II cùa mi mắt
Giâo sư Lí Minh
Bĩn h thiếu oxy trín cao lă mộl trong nhũng "bệnh trín cao". ngilòi lăm viẽc trẽn mây bay, VỚI một loạt những rối loạn chúc thưòng gặp ồ ngưòi hoạt động trổn cao, leo núi, đặc biệt nhũng năng trong cò thổ, mức độ nặng, nhẹ tuỳ theo thay dổi dộ cao
NHĂ XUẤT BẢN GIÂO DỤC
Bính năy phât sinh trong trưòng hợp mật độ oxy trong khí quyển thưa, âp lực chung của khí quyền thấp dẫn đến việc cung cẩp oxy cho câc to chức tế băo bị thiếu, vói đặc tinh lă:
Ham lưclng oxy trong mâu động mạch vă tĩnh mạch đỉu giảm. Dô bêo hoă oxy trong mâu giảm, truơng lực oxy trong mâu hạ dần đển âp suất từng phần cùa oxy (PO j) trong khí phế băo giảm (Hinh lb). Uệnh năy khâc vỏi bệnh thiếu oxy do:
Tuần hnăn bị rõi loạn (tuần hoăn bị đình trệ, thiếu mâu cục
bộ ) Víii d ặ c tính:
I lêm lượng oxy trong mâu động mạch bình thuòng, trong mâu tĩnh mạch hạ thắp nhiỉu.
lrudng lực oxy trong mâu tĩnh mạch cũng hạ thâp. ■
Sỗ ch í n h lệch VẾ h ăm lượng oxy giữ a m âu đ ộ n g m ạch vă tĩnh
mạch iưrtng đôi lớn (Hình lc).
Huyẽt dịch (thiếu mâu. chúc năng Hb kĩm) vói đặc tinh: I lam lương oxy trong mâu động mạch hạ thấp kỉm theo số lượng huyết cầu trt giảm.
TrUrtng lực oxy vă độ bêo hoă 0 2Hb trong mâu gần với mức bình thuỏng.
1 Iărrr lượng vă trurìng lực oxy trong mâu tĩnh mạch thắp hdn mức bình thường (Ilình ld).
Tổ chúc: loại năy thường gặp trong trường hợp tô chức bị trúng độc, không thể sử dụng một câch bình thường luợng oxy do mâu chở đến, vói đặc tính:
Hăm lượng vă trương lực oxy trong mâu động mạch bình thuòng, trong mâu tĩnh mạch thì cao hơn bình thường nhiồu vì khỏng lợi dụng được oxy do mâu chở đến.
Sò chính lệch về hăm lượng oxy trong mâu động mạch vă tĩnh mạch giảm một câch rõ rệt (Hình le).
Nói đến Hính "thiếu oxy trôn cao", không thẻ tâch ròi quâ trinh phât triĩn y hợc hăng không nghiẽn cứu về nội dung năy từ thế kì 16 - 17 khi con nguăi leo lín câc vùng núi cao. Nhiều nhă khoa học đê tìm câch giải thích tâc động cùa sự giảm âp suất khí quyẻn (không khí loêng) đến cđ thổ vă cho đó lă nguỷn nhđn cơ học, chưa nghĩ tới nguyín nhđn sinh li lă sự thiếu oxi.
Năm 1783, bâc sĩ nguòi Anh Kđua Đơgiennhe vă hâc sĩ người Mĩ lirlgôn Ddgiíphori (1784 - 85) đă thực hiện nhũng chuyến bay hằng khi cầu, nhung trong khi bay, không tiến hănh đưọc mộl thí nghiím năo vỉ sinh tí vă tđm lí că. Mêi đến ngăy 30.
6. 1804, theo chuơng trình cùa Viện hăn lđm khoa học Nga do viện sĩ Dakharôp tiến hănh, chuyến bay khí cầu kĩo dăi hơn 3 giò dạt độ cao trín 2000m. Vă cũng lă ngăy lịch sử cúa y học
hăng không. Cùng vói việc nghiín cứu vật lí, khi tượng, Đakharôp còn nghiín cứu sinh lí vă tđm lí. đo thị lực, thính lục, tần sổ mạch, nhịp thở vă theo dõi tình trạng sức khoc, w.
