10 ppm
Датчик F2 0-1 ppm
Датчик ЕТО (средний размер)
Датчик SO2 0-30 ppm (средний размер)
Датчик SO2 0-100 ppm (средний размер)
АТХ-612 Портативный газоанализатор (от двух до четырех анализируемых газов: горючие газы (LEL или СНД О2,
H2S, СО)
АТХ-620 Портативный газоанализатор (от двух до четырех анализируемых газов: горючие газы (LEL или СНД О2,
один или два из перечня: H2S, Cl2, NO2, СО, SO2)
Дополнительные устройства к газоанализаторам АТХ-612 и 620
Зонд из нержавеющей стали
Внутренняя память, включая программное обеспечение и кабель
Устройство внешней сигнализации 103 дБ
LTX	Портативный газоанализатор (от одного до трех анализируемых газов: горючие газы (LEL или СН4), О2,
один из перечня: СО, NH3, H2S, NO, NO2, SO2, Cl2, C1O2, HCN, HC1)
Дополнительные устройства к газоанализатору LTX
Ручной насос
Электрический насос SP402
Устройство внешней звуковой сигнализации 103 децибел
Обучающий видеофильм (на кассете)
ITX	Портативный многокомпонентный газоанализатор. От одного до шести анализируемых компонентов: LEL
или СН4, О2, до четырех из перечня: СО, Н2, H2S, NO, Cl2, NO2, SO2, HCN, HC1, NH3, C1O2, PH3, O3.
Дополнительные устройства к газоанализатору ITX
Сенсор О2
Сенсор LEL (горючие газы)
Сенсор СО
Сенсор NO
Сенсор H2S
Сенсор SO2
Сенсор NH3
Сенсор С12
Сенсор NO2
Сенсор CLO2
-467-
PASSPORT
FiveStar
Multiwam II
BP
Сенсор PH3
Сенсор O3
Сенсор CO (с компенсацией по водороду)
Сенсор НС1
Сенсор Н2
Сенсор HCN
Зарядное устройство
Ручной насос
Электрический насос
Зонд (трубка уретановая)
Зарядное устройство с блоком внутренней памяти
Многоканальный газоанализатор, от 1 до 5 каналов (на выбор), взрывозащищенный, диффузионный,
определяемые компоненты: взрывоопасные газы и пары, О2, СО, H2S, SO2, NO, NO2, PH3 (базовый блок без
сенсоров)
Сенсоры и дополнительные устройства к Passport FiveStar
Сенсор EX (взрывоопасные газы и пары) для PASSPORT FiveStar
Сенсор Ох (кислород) для PASSPORT FiveStar
Сенсор СО для PASSPORT FiveStar
Сенсор H2S для PASSPORT FiveStar
Сенсор SO2 для PASSPORT FiveStar
Сенсор NO для PASSPORT FiveStar
Сенсор NO2 для PASSPORT FiveStar
Сенсор PH3 для PASSPORT FiveStar
Пробоотборный шланг, тефлон, 1,5 м
Пробоотборный шланг, тефлон, 3 м
Пробоотборный шланг, тефлон, 5 м
Ручная пробоотборная система со шлангом 1,5 м
Телескопический пробоотборник, 0,85 м
Телескопический пробоотборник, 1,1м
Телескопический пробоотборник, 1,5 м
Зарядная станция для PASSPORT FiveStar
Питание зарядной станции для PASSPORT FiveStar
Электрический подсоединяемый насос для PASSPORT FiveStar
Кожаный футляр для PASSPORT FiveStar без насоса
Кожаный футляр для PASSPORT FiveStar с насосом
Шланг из тефлона 1,5 м для PASSPORT FiveStar
Пробоотборный зонд с противопылевым фильтром для PASSPORT FiveStar
Запасные противопылевые фильтры для зонда для PASSPORT FiveStar (10 шт.)
Адаптер для калибровки для PASSPORT FiveStar
Программное обеспечение для считывания результатов измерений к прибору PASSPORT FiveStar
Запасной NiCd аккумулятор для PASSPORT FiveStar
Поверка PASSPORT FiveStar
Многоканальный газоанализатор с насосом (аналитический блок без сенсоров), места для установки 1
каталитического (CAT) Ex сенсора и трех электрохимических сенсоров, программное обеспечение на
-468-
русском языке, питание от NiCd аккумулятора
Multiwam II Многоканальный газоанализатор без насоса (аналитический блок без сенсоров), места для установки 1
BED	каталитического (CAT) Ex сенсора и трех электрохимических сенсоров, программное обеспечение на
русском языке, память, питание от NiCd аккумулятора
Multiwam II Многоканальный газоанализатор без насоса (аналитический блок без сенсоров), места для установки 1
SD	инфракрасного (IR), 1 каталитического (CAT) Ex сенсора и трех электрохимических сенсоров, программное
обеспечение на русском языке, питание от NiCd аккумулятора
Multiwam II Многоканальный газоанализатор с насосом (аналитический блок без сенсоров), места для установки 1
SP	инфракрасного (IR), 1 каталитического (CAT) Ex сенсора и трех электрохимических сенсоров, программное
обеспечение на русском языке, питание от NiCd аккумулятора
Multiwam II Многоканальный газоанализатор без насоса (аналитический блок без сенсоров), места для установки 1
SED	инфракрасного (IR), 1 каталитического (CAT) Ex сенсора и трех электрохимических сенсоров, программное
обеспечение на русском языке, память, питание от NiCd аккумулятора
Multiwam II Многоканальный газоанализатор с насосом (аналитический блок без сенсоров), места для установки 1
SEP	инфракрасного (IR), 1 каталитического (CAT) Ex сенсора и трех электрохимических сенсоров, программное
обеспечение на русском языке, память, питание от NiCd аккумулятора
7.	Перечень приборов, выпускаемых в России на различные газы, входящие в состав воздуха
рабочей зоны
Азот (Nz)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (3)
АГ-0012 газоанализатор азота в гелии (0-20/0-40/60-100/80-100% об.) стационарный
термокондуктометрический
ГАММА-100 газоанализатор азота в гелии (0-20/0-40/0-60/60-100/80-100 % об.) стационарный
термокондуктометрический
СВЕТ газоанализатор азота в аргоне (0-10 ррм) стационарный спектрофотометрический
Приборы безопасности
Переносные (1)
АГХ газоанализатор переносной О2 (0,3-4,0; 4-40; 40-95; 97,3-99,8 % об.) или N2 (96,0-99,7; 60-96; 5-60; 0,2-
2,7 % об.) в кислородноазотных газовых смесях методом поглощения кислорода медью
Азота диоксид (NO2)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (1)
АНКАТ-410 газоанализатор промышленных выбросов многокомпонентный стационарный (до 6-ти
измерительных каналов из следующего набора: NO2 (0-140ррм), NO (0-200ррм, 0-2000ррм, 0-0,4%об.), О2
(0-21%об.), СО (0-200ррм, 0-2000ррм, 0-4000ррм, 0-0,5%об.), SO2 (0-200ррм)
Приборы безопасности
Стационарные (5)
WPD/ECL датчики газоаналитические стационарные с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА со
сменными электрохимическими сенсорами СО, Cl2, NH3, Н2, H2S, SO2, NO, NO2; применяются совместно с
блоками управления типов WPDIN2, WPDIN4, LINEAR и другими
ДАХ-М датчики-газоанализаторы электрохимические стационарные
ДАХ-М-(01 ,02,03,04,05.0б^-МО?- 10 датчики-газоанализаторы электрохимические стационарные (0-10 мг/м3),
взрывозащищенное исполнение, наличие цифрового индикатора и HART-протокола, напряжение питания
от 10 до 24В или от 10 до 32В, степень защиты IP54 или IP6
СФГ-М газоанализатор стационарный
DCCA-NCb/N исп.БС газоанализатор стационарный диоксида азота (0-30 мг/м3), N выносных датчиков NO2
(N не более 16), электрохимический
Переносные (11)
АНКАТ-7664М-04 газоанализатор двухкомпонентный (Ех+О2) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-05 газоанализатор двухкомпонентный (CO+NO2) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-08 газоанализатор двухкомпонентный (SO2+NO2) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-09 газоанализатор трехкомпонентный (CO+SO2+NO2) переносной электрохимический
ИФГ-М газоанализатор переносной
КОЛИОН-1В-04 двухдетекторный переносной газоанализатор диоксида азота (0-10 мг/м3), а также паров
углеводородов нефти, бензина, керосина, дизельного топлива, органических растворителей (сольвент, уайт-
спирит, ацетон), алифатических, ароматических и непредельных угле
-469-
ОКА-92МТ газоанализатор переносной электрохимический трех- или четырехкомпонентный (Ex + О2 + 1
или 2 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-92Т газоанализатор переносной электрохимический двух, -трех- или четырехкомпонентный (О2 +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
OKA-МТ газоанализатор переносной электрохимический двух-, трех- или четырехкомпонентный (Ех +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-Т газоанализатор переносной электрохимический одно-, двух-, трех- или четырехкомпонентный (из
набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
CEAH-NO? переносной однокомпонентный газоанализатор диоксида азота (0-10 мг/м3), встроенный датчик,
электрохимический
Азота оксид (NO)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (2)
АНКАТ-410 газоанализатор промышленных выбросов многокомпонентный стационарный (до 6-ти
измерительных каналов из следующего набора: NO (0-200ррм, 0-2000ррм, 0-0,4%об.), О2 (0-21%об.), СО (0-
200ррм, 0-2000ррм, 0-4000ррм, 0-0,5%об.), NO2 (0-140ррм), SO2 (0-200ррм)
ГАММА-100 газоанализатор оксида азота (0-1 или 0-2 г/м3) стационарный инфракрасный оптико-
акустический
Переносные (2)
АНКАТ-310-02 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX в дымовых газах, без пробоотборника
АНКАТ-310-03 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника
Изделия, снятые с производства
Переносные (2)
ГИАМ-310-02-2 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+NO2 в дымовых газах, без
пробоотборника
ГИАМ-310-02-3 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника, с блоком пробоподготовки
Аргон (Аг)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (1)
АГ-0012 газоанализатор аргона в водороде (97-100% об.) стационарный
термокондуктометрический
Аэрозоли, взвешенные частицы
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (4)
ИКВЧ(с) измеритель концентрации взвешенных частиц оптико-абсорбционный стационарный
КИТОЙ-2 комплект аппаратуры для измерения параметров газопылевых потоков: температуры (0-500 °C),
влажности (0-100 %), скорости (4-35 м/с), объемного расхода (0,05-1500 м3/с) и запыленности (0,01-100 г/м3)
стационарный
КИТОЙ-М комплект аппаратуры для измерения параметров газопылевых потоков: динамического и
статического давлений (-20 ...+20 кПа), объемного расхода (0,05-1500 м3/с), температуры (-100 ...+200 °C, 0-
500 °C), скорости (4-35 м/с), запыленности (0,1-5 г/м3) стационарный
