Баротравма - Barotrauma

Баротравма
Другие имена Сдавливание, Декомпрессионная болезнь, Травма из-за избыточного давления в легких, Изгибы
Маска Squeeze.jpg
Легкая баротравма дайвера, вызванная сжатием маски
Симптомы Глаз и окружающая кожа молодого мужчины с петехиальными и субконъюнктивальными кровоизлияниями
Факторы риска недостаток кислорода
Профилактика Избегайте курения, вейпинга или серьезных травм грудной клетки.
Медикамент никто
Частота 3 раза каждые 5 месяцев
Летальные исходы 507

Баротравма - это физическое повреждение тканей тела, вызванное разницей в давлении между газовым пространством внутри тела или в контакте с ним и окружающим газом или жидкостью. Первоначальное повреждение обычно происходит из-за чрезмерного растяжения тканей при растяжении или сдвиге либо непосредственно из-за расширения газа в замкнутом пространстве, либо из-за разницы давлений, гидростатически передаваемой через ткань. Разрыв ткани может быть осложнен попаданием газа в местную ткань или кровообращением через начальный участок травмы, что может вызвать блокировку кровообращения в отдаленных участках или нарушить нормальное функционирование органа из-за своего присутствия.

Баротравма обычно проявляется поражением носовых пазух или среднего уха, декомпрессионной болезнью (ДКБ), травмами из-за избыточного давления в легких и травмами в результате внешнего сдавливания.

Баротравма обычно происходит , когда организм подвергается воздействию значительного изменения давления окружающей среды , например, когда аквалангист , А свободный водолаз или самолет пассажирских поднимается или опускаются или во время неконтролируемой декомпрессии в виде сосуда высокого давления , такие как барокамера или летательный аппарат под давлением , но также может быть вызвано ударной волной . Повреждение легких, вызванное искусственной вентиляцией легких (VILI), представляет собой состояние, вызванное чрезмерным расширением легких с помощью механической вентиляции, используемой, когда тело не может дышать самостоятельно, и связано с относительно большими дыхательными объемами и относительно высокими пиковыми давлениями. Баротравма из-за чрезмерного расширения внутреннего газонаполненного пространства также может быть названа волютравмой . Летучие мыши могут быть убиты баротравмой легких при полете в регионах с низким давлением вблизи работающих лопастей ветряных турбин.

Презентация

Примеры органов или тканей, легко повреждаемых баротравмой:

Патофизиология

Артериальная газовая эмболия

Газ в артериальной системе может переноситься в кровеносные сосуды головного мозга и других жизненно важных органов. Обычно он вызывает транзиторную эмболию, аналогичную тромбоэмболии, но более короткую по продолжительности. Когда происходит повреждение эндотелия, развивается воспаление и могут последовать симптомы, напоминающие инсульт. Пузырьки обычно распределены и разного размера, и обычно поражают несколько областей, что приводит к непредсказуемому разнообразию неврологических нарушений. Венозный газ может попадать в системный кровоток и артериолизироваться, проходя через легочные или внутрикардиальные шунты, минуя легочный фильтр. Бессознательное состояние или другие серьезные изменения состояния сознания в течение примерно 10 минут после всплытия на поверхность или завершения процедуры обычно считаются газовой эмболией, пока не будет доказано обратное. Вера в то, что пузырьки газа сами по себе формируют статические эмболы, которые остаются на месте до рекомпрессии, была заменена знанием того, что газовые эмболы обычно являются временными, а повреждение происходит из-за воспаления после повреждения эндотелия и вторичного повреждения в результате активации медиатора воспаления. Гипербарический кислород может вызвать подавление воспалительной реакции и разрешение отека, вызывая гипероксическое сужение артериальных сосудов, снабжающих кровью капилляров. Нормобарический кислород в высоких концентрациях подходит в качестве первой помощи, но не считается окончательным лечением, даже если симптомы исчезают. Рецидивы часты после прекращения подачи кислорода без рекомпрессии.

Причины

Перепады давления при погружении

При погружении перепады давления, вызывающие баротравму, представляют собой изменения гидростатического давления: на дайвера действуют две составляющие окружающего давления: атмосферное давление и давление воды. Спуск на глубину 10 метров (33 фута) в воду увеличивает атмосферное давление на величину, примерно равную давлению атмосферы на уровне моря. Таким образом, спуск с поверхности на глубину 10 метров (33 фута) под водой приводит к удвоению давления на дайвера. Такое изменение давления уменьшит вдвое объем пространства, заполненного газом. Закон Бойля описывает соотношение между объемом газового пространства и давлением в газе.

