Современное состояние проблемы профилактики декомпрессионной болезни

А. Ю. Шитов, кандидат медицинских наук
Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова, Санкт-Петербург

Заболеваемость водолазов острой декомпрессионной болезнью (ДБ) — специфическим заболеванием, возникающим вследствие пересыщения организма индифферентным газом, входящим в состав дыхательной смеси, и характеризующимся образованием газовых пузырьков в тканях организма из-за неадекватного снижения общего давления, несмотря на использование регламентированных методов профилактики, остается на уровне 2–3% случаев от общего количества человеко-спусков. В последние годы, в связи с развитием в России любительского подводного плавания (дайвинга), заболеваемость острой ДБ значительно выросла. По данным DAN (Divers Alert Network), за 2003 год в структуре всех профессиональных заболеваний людей, находившихся в условиях повышенного давления газовой и водной среды, доля ДБ составляла более 80% [23].

Основным специфическим методом лечения ДБ является лечебная рекомпрессия (повторное помещение под повышенное давление), методика проведения которой продолжает непрерывно совершенствоваться [12, 14, 29]. Однако риск рецидивов заболевания и развития хронической его формы, характеризующейся поражением сердечно-сосудистой, центральной нервной и опорно-двигательной системы, по-прежнему остается высоким. Нередко из-за полиморфизма жалоб таких больных и недостаточного знания специфики данной патологии практические врачи необоснованно назначают консультации многочисленных специалистов, что ведет к отсрочке специ­фического лечения и ухудшению прогноза заболевания.

Даже теперь, когда понимание лечебных и профилактических подходов значительно улучшилось, диагностика ДБ остается неполной и запутанной, а лечение и профилактика недостаточно определенными. Это связано, в первую очередь, с преобладанием легких форм заболевания (95% случаев) и особенностями современных подводных погружений, характеризующимися сокращением количества водолазов-профессионалов и увеличением числа водолазов-любителей (дайверов), среди которых имеются люди пожилого возраста, женщины и даже дети [18].

К сожалению, применение существующих схем лечения могло быть приемлемым в дни, когда в водолазном деле доминировали погружения водолазов-профессионалов. В настоящее время такие схемы едва ли применимы для любительского дайвинга и легких случаев ДБ, которые доминируют сегодня. Кроме того, остается неясной сама схема лечения ДБ. Является спорными не только длительность лечебной рекомпрессии, величина повышенного давления, характеристики применяемых дыхательных газовых смесей, но и сама необходимость ее проведения при таких формах ДБ.

Поэтому в настоящее время является актуальной задача разработки способов профилактики ДБ, основывающихся на исследовании патогенетических механизмов заболевания, привлечении медикаментозных средств и безмедикаментозном воздействии на ткани организма с целью снижения вероятности образования декомпрессионных газовых пузырьков [3, 9, 13, 16, 17]. Эти способы должны учитывать функциональное состояние (ФС) организма, подвергающегося декомпрессии, которое в значительной мере определяет индивидуальную устойчивость человека к возникновению ДБ.

В настоящее время профилактика ДБ включает в себя мероприятия по выбору адекватного, физиологически обоснованного режима декомпрессии, профессиональный отбор наиболее устойчивых к ДБ водолазов, оперативное прогнозирование уровня внутрисосудистого декомпрессионного газообразования и повышение индивидуальной устойчивости организма к болезни, которое может быть достигнуто специфическими и неспецифическими методами. Остановимся на каждом из этих мероприятий подробнее.

