маневр вальсальвы что это такое
Манёвр Вальсальвы
Манёвр Вальсальвы — процедура для выравнивания давления во внутренних полостях черепа (синусах, внутренних ушах и т. д.) с давлением окружающей среды.
Действия в ходе процедуры направлены на увеличение давления в горле, чтобы воздух мог пройти по евстахиевым трубам в полость среднего уха.
Вальсальвы манёвр (valsalva manoeuvre) – попытка сделать сильный выдох, когда рот и нос зажаты, голосовые связки сомкнуты. Выполняется при потугах во время дефекации и при других обстоятельствах. Вызывает повышение кровяного давления, что опасно для людей, страдающих сердечными заболеваниями. (Антонио Мария Вальсальва, итальянский анатом, 1666-1723.) (Источник: Медицинский энциклопедический словарь (Collins). (Янгсон Р.М., 2005)
Техника названа в честь Антониа Вальсальвы, болонского врача и анатома, изучавшего строение человеческого уха. Он описал евстахиеву трубу и сам манёвр, позволяющий протестировать её проходимость. Он также рекомендовал использовать этот манёвр для удаления экссудата из внутреннего уха. [источник не указан 469 дней]
Вместе с воздухом в полость среднего уха может попасть инфекция, которая может вызвать воспаление — поэтому не рекомендуется совершать упражнение при простудном заболевании.
Полезное
Смотреть что такое «Манёвр Вальсальвы» в других словарях:
Баротравма — МКБ 10 T70.070.0, T70.170.1 МКБ 9 993.0 … Википедия
Фридайвинг — Фридайвер в моноласте Фридайвинг (от англ. free свободно и англ. dive нырять) подводное плавание на задержке дыхания ( … Википедия
Игры с асфиксией — Игры с асфиксией (удушьем) умышленное перекрытие доступа кислорода к мозгу с целью вызвать кратковременный обморок и состояние эйфории. Существуют два различных метода, используемых для достижения гипоксии (кислородного голодания):… … Википедия
Вальсальва — Антонио Мария Вальсальва Antonio Maria Valsalva … Википедия
Маневр Вальсальвской физиологии, для чего он используется и противопоказания
Вальсальва, маневр состоит из изменений в грудном и брюшном давлении, вызванных принудительным выдохом с закрытыми дыхательными путями. Весь механизм этого маневра полностью произвольный и включает оба момента дыхания. Вдохновение сопровождается принудительным выдохом, которому противостоят закрытые дыхательные пути.
Этот маневр обязан своим именем итальянскому врачу Антонио Вальсальве. В семнадцатом веке доктор изучал влияние истечения на ухо, прикрывая рот и нос. Вальсальва мог видеть отверстие евстахиевой трубы, связь между средним ухом и глоткой; с этим был достигнут баланс давления среднего уха.
Иногда маневр Вальсальвы происходит во время повседневной деятельности; то есть повышение давления в грудном отделе живота. Подъем тяжелого предмета, дефекация, чихание или кашель могут привести к такому эффекту. Толчок является распространенным способом назвать этот маневр.
В настоящее время маневр Вальсальвы имеет множество применений в области медицины. Диагностика в кардиологии, хирургии, урологии и нейрохирургии возможна благодаря использованию этой простой техники. Некоторые терапевтические применения этой техники заключаются в достижении компенсации давления среднего уха или уменьшении тахикардии..
физиология
Как только происходит повышение внутригрудного давления, происходит последовательность механизмов, объясняемых физиологией маневра. Поскольку в грудной клетке эффекты от давления ценятся, в органах брюшной полости также будет происходить. Физиологические изменения во время маневра Вальсальвы были широко изучены и описаны.
Повышенное давление в груди
Физиологический эффект маневра Вальсальвы внутри грудной клетки был разделен на четыре фазы:
Первый этап
Во-первых, повышение давления в грудной клетке вызывает увеличение давления в легочных венах. Давление стенок предсердия и левого желудочка будет увеличиваться как следствие увеличения внешнего давления и кровотока.
Объем крови, которая покидает сердце, увеличивается, временно вызывая повышение кровяного давления..
Второй этап
При увеличении давления внутри грудной клетки происходит снижение объема крови, которая несет вену или венозный возврат..
Когда это происходит, объем крови внутри сердца становится меньше, что приводит к снижению сердечного выброса, который прямо пропорционален венозному возврату и частоте сердечных сокращений..
Нервная система получает сигнал об уменьшении сердечного выброса и генерирует ответ через вегетативную нервную систему. Этот ответ будет высвобождением адреналина для увеличения сердечного ритма, в качестве компенсации.
Третий этап
Характеризуется восстановлением сердечного выброса и снижением артериального давления. Как только внутригрудное давление начинает снижаться, объем крови в сердце и сосудах начинает уравновешиваться. Частота сердечных сокращений и артериального давления снижаются за счет регуляции сердечного выброса.