Баротравмы спуска вызваны предотвращением свободного изменения объема газа в замкнутом пространстве, контактирующем с водолазом, что приводит к разнице давления между тканями и газовым пространством, а неуравновешенная сила из-за этой разницы давлений вызывает деформацию ткани, приводящие к разрыву клеток.

Баротравмы всплытия также возникают, когда предотвращается свободное изменение объема газа в замкнутом пространстве, контактирующем с водолазом. В этом случае разница давлений вызывает растягивающее напряжение в окружающих тканях, превышающее их предел прочности. Помимо разрыва ткани, избыточное давление может вызвать попадание газов в ткани и далее через систему кровообращения. Эта легочная баротравма (PBt) подъема также известна как синдром чрезмерного раздувания легких (POIS), повреждение легкого вследствие избыточного давления (LOP) и разрыв легкого. Последующие травмы могут включать артериальную газовую эмболию, пневмоторакс, средостенную, интерстициальную и подкожную эмфизему, но обычно не все одновременно.

Вдыхание газа на глубине из подводного дыхательного аппарата приводит к тому, что легкие содержат газ под более высоким давлением, чем атмосферное. Таким образом, фридайвер может нырнуть на глубину 10 метров (33 фута) и безопасно подняться без выдоха, потому что газ в легких был вдохнут при атмосферном давлении, тогда как у дайвера, который вдыхает на 10 метров и поднимается без выдоха, в легких вдвое больше количество газа при атмосферном давлении и может вызвать опасное для жизни повреждение легких.

Взрывная декомпрессия в гипербарической среде может вызвать тяжелую баротравму, за которой следует образование серьезных декомпрессионных пузырей и другие связанные с этим травмы. Byford Дельфин инцидент является примером.

Баротравма, вызванная взрывом

Взрывы взрывчатых вещества и взрывная декомпрессия создают волну давления , что может вызвать баротравмы. Разница в давлении между внутренними органами и внешней поверхностью тела вызывает травмы внутренних органов, содержащих газ, таких как легкие , желудочно-кишечный тракт и ухо .

Травмы легких также могут возникать во время быстрой декомпрессии , хотя риск травм ниже, чем при взрывной декомпрессии.

Баротравма, вызванная вентилятором

ИВЛ может привести к баротравме легких. Это может быть связано либо с:

Возникающий в результате разрыв альвеол может привести к пневмотораксу , интерстициальной эмфиземе легких (ПИЭ) и пневмомедиастинуму .

Баротравма - это признанное осложнение ИВЛ, которое может возникнуть у любого пациента, получающего ИВЛ, но чаще всего связано с острым респираторным дистресс-синдромом. Раньше это было наиболее частым осложнением ИВЛ, но обычно его можно избежать, ограничив дыхательный объем и давление на плато до менее 30-50 см водяного столба (30-50 мбар). В качестве индикатора трансальвеолярного давления, который прогнозирует растяжение альвеол, давление плато или пиковое давление в дыхательных путях (PAP) может быть наиболее эффективным предиктором риска, но не существует общепринятого безопасного давления, при котором нет риска. Риск также увеличивается при аспирации содержимого желудка и уже существующих заболеваниях, таких как некротизирующая пневмония и хроническое заболевание легких. Астматический статус представляет собой особую проблему, поскольку он требует относительно высокого давления для преодоления бронхиальной обструкции.

Когда легочные ткани повреждены чрезмерным растяжением альвеол, травма может быть названа волютравмой, но объем и транспульмональное давление тесно связаны. Повреждение легких, вызванное искусственной вентиляцией легких, часто связано с высокими дыхательными объемами (V t ).

Использование барокамеры

Пациенты, проходящие курс гипербарической оксигенотерапии, должны выровнять уши, чтобы избежать баротравмы. Высокий риск развития слуховой баротравмы связан с пациентами, находящимися без сознания.

Диагностика

Анализатор газов крови

Что касается баротравмы, диагностическое обследование пострадавшего будет включать следующее:

Лаборатория:

Визуализация:

  • Грудь рентгенография может показать пневмоторакс, и указывается, есть ли дискомфорт в груди или затрудненное дыхание
  • Компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) могут быть показаны при сильной головной боли или сильной боли в спине после ныряния.
  • КТ - самый чувствительный метод диагностики пневмоторакса. Его можно использовать при подозрении на пневмоторакс, связанном с баротравмой, а рентгенограмма грудной клетки отрицательна.
  • Эхокардиографию можно использовать для определения количества и размера пузырьков газа в правой части сердца.