Основой профилактики ДБ является выбор физиологически адекватного режима декомпрессии для каждого конкретного погружения под воду. Однако разработка режимов декомпрессии представляет крайне сложную научную задачу, поскольку любые методы их расчета являются продуктом трех основ: физиологических, физических и математических. По мнению ряда авторов, современные методы расчета режимов декомпрессии этим основам не удовлетворяют. Поэтому водолазы продолжают нуждаться в совершенствовании имеющихся и разработке новых, безопасных режимов декомпрессии [14, 21]. Кроме того, в настоящее время существует мнение, что если ДБ развивается, то это не всегда является следствием нарушения принятых режимов декомпрессии. Вероятно, полностью сократить риск возникновения ДБ невозможно. Однако частоту ее возникновения можно снизить, если принять во внимание как можно большее количество факторов, влияющих на чувствительность организма к этой патологии. Важно отметить, что возникновение высокой интенсивности внутрисосудистого бессимптомного декомпрессионного газообразования и развитие острой ДБ легкой степени тяжести возможно при полном соблюдении действующих режимов декомпрессии, что (при систематическом возникновении), в свою очередь, увеличивает риск формирования хронической ДБ [9].

Мероприятия профессионального отбора предполагают под собой определение индивидуальной устойчивости человека к ДБ. При этом под устойчивостью к ДБ следует понимать способность организма переносить декомпрессию без нарушения нормального процесса рассыщения организма от избытка индифферентного газа. Способность эта ограничена, поэтому при тестировании водолазов на устойчивость к ДБ у каждого испытуемого с помощью ультразвуковой локации венозного кровотока определяется интенсивность декомпрессионной венозной газовой эмболии (ВГЭ) после 60-минутного насыщения азотом воздуха под давлением 0,4 МПа и декомпрессии в течение 63 мин по специально рассчитанному тестирующему режиму. Относительная устойчивость водолазов к ДБ характеризуется оценками: устойчив, среднеустойчив, неустойчив. Сопоставление результатов тестирования курсантов-водолазов с их заболеваемостью острой ДБ в период последующей служебной деятельности подтвердило надежность теста [4].

Широкие возможности оперативного прогнозирования риска возникновения ДБ появились с применением метода ультразвуковой диагностики интенсивности ВГЭ. Идея использования методики ультразвуковой локации газовых пузырьков была высказана практически одновременно в нашей стране [4] и за рубежом [28]. Это позволило не только вести исследования с участием людей-добровольцев, не доводя до развития декомпрессионных нарушений, сравнивая по степени их тяжести и наблюдая за изменением уровня внутрисосудистого газообразования во время декомпрессии, но и определять индивидуальную устойчивость испытуемых к декомпрессионному газообразованию. В настоящее время ультразвуковая диагностика внутрисосудистых декомпрессионных газовых пузырьков с успехом применяется не только в подводной, но и в авиационной медицине [21, 27], а ее методика продолжает непрерывно совершенствоваться [9]. Что же касается остальных инструментальных методик доклинической диагностики газовых пузырьков в кровеносном русле, то использование метода реографии, объемного анализа, голографии, масс-спектрометрии, газовой хроматографии, водородной полярографии и радиоизотопного метода представляет определенные трудности с точки зрения методической сложности и ограничено рамками научных исследований [14].

Повышение устойчивости организма к какому-либо фактору может быть осуществлено специфическими и неспецифическими методами [8]. Подтверждением этому служит концепция о том, что в любом адаптационном процессе присутствуют два компонента — специфический (определяется особенностью физических и информационных характеристик адаптирующего фактора) и неспеци­фический (обуславливает развитие изменений, общих для любого процесса адаптации). Вследствие этого необходим поиск общих патофизиологических механизмов, обеспечивающих повышение устойчивости к экстремальным факторам. Для поиска таких механизмов при ДБ были опробованы многочисленные методики, основывающиеся на анализе физиологических, морфологических и биохимических показателей. В проведенных исследованиях было показано, что в наибольшей степени в качестве косвенных критериев, определяющих устойчивость к ДБ, подходят функциональные пробы сердечно-сосудистой и дыхательной систем [17], показатели свертывающей системы крови и водно-электролитного обмена [3, 16], фракционного состава белков плазмы крови и липидного обмена [6].

