Автореферат и диссертация по медицине (14.00.32) на тему:Прогнозирование безопасности декомпрессии по математическим моделям образования и роста газовых пузырьков в организме
- Ученая степень
- доктора биологических наук
- ВАК РФ
- 14.00.32
Оглавление диссертации Николаев, Виктор Петрович :: 1990 :: Москва
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ.
ВВЕДЕНИЕ
I. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЭТИОЛОГИИ И ПРОФИЛАКТИКЕ ДЕКОМПРЕССИОННОЙ БОЛЕЗНИ (обзор литературы)
1.1. Краткая история развития представлений о этиологии декомпрессионной болезни
1.2. Механизмы и динамика сатурации и десатурации организма от инертного газа дыхательной смеси
1.2.1. Теория Холдена процесса сатурации и десатурации организма от азота
1.2.2. Современные модели сатурации и десатурации организма от инертного газа.
1.2.3. Длительность сатурации и десатурации организма от инертного газа
1.3. Постдекомпрессионное и изобарическое перенасыщение организма газом.
1.3.1. Насыщенность крови и тканей организма газами в состоянии газового равновесия с внешней средой
1.3.2. Постдекомпрессионное перенасыщение организма газом
1.3.3. Изобарическое перенасыщение организма газами
1.4. Механизмы образования газовых пузырьков в физических системах и живом организме
1.4.1. Причины нарушения устойчивости перенасыщенных газом физических систем
1.4.2. Специфика образования газовых пузырьков в живом организме
1.5. Прогнозирование безопасности декомпрессии
1.5.1. Структура причинно-следственных связей между этиологическими факторами декомпрессионной болезни
1.5.2. Традиционный критерий безопасности декомпрессии
1.5.3. Поиски альтернативного, прямого критерия безопасности декомпрессии
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДЕКОМПРЕССИИ ПО КРИТИЧЕСКОЙ СТЕПЕНИ "ЭМБОЛИЗАЦИИ" ОРГАНИЗМА
2.1. Критерий безопасности декомпрессии, основанный на оценке суммарного объема образующихся в тканях организма газовых пузырьков
2.2. Обощенная математическая модель процесса "эмболизации" организма при декомпрессии
2.3. Специфика "эмболизации" организма как случайного процесса
2.4. Число испытаний, необходимых для достоверного определения вероятности безопасного исхода декомпрессии
2.5. Схема вероятностного прогноза безопасности декомпрессии
2.6. Резюме
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В ОРГАНИЗМЕ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ С ПРОЦЕССОМ ЕГО ДЕСАТУРАЦИИ
ОТ ИНЕРТНОГО ГАЗА
3.1. Математическая модель обмена инертным газом в тканях организма и эволюции имеющихся в них газовых пузырьков
3.2. Эволюция единичного пузырька в тканях организма при одноступенчатой декомпрессии и рекомпрессии
3.2.1. Длительность роста, максимальный размер и общее время жизни единичных пузырьков, образующихся в тканях организма при одноступенчатой декомпрессии
3.2.2. Длительность жизни пузырьков в тканях организма после рекомпрессии.
3.3. Эволюция множественных пузырьков в тканях организма при одноступенчатой декомпрессии
3.4. Влияние "эмболизации" организма на процесс его десатурации от инертного газа
3.5. Резюме
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСЛОВИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ДЕКОМПРЕССИИ.
4.1. Гипотетическая модель "эмболизации" организма при одноступенчатой декомпрессиии.
4.2. Условие бессимптомной "эмболизации" тканей организма при одноступенчатой декомпрессии
4.3. Прогностическое уравнение безопасности одноступенчатой декомпрессии
4.4. Анализ различий и вариабельности критического перенасыщения тканей организма газом
4.5. Причины изменчивости первоначальных симптомов декомпрессионной болезни
4.6. Резюме
5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДЕКОМПРЕССИИ ПРИ КОСМИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ И ПОДВОДНЫХ ПОГРУЖЕНИЯХ.
5.1. Условия декомпрессионной безопасности выхода космонавтов из кабины корабля в открытый космос
5.2 Теоретическая оценка параметров экскурсионных погружений, не требующих траты времени на декомпрессию
5.2.1. Бездекомпрессионные экскурсионные погружения неограниченно большой длительности
5.2.2. Зависимость глубины бездекомпрессионных экскурсионных погружений от их длительности
5.3. Пути построения оптимальных режимов постепенной декомпрессии
5.4. Резюме
Введение диссертации по теме "Авиационная, космическая и морская медицина", Николаев, Виктор Петрович, автореферат
Актуальность проблемы. Профессиональная деятельность водолазов, кесонных рабочих, а также летчиков и космонавтов сопряжена с риском возникновения у них декомпрессионной (кессонной) болезни. Она вызывается газовыми пузырьками, которые образуются в крови и тканях организма при их перенасыщении растворенными газами в результате снижения давления окружающей среды. Эта болезнь чаще всего проявляется в сравнительно легкой форме мышечно-суставных болей, реже в форме параличей и парезов конечностей и иногда в виде серьезных нарушений кровообращения и дыхания с летальным исходом.
Быстрая, одномоментная (одноступенчатая) декомпрессия не вызывает у человека симптомов декомпрессионной болезни лишь при сравнительно малой величине перепада давления. Поэтому с целью предотвращения этой болезни у водолазов и кессонных рабочих их вывод из под повышенного давления производят по режимам постепенной декомпрессии. Применяемые в водолазной практике режимы декомпрессии, как правило, обладают высоким профилактическим эффектом. Тем не менее, случаи заболевания водолазов декомпрессионной болезнью составляет около 90% всех регистрируемых у них профессиональных заболеваний (Сапов, 1983).
Происходящее во всем мире бурное расширение фронта подводных работ, и в частности работ, связанных с освоением богатств континентального шельфа, диктует необходимость существенного повышения безопасности и эффективности водолазного труда. Такие же требования предъявляются и к ведомствам, проводящим строительные работы с использованием кессонов. Основная трудность решения этой проблемы обусловлена антогонизмом таких важнейших параметров режимов декомпрессии как степень их надежности и длительность. В принципе, чем длительнее режим декомпрессии, тем выше степень его надежности.
Поэтому одновременное обеспечение безопасности и эффективности труда водолазов и кессонных рабочих может быть достигнуто лишь на основе разумного компромисса путем разработки таких режимов декомпрессии, которые при премлемой, с медицинской, экономической и юридической точек зрения степени надежности имеют наименьшую длительность.
Компромисс необходим и при регламентировании глубины и длительности бездекомпрессионных экскурсионных погружений, т.е. погружений, которые могут совершаться водолазами без траты времени на декомпрессию. Особый практический интерес к этому типу погружений в последнее время еще более возрос в связи с использованием при проведении подводных работ на больших глубинах метода длительного (насыщенного) погружения.
При длительных подводных работах водолазы в вахтовом режиме находятся под действием повышенного давления в барокомплексе, установленном на палубе судна или на плавучей платформе. В случае необходимости спуска под воду они переходят в колокол, который доставляется на глубину, где давление равно давлению в барокомплексе и колоколе. При выходе из колокола водолазы совершают экскурсионное погружение и после выполнения целевой работы возвращаются в барокомплекс. Чем меньше давление в барокомплексе и чем глубже относительно эквивалентного ему уровня погружается водолаз, тем выше экономическая эффективность всей подводной операции. Поэтому для водолазной практики крайне желательно, чтобы регламентирование параметров бездекомпрессионных экскурсионных погружений из барокомплекса производилось с позиций разумного риска.
Дальнейшее развитие космонавтики предполагает значительное увеличение числа регулярных выходов космонавтов из кабины корабля в открытый космос в скафандре, что диктует необходимость в существенном повышении планки требований к средствам и методам обеспечения декомпрессионной безопасности такого рода операций. Для обоснования этих требований необходимо провести более строгую оценку степени риска возникновения декомпрессионной болезни при различных комбинациях давления и состава газовой среды в корабле и рабочего давления в скафандре.