ПИКП-Т прибор контроля запыленности газовых потоков стационарный (0-3000 мг/м3), длина погружной
части 500, 750, 1000, 1250, 1500 мм, токовый выход 0-5 или 4-20 мА, трибоэлектрический
Приборы безопасности
Переносные (3)
ИКВЧ (п) измеритель концентрации взвешенных частиц переносной оптико-абсорбционный
ИКВЧ-ВЗ измеритель концентрации взвешенных частиц переносной оптико-абсорбционный
взрывозащищенный
СМОГ-1М дымомер микропроцессорный переносной
Ацетилен (С2Н2)
Приборы безопасности
Стационарные (1)
ДАК-С2Н2-30В (100В) датчики-газоанализаторы инфракрасные стационарные (0-30%об. или 0-100%об.),
взрывозащищенное исполнение, напряжение питания от 11 до 16 В, диапазон Гелий (Не)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (1)
АГ-0012 газоанализатор гелия в воздухе (0-5/0-10/90-100/95-100 % об.) стационарный
термокондуктометрический
-470-
Кислород (О2)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (28)
АГ-0011 газоанализатор кислорода в азоте, аргоне, воздухе и других газовых смесях (0-1/0-2/0-5/0-10/0-21/0-
30/15-30/0-50/0-80/0-100/50-100/80-100/90-100/95-100 % об.) стационарный, термомагнитный
АДГ-210 газоанализатор кислорода (1-10% и 1-23%) в отходящих дымовых газах процессов горения,
стационарный, погружной датчик 652 мм
АКВТ-01,-02,-03 газоанализатор кислорода и оксида углерода в уходящих газах стационарный (О2 (0-25
%об.), СО (0-1000 ррм) - для АКВТ-03), взрывозащищенное или невзрывозащищеннное исполнения,
токовый выход 0-5 или 4-20мА, выход на ПЭВМ, длина погружной части
АКПМ-01Г газоанализатор кислорода (0-100 % об.) в различных газовых средах, в т.ч. взрывоопасных,
стационарный амперометрический
АКПМ-01ГД газоанализатор кислорода (0,001-100 % об.) в отходящих дымовых газах, стационарный
амперометрический, комплектуется устройством подготовки пробы УШ П-02
АКПМ-ПГ газоанализатор кислорода (0-100 % об.) в различных газовых средах, стационарный
амперометрический взрывозащищенный
АМЕТИСТ газоанализатор кислорода в водороде и смесях водорода с другими газами (0-5, 0-10, 0-50, 0-100
ррм), стационарный, взрывозащищенный
АНКАТ-410 газоанализатор промышленных выбросов многокомпонентный стационарный (до 6-ти
измерительных каналов из следующего набора: О2 (0-21 %об.), СО (0-200 ррм, 0-2000 ррм, 0-4000 ррм, 0-0,5
%об.), NO (0-200 ррм, 0-2000 ррм, 0-0,4 %об.), NO2 (0-140 ррм), SO2 (0-200 ррм)
АНКАТ-500 газоанализатор кислорода стационарный
ГАММА-100 газоанализатор кислорода в азоте или аргоне (0-1.. .80-100 % об.) стационарный
термомагнитный
ГАММА-100 газоанализатор кислорода в азоте или аргоне (90-100/95-100/98-100 % об.) стационарный
термомагнитный
ГАММА-100 газоанализатор кислорода в гелии или водороде (0-1/0-2/0-3 % об.) стационарный
термокондуктометрический
ГАММА-100 газоанализатор кислорода в дымовых газах (0-1.. .0-50 % об.) стационарный термомагнитный
ГИАПИНТ газоанализатор кислорода (80-100, 98-100 % об.) в азоте или аргоне стационарный,
твердоэлектролитная ячейка
ГЛ-5108 газоанализатор микроконцентраций кислорода электрохимический стационарный
ГТВ-1101ВЗ газоанализатор кислорода в водороде (0-1 /0-2/0-3% об.) стационарный
термокондуктометрический взрывозащищенный двухканальный
ГТВ-1101ВЗ газоанализатор кислорода в водороде (0-1/0-2/0-3% об.) стационарный
термокондуктометрический взрывозащищенный одноканальный
ГТВ-1101ВЗ газоанализатор кислорода в водороде (0-1/0-2/0-3% об.) стационарный
термокондуктометрический взрывозащищенный трехканальный
ГТВ-1101ВЗ газоанализатор кислорода в водороде (0-1/0-2/0-3% об.) стационарный
термокондуктометрический взрывозащищенный четырехканальный
ГТМ-5101ВЗ газоанализатор кислорода в аргоне (0-2% об.), азоте (0-5/0-10/0-30/0-50/15-30% об.), дымовых
газах (0-2/0-5/0-10% об.) или воздухе (0-21/0-30% об.) термомагнитный стационарный взрывозащищенный
ГТХ-1М-21 газоанализатор кислорода в водороде (0-1% об.) в электролизных установках термохимический
стационарный
ОНИКС многофункциональный анализатор кислорода, водорода и влаги в инертных газах и азоте,
стационарный, регистрирующий
ОПТИМА газоанализатор кислорода (0-21% об.) в отходящих газах газовых котельных, стационарный
электрохимический
ОПТИМА система контроля отходящих газов котельных (0-30% 02, 0-1000 ppm или 0-22000 ppm СО, 0-
1000 ppm NO, 0-22000 ppm СН4) стационарная
ФЛЮОРИТ-Ц газоанализатор кислорода в инертных газах и азоте (0,000001-0,0001 / 0,00001-0,001 / 0,0001-
0,01 / 0,001-0,1 / 0,01-1 / 0,1-10 / 1-100 % об.) стационарный, твердоэлектролитная ячейка
ЭКОН газоанализатор кислорода (0,1-2,5; 0,1-5,0; 0,1-20,0; 0,1-25,0; 0,1-100 % об.) в отходящих дымовых
газах процессов горения, стационарный, погружной датчик 660, 1120, 1600 или 2300 мм
Переносные (8)
АКПМ-02Г газоанализатор кислорода (0-100% об.) в различных газовых средах, в т.ч. взрывоопасных,
переносной амперометрический
АКПМ-02ГМ газоанализатор кислорода (0-100% об.) в различных газовых средах, в т.ч. взрывоопасных,
переносной амперометрический, встроенный микропроцессор
АКПМ-12Г газоанализатор кислорода (0-100% об.) в различных газовых средах, переносной
амперометрический взрывозащищенный
АНКАТ-310-01 газоанализатор переносной О2+СО+СО2 в дымовых газах, без пробоотборника
АНКАТ-310-02 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX в дымовых газах, без пробоотборника
-471 -
АНКАТ-310-03 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника
АНКАТ-7645-01 анализатор кислорода (0-20 мг/л) в сточных и поверхостных водах электрохимический
переносной
АНКАТ-7645-02 анализатор кислорода (0-20 мг/л) в воде лабораторный электрохимический переносной
(БПК-тестер)
Приборы безопасности
Стационарные (6)
ДАМ датчики-газоанализаторы термомагнитные стационарные кислорода в воздухе (0-21%об., 0-30%об.),
кислорода в ацетилене (0-10%), кислорода в аргоне (0-2%об.), кислорода в азоте (0-5%об., 0-10%об., 0-
30%об., 0-50%об., 15-30%об.), кислорода в дымовом газе (0-2%об., 0-5%
ДАМ-02-30 (-ЗОН) датчик-газоанализатор кислорода термомагнитный стационарный, 0-30% об.,
используется с блоком БПС21 или в системе СКАПО
ДАХ-М-(01,02,03,04,05,06)02-30 датчики-газоанализаторы электрохимические стационарные (0-30 %об.),
взрывозащищенное исполнение, наличие цифрового индикатора и HART-протокола, напряжение питания
от 10 до 24В или от 10 до 32В, степень защиты IP54 или IP65,
ДЭХ-1 датчик кислорода электрохимический стационарный, используется с блоками БПС-152, БПС-153,
БПС-154, БПС-155 сигнализатора ЩИТ-3
СВХ сигнализатор хлористого водорода (паров соляной кислоты) стационарный электрохимический,
пороги 5 и 25 мг/м3, со стрелочной индикацией
SCCA-Cb/N исп.БС газоанализатор стационарный кислорода (0-30% об.), N выносных датчиков 02 (N не
более 16), электрохимический
Переносные (17)
АГХ газоанализатор переносной О2 (0,3-4,0; 4-40; 40-95; 97,3-99,8 % об.) или N2 (96,0-99,7; 60-96; 5-60; 0,2-
2,7 % об.) в кислородноазотных газовых смесях методом поглощения кислорода медью
АНКАТ-7631М-О? газоанализатор кислорода (0-30% об.) электрохимический переносной
АНКАТ-7631М-О7-ВД газоанализатор кислорода (0-30% об.) электрохимический переносной с выносным
датчиком (кабель 10м)
АНКАТ-763IM-O7-P газоанализатор кислорода (0-15% об.) электрохимический переносной, Морской
Регистр
АНКАТ-7664М газоанализатор четырехкомпонентный (EX+O2+CO+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-01 газоанализатор трехкомпонентный (Ех+Ог+СО) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-02 газоанализатор двухкомпонентный (O2+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-04 газоанализатор двухкомпонентный (Ех+О2) переносной электрохимический
ГСБ-ЗМ-01 "Джин-газ" газосигнализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной электрохимический
ГСБ-ЗМ-02 "Джин-газ" газосигнализатор трехкомпонентный (Ех+О2) переносной электрохимический
ГСБ-ЗМ-05 "Джин-газ" газосигнализатор трехкомпонентный (Ех+Ог+СО) переносной электрохимический, с
ЖК-индикацией
М-02 газоанализатор трехкомпонентный (Ех+СЬ+СО) переносной индивидуальный, память, связь с ПК
ОКА-92 газоанализатор кислорода (0-30% об.) электрохимический переносной с выносным датчиком
(кабель 6 м)
ОКА-92М газоанализатор двухкомпонентный (Ех+О2) переносной электрохимический
ОКА-92МТ газоанализатор переносной электрохимический трех- или четырехкомпонентный (Ex + О2+ 1
или 2 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-92Т газоанализатор переносной электрохимический двух, -трех- или четырехкомпонентный (О2 +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
СЕАН-О2 переносной однокомпонентный газоанализатор кислорода (0-30% об.), встроенный датчик,
электрохимический
Изделия, снятые с производства
Переносные (7)
АНКАТ-7664 газоанализатор четырехкомпонентный (Ex+O2+CO+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7664-01 газоанализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной электрохимический
ГИАМ-31 газоанализатор переносной О2+СО+СО2+СН в выхлопных газах бензиновых двигателей
ГИАМ-310-02-1 газоанализатор переносной О2+СО+СО2 в дымовых газах, без пробоотборника
ГИАМ-310-02-2 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NO2+NOX в дымовых газах, без
пробоотборника
ГИАМ-310-02-3 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника, с блоком пробоподготовки
СГГ-4М-4 сигнализатор довзрывоопасных концентраций газов и паров, а также недостатка кислорода в
ограниченных объемах, переносной
Углерода диоксид (СО2)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (3)
-472-
АНКАТ-410 газоанализатор промышленных выбросов многокомпонентный стационарный (до 6-ти
измерительных каналов из следующего набора: СО2 (0-30 %об.), О2 (0-21 %об.), СО (0-200 ррм, 0-2000 ррм,
0-4000 ррм, 0-0,5 %об.), NO (0-200 ррм, 0-2000 ррм, 0-0,4 %об.), NO2 (0-200 ррм).