В настоящее время специфические методы профилактики ДБ представлены лишь гипербарической тренировкой. Основоположником этого метода по праву считается Дж. С. Холден. Им в 1937 году была впервые отмечена возможность повышения устойчивости к ДБ при многократных повторных погружениях под воду. Этот факт был неоднократно подтвержден в более поздних исследованиях отечественных и зарубежных ученых, которыми была обоснована необходимость специальных тренировок водолазов для повышения их устойчивости к ДБ. Вместе с тем указанный метод, увеличивая способность организма противостоять ВГЭ, не уменьшает ее интенсивности, а иногда и повышает ее. Поэтому целый ряд авторов критически относится к указанному способу повышения устойчивости, считая, что так называемая «адаптация» может маскировать серьезные изменения в организме при декомпрессии, а видимое благополучие у адаптированных таким образом может в будущем обернуться значительным ущербом для здоровья [9].

Сомнения, высказываемые по поводу адаптации к ДБ, связанной с повторной компрессией-декомпрессией, заставляют обратить особое внимание на неспецифические способы повышения устойчивости к ДБ. Исследованиями последних 10–20 лет было установлено, что все эти методы должны быть направлены на расширение резервных возможностей организма путем влияния на системы, ответственные за транспорт и выведение газов (в первую очередь, сердечно-сосудистая, дыхательная и выделительная системы), а также контролирующую общее функциональное состояние организма — нервную систему [5, 9, 11]. Повышенный интерес связан еще и с тем, что специфические методы часто невозможно применить в экстремальных условиях [9].

Приоритет исследования и разработки неспецифических методов профилактики ДБ принадлежит отечественным ученым. И. П. Юнкин [20] впервые показал, что повышение устойчивости к ДБ может быть достигнуто при периодическом дыхании гипоксической смесью, а Л. К. Волков [5] продемонстрировал уменьшение ВГЭ при кратковременном повторном дыхании гиперкапническими смесями. Подобный эффект повышения устойчивости к ДБ обнаружен при использовании гипербарической оксигенации (рО₂ = 0,15 МПа, изопрессия 45 минут, 7 сеансов ежедневно, по 1 сеансу в день), которая приводит к выраженному и длительному (не менее 10 суток) повышению устойчивости испытуемых к декомпрессионной болезни [7]. Обнаружено также, что транскраниальное воздействие импульсным электрическим током на центральную нервную систему (сила тока = 0,8–1,0 мА, длительность импульса — 0,28–0,30 мс, частота — 1000 Гц) повышает устойчивость испытуемых к ДБ после 5–7 ежедневных сеансов, по 1 сеансу в день [1].

Большое количество исследований, посвященных проблеме фармакологической профилактики ДБ, свидетельствует, с одной стороны, о перспективности этого направления, а с другой, об отсутствии приемлемого для практики результата. Выделяют два направления профилактического применения фармакологических препаратов: экстренное повышение устойчивости к ДБ при однократном приеме препарата (перед водолазными спусками в сложных условиях) и поддержание оптимально высокой устойчивости на протяжении длительного времени с помощью курсового приема лекарственных средств (актуально для водолазов и дайверов). Физиологические механизмы развития такой устойчивости в целом сводятся к улучшению реологических свойств крови, ликвидации тканевой гипоксии, активации микроциркуляции, уменьшению насыщения за счет снижения частоты сердечных сокращений и частоты дыхания (при компрессии и изопрессии) и увеличению рассыщения (при декомпрессии) организма от индифферентных газов, а также к активации неспецифической резистентности организма [2, 16].

Показано, что применение препаратов поверхностно-активных веществ повышает устойчивость крыс к ДБ [3]. Препараты, имеющие анальгетическую активность (кетамин, оксибутират и тиопентал натрия), незначительно понижают летальность животных от ДБ [10], а актопротекторы (Бемитил, этомерзол) и ноотропы (пирацетам) снижают заболеваемость ДБ у морских свинок и уменьшают уровень декомпрессионного внутрисосудистого газообразования у испытуемых [17]. Имеются данные о профилактическом действии препарата яктона, применяемого для предупреждения переохлаждения.