До настоящего времени при оценках параметров допустимых для космонавтов и водолазов одноступенчатых перепадов давления и при расчетах режимов постепенной декомрессии для водолазов и кессонных рабочих используется предложенный еще в начале нынешнего века Ходценом (Boycott et al, 1908) критерий безопасности декомпрессии, основанный на оценке степени перенасыщения тканей организма газом. Однако непосредственным "возбудителем" декомпрессионной болезни является не перенасыщение организма растворенными в нем газами, а процесс его "эмболизации" (образование и последующий рост в нем газовых пузырьков). Другими словами, критерий Холдена и его модификации не отражают биофизическую сущность этиологии этой болезни, а лишь косвенным образом характеризуют условия ее возникновения. Кроме того, при прогнозировании безопасности декомпрессии по этим критериям из поля зрения выпадает случайный характер образования и последующей эволюции пузырьков в организме, а следовательно, и вероятностная природа возникновения декомпрессионной болезни. Именно эти обстоятельста являются основными причинами недостаточной точности и надежности получаемых прогнозов. Поэтому для реализации диктуемой практикой космических полетов и водолазного дела потребности в более точном и надежном решении указанных задач необходимо провести разработку принципиально нового метода прогнозирования безопасности декомпрессии по критерию, адекватно характеризующему условия возникновения декомпрессионной болезни.
Цель исследования. Целью настоящего исследования является разработка метода прогнозирования безопасности декомпрессии с априорно известной степенью надежности на основе математического моделирования процесса "эмболизации" организма, являющегося непос-редственым "возбудителем" декомпрессионной болезни.
Задачи исследования. При достижении поставленной цели решались следующие конкретные задачи:
- теоретическое обоснование критерия безопасности декомпрессии, основанного на оценке суммарного объема образующихся в тканях организма газовых пузырьков;
- построение математической модели "эмболизации" организма, нацеленной на оценку суммарного объема пузырьков в тканях с учетом специфики их образования, миграции, слияния и дробления;
- обоснование вероятностного характера возникновения декомпрессионной болезни и оценка числа испытаний, необходимых для достоверного определения вероятности безопасного исхода декомпрессион-ных воздействий;
- математическое описание эволюции размеров заданной совокупности пузырьков в тканях совместно с процессом обмена инертным газом в тканях;
- теоретический анализ условий безопасности одноступенчатой декомпрессии;
- прогнозирование условий декомпрессионной безопасности операций выхода космонавтов из кабины корабля в открытый космос;
- теоретическая оценка глубины и длительности бездекомпрессионных экскурсионных погружений водолазов с различных исходных уровней;
- теоретическая оценка скорости безопасного снижения давления и анализ влияния специфики процесса "эмболизации" организма на форму профиля оптимальных режимов постепенной декомпрессии.
Для обоснования правомерности полученных при решении указанных задач теоретических положений и вытекающих из них выводов были использованы опубликованные в отечественной и зарубежной литературе экспериментальные данные о условиях возникновения декомпрес-сионной болезни и о переносимости декомпрессии человеком и животными, а также результаты ряда собственных экспериментов.
Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения, отражающие сущность предложенного метода прогнозирования безопасности декомпрессии и иллюстрирующие эффективность его практического использования:
1. Происходящая в результате декомпрессии "эмболизация" организма не вызывает заболевания декомпрессионной болезнью в том случае, когда этот процесс не достигает стадии, при которой суммарный объем пузырьков в какой-либо ткани вырастает до некоторого критического для нее уровня.
2. Условное детерминирование стохастической по своей природе модели процесса "эмболизации" организма позволяет провести прогнозирование безопасности декомпрессии по предложенному критерию с априорно известной степенью надежности.
3. Взаимосвязь мевду параметрами равновероятно безопасных одноступенчатых перепадов давления, которым человек может подвергаться при авиакосмических полетах и подводных погружениях, описывается прогностическим уравнением, полученным указанным способом.
4. Детерминирование модели процесса "эмболизации" организма с помощью математической модели эволюции размеров произвольно заданной совокупности пузырьков раскрывает механизмы взаимосвязи этого процесса с процессом десатурации от инертного газа дыхательной смеси и дает теоретическое объяснение ряда специфических особенностей проявления декомпрессионной болезни.
Научная новизна. Предложено и обосновано новое направление в теории безопасности декомпрессии, получившее свою практическую реализацию в разработке метода ее прогнозирования. Этот метод базируется на альтернативном, по отношению к существующим, критерии условий возникновения декомпрессионной болезни и оригинальной математической модели "эмболизации" организма. В отличие от традиционных методов, используемых при оценках параметров допустимых для человека перепадов давления и расчетах режимов постепенной декомпрессии, этот метод позволяет получить решение указаных задач с априорно известной степенью надежности.
При прогнозировании разработанным новым методом условий безопасности одноступенчатых перепадов давления впервые определена количествнная зависимость уровней критического перенасыщения тканей организма газом от всех влияющих на них факторов и получено уравнение, которое определяет взаимосвязь параметров равновероятно безопасных для организма перепадов давления с кровоснабжением и составом наиболее уязвимых пузырьками тканей, составом дыхательной смеси и эффективностью совокупного действия механизмов образования и вариации концентрации газовых пузырьков в этих тканях. Проведенный анализ условий безопасности декомпрессии указанного типа позволил также установить структуру кривых глубина-длительность экскурсионных погружений, не требующих траты времени на декомпрессию, и предложить новый метод построения кривых безопасности такого рода погружений с различных исходных уровней.
Использованная при разработке предложенного нового метода прогнозирования безопасности декомпрессии оригинальная математическая модель эволюции размеров условно заданной совокупности пузырьков позволила впервые количественно описать взаимосвязь между процессом обмена инертным газом в тканях организма и процессом их "эмболизации". С помощью этой модели показано, что депонирование пузырьками части инертного газа, подлежащего вымыванию из тканей, замедляет их десатурацию при декомпрессии и трансформирует форму кривых снижения напряжения этого газа относительно кривых, предсказываемых традиционными моделями десатурации. На основе полученных по этой модели оценок параметров эволюции газовых пузырьков в тканях организма раскрыта биофизическая сущность ряда специфических особенностей проявления декомпрессионной болезни.
Практическая значимость. Полученное прогностическое уравнение безопасности одноступенчатых перепадов давления позволяет провести вероятностные оценки декомпрессионной безопасности операций выхода космонавтов в открытый космос в зависимости от давления и газового состава кабины корабля и рабочего давления в скафандре. Эти оценки можно использовать как основу медико-технических требований к методам и средствам обеспечения безопасности внекорабель-ной деятельности космонавтов при полетах на перспективных космических кораблях.
Предложенный метод построения кривых глубина-длительность бездекомпрессионных погружений водолазов существенно уменьшает объем трудоемких и дорогостоящих экспериментальных исследований по определению глубин погружений такого рода в зависимости от их длительности и исходного уровня. Для построения этим методом кривых безопасности экскурсионных погружений с любой конкретной дыхательной смесью с различных исходных уровней необходимо определить лишь безопасную глубину погружения большой (более 24 ч) длительности с какого-то одного исходного уровня.
Построенная в работе математическая модель эволюции размера газовых пузырьков в тканях организма может быть использована в качестве теоретической основы разработки более информативных, по сравнению с существующими, средств ультразвукового мониторинга пузырьков, предназначенных для контроля за состоянием человека при воздействии декомпрессии с целью ранней диагностики развития декомпрессионной болезни.
Апробация работы и публикации. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на: XI, XIII, XIV, XV съездах Всесоюзного физиологического общества (Ленинград, 1971; Алма-Ата, 1979; Баку, 1983; Кишинев, 1987); I к II Всесоюзных конференциях по физиологии экстремальных состояний и индивидуальной защите человека (Москва, 1982, 1986); рабочих совещаниях по проблемам гипербарии (Москва, 1983; Ленинград, 1984); Всесоюзном симпозиуме по акустической кавитации (Славское, 1985); 18-х Гагаринских чтениях (Москва, 1988); Всесоюзной конференции по патологии дыхания (Куйбышев, 1988); XXII Совещании по космической биологии и медицине по программе "Интеркосмос" (Варна, 1989), научных семинарах в Институте механики МГУ (Москва, 1989).
По материалам диссертации опубликовано 25 работ (I монография, II статей, 13 тезизов).
I. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЭТИОЛОГИИ И ПРОФИЛАКТИКЕ ДЕКОМПРЕССИОННОЙ БОЛЕЗНИ
Обзор литературы)
I.I. Краткая история развития представлений о этиологии декомпрессионной болезни
С декомпрессионной (кессонной) болезнью человечество впервые столкнулось в середине прошлого века, когда при сооружении мостов и подводных тоннелей стали использовать кессоны, в которых рабочие находятся в воздушной среде при повышенном давлении. Несколько позже выяснилось, что подводные погружения история которых начинается еще со времен далекой древности, также сопряжены с опасностью возникновения этой болезни у водолазов. В начале нынешнего столетия было акцентировано внимание на возможности возникновения у человека декомпрессионной болезни и при полетах в негерметичных летательных аппаратах на больших высотах. И действительно, начиная с 40-х годов по мере увеличения числа высотных полетов на появившихся к тому времени реактивных самолетах случаи развития этой болезни у летчиков при разгерметизации кабины стали довольно частыми событиями. Эта болезнь может возникать также у космонавтов при разгерметизации кабины корабля и во время выхода в открытый космос в скафандре. Таким образом, риск заболевания декомпрессионной болезнью существует для лиц всех тех профессий, чья деятельность происходит в условиях изменяющегося давления окружающей среды.
