Шкала интенсивности декомпрессионного венозного газообразования

Полный текст

Введение

В 1968 г. появились первые случаи применения ультразвукового исследования для обнаружения газовых пузырьков звуковой локацией в организме человека после водолазного спуска. В дальнейшем были проведены ряд научных исследований по тематике данного вопроса, однако, наибольшее признание получили работы M.P. Spencer [15] и Л.К. Волкова [2].

Некоторые исследования свидетельствуют, что информативным критерием для определения декомпрессионного венозного газообразования (ДВГ) после водолазного спуска является визуальный способ оценки [1, 10, 11]. В 1998 г. A.O. Brubakk, O. Eftedal разработали 5-балльную шкалу для оценки интенсивности ДВГ, которая может использоваться после водолазного спуска с помощью аппаратов ультразвуковой диагностики [13].

В 2015 г. была принята модифицированная шкала O. Eftedal и A.O. Brubakk в г. Карлскруне (Швеция) на международной конференции по использованию ультразвуковых методов исследования при водолазных спусках [14]. Оценка интенсивности ДВГ осуществляется с использованием данной шкалы и может являться информативным способом определения риска развития острой декомпрессионной болезни у водолазов. Она позволяет получать точную информацию благодаря визуальному анализу двухмерных изображений.

В 2021 г. проводилось сравнение информативности ультразвуковой локации, основанной на эффекте Допплера, и трансторакальной двухмерной эхокардиографии при определении ДВГ. В результате исследования авторы пришли к выводу, что визуальный способ имеет более высокую чувствительность при определении ДВГ, чем способ ультразвуковой локации, основанный на принципе Допплера [3].

Информативными косвенными критериями диагностики декомпрессионной болезни могут являться характеристики показателей деятельности сердечно-сосудистой системы. В работе А.А. Мясникова и соавт. установлено, что под влиянием воздействия повышенного давления воздуха происходит смещение усиления парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, проявляющееся снижением ударного объема сердца, брадикардией и уменьшением минутного объема кровообращения [9].

В работе E. Dugrenot и соавт. описано, что во время опытов на экспериментальных животных наблюдалась тенденция к снижению диастолического и среднего артериального давления у крыс, устойчивых к ДВГ. Исследователи пришли к выводу, что высокая устойчивость у крыс связана с изменениями сосудистого тонуса [12].

В 2024 г. сотрудниками кафедры физиологии подводного плавания Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова была выявлена сильная корреляционная связь между показателем разницы пульсового артериального давления (до и после водолазного спуска) и интенсивностью ДВГ [5]. Снижение пульсового артериального давления после водолазного спуска по сравнению с его исходным значением более чем на 15 мм рт. ст. может свидетельствовать о высокой интенсивности ДВГ.

Таким образом, индикация газовых пузырьков, основанная на анализе двухмерного изображения в покое и при физической нагрузке, а также оценка пульсового артериального давления до и после гипербарического воздействия могут быть использованы для определения устойчивости водолазов к ДВГ. На основе этих показателей разработана шкала интенсивности ДВГ [5].

Цель – обосновать эффективность использования шкалы интенсивности ДВГ.

Материал и методы

Обследовали 42 водолаза, которым определяли устойчивость к ДВГ в соответствии с «Инструкцией по использованию методики ультразвуковой локации газовых пузырьков для доклинической диагностики декомпрессионной болезни и профессионального отбора водолазов» после выхода из-под повышенного давления (0,4 МПа, экспозиция 60 мин) в поточно-декомпрессионной камере [4]. Декомпрессия была продолжительностью 63 мин и проводилась по режиму для отбора водолазов.

После декомпрессии оценили ДВГ с использованием ультразвуковой локации, основанной на эффекте Допплера (УЛЭД), и индикации газовых пузырьков, основанной на анализе двухмерного изображения (ИГАДИ) с помощью ультразвукового сканера «GE Vscan Air CL» до повышения давления окружающей среды и 3 раза – после.

В случае появления клинических симптомов развития острой декомпрессионной болезни после декомпрессии обследуемого могли поместить повторно в барокамеру для проведения кислородного режима лечебной рекомпрессии согласно ПВС ВМФ-2002 [7]. При высокой интенсивности ДВГ, даже без клинических симптомов острой декомпрессионной болезни, водолаза повторно размещали в барокамере для проведения сеанса гипербарической оксигенации под давлением 0,20 МПа в течение 45 мин [3].

ДВГ при УЛЭД оценивали с помощью индикатора ультразвуковой допплеровский оперативной диагностики скорости кровотока «Минидоп-4» по шкале Спенсера–Волкова, где 0 – отсутствие сигналов пузырьков, 1 – случайные сигналы пузырьков, 2 – сигналы пузырьков менее чем в половине сердечных циклов, 3 – все сердечные циклы включают сигналы пузырьков, 4 – сигналы пузырьков звучат непрерывно в течение систолы и диастолы [2, 4].

