10| 11-11-2024, 22:02
Смертельні бульбашки: історія кесонної хвороби під час будівництва Бруклінського мосту
Вперше про кесонну хворобу заговорили у 19 столітті. Найяскравішим прикладом її "спалаху" був інцидент під час будівництва Бруклінського мосту в Нью-Йорку.
Бруклінський міст, яким його бачили автори проекту 1874 року.
Під час будівництва мосту в 1870-1883 роках його опори потрібно було встановити на твердий скельний грунт. Геологічні дослідження показали, що твердий грунт залягав на глибині 25 метрів, закритий м'якими породами. Тому потрібне було рішення, як до нього дістатися. Для цього застосували кесони – величезні ящики, збиті з жовтої сосни, 43 метри завдовжки та 27 метрів завширшки, розділені на 6 відсіків, кожен з яких заповнювався стисненим повітрям, щоб протистояти тиску води. Зверху встановлювалися гранітні плити, під вагою яких кесони занурювалися у ґрунт. У самих же кесонах знаходилися робітники, які викопували ґрунт до твердих порід. Після закінчення робіт кесони заповнювалися бетоном, формуючи цим міцний фундамент.
Схема кесона, що використовувався для будівництва Бруклінського мосту.
Але у даного інженерного рішення був один вагомий недолік. У робітників, що викопували м'які породи в кесонах, після роботи на дні річки з'являлися специфічні симптоми: свербіж, біль у животі та м'язах, кістках, суглобах, оніміння кінцівок, а іноді їх параліч. Хворобу, яка лютувала у ящиках на дні річки, назвали кесонною хворобою або декомпресійною хворобою, яка була смертельно небезпечна для робітників при виході з кесона. Загалом під час будівництва Бруклінського мосту від кесонної хвороби, обвалів та травм під час вибухових робіт загинуло близько 150 осіб.
Кесон, що використовується при спорудженні опори Бруклінського мосту. Ліворуч шлюз для людей. Справа: вхід до шлюзу з кесона, де йдуть роботи. Викопану породу на тачках везуть до сусідньої камери, звідки вона піднімається нагору.
Дослідження кесонної хвороби допомогло встановити, що недуга виникає при декомпресії (швидкому зниженні тиску), наприклад, під час випливання з глибини, виходу з кесону або барокамери, підйому на висоту. В результаті зниження навколишнього атмосферного тиску відбувається перехід газів крові та тканин із розчиненого стану у вільний - газоподібний. Газові бульбашки, що утворюються при цьому, порушують нормальний кровообіг, подразнюють нервові закінчення, деформують і пошкоджують тканини організму.
Головний мозок собаки з аероемболією судин (газові бульбашки – світлі плями на темному тлі судини) після декомпресії.
Основна частина загального тиску газів у легенях, а отже, у крові та тканинах, припадає на частку азоту, фізіологічного інертного газу, що не бере участі в газообміні. Високий парціальний тиск азоту в легенях (і відповідно в крові та тканинах), його фізіологічна та хімічна «інертність» зумовлюють його провідну роль в утворенні газових бульбашок при декомпресії.
Мікропрепарат щічного мішка хом'яка з аероемболією судин (газові бульбашки вказані стрілками) після декомпресії.
У проведених дослідах на кроликах було встановлено, що кістковий мозок і особливо жир утримують розчинений азот у пересиченому стані міцніше, ніж кров та лімфа, тому напруження азоту в них після декомпресії досягає більших величин.
Варто сказати, що Ендрю Хеєрманс Сміт, головний кесонний лікар на будівництві Бруклінського мосту в Нью-Йорку, аналізуючи історії хвороб загиблих, встановив, що вони спочатку не придатні для кесонних робіт, оскільки мали значну зайву вагу, а жирова тканина краще за інших утримує поглинений з крові азот.
Кров, протікаючи через капіляри в жирових тканинах, насичується азотом внаслідок дифузії газу у кров'яне русло, що призводить до утворення бульбашок азоту.
Експеримент in vivo з формування повітряної емболії в брижових судинах кролика. (А) Схема експерименту in vivo. (B) Схема бульбашки в судині. (C) Процес зупинки бульбашки, що протікає в невеликій судині. Червоний колір - це відображення світла від поверхні бульбашки. (D) Швидкість бульбашки в точках від 1 до 5, зазначених на зображенні C. (E) Гістологічний зріз повітряного емболу, взятий з судини вздовж напрямку потоку. (F) Потік кров'яних тілець, що утворився у хвості бульбашки.
