др Никола Шопов

     Както вече споменах в предното изложение в основата на декомпресионната болест (ДБ) лежи пренасищането на тъканите с азот. Първото стойностно изследване и теоретично определяне на сатурацията на организма е осъществено от английския физиолог Haldane през 1906 година.
     Като отчита неравномерното насищане на тъканите с азот, той предлагаорганизмът да се разглежда като система, състояща се от няколко групи условни тъкани. Тези условни групи се възприема да се наричат „компартменти”. Те не представляват някакъв анатомичен субстрат, а хипотетични тъкани които обединяват тъканни структури с еднотипна скорост на сатурация. Така възниква схемата на сатуриране в 5 основни компартмента с период на полунасищане от 5, 10, 30, 40 и 75 минути. Според съответните пресмятания пълното насищане на „5-минутната тъкан” става в течение на 25 минути, на 10-минутната – за 100 минути, на 40-минутната – за 5 часа, на 75-минутната – за 10 часа. От най-бавният компартмент зависи общото време за насищане на целия организъм. Към първата група тъкани (5-минутния компартмент) Haldane ориентировъчно отнася кръвта и лимфата. Към втората – главния и гръбначен мозък, ендокринните жлези. Към третата – мускулите, към четвъртата – мастната тъкан и към петата – сухожилията и ставните връзки.
     При изчисляването на времето за насищане на организма може да се увеличи броя на компартментите, което е направено от Japp (1935 г.), който построява криви за сатурация на организма с 8 условни тъкани. Може изобщо да се създадат варианти с най-различни други полу-периоди на насищане. Колкото повече групи условни тъкани могат да се разграничат, толкова повече изчислените данни ще съответстват на действителната степен на сатурация на организма., тъй като даже една и съща тъкан в зависимост от функционалното си състояние (мускул в покой и при работа и др.) може да се отнася към различни компартменти. Така за изчисляване на сатурацията на организма при дълбоководни спускания или при продължително пребиваване в условия на повишено налягане понастоящем е прието да се използват декомпресионни модели с повече томпартменти. Например моделът на Bühlmann, който изчислява сатурацията посредством 16 условни тъкани с периоди на полу-насищане от 4 до 635 минути. Има модели и с още по-бавни тъкани (720 минути период на полу-насищане). При водолазни спускания на малка и средна дълбочина и при относително непродължителна експозиция (престой под водата под високо налягане) броят на условните тъкани може съответно да се намали.
     Кои са причините за газообразуване във вътрешните среди на организма?
Устойчивостта на разтворения газ до голяма степен се определя от съотношението на налягането на този газ над течността към налягането му в самия разтвор. При газова смес стабилността на разтворения газ зависи от съотношението на сумарното налягане на газовете над течността и на налягането на всеки газ в разтвора (закон на Хенри- Далтон). Образуването на газови мехурчета в разтвора е невъзможно само тогава, когато външното налягане на газа превишава или е равно на налягането му в течността.
     При спадане на външното налягане напрежението на газа в разтвора в даден момент започва да превишава налягането на същия газ над разтвора, в резултат на което разтворът става пренаситен и възникват условия за газообразуване. Ако обаче вследствие на различни скорости на декомпресия и десатурация се създава значителен градиент (разлика в наляганията) между налягането на разтворения в тъканите газ и неговото външно налягане, тогава настъпва бурно отделяне на газа („кипене” на течните среди). 
     Фактът, че за появяването на газовите мехурчета е необходимо намаляване на хидростатичното налягане в тъканите, което зависи от общото налягане на околната среда, а не от парциалното налягане на дадения газ в сместа, представлява принципен фактор с огромно практическо значение. Именно поради това смяната например на компримиран въздух с чист кислород при същото налягане (което често се практикува за ускоряване на десатурацията с азот и намаляване на времето за декомпресия) не води до ДБ, тъй като съдържащият (критичният) градиент, който не позволява образуването на газови мехурчета, остава непроменен.
     Следователно, ако парциалното налягане на азота (рN2), преминал в разтвор (телесните течности), превишава парциалното му налягане над разтвора (в алвеолите) и в същото време е по-ниско от общото налягане на околната газова среда, то азотът започва да се отделя от разтвора, но това става бавно, посредством молекулна дифузия. Ако обаче рN2, разтворен в кръвта, надвишава външното налягане на газа, отделянето на азота от разтвора става бързо, като при това могат да се образуват газови мехурчета. В този случай налягането на самата течна среда (хидростатичното налягане) ще бъде по-ниско от парциалното налягане на разтворения в нея газ.
     Въпреки, че декомпресията като правило води до образуване на преситен разтвор на инертния газ в течните среди на организма, тя далеч не винаги се съпътства от газообразуване и развитие на ДБ. До определено ниво тъканите на организма по силата на присъщите им физико-химични свойства (висок вискозитет и т.н.) могат да задържат разтворения в тях азот в състояние на пренаситеност. Тук роля играе и един физиологичен феномен, наречен „кислороден прозорец”, с който ще ви запозная в някоя от следващите лекции. Тази крайна степен на суперсатурация на тъканите се характеризира с коефициент на пренасищане, т.е. отношението на големината на налягането на даден газ в разтвора (тъканите) към най-ниското ниво на общото външно налягане, под което съотношение все още няма газообразуване. Колкото този коефициент е по-голям, толкова съответната тъкан може да толерира по-голямо количество газ в разтворено състояние, без да се образуват мехурчета.
     Различните тъкани имат различен коефициент на пренасищане. Най-устойчиво задържа азота мастната тъкан (коефициентът на пренасищане е по-голям от 3.2), при което за резервоар на разтворения азот служат не само обикновените масти, но и миелиновите обвивки на нервите. В сравнение с другите тъкани кръвта има значително по-слаба способност да задържа разтворения в излишък азот (коефициент на пренасищане 2.4 – 2.8), а в лимфната течност и в синовиалната течност в ставите газообразуването протича още по-лесно (коефициент на пренасищане 2.25 – 2.4).
      Степента на пренасищане на дадена тъкан с инертен газ може да се изрази и чрез разликата между налягането на този газ в определена тъкан и околното налягане. Използва се един коефициент въведен от Workman през 1960 г., наречен „M-value”, който дава представа за максималната стойността на налягането на даден инертен газ в даден компартмент, която той може да толерира (да понесе), без да се развият симптоми на ДБ.
      Значително по-сложно е да се определи безопасната граница на налягането на инертния газ за целия организъм, отколкото същата граница за всяка тъкан поотделно. Още Haldene въвежда показател за критичното пренасищане на организма с азот, при повишаване на което неминуемо започва образуване на мехурчета. Той го нарича коефициентът на безопасно допустимо пренасищане на организма с азот от въздуха (КБП) и наподобява по същност „M-value”. Като говори за КБП Haldene подразбира отношението на налягането на целия разтворен в организма азот към стойността на общото външно налягане, действащо върху човека след декомпресия, и го смята за 1.8.
     По такъв начин декомпресията може да бъде безопасна за организма само в случаи, когато нито един от компартментите на тялото не може да се пренасити с азот повече от 1.8 пъти в сравнение с налягането на околната среда. Това обаче е възможно само при относително бавна декомпресия.
    По-късно се оказва, че КБП не е постоянна величина, а с увеличаването на налягането и експозицията той намалява. Разработват се различни декомпресионни модели, описването на които изисква доста обширно изложение. 
     Във втората част на изложението ще продължа с някои разяснения за начина и механизмите на образуване на мехурчетата.