Первое клиническое описание декомпрессионной болезни у кессонных рабочих было дано В.Полем и Т.Вателлем (Pol, Watelle, 1854). Причиной возникновения этой болезни они считали перемещение крови с периферии в глубь тела при повышении внешнего давления и обратное ее перераспределение при снижении давления. Эти ошибочные, не имеющие под собой биофизической основы представления получили название теории механического сжатия и долгое время использовались врачами и исследователями при объяснении различных явлений, происходящих в живом организме при изменении внешнего давления. Истинные причины возникновения декомпрессионной болезни были раскрыты лишь в конце прошлого века в работах П.Бера (Bert, 1878) и В.В.Пашутина (1881).
Опираясь на данные собственых экспериментов и на практически забытую к тому времени публикацию Р.Бойля (Boyle, 1670), наблюдавшего образование газовых пузырьков в жидкости глаза гадюки при разряжении атмосферы, а также на более поздние наблюдения аналогичных явлений другими исследователями (Hoppe-Seyler, 1857; Buc-quoy, 1861; Merlcourt, 1869), П.Бер пришел к заключению, что де-компрессионная болезнь вызывается газовыми пузырьками, которые образуются в крови и тканях организма при их перенасыщении газом в результате снижения внешнего давления. Это ставшее классическим объяснение причин возникновения декомпрессионной болезни было признано последующими поколениями специалистов по медицинскому обеспечению подводных погружений и кессонных работ, а впоследствии и специалилстами по авиационной и космической физиологии.
Однако, указав на газовые пузырьки, как на главный этиологический фактор этой болезни, П.Бер обошел молчанием механизмы их образования. И с тех пор физиологи считали, а некоторые из них считают и по сей день, что уже само по себе перенасыщение организма газом вызывает неизбежное образование в нем газовых пузырьков.
Такое поверхностное представление о причинах образования газовых пузырьков в живом организме особенно прочно утвердилось после выхода в свет работ выдающегося физиолога Дж.Холдена. Анализируя случаи декомпрессионной болезни у водолазов и кесонных рабочих, он обратил внимание на полное отсутствие симптомов заболевания у лиц, которые находились под давлением менее 2,25 ата (на глубине менее 12,5 м). Вместе со своими сотрудниками он подтвердил этот факт экспериментально (Boycott et al., 1908). Опираясь на проведенные эксперименты, Холден выдвинул теорию безопасных (т.е. не приводящих к возникноению декомпрессионной болезни) перепадов давления. Согласно этой теории, критическим для человека является такой перепад, при котором начальное давление не превышает конечное в 2 раза. Причем Холден считал безопасной декомпрессию не только от 2 до I ата, но и с 4 до 2 ата, с 6 до 3 ата и т.п. Используя разработанную им математическую модель сатурации и деса-турации организма от азота и теорию безопасных перепадов давления, он рассчитал оптимальные режимы ступенчатого снижения давления с 7,2 ата до наземного. Применение этих режимов декомпрессии на практике резко сократило число случаев декомпрессионной болезни и тем самым дало толчок к дальнейшему развитию подводных погружений и кесонных работ.
Не объясняя механизмы образования газовых пузырьков, Холден выдвинул постулат, согласно которому этот процесс в живом организме начинается лишь тогда, когда перенасыщение его крови и тканей газами достигает некоторого предела. И такой предел, по его мнению, достигается при перепаде давления, приводящем к возникновению декомпрессионной болезни. Иначе говоря, Холден отождествил факт образования газовых пузырьков в организме с фактом проявления декомпрессионной болезни.
По мере детального изучения условий возникновения декомпрессионной болезни у водолазов и летчиков теория безопасных перепадов давления и основанные на ней представления о пределах устойчивого перенасыщения организма инертным газом постепенно стали подвергаться сомнению. В 30-40-х годах при имитации подъема на высоту в барокамере было выявлено, что безопасный для человека перепад давления в этих условиях в большинстве случаев выше, чем при деком-рессии от повышенного давления к нормальному. Так, в состоянии покоя на высоте 8-9 км (при трехкратном перепаде давления) симптомы высотной декомпрессионной болезни возникают лишь у отдельных индивидуумов. Большинство же здоровых людей в состоянии покоя безболезненно переносят получасовое пребывание на высотах 10-12 км (Стрельцов, 1940; Розенблюм, 1943; Behnke, 1945; Скрыпин, 1948). К этому времени практика подводных погружений также располагала множеством фактов, не укладывающихся в рамки теории Холдена. Так, коэффициент перепада давления, который был безопасен при подъеме водолазов с малых глубин, оказался опасным при глубоководных погружениях (Behnke, 1937). Позже стали известными отдельные случаи возникноения декомпрессионной болезни у водолазов после длительных погружений на глубины всего лишь 8-10 м (Rivera, 1964; Hempleman, 1969).
Коренной переворот во взглядах на этиологию декомпрессионной болезни произошел после того, как физиологи (Harvey et al, 1944, 1947; Генин, 1948, 1950; Якобсон, 1950) начали детально анализировать механизмы образования газовых пузырьков в организме с позиций физической теории метастабильных систем. Из этой фундаментальной теории вытекает следующий важнейший вывод, относящийся к перенасыщенным растворам газов в жидкостях. Перенасыщение раствора газом является не столько причиной образования в нем газовых пузырьков, сколько условием, при котором этот процесс становится возможным. Такая возможность реализуется в результате срабатывания какого-либо механизма формирования газового зародыша критического размера. Вполне естественно, что все основные положения теории метастабильных систем справедливы и для растворов газов в крови и тканях организма.
Результаты наблюдений за вызываемым декомпрессией образованием газовых пузырьков в организме человека и животных с помощью рентгеновских аппаратов (Thomas, Williams, 1945; Скрыпин, 1948; Ferris, Engel, 1951; Fryer, Rexburgh, 1965), оптических устройств (Harvey, 1950, 1951; Buckles, 1968) и ультразвуковой аппаратуры (Spencer et al, 1969; Powell, 19T2; Evans et al, 1970, 19T2) показали, что этот процесс протекает и в тех случаях, когда симптомы декомпрессионной болезни обычно не возникают. Таким образом, эти сравнительно давние наблюдения и эксперименты указанных авторов и весь современный опыт использования ультразвуковой аппаратуры в качестве средств индикации и контроля процессов образования газовых пузырьков в теле человека и животных при декомпрессии убедительно свидетельствуют об отсутствии строго очерченных пределов безопасных для них перепадов давления и предполагаемых некоторыми исследователями (Бресткин, 1958, 1964; Граменицкий, 1967, 1974) пределов устойчивого перенасыщения крови и тканей организма инертным газом.
Профессиональная деятельность водолазов, кессонных рабочих и летчиков, а также многочисленные специальные экспериментальные исследования показывают, что декомпрессионная болезнь у разных людей проявляется при различных по величине перепадах давления и в разное время с момента их завершения. Кроме того, воздействие какого-то определенного перепада давления на какого-то конкретного индивидуума в одних случаях вызывает заболевание этой болезнью, а в других случаях никак не отражается на его самочувствии. Иначе говоря, проявление декомпрессионной болезни при любом заданном де-компрессионном воздействии представляет собой случайное событие, происходящее с той или иной вероятностью.
Заключение диссертационного исследования на тему "Прогнозирование безопасности декомпрессии по математическим моделям образования и роста газовых пузырьков в организме"
ВЫВОДЫ
1. Согласно предложенному и теоретически обоснованному альтернативному, по отношению к существующим, критерию безопасности декомпрессии, процесс "эмболизации" организма, возникающий в результате такого воздействия, не вызывает симптомов декомпрессион-ной болезни в тех случаях, когда ни в одной его ткани суммарный объем образовавшихся газовых пузырьков не вырастает до критического объема фазы свободного газа. В каждой ткани организма критический объем фазы свободного газа можно считать постоянной величиной, не зависящей от размеров отдельных пузырьков.
2. Предложенная математическая модель эволюции размера пузырьков в тканях показывает, что происходящее в процессе "эмболизации" организма при декомпрессии депонирование пузырьками части избыточно растворенного в тканях инертного газа вызывает замедление их десатурации на фоне трансформации кривых снижения напряжения этого газа относительно кривых, предсказываемых традиционными моделями процесса десатурации организма. Этот эффект является одной из главных причин различия между кривыми изобарической и постдеком-прессионной десатурации организма.
3. Согласно расчетам по указанной модели, при установленных эмпирическим путем предельно безопасных для человека перепадах давления образующиеся в тканях пузырьки вырастают до размеров, уменьшающихся с ростом уровня исходного давления. Этот факт указывает на неправомерность предпринятых рядом исследователей попыток построения критерия безопасности декомпрессии на основе оценки размера одиночного пузырька.
4. Условное детерминирование стохастической по своей природе модели процесса "эмболизации" организма на основе адекватных гипотез о специфике образования, миграции, дробления и слияния пузырьков и математического моделирования эволюции размеров произвольно заданной совокупости пузырьков позволяет провести теоретическое прогнозирование безопасности декомпрессии по указанному критерию с априорно известной степенью надежности.
5. Прогнозирование условий безопасности одноступенчатых перепадов давления по предложенному методу показывает, что критическая величина градиента перенасыщения газом любой ткани организма при декомпрессиии такого типа определяется нижним уровнем перепада давления, содержанием кислорода в дыхательной смеси и комплексным параметром, включающим в себя такие компоненты как кровоснабжение ткани, растворимость и скорость диффузии инертного газа и отношение критического для ткани объема фазы свободного газа к наибольшей эффективности совокупного действия механизмов образования и вариации концентрации пузырьков в ткани. Этот комплексный параметр можно считать мерой резистентности ткани процессу "эмболизации".
6. В соответствии с влиянием физико-химических параметров инертного газа на резистентность тканей процессу "эмболизации", все возможные разбавители кислорода в дыхательной смеси в порядке возрастания создаваемой ими при декомпрессии опасности возникновения декомпрессионной болезни располагаются в следующей последовательности: неон, гелий, азот, водород, аргон, криптон, ксенон.
7. Взаимосвязь между параметрами установленных экспериментальным путем допустимых для человека перепадов давления удовлетворительно аппроксимируются прогностическим уравнением безопасности одноступенчатой декомпрессии, вытекающим из результатов теоретического анализа условий безопасности таких воздействий предложенным методом прогнозирования.
8. Прогностическое уравнение безопасности одноступенчатой декомпрессии, описывающее взаимосвязь между параметрами равновероятно безопасных перепадов давления, является эффективным инструментом оценки декомпрессионной безопасности операций выхода космонавтов из кабины корабля в открытый космос и расчетов глубины бездекомпрессионных экскурсионных погружений водолазов с различных исходных уровней при неограниченно большой их длительности.
9. Кривая глубина-длительность экскурсионных погружений, не требующих траты времени на декомпрессии, является огибающей кривых, которые характеризуют условия бессимптомной "эмболизации" различных по скорости насыщения инертным газом тканей организма в зависимости от длительности этого процесса. Для каждого исходного уровня такую кривую можно построить по величине глубины безопасной для этого уровня экскурсии неограниченно большой длительности и зависимости резистентности тканей процессу "эмболизации" от скорости их сатурации инертным газом дыхательной смеси.
10. Математическое моделирование "эмболизации" организма показывает, что при подъеме водолазов на поверхность после насыщенных погружений действие механизмов сдерживания этого процесса с наибольшей эффективностью проявляется при режимах декомпрессии с вогнутой вниз формой профиля. Поэтому при любой заданной степени надежности (вероятности безопасности) режимы декомпрессии с такой формой профиля имеют наименьшую длительность.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Математическая модель эволюции газовых пузырьков в тканях организма положена в основу ТЗ на разработанную и изготовленную в Институте прикладной физики АН СССР ультразвуковую аппаратуру "Ветер", предназначенную для обнаружения пузырьков в мягких тканях организма методом нелинейной эхолокации.
2. Указанная модель использована при разработке внедренных в ряд сторонних организаций рекомендаций по совершенствованию методов и средств медицинского контроля за состоянием человека при воздействии декомпрессии.
3. Вероятностные оценки декомпрессионной безопасности операций выхода космонавтов из кабины корабля в открытый космос в скафандре по полученному прогностическому уравнению безопасности одноступенчатой декомпрессии следует использовать при разработке медико-технических требований к методам и средствам обеспечения безопасности внекорабельной деятельности космонавтов при полетах на перспективных космических кораблях.
4. Предложенный метод построения кривых безопасности экскурсионных погружений, не требующих траты времени на декомпрессию, может быть положен в основу регламентирования глубины и длительности погружений такого рода с различных исходных уровней с различными дыхательными смесями.
Список использованной литературы по медицине, диссертация 1990 года, Николаев, Виктор Петрович
1. Акуличев В.А. Гидратация ионов и кавитационная прочность воды. Акустич. журн., 1966, 12, 2, 160-167.
2. Александров Ю.А., Воронов Г.С., Горбунков В.И., Делоне Н.Б., Нечаев Ю.И. Пузырьковые камеры. М., Госатомиздат, 1963.
3. Алексеев В.Н., Юшин В.П. Коллективные явления в пузырьковых средах. В кн.: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии, с. 5-6, Славское, 1985.
4. Ардашшова Л. И. Роль изменения дыхания и кровообращения при гипо- и гиперкапнии в выделении из организма газообразного азота. В кн.: К регуляции дыхания, кровообращения и газообмена. М.: Медгиз, 1948, с. 103-104.
5. Бреспгкш А.П. Опыт теоретического и экспериментального исследования механизма возникновения и профилактики кесонной болезни. Дисс. докт. биол., Л., 1952.
6. Брестшн А.П. 0 пересыщенных растворах газов в жидкости и их значении в этиологии и профилактике кесонной болезни. В кн.: "Функции организма в условиях измененной газовой среды", т.2, с. 32-45. М.-Л.: Из-во АН СССР, 1958.
7. Брестшн А.П. Зависимость коэффициента пересыщения систем газ-жидкость от напряжения растворенного газа. В кн.: "Функции организма в условиях измененной газовой среды", т.З, с. 10-15, М.-Л.: Из-во АН СССР, 1964.
8. Войцехович И.А. 0 формировании в воде стабилизированных газовых зародышей и их распределении по размерам. В кн.: "Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии", с. 31, Славское, 1985.
9. Генш A.M. К этиологии и патогенезу декомпрессионного заболевания. Воен.-мед. журн., 1948, N8, с. 18-37.
10. Генш A.M. К этиологии декомпрессионных заболеваний на высотах: Канд. дисс. М.: ЦИУ врачей, 1950.
11. Генш A.M., Николаев В.П., Юрова К.С., Афонш Н.И. Газовая эмболия, вызываемая введением в сосудистое русло фторуглеродов. В кн.: "XIII Съезд Всесоюзного физиологического общества", т.2, с. 355-356, Л.: Наука, 1979.
12. Тенин A.M., Николаев В.П., Юрова К. С. Влияние двигательнойактивности животных на переносимость ими декомпрессии. В кн.:
13. Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека", с. 256-258. М., 1982.
14. Граленицкий П.М. Об условиях и механизме развития декомпрессионных нарушений. Дисс. докт. мед., Л., 1967.
15. Граленицкий П.М. Декомпрессионные расстройства (в сер. "Проблемы космической биологии", т.25). М.: Наука, 1974.
16. Дворецкий Д.П. Малый круг кровообращения. В кн.: "Физиология кровообращения: Физиология сосудистой системы" (под ред. Б.И.Тка-ченко), с. 281-285. Л.: Наука, 1984.
17. Загрядский В.П., Сидоров О.Ю., . Сулило-Салуйло З.К. Некоторые особенности рассыщения плазмы крови человека при пониженном барометрическом давлении. Воен. мед. журн., 1966, N 7, с.55.
18. Зальцман Г. Л. Физиологические основы пребывания человека в условиях повышенного давления газовой среды. Л.: Медгиз, 1961.
19. Зельдович Я.Б. К теории образования новой фазы. Кавитация. ЖЭТФ, 1942, т.12, N 11/12, с. 525-546.
20. Казакова Р.Т., Катунцев В.П., Полещук И.П. Развитие деком-прессионных расстройств у человека на малых высотах. В кн.: "Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека", с. 275-276. М., 1982.
21. Красилъншов В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984.
22. Кстунцев В.П. Изучение индивидуальной устойчивости человека к развитию высотных декомпрессионных расстройств применительно к условиям космического полета. Дисс. канд. наук, ИМБП, М., 1975.
23. Куренков Г.И., Яхонтов Б.О., Сыровегж A.B., Стерликов A.B., Николаев В.П., Вандышев Д.Б. Проблемы космической биологии, т.39. Действие гипербарической среды на организм человека и животных. М.: Наука, 1980.
24. Кузнецов А.Г., Николаев В.П., Полещук И.П., Токарев С.И., Тюрина Р.Т. Декомпрессионные явления в организме человека при снижении давления окружающей среды от 760 до 170 мм рт.ст. В кн.: "Х1 Съезд Всесоюзного физиологического общества". Л., 1970, с 419.
25. Кисляков Ю.Я. Динамика роста газовых пузырей в биологических тканях при декомпрессии: (математическое моделирование) ДАН СССР, 1980, т.253, N 4, с. I0I2-I025.
26. Кисляков Ю.Я., Копъиъцов A.B., Формирование газовых пузырей в биологических тканях при декомпрессии: (математическое моделирование) Биофизика, 1985, т.30, N 2, 346-349.
27. Кисляков Ю.Я., Бреслав И.С. Дыхание, динамика газов и работоспособность при гипербарии. Л.: Наука, 1988.
28. Колро Дж., Форстер Р., Дюбуа А., Бриско У., Карлсен Э. Легкие: клиническая физиология и функциональные пробы (пер. с англ.). М.: Медгиз, 1961.
29. Левич В.Г. Курс теоретической физики, том I. М.: Физматгиз, 1962.
30. Нессирио Б.А., Сорокин В.Г. 0 диагностическом значении кожного зуда при декомпрессионном заболевании. Воен.-мед. журнал., 1977, N 2, 64-65.
31. Николаев В.П. Образование газовых пузырьков в пересыщенных растворах и в живом организме при декомпрессии. Космич. биол. и мед., 1969, т.З, N 5, 55 - 62
32. Николаев В.П. Условия роста и сжатия газовых пузырьков в физических системах и тканях живого организма. Космич. биол. и мед., 1970, т.4, N 5, 70 - 76
33. Николаев В.П. Динамика обмена инертным газом между организмом и внешней средой. Дисс. канд. наук. М, ИМБП, 1971
34. Николаев В.П. Математическая модель обмена инертным газом между кровью и тканями, содержащими газовые пузырьки. Докл. АН СССР, 1980а, т.250, N 6, 1493 - 1497
35. Николаев В. П. Принцип оценки безопасности декомпрессии по критическому объему газовых пузырьков, образовавшихся в организме. Докл. АН СССР, 19806, т.255, N I, 246 - 249
36. Николаев В.П. Вероятностная модель возникновения декомпрес-сионной болезни. В кн.: "Актуальные проблемы космической биологии и медицины", с.127. М., 1980в
37. Николаев В.П. Соотношение между верхним и нижним уровнями критически безопасных перепадов давления. В кн.: "XIV съезд Всесоюзного физиологического общества",т.I, 418-419. Л.: Наука, 1983а
38. Николаев В.П. Оценка безопасности декомпрессии по количеству и размерам образовавшихся в организме газовых пузырьков. Известия АН СССР, серия биологич., 19836, N 6, 822 - 834
39. Николаев В.П. Влияние процессов образования и роста газовых пузырьков в организме на безопасность режимов декомпрессии. -Докл. АН СССР, 1985, т.281, N 2, 493 497
40. Ншолаев В.П., Шабельншов В.Г. Влияние давления и состава газовой среды на градиенты р02 и рС02 между смешанным альвеолярным воздухом и артериальной кровью. В кн.: "Проблемы космической биологии", т.31, 191 - 216. М.: Наука, 1975
41. Николаев В.П., Правецкий В.Н. Статистический подход к оценке опасности декомпрессионного заболевания у космонавтов при выходе в открытый космос. Труды МАМ, вып. 429, с.56 - 60. М., 1977
42. Пашутин В.В. Лекции по общей патологии (патологической физио-зиологии), ч.2. СПб, 1881.
43. Розенблюл Д.Е. Природа высотных болей: (Сообщение I и 2). -Бюл. эксперим. биол. и мед., 1943, т.15, N 6, 19-26.
44. Розенблюл Д.Е. Некоторые выводы и наблюдения над действием разреженной атмосферы на организм. Воен.-мед. журнал, 1948, N I, 36-44.
45. Розенблюл Д.Е. Декомпрессионные расстройства на высотах. -В кн.: "Авиационная медицина". М., 1953, с. 189-271.
46. Сироток М.Г. Протекание процессов ультразвуковой кавитации при повышенных гидростатических давлениях. Акустич. журн., 1966, т.12, N 2, 231-238.
47. Сироток М.Г. Экспериментальные исследования ультразвуковой кавитации. В кн.: "Физика и техника мощного ультразвука" (под ред. Л.Д.Розенберга), т. 2, с. 167-17Б. М.: Наука, 1968.
48. Сиропюк М.Г. Стабилизация газовых пузырьков в воде. Акустич. журн. 1970, т.16, N 2, 286-290.
49. Скрыпш В. А. Влияние перепадов давления в высотном и скоростном полете на организм летчика. Воен.-мед. журн., 1948, N 9, 44-52.
50. Советов В.И. Изменения в системе крови при пересыщении организма азотом и пути их предупреждения. Автореф. канд. дисс., Л., 1976.
51. Стрельцов В.В. 0 природе болей, возникающих у летчиков при высотных полетах. Клинич. мед., 1940, т.18, N 9, 42-52
52. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. М.: Из-во АН СССР, 1945.
53. Френкель Я.И. Статическая физика. М.-Л., 1948.
54. Хирс ДПаунд Г. Испарение и конденсация. М.: Из-во "Металлургия", 1966.
55. ХолденДж., Пристли Дж. Дыхание (пер. с англ.). М.: из-во "Виомедгиз", М., 1937.
56. Якобсон М.И. Кесонная болезнь. М.: Медгиз, 1950.
57. АсШез K.N., Holness D.E., Scott С.A. -Measurment of uptake and elimination of nitrogen in tissue, in vivo. In. "Proc. of the 5-th Symp. on Underwater Physiol." p.349-354. FASEB, Bethesda, 1976
58. Adler H.F. Dysbarism. SAM Aeromed. Rev. 1-64, feb. 1964
59. Albano G. -Teoria del nucleo gassoso. II gradiente dl pressione nel controllo della decompresslone subacquca. "Folia med.", 1965, V 48, N 10, 910-931 .
60. Albano G., Columba M. Gas nucleation concept applied to decompression. In: "Poroc. of the 4-th Symp. on Underwater Physiol." (ed. C.J.Lambertsen) p.193-204. Acad. Press, New-York, 1971 .
61. Barnard E.E.P. The treatment of decompression sickness developing at extreme pressures. In: Proc. of the 3-rd Symp. on Underwater Physiology (ed. C.J.Lambertsen). Baltimore: William and Wilkins, 1967, pp.156-164
62. Barnard E.E.P. Fundamental studies in decompression from steady-state exposures. In: Proc. of the 5-th Symp. on Underwater Physiology (ed. C.J.Lambertsen). Bethesda: FASEB, 1976, pp.263-271
63. Barrer R.M., Stuart W.J. Non-stoicheiometric clatrate compounds of water. - Proc. Roy. Sos. London A, 1957, v.243 (Suppl.A), 172-189.
64. Bateman J.B. Preoxygenation and nitrogen elimination. - In: Decompression sickness (Td. J.F.Fulton. Philadelphia: W.B.Saunders 1951,p.242-277
65. Bates D.V., Christie R.V. Respiratory Function in Disease. Philadelphia: W.B.Saunders, 1964
66. Becker P., Döring W. Kinetische Behandlung der Keimbildung in übersättigten Dampfen. Ann. Phys., 1935, 24, N 5, p.719-740
67. BeTmke A.R. The application of measurements of nitrogen elimination to the problem of decompressing divers. - U.S. Nav. Med. Bull., 1937, v.35, N2, 219-239
68. BeTmke A.R. The absorption and elimination of gases of the body in relation to its fat and water content. - Medicine, 1945, v.24, 359-379
69. BeTmke A.R. Decompression sickness incident to deep sea diving and high altitude ascent. - Medicine (Baltimore), 1945, v.24, 381-402
70. BeTmke A.R. Decompression sickness following exposure to high pressure. - In: Decompression sickness (Ed. J.F,Fulton,) Philadelphia: Saunders, 1951, p.53-89
71. BeTmke A.R. The square-root principle in the calculation of one-stage (no-stop) decompression tables. - "Undersea Biomed. Res.", 1979 6, N 4, 357-366
72. BeTmke A.R., Thomson R.M., Shaw L.A. The rate of elimination of dissolved nitrogen in men in relation to the fat and water content of the body. - Amer. J. Physiol., 1935, v.114, N 1, 137-146
73. Beisang А.А., FeemsterJ., Dietzmm R.E., Uchtda H., Garter
74. J.E., Graham E.E., Lillehey R.C. Damage assay of kidneys frozenby intraarterial perfusion with a fluorocarbon. Fed. Proc., 1970, v.29, 1782-1788
75. Bell P.Y., Harrison J.В., Page K., Svmmerfield M. An tffect of C02 on maximum safe direct decompression to 1 bar from oxygen-nitrogen saturation. "Undersea Biomed. Res.", 1986, 13, N 4, 443-455
76. Bell P.Y., Harrison J.В., MacLeod M.A., Page R.T., Summer-field M. The effect of elevated inspired carbon dioxide concentration on some decompression parameters in man. J.Physiol. (Gr.Brit.), 1985, v.362, p.9
77. Bergbage Т.Е., Wolley J.M., Keating L.J. The probabilistic nature of decompression sickness. Undersea Biomed. Res., 1974, v.1 N 3, 189-196
78. Berry G.A. Severe dysbarism in Air Force operations and training. - U.S. Armed Forces Med. J., 1958, v.9, N 7, 937-948
79. Berry G.A., Smith M.R. Recent USAF experience with inflight dysbarism. - Aerospace Med., 1962, v.33, N 8, 995-1000
80. Bert P. La pression barometrique. Paris, 1878
81. Berthelot M. Sur quelques phenomenes de dilatation forcer des liquids. Ann. Chim. (Phys.), 1850, v.30, 232-237
82. Best C.H., Taylor N.B. Physiological basic of medical practice. Baltimore (Md): Williams and Wilkins, 1950
83. Blake L.H., Staub N.G. Pulmonary vascular transport in sheep. A mathematical model. Microvascular Res., 1976, 12, 197-220
84. Blenkarn G.D., Aquardo D.C., Hills B.A., Saltzman H.A. Urti-curia following sequential breathing of warious inert gases at 7 ata: a possible manifestation of gas-induced osmosis. - Aerospace Med., 1971, v.42, N 1, 141-146
85. Blinks L.R., Twitty V.C., Whitaker D.M. Bubble formation in frogs and rats. In: Decompression sickness /Ed.Fulton J.F., Philadelphia: Saunders, 1951, p.145-164
86. Bohr G. Ueber die Lungenathmung. - Scand. arch. Physiol., 1891, v.2, 236-268
87. Boycott A.E., Damant G., Haldane J.S. The prevention of compressed, air ilness. - J.,Hyg., 1908, v.8, 343-443
88. Bove A.A., Hallenbeck J.M., Elliott D.H. Circulatory responses to venous air embolism and. decompression sickness. Undersea Biomed. Res., 1974, 1, N3, 207-220
89. Boyle R. New pneumatical experiments about respiration. -Philsophical Trans., 1670, v.5, 2011-2031 (Cited by Harvey, 1951)
90. Briggs L.I. Limiting negative pressure of water. - J.Appl. Physics, 1950, v.21, N 7, 721-722
91. Buckles R.G. The physics of bubble formation and growth. Aerospace Med., 1968, 39, N 10, 1062-1068
92. Bucquoy E. Action de l'air compime sur 1'économie humaine. Strasbourg, Imprimerie d'ad. Chrispophe, 1861
93. Buhlman A.A., Fret P., Keller H. Saturation and desaturation with nitrogen and helium at 4 atm. - J. Appl. Physiol., 1967, v.23, 458-462
94. Glare N.D. Supersaturation of gases in liquids. Trans, roy. Sos. Can., 1925, v.19, p.32-33
95. Clark R.T., Clamann E.G., Balke B. et al. Basic research problems in space medicine: a review. Aerospace Med., 1960, v.31, N 7, 553-577
96. Davidson D., Eggleton P., Fogle P. Diffusion of atmospheric gases through fats and oil. - Quart. J. Exper. Physiol., 1952, v.37, 91-104
97. D'AoiLSt B.G., Smith K.H., Swanson H.T. Decompression-induced decrease in nitrogen elimination rate in awake dogs. J. Appl. Physiol., 1976, 41, N 3, 348-355
98. Des Grange M. Standard air decompression tables. Res. Report 5-57, US Navy Experimental Diving Unit, Washington, D.C., 1956 (Cyted by Hennessy, Hempleman, 1977)
99. Dixon E.H. Transpiration and the ascent of sap in trees. London: Macmillan and Co., 1914
100. Downey V.M., Worley T.M., Hackworth R., Whitley J.L. Studies on bubbles in human serum under increased and decreased atmospheric pressures. - Aerospace Med., 1963, v.34, N 2, 116-118
101. Dwjer J.V. Calculation of air decompression tables. Res. Report 4-56, US Navy Experimental Diving Unit, Washington D.C., 1955 (Cited by Hennessy, Hempleman, 19TT)
102. Eckerihoff R.G., Osborne S.F., Parker J.W., Bondi R.R. Direct ascent from shallow air saturation exposures. - "Undersea Biomed. Res.", 1986, 13, N 3, 305-316
103. End E. The use of new equipment and helium gas in world record dive. - J.Ind.Hyg. Toxicol., 1938, 20, 511-520
104. Epstein P.S., Preset M.S. On the stability of gas bubbles in liquid gas solutions. J.Chem. Physics, 1950, 18, 1505-1509
105. Evans A., Barnard E.E., Walder D.N. Detection of gas bubbles in man at decompression. - Aerospace Med., 19T2, v.43, N 10, p.1095-1096
106. Evans A., Walder D.N. Significance of gas micronuclei in the aetiology of decompression sickness. - Nature, 1969, v.222, N 519, p.251-252
107. Evans A., Walder D.N. Detection of circulating bubbles in the intact animal. - Ultrasonics, 1970, v.8, N 4, 216-217
108. Farhy L.E., Rahn H. Gas stores of the body and the unstable state. - J. Appl. Physiol., 1955, v.7, N 5, 472-484
109. Farhy L.E. Elimination of inert gas by lung. - Respir. Physiol., 1967, v.3, N 1, p.1-11
110. Farmer J.C., Thomas W.G. Vestibular injury during diving. -In: "Proc. of 1-st ann. sci. meet of the European Undersea Biom. Soc.", Stockholm, Forsvarsmedicine, 1973, v.9, p.216-217
111. Ferris E.E., Engel G.L. The clinical nature of high altitude decompression sickness. - In: "Decompression sickness" / Ed. J.P.Fulton. Philadelphia: W.B.Saunders, 1951, p.4-52
112. Fisher I.C. The fracture of liquids. - J.Appl. Physics, 1948, v.19, N 11, p.1062-1067
113. Folkow B., Neil E. Circulation. New York et al.: Oxford Univ. press., 1971
114. Forster R.E. Diffusion of gases. - In: Handbook of Physiology, sect.3, Respiration, vol 1 / Ed. W.O.Fenn and H.Rahn, Washington, 1964
115. FoxF.E., Herzfeld K.F. Gas bubble with organic skin as cavitation nuclei. - J. Acoust. Sos. Am., 1954. v.26, p.984-989
116. Fryer D.I., Rexbwrgh H.L. Decompression sickness. - In:
117. A Textbook of Aviation Physiology /Ed. J.A.Gillies. Oxford: Pergamon Press, 1965, p. 122-151
118. Galloway W.J. An experimental study of acoustically induced cavitation in liquids. - J. Acoust. Soc. Amer., 1954, v.26, p.849-857
119. Gardette B., Lemaire G., Dumas J.G. Plongies-excursions iteratives a grande profondeur: Incidence sur la decompression. "Med. Aeron. et Spatiale, Med. Subaq. et Hyperbare", 1977, v.16, N 64, 419-422
120. Gent A.N., Tompkins D.A. Nucleation and growth of gas bubbles in elastomers. - J. Polym. Sei., 1969, Part A-2, v.7, p.1483-1488
121. Gertz K.H., Loesche H.H. Bestimmung der Diffusions- Koeffizienten von H2, 02, N2 and He in Wasser und Blutserum bei Konstant gehaltener konnexion.- Z.Naturforsch., 1954, v.9, N 1, 1-9
122. Goransson A., Luwdgren G., Lundin G. A theoretical model for the computation of decompressed tables for divers. - Nature (London), 1963, v.199, 384-385
123. Gollan F., Clark R.M. Experimental pathology after respiration and injection of various fluorocarbon liquids. - Exp. Med. and Surg., 1968, v.26, 249-262
124. Graves D.J., Idicula J., Lambertsen G.J., Quirn J.A. Bubble formation In physical and biological systems: a manifestation of counterdiffusion in composite media. - Science, 1973a, v.179, p.582- 584
125. Graves D.J., Idicula J., Lambertsen G.J., Quirn J.A. Bubble formation resulting from counterdiffusion supersaturation: a possible explanation for isobaric gas "urticaria", and vertigo. -Phys. Med. Biol., 1973b, v.18, N 2, p.256-264
126. Harvey E.N. Physical factors In bubble formation. - In: Decompression Sickness / Ed. J.F.Fulton. Philadelphia: W.B.Saunders, 1951, p.108-144
127. Harvey E.N., Barnes D.K., McElroy W.D., Whtteley A.H., Pease D.C., Cooper K.W. Bubble formation in animals. 1. Physical factors. - J.Cell, and Comp. Physiol., 1944, v.24, p.1-22
128. Harvey E.N., McElroy W.D., Whtteley A.N. On cavity formation in water. - J.Appl. Phys., v.18, N 2, 162-172
129. Haymvd A.T.J. Tribonucleation of bubbles. - Brit. J.Appl.Phys., 1967, v.18, N 5, 641-644
130. Hartmann H., Fust H.D. Langzeit-Drukkamerversuche im beriech von 4-23 ata. - Draper-Hefte, 1966a, v.265, 1-18
131. Hartmann H., Wetner K.H., Fust H.D.-, Stefert R. Uber einen Dauerversuch von 100 Stunden bei einem Druck von 11 ata. - Int. Z. Angew. Physiol., 1966b, v.22, 30-44
132. Hawxo M.W., Davis P.J., Keough K.M.W. Lipid fluidity in lung surfactant: monolayers of saturated and unsaturated lecithins. J. Appl. Physiol.:, Respirat. Environ, and Exercise Physiol., 1981, v.5, p.509-515
133. Hemplemon H.V. Investigation into the Diving Tables, Report III - U.P.S.131 Gt. Brit. Med. Res. Council., Roy. Navy Personnel Res. Comm., 1952 (Cited by Hemplemm, 1967)
134. Hemplemon H.V. Decompression procedures for deep, open sea operations. - In: Proc. of the 3-rd Symp. on Underwater Physiol. / Ed. C.J.Lambertsen, Baltimore: Williams and Wilkins, 1967, p.255-266
135. Hemplemon H.V. British decompression theory and practice. -In: The physiology and Medicine of diving and compress air work / Ed. P.B.Bennet, D.H.Elliot. Baltimore (Md.): Williams and Wilkins, 1969, p.292-318
136. Herzfeld K.F. Comment in F.S.Sherman (Ed.) Proc. First Symp. Naval Hydrodynamics,p.319-320. Nat. Acad. Sci. Wash., DC, 1957
137. Hildebran J.N., Goerke J., Clements J.A. Pulmonary surface film stability and composition. J. Appl. Physiol.; Respirat. Environ. and Exercise Physiol., 1979, v.49, p.604-611
138. Eennessy T.R., Hempleman H.V. An examination of the critical released gas volume concept in decompression sickness. - Proc. R.Soc. Lond. B, 1977, v.197, p.299-313
139. Henry F.M. Effects of exercise and altitude on the growth and decay of aviator's bends. - J. Aviation Med., 1956, v.27, N 3, p.250-259
140. Hills B.A. Decompression sickness: a fundamental study of "surface excursion" diving and the selection of limb bends versus CNS symptoms. "Aerospace Med.", 1971, v.42, pp.833-836
141. Hills B.A. Supersaturation by counterperfusion and diffusion of gases. - J. Appl. Physiol., 1977, v.42, N 5, 759-760
142. Homer L.D., Weathersby P.K. Statistical aspects of the design and testing of decompression tables. "Undersea Biomed. Res.", 1985, v.12, N 3, 239-249
143. Jones H.B. Respiratory system: nitrogen elimination. - In: Medical Physics / Ed. O.Glasser. Chicago: Year Book Pubis, 1950, v.2, p.855-871
144. Jones H.B. Gas exchange and blood-tissues. - In: Decompression sickness / Ed. J.E.Fulton. Philadelphia: W.B.Saunders, 1951, p.278-321
145. Keller H., Buhlman A. Deep diving and short decompression by breathing mixed gases. J. Appl. Physiol., 1965, v.20, N 5, p.1267-1270
146. Kenrick F.B., Gilbert C.S., Wismer K.L. The superheating of liquids. J. Physical. Chem., 1924a, v.28, p.1297-1307
147. Kenrick F.B., Wismer K.L., Wyatt K.S. Supersaturation of gases In liquids. J. Physical. Chem., 1924b, v.28, p.1308-1315
148. Kety S.S.- The theory and applications of the exchange of inert gas at the lungs and tissues. Pharmacol. Rev., 1951, v.3, 1-41
149. Krogh M. Diffusion of gases through the lungs Of man. -J.Physiol., 1914, V.49, 271-300
150. Masurel G., Hee J., Giacomoni L., Gulllerm R. Detection ultrasonore de bubbles circulantes chez des brebis en isobarie et en absence de changement de gas lors de plongees simulees a plus de 800 metres. "Medsubhyp", 1985, 4, N 3, 73-79
151. Man E.B., Gildea E.F. Effect of ingestion of large amount of fat of balanced meal on blood lipids of normal man. - J. Biol. Chem., 1932, v.99, 61-69
152. McNutt D.G. The overwight aviator and decompression sickness. - J.Royal Naval Med. Service, 1964, v.50, N 1, 4-6
153. Mallette W.G., Fitzgerald J.B., Cockett A.T.K. Dysbarism. A Review of thirtyfive case with suggestion for therapy. - Aerospace Med., 1962, v.33, N9, 1132-1139
154. McDonough P.M., Henmingsen E.A. Bubble formation in crabs induced by limb motion after decompression. J. Appl. Physiol.: Respir. Environ, and Exercise Physiol., 1984. V.57, N 1, 117-122
155. McDonough P.M., Hemmingsen E.A. A direct test for the survival of gaseous nuclei in vivo. Aviat., Space and Environ. Med., 1985, v.5, N 1, 54-57
156. McTaggort H.A. The electrification at liquid-gas surfaces. Phil. Mag., 1914, v.27, p.297-314
157. Meisel S., Talmon Y., Kerem D. Evaluation of decompression tables by a model describing bubble dynamics in tissue. In "Proc. of the 7-th Symp. on Underwater Physiol.", pp.775-784 Undersea Med. Sos.,Juc., Bethesda, 1981
158. Mericourt L. Consideration sur 1'hygiene des pecheures d'eponges. Ann. d'hygiene publique et med. legale, 1869
159. Morrison J.B., Bennet P.B., Barnard E.E.P., Eaton W.J. -Physiological studies during a deep, simulated oxygen-helium dive to 1500 feet. In: Proc. of the 5-th Symp. on Underwater Physiology /Ed. C.J.Lambertsen, Bethesda, PASEB, 1976, pp.3-20
160. MullerH.R., Stackelberg H. Concerning structure of gases hydrates. - Naturwissenschaften, 1952, v.39, N 1, 20-31
161. Nishy R.Y., Kuehn L.A. Digital computation of decompression profiles. Defense and civil Inst, of Environ. Med., Report N 834. Toronto, 1973 (Cited by Hennessy, Hempleman, 1977)
162. Nims L.F. Environmental factors affecting decompression sickness. - In: Decompression sickness /Ed. J.P.Pulton. Philadelphia: W.B.Saunders, 1951, p.192-222
163. Nose Y., Con Т., Weber D. et al. Physiological effects of intravascular fluorocarbon liquids. - Fed. Proc., 1970, v.29, p.1789-1804
164. Pauling L. Molecular theory of general anesthesia. - Science, 1961, v.134, 15-19