ГАММА-100 газоанализатор диоксида углерода (0-100 ррм.. .0-100 % об.) стационарный инфракрасный
оптико-акустический
ГАММА-100 газоанализатор диоксида углерода в азоте (0-30/0-50/40-100/90-100 % об.) стационарный
термокондуктометрический
Переносные (3)
АНКАТ-310-01 газоанализатор переносной О2+СО+СО2 в дымовых газах, без пробоотборника
АНКАТ-310-02 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX в дымовых газах, без пробоотборника
АНКАТ-310-03 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника
Приборы безопасности
Стационарные (4)
ДАК-СО2-1 (-1В) датчик-газоанализатор диоксида углерода инфракрасный оптико-абсорбционный
стационарный, 0-1% об., используется с блоком БПС21 или в системе СКАЛО
ДАК-СО2-1 (В,Н) датчики-газоанализаторы инфракрасные стационарные (0-1,0%об.), взрывозащищенное
исполнение, напряжение питания от 11 до 16В, от 10 до 18В или от 18 до 36В, диапазон температур
окружающей среды от -40 С до +50 С, от +1 до +70 С.
ДАМ датчики-газоанализаторы диоксида углерода в азоте (0-10 %об., 0-20 %об, 0-40 %об., 30-50 %об., 40-
100 %об.), стационарные, взрывозащищенное исполнение, диапазон температур окружающей среды от +1 С
до +50 С, диффузионный или принудительный забор пробы,
ДЭХ-4 датчик диоксида углерода электрохимический стационарный, используется с блоками БПС-152,
БПС-153, БПС-154, БПС-155 сигнализатора ЩИТ-3
Переносные (9)
ГИАМ-ЗО2-О1ВЗ газоанализатор диоксида углерода (0-2 или 0-5 или 0-10% об.) оптико-абсорбционный
переносной взрывозащищенный низкотемпературный (-20...+40)
ГИАМ-302-02ВЗ газоанализатор диоксида углерода (0-2 или 0-5 или 0-10% об.) оптико-абсорбционный
переносной взрывозащищенный
ГИАМ-302-03 газоанализатор диоксида углерода (0-2 или 0-5 или 0-10% об.) оптико-абсорбционный
переносной низкотемпературный (-20...+40)
ГИАМ-302-04 газоанализатор диоксида углерода (0-2 или 0-5 или 0-10% об.) оптико-абсорбционный
переносной
ОКА-92МТ газоанализатор переносной электрохимический трех- или четырехкомпонентный (Ех+О2+ 1 или
2 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-92Т газоанализатор переносной электрохимический двух-, трех- или четырехкомпонентный (О2 +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
OKA-МТ газоанализатор переносной электрохимический двух-, трех- или четырехкомпонентный (Ех+ 1, 2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-Т газоанализатор переносной электрохимический одно-, двух-, трех- или четырехкомпонентный (из
набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СЩ, NH3, NO2, НС1)
Хоббит-Т-СО? газоанализатор диоксида углерода переносной, цифровая индикация, выносной (6 м)
электрохимический датчик
Изделия, снятые с производства
Переносные (4)
ГИАМ-31 газоанализатор переносной О2+СО+СО2+СН в выхлопных газах бензиновых двигателей
ГИАМ-310-02-1 газоанализатор переносной О2+СО+СО2 в дымовых газах, без пробоотборника
ГИАМ-310-02-2 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NO2+NOX в дымовых газах, без
пробоотборника
ГИАМ-310-02-3 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника, с блоком пробоподготовки
Углерода оксид (СО)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (5)
АКВТ-03 газоанализатор кислорода и оксида углерода в уходящих газах стационарный (О2 (0-25 %об.), СО
(0-1000 ррм)), невзрывозащищеннное исполнение, токовый выход 0-5 или 4-20мА, выход на ПЭВМ, длина
погружной части 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000мм
АНКАТ-410 газоанализатор промышленных выбросов многокомпонентный стационарный (до 6-ти
измерительных каналов из следующего набора: СО (0-200 ррм, 0-2000 ррм, 0-4000 ррм, 0-0,5 %об.), О2 (0-21
%об.), NO (0-200 ррм, 0-2000 ррм, 0-0,4 %об.), NO2 (0-140ррм), SO2 (0-200 ррм).
ГАММА-100 газоанализатор оксида углерода (0-200 ррм.. .0-100 % об.) стационарный инфракрасный
оптико-акустический
ГСБ-ЗМ-ОЗ-О1ОА сигнализатор оксида углерода (пороги 20 и 80 г/м3) в воздухе, стационарный
-473 -
ОПТИМА-3 газоанализатор кислорода (0,3-21% об.) и оксида углерода 0-1000 ррм в отходящих газах
газовых котельных, стационарный
Переносные (3)
АНКАТ-310-01 газоанализатор переносной О2+СО+СО2 в дымовых газах, без пробоотборника
АНКАТ-310-02 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX в дымовых газах, без пробоотборника
АНКАТ-310-03 газоанализатор переносной O24-CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника
Приборы безопасности
Стационарные (20)
WPD/ECL датчики газоаналитические стационарные с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА со
сменными электрохимическими сенсорами СО, Cl2, NH3, Н2, H2S, SO2, NO, NO2; применяются совместно с
блоками управления типов WPDIN2, WPDIN4, LINEAR и другими
WPD/MOS датчики газоаналитические стационарные с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА со
сменными электрохимическими сенсорами горючих газов или СО; применяются совместно с блоками
управления типов WPDIN2, WPDIN4, LINEAR и другими
ДАХ-М-(01,02,03,04,05,06)-СО-1500 датчики-газоанализаторы электрохимические стационарные (0-1500
мг/м3), взрывозащищенное исполнение, наличие цифрового индикатора и HART-протокола, напряжение
питания от 10 до 24 В или от 10 до 32 В, степень защиты IP54 или
ДАХ-М-(01,02,03,04,05,06)-С0-200 датчики-газоанализаторы электрохимические стационарные (0-200
мг/м3), взрывозащищенное исполнение, наличие цифрового индикатора и HART-протокола, напряжение
питания от 10 до 24В или от 10 до 32В, степень защиты IP54 или IP
ДАХ-М-(01,02,03,04,05,06)-С0-200 датчики-газоанализаторы электрохимические стационарные (0-200
мг/м3), взрывозащищенное исполнение, наличие цифрового индикатора и HART-протокола, напряжение
питания от 10 до 24В или от 10 до 32В, степень защиты IP54 или IP
ДАХ-СО датчик-газоанализатор оксида углерода электрохимический стационарный, 0-200 или 200-1500
мг/м3, используется с блоком БПС21 или в системе СКАЛО
ДЭХ-3 датчик оксида углерода электрохимический стационарный, используется с блоками БПС-152, БПС-
153, БПС-154, БПС-155 сигнализатора ЩИТ-3
Палладий-3 газоанализатор оксида углерода (0-50 мг/м3) стационарный электрохимический
Палладий-ЗМ-01 газоанализатор окиси углерода (0-50 мг/м3) электрохимический с обслуживаемой
электрохимической ячейкой стационарный
Палладий-ЗМ-02 газоанализатор окиси углерода (0-50 мг/м3) электрохимический с необслуживаемой
электрохимической ячейкой стационарный
СОУ-1 сигнализатор стационарный оксида углерода (СО) в воздухе котельных и др. помещений
СТГ-1-1Д10 (-1Д20) сигнализатор стационарный оксида углерода (пороги 20 и 100 мг/м3) и доврывоопасной
концентрации горючих газов и паров (один датчик, порог 10 (или 20) %НКПР)
СТГ-1 -2Д10 (-2Д20) сигнализатор стационарный оксида углерода (пороги 20 и 100 мг/м3) и доврывоопасной
концентрации горючих газов и паров (два датчика, порог 10 (или 20) %НКПР)
Хоббит-Т-СО сигнализатор стационарный оксида углерода (СО) в воздухе котельных и др. помещений, до
16-ти выносных датчиков
Хоббит-Т-СО сигнализатор стационарный оксида углерода (СО) в воздухе котельных и др. помещений,
одноканальный, без индикации
Хоббит-Т-СО-СН4 газоанализатор стационарный суммы горючих газов (по метану) и оксида углерода, до
16-ти выносных датчиков
ЭССА-СО исп.МБ газоанализатор оксида углерода (0-100 мг/м3) в воздухе рабочей зоны, стационарный,
одноканальный, электрохимический
3CCA-CO-CH4/N исп.МБ газоанализатор стационарный суммы горючих газов (по метану) (0-2,5% об.) и
оксида углерода (0-100 мг/м3), один встроенный датчик СО, один или два выносных датчика СН4
ЭССА-СО/N исп.БС газоанализатор стационарный оксида углерода (0-100 мг/м3), N выносных датчиков СО
(N не более 16), электрохимический
3CCA-CO/M-CH4/N исп.БС газоанализатор стационарный суммы горючих газов (по метану) (0-2,5% об.) и
оксида углерода (0-100 мг/м3), М выносных датчиков СО, N выносных датчика СН4 (M+N не более 16)
Переносные (17)
АНКАТ-7631М-СО (-СО-Р) газоанализатор оксида углерода (0-200 мг/м3) электрохимический переносной
(Морской Регистр)
АНКАТ-7664М газоанализатор четырехкомпонентный (Ex+O2+CO+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-01 газоанализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-05 газоанализатор двухкомпонентный (CO+NO2) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-06 газоанализатор двухкомпонентный (CO+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-07 газоанализатор двухкомпонентный (CO+SO2) переносной электрохимический
АНКАТ-7664М-09 газоанализатор трехкомпонентный (CO+SO2+NO2) переносной электрохимический
ГСБ-ЗМ-01 "Джин-газ" газосигнализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной электрохимический
ГСБ-ЗМ-05 "Джин-газ" газосигнализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной электрохимический, с
ЖК-индикацией
-474-
КОЛИОН-1В-02 двухдетекторный газоанализатор оксида углерода (0-300 мг/м3), а также паров
углеводородов нефти, бензина, керосина, дизельного топлива, органических растворителей (сольвент, уайт-
спирит, ацетон), алифатических, ароматических и непредельных углеводородов, хлоркенов (винилхлорид,
три- и тетрахлорэтилен), этанола, альдегидов и кетонов, сложных эфиров, этиленоксида, аминов,
меркаптанов, аммиака, сероводорода (0-2000 мг/м3), переносной, взрывозащищенный, фотоионизационный
по углеводородам, электрохимический по оксиду углерода.