Баротравма уха

Баротравма может повлиять на внешнее, среднее или внутреннее ухо. Баротравма среднего уха (MEBT) - наиболее частая проблема, с которой сталкиваются от 10% до 30% дайверов, и возникает из-за недостаточного уравновешивания среднего уха . Баротравма наружного уха может возникнуть при всплытии, если воздух под высоким давлением попадает в наружный слуховой проход из-за плотно подогнанного снаряжения для дайвинга или ушной серы. Баротравма внутреннего уха (IEBT), хотя и встречается гораздо реже, чем MEBT, имеет аналогичный механизм. Механическая травма внутреннего уха может привести к кондуктивной и нейросенсорной тугоухости разной степени, а также к головокружению . Также часто возникают состояния, поражающие внутреннее ухо, которые приводят к гиперчувствительности слуха.

Баросинусит

В пазухах похожие на другую заполненный воздух полости подвержены баротравмам , если их отверстия засорения. Это может вызвать боль, а также носовое кровотечение .

Сжатие маски

Если маска дайвера не выравнивается во время спуска, относительное отрицательное давление может вызвать петехиальные кровоизлияния в области, закрытой маской, а также субконъюнктивальные кровоизлияния .

Сжатие шлема

Проблема в основном представляет исторический интерес, но по-прежнему актуальна для водолазов с надводной поверхностью, которые ныряют с прикрепленным к сухому костюму шлемом. Если шланг подачи воздуха порвался вблизи или над поверхностью, разница давлений между водой вокруг дайвера и воздухом в шланге может составлять несколько бар. Обратный клапан на соединении со шлемом предотвратит обратный поток, если он работает правильно, но если он отсутствует, как в первые дни погружений с шлемом, или если он выходит из строя, разница давлений будет иметь тенденцию втиснуть дайвера в жесткую шлем, что может привести к тяжелой травме. Тот же эффект может возникнуть в результате большого и быстрого увеличения глубины, если притока воздуха недостаточно, чтобы справиться с повышением давления окружающей среды.

Легочная баротравма

Повреждение легких из-за избыточного давления в легких у дайверов, использующих подводный дыхательный аппарат , обычно вызывает задержку дыхания при всплытии. Сжатый газ в легких расширяется по мере снижения давления окружающей среды, вызывая чрезмерное расширение и разрыв легких, если дайвер не позволяет газу уйти, поддерживая открытость дыхательных путей , как при нормальном дыхании. Легкие не ощущают боли при чрезмерном расширении, что дает дайверу небольшое предупреждение, чтобы предотвратить травму. Это не влияет на дайверов с задержкой дыхания, так как они приносят с поверхности полные легкие воздуха, который просто снова безопасно расширяется до своего первоначального объема при всплытии. Проблема возникает только в том случае, если на глубине делается вдох газа с атмосферным давлением, который затем может расшириться при подъеме до объема, превышающего объем легких. Легочная баротравма также может быть вызвана взрывной декомпрессией находящегося под давлением самолета, как это произошло 1 февраля 2003 года с экипажем во время катастрофы космического корабля " Колумбия" .

Профилактика

У дайверов

Баротравма может быть вызвана при нырянии в результате раздавливания или сдавливания при спуске или растяжения и разрыва при всплытии; обоих можно избежать, уравновешивая давления. Отрицательное, неуравновешенное давление известно как сдавливание барабанных перепонок, сухого костюма, легких или маски внутрь, и его можно уравновесить, подавая воздух в сжатое пространство. Положительное неуравновешенное давление расширяет внутренние полости, разрывая ткани, и может быть уравновешено выпуском воздуха, например, выдохом. Оба могут вызвать баротравму. Существуют различные методы в зависимости от пораженной области и от того, является ли неравенство давления сжатием или расширением:

  • Уши и носовые пазухи : существует риск растяжения или разрыва барабанных перепонок , обычно раздавливаемых внутрь при спуске, но иногда растягивающихся наружу при подъеме. Дайвер может использовать различные методы, чтобы впустить воздух в среднее ухо или из него через евстахиевы трубы . Иногда при глотании открываются евстахиевы трубы и уши выравниваются.
  • Легкие : существует риск пневмоторакса , артериальной газовой эмболии , а также эмфиземы средостения и подкожной эмфиземы во время всплытия, которые дайверы обычно называют разрывом легкого или повреждением легкого вследствие избыточного давления. Чтобы уравновесить легкие, все, что необходимо, - это не задерживать дыхание во время подъема. Этот риск не возникает при погружении с задержкой дыхания с поверхности, за исключением случаев, когда дайвер дышит из источника газа под давлением окружающей среды под водой; Дайверы с задержкой дыхания действительно страдают от сдавления легких при спуске, раздавливания в грудной полости, но, хотя это и вызывает дискомфорт, это редко вызывает повреждение легких и возвращается к нормальному состоянию на поверхности. У некоторых людей есть патология легких, которая препятствует быстрому прохождению избыточного воздуха через проходы, что может привести к баротравме легких, даже если дыхание не задерживается во время быстрой разгерметизации. Этим людям не следует нырять, поскольку риск недопустимо высок. При большинстве коммерческих или военных медицинских обследований в области дайвинга выявляются именно признаки этой патологии.
  • Сжатие маски для дайвинга, закрывающее глаза и нос: основной риск - разрыв капилляров глаз и кожи лица из-за разницы отрицательного давления между газовым пространством и артериальным давлением или орбитальная эмфизема от более высокого давления. Этого можно избежать, вдыхая воздух в маску через нос. Очки, закрывающие только глаза, не подходят для глубоких погружений, так как их невозможно уравнять.
  • Выжимка сухого костюма . Основной риск - защемление и ушиб кожи складками сухого костюма при сжатии при спуске. В большинстве сухих костюмов можно уравновесить сжатие с помощью клапана с ручным управлением, питаемого от источника газа низкого давления. Воздух должен вводиться вручную во время спуска, чтобы избежать сжатия, и вручную или автоматически удаляется при подъеме для поддержания контроля плавучести.
  • Сжатие водолазного шлема : Сжатие шлема произойдет, если шланг подачи газа оборван над водолазом и обратный клапан на входе газа в шлем выходит из строя или не установлен. Серьезность будет зависеть от разницы гидростатического давления. Очень быстрое снижение, обычно случайно, может превысить скорость, с которой подача дыхательного газа может уравновесить давление, вызывая временное сжатие. Введение обратного клапана и высокие максимальные скорости подачи газа практически устранили оба этих риска. В шлемах, снабженных перемычкой для шеи, перемычка будет пропускать воду в шлем, если внутреннее давление станет слишком низким; это меньшая проблема, чем сжатие шлема, но дайвер может утонуть, если подача газа не будет быстро восстановлена. Этой формы баротравмы можно избежать с помощью контролируемой скорости спуска, что является стандартной практикой для коммерческих водолазов, которые используют линии взрыва , ступени для ныряния и мокрые колокола для управления скоростью спуска и всплытия.

Медицинский осмотр

Профессиональные дайверы проверяются на факторы риска во время первоначального и периодического медицинского осмотра на пригодность к погружениям . В большинстве случаев дайверы-любители не проходят медицинский осмотр, но перед приемом на обучение должны предоставить медицинское заключение, в котором должны быть указаны наиболее распространенные и легко определяемые факторы риска. Если эти факторы объявлены, от дайвера может потребоваться осмотр у практикующего врача, и он может быть дисквалифицирован от занятий дайвингом, если условия указывают на это.

Астма , синдром Марфана и ХОБЛ представляют собой очень высокий риск пневмоторакса. В некоторых странах это может считаться абсолютным противопоказанием, в то время как в других может приниматься во внимание степень тяжести . Астматикам с легким и хорошо контролируемым состоянием может быть разрешено нырять при ограниченных обстоятельствах.

Обучение

Значительная часть обучения дайверов начального уровня направлена ​​на понимание рисков и процедурное предотвращение баротравмы. Профессиональные дайверы и дайверы-любители, прошедшие подготовку по спасению, обучены основным навыкам распознавания и оказания первой помощи при баротравме при дайвинге.

При ИВЛ

Изолированные механические силы не могут адекватно объяснить повреждение легких, вызванное вентилятором (VILI). На повреждение влияет взаимодействие этих сил и ранее существовавшее состояние тканей легкого, и могут быть задействованы динамические изменения альвеолярной структуры. Сами по себе такие факторы, как давление плато и положительное давление в конце выдоха (ПДКВ), не позволяют адекватно прогнозировать травму. Циклическая деформация легочной ткани может играть большую роль в возникновении VILI, и способствующие факторы, вероятно, включают дыхательный объем, положительное давление в конце выдоха и частоту дыхания. Не существует протокола, который гарантировал бы избежание всех рисков во всех приложениях.