После УЛЭД всем обследуемым производили ИГАДИ: до размещения в барокамеру – с целью выявления оптимальных мест установки датчика и проведения пробы Вальсальвы для определения наличия врожденного дефекта межпредсердной перегородки, а также после выхода из нее – для оценки интенсивности ДВГ. Для сравнения результатов УЛЭД и ИГАДИ оценка последней проводилась по расширенной шкале Eftedal–Brubakk: 0 – нет газовых пузырьков в поле зрения; I – редкие газовые пузырьки; II – не менее 1 газового пузырька на каждые четыре сердечных цикла; III – не менее 1 газового пузырька в каждом сердечном цикле; IVa – 1 газовый пузырек на 1 см²; IVb – не менее 3 газовых пузырьков на 1 см²; IVc – множество газовых пузырьков, различимых между собой в поле зрения; V – одиночные газовые пузырьки неразличимы [13].

На 2-м этапе оценивали устойчивость к ДВГ по разработанной шкале его интенсивности по 3 показателям (таблица):

• разницу пульсового артериального давления до и после водолазного спуска (ΔПАД);
• ИГАДИ в покое;
• ИГАДИ при физической нагрузке. Пульсовое артериальное давление – разность показателей систолического и диастолического артериального давления (1).

 

Критерии шкалы интенсивности декомпрессионного венозного газообразования

Показатель	Критерий	Балл
Динамика пульсового артериального давления (ΔПАД), мм рт. ст.	Менее 15 Более 15	0 3
ИГАДИ в покое	Нет видимых пузырьков	0
	Редкие пузырьки	2
	Не менее 1 пузырька в 1 сердечном цикле	4
	Не менее 1 пузырька в каждом 1 см2 в поле зрения	6
ИГАДИ при физической нагрузке	Нет видимых пузырьков	0
	Редкие пузырьки	1
	Не менее 1 пузырька в 1 сердечном цикле	2
	Не менее 1 пузырька в каждом 1 см2 в поле зрения	3

 

$ПАД=САД–ДАД$, (1)

где ПАД – пульсовое артериальное давление; САД – систолическое артериальное давление; ДАД – диастолическое артериальное давление.

Для получения показателя ΔПАД необходимо рассчитать разность показателей исходного и опытного исследования (2).

$\Delta ПАД=ПА{Д}_{исх.}–ПА{Д}_{опыт}$, (2)

где ΔПАД – показатель разницы пульсового артериального давления до и после водолазного спуска; ПАД_исх. – исходный показатель пульсового артериального давления; ПАД_опыт. – показатель пульсового артериального давления после водолазного спуска.

Показатель ΔПАД рассчитывали 1 раз после выхода из барокамеры, баллы выставляли в зависимости от степени понижения ПАД_опыт. по сравнению с ПАД_исх. Если ΔПАД был более 15 мм рт. ст., то это свидетельствовало об изменении сердечно-сосудистой системы, которое возникало из-за ДВГ [5].

ИГАДИ в покое и при физической нагрузке оценивали по трем периодам: сразу после выхода из барокамеры, через 30 и 60 мин после этого. Интенсивность ДВГ различали по 4 критериям (см таблицу). Нами была упрощена шкала Eftedal–Brubakk: 1 и 2 балла объединили в один критерий показателя ИГАДИ, а 4 и 5 баллов – в другой критерий; такая мера связана со сложностью дифференциации газовых пузырьков в ходе визуализации. При ИГАДИ при физической нагрузке испытуемый в положении лежа на спине или левом боку совершал движения ногами (имитируя «езду на велосипеде») в количестве 5 циклов вращений за 5–10 с, затем в течение 5–10 с производил серию встряхиваний поднятой вверх рукой.

Для выставления оценки устойчивости к ДВГ производили сложение баллов по трем показателям, по сумме баллов выставляли оценку устойчивости водолазов к ДВГ: при 0–5 баллах – высокая, при 6–15 – средняя, при 16 и более – низкая.

Результаты и их анализ

По данным УЛЭД, у 31 водолаза (74 %) при спуске на глубину 30 м вод. ст. (0,4 МПа) не обнаружено ДВГ, у 11 (26 %) – присутствовали признаки ДВГ, в том числе, у 5 человек показатели оценены в 1 балл, у 6 – в 2 балла.

По данным ИГАДИ, у 23 (55 %) водолазов не выявлено ДВГ, у 19 (45 %) – имелись признаки ДВГ, в том числе, у 3 обследуемых интенсивность оценена в 1 балл, у 5 – в 2 балла, у 5 – в 3 балла, у 6 – в 4 балла.

Из сравнительного анализа следует, что показатели ИГАДИ были более чувствительными, чем УЛЭД. Высокая чувствительность ИГАДИ обусловлена объективным визуальным анализом двухмерного изображения на мониторе аппарата. Также при УЛЭД объект исследования – ствол легочной артерии, тогда как при ИГАДИ – правые отделы сердца. Ритмически пульсирующий и изменчивый кровоток в правых отделах сердца сменяется равномерным и плавным в стволе легочной артерии, что, вероятно, может снижать газообразование. Ствол легочной артерии является сосудом с развитыми эластичными волокнами, придающими упругость [6, 9].