Исследовалась профилактическая активность в отношении ДБ ряда препаратов (трифлуоперазан, фентоламин, клофибрат). Положительный эффект от их приема автором объясняется увеличением емкости микроциркуляторного русла (фентоламин, трифлуоперазан) и снижением уровня липопротеидов и триглицеридов (клофибрат) [3]. Получены данные о значительном профилактическом действии гепарина в дозе 25 ед/кг в отношении ДБ у мышей и котов при введении за 5–20 мин до начала развития заболевания. Действие гепарина в этом случае связано не только с улучшением реологических свойств крови, но и с активацией липолиза [16]. В настоящее время с целью профилактики ДБ при регулярных водолазных спусках предлагается к использованию ацетилсалициловая кислота (Аспирин) и пентоксифиллин (Трентал), обладающие способностью препятствовать сладжу эритроцитов [15].

D. M. Dromsky et al. (1999) определяли профилактическую эффективность использования кортикостероидов при данной патологии. По их данным, применение метилпреднизолона у животных улучшало прогноз заболевания при легком его течении, но в то же время смертность у животных, имевших тяжелые формы ДБ, снижалась незначительно [24].

Средства для неингаляционного наркоза и анальгезии (трамадол, ибупрофен, налоксон) также проявили свое положительное профилактическое действие в отношении развития ДБ [10]. В последнее время появились данные, указывающие на профилактическую эффективность приема лидокаина (Лигнокаина хлоргидрата), связанные с уменьшением ишемии и отека головного мозга [26].

Многие исследователи (в основном зарубежные) видят дальнейшие перспективы использования фармакологических препаратов при ДБ в исследовании эффективности применения перфлюорокарбонов [24]. Эффективность их применения обосновывают улучшением оксигенации тканей за счет повышения объема плазмы и улучшения микроциркуляции.

Профилактический эффект ДБ в ряде случаев был достигнут путем воздействия на организм различных раздражающих факторов (влиянием внешней среды и применением фармакологических препаратов). Так, стимуляция симпатоадреналовой системы в ответ на травму и введение раствора адреналина хлорида оказалась довольно действенным средством для профилактики ДБ [19]. Эффект повышения устойчивости в данном случае может быть объяснен явлением «перекрестной адаптации», развивающейся в ответ на воздействие какого-либо внешнего раздражителя. Таким образом, организм, адаптированный к действию одного фактора, становится менее чувствительным к влиянию других воздействий [8]. На этом же принципе основана методика с дыханием в нормоксической нормобарической среде гиперкапническими смесями [5]. В экспериментальных исследованиях с внутривенным введением животным перед погружением этилового спирта было показано снижение их заболеваемости острой ДБ, при неизменном уровне внутрисосудистого газообразования [25].

Также было показано, что гипербарическая оксигенация (ГБО) не только повышает резистентность испытуемых к ДБ с сохранением эффекта не менее 9 суток, но и является способом экстренной профилактики и лечения при высокой ВГЭ и возникновении мышечно-суставной формы ДБ [7]. В данном случае эффект ГБО определяется воздействием на такое звено патогенеза ДБ, как нарушение метаболизма, проявляющееся в снижении активности и сокращении возможностей систем неферментативных окислителей (система цитохромоксидазы) вследствие ишемического повреждения тканей. Последнее положение нашло свое применение во вновь разработанных режимах лечебной рекомпрессии с использованием кислорода, отраженных в руководящих документах (ПВС ВМФ — 2002, Единые правила безопасности труда на водолазных работах).

