Взрывная декомпрессия

Материал из Судебно-медицинская энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Взрывная декомпрессия возникает в случаях, если скорость падения давления превышает скорость выхода воздуха из лёгких, как правило, при полётах на высотах свыше 8-9 тысяч метров в результате аварийной разгерметизации кабины и салона транспортного средства.


Условия для возникновения взрывной декомпрессии

Armstrong получал взрывную декомпрессию, соответствующую его эквиваленту (1500 м/мин), выпусканием газа из камеры объемом в 1м3 через отверстие диаметром 14 мм2. [1]

Violette (1961) считает, что декомпрессия является взрывной, если имеются два условия: коэффициент утечки выше 1/100 м23 и отношение давлений выше 2,3. [2]

Патогенез взрывной декоспрессии

Как следствие резкого снижения давления у лётчика и членов экипажа (пассажиров, десанта) может возникнуть баротравма легких и слухового аппарата, а также газовая эмболия.

баротравма органов

Баротравма слухового аппарата сопровождается разрывом барабанной перепонки, повреждением слуховых косточек, кровоизлиянием в ткани среднего и внутреннего уха и барабанную полость.

При баротравме легких отмечается жидкая кровь в дыхательных путях, острое вздутие легких, множественные очаговые кровоизлияния и разрывы легочной ткани. Наряду с крупноочаговым характером изменений в легочной ткани по ходу разветвлений бронхов наблюдаются также мелкие разрывы и кровоизлияния.

Баротравма полых органов — разрывы желудка и кишечника вследствие резкого увеличения объема содержащихся в них газов.

острая гипоксия

Острое кислородное голодание вследствие резкого снижения насыщения крови кислородом.

В первые секунды при взрывной декомпрессии наблюдается апноэ (отсутствие дыхательных движений), которое сменяется судорожными, неэффективными сокращениями дыхательной мускулатуры.

Через 20-30 секунд пребывания на высоте свыше 15 000 м артериальное давление резко падает и возникают коллапс и судороги; в этот момент из ноздрей обычно появляются слизистые, окрашенные кровью выделения. Продолжительность сохранения сознания при дыхании атмосферным воздухом у человека составляла: на высоте 14 000 м - от 15 до 33 секунд, на высоте 15 000 м - от 13 до 25 секунд и на высоте 16 000 м и более - от 9 до 22 секунд. Период сохранения ясного сознания в 2 раза короче для всех высот. На 4-5-й секунде у людей качество письменного текста начинает ухудшаться, и через 10 секунд почерк становится совершенно неразборчивым.

На высоте 16 000 м атмосферное давление равно 77 мм ртутного столба, парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе будет равно 16 мм, а в альвеолярном воздухе - около 5-6 мм ртутного столба. Практически последнее будет приближаться к нулевой величине, так как сумма напряжения водяных паров (47 мм ртутного столба) и углекислоты (30 мм ртутного столба) равна величине барометрического давления (47+30 = 77).

газовая эмболия

Газовая эмболия возникает вследствие переходы в газообразное состояние растворенных в плазме крови газов (в первую очередь азота).

высотная тканевая эмфизема

Подкожная эмфизема (высотная тканевая эмфизема) — появляется на открытых участках тела при декоспрессии на высотах свыше 19 000 м. Причиной высотной тканевой эмфиземы является превращение жидкостей в пар когда напряжение (упругость) паров данной жидкости делается выше окружающего атмосферного давления. Атмосферное давление на высоте 19 000 м составляет 48 мм ртутного столба, а напряжение водяных паров в жидкостях организма при температуре 37° - 47 мм рт. ст.

Критической высотой для образования высотной эмфиземы считается 19 187 м, где давление атмосферы равно 47 мм ртутного столба. Поэтому, начиная с указанной высоты, создается угроза превращения жидкостей организма в пар. На более значительных высотах, где давление атмосферы ниже 45 мм ртутного столба, эта угроза становится совершенно реальной. Первые проявления такого «закипания» жидкостей организма в эксперименте можно наблюдать в области рта животного, когда в слюне начинают появляться пузырьки газа. Несколько позднее наступает общее раздувание животного, резко изменяющее его общий вид. Спуск животного до высоты 17 000 м приводит почти к мгновенному исчезновению всех явлений, и оно принимает свой нормальный вид. Очевидно, это «раздувание» тела животного и подкожная эмфизема обусловлены превращением в пар жидкости, прежде всего в подкожно-жировой клетчатке.

Подкожная эмфизема при декомпрессии до 30 мм. рт. ст. начинает развиваться через 30—40 секунд (Ddelmann, Hitehoock, 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 (Beman, Kampf, 1948; И.С. Балаховский, 1956; А.Г. Кузнецов, 1957; Е.А. Коваленко, Ю.А. Юрков, 1961, и др.). [1]

Причина смерти при взрывной декомпрессии

Сравнительно-патологические данные показывают, что смерть при быстрой декомпрессия зависит не от гипобарии. В.Я. Луханин (1970) сообщает, то при коэффициенте утечки 2,6 м23 и 0,16 м23 в его опытах остались в живых все животные, когда рекомпрессия до исходного уровня проводилась немедленно после достижения конечного давления. В литературе имеются сообщения о скоропостижнной смерти при взрывной декомпрессии, что авторы объясняют шоком, «таранящим аффектом» 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 (1967), 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.