Результаты оценки устойчивости к ДВГ у водолазов позволили сформировать шкалу интенсивности ДВГ. У 23 обследуемых ΔПАД был менее 15 мм рт. ст. (0 баллов), а у 19 – более 15 мм рт. ст. (3 балла). Полагаем, что у 19 человек снижение ПАД после выхода из барокамеры было за счет выраженного повышения диастолического артериального давления с учетом незначительного снижения систолического, что отражается в увеличении показателя ΔПАД.

У 6 обследуемых (14,3 %), по результатам ИГАДИ, не выявлено ДВГ (0 баллов), у 9 (21,4 %) – обнаружено незначительное количество газовых пузырьков при физической нагрузке (до 5 баллов), у 22 – сумма баллов составляла от 6 до 15.

При сложении трех показателей получили следующее распределение водолазов по устойчивости к ДВГ: с высокой устойчивостью – 13 (31 %) человек, со средней устойчивостью – 21 (50 %), с низкой устойчивостью – 8 (19 %). Следует отметить, что у 5 водолазов интенсивность ДВГ соотносилась с высокой (у 2 человек) и со средней устойчивостью (у 3 человек), но при сложении баллов с учетом показателя ΔПАД устойчивость у них была изменена на среднюю и низкую соответственно.

Обсуждение. ПАД может изменяться по многим причинам, таким как: изменения сократительной способности сердечной мышцы, состояния сосудистого русла и деятельности нервной системы. Изменение ПАД у водолазов, вероятно, связано с увеличением ДАД за счет повышения общего периферического сопротивления сосудов (спазма). Следовательно, спазм сосудов может провоцировать развитие ДВГ [6].

Несомненным преимуществом ИГАДИ являются чувствительность и информативность, а также возможность определять наличие дефекта межпредсердной перегородки с использованием пробы Вальсальвы [8, 9]. Преимущества ИГАДИ связаны с возможностью визуализировать деятельность сердца и крупных сосудов, которые формируют картину функционирования сердечной деятельности [1, 3]. Газовые пузыри легко определяются в плазме крови ввиду сильной отражающей природы ультразвукового луча в границе раздела сред жидкость–газ, поэтому визуальный анализ необходимо использовать для профилактики и диагностики декомпрессионной болезни.

Еще одним преимуществом использования ИГАДИ при определении устойчивости водолазов к ДВГ является возможность сократить гипербарическую нагрузку, уменьшив экспозицию на грунте с 60 до 50 мин и декомпрессию, как минимум, – на 5 мин. При ИГАДИ появляется возможность исследования большого объема кровотока в правых отделах сердца, чем при УЛЭД в стволе легочной артерии. Также при исследовании правых отделов сердца вероятность выявить ДВГ выше, чем в легочном стволе и легочных артериях, так как в этих сосудах турбулентность ниже [9]. Следовательно, эти особенности ИГАДИ могут позволить уменьшить гипербарическую нагрузку.

Стоит отметить, что при УЛЭД продолжительность ультразвукового исследования составляет 90–120 мин, при ИГАДИ 60-минутного исследования вполне достаточно для определения устойчивости к декомпрессионному газообразованию. Внедрение всех вышеперечисленных мер позволит уменьшить время всего исследования. Особенно важно, что эти меры снижают гипербарическую нагрузку на организм водолазов для профилактики хронической декомпрессионной болезни.

В дальнейшем следует провести исследование в условиях барокамеры, при котором можно будет рассчитать точное время режима декомпрессии, используя современные ультразвуковые сканы, которые могут работать под повышенным давлением. Они позволяют визуализировать газовые пузырьки в режиме реального времени непосредственно под повышенным давлением газовой среды (внутри барокамеры).

Заключение

Шкала интенсивности декомпрессионного венозного газообразования имеет достаточную диагностическую ценность для определения устойчивости к декомпрессионному газообразованию. С помощью использования данной шкалы можно уменьшить нагрузку гипербарического воздействия путем снижения экспозиции на грунте (0,4 МПа) и уменьшения длительности декомпрессии с достаточной информативностью для оценки устойчивости к декомпрессионному газообразованию.

Об авторах

Ильяс Рифатьевич Кленков

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: klen.ir@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1465-1539

канд. мед. наук, ст. препод. каф. физиологии подвод. плавания

Россия, Санкт-Петербург

Самвел Рафикович Паленый

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: paleny2015@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-2830-1007

курсант VI курса факультета подготовки воен. врачей для Воен.-мор. флота

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Анатольевич Бычков

Центр подводных исследований Русского географического общества

Email: markis86@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8506-7815

врач водолаз. медицины

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы