Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе

Джону Скотту Холдейну (John Scott Haldane, 1860—1936) приписывают создание первых точных таблиц декомпрессии для тех, кто работает в условиях сжатого воздуха. Холдейн был опытным специалистом в области газовой физиологии.

Совместно с Институтом профилактической медицины Листера и Королевским военно-морским флотом Холдейн построил барокамеру для изучения кессонной болезни. В начале 1900-х годов он провёл в своей камере сотни экспериментов как на животных, так и на людях. Он констатировал, что большинство наблюдаемых симптомов были вызваны воздействием на нервную систему, он даже смог непосредственно наблюдать пузырьки азота в белом веществе мозга при микроскопии. Поскольку белое вещество главным образом состоит из жироподобного вещества (на самом деле – пучков аксонов, покрытых миелином), Холдейн правильно предположил, что существует корреляция между тяжестью кессонной болезни и количеством жира внутри пострадавшего. На основании этих наблюдении были предложены ограничения для тех, кто мог работать в кессонах, в частности, что «действительно толстым людям никогда не следует разрешать работать в сжатом воздухе, а полным рабочим следует запретить работать в кессонах высокого давления…». [56]

В 1903—1904 годах Холдейн провёл сотни экспериментов, в результате которых сделал вывод о том, что количество азота, поглощенного в конкретной ткани тела, определялось содержанием в ней жира и потоком крови через неё. Он также выдвинул идею перенасыщения, согласно которой ткани организма могут удерживать азот в течение ограниченного периода времени после декомпрессии до образования пузырьков.

Наконец, Холдейн разработал теорию тканевых полупериодов, то есть времени, которое необходимо для того, чтобы самая медленная ткань насытилась до половины парциального давления её перенасыщенного состояния.

На основании этой теории Холдейн разработал метод, позволяющий предупреждать симптомы кессонной болезни, возникавшие при увеличении давления.

Теория Холдейна о половинном сокращении азота в тканях всё ещё является основой современной водолазной медицины.

В течение следующих ста лет многочисленные достижения в области водолазной медицины позволили создать высокоточные таблицы погружений, которые мы имеем сегодня, однако большая часть нашего понимания декомпрессионной болезни всё ещё проистекает из наблюдений и научных исследований 1800-х годов.

Даже несмотря на наличие таких средств исследования мозга как ФМРТ учёные продолжают объяснять симптомы декомпрессии пузырьками азота в крови.

Горная болезнь

Отмечено, что большинство наблюдаемых симптомов кессонной болезни указывают на влияние изменений давления на нервную систему, однако нигде не упоминаются случаи отёка мозга. Дело в том, что в случае с кессонами, рабочие подвергались воздействию высокого давления в течении рабочей смены, которая не превышала 6—8 часов, а период декомпрессии вообще измерялся минутами.

Но есть одна болезнь главным травмирующим аспектом которой является отёк мозга. И эта болезнь связана с относительно медленным и длительным воздействием на организм человека пониженного атмосферного давления. Это – горная болезнь (или высотная болезнь).

Острая горная болезнь поражает альпинистов, которые быстро поднимаются на высоту не менее 2500 метров и путешественников в Антарктиду (атмосферное давление там всего 460 мм рт. ст. тогда как «нормальное» давление 760 мм рт. ст.), аналогичные симптомы могут наблюдаться во время полётов на большой высоте, если кабины летательных аппаратов не герметичны. Первые симптомы острой горной болезни включают головную боль, лихорадку, усталость, тошноту, головокружение, анорексию, нарушения сна и спутанность сознания. Если симптомы не исчезнут или при дальнейшем подъёме, может возникнуть отёк мозга и легких.

Если по мере адаптации организма к пониженному давлению симптомы не исчезают, пострадавшему следует спуститься на более низкую высоту.

Медикаментозное лечение – приём ацетазоламида, который является основным лекарственным средством. Он снижает образование спинномозговой жидкости, а дополнительные препараты включают нестероидные противовоспалительные препараты от головной боли и дексаметазон при отёке мозга.

История

Первое задокументированное сообщение о горной болезни было сделано китайским чиновником Ту-Кином между 37 и 32 годами до нашей эры, когда он столкнулся с трудностями при переходе через перевал Килик (4827 м) на территории современного Афганистана. Он описал головную боль и рвоту и назвал горы на своём пути такими названиями, как «Великая гора головной боли» и «Маленькая гора головной боли».

Поль Берт, французский пионер в исследовании влияния атмосферного давления на функции организма, в 1877 году признал гипоксию причиной высотной болезни.

Церебральная форма горной болезни с преобладанием отека мозга была описана у ряда больных только в 1975 году.

Высотный отек головного мозга