М-02 газоанализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной индивидуальный, память, связь с ПК
ОКА-92МТ газоанализатор переносной электрохимический трех- или четырехкомпонентный (Ех+О2+ 1 или
2 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-92Т газоанализатор переносной электрохимический двух, -трех- или четырехкомпонентный (О2 +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
OKA-МТ газоанализатор переносной электрохимический двух-, трех- или четырехкомпонентный (Ех+ 1, 2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-Т газоанализатор переносной электрохимический одно-, двух-, трех- или четырехкомпонентный (из
набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СЩ, NH3, NO2, НС1)
СЕАН-СО переносной однокомпонентный газоанализатор оксида углерода (0-200 мг/м3), встроенный
датчик, электрохимический
Хоббит-Т-СО газоанализатор оксида углерода переносной, цифровая индикация, выносной (6 м)
электрохимический датчик
Изделия, снятые с производства
Переносные (10)
АНКАТ-7654-01 газоанализатор трехкомпонентный (CO+SO2+NO2) переносной электрохимический
АНКАТ-7654-04 газоанализатор двухкомпонентный (CO+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7654-05 газоанализатор трехкомпонентный (CO+SO2) переносной электрохимический
АНКАТ-7654-09 газоанализатор оксида углерода (0-50 мг/м3) переносной электрохимический
АНКАТ-7664 газоанализатор четырехкомпонентный (Ex+O2+CO+H2S) переносной электрохимический
АНКАТ-7664-01 газоанализатор трехкомпонентный (Ех+О2+СО) переносной электрохимический
ГИАМ-31 газоанализатор переносной О2+СО+СО2+СН в выхлопных газах бензиновых двигателей
ГИАМ-310-02-1 газоанализатор переносной О2+СО+СО2 в дымовых газах, без пробоотборника
ГИАМ-310-02-2 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NO2+NOX в дымовых газах, без
пробоотборника
ГИАМ-310-02-3 газоанализатор переносной O2+CO+CO2+NO+NOX+SO2 в дымовых газах, без
пробоотборника, с блоком пробоподготовки
Метан (СН4)
Приборы для контроля технологических процессов и промышленных выбросов
Стационарные (2)
АГ-0012 газоанализатор метана в воздухе (0-100% об.) стационарный термокондуктометрический
ГАММА-100 газоанализатор метана (0-500 ррм...0-100 % об.) стационарный инфракрасный оптико-
акустический
Приборы безопасности
Стационарные (6)
ДАК-СН4-100 (-100В) датчик-газоанализатор метана инфракрасный оптико-абсорбционный стационарный,
0-100% НКПР, используется с блоком БПС21 или в системе СКАПО
ДАК-СН4-100(В Д) датчики-газоанализаторы инфракрасные стационарные (0-100%НКПР),
взрывозащищенное исполнение, напряжение питания от 11 до 16 В, от 10 до 18 В или от 18 до 36 В,
диапазон температур окружающей среды от -40 С до +50 С, от +1 до +70 С
ДМС-01 датчик метана стационарный с термокаталитическим (0-5% об.) и термокондуктометрическим (5-
100% об.) чувствительными элементами
ДМС-02 датчик метана (0-2,5% об.) стационарный оптико-абсорбционного принципа действия
ДМС-03 датчик метана (0-5 и 5-100% об.) стационарный с самотестированием
ДМС-03Э датчик метана (0-60% НКПР) стационарный с самотестированием
Переносные (6)
АМТ-03 газоанализатор метана (0-100%) переносной
М-01 (исполнение 1) газоанализатор метана (0-2,5 % об.) переносной индивидуальный, память, связь с ПК
М-01 (исполнение 2) газоанализатор метана (0-100 % об.) переносной индивидуальный, память, связь с ПК
ОКА-92Т газоанализатор переносной электрохимический двух, -трех- или четырехкомпонентный (О2 +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, С12, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
OKA-МТ газоанализатор переносной электрохимический двух-, трех- или четырехкомпонентный (Ех +1,2
или 3 токсичных газа из набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1)
ОКА-Т газоанализатор переносной электрохимический одно-, двух-, трех- или четырехкомпонентный (из
набора: СО, СО2, H2S, SO2, Cl2, Н2, СН4, NH3, NO2, НС1
Данные взяты на сайте http://www.analytpribor.ru/index.php?mod=catalog&gasonly=3
-475-
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Технические Условия на кислородно-криптоновую смесь.
ОКП 2114 99
Группа ЛИ
УТВЕРЖДАЮ
отапов
г^о науке и производству
«Акела-Н»
Дыхательная газовая смесь
«КрипОксА»
Технические условия
Respiratory gas mixture «KripOksA»
Specifications
Инв. Ns подл. | Подпись и дата | Взамен инв. № | Инв. № дубл.Подпись и дата
ТУ 2114 - 028 - 39791733 - 2007
Дата введение в действие
СОГЛАСОВАНО
Главный водолазный врач ФМБА России
Зав.отделом барофизиологии и водолазной
медицины ГНЦ
Д.М.Н.
ООО «Акела-Н»
к.т.н./г? —
СОГЛАСОВАНО
Зав.лаборатории ООО «КсеМед»
А.В.Коробов
РАЗРАБОТАНО
Нач. научно-производственного отдела
.Б. Волокитин
Акела-Н»
____В.Н. Жданов
-------- к" гечникгекомУ
I федермыи* а м1..,р«лтии
Сходня 2bO7,XH"
i внесен в	Z
I зя№——---------------
Копировал
Формат А4
-476-
ТУ 2114 - 028- 39791733- 2007
Предисловие
I
s:
I
РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ООО «Акела-Н», предприятием-изготовителем
газов особой чистоты, газов медицинского назначения, лечебных и
дыхательных газовых смесей при участии сотрудников ГНЦ РФ - ИМБП РАН.
РАЗРАБОТЧИКИ:
От Акелы-Н : Потапов В.Н., Жданов В.Н., Филиппов В.М., Потапов А.В.,
Волокитин Л.Б., Козин В.Л.
От ИМБП: Павлов Б.Н., Амиров Р.Р., Демидион П.Ю., Павлов Н.В.,
Куссмауль А.Р., Тугушева М.П.
От ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ ИМБП РАН» Логунов А.Т.
1	ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ- 2007^01^15
2	ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
3.1.	Внесен в реестр Федерального Агентства ло техническому регулированию
и метрологии ФГУП «Стандартинформ»	«?.!...»	...2007г.
4.	В настоящих технических условиях реализованы нормы:
-	Закона Российской Федерации от 21.07.97 № 1161-ФЗ «О
промышленной безопасности опасных производственных объектов».
Федеральный закон.
-	Закона Российской Федерации от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О
техническом регулировании». Федеральный закон.
-	Требований ПБ 11-544-03 «Правил безопасности при производстве и
потреблении продуктов разделения воздуха».
-	Требований Правил водолазной службы Военно-Морского Флота РФ
ПВС ВМФ-2002 (часть II).
-	Требований Руководства по проведению глубоководных водолазных
спусков. РД 39.121.92, Минэнерго России, 1992.
-	Медико-технические и санитарные требования к глубоководным
водолазным комплексам, обеспечивающим спуски водолазов на глубину до
300 м (МТиГТ) Медбиоэкстрем, 2002.
5.	Настоящие технические условия не могут быть полностью или
частично распространены и тиражированы в любой форме без
согласования с предприятием-разработчиком ООО «Акела-Н».
a
s:
§
R;
'S
s:
CD
					ТУ 2114 - 028 - 39791733 - 2007			
								
Изм	Лист	№ докум.	Прдфисъ	Дата				
Разраб.		Жданов			'Дыхательная газовая смесь « КрипОксА» Технические условия	Лит	Лист	Листов
		Филиппов (		ал		I I	2	
Пров.		Волокитин г				ООО «Акела-Н»		
Н. контр.		Коробов						
Утв.		Потапов						
Копировал
Формат А4
-477 -
1.	Область применения
Настоящие технические условия распространяются на смеси газовые дыхательные «КрипОксА»,
предназначенные для использования в баллонах дыхательных аппаратов или стационарных (транспортных)
баллонах-хранилищах для дыхания с использованием дыхательных и наркозно-дыхательных аппаратов
различных типов, а также при глубоководных водолазных спусках методом кратковременных или длительных
погружений водолазами (дайверами), в качестве газовой среды барокамер, водолазных колоколов и других
подводных объектов, для дыхания в качестве тонизирующих дыхательных смесей с использованием
дыхательных аппаратов типа «Ингалит».
Дыхательные газовые смеси (ДГС) «КрипОксА» используются в виде газовых смесей из кислорода
газообразного медицинского с криптоном медицинским марки «КриМед»® или сжатым очищенным марки 50 и
соответствующими по качеству годными для дыхания по химическому составу и показателям загрязнения.
При заказе дыхательных газовых смесей «КрипОксА» на предприятии-изготовителе ООО «Акела-Н»
или ссылке на них в технической документации необходимо указывать, например:
Дыхательная газовая смесь (ДГС) «КрипОксА», гипероксическая 50 (или гипероксическая 40,
гипероксическая 30, или нормоксическая 20) по ТУ 2114 - 027 - 39791733 - 2007.
Показатели технического уровня, установленные настоящими техническими условиями, соответствуют
требованиям категории наивысшей качества.
о Торговое название ДГС: «КрипОксА»
о Химическая формула ДГС: «О2 + Кг»
о Атомная масса составляющих газовой смеси (по международным атомным весам 1987 г.)
Кислород Ог	Криптон Кг
32,0	
Идентификационный номер вещества (SI)-1956; Номер UN (сжатый ra3)-UN 1956.
Настоящие технические условия соответствуют основным положениям ГОСТ 2.114 и пригодны для целей
сертификации.