Cũng năm 1804, ỏ Phâp, nhă vật lí học Gaylussac bay 2 lăn trín khinh khí cầu nhận xĩt thấy hiện tượng biến đổi âp suất khí quyẻn vă giảm độ đm khi lín cao. Sau năy, tiếp đến nghiín cứu của Jourdanet, kết luận vỉ sự phât triển trong câc vết thiiững hoại thu phụ thuộc văo mức dộ thiếu oxy vă ông dê xuắt băn cuổn sâch "thiếu oxy trong mâu", giải thích hiín tuợng thiếu oxy khi con ngUỜi leo lín núi cao qua thống kí theo dõi nhũng cuộc leo núi ỏ Nam Mĩ.
Năm 1859. đ Nga. Setxínôp I. M. lần đầu tiín xâc định thănh phần vă lượng câc khi ò trong mâu vă trong khí phí nang qua nghiẽn cứu thănh phđn khí cùa người vă súc vật bị ngạt, nhận xĩt thấy sự thay đôi lượng oxy vă khi cacbonic trong mâu. ('ụ the lă oxy không có hoặc có rất ít, còn lượng khi cacbonic lại tăng lổn. ồ n g phât hiện ra tinh trạng thiếu oxy trong thđn kinh trung ương cùa câc súc vật bi ngạt vă với những khảo cứu chính xâc. ông đê chúng minh vai trò cùa sự giâm phăn âp oxy ỏ khí phế nang cùa con ngưòi khi lín cao hoặc con người ỏ trong môi truòng không khí loêng. Một công trinh tiếp theo, ông lại chứng minh rằng lăng cường hô hấp không giải quyết đuợc vấn đỉ. nếu ti lí oxy trong khi phế nang giảm xuống còn 4,7% vă phđn âp oxy ỏ đó giảm xuông ỏ mức 14mmHg.
Năm 1875, Sjvel. Crochet Spinelle vă Tissandier. nhên viín Hăng không Phâp băy tỏ nguyín vọng vói nhă sinh lí học Paul Bert được bay chuyến bay khi cầu "Dinh đầu" văo ngăy 15.4.1875. Că 3 nguời đẽu bât tỉnh nhđn sự khi lín tới độ cao 8000m. Chì còn Tissandier sống sót, đê mô tă những tâc động ờ trỗn cao cho đến nay vẫn còn ý nghĩa vă rắt có giâ trị.
Năm 1878. Paul Bert xuất băn cuốn sâch nói vỉ hiộn tượng giảm âp suất khi quyen dẫn đến thiếu oxy ă khí phế nang vă ở trong mâu. Cuốn sâch năy 50 năm sau mói được biết đến vă nôi tiếng.
Những khâm phâ, nhũng kĩt luận cùa những cổng trinh nghiỄn
cứu trẽn đă lă cơ sỏ của sinh lí học, bệnh học trong y học hăng không nói chung vă bệnh thiếu oxy trẽn cao nói riông.
Ảnh hưởng cùa câc tầng độ cao vói oxy vă cơ th ể
Căng lín cao khí quyển căng thưa, mật độ không khi căng thấp, phđn âp oxy trong khí quyẻn cũng giảm dần. Qua nhiều lần nghiín cứu, ngưòi ta chia khí quyển thănh 4 tầng theo từng loại đặc diẻm cùa chúng, đồng thăi dối với con nguòi, người ta cũng đê nghiín cứu sự ảnh hưởng đối vói cơ thí trong tùng tầng, được phđn chia nhu sau:
100 0 90 2 80' X 70 60' .§ 50 ■ 40' ,§ 30' 1 20' o 10' 0 T Đ / Ị 10 2030 40 5060 70 8090 10 2030 40 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 10 2030 40 5060 70 8090 a) b) c) 10 20 30 405060708090 d) - B ìn h ih u ờ n g ; h
Hình 1. Đường phđn giải OiHb trong câc thể thiếu oxy Do nguyín nhăn thiếu oxy; c - Do tuần hoăn roi loạn; d ■
T: mâu tĩnh mạch. Đ: mâu động mạch.
Tăng bình thương (còn gọi lă tầng giỏi hạn phản úng). Tđng tính tù mặt biển đến độ cao 2000mt Trong tầng năy, câc chức phận trong cđ thẻ chua thấy có biíu hiện gi về rối loạn chúc năng. Riíng VẾ ban đím thi thị giâc có thẻ đă bắt đầu giảm.
Tầng bù (giỏi hạn rổi loạn). Tđng từ độ cao 2000 - 4000m. Trong tầng năy, ccl thẻ đê bắt đầu xuất hiện nhũng triệu chúng: thở gấp. thò yếu, nhúc đầu, buồn nôn, ù tai, mạch nhanh, w . Nếu lăm việc lđu trong tầng năy thì cớ thẻ cũng có thể duy trì đU0c sự sống do phât huy đuợc chúc năng bù đắp thích úng.
Tăng hù không hoăn toăn (giới hạn nguy hiẻm): tầng từ độ cao 4000 - 6000m. Trong tầng năy, triệu chúng nguy hiẻm lă cảm giâc mất binh thuòng, thị lực giảm, năng lực vận dộng linh vi mat. dau đầu. hoa mắt, mạch cũng như hô hấp dỉu đến mức độ cao nhắt, nhung không thănh quy luật, có thỉ xuất hiộn trang thâi hung phân, không thẻ duy trì lăm việc dilỢc lđu.
'lêng nguy hiểm (giói hạn chết ngưòi): tầng từ dộ cao 6000
- 8000 m Trong tầng năy V thúc bị mất. Nếu kĩo dăi thời gian
ă lại đAy thi sẽ dẫn đến trạng thâi hôn mí, co giật vă chết ngưòi. Thời gian bắt đầu lín đến độ cao năo đó mă dẫn đến hổn mẽ thì gọi lă "thòi gian chịu đựng" hay lă "thòi gian còn ý thúc". Dộ cao căng cao thi thời gian chịu đụng căng ngắn.
Thòi gian chịu đựng trín cao chia nhu sau: a Thò không khí khí quyẻn
b. Thỏ oxy d()n thvần
Độ cao (m) Thời gian chịu đung (phút)
7000 4' 8000 2' 9000 1’ 10000 40" 11000 35” ■ 12000 . 25"
Độ cao (mì Thòi gian chiu đung ígiđvì
13500 65” 14000 47” 14500 30” 15000 19” 15500 17” 16000 15”
Câng lẽn cao hcin nữa thì thòi gian chịu đựng căng ngắn, trín l í giđy lă bắl đầu hôn mí. Khi lín đến độ cao 16000 m thi giới hạn còn ý thức rút ngắn đến độ nhỏ nhất. Nhưng khi lín cao hơn nữa thì thòi gian cũng khổng còn ngắn hơn. Do đó, độ cao ở 16000 m lă giói hạn cuối cùng cùa việc sinh hoạt ý thúc.
Trổn độ cao 16000 - 17000m, âp lực hcti nuớc vă C 02
trong phế băo bằng vói âp lực khí quyẻn bín ngoăi, cho nín ỏ độ cao năy hô hấp sẽ không còn tâc dụng gì nữa. C ó thẻ nói câch khâc, ở đ ộ cao 16000m cũng lă nổi giỏi hạn cuối cùng của việc cung cấp oxy cùa khi quyển. Căng lín cao nũa. mặc dù oxy vẫn tòn tại trong khí quyín, nhưng thực tí thì hô hấp không còn có tâc dụng. Vì vậy từ 16000 m đến không gian vũ trụ, nguòi ta gọi lă vùng vô dưỡng (anoxic zone). Từ 4000 - 16000m lă vùng thiếu oxy (hypoxie zone) vă từ 0 - 4000m lă vùng binh thường (norm oxie zone).
Khi lín cao, nhiỉu yếu tố bín ngoăi tâc động trín crt thể mă yếu tố chủ yếu lă hạ thấp âp suất từng phần của oxy trong
không khi thở, mặc dù lì lệ oxy vẫn không thay dổi. Sỗ âp suất tùng phần cùa oxy trong không khí thỏ ở bắt cứ chiốu cao năo đều biết được bằng công thúc:
p không khí X % Oj p° 2= ĩõõ ~ p không khi: âp suất không khí
% 0 2: tì lí chứa O i trong không khi.
só âp suất từng phần cùa oxy trong phế nang tính theo cổng thúc:
p (không khi - PH->0) X r>, (), P 02 phế nang = --- - PHjO: độ căng cùa hòi nưcic trong phố nang.
Chúng ta đê biết nhiệt dộ trong phổi lă không thay đổi (37°C) vă độ căng cùa hoi nilclc phụ thuộc căn băn văo nluíl độ khổng khí, do đó cũng không thay dồi vă bằng 47mml lg. Khi triển khai công thức cần nhó % Ơ2 lă 20.93 vă tì 1C oxv trong phế nang lă 14%.
Nếu âp suất loăn phần cùa oxy Irong khi cùa phố nang vă độ căng cùa oxy trong mâu hạ thấp nhiều Ihì SC đua đ ế n hiện tuợng thiếu oxy.
Sau đđy lă sự biến đổi âp suất khí quyền ■ phđn âp oxy trong không khí thở vă trong khí p h ỉ nang theo độ cao.
Độ cao (m) Âp suất khí quyẻn (mmHg) Phđn âp oxy (m mllg) Trong không khí thỏ Trong phố nang 0 760 159 103 1000 674,12 141 90 2000 596,28 125 79 3000 525,98 110 69 4000 462,46 98 60 5000 405,37 85 52 6000 354.13 74 41 7000 308,26 64 38 8000 267,38 56 32 9000 230,95 48 26 10000 198.70 41 , 2 11000 170.19 36 18 12000 145,44 30 14 13000 124,30 26 11 14000 106.24 22 8 15000 90,81 19 6
Ảnh hư ờ ng do thiếu oxy ờ trín cao đối với cư th ẻ
Hệ Ihatt kinh: I'rong to ă n C<1 th ể thi vò nêo lă b ộ phận mẫn cảm nhất khi thiếu oxy. Trong thực nghiệm, ngưòi ta dùng phương phâp cắt sụ cung cấp tuần hoăn nêo thì thòi gian sổng cùa câc tổ chúc thần kinh trong diều kiín hoăn toăn thiếu oxy nhu sau:
Dại nêo vă tế băo thẻ thâp: 8 phút. riíu nêo vă tế băo Pwcking: 13 phút
Trung khu hănh tuỳ: 20- 30 phút 'I\]ỷ sổng: 45- 60 phút Hạch giao cảm thần kinh: 60 phút.
Thiíu oxy lăm mất sự căng thăng bằng của vó nêo. Sụ thay dổi về hoạt động thần kinh cao câp có thẻ xuất hiện vă đưcỊc thẻ hiện như sau:
NHĂ XUẤT BẢN GIÂO DỤC
Trín độ cao tù 100Ơ - 4000m luy có một số thay đôi nhũng
p h ă n ứ n g lin h VI, n h u n g n ó i c h u n g v ề h iệ u s u ấ t lă m v iố c vă
hoạt động tđm lí chưa có thẻ hiểu gì đâng ke. Đến độ cao 6000m có thẻ thấy được những rối loạn VẾ thđn kinh cao cấp. xuất hrín quâ trinh hưng phấn chiếm ưu thố biểu hiện: nói nhiỉu. tay chân cừ động nhiều, thích nói đùa, ca hât, giận giữ, vv. Khi trạng thâi thiếu oxy phât sinh nghiím trọng thì quâ trình ức chế tăng lín, tù vui vỉ chuyền sang ú rũ. tinh than UC oải. buồn ngủ, khó tập trung ý nghĩ, phân Ưng chậm chạp, viết chữ dê khó đọc. nhiỉu chữ viết sai. có khi biĩt lă viết không đúng, tập trung lich lực đc
VIÒ1. nhưng viế t vẫn khỏng đúng.
Khi Ihicu oxy bưỏc văo giai đoạn nặng thi quâ trinh úc chế hăo hộ crì nêo dđn dần chiếm địa vị chú yếu. I.ÚC ấy sự rói loạn lại tăng thím như: sức phân đoân vă tri nhó giđm, tinh chủ quan tăng cưòng, w .
Tù những trạng chúng trcn, ta có thổ thấy rằng: khi bị thiốu oxy thì những phăn ănh chù quan đeu không thô tin cậy duợc. không thể phăn ănh một câch chính xâc trạng thâi cc' th ẻ văo tinh trạn g tương đuơng vói múc độ thiếu oxy. Dêy lă m ột đ iỉu cần chú ý đ ặc biệt tro n g y học hăng không.
Hình điện nêo thề hiện trín những giai đoạn thiẽu oxy.