У дослідах на собаках та кроликах було встановлено, що під час декомпресії у місцях депонування крові: селезінці, шкірі, печінці створюються високі ступені пересичення крові азотом, що також може призвести до виникнення газових бульбашок.
Газові бульбашки, що утворюються таким чином, потрапляючи в кровоносне русло, ростуть у своїх розмірах за рахунок азоту, що дифундує з тканин, викликаючи масовану газову емболію.
Найбільш вираженими та специфічними морфологічними змінами у разі смерті від декомпресійної хвороби є наявність численних газових бульбашок у венозній системі, переповнена та розтягнута бульбашками газу права половина серця, явища набряку та емфіземи легень, множинні осередки крововиливів у різних органах та тканинах. Іноді в легеневій артерії виявляється піниста кров.
Спираючись на досвід аквалангістів, які найбільш схильні до ризику розвитку декомпресійної хвороби, відомо, що втома і сильне збудження перед спуском, відіграють неабияке значення в її розвитку. Відомо також, що особи з функціональним розладом нервової системи найчастіше хворіють на кесонну хворобу.
Всі ці чинники свідчать про значення порушень вищої нервової діяльності виникнення кесонної хвороби. Кора великих півкуль головного мозку, регулюючи всі процеси, що протікають в організмі, в тому числі і кровообіг, забезпечує тим самим хід насичення азотом під час компресії та звільнення від нього при декомпресії.
Варто зазначити, що зараз випадки кесонної хвороби дуже рідкісні серед дайверів. У аквалангістів існує дайв-комп'ютер, який на підставі глибини та часу занурення розраховує, на скільки часу і на якій глибині потрібно зупинитися та повисіти у товщі води перед виходом, щоб не розвинулася декомпресійна хвороба.
Дайв-комп'ютер
На закінчення хочеться відзначити, що вивчення декомпресійної хвороби дозволило уможливити будівництво мостів через глибокі річки, тунелі метро у водоносних ґрунтах, а також знайти метод лікування кесонної хвороби за допомогою барокамер, в яких відбувається рекомпресія — вплив на хворого підвищеним тиском у спеціальній камері. Метод лікування заснований на тому, що при підвищенні тиску газові бульбашки, що знаходяться в організмі хворого, зменшуються в об'ємі та розчиняються. Рекомпресія сприяє розсмоктуванню бульбашок, тобто усунення етіологічного чинника хвороби.
Бруклінський міст, яким його бачили автори проекту 1874 року.
Під час будівництва мосту в 1870-1883 роках його опори потрібно було встановити на твердий скельний грунт. Геологічні дослідження показали, що твердий грунт залягав на глибині 25 метрів, закритий м'якими породами. Тому потрібне було рішення, як до нього дістатися. Для цього застосували кесони – величезні ящики, збиті з жовтої сосни, 43 метри завдовжки та 27 метрів завширшки, розділені на 6 відсіків, кожен з яких заповнювався стисненим повітрям, щоб протистояти тиску води. Зверху встановлювалися гранітні плити, під вагою яких кесони занурювалися у ґрунт. У самих же кесонах знаходилися робітники, які викопували ґрунт до твердих порід. Після закінчення робіт кесони заповнювалися бетоном, формуючи цим міцний фундамент.
Схема кесона, що використовувався для будівництва Бруклінського мосту.
Але у даного інженерного рішення був один вагомий недолік. У робітників, що викопували м'які породи в кесонах, після роботи на дні річки з'являлися специфічні симптоми: свербіж, біль у животі та м'язах, кістках, суглобах, оніміння кінцівок, а іноді їх параліч. Хворобу, яка лютувала у ящиках на дні річки, назвали кесонною хворобою або декомпресійною хворобою, яка була смертельно небезпечна для робітників при виході з кесона. Загалом під час будівництва Бруклінського мосту від кесонної хвороби, обвалів та травм під час вибухових робіт загинуло близько 150 осіб.
Кесон, що використовується при спорудженні опори Бруклінського мосту. Ліворуч шлюз для людей. Справа: вхід до шлюзу з кесона, де йдуть роботи. Викопану породу на тачках везуть до сусідньої камери, звідки вона піднімається нагору.
Дослідження кесонної хвороби допомогло встановити, що недуга виникає при декомпресії (швидкому зниженні тиску), наприклад, під час випливання з глибини, виходу з кесону або барокамери, підйому на висоту. В результаті зниження навколишнього атмосферного тиску відбувається перехід газів крові та тканин із розчиненого стану у вільний - газоподібний. Газові бульбашки, що утворюються при цьому, порушують нормальний кровообіг, подразнюють нервові закінчення, деформують і пошкоджують тканини організму.