В последнее время с целью профилактики ДБ активно исследуются возможности химического связывания растворенных в организме индифферентных газов с помощью специальных катализаторов. Сущность этих идей состоит в том, чтобы связать индифферентный газ (например, водород) с кислородом, также пересыщающим ткани организма при водолазном погружении. Главная трудность в решении этой задачи определяется химической индифферентностью газов, использующихся в водолазной практике и сложностью регулирования концентрации газов, насыщающих организм. В экспериментах на морских свинках установлена тенденцию уменьшения заболеваемости ДБ и снижение гибели животных при введении в организм катализатора реакции окисления водорода кислородом (комплекса моноаланина платины с триптофаном и боргидридом или тирозина). Автор полагает, что практически реализовать эту идею можно при использовании на глубинах более 60 м смесей с содержанием кислорода до 4%, а при декомпрессии — смесей с таким же содержанием водорода, но с высоким содержанием кислорода [13, 14].

Таким образом, на современном этапе развития подводной медицины наиболее эффективны мероприятия по профилактике ДБ. В этой связи преимущества неспецифических методов повышения устойчивости организма к ДБ очевидны. Они лишены главного недостатка специфических тренировок организма — способности маскировать вред, причиняемый здоровью бессимптомным декомпрессионным газообразованием. К тому же неспеци­фические методы, улучшающие ФС организма и расширяющие его резервные возможности, увеличивают выносливость и физическую работоспособность — качества, необходимые профессиональному водолазу. Дальнейшая разработка эффективных неспецифических методов повышения устойчивости к ДБ, применение которых возможно как в плановом порядке, так и в экстремальных условиях, представляет путь профилактики острой и особенно хронической ДБ. Очевидно, что для профилактики ДБ путем повышения устойчивости к декомпрессии требуются совместные усилия специалистов в области физиологии, биологической физики и фармакологии. Поэтому проблема разработки таких способов является комплексной задачей современной медицины и пока очень далека от окончательного решения.

