Дехидратация при водолазите

 доцент д-р Никола Шопов, дм

      Дехидратацията е състояние, при което има намалено съдържание на течности в тъканите на човека. Популярното име на този синдром е обезводняване на организма. Тя може да се причини от увеличени загуби на течности от организма, от недостатъчен прием на такива или от комбинацията на двете обстоятелства. Някои от по-честите причини за значителна загуба на течности от организма са: обилното изпотяване, повръщането,  разстройството,  високата  телесна  температура,  засиленото уриноотделяне (повишена диуреза) и др. При нормалния акт на дишане също се губи значително количество течности, тъй като в издишвания въздух винаги има водни пари (парциалното налягане на H2O в алвеолите е 47 мм Hg). 

    Други причини водещи  до по-бързо обезводняване на организма са някои заболявания (диабет, бъбречни  заболявания), употребата на алкохол и други засилващи уринирането напитки (съдържащи кофеин), пребиваването в среда на повишено околно налягане, употребата на някои медикаменти и др. Децата по-лесно се обезводняват в сравнение с възрастните, поради по-малкия  телесен  обем  и  по-бързия обмен на течности и електролити в организма на детето.
      Дехидратацията  е класифицира на степени като лека, средна и тежка, въз основа на процента на загуба на телесни течности, които не са възстановени навреме и в необходимите  електролитни  пропорции. Тежката дехидратация е животозастрашаващо състояние, което може да предизвика значителни физиологични изменения и болестни синдроми, които изискват незабавна медицинска помощ и лечение. Във водолазната практика дехидратацията е всеизвестен фактор, допринасящ за увеличаване на риска от развитие на декомпресионна болест.

 По-характерните симптоми на дехидратацията са:

  • суха кожа;
  • отделяне  на  малко  количество  урина  или  спиране  на  уринирането  с  часове
    (урината е концентрирана и с тъмножълт цвят);
  • намалено отделяне на сълзи, хлътнали очни ябълки;
  • силна отпадналост, летаргия до коматозно състояние (при тежка дехидратация).
  •  пресъхнала или „лепкава” уста, чувство на жажда

  При преглед обикновено се установява:

  •  ниско артериално кръвно налягане; 

  • положителна ортостатична проба (рязко спадане на кръвното налягане, до получаване на световъртеж и колапс при бързо изправяне на пациента на крака от легнало положение);
  • ускорена сърдечна честота (учестен пулс);
  • намален тургор на кожата (намалена еластичност);
  • намален капилярен рефлекс (притиска се крайната фаланга на някой пръст и след отпускането ѝ кръвонапълването на капилярите под нокъта е забавено);
  • сомнолентност, колапс и шок. 

      Правят се лабораторни изследвания на кръвта и урината, които показват специфични показатели за дехидратацията и нарушения електролитен баланс.

     Както вече казах, обезводняването на организма при водолазите е много често явление и това представлява голям риск за увеличаване на вероятността от поява на декомпресионни симптоми. При едно гмуркане без извършване на тежки физически усилия, на малка дълбочина и оптимална температура на водата, ориентировъчно се губи по 1 литър телесни течности на час престой под вода. При дехидратацията се нарушават съществено реологичните качества на кръвта. По-разбираемо това значи, че кръвта се концентрира, променя се обемът и формата на червените кръвни клетки, затруднява се техният транспорт и се улеснява запушването на кръвните капиляри от евентуални газови мехурчета, получили се при декомпресията (по-лесна газова емболия). При обезводняване се губят и полезни минерални вещества и по-често се получават схващания (крампи) на мускулатурата на крайниците. Забавя се и отделянето на инертния газ от тъканите.
     Множество фактори, свързани с водолазната практика, улесняват настъпването на дехидратацията, както при SCUBA, така и при фриидайвинга. Някои от тях са: 

  • Т. нар. „рефлекс на потапянето” (Immersion Reflex). Дори само при потапяне на тялото в солената морска вода, организмът на водолаза започва да се обезводнява, поради настъпването на процес на осмоза през кожата. Този ефект на осмоза причинява извличане на телесна течност (в която има разтворен 0.9% NaCl) от тялото на водолаза в посока морската вода (солеността на Черно Море е около 1.8%, на Средиземно море 3.6%, Червено море 4.4% и повече), в резултат на което постепенно настъпва дехидратация на организма.
  • Имерсионна диуреза. Така се нарича синдромът, при който има спонтанно увеличение на уринирането непосредствено след потапяне на тялото във вода. Тя се дължи на множество комплексни фактори, като най-важните са: влиянието на повишеното хидростатично налягане върху функцията на отделителната система, въздействието на водната среда върху кожните нервни рецептори и особено важният физиологичен феномен свързан с факта, че създаващото се отрицателно налягане в гръдния кош при потапяне под вода води до намаляване с около 350 мл/час на кръвния обем на водолаза. Също така от съществено значение при този механизъм е колабирането на периферните съдове, най вече в крайниците, поради студовия фактор, който почти винаги придружава едно водолазно спускане.
  • Изпаряване (евапорация). Това е процес на загуби на течности от организма, най-често свързани с извършването на физически усилия преди водолазното спускане или в интервала между две спускания. Може да се дължи на прекомерно излагане на слънце за получаване на ваканционен тен, високи околни температури, силен вятър и др.
  • Изпотяване. Водолазните спускания са интензивна работа. Дори и при „разходки” по морското дъно, особено ако са на по-голяма дълбочина се изразходва доста енергия. Ако водолазите не са облечени или са с мокър водолазен костюм, те не осъзнават какво количество пот са отделили, защото тя се отмива във водата. Така, че дори  т.нар.  „неактивни”  водолазни спускания могат да доведат до съществено обезводняване на организма.
  • Дишане  на  сух  въздух. При пълнене на водолазните бутилки се стараем да намалим максимално количеството на водни пари в дихателната смес. Така, че при дишането на компресиран въздух се изразходва определено количество телесна вода, за да може той да се овлажни и затопли в горните дихателни пътища преди постъпването му в белите дробове. Също така при акта на дишане се губи значително количество вода под формата на водни пари в издишвания въздух. Това значително може да ускори процеса на дехидратация.
  • Студова експозиция. За да се запази температурата на тялото на водолаза по време на гмуркането става преразпределение на кръвта, като тя се насочва от крайниците и повърхността на тялото към трупа и вътрешните органи. По този начин намаляването на притока на кръв към периферията   всъщност води  до бързо повишаване на кръвното налягане. Тялото се опитва да компенсира това повишаване на артериалното кръвно налягане, като се освободи от течността другаде. Най-лесният, най-бързият и най-ефективен начин, с най-малък разход от метаболитна (енергийна) гледна точка е да се отдели по-голямо количество урина.Този повишен приток на кръв към бъбреците увеличава количеството на отделената  урина. Студовата експозиция потиска и продукцията на анти-диуретичния хормон, известен още като вазопресин, (той  регулира отделянето на урината), което води до увеличаване на обема на отделената урина. Също така, за да се затопли, мускулите на водолаза се съкращават повече (треперене на мускулатурата). Това повишава нуждата от кислород, ускорява се дишането, което отново засилва дехидратацията на водолаза. 
  • Топлинна експозиция. При гмуркане в топли води, горещо време, преди да се е аклиматизирал водолазът при водолазни екскурзии до „топли” дестинации и т.нт. Тук причините за обезводняването са всеизвестни.
  • Хиперкапния. Това е състояние на повишено парциално налягане на въглероден диоксид в тъканите. Тя също намалява производството на  анти-диуретичния хормон и води до загуба на течности и намаляване на плазмения обем на кръвта. В контекста на водолазната практика, хиперкапния може да се получи при хипервентилация, паника, тежка физическа работа, лошо вентилиране на водолазния шлем, работа с ребридери, замърсяване на компресирания въздух за дишане с СО2 и др.
  • Употреба на алкохол. Алкохолът има силно диуретично действие, като въздейства на анти-диуретичния хормон.
  • Употреба на други напитки преди и след водолазни спускания, които увеличават уринирането и може да доведат до обезводняване. Най-популярните са кофеин и таин-съдържащите напитки, газираните напитки, различни билкови чайове (маточина, мечо грозде, коса от царевица и др.), какао и шоколад.
  • Използването на различни медикаменти, които имат диуретичан ефект.
  • Морска болест. Предизвиква повръщане, разстройство, изпотяване.
  • Много често водолазите използващи сухи водолазни костюми и извършващи спусканията от малка лодка умишлено избягват да пият течности преди спусканията, за да намалят нуждата за уриниране. По този начин те се обезводняват значително още преди самото гмуркане.  

     Както споменах тези и още други причини могат да доведат до чувствително обезводняване на водолаза, а това е един доказан рисков фактор за проява на декомпресионна болест. Много автори съобщават за повишения риск от развитие на декомпресионна болест при обезводнени водолази. В мое проучване с водолази извършващи симулирани спускания в барокамера ясно се подчерта по-чувствително образуване на газови  мехурчета във  венозното кръвообращение на водолази, които преди спускането не са се оводнили достатъчно. Самият престой на водолазите в среда под повишено налягане води до съществена дехидратация.
     Дългогодишните ми наблюдения на водолази, които са претърпели инцидент на декомпресионна болест говорят, че почти винаги неадекватният прием на течности присъства в тяхната анамнеза.
     В тази връзка ще дам някои препоръки за поддържане на нормален воден баланс в организма на водолазите и ограничаване на появата на симптомите на дехидратация по време на водолазни спускания: 

  1. Преди водолазно спускане трябва да се пият достатъчно недиуретични напитки (минерална вода, плодови сокове, айран), особено ако времето е топло или са се извършвали физически усилия.
  2. След спускане задължително трябва да се пият течности средно по 1 литър за всеки час под водата. През 15 минути по една чаша. Течности се пият докато се отдели достатъчна по количество ясна, светложълта урина.
  3. В дните на водолазни спускания трябва да се избягват алкохолните и кофеин съдържащи напитки.
  4. Дишайте под водата бавно, ритмично без напрежение.
  5. Избягвайте физическата преумора преди, по време и след спускане.
  6. Поддържайте оптимален топлинен  баланс на организма, без преохлаждане и прегряване.
  7. Не стойте на слънце и вятър преди и след спускания.
  8. Ако използвате лекарства, запознайте се със страничните им ефекти.
  9. Ако не ви „понася” много плаването с лодка, взимайте предварително мерки за профилактика на морската болест (Медрин, Деган, Вомитус-хил).
  10. Ако ви се налага продължителен престой със сух водолазен костюм най-добре е той да бъде с монтирана pee-valve или да използвате памперс за възрастни, за да може да употребявате вода в достатъчно количество.
  11. При по-тежките случаи на обезводняване трябва да се пият минерални соли (Рехидрин и др.) Понякога се налага венозно вливане на течности за коригиране на нарушения воден и електролитен баланс. 

 

Свръхсатурация на тъканите и газообразуване – част 1

 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.