В.Я. Луханин (1970) на основании своих данных, как и другие авторы, приходят 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... [1]

Клинические симптомы взрывной декомпрессии

  • быстрое расширение грудной клетки как следствие увеличения объема воздуха в легких, перенесшими декомпрессию описывается как ощущением «удара в грудь»;
  • высотный метеоризм — увеличение объема газов в желудки и кишечнике с вздутием живота;
  • быстрое (ударное) выхождение воздуха из отверстий носа и рта, кишечных газов из заднего прохода;
  • боли в ушах и в области придаточных полостей носа;
  • рвота, дефекация, мочеиспускание,
  • высотные боли — острые боли в суставах и мышцах, вызванные ишемией тканей вследствие газовой эмболии мелких сосудов;
  • чувство замерзания вследствие резкого усиления испарения пота.

Патологическая анатомия

Дифференциальная диагностика прижезненной и посмертной декомпрессии

„...Признаки прижизненной высотной декомпрессии хорошо сохраняются в трупах животных в течение 18 ч после гибели, вызванной этим воздействием. Основными признаками декомпрессии в указанных условиях являются видимые при макроскопическом исследовании внутренних органов газовые пузырьки в кровеносных сосудах крупного, среднего и малого калибра. При электронно-микроскопическом исследовании газовые пузырьки имеют вид правильных сферических полостей, образованных плотно склеенными эритроцитами.

При посмертном воздействии высотой декомпрессии ее признаки менее выражены...

Таким образом, признаками посмертной декомпрессии являются:

  • уменьшение или отсутствие подкожной эмфиземы;
  • возникновение в просветах кровеносных капилляров газовых пузырьков удлиненной формы вместо пузырьков сферической формы, свойственных прижизненной декомпрессии;
  • наличие щелей между эритроцитами, образующими тромбы и газовые полости;
  • сочетание автолитических изменений в тканях с механическим повреждением кровеносных сосудов различных органов и паренхимы легких.“[3]

Взрывная декомпрессия в космосе

«...Еще до недавнего времени влияние взрывной декомпрессии изучали главным образом по данным аварий в кабинах высотных самолетов, а также по материалам экспериментов над животными в барокамерах. Опыты с животными, проведенные в 1966 году в Школе авиационной медицины ВВС США, позволяют считать, что в условиях взрывной декомпрессии человек, вероятно, располагает сравнительно большим запасом так называемого резервного времени (время, в течение которого человек не теряет в таких условиях сознания), чем это предполагалось раньше. В течение 1 сек давление в барокамере, где находились животные, понижали со 180 мм рт. ст. до менее чем 2 мм рт. ст. При столь низком давлении собаки находились в течение 5—10 сек, а шимпанзе — до 150 сек. И собаки и шимпанзе через 9—12 сек после начала декомпрессии впадали в шоковое состояние. В этот момент у них можно было наблюдать «раздутие» тел, конвульсии, затрудненное дыхание и общее спастическое состояние мышц. И если у 18—20% собак после 120—180 сек декомпрессии наступала смерть, то у всех шимпанзе после декомпрессии в течение 150 сек восстанавливалось нормальное состояние без каких-либо последствий для нервной системы. После рекомпрессии (повышения давления до нормального) они начинали самопроизвольно дышать. Следовательно, их сердечно-сосудистая система функционировала еще достаточно хорошо, чтобы восстановить нормальное кровяное давление.

Нескольких шимпанзе подвергли декомпрессии в атмосфере чистого кислорода, давление в барокамере снижалось в течение 0,8 сек со 179 до 2 мм рт. ст., животных выдерживали при этом низком давлении 210 сек. После рекомпрессии, производившейся постепенно, шимпанзе поправлялись и были способны выполнять сложные задания, которым их прежде обучили. Повторные эксперименты неизменно давали те же результаты. Это свидетельствует о том, что человек тоже способен переносить экстремально низкие давления лучше, чем мы предполагаем. Вполне вероятно, что космонавта, находящегося за пределами космического корабля, можно будет спасти, если его скафандр неожиданно получит повреждения и в нем вследствие утечки начнет резко понижаться давление воздуха или кислорода...» [4]

Источники

  1. 1,0 1,1 1,2 Патологическая физиология экстремальных состояний / П.Д. Горизонтова, Н.Н. Сиротина. — М., 1973. — С.40.
  2. Взрывная декомпрессия и ее действие на организм человека / Франсуа Виолетт; пер. с фр. Л.И. Боревой; под ред. А.В. Еремина. — М.: Воен. издат. Мин. обороны СССР, 1961. — 128 с.
  3. Отличительные морфологические признаки прижизненной и посмертной высотной декомпрессии / Алпатов И.М., Гайдамакин Н.А., Черняков И.Н. // Судебно-медицинская экспертиза. — 1977. — №4. — С. 39-42.
  4. Шарп М.Р. Человек в космосе. Перевод с английского М.И.Рохлина и Л.А.Сливко. Под ред. С.М.Городинского. — Москва: Издательство «Мир», 1971. - Серия «В мире науки и техники».
  • Авиационная травма : лекция / К.Н. Калмыков. — СПб.: ВМедА, 1996.

Обсудить на форуме

Взрывная декомпрессия // Судебно-медицинский форум Forens.Ru