Четвертый этап
Прекращение маневра Вальсальвы определяет полное снижение грудного давления. Венозный возврат нормализуется, позволяя оставшемуся количеству крови попасть в сердце. Кровяное давление снова увеличится из-за длительного сокращения кровеносных сосудов.
Нормальным ответом в конце маневра является восстановление физиологических показателей частоты сердечных сокращений и артериального давления..
Увеличение брюшного давления
Диафрагмальная мышца анатомически разделяет грудную и брюшную полости. Повышение давления в брюшной полости будет происходить во время маневра Вальсальвы как следствие давления, создаваемого диафрагмой. Мускулатура брюшной стенки также будет сокращена, способствуя увеличению давления.
В результате повышенного внутрибрюшного давления будут поражены крупные сосуды, органы брюшной полости и таза, а также позвоночник..
Большие очки
Увеличение давления на нижнюю полую вену уменьшит венозный возврат нижних конечностей и органов брюшной полости.
Изменения внутрибрюшного давления напрямую не влияют на брюшную аорту. Поражения в аортальной артерии могут усугубляться эффектом Вальсальвы.
Органы брюшной полости и таза
Увеличение перистальтики является эффектом, наблюдаемым на полых внутренних органах, в дополнение к антеградному движению его содержимого..
Боли, вызванные воспалительными процессами, могут усугубляться техникой. Слабые стороны брюшной стенки будут очевидны во время выполнения маневра.
позвоночник
Сокращение брюшной и поясничной мускулатуры, в дополнение к увеличению внутрибрюшного давления, стабилизирует и укрепляет позвоночник.
Аналогичный эффект виден в дорсальной колонке. Травмы на этом уровне могут быть подтверждены болью из-за давления, возникающего во время маневра..
Влияние на ухо
Изменения атмосферного давления могут изменить давление внутри среднего уха. Это обычно наблюдается у дайверов или при путешествии на высокие места. Маневр Вальсальвы позволяет открыть евстахиеву трубу, чтобы сбалансировать внутреннее и внешнее давление.
Для чего он используется??
Маневр Вальсальвы в настоящее время имеет множество применений в области медицины. Диагностическая ценность этого метода больше, чем его терапевтическое использование..
Это простая методика, а не инструментальная, которая предоставляет соответствующие данные во время клинического обследования. Его показание и правильное исполнение не подразумевают риска для здоровья.
Сердечно-сосудистые заболевания
Сердечно-сосудистые физиологические изменения, возникающие во время маневра Вальсальвы, полезны как при диагностике, так и при лечении некоторых заболеваний..
Диагностическое использование
— Дилатационная кардиомиопатия или сердечная недостаточность.
— Функциональные изменения клапанов сердца, такие как аортальный или легочный стеноз и пролапс митрального клапана.
Терапевтическое использование
Терапевтическое использование эффекта Вальсальвы ограничивается коррекцией некоторых аритмий, таких как наджелудочковая тахикардия.
хирургия
Повышение внутрибрюшного давления покажет наличие слабых мест в животе. Использование в урологии может показать наличие варикоцеле или расстройств мочевыделительной системы.
Боль в остром хирургическом отделе живота будет препятствовать выполнению маневра Вальсальвы, так как это увеличит боль, вызванную раздражением брюшины. В послеоперационном периоде, когда использовалась спинальная анестезия, головная боль из-за выхода спинномозговой жидкости усиливается при маневре.
нейрохирургия
Сжатие нервных стволов, которые покидают позвоночник, вызывает боль или неврологические симптомы. Иногда во время физического осмотра пациента просят выполнить маневр, чтобы выявить наличие повреждений, особенно на уровне шейки или поясницы..
Техника также может быть полезна при физикальном осмотре после вмешательства на позвоночнике, такого как ламинэктомия. Некоторые головные боли могут ухудшиться из-за этого теста.
Гинекология и акушерство
— Труд облегчается, когда повышается внутрибрюшное давление.
— Для диагностики генитального пролапса.
отоларингология
— Используется для диагностики целостности слухового аппарата.
— Балансирует давление среднего уха.
лечение зубов
Он используется для обнаружения связи между верхнечелюстной пазухой и полостью рта после удаления зуба..
Противопоказания
Несмотря на то, что метод Вальсальвы относительно прост в диагностике, его следует использовать под наблюдением и с помощью медицинского совета. Противопоказания к его применению обусловлены возможностью обострения некоторых существующих заболеваний у человека.
Маневр Вальсальвы не должен выполняться при следующих обстоятельствах:
— Сердечно-сосудистые нарушения, такие как аритмии, гипертония, инфаркт миокарда или аневризма аорты.
— Подозрение на цереброваскулярное заболевание, такое как наличие субарахноидального кровоизлияния или аневризмы.
— Разрыв барабанной перепонки.
— Удушенная грыжа живота.
— При беременности, когда есть угроза прерывания беременности или преждевременных родов.
Что такое проба Вальсальвы и когда применяется
Одним из эффективных методов диагностики многих заболеваний является маневр Вальсальвы.
Это довольно простой тест. Не требует использования специального инструментального оборудования. При этом в результате ее выполнения врач имеет возможность установить причину заболевания и поставить диагноз на начальных этапах патологического процесса.
Этот метод широко используется в кардиологии, хирургии, неврологии, урологии и отоларингологии.
Что это — маневр Вальсальвы, как он влияет на состояние человека, когда его следует использовать, а когда недопустимо? Ответы на эти вопросы содержатся в статье.
Суть метода
Различия между такими понятиями, как тест и прием Вальсальвы, заключаются в следующем:
Изначально этот прием успешно применялся в акушерстве при родах и для освобождения уха от ушной серы или гнойных пробок.
Принцип действия
Давление, возникающее в грудной и брюшной областях в результате глубокого вдоха, последующей задержки дыхания и давления, изменяет кровоток. Это состояние сопровождается фазами напряжения и расслабления.
В процессе напряжения кровоснабжение сосудов сердца снижается, что приводит к падению артериального давления и одновременному повышению внутричерепного давления. Во время расслабления восстанавливается кровоток и соответственно повышается артериальное давление.
На этом этапе рецепторы шейки матки улавливают изменения артериального давления, которые посылают сигнал блуждающему нерву в головном мозге, помогая еще больше снизить частоту сердечных сокращений. Именно так реагирует здоровый организм на прием Вальсальвы.
Неспособность сердечной мышцы изменять ритм сердца указывает на вероятность развития патологических состояний сердечно-сосудистой системы.
Задержка дыхания и упражнений также отражается на давлении в нижних конечностях. Аномальные изменения венозных клапанов ног и бедер обращают кровоток в обратном направлении, что указывает на их дисфункцию.
Методика Вальсальвы одновременно увеличивает давление в носоглотке и среднем ухе, что при скоплении в нем гноя вызывает перфорацию перепонки и ее изгнание из ушной раковины.
Показания к использованию
Метод Вальсальвы применяется для диагностики следующих патологических состояний:
Кроме того, релиз используется для снятия симптомов аритмий, уменьшения частоты сердечных сокращений и снижения артериального давления.
При тахикардии учащенное сердцебиение может возникать как в связи с физической нагрузкой, так и как симптом, характерный для дисфункции миокарда. Маневр Вальсальвы не только помогает классифицировать типы этой патологии, но и помогает стабилизировать сердечный ритм.
Суть метода
Во время обследования пациент находится в положении стоя или сидя (редко — лежа). Его просят выдохнуть весь воздух. Затем следует долгий глубокий вдох (с закрытыми носом и ртом). Дыхание после вдоха следует удерживать 15-18 секунд. Затем медленно выдохните, после чего следует пот.
Быстрое поступление воздуха в легкие ускоряет приток крови к сердцу, а остановка дыхания замедляет его движение. Это может вызвать легкое головокружение и слабость.
Лечению предшествуют рекомендации врача-специалиста.
Варианты проведения пробы
В зависимости от цели (диагностической или лечебной) процедура проводится по-разному при разных заболеваниях.
Выявление варикоцеле
Функциональная проба Вальсальвы позволяет определить не только наличие, но и степень развития варикоцеле, которое проявляется дисфункцией венозных клапанов, расположенных в яичках и семенном канатике.
Диагноз проверяется стоя. Задержка вен увеличивает кровенаполнение яичек, позволяя пальпировать их расширенные вены. Если мы имеем дело с пороком клапанов, увеличение одного из яичек (часто левого) хорошо видно даже невооруженным глазом. Очень редко наблюдается дефект правого яичка или обоих.
Когда призывнику рекомендуется диагностировать варикозное расширение вен 2-й степени, операция является основанием для переноса услуги.
В положении лежа обследование проводится при подозрении на варикозное расширение вен 3 степени. С целью уточнения диагноза используется ультразвуковое исследование, позволяющее определить размер просвета вен яичка.
Маневр Вальсальвы и результаты ультразвукового исследования важны для выбора хирургического вмешательства.
Кардиологическая проба
Обследование пациента в кардиологии проводится под строгим контролем врача. Кардиограмма и показания артериального давления записываются одновременно.
Процедура немного отличается от предыдущей версии (при варикоцеле). Сделав глубокий вдох, вы медленно (в течение 10-20 секунд) выдохнете через специальный мундштук. Далее следует расслабление, в результате которого восстанавливается дыхание.