2.	Нормативные ссылки
В настоящих технических условиях использованы ссылки на следующую документацию:
№№	Наименование стандартов
ГОСТ 12.1.044-89	Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность веществ и материалов Номенклатура показателей и метопы их оппепепения
ГОСТ 12.1.005-88	ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76	ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.010-76	ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.018-93	ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования
ГОСТ 12.1.019-79	ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.021	ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 12.4.124-83	ССБТ. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования
ГОСТ 2.114-95	Единая система конструкторской документации. Технические условия
ГОСТ Р 15.013-94 ГОСТ 2.105-95	Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Основные положения. Общие требования к текстовым документам
ГОСТ Р 12.1.052-97	ССБТ. Информация о безопасности веществ и материалов. Паспорт безопасности
ГОСТ 949-73	Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр<19,6 МПа (200 кгс/см2). Технические условия
ГОСТ 2405-88	Манометры, вакууметры, моновакууметры, напоромеры, тягометры и тягонапоромеры. Общие технические условия
ГОСТ 5583-78 табл.1 показ. 1,2,4-7,9	Кислород газообразный медицинский. Технические условия
ГОСТ 6329-74	Газоанализатор ГХП-100. Технические условия
ГОСТ 14192-96	Маркировка грузов
ГОСТ 17433-80	Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности
-478-
ГОСТ 19433-88	Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 26460-85	Продукты разделения воздуха. Газы. Криопродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ТУ 9441-503-48019724-99	ГКМ-ОЗ-ИНСОВТ. Технические условия
ТУ 25-11 -1223-76	Газоанализатор ГК-1. Технические условия
ТУ 25-0512.056-81	Хроматограф автоматический ХТМ-761 Р. Технические условия
ТУ 25-0512.050-82.	Хроматограф автоматический ХТМ-73 ГЛ. Технические условия
ТУ 51- 940 -80 с изм. №№ 1-5,1990	Гелий газообразный (сжатый) очищенный. Технические условия
ТУ 4542-001-12695289-99	Таблички маркировочные самоклеющиеся. Технические условия
ОСТ 6-19-416-90	Липкая лента с логотипом одноцветная. Технические условия
ОСТ 26-04-312	Методы обезжиривания оборудования. Требования общие к технологическим процессам
3.	Технические требования
ДГС «КрипОксА» должна соответствовать требованиям настоящих технических условий и
технологическому регламенту производства дыхательных газовых смесей №№ ПТР 002-2007 от 15.01.2007г.,
утвержденному в установленном порядке на предприятии ООО «Акела-Н».
3.1	Основные свойства дыхательной газовой смеси «КрипОксА»
3.1.1 Газовые компоненты ДГС «КрипОксА» - кислород медицинский газообразный, криптон
газообразный медицинский «КриМед» - должны соответствовать требованиям соответствующих стандартов,
регламентов по их изготовлению и содержанию примесей в исходных газах.
3.1.2 В ДГС «КрипОксА» процентное содержание газообразных компонентов - кислорода и криптона
должно соответствовать нормам, указанным в таблице 1.
Таблица 1. Содержание газовых компонентов в ДГС«КрипОксА»
ДГС Торговое название	Процентный состав ДГС, %	
	Кислород медицинский газообразный	Криптон медицинский газообразный «КриМед»
Нормоксическая 20	20 ± 2,0	остальное
Гипероксическая 30	30 ±2,0	остальное
Гипероксическая 40	40 ± 2,0	остальное
Гипероксическая 50	50 ± 2,0	остальное
3.1.3. Основные примеси в ДГС «КрипОксА» должны соответствовать нормам для исходных газовых
компонентов (кислород медицинский газообразный, криптон газообразного марки «КриМед»), но быть не
более значений, которые приведены в таблице 2.
Таблица 2. Предельно допустимые примеси ДГС «КрипОксА»
Наименование основных примесей	Доля примесей		
	%	мг/м3	МГ/Л
Диоксид углерода СО2	0,05		
Оксид углерода СО	0,0016	20	0,02
Оксиды азота NxOy	0,0002	5	0,005
Предельные углеводороды (в пересчете на углерод)		100	0,1
Водяного пара в ДГС при давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) и температуре 20°С	0,009	2-4 -(52-55)	
3.2	Проверка на подлинность
ДГС «КрипОксА» должна выдерживать проверку на подлинность в соответствии с п.7.3. Ответственным за
качество ДГС «КрипОксА» является предприятие-изготовитель ООО «Акела-Н».
-479-
3.3	Требования к сырью
Для получения ДГС «КрипОксА» в качестве исходных газовых компонентов используются:
3.3.1 Кислород газообразный медицинский по ГОСТ 5583, получаемый из атмосферного воздуха
способом низкотемпературной ректификации.
3.3.2 Кислород жидкий медицинский по ГОСТ 6331, получаемый из атмосферного воздуха способом
низкотемпературной ректификации и газифицированный перед приготовлением ДГС.
3.3.3 Криптон газообразный медицинский по ТУ 2114-005-39791733-2002.
3.3.4 Криптон газообразный особой чистоты по ТУ 2114-003-39791733-2002, получаемый из смеси тяжелых
газов по ГОСТ 10218 из атмосферного воздуха.
3.3.5 Входной контроль исходных газовых компонентов ДГС «КрипОксА» перед смешиванием
проводится на соответствие техническим условиям или ГОСТам по сертификатам или паспортам предприятий-
изготовителей или, в ряде случаев, непосредственно хроматографическим или калориметрическим способом в
сертифицированной лаборатории предприятия ООО «КриМед».
3.3.6 В случае несоответствия требований НТД и паспорта (сертификата) изготовителя газов по примесям
исходных газов (табл.2), хотя бы по одному показателю, баллон с исходными газовыми компонентами
отбраковывается - газ отправляется на доочистку до требуемых показателей или возвращается изготовителю.
3.3.7 ДГС «КрипОксА» изготавливаются на предприятии-изготовителе ООО «Акела-Н» на установке
производства газовых смесей (УПГС) газоразделительного комплекса ГРУ 3/2 методом парциальных давлений.
3.4	Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение ДГС «КрипОксА»
Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение ДГС - по ГОСТ 26460.
3.5	Требования к маркировке
3.5.1 Маркировка и окраска баллонов или моноблоков с ДГС «КрипОксА» должны соответствовать
требованиям Правил ПБ 03-576-03 Госгортехнадзора РФ.
3.5.2 Маркировка баллонов осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 949. На верхней
сферической части каждого металлического баллонадолжны быть выбиты отчетливо видные следующие данные:
товарный знак предприятия-изготовителя;
номер баллона;
фактическая масса порожнего баллона (кг): (для баллонов вместимостью до 12 л включительно - с
точностью до 0,1кг, свыше 12 до 55л включительно - с точностью до 0,2кг);
дата (месяц, год) изготовления и следующего освидетельствования; рабочее давление (Р), МПа (кгс/см2);
пробное гидравлическое давление (П), МПа (кгс/см2);
вместимость баллонов, л: для баллонов вместимостью до 12л включительно - номинальная; для баллонов
вместимостью свыше 12 до 55 л включительно - фактическая с точностью до 0,3л;
клеймо ОТК предприятия-изготовителя круглой формы диаметром 10мм.
Высота знаков на баллонах должна быть не менее 6 мм. Масса баллонов, указывается с учетом массы
нанесенной краски, кольца для колпака и башмака, но без массы вентиля и колпака.
3.6	Окраска баллонов и моноблоков для ДГС «КрипОксА»
3.6.1 Окраска баллонов для ДГС по цветовому коду должна быть по табл.З.
Таблица 3. Цветовые коды баллонов и моноблоков с ДГС.
ДГС	Цвет балло- нов	Цвет и количество сигнальных полос	Цвет надписи на баллоне	Надпись на баллоне или самоклеющей этикетке
Нормоксическая 20	серый.	Голубая, одна широкая полоса (на полосе цифрой указано содержание кислорода 20)	белый	КрипОксА 20, газ сжатый
Гипероксическая 30	серый	Голубая, одна широкая полоса (на полосе цифрой указано содержание кислорода 30)	белый	КрипОксА 30, газ сжатый
Гипероксическая 40	серый	Голубая, одна широкая полоса (на полосе цифрой указано содержание кислорода 40)	белый	КрипОксА 40, газ сжатый
Гипероксическая 50	серый	Голубая, одна широкая полоса (на полосе цифрой указано содержание кислорода 50)	белый	КрипОксА 50, газ сжатый
-480-
3.6.2 Скругленная часть баллонов, предназначенных для заполнения ДГС, должна быть окрашена в
белый цвет для идентификации.
3.6.3 Окраска баллонов и надписи на них могут производиться масляными, эмалевыми красками или
нитрокрасками. Надписи на баллонах наносят по окружности на длину не менее 1/3 окружности, а полосы - по
всей окружности, причем высота букв на баллонах емкостью более 12 л должна быть 60 мм, а ширина полосы 25
- 45 мм. Размеры надписей и полос на баллонах емкостью до 12 л должны определяться в зависимости от
величины боковой поверхности баллонов. Допускается выполнять надписи и полосы по таблице 3
самоклеющимися полосами по ТУ 4542-001-12695289-99 или липкой ленты по ОСТ 6-19-416-90.
3.7	Маркировка баллонов с ДГС
3.7.1 Маркировка баллонов с ДГС производится табличками (этикетками) маркировочными
самоклеющимися по ТУ 4542-001-12695289-99 на сферической части у горловины каждого баллона, с указанием
на них названия ДГС, адреса предприятия - изготовителя, знака опасности, разработанными и утвержденными в
установленном порядке на предприятии ООО «Акела-Н», приведенными в Приложение 1.
3.7.2 Транспортная маркировка автотранспорта с баллонами с ДГС - по ГОСТ 14192 с нанесением на
маркировочный ярлык манипуляционного знака «Беречь от нагрева», знаков опасности на транспортном средстве
по ГОСТ 19433, класс опасности 2, подкласс 2.1, классификационный шифр 2111, код ООН 1956, номер чертежа
знака опасности - 2 для транспортных средств.
3.8	Требования к упаковке
3.8.1 ДГС наполняют специально подготовленные баллоны вместимостью до 10дм3 российского
производства по ГОСТ 949 или сертифицированными импортными баллонами, рассчитанными на рабочее
давление (14,7 + 0,5)МПа [(150 + 5) кгс/см2] или (19,8 + 1,0) МПа [(200 + 10) кгс/см2] с запорными вентилями,
обеспечивающих сохранность ДГС в течение гарантийного срока хранения.
3.8.2 Баллоны, предназначенные для заполнения ДГС, которые содержат более 23,5% кислорода,
должны быть соответствующим образом обезжирены, проверены и сохранены в надлежащем состоянии для
кислородного применения в строгом соответствии стандартами и требованиями ОСТ 26-04-312.
3.8.3 Баллоны должны снабжаться кислородо-совместимыми вентилями и другой запорной арматурой и
комплектующими.
3.9	Перечень документов, вкладываемых в тару при упаковке
3.9.1 Баллоны с ДГС сопровождаются паспортом качества, который наклеивается или вкладывается под
колпак баллона и сопроводительными документами предприятия ООО «Акела-Н», а также сертификатом
соответствия настоящим техническим условиям, выданном в установленном порядке.
3.9.2 Паспорт качества на ДГС должен содержать название предприятия-изготовителя, название ДГС,
номер баллона, дату изготовления, объем в литрах и массу в кг, содержащегося в баллоне газа (нетто и брутто),
дату очередного освидетельствования баллона, срок годности ДГС, подпись ответственного лица или штамп
ОТК. Паспорт размером 80x130мм допускается изготавливать на самоклеющейся пленке по ТУ 4542-01-
12695289-99, бумаге писчей по ГОСТ 7625, картоне коробочном по ГОСТ 7933. Образец паспорта качества и
маркировочной этикетки на баллон, разработанные и утвержденные в установленном порядке на предприятии
ООО «Акела-Н», приведены в Приложении А.
4.	Требования безопасности
4.1	ДГС не токсична, не взрывоопасна, не горюча.
4.2	Информация о безопасности применения, хранения, транспортирования, утилизации, удаления
веществ и материалов по ГОСТ Р 12.1.052 в соответствии с Паспортом безопасности, разработанная и
утвержденная в установленном порядке на предприятии ООО «Акела-Н», приведена в Приложение Б.
4.3	Условия производства и потребления ДГС должны соответствовать Правилам безопасности при
производстве и потреблении продуктов разделения воздуха ПБ 11-544-03 Госгортехнадзора РФ.
4.4	При производстве ДГС необходимо выполнять меры безопасности в участке получения дыхательных
газовых смесей ООО «Акела-Н» и Инструкции по эксплуатации, хранению, транспортировке и учёту переносных
баллонов с газами и газовыми смесями и порожними баллонами, разработанными на предприятии ООО «Акела-
Н».
4.5	При эксплуатации газовых баллонов с ДГС и ее потреблении необходимо соблюдать требования
Правил ПБ 03-576-03 Госгортехнадзора РФ.
4.6	ДГС не представляет опасность для жизни человека и при высоких концентрациях в воздухе не
вызывает удушья и кислородной недостаточности. Однако при получении или смешивании ДГС необходимо
контролировать содержание кислорода в воздухе помещений.
4.7	Накопление кислорода в воздухе помещений создает опасность возникновения пожаров. Кислород
тяжелее воздуха. При утечке газообразного кислорода из-за негерметичности баллонов, соединений
оборудования и трубопроводов он может накапливаться в низких местах, траншеях и т.п.
-481 -
4.8	В помещениях, где возможно увеличение объемной доли кислорода, должно быть ограничено
пребывание людей и не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы. Эти помещения должны быть
оборудованы средствам контроля воздушной среды и вытяжной вентиляцией для проветривания. После
пребывания в среде, обогащенной кислородом, не разрешается курить, использовать открытый огонь и
приближаться к огню. Одежда должна быть проветрена в течение 30 мин. Разрешается начинать работы только
после снижения объемной доли кислорода во внутренних объемах оборудование не выше 23,5 %.
4.9	Работники, занятые на работах, связанных с обслуживанием сосудов под давлением, должны проходить
предварительные, при поступлении на работу, и периодические медицинские осмотры, в соответствии с
приказом Минздрава РФ от 14.03.1996г. «О порядке проведения предварительных и периодических медицинских
осмотров работников и медицинских регламентах допуска к профессии».
4.8	Системы вентиляции должны обеспечивать допустимые параметры микроклимата для холодного и
теплого периодов года в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.4.548-96.
4.9	Производственные помещения участка получения ДГС должны быть оборудованы общеобменной
приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением по ГОСТ 12.4.021.
4.10	Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны участка получения ДГС по
ГОСТ 12.1.005.
4.11	Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны получения ДГС не должно превышать
технические нормативы согласно ГН 2.2.5.686.
4.12	Взрывобезопасность производственных процессов, включая транспортирование и хранение - по ГОСТ
12.1.010.
4.13	Пожарная безопасность процессов производства, переработки, транспортирования и хранения - по
ГОСТ12.1.004.
4.14	Электробезопасность производственных процессов - по ГОСТ 12.1.019.
4.15	Пожаровзрывобезопасность статического электричества - по ГОСТ 12.1.018.
4.16	Средства защиты от статического электричества, - по ГОСТ 12.4.124.
5.	Требования охраны окружающей среды
ДГС не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
6.	Правила приемки
6.1	. ДГС принимают партиями. Партией считают любое количество однородного по своим показателям
качества продукта в одном баллоне, сопровождаемого одним паспортом качества на ДГС.
6.2	. Документ о качестве - паспорт качества на ДГС должен содержать:
-	наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;
-	обозначение технических условий;
-	наименование продукта «КрипОксА»;
-	тип ДГС - нормоксическая, или гипероксическая 30, 40, 50;
-	фактический процентный состав компонентов ДГС, через дробь;
-	дату изготовления;
-	номер баллона;
-	количество газа в баллоне (массу нетто, брутто) в кг;
-	объем ДГС, м3 или л (при 20°С и 101,3 кПа);
-	срок годности ДГС, в месяцах;
-	подпись ответственного лица или штамп ОТК.
6.3	Показатели качества продукта (таблица 1) и давление контролируют в каждом баллоне.
6.4	При получении неудовлетворительных результатов хотя бы по одному из показателей проводят
повторный анализ продукта. При получении неудовлетворительных результатов при повторном анализе партию
продукта бракуют.
6.5	Количество ДГС в баллоне определяют разностью при взвешивании баллона до и после наполнения с
погрешностью весов не более ±0,1% (не более 50гр. при полном баллоне).
6.6	Объём ДГС определяют как результат деления массы газовой смеси на его плотность при температуре
20 °C давлении 101,3 кПа (760 мм.рт.ст.).
6.7	Давление ДГС в баллоне измеряют манометром по ГОСТ 2405 класса точности не ниже 1,5, а
температуру ДГС принимают равной температуре окружающей среды, в которой он хранится.
7.	Методы контроля
Качество ДГС обеспечивается в лаборатории газового анализа предприятия ООО «КриМед».
-482-
7.1	Отбор проб
Пробу ДГС для анализа отбирают из баллона с помощью газоотборной трубки из коррозионно-стойкой
стали непосредственно в аппаратуру для анализа или в прибор для отбора и хранения проб газа по ГОСТ 18954,
посредством сильфонного, мембранного или регулирующего устройства и соединительной трубки из
нержавеющей стали.
7.2	Определение процентного содержания компонентов ДГС.
7.2.1 Процентное содержание исходных компонентов - кислорода и криптона в ДГС определяется с
помощью газоанализатора ГКМ-ОЗ-ИНСОВТ по ТУ 9441-503-48019724-99 (ИЮЕМ.944160.001 ТУ) или
аналогичных приборов с погрешностью ±1 об.% по кислороду и криптону. Допускается измерение процентного
содержания кислорода медицинского газообразного в ДГС с помощью газоанализатора ГК-1 по ТУ 25-11 -1223-
76 или ГХП-100 по ГОСТ 6329 и расчет криптона по п.7.2.2.
7.2.2. Остаточное процентное содержание криптона в ДГС в Х%, вычисляют расчетным путем по разности
между 100 и процентного содержания кислорода газообразного или второго компонента ДГС для КАГС по
формуле:
Х=100-Х1, где Xi - объемная доля кислорода или второго компонента ДГС для КАГС, %.
7.3	Определение объемной доли водяных паров
7.3.1 Объемную долю водяных паров определяют прямопоказывающим прибором типа ИВГ-1 с
пороговой чувствительностью не выше 0,5 ppm. Абсолютная погрешность прибора при измерении точки россы
не должна превышать ±2° С.
7.3.2 Порядок проведения измерений в соответствии с руководством по эксплуатации ТФ АП 2.844.013
РЭ.
7.4	Качественное определение запаха
7.4.1. Запах ДГС определяют органолептическим методом.
7.4.2 ДГС «КрипОксА» выпускаемая из баллона не должна иметь посторонних запахов.
7.5	Проверка на подлинность
7.5.1.	Проверка на подлинность ДГС и анализ объёмной доли примесей обеспечивается качеством
исходных компонентов газовой смеси - кислорода медицинского газообразного, гелия газообразного и
дополнительно на содержание примесей в ДГС не проверяется.
7.5.2.	В случае необходимости допускается одновременная проверка на подлинность ДГС и анализ
объёмной доли примесей с помощью газоанализаторов по хроматограмме путём сопоставления времени
удерживания, соответствующего основному пику на хроматограмме, со временем удерживания ДГС на
хроматограмме контрольной газовой смеси в соответствии с соответствующей газохроматографической
методикой, утвержденной в установленном порядке при допускаемом отклонении ± 5 %.
8.	Транспортирование и хранение
8.1	Эксплуатация, хранение и транспортирование баллонов с ДГС должны проводиться в соответствии с
требованиями инструкции, утвержденной в установленном порядке на предприятии ООО «Акела-Н».
8.2	Баллоны, наполненные ДГС, перевозятся всеми видами транспорта (автомобильным, авиационным,
железнодорожным, морским) в соответствии с требованиями
-	«Правил перевозки опасных грузов» по ГОСТ 19433, действующих на данном виде транспорта;
-	«Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ПБ 03-576-03
Госгортехнадзора РФ;
-	требованиями ГОСТ 26460, п.3.2, раздела «Транспортирование»;
-	требованиями ИКАО, Doc. 9284 AN/905 «Технические инструкции по безопасной перевозке опасных
грузов по воздуху».
8.3	Транспортирование баллонов с ДГС автомобильным транспортом должно отвечать требованиям
«Правил перевозки автомобильным транспортом инертных газов сжатых и жидких», утвержденных
Министерством промышленности РФ 14.04.97г. в соответствии с Паспортом безопасности по ГОСТ Р 12.1.052,
разработанным и утвержденным в установленном порядке на предприятии ООО «Акела-Н» и приведенным в
Приложение В.
8.4	Предприятия, занятые на перевозке баллонов с ДГС должны иметь лицензию на транспортирование
опасных грузов автомобильным транспортом, выданным в установленном порядке. Транспортирование баллонов
должно производиться в горизонтальном положении с прокладками между ними или на специальных поддонах,
а в вертикальном положении с обязательным ограждением от возможного падения. Все баллоны во время
транспортировке должны укладываться вентилями в одну сторону - в правую сторону по ходу движения
транспорта.
8.5	Транспортирование баллонов с ДГС железнодорожным транспортом должно отвечать требованиям
«Правил безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом, утвержденных
-483 -
Постановлением №50 от 16.08.1994г. Госгортехнадзора РФ и требованиям ГОСТ 26460, п.3.2, раздела
«Транспортирование».
8.6	Хранение баллонов с ДГС осуществляется по ГОСТ 26460, раздел 4 «Хранение».
8.7	Баллоны, наполненные ДГС, хранят в специальных складских помещениях или на открытых
площадках под навесом, защищающим баллоны от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей. При
разгрузке, погрузке, транспортировке, хранении баллонов с ДГС должны применяться меры, предотвращающие
падение, повреждение и загрязнение баллонов.
8.8	Условия хранения баллонов с ДГС должны соответствовать требованиям Правил Госгортехнадзора
РФ ПБ 03-576-03. При хранении в помещениях баллоны с ДГС должны находиться на расстоянии не менее 1м
от отопительных приборов, а от источников тепла с открытым огнем - не менее 5м.
8.9	Баллоны с ДГС должны храниться в вертикальном положении в случае запрессовки на них резиновых
колец и в горизонтальном положении на деревянных стеллажах. Для предотвращения падения баллоны должны
устанавливаться в контейнеры или ограждаться металлическими барьерами.
8.10	Допустимые отклонения давление ДГС в баллоне не должно превышать рабочее давление баллона
более чем на 10% при температуре окружающей среды 20°С, а именно:
- для номинального давления 9,8 ±0,5 МПа (100 ±5 кгс/см2).
8.11	Допустимые отклонения конечного давления ДГС в баллоне при всех температурах окружающей
среды не должны превышать указанные значения в табл.6.
Таблица 6 Зависимость конечного давления ДГС в баллоне от температуры
окружающей среды
Температура окружающей среды при наполнении баллонов, °C	Давление ДГС в баллоне при 20°С, МПа (кгс/см2)	
	14,7(150)	19,6(200)
-50	9,1 (93)	12,06(123)
-40	10,0(102)	13,2(135)
-30	10,9(111)	14,3(146)
-20	11,7(119)	15,5(158)
-10	12,45 (127)	16,6(169)
0	13,2(135)	17,55(179)
+10	14,0(143)	18,6(190)
+20	14,7(150)	19,6(200)
+30	15,4(157)	20,6(210)
+35	16,1(164)	21,6(220)
9.	Указания по эксплуатации, обслуживанию и ремонту баллонов с ДГС
Эксплуатация баллонов с ДГС допускается только в подразделениях, соответствующим требованиям
настоящих ТУ, правил Госгортехнадзора РФ ПБ 11-544-03, ПБ 03-576-03 и пожарной безопасности ППБО - 07 с
учетом Инструкции по технике безопасности при работе с жидким и газообразным кислородом (типовая) и
Инструкций по технике безопасности при работе с ДГС, разработанными и утвержденными в установленном
порядке.
9.1	В процессе эксплуатации следить за герметичностью баллонов с ДГС (ниппельных, фланцевых,
резьбовых и прочих соединений, сварных швов и т.п.), что проверяется путем смачивания мыльной эмульсией. В
случае возникновения пузырей необходимо немедленно обеспечить ремонтные работы. Регулярно проверять
состояние уплотнительных колец, уплотнительных поверхностей и манометров. В случае обнаружения утечек
или при показаниях приборов контроля содержания кислорода более 23,5 % об., все работы должны быть
прекращены, баллоны закрыты, помещения проветрены.
9.2	Баллоны, находящиеся в эксплуатации с ДГС, должны подвергаться периодическому
освидетельствованию не реже, чем через 5 лет.
9.3	Техническое освидетельствование, диагностику и ремонт баллонов с ДГС (пересадку башмаков и
-484-
колец для колпаков, замену вентилей и др.) допускается производить только предприятиям, имеющим
лицензию Госгортехнадзора на эти виды деятельности и зарегистрированное клеймо.
9.4	Баллоны должны быть защищены от прямого воздействия источников тепла и инфракрасного
излучения. Не допускается повышение температуры стенок баллонов с ДГС выше 60 °C (335 К). При пожаре
необходимо вывезти баллоны из зоны нагрева, если это невозможно - охлаждать баллоны струей воды.
9.5	Допустимое отклонение давления ДГС в баллоне не должно превышать рабочее давление баллона
более чем на 10% при температуре окружающей среды 20 °C для номинального давления 14,7 ± 0,5 МПа (150 ± 5
кгс/см2) для ДГС.
9.6	При эксплуатации баллонов с ДГС, находящуюся в них газовую смесь запрещается срабатывать
полностью. Остаточное давление ДГС в баллоне, предназначенных для повторного заполнения ДГС должно быть
не менее 0,5 МПа (5 кгс/см2). При остаточном давлении ДГС менее 1,0 МПа (10,0 кгс/см2) баллоны под
заполнение не принимаются без их предварительной подготовки.
9.7	Подготовленный под заполнение баллон с ДГС должен быть заполнен до рабочего давления,
указанного на них, но не менее 1,0 МПа (10,0 кгс/см2).
9.8	Контроль качества остаточной газовой смеси в баллоне осуществляют в соответствии с п.3.1.1 и 3.1.2.
9.9	Баллоны с ДГС, сжатым газом - сосуды под давлением 15-20 МПа (150-200 кгс/см2) требуют
осторожного обращения, не бросать, не нагревать, не оставлять на открытых площадках, так как при сильных
ударах и нагревании свыше 60 °C могут разорваться и травмировать окружающих.
9.10	Хранение, транспортирование и эксплуатация наполненных баллонов давление МГ (ЛГС) не должно
превышать допустимое отклонение максимального рабочего давления баллона (на который рассчитан баллон и
которое выбито на его поверхности предприятием-изготовителем) более чем на 10 % при всех температурах
окружающей среды, указанных значения в табл.7.
9.11	Запрещается наполнять баллоны, предназначенные для ДГС, другими газами (не соответствующими
маркировке баллона) и производить какие-либо операции, которые могут привести к загрязнению внутренней
поверхности баллона.
10.	Гарантии изготовителя
10.1	Изготовитель гарантирует соответствие ДГС требованиям настоящих технических условий при
соблюдении условий транспортирования и хранения.
10.2	Гарантийный срок хранения ДГС - 18 месяцев со дня изготовления при условии выполнения хранения
в нормальных условиях.
Приложение А. Маркировка баллонов и моноблоков с ДГС
Паспорт на баллон с ДГС
ООО «Акела-Н»	
141420, РФ, г.Сходня, Моск, обл., 1-й Мичуринский туп. Д.20 тел.: +7-498-691-0171, www.akela.ru	
Дыхательная газовая смесь КрипОксА нормоксическая по ТУ 2114 - 027 - 39791733 - 2007	
Дата изготовления	
Номер баллона	
Объем, л	
Масса нетто, кг	
Масса брутто, кг	
Дата очередного освидетельствования баллона	
Штамп ОТК или подпись отв. лица	
-485 -
Приложение Б. Паспорт безопасности ООО»Акела-Н» .
Паспорт безопасности
141420, РФ, г.Сходия, Моск, обл., 1-й Мичуринский туи. Д 20 тел.: +7-498-691-0171
Наименование груза	Класс опасности		Код экстренных мер (КЭМ)			№ по списку ООН
Дыхательная газовая смесь «КрипОксА»	2.1		234 определяет следующие, действия: применять 2- водяные струи, 3-распылен. воду,4-пену			Газовая смесь 1956
Физические свойства			Знаки опасности			
Температура кипения, иС		-				
Температура плавления, °C		-				
Плотность газовой смеси , кг/мл при давлении 101,3 кПа (760мм.рт.ст.) при20°С				1		
Плотность в жидком состоянии, кг\л-		-				
Растворимость в воде, мл\л		псзначительн				
Пожаро- взрывоопасность
Тем-ра вспышки,
(воспламенения). °C
Тем-ра самовостамепения, °C
Область воспламенсни
паров, %
Пределы
воспламенений. %
Не взрывоопасны, не пожароопасны
ПДК, мг\м
Опасность для человека
ЛД50, мг\кг (через кожу) ЛБ50, мл\м'
ЛД50, мг\кг (при попадании внуть)
Опасность для живых организмов нс представляют
Пути поступления в организм
Токсичное действие
Воздействие на кожу и слизистые оболочки
Прочие виды опасности
Экологическая опасность
При вдыхаппп
Не токсичны
Не оказывают
Не оказывают влияния па окружающ.среду
Рекомендуемые
Огнегасительные средства
При пожаре
Баллоны \ моноблоки с ДГС необходимо вывезти из зоны
пожара. Не допускать нагрева поверхности более 60"С. При
невозможности вывезти из зоны нагрева баллоны \ моноблоки
необходимо поливать водой.
При загорании
рпушснии ТС
риьлюбые
гнету ша щисЕ редства
огласнсКЭМ
Меры первой помощи
Запрещаемые
При вдыхании
При остановке дыхания
Органов дыхания
Не требуются
1	Не требуются
Индивидуальные средства защиты
| Применять кислородно-изолирующий или шланговый противогаз
Способы и средства защиты
Не требуются
-486-
Приложение В. Библиография
ПБ 11-544-03	Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха (утв.Постановлением №24 Госгортехнадзора РФ от 24.04.03)
ПБ 03-576-03	Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утв. Постановлением №91 Госгортехнадзора РФ от 11.06.03)
ППБ 01-03	Правила пожарной безопасности в Российской Федерации от 18.06.03г.
ПР 50.2.006-94	ГСП. Порядок проведения поверки средств измерений.
РД 15-73-94 с изм ПБИ 15-461(73)-02	Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом (утверждены 16.08.94 г. Госгортехнадзором РФ)
Без№	Правила перевозки автомобильным транспортом инертных газов и кислорода сжатых и жидких (утверждены 14.04.97 г. Министерством промышленности РФ)
СанПиН 2.2.4.548-96	Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
Приказ М3 РФ от 14.03.1996г.	О порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентах допуска к профессии.
ТОИР № 352	Типовая инструкция по технике безопасности при работе с жидким и газообразным кислородом
ГН 2.2.5.686-98	Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
ГН 2.2.5.1313-03 ГН 2.2.5.1314-03	Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
	Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Демчишин М.Д. Глубоководные водолазные спуски и их медицинское обеспечение (в 3-х томах).- М.: фирма «Слово», 2003-2005, т.З, 536с.
Ключевые слова: ДГС, КрипОксА, баллон, газы, смеси газовые, дыхательная газовая смесь, сжатый,
дыхательный, баллон, давление, расход, герметичность.
-487-
Приложение 10
Рекомендуемая комплектация и планировка подразделений для проведения баротарапии (кабинета
лечебных дыхательных газовых смесей, отделения баротерапии с барооперационной, водолазного
здравпункта).
I.	Кабинет лечебных дыхательных газовых смесей
1.	Требования к кабинету:
-	необходимая площадь 10-14 м2 на 1 пациента;
-	место отдыха между процедурами (предусматривает возможность потребления горячего фиточая и\или
кислородных коктейлей, кислородно-ксеноновых коктейлей);
-	умывальник, кондиционирование и вентиляция.
2.	Процедурное оборудование кабинета:
-	лежанка - 2 шт;
-	кресла пациента - 2 шт;
-	стол медперсонала, стулья - по 2 шт;
-	ПЭВМ для ведения медкарт, сбора и хранения информации;
-	компьютерный стол - 1шт;
-	платяной шкаф - 1 шт;
-	шкаф для ЗИПа дыхательной аппаратуры и приборов;
-	шкаф для медикаментов - 1 шт.