Giai doạn I: Khi thiếu oxy thòi kì đầu, độ bêo hoă oxy trong mâu bị giảm xuống khoảng 80 - 75% song điện nêo đồ chưa có gi thay đoi nhiỉu, thuòng thđy sóng a có tần số tăng dđn, sóng ị} cũng tăng dần vă sau sóng a biến mất chi còn p. Dó lă thòi kì hòi phục.
Giai đoạn II: Khi độ bêo hoă oxy trong mâu xuổng khoăng 75 - 67% thấy xuât hiện câc lăn sóng chậm vă lúc ấy chúc năng vđn động linh vi bắt đầu bị rổi loạn, toăn thđn lêm văo trạng thâi ức chổ nhẹ.
Giai đoạn III: Khi độ bêo hoă oxy trong mâu giảm xuống 60 - 48%. hình sóng diĩn nêo thănh một đuòng thang. Vò nêo
lđm v a o t r ạ n g th â i c h ứ c n ă n g b ị rố i lo ạ n n g h ií m tr ọ n g ( r ố i lo ạ n
phăn ứng vận động nói, rối loạn ý thức, w „ vă dẫn đến hôn mô). ĩ .úc đy vỏ đại nêo đê phât triển ức chế cao dộ. Cung cắp oxy dđy đù sẽ lăm mât hết nhũng biíu hiện rối loạn trỗn vă hình câc sóng lần lượt trỏ lại dạng bình thường.
Thực nghiệm sau 30 phút trong buồng khí âp ỏ độ cao 5000m cùa lỉệnh viín không quđn Việt Nam cho thđy: xuất hiện lăn sóng chậm lă loại chịu đựng thiếu oxy kĩm; không xuất hiồn lăn sóng chậm lă loại chịu đựng thiĩu oxy tốt.
Thiếu oxy ảnh hường đẽn chức năng câc phđn lích quan.
Rối loạn hoạt động của vò nêo trong khi thiếu oxy tâc động đến chức năng cùa câc phđn tích quan, trước hết lăm rói loạn chức năng thị giâc.
Thị giâc-. TÙ 2000 - 3000m, độ nhạy cảm của mắt đối với ânh sâng giảm đi. Ở độ cao 4500 - 5000m sụ giảm độ nhạy năy rõ nĩt cả ỏ những người chịu đựng tốt thiếu oxy. Đến độ cao 7000m chức năng phđn biệt câc vật thẻ giảm đi 50%. cảm giâc nhìn chiều sđu cũng kĩm đi. Nhìn mău sắc cũng giảm, đặc
b iệ t đ ố i V(íi m ă u lụ c v ă m ă u x a n h lo. T h ị lụ c k h ả n ă n g đ iỉ u
tiết vă độ nhạy tương phăn đỉu giảm.
Tù SOOOm trở lín tất că câc đối tượng đỉu thây rối loạn vận động nhên cău, câc trục thị giâc chụp hoặc doêng quâ mức, do chức năng điều khiền của thần kinh trung ương kĩm đi. trướng lực câc cơ vận nhên kĩm đi vă mất thăng bằng.
Ban ngăy, tù 6000m trở lín. thị lực bắt đầu giảm vă thị trưỏng cũng bắt đầu bị thu hẹp. Khả năng điều tiết cùa
mắt giảm đi từ độ cao 5000 m. Thiếu oxv tâc động đến võng mạc.
Những biỉu hiện trín xảy ra. khi thiếu oxy. Nếu dược thỏ oxy tinh khiết thì câc chức năng cùa mắt được khôi phục lại nhanh chóng. Điỉu năy chúng tỏ dưới ảnh hưởng cùa thiếu oxy. những rối loạn chức năng cùa mắt chi mang tính chất tạm thòi Bỏi vậy, tất că câc biín phâp nhằm nđng cao sức chịu đựng thiíu oxy cùa C(1 thổ đeu có khă năng hòi phục chức nêng thị giâc, trong đó viíc sử dụng câc vitamin hồn hợp: A. lỉ. c . lă rắt cần thiet.
T hính giâc: T hinh giâc ít bị lâc đ ộ n g của thiếu OXV. Sau khi lín
cao 5500m thì (hình lực giảm trong một thòi gian ngắn. Còn rối loạn chúc năng tien đình chì xđy ta khi hị thiếu oxy nặng