Для определения результата анализируются показания ЭКГ и артериальное давление.
Тест считается положительным, если пульс и артериальное давление падают при вдохе, но затем повышаются.
Коэффициент Вальсальвы
Соотношение длинных и коротких сокращений желудочков (R — R) используется для определения вероятности внезапной остановки сердца.
Сосудистая хирургия
В случае варикозного расширения вен перед применением метода Вальсальвы проводится предварительное обследование состояния вен нижних конечностей — УЗИ. Затем выполнение описанной выше методики приводит к повышению давления в полой вене.
На этом этапе процедура УЗИ повторяется на проблемных участках. Это позволяет диагностировать недостаточное функционирование венозных клапанов, что провоцирует скопление избытка крови в сосудах.
Совместное использование теста и ультразвука позволяет определить скорость выброса крови из сосудов, поврежденных варикозным расширением вен.
Положительный результат теста — это наблюдение срыгивания крови, что является показанием к операции.
Отрицательный тест указывает на утомляемость ног с симптомами, аналогичными симптомам варикозного расширения вен.
Тест проводится для раннего выявления заболевания, когда пациент жалуется на утомляемость и припухлость в конечностях, но еще не имеет видимого расширения сосудов. В случае варикозного расширения вен прием также позволяет оценить эффективность лечебной процедуры.
Запущенные стадии заболеваний нижних конечностей и тромбофлебита являются противопоказаниями для проведения маневра Вальсальвы, так как сгусток может отслоиться. Это имеет серьезные осложнения.
Применение в нейрохирургии
Тест также проводится во время операции в грудной полости. Он позволяет обнаружить дефект плевры. При случайном повреждении его оболочки раздается звук, характерный для воздуха, попадающего в плевральную полость.
Ранее этот метод использовался для оценки состояния сосудов головного мозга. В настоящее время он не используется в связи с появлением более совершенных методов исследования в этом направлении.
Однако метод Вальсальвы по-прежнему эффективен при изучении врожденных дефектов мозга. Его действие сопровождается значительным усилением головной боли.
Остеохондроз
В основе теста лежит нагрузка, которая увеличивается в пояснице из-за давления, возникающего в животе. Это приводит к сдавливанию нервных корешков спинного мозга. Боль иррадирует в конечности, что свидетельствует об обострении остеохондроза.
Грыжа межпозвоночного диска в поясничном отделе также вызывает болевые симптомы. Однако для подтверждения диагноза необходимо использовать другие методы исследования.
Отоларингология
Тест используется в качестве диагностического и терапевтического метода лор-врачами. С его помощью определяет проходимость слуховых проходов. Дополнительно проводится удаление гнойных образований из полости уха.
Когда еще используется
Подводные дайверы и пассажиры авиакомпаний используют метод Вальсальвы для устранения неприятных симптомов, вызванных колебаниями давления.
Положительный эффект при взлете и посадке самолета достигается за счет следующих действий: после вдоха воздух следует вдыхать не через рот или нос, а выдыхать через уши.
Противопоказания
Категорически запрещено применять методику Вальсальвы пациентам, склонным к резким колебаниям давления. Кроме того, противопоказанием к процедуре являются следующие патологии:
Несмотря на простоту, тест нельзя использовать без участия и рекомендаций специалиста.
Его эффективность при постановке диагноза и выборе тактики лечения трудно переоценить. Он дает максимум информации о состоянии органов и систем организма человека.
Манёвр Вальсальвы
Манёвр заключается в попытке сделать сильный выдох при зажатом рте и носе и сомкнутых голосовых связках.
Техника названа в честь Антонио Вальсальвы, болонского врача и анатома, изучавшего строение человеческого уха. Он описал евстахиеву трубу и сам манёвр, позволяющий протестировать её проходимость.
Вместе с воздухом в полость среднего уха может попасть инфекция, которая может вызвать воспаление — поэтому не рекомендуется совершать упражнение при простудном заболевании. Манёвр вызывает повышение кровяного давления, что опасно для людей, страдающих сердечными заболеваниями.
Связанные понятия
Чихание (лат. sternutatio) — защитный безусловный рефлекс человека и высших животных, обеспечивающий удаление из верхних дыхательных путей пыли, слизи и других раздражающих агентов путём форсированного выдоха, преимущественно через носоглотку, после короткого глубокого вдоха. В отличие от кашля, при чиханье язык прижимается к мягкому нёбу, поэтому форсированный выдох осуществляется через нос.
Работая по принципу насоса, сердце поддерживает непрерывное кровообращение и отвечает за жизнедеятельность каждого органа на клеточном уровне. Соответственно оно выполняет одну из самых важных функций в организме человека. Циркуляция крови в организме человека в одном направлении обеспечивается за счет сердечных клапанов, основная функция которых препятствовать обратному кровотоку в момент подготовки одной из камер сердца к выбросу очередной порции крови. Движение крови из левого желудочка в аорту.
Энциклопедия фридайвинга: баротравмы ушей, методы выравнивания давления, интервалы «продувки»
Очень хорошая работа на данную тему была представлена на сайте Федерации фридайвинга РФ, реферат назывался «Строение и функции уха в контексте фридайвинга» (автор Александр Журавлев), в работе очень много биологии и терминологии, поэтому отобрал самое «жизненное» и представляю вашему вниманию.
Воздействие давления на уши
Манёвр Вальсальва
Манёвр Френзеля
В этом способе продувания заполняют полость рта воздухом (перед нырком или под водой выдохом из легких), закрывают голосовую щель (т. е. вход в трахею) и затем используют язык или нижнюю челюсть для повышения давления в носоглотке, оставляя мышцы туловища расслабленными, а давление в легких неизменным. Выполнить продувание по методу Френзеля несложно, сложнее объяснить как это сделать. Если для повышения давления используется язык (языковой маневр Френзеля), то он герметично прижимается к зубам и его средняя часть используется как поршень для проталкивания воздуха в нос. Если для повышения давления используются челюсти (челюстной маневр Френзеля), то сначала ротовая полость наполняется воздухом, при этом нижняя челюсть отводится вниз. Затем, не допуская утечки воздуха через рот, челюсти смыкаются. В результате давление воздуха в носоглотке возрастает и уши продуваются. Язык при этом не должен герметично примыкать к зубам, иначе воздух не будет поступать в носоглотку. Языковой маневр позволяет получить высокую степень сжатия, но из-за малого объема сжимаемого воздуха обеспечивает только оно продувание. Челюстной маневр дает меньшее сжатие (оно ограничено способностью губ не выпускать воздух), но за счет существенно большего объема сжимаемого воздуха может обеспечить несколько продуваний.
Маневр Френзеля требует периодического нагнетания воздуха в рот. Наполненного рта хватает от одного до нескольких продуваний, после чего рот наполняется снова выдохом из легких. Для наполнения рта требуется меньшее напряжение легких, чем при продувании ушей, поэтому достигается экономия усилий в сравнении с маневром Вальсальва. Чтобы увеличить объем воздуха, набираемого в ротовую полость, вместе с отведением вниз нижней челюсти надувают щеки. В этом положении ротовая полость вмещает более 100 мл воздуха. Надувание щек должно выполняться в момент нагнетания воздуха в рот, а не после закрытия голосовой щели; в противном случае оно превращается в бесполезную гримасу. Собственно говоря, установка сразу делается на надувание легкими щек, а рот при этом наполняется сам собой.
В челюстном маневре нужно соблюдать осторожность, следя за тем, чтобы не загнать воздух в слюнные железы, что может привести к их баротравме. Чтобы воздух открывал слуховую трубу до того, как он откроет протоки слюнных желез, первая должна достаточно легко продуваться. Поэтому начинающим, пока они не разработают слуховую трубу, не следует прилагать больших усилий в челюстном маневре Френзеля.
В продувании маневром Френзеля можно выделить три фазы:
Продувание слуховой трубы повышением давления воздуха во рту за счет смыкания челюстей (челюстной маневр). Чтобы воздух не вышел через сжатые губы приходится напрягать щеки, и создается ощущение, что продувка осуществляется за счет щек.
Все три фазы можно тренировать на суше, имитируя уменьшение объема под действием давления медленным выпусканием воздуха через нос. Тренировками в воде и на суше повышается объем максимального заполнения рта и объем, при котором удается выполнить продувание.
Интервал между продувками
Продувка ушей отнимает немало сил у ныряльщиков. Интересно рассмотреть, от чего зависит интервал глубины между продувками (шаг продувки). Чем больше шаг продувки, тем меньше продуваний необходимо сделать на протяжении погружения, и тем больше сил экономит ныряльщик.
Сначала для простоты рассмотрим случай, когда среднее ухо не меняет своего объема при изменениях внешнего давления, т.е. пренебрежем изменениями объема из-за вдавливания барабанной перепонки внутрь барабанной полости. В этом случае давление в барабанной полости будет оставаться неизменным, до тех пор пока в нее не поступает воздух. Давление p снаружи барабанной перепонки определяется глубиной d погружения: p=0.1d+patm (здесь и далее давление измеряется в атмосферах, а глубина в метрах, плотность воды принята равной 1 кг/л). После каждой продувки давление с обоих сторон барабанной перепонки становится одинаковым, и при последующем увеличении глубины на величину h разность давлений становится равной 0.1h. Когда эта разность давлений достигает некоторого максимального значения ∆pmax, которое способна без боли выдерживать барабанная перепонка у ныряльщика, возникает желание продуться. Шаг продувки h, таким образом, не зависит от глубины погружения и определяется по формуле:
У начинающих ныряльщиков шаг продувки нередко не превосходит 1 м. Поэтому им приходится продуваться очень часто. Это может быть обусловлено слабостью барабанной перепонки, небольшим ее воспалением (а возможно также малой подвижностью суставов слуховых косточек, слабостью стременной мышцы ■). По мере повышения тренированности шаг продувки быстро достигает 3–4 м. Если этого не происходит, следует обратиться к врачу для проверки барабанной перепонки и среднего уха. У высокотренированных ныряльщиков шаг продувки доходит до 6 м и более.
Из опыта известно, что во время нырка по мере увеличения глубины погружения интервал между продувками возрастает, а не остается постоянным, как это следует из формулы (1). Это можно объяснить, если учесть, что при увеличении внешнего давления барабанная перепонка вдавливается внутрь, и следовательно объем полости среднего уха уменьшается. При уменьшении объема давление в среднем ухе возрастает, и тем самым достигается некоторая компенсация давления за счет упругости воздуха. Величина этой компенсации с ростом глубины повышается, поскольку с повышением давления воздух становится более упругим. В результате происходит увеличение интервала между продувками. Для численных оценок найдем формулу для шага n-й продувки с учетом уменьшения объема среднего уха под действием давления воды. Будем считать, что после каждой продувки барабанная перепонка занимает одинаковое положение (в среднем так оно и есть).
Допустим, n-е продувание выполнено на глубине dn. Давление p с обоих сторон барабанной перепонки стало равным 0.1dn+patm. После увеличения глубины на величину h давление снаружи увеличится на 0.1h, а внутри, согласно закону pV=const, на p∆V/ (V0 − ∆V), где V0 − полный объем полости среднего уха (равный сумме объемов барабанной полости и воздухоносных полостей височной кости), ∆V − изменение этого объема из-за разности давлений. Когда разность между внешним и внутренним давлениями достигнет значения ∆pmax, появится желание продуться. Обозначим
Мы видим, что в сравнении с (1) шаг продувки увеличился на величину 10αp, которая растет прямо пропорционально давлению.
Чтобы найти явное выражение для шага n-й продувки подставим в (3) значение давления на глубине n-й продувки p=0.1dn+patm и учитывая, что согласно (3) шаг первой продувки равен
h1 = 10∆pmax + 10αpatm, (4)
Поскольку hn+1 – hn = α(dn– dn–1) = αhn, то нетрудно найти искомое выражение для шага n-й продувки:
На практике у тренированных ныряльщиков на глубине наблюдается увеличение шага продувки на несколько метров, а относительное увеличение — до 1,5 и более раз. К примеру, если первый шаг был равен 3 м, то на глубине 20 м шаг вполне может достичь 5 м, что соответствует α
0,1. Таким образом, не удается в полной мере объяснить наблюдаемые данные лишь смещениями барабанной перепонки. По-видимому, существуют другие пути уменьшения объема среднего уха.
Вполне вероятно, что у человека наряду с другими нырятельными рефлексами млекопитающих есть и этот, хотя, конечно не в столь выраженной форме, как у тюленей. Можно предположить, что изменение кровенаполнения слизистой сосцевидных ячеек происходит не только пассивным путем из-за разности давлений, но и с помощью активного изменения просвета сосудов слизистой.
Если существует нервная регуляция кровенаполнения сосудов слизистой сосцевидных ячеек, то очевидно на него будет влиять психическое состояние, подобно тому, как это происходит со слизистой носа. В этом случае степень увеличения интервала между продувками будет также зависеть от психологического настроя. Поскольку при увеличенном интервале между продувками легче нырнуть на бóльшую глубину, то тем самым (в случае подтверждения высказанных гипотез) будут выявлены новые факторы, оказывающие влияние на результативность во фридайвинге.
В данном контексте в новом свете предстают сосудосуживающие средства. Их применение помогает устранить непроходимость слуховых труб, но вместе с тем уменьшает компенсирующее расширение слизистой в среднем ухе, т.е. уменьшает коэффициент α. Продуваться становится легче, но делать это приходится чаще. Поэтому при глубоких погружениях применение сосудосуживающих средств нежелательно. Это тем более справедливо, если учесть, что их действие отчасти распространяется и на сосуды легких, что снижает компенсаторный приток крови к легким и тем самым повышает вероятность баротравмы последних.
Итак, мы видим, что увеличение интервала между продувками достигается за счет двух факторов: 1) увеличения максимальной толерантной разности давлений ∆p max и 2) повышения сжимаемости среднего уха α. Это описывается формулой (3). Первый фактор повышается по мере укрепления тренировками тканей уха, прежде всего барабанной перепонки. Второй фактор малоисследован. Пока не ясно, в какой мере он поддается тренировкам, но не исключено, что он зависит от психического настроя (через регуляцию тонуса сосудов в слизистой оболочке среднего уха).
Измерив фактические интервалы между продувками и их глубины можно вычислить ∆p max и α, при которых формулы (4) и (5) лучше всего соответствуют фактическим значениям. Таким путем можно набрать статистику по фридайверам и продолжить исследование данного вопроса.
Продолжительность продувки
На продувание ушей уходит некоторое время и силы. В процессе нырка первая продувка обычно занимает от 0,5 до 2 с.[10]
Продолжительность продувки (время нагнетения воздуха в среднее ухо) определяется объемом воздуха ∆V, который нужно вдуть в среднее ухо, формой слуховой трубы, разницей давлений ∆p в носоглотке и среднем ухе перед продуванием и вязкостью η воздуха.
В первом приближении будем считать, что форма слуховой трубы и разница давлений ∆p одинаковы в каждом акте продувания. Вязкость воздуха при повышении давления увеличивается незначительно: порядка 1 % на 100 м глубины, поэтому ее изменениями тоже можно пренебречь. Что касается объема вдуваемого воздуха ∆V, то его легко оценить исходя из того, что общее число n молекул воздуха в среднем ухе равно n = pV/kT, где p — давление в среднем ухе, V — объем полости среднего уха, k — постоянная Больцмана, T — температура в среднем ухе. Отсюда получаем, что для выравнивания разницы давлений ∆p необходимо вдуть ∆n = ∆pV/kT молекул воздуха. Поскольку разность давлений ∆p приблизительно одинакова во всех актах продувки, то следовательно число вдуваемых молекул ∆n также одинаково. Объем ∆V, занимаемый молекулами ∆n, равен ∆V = ∆nkT/p = ∆pV/p.
Таким образом, объем ∆V вдуваемого в среднее ухо воздуха, уменьшается с ростом глубины обратно пропорционально давлению p воды. Следовательно время, затрачиваемое на продувку, сокращается с ростом глубины. К примеру, если продувка на глубине 3 м потребовала 1 с, то на глубине 30 м она может занять 1/3 c, а на глубине 70 м — всего 1/6 c.
На практике, однако, может случится так, что при увеличении глубины погружения накапливается баротравматический отек слуховой трубы из-за неполного продувания, просвет слуховой трубы сужается и время продувки не уменьшается или даже увеличивается. С другой стороны, на глубинах свыше 30-40 м (а при нырянии на выдохе на меньших глубинах) происходит значительный отток крови к легким, в результате чего кровенаполнение слуховой трубы уменьшается. Поэтому при отсутствии баротравматического отека просвет трубы увеличивается и облегчается ее открытие, что приводит к дополнительному сокращению времени продувки. Таким образом, при глубоких погружениях важно тщательно и своевременно продувать уши, не допуская неполной продувки. Тогда с ростом глубины продуваться будет легче (разумеется, пока хватает запаса воздуха), а сама продувка будет требовать меньше времени.
Воздействие давления на внешний слуховой проход (ныряем в шлеме)
При нырянии без шлема вода может свободно втекать во внешний слуховой проход и уменьшать объем оставшегося в слуховом проходе воздуха, пока его давление самопроизвольно не выровняется с давлением воды. Когда же на голову надет шлем и ушная раковина закрыта, ситуация меняется. Под действием давления шлем прижимается к ушной раковине и препятствует притоку воды во внешний слуховой проход. В результате давление в нем выравнивается в основном за счет прогибания шлема внутрь ушной раковины. Однако прогибание шлема ограничено формой внешнего уха, и объем воздуха может уменьшаться таким путем лишь в 2-4 раза. Следовательно начиная с некоторой глубины (порядка 10-30 м) компенсации окажется недостаточно. При продувании барабанная перепонка будет выгибаться наружу и может быть травмирована. Если продувание не делать, то под нагрузкой оказывается мембрана круглого окна, поскольку давление перилимфы будет равно давлению воды, а давление в барабанной полости — чуть больше атмосферного. Чем толще материал шлема, тем больше требуется усилие для его прогиба и тем больше оказывается разница между давлениями с разных сторон шлема, то есть во внешнем слуховом проходе и воде. Поэтому при толстом шлеме самопроизвольное выравнивание давления во внешнем ухе хуже, чем при тонком.
Чтобы облегчить выравнивание давления во внешнем ухе выпускают воздух из-под шлема (особенно из пространства между шлемом и ушной раковиной) на небольшой глубине. В этом случае для изменения объема оставшегося воздуха в несколько раз, потребуется лишь небольшой прогиб шлема, что позволит нырять на существенно большие глубины. Иногда делают в шлеме небольшие отверстия напротив ушных раковин — это радикально решает проблему с выравниванием давления во внешнем ухе. Однако, если вода холодная такой способ нежелателен, — есть риск застудить уши. В этом случае лучше использовать шлем без отверстий и заливать в него теплую воду. Впрочем, если отверстия сделать маленькими, например диаметром 1 мм, то этого будет достаточно для выравнивания давления, но циркуляция воды будет небольшой.
Профилактика баротравм уха
Для предупреждения баротравм уха при нырянии должна быть в норме барофункция слуховой трубы. При ее нарушении, а также при насморке, ангине, воспалении или отечности слизистой носоглотки лучше воз держаться от ныряния.
По-видимому, самый простой и эффективный способ повышения проходимости слуховых труб и тренировки тубарных мышц — регулярно продувать уши.
Начинающим ныряльщикам рекомендуется щадяще увеличивать нагрузку на уши, не допуская болевых ощущений, чтобы не травмировать миниатюрные суставы слуховых косточек. Травма этих суставов чревата снижением их подвижности, что вызовет снижение толерантности к давлению и громким звукам, а также снижение остроты слуха.
У некоторых начинающих ныряльщиков, не имеющих опыта ныряния на море, соленая морская вода, попадая в рот или нос вызывает отек слизистой носоглотки. Для привыкания к соленой воде может потребоваться несколько дней. Поскольку выезд на море обычно ограничен по времени, то начинающие ныряльщики нередко стремятся форсировать освоение глубины несмотря на затруднения с продуванием. Это повышает риск баротравм. Баротравмы еще больше нарушают барофункцию. Поэтому стремление к ускоренному освоению глубины может дать обратный результат. Привыканию к соленой воде способствует полоскание горла морской водой. За 1-2 недели до выезда на море можно начать полоскать горло гипертоническим раствором соли (2 чайные ложки без верха на 250 мл — примерно такая концентрация соли в Красном море). Промывание носа морской водой также может оказаться полезным, но для уменьшения риска инфицирования лучше использовать раствор соли в чистой воде или кипятить морскую воду, а затем пропускать ее через бумажный фильтр. Промывание носа в первые дни лучше делать нормотоническим раствором (0,9 г соли на 100 мл) и постепенно переходить к бóльшим концентрациям. Однако вряд ли целесообразно применять более концентрированные растворы чем 2 г на 100 мл. Слишком частое и долгое промывание (ежедневно на протяжении месяцев) едва ли полезно для слизистой носоглотки и пазух. В частности неясно, может ли это привести к ее гипертрофии или атрофии мерцательного эпителия.
Отечность слизистой носоглотки может быть вызвана психосоматическими факторами, в том числе психическим волнением. Волнение уменьшается по мере накопления опыта, увеличения знаний по теории ныряния и в дружелюбной атмосфере.
Отек слизистой носа происходит рефлекторно при охлаждении тела, особенно ступней, поэтому использование хорошего гидрокостюма уменьшает риск баротравм уха.
При нырянии в шлеме на глубины свыше 20 м в тонком костюме и свыше 10 м в толстом нужно не забыть о необходимости выравнивания давления в наружном слуховом проходе (см. выше).
Прочность барабанной перепонки определяется прочностью коллагеновых волокон ее фиброзного слоя. Для выработки коллагена организму необходим белок и витамин С.[13] Поэтому для профилактики баротравм необходимо полноценное питание. Изменения в тканях становятся заметными через 1-2 недели после изменения рациона.
При ослаблении слуха, связанного с нарушением проводимости в среднем ухе, следует избегать больших нагрузок на барабанную перепонку, поскольку отклонения от нормы в слуховых косточках, кольцевой связке стремени и мембране круглого окна могут делать их нетолерантными к статическим нагрузкам. С другой стороны, умеренные нагрузки на барабанную перепонку, вероятно, могут оказывать положительное влияние на состояние звукопроводящей системы среднего уха, повышая подвижность ее элементов.
Оказание помощи при баротравмах уха
Лечение состоит главным образом в предотвращении инфицирования, ускорении рассасывания гематом и удалении экссудата из уха. При наличии головных болей применяют обезболивающие средства. Для предотвращения развития патологических процессов в среднем ухе необходимо обеспечить нормальную проходимость слуховой трубы, если она нарушена. С этой целью в нос (в положении на спине) закапывают сосудосуживающие средства (например 2—3%-раствор эфедрина по 3-5 капель в каждое носовое отверстие, 3-4 раза в день). Если не обеспечить проходимость трубы, понижающееся (из-за растворения газов) давление в среднем ухе будет постоянно выравниваться с атмосферным через место разрыва в перепонке, и регулярное открытие раны будет мешать ее заращению.