Головний мозок собаки з аероемболією судин (газові бульбашки – світлі плями на темному тлі судини) після декомпресії.
Основна частина загального тиску газів у легенях, а отже, у крові та тканинах, припадає на частку азоту, фізіологічного інертного газу, що не бере участі в газообміні. Високий парціальний тиск азоту в легенях (і відповідно в крові та тканинах), його фізіологічна та хімічна «інертність» зумовлюють його провідну роль в утворенні газових бульбашок при декомпресії.
Мікропрепарат щічного мішка хом'яка з аероемболією судин (газові бульбашки вказані стрілками) після декомпресії.
У проведених дослідах на кроликах було встановлено, що кістковий мозок і особливо жир утримують розчинений азот у пересиченому стані міцніше, ніж кров та лімфа, тому напруження азоту в них після декомпресії досягає більших величин.
Варто сказати, що Ендрю Хеєрманс Сміт, головний кесонний лікар на будівництві Бруклінського мосту в Нью-Йорку, аналізуючи історії хвороб загиблих, встановив, що вони спочатку не придатні для кесонних робіт, оскільки мали значну зайву вагу, а жирова тканина краще за інших утримує поглинений з крові азот.
Кров, протікаючи через капіляри в жирових тканинах, насичується азотом внаслідок дифузії газу у кров'яне русло, що призводить до утворення бульбашок азоту.
Експеримент in vivo з формування повітряної емболії в брижових судинах кролика. (А) Схема експерименту in vivo. (B) Схема бульбашки в судині. (C) Процес зупинки бульбашки, що протікає в невеликій судині. Червоний колір - це відображення світла від поверхні бульбашки. (D) Швидкість бульбашки в точках від 1 до 5, зазначених на зображенні C. (E) Гістологічний зріз повітряного емболу, взятий з судини вздовж напрямку потоку. (F) Потік кров'яних тілець, що утворився у хвості бульбашки.
У дослідах на собаках та кроликах було встановлено, що під час декомпресії у місцях депонування крові: селезінці, шкірі, печінці створюються високі ступені пересичення крові азотом, що також може призвести до виникнення газових бульбашок.
Газові бульбашки, що утворюються таким чином, потрапляючи в кровоносне русло, ростуть у своїх розмірах за рахунок азоту, що дифундує з тканин, викликаючи масовану газову емболію.
Найбільш вираженими та специфічними морфологічними змінами у разі смерті від декомпресійної хвороби є наявність численних газових бульбашок у венозній системі, переповнена та розтягнута бульбашками газу права половина серця, явища набряку та емфіземи легень, множинні осередки крововиливів у різних органах та тканинах. Іноді в легеневій артерії виявляється піниста кров.
Спираючись на досвід аквалангістів, які найбільш схильні до ризику розвитку декомпресійної хвороби, відомо, що втома і сильне збудження перед спуском, відіграють неабияке значення в її розвитку. Відомо також, що особи з функціональним розладом нервової системи найчастіше хворіють на кесонну хворобу.
Всі ці чинники свідчать про значення порушень вищої нервової діяльності виникнення кесонної хвороби. Кора великих півкуль головного мозку, регулюючи всі процеси, що протікають в організмі, в тому числі і кровообіг, забезпечує тим самим хід насичення азотом під час компресії та звільнення від нього при декомпресії.
Варто зазначити, що зараз випадки кесонної хвороби дуже рідкісні серед дайверів. У аквалангістів існує дайв-комп'ютер, який на підставі глибини та часу занурення розраховує, на скільки часу і на якій глибині потрібно зупинитися та повисіти у товщі води перед виходом, щоб не розвинулася декомпресійна хвороба.
Дайв-комп'ютер
На закінчення хочеться відзначити, що вивчення декомпресійної хвороби дозволило уможливити будівництво мостів через глибокі річки, тунелі метро у водоносних ґрунтах, а також знайти метод лікування кесонної хвороби за допомогою барокамер, в яких відбувається рекомпресія — вплив на хворого підвищеним тиском у спеціальній камері. Метод лікування заснований на тому, що при підвищенні тиску газові бульбашки, що знаходяться в організмі хворого, зменшуються в об'ємі та розчиняються. Рекомпресія сприяє розсмоктуванню бульбашок, тобто усунення етіологічного чинника хвороби.
Сподобалася стаття? Підтримай «Морс»!
ПриватБанк
UAH: 5168 7520 1787 2691
USD: 4731 1856 0525 1914
ПриватБанк
UAH: 5168 7520 1787 2691
USD: 4731 1856 0525 1914
© знайдено в мережі