165. Peslin R., Dawson S., Mead J. Analysis of multicomponent exponential curves by the Post-Widder's equation. - J. Appl. Physiol., 1971, v.30, 462-472
166. Peterson R.E., Green K.M., Lambertsen C.J. Decompression procedures from excursion exposures. In: "Predictive Studies 1v", ed. by C.J.Lambertsen, R.Gelfand, J.M.Clark. Philadelphia: Inst, for Environ. Med., Univ. of Pennsylvania, 1978
167. Placard J. Aero-emphysema and birth of gas bubbles. Proc. Mayo Clin, 1941, v.16, p.700-704
168. Plccard J. Aeroemphysems and caisson disease. In: Colloid Chemistry. /Ed. J.Alexander, New York: Reinhold Publ. Comp., 1944, p.1082-1094
169. Pol B., Watelle T.J.J. Memoire sur les effects de la compression de l'air applique au creusement des puits a houille. Ann. d'hygiene publique et de medicine legale, Paris, 1854, 2 ser., 1 tome, p.241-279
170. Powell M.R. Gas phase separation following decompression in asymptomatic rats: visual and ultrasound monitoring. Aerospace Med., 1972, v.43, N 11, p.1240-1244
171. Rahrt H., Farhy L.E. Ventilation, perfusion and gas exchange.-• •
172. The V^/Q concept. In: Handbook of physiology. Sect.3. Respiration. Vol.1. /Ed. W.O.Fenn and H.Rahn. Wash., 1964
173. RasWass G. Investigation into the decompression tables. Report Medical Research Council, RN, Personnel Research Committee, U.P.S., 151, London, 1955 (Cyted by Wor&nan, 1975)
174. Renkln E.M.- Stofftransport durch die Wande der Blutkapillaren. Klin. Wochenschr., 1963, v.41, N3, p.147-152
175. Riley R.L., Cournand A., Donald K.W. Analysis of factors affecting partial pressures of 02 and C02 in gas and blood of lungs. J. Appl. Physiol., 1951 , v.4, p.77-101, 102-120
176. Rivera J.S. Decompression sickness among divers: an analysis of 935 cases. Milit. med., 1964, v.129, N 4, p.314-322
177. Roth E.M. Gas physiology in space operation. New Engl. J. Med., 1966, v.275, p.144-154, 195-203, 255-263
178. Roughton F.J.W. Diffusion and chemical reaction velocity in cylindrical and spherical systems of physiological interest. Proc. Roy. Sos. London B, 1952, v.140, p.203-229
179. Rubissou) G., Mackay R.S. Decompression study and control using ultrasonics. Aerospace Med., 1974, v.45, p.473-478
180. Ruff S., Muller K.G. Theorie der Druckfallbeschwerden und ihre Anwendung auf Tauchtabellen. Int. Z. Angew. Physiol., 1966, v.23, p.251-292
181. Sass D.J., Van Dyke R.A., Wood E.H., Johnson S.A., Didisheim P. Gas embolism due to intravenous FC-80 liquid fluorocarbon. J.Appl. Physiol., 1976, v.40, N 5, p.745-751
182. Schreiner H.R. Mathematical approaches to decompression. Int. J. Bioclimat. Biometeorol., 1967, v.11, p.301-310
183. Schreiner H.R., Kelly P.L. Computation methods for decompression from deep dives. In: Proc. of the 3-rd Symp. on Underwater Physiology. /Ed. C.J.Lambertsen. Baltimore: Williams and Wilkins, 1967, p.275-299
184. Schreiner H.R., Kelly P.L. The computation of decompression schedules for repetitive saturation-excursion dives. Aerospace Med., 1970, v.41, N 3, p.491-495
185. Schreiner H.R., Kelly P.L. A pragmatic view of decompression. In: Proc.of the 4-th Symp. on Underwater Physiology. /Ed. C.J.Lam-bertsen. New York: Acad. Press, 1971, p.205-219
186. Smith R.E., Morales M.F. On the theory of blood-tissue exchanges. Bull. math. Biophys., 1944, v.6, p.125-152
187. Spaur W.H., Thalman E.D., Flynn E.T., Zvmric J.L., Reedy T.H., Ringelberg J.M. Development of unlimited duration excursion tables and procedures for helium-oxygen saturation diving. Undersea Biomed. Res., 1978, v.5, N 2, p.159-178
188. Spencer ALP., CampbeZZ S.D., Seally J.L., Henry F.G., Lind-berg J. -Experiments on decompression bubbles in circulation using ultrasonic and electromagnetic flow-meters. J. Occup. Med., 1969, v. 11, p.238-247
189. Strasberg M. The onset of ultrasonic cavitation in tap water. Ph.D. Thesis. Catholic University of America, Washington, DC, 1956 (Cited by Herzfeld, 1957)
190. Swindle P.F. Occlusion of blood vessels by agglutinated red cells, mainly as seen in tadpoles and very young kangaroos. Am. J. Physiol., 1937, v.120, N 1, p.59-74
191. Tabak S.A., Notter R.H. Effect of plasma proteins on the dynamic %-A characteristics of saturated phospholipids films. J. Colloid Interface Sci., 1977, v.59, p.293-300
192. Thomas S.F., Williams O.L. High-altitude Joint pains (bends): Their roentgenograph^ aspects. Radiology, 1945, v.44, p.259-261
193. Van der Айв O.E., Kellar R.J., Brinton U.S., Barron G., Gilliam H.D., Jones R.J. Calculation and testing of decompression tables for air dives. Rep. N NM002.007. US Navy Exp. Diving Unit, Washington, 1951 (Cited by Hempleman, 1967)
194. Van Lieu) H.D., Hlastala M.P. Influence of bubble and blood perfusion on absorption of gas bubbles in tissues. Respirat. Physiol., 1967, v.7, p.111-121
195. Vann R.D. Decompression theory and applications. In: The
196. Physiology and Medicine of Diving and Compressed Air Work. /Ed.
197. P.B.Bennett and D.H.Elliot. 3-rd ed. San Pedro, California: Best Publ. Сотр., 1982, p.352-382
198. Vann R.D., Grimstad J., Neilsen C.H. Evidence for gas nuclei in decompressed rats. Undersea Biomed. Res., 1980, v.7, p.107-112
199. Van Slyke D.D., Dillon R.T., Mar garia R. Studies of gas and electrolyte equilibria in blood. XVIII. Solubility and physical state of atmospheric nitrogen in blood cells and plasma. J. Biol. Chem., 1934, v.105, p.571-596
200. Varosmarti J., Barnard E.E.P., Williams J., Hanson R. -Nitrogen elimination during steady-state hyperbaric exposures. Undersea Biomed. Res., 1978, v.5, N 3, p.243-252
201. Volmer M., Weber A. Keimbildung in ubersattigten Gebilden. Z. Phys. Chem., 1926, v.119, N3/4, p.277-298
202. Weathersby P.K., Homer L.D., Flynn E.T. On the likelihood of decompression sickness. J. Appl. Physiol., 1984, v.57, p.815-825
203. Weibel E.R. Morphometry of the human lung. London: Pergamon Press, 1963
204. Workman R.D. Calculation of decompression schedules for nitrogen-oxygen and helium-oxygen diving. Res.report 6-65. US Navy Exper. Diving Unit, Washington, 1975 (Cited by Workman, 1975)
205. Workman R.D. American decompression theory/ and practice. In: The Physiology and Medicine of Diving and Compressed Air Work. /Ed. P.B.Bennett and D.H.Elliot. Baltimore: Williams and Wilkins, 1969, p.252-269
206. Workman R.D. Decompression theory: American practice. In: The Physiology and Medicine of Diving and Compressed Air Work. /Ed. P.B.Bennett and D.H.Elliot. 2-nd ed. London: Bailliere, Tindall and Cassell, 1975, p.307-330
207. Yount D.E. The physics of bubble formation. In: S.K.Hong (Ed) Proc. Internat. Symp. on Man in Sea, p.144-166, Honolulu, Hi, 1975
208. Yount D.E., Kurikle T.D. Gas nucleation in the vicinity of solid hydrophobic spheres. J. Appl. Physics, 1975, v.46, p.4484 -86
209. Yount D.E., Strauss R.H. Bubble formation in gelatin: A model for decompression sickness. J. Appl. Physics, 1976, v.47, p.5081 -89
210. Yount D.E., Kunkle T.D., D'Arrigo J.S., Ingle F.W., Yeung C.M., Sectarian E.L. Stabilization of gas cavitation nuclei by surface-active compounds. Aviat. Space and Environ. Med., 1977, v.48, N 3, p.185 - 181
211. Yount D.E., Gillary E.W., Hoffman D.C. A microscopic investigation of bubble formation nuclei. J. Acoust. Soc. Am.,1984, v.76, N 5, p. 1511-1521