3.	Физиотерапевтическое оборудование кабинета:
-	переносной аппарат «Ингалит В2» (ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН) для проведения
гипертермической кислородно-гелиевой, кислородно-аргоно-гелиевой терапии;
-	стационарный аппарат «Ингалит» (ЗАО СКБ ЭО при ГНЦ РФ-ИМБП РАН) с замкнутой схемой дыхания
для проведения терапии с использованием всех видов лечебных дыхательных смесей;
-	ксеноновая наркозная приставка КНП-01 (ООО «Акела-Н») для проведения кислородно-ксеноновой
(криптоновой) терапии при отсутствии аппарата «Ингалит» с замкнутой схемой дыхания (эксплуатируется
с любыми наркозными аппаратами типа «Наркон»);
-	гипоксикатор «КЛИМБИ» для проведения интервальной гипоксической тренировки;
-	ионизатор воздуха (настольный) для проведения лечения аэроионами;
-	солевая кабина.
4.	Приборы физиологического контроля пациента
До и после процедуры:
-	электротермометр;
-	тонометр;
-	фонендоскоп;
-	электрокардиограф любой на базе ПЭВМ;
-	комплекс типа ERGO-VENT (бронхиальное сопротивление, параметры внешнего дыхания, дыхательный
коэффициент, кислородный пульс, анаэробный порог, аэробная емкость, сердечный выброс).
Во время процедуры:
-	пульоксиметр (частота пульса, количество оксигемоглобина в крови);
-	прибор типа НОРМОКАП (измерение альвеолярных порций СО2 и О2 в выдыхаемом воздухе или газовой
смеси).
5.	Система газообеспечения кабинета.
При локальном газообеспечении:
-	металлический несгораемый шкаф для 3-х малолитражных баллонов (например, 10-ти литровых) со смесью
- 2 шт.
-	сменный парк баллонов для перевозки и хранения медицинских газов и газовых смесей - не менее 30 шт.
При централизованном газообеспечении:
-	консоль подвода кислорода медицинского;
-	газосмесительная для приготовления лечебных дыхательных смесей на месте из медицинских газов
(кислорода, гелия, аргона, ксенона, криптона и углекислого газа), типовой проект, отдельная поставка;
-	газовый хроматограф или масспектрометр на кислород и инертные газы;
-	анализатор кислорода в воздухе с сигнализатором (типа «Инсовт»).
6.	Минимальный перечень ЛДГС в комплекте кабинета
-	трехкомпонентные марки ЛДГС «Трингалит» - 1 тип;
-488-
-	кислородно-ксеноновые ЛДГС «КисКсеМед» - 2 типа;
-	кислородно-гелиевые ЛДГС «Ингалит» (гелиокс) - 3 типа;
-	кислородно-диоксид углеродные ЛДГС «Карбоген» - 1 тип;
-	кислородно-гелиево-диоксид углеродные ЛДГС «КарбогенГелио» - 1 тип.
В ЦКБ РАН в декабре 2007 года начал работать кабинет физиотерапии лечебными дыхательными газовыми
смесями с двумя дыхательными аппаратами «ИНГАЛИТ В», оборудованный системой подачи лечебных
дыхательных газовых смесей, газоанализаторами, диагностической аппаратурой. Работа кабинета обеспечивается
регулярной поставкой лечебных дыхательных газовых смесей «Ингалит» ООО «Акела-Н».
II.	Отделение баротерапии с барооперационной
Более эффективно возможности баротерапии реализуются при создании отделения баротерапии, где
устанавливаются:
-	медицинский барокомплекс длительного пребывания для проведения гипербарической оксигенации, всех
видов баротерапии сжатым воздухом и искусственными газовыми смесями, лечения декомпрессионной
болезни и баротравм легких (см. рис 3.16, 3.17, 3.18.);
-	гермопалатка коечная (от 1 до 10 и более) для проведения длительных сеансов (до суток) процедур
реабилитации и лечения длительным пребыванием в искусственной газовой среде (в том числе и сна) при
нормальном атмосферном давлении с системой жизнеобеспечения и оперативного медицинского контроля.
Для одной гермопалатки коечной требуется отдельная комната 16-20 кв.м с тамбуром для СЖО,
медицинских газов 12-14 м2 и звукоизоляцией. Требования к бароотделению в целом разрабатываются отдельно в
зависимости от задач заказчика.
Для проведения операций в условиях повышенного давления в отделениях баротерапии монтируются
специальные барооперационные с возможностью осуществления ксенонового (а в перспективе и криптонового)
наркоза.
Рис. 1. Возможные конструкции операционных барокамер
-489-
Блок-схема компановки барооперационноц, отделения баротерапии и
лечебных дыхательных газовых смесей
дшииииииищ . 11^Б1₽и«р^™\)Дорлтт„„0.1<
Бариколвра гипЕр&аричвскпи	ЙЕГонпрЕссии	, л в т „„
п-___prcuzENimuu_70 ДЩ ДП
7 0 ATM. ЛП
7.0 АТН. Ш1
HsimicEii
f >31спильз[Лание дыхательных смесей
/ШлюзаЬаяЛ кшлародц, гелия, органа, аята
I камера J ксенона и криптона
ii ПО н1х В-<
EHluil
10 АГИ,
Пульт управления,
медицинской и
контрольной аппаратуры
Нп|11пЬ||ШЧ!СШ б«ПК фЦЯ1ППЕриПШ «гайшпи
zraibinu с нести
Высотная барокамера
Wii№
Баропалата
БАТИ
Баропал шла
БАТИ ,
Баропалото
5 АГИ
Рис. 2. Схема отделения баротерапии
IIL Водолазный здравпункт
Для своевременного и эффективного оказания помощи и лечения при заболеваниях и травмах водолазов и
других лиц, работающих в условиях повышенного давления необходимо создание соответствующей Российской
системы, включающей Межведомственный гипербарический центр ФМБА России и ГНЦ РФ-ИМБП РАН
(создан приказом от 03.07.2006 г. № 216/17), региональные гипербарические центры, врачебные и фельдшерские
водолазные здравпункты на местах выполнения водолазных работ.
Составной частью регионального гипербарического центра является региональный водолазный здравпункт.
Он является лечебным, профилактическим и консультативным центром медицинского обеспечения водолазных
спусков в регионе и медицинского обеспечения водолазов в межспусковой период, включая организацию
проведения предварительных и периодических медицинских осмотров (обследований) водолазов, кессонщиков и
других лиц, работающих в условиях повышенного давления в регионе. Региональный водолазный здравпункт
должен иметь информацию о водолазных, кессонных и других работах, выполняемых в данном регионе под
повышенным давлением, и находиться в готовности к проведению лечебной рекомпрессии по заявкам
предприятий (организаций) на использование дежурной барокамеры. Этот здравпункт через региональный
гипербарический центр должен обмениваться информацией с Межведомственным гипербарическим центром и в
сложных для диагностики, лечения и экспертизы случаях привлекать для проведения консультативной или
практической помощи специалистов Межведомственного гипербарического центра и специализированных
лечебно-профилактических учреждений региона.
Поскольку официальные требования к составу и планировке регионального водолазного здравпункта
отсутствуют, проект плана регионального водолазного здравпункта с перечнем оборудования, представленный
на схеме и в таблице, разработан на основе планировки отделения профпатологии водолазов и кессонщиков на
базе ГВК-250 отдела барофизиологии и водолазной медицины ГНЦ РФ ИМБП РАН. Размеры помещений даны в
метрах. Указано минимально необходимое оборудование. Количество и перечень оборудования, а также размер и
перечень помещений могут быть дополнены и расширены в зависимости от поставленных задач.
-490-
ПРОЕКТ
помещение технического
обеспечения водолазно -
медицинской барокамеры
32,5 м2
со
id
плана регионального
водолазного
здравпункта
1,7
4,3
со
см*
раздевалка,
душевая,
туалет
12 м2
3,0
со
см*
кабинет реабилитации
водолазов и
медперсонала
12 м2
11,4
зал
водолазно-
медицинской
барокамеры
23,14 м2
кабинет
дежурного
водолазного
врача
16,4 м2
-491 -
Типовой перечень оснащения регионального водолазного здравпункта.
Наименование помещения	Перечень оборудования
1. КАБИНЕТ ДЕЖУРНОГО ВОДОЛАЗНОГО ВРАЧА	Стол, стул (4 шт.) Шкаф книжный, шкаф платяной Раковина (гор. и хол. вода) Кушетка смотровая Стол компьютерный Электрокардиограф Анализатор сосудистого кровотока методом Доплера Персональный компьютер для ведения картотеки и учета пациентов
2. ЗАЛ ВОДОЛАЗНО-МЕДИЦИНСКОЙ БАРОКАМЕРЫ	Барокамера типа РКУМ или ПДК-2 (различных модификаций) Место инженера - оператора барокамеры (стол, стул) Медицинский пост (стол, стул) Раковина (гор. и хол. вода)
3.	ПОМЕЩЕНИЕ	ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ	ВОДОЛАЗНО- МЕДИЦИНСКОЙ БАРОКАМЕРЫ (компрессорная, газовое хранилище, агрегаты СЖО и т. п., выгородка-кладовая)	Компрессор ЭК-7,5 или «Посейдон» Баллоны с воздухом (400л) - Зшт. Баллоны с гелием - 12шт. Баллоны с кислородом - Зшт. Блок очистки сжатого воздуха Набор для анализа вредных веществ
4. КАБИНЕТ РЕАБИЛИТАЦИИ ВОДОЛАЗОВ И МЕДПЕРСОНАЛА	Пульмонограф типа «Этой» Аппарат ИВЛ Интубационный набор Дефибриллятор Набор отоларингологический Укладка водолазного врача (медикаменты, инструменты и т.д. Спецодежда Тонометр Весы напольные медицинские Ростомер Диван для пациента Стол, шкаф платяной Массажное кресло Тепло-физио-аппараты типа «Ингалит»
5. РАЗДЕВАЛКА	Шкаф платяной (2шт.) Стул (4шт.)
-492-
Планировка и состав регионального областного водолазно-медицинского здравпункта
(окружного водолазно-медицинского центра) 2-ой этаж административные помещения типовой планировки
Рис. 3. Рекомендуемая схема крупного водолазно-медицинского здравпункта (регионального центра).
-493-
Приложение 11. Схема способов регуляции физиологического состояния биологического объекта
смесями газов.
Данная схема раскрывает суть научной концепции, заключающейся в периодическом воздействии молекул
газов, имеющих разные физико-химические характеристики, массу, кинетическую энергию и электромагнитную
составляющую, на синапсы нервной системы, мембраны и структуры клеток в процессах насыщения и рассыщения
газов. Изменением скорости, вектора, величины давления и температуры можно варьировать степень выраженности
возникающих биологических эффектов, вплоть до введения организма в состояние анабиоза.
-494-

Верстка и печать ЗАО «ГРАНП полиграф» 111141, Москва, ул. Плеханова, д.7 офис 405
Тел.: (495)741-02-21,672-32-76,672-32-84 granp.print@gmail.com www.granp.ru