Уход

Лечение баротравмы при дайвинге зависит от симптомов. Травма из-за чрезмерного давления в легких может потребовать дренажа грудной клетки для удаления воздуха из плевры или средостения . Рекомпрессия с помощью гипербарической кислородной терапии является окончательным лечением артериальной газовой эмболии, поскольку повышенное давление уменьшает размер пузыря, низкое парциальное давление инертного газа ускоряет растворение инертного газа, а высокое парциальное давление кислорода помогает насыщать кислородом ткани, пораженные эмболами. При повторном прессовании следует соблюдать осторожность, чтобы избежать напряженного пневмоторакса . Баротравмы, которые не связаны с газом в тканях, обычно лечат в зависимости от степени тяжести и симптомов аналогичной травмы, вызванной другими причинами.

Первая медицинская помощь

Добольничная помощь при баротравме легких включает в себя базовую жизнеобеспечение, включая поддержание адекватной оксигенации и перфузии, оценку проходимости дыхательных путей, дыхания и кровообращения, неврологическое обследование и лечение любых немедленных угрожающих жизни состояний. Кислород с высоким потоком до 100% считается подходящим для несчастных случаев при дайвинге. Для поддержания артериального давления и пульса рекомендуется использовать венозный доступ через большой диаметр с инфузией изотонической жидкости.

Первая помощь

Легочная баротравма:

  • Эндотрахеальная интубация может потребоваться, если дыхательные пути нестабильны или гипоксия сохраняется при вдыхании 100% кислорода.
  • Игла декомпрессии или трубка дренирование плевральной полости может быть необходимо , чтобы слить пневмоторакс или гемоторакс
  • Катетеризация Фолея может потребоваться в ВОЗРАСТЕ спинного мозга, если человек не может мочиться.
  • Для поддержания адекватного артериального давления может потребоваться внутривенная гидратация.
  • Терапевтическая рекомпрессия показана при тяжелом ВОЗРАСТЕ. Практикующий дайверский врач должен будет знать основные показатели жизнедеятельности и соответствующие симптомы, а также недавнее воздействие давления и историю дыхательных газов пациента. Воздушный транспорт должен быть ниже 1000 футов (300 м), если это возможно, или в герметичном воздушном судне, который должен находиться под давлением на минимально возможной высоте.

Сдавливание носовых пазух и сдавливание среднего уха обычно лечатся противоотечными средствами, чтобы уменьшить перепад давления, и противовоспалительными препаратами для снятия боли. При сильной боли могут быть уместны наркотические анальгетики .

Выдавливание костюма, шлема и маски рассматривается как травма в зависимости от симптомов и степени тяжести.

Медикамент

Основными лекарствами при баротравме легких являются кислород , кислород-гелий или нитрокс , изотонические жидкости, противовоспалительные препараты, деконгестанты и анальгетики .

Итоги

После баротравмы ушей или легких в результате дайвинга дайвер не должен снова нырять, пока его не разрешит дайв-врач. После травмы уха обследование будет включать проверку слуха и демонстрацию возможности автоматического наддува среднего уха. Восстановление может занять от нескольких недель до месяцев.

Баротравма у животных

Киты и дельфины серьезно страдают от баротравм при воздействии чрезмерных изменений давления, вызванных военно-морскими гидролокаторами, пневматическим оружием нефтяной промышленности, взрывчатыми веществами, подводными землетрясениями и извержениями вулканов.

Повреждения и гибель рыб, морских млекопитающих, включая каланов, тюленей, дельфинов и китов, а также птиц в результате подводных взрывов, были зарегистрированы в нескольких исследованиях. Летучие мыши могут получить смертельную баротравму в зонах низкого давления за лопастями ветряных турбин из-за их более хрупкой структуры легких млекопитающих по сравнению с более прочными легкими птиц , которые меньше подвержены изменению давления.

Чрезмерное расширение плавательного пузыря

Баротравма, нанесенная тигровому скаляру - конец головы. Обратите внимание на растянутый плавательный пузырь и газовое пространство в брюшной полости.
Баротравма, полученная тигровым ангелочком - конец хвоста

Рыбы с изолированными плавательными пузырями подвержены баротравме при всплытии, когда их выводят на поверхность во время рыбалки. Плавательный пузырь - это орган контроля плавучести, который заполнен газом, извлеченным из раствора в крови, и который обычно удаляется обратным процессом. Если рыба поднимается вверх в толще воды быстрее, чем газ может всасываться, газ будет расширяться до тех пор, пока пузырь не будет растянут до предела упругости, и может разорваться. Баротравма может быть смертельной или вывести из строя рыбу, сделав ее уязвимой для хищников, но морской окунь может восстановиться, если его вернут на глубину, аналогичную той, с которой он был вытащен, вскоре после всплытия. Ученые NOAA разработали Seaqualizer для быстрого возврата морского окуня на глубину. Устройство может увеличить выживаемость пойманных и выпущенных морских окуней.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Классификация
Внешние ресурсы