Литература

1. Бухарин В. А. Применение нормобарической оксигенации транскраниального воздействия импульсным электрическим током для восстановления работоспособности моряков. Тезисы докладов 3-й Всеармейской научно-практической конференции «Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных». СПб.: ВМедА, 1997. С. 104–105.
2. Винничук Н. Н. О ферментативно-гормональном статусе организма в условиях повышенного давления газовой среды и при декомпрессионной болезни. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Л.: ВМедА, 1975. 24 с.
3. Власов В. В. Устойчивость организма к декомпрессии и некоторые пути ее повышения. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Л.: ВМедА, 1979. 14 с.
4. Волков Л. К. Исследование закономерностей декомпрессионного газообразования в живом организме методикой ультразвуковой локации. Дис. … канд. мед. наук. Л.: ВМедА, 1975. 160 с.
5. Волков Л. К., Мясников А. А. О возможности повышения устойчивости водолазов к декомпрессионной болезни методом тренировки организма в гиперкапнической среде // Морской медицинский журнал. 1996. № 1. С. 10–11.
6. Зараковский Г. М. К вопросу о механизме способности организма удерживать индифферентный газ в состоянии пересыщения. Автореф. дис. … канд. мед. наук. Л., 1959. 18 с.
7. Кулешов В. И., Мясников А. А., Чернов В. И., Сонин Л. Н., Мясников А. П., Ю. Г. Бойко. Повышение устойчивости организма к возникновению и развитию декомпрессионной болезни с помощью гипербарической оксигенации // Гипербарическая физиология и медицина. 1997. № 4. С. 1–10.
8. Медведев В. И. Устойчивость физиологических и психологических функций человека при действии экстремальных факторов. Л.: Наука, 1982. 104 с.
9. Мясников Ал. А. Физиологическое обоснование неспецифических методов повышения устойчивости организма к декомпрессионной болезни. Дис. … д-ра мед. наук. СПб., 1999. 289 с.
10. Мясников Ан. А., Фролов Б. М., Винничук Н. Н. Влияние предварительного введения средств для неингаляционного наркоза и анальгезии на защиту организма от декомпрессионной болезни. В кн.: Медико-биологические проблемы декомпрессии. М., 1991. С. 62–64.
11. Мясников А. А., Кулешов В. И., Чернов В. И., Шитов А. Ю., Зверев Д. П. Питьевой режим водолазов и индивидуальная устойчивость организма к декомпрессионной болезни // Воен.-мед. журн. 2007. Т. 328, № 3. С. 49–52.
12. Назаркин В. Я., Юнкин И. П. Материалы к обоснованию режимов лечебной рекомпрессии при декомпрессионной болезни и баротравме легких // Патол. физиол. и экспер. терап. 1969. № 3. С. 13–16.
13. Нессирио Б. А. О методе радикального решения проблемы декомпрессии водолазов. СПб.: ООО «Фирма КОСТА», 2005. 28 с.
14. Нессирио Б. А. Физиологические основы декомпрессии водолазов-глубоководников. СПб.: ООО «Золотой век», 2002. 448 с.
15. Свистов А. С., Мясников А. А., Бойко Ю. Г., Чум А. В. О профилактическом применении антиагрегантов при регулярных водолазных спусках. Тезисы докладов 6-й Всеармейской научно-практической конференции «Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных». СПб.: ВМедА, 2006. С. 72–74.
16. Советов В. И. Изменения в системе крови при пересыщении организма азотом и пути их предупреждения. Дис. … канд. мед. наук. Л.: ВМедА, 1977. 230 с.
17. Сонин Л. Н. Физиологическое обоснование лечения декомпрессионных нарушений. Дис. … канд. мед. наук. СПб.: ВМедА, 1998. 174 с.
18. Ушаков С. С. Состояние нервной системы при воздействии повышенного давления водной и газовой среды. Дисс. … канд. мед. наук. СПб, 2005. 166 с.
19. Цыганов И. В., Тихонова Л. С. Использование упреждающих реакций организма для профилактики развития патологического процесса (на примере декомпрессионной болезни). В кн.: Медико-биологические проблемы декомпрессии. М., 1991. С. 81–84.
20. Юнкин И. П. Повышение устойчивости животных к декомпрессионной болезни путем адаптации их к гипоксии при нормальном барометрическом давлении // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1969. Т. 68, № 9. С. 26–29.
21. Behnke A. R. The sqarerooff principle in the calculation of one-stage (no-step) decompression tables // Undersea Biomed. Res. 1979. Vol. 6, № 4. P. 357–365.
22. Conkin J., Powell M. R. Lower body adinamia as a factor to reduce the risk hypobaric decompression sickness // Aviat. Space Environ Med. 2001. № 72. P. 202–214.
23. DAN Report on Decompression illness, Diving Fatalities and Project Dive Exploration. The DAN Annual Review of Recreational Scuba Diving Injures and Fatalities: 2005 Edition (Based on 2003 Data)? — Divers Alert Network, 140 p.
24. Dromsky D. M., Fahlman A., Spiess B. D. Treatment of severe decompression sickness in swine Oxigen (™), a perfluororcarbon emulsion // Undersea Hyperb. Med. 2000. 27 (suppl.), № 67. P. 51–55.
25. Eckenhoff R. G., Olstad C. S. Ethanol and venous bubbles after decompression in humans // Undersea Biomed Res. 1991. Vol. 18. P. 47–51.
26. Mutzbauer T. S., Ermisch J., Tetzlaff K. et al. Low dose lidocaine as adjunct for treatment of decompression illness // Undersea Hyperb. Med. 1999. Vol. 26 (suppl.), № 15. P. 35–48.
27. Nishi R. Y., Brubakk A. O., Eftedal O. S. Bubble detection // Bennett and Elliot’s physiology and medicine of diving, 5 th edition. 2003, Great Britain by MPG Books Ltd, Boodmin, Cornwall. P. 501–530.
28. Spenser M. P., Campbell S. D., Sealy J. L., Henry F. C., Linberg J. Experiments on decompression bubbles in the circulation using ultrasonic and electromagnetic flowmeters // J. Occup. Med. 1969. Vol. 11, № 5. P. 238–244.
29. Workman R. D. Other medical problems associated with exposure to pressure // Fundamentals of hyperbaric medicine. Washington, 1966. 468 p.

Статья опубликована в журнале Лечащий Врач