Возникновение газовых пузырьков под действием механических факторов. Диаметры газовых пузырьков

Наконец, есть специалисты, которые считают, что газовые пузырьки в перенасыщенных тканях образуются под действием механических факторов. В настоящее время по этому вопросу имеются две главные концепции. Во-первых, возможно, что движение сустава, при котором могут возникать очень большие силы, или трибонуклеация (tribonucleation), т. е. движение одной поверхности по другой, может повлечь за собой выделение газа из раствора. Во-вторых, возможно, что вихревое движение крови в сердце или в местах бифуркации артерий может вызвать кавитацию и постоянную инжекцию газовых пузырьков в ткани с током крови. Оба этих предположения кажутся вполне справедливыми.
Необходимо поставить специальные утонченные эксперименты, чтобы определить, какое из этих предположений действительно соответствует истине.

С образованием газового пузырька связан дополнительный трудноразрешимый вопрос, требующий знаний процесса роста или уменьшения его объема. При конкретном градиенте давлений гелиевый пузырек в водянистой ткани, по-видимому, будет расти быстрее, чем азотный. В жировой ткани ситуация может быть противоположной.

Трудность даже при попытке дать полуколичественные объяснения состоит в том, что коэффициенты диффузии и растворимость нейтральных газов в различных тканях организма достаточно точно неизвестны. Следовательно, можно согласиться с несколькими мнениями о процессе роста пузырьков без какой-либо возможности узнать, которое из них является верным. Одна из главных трудностей заключается в том, что локализацию пузырька-«нару-шителя» установить пока невозможно.

Указав на такие крупные неопределенности, вероятно, нет смысла вдаваться в детальный анализ процесса. Можно рассмотреть лишь несколько несложных физических моментов. Если удвоить действующее на газовый пузырек с диаметром более 10 мкм давление, то в соответствии с законом Бойля объем газового пузырька уменьшится наполовину. Но если газовый пузырек имеет сферическую форму, то его диаметр уменьшится только на 1/5. Если газовый пузырек в кровеносном сосуде имеет цилиндрическую форму, то длина его уменьшится почти вдвое.

Однако если форма газового пузырька представляет комбинацию первых двух форм, то внутри ткани она может претерпевать значительные изменения.

Следует упомянуть о еще одном интересном моменте. Если диаметр газовых пузырьков становится меньше диаметра просвета капилляра (т. е. приблизительно 10 мкм), то, пока отсутствуют субстанции сурфактанта, поверхностное натяжение таких небольших пузырьков начинает существенно увеличиваться, что приводит к быстрому растворению пузырька. Затем если газовый пузырек попал в кровеносный сосуд, то уменьшение его диаметра до величины менее 10 мкм станет причиной передвижения этого пузырька по капиллярному руслу.

Кроме биофизических факторов, которые подробно обсуждались, имеются и другие подходы к изучению процесса декомпрессии, а следовательно, и управления им. Заслуживает наибольшего внимания работа Chryssanthou (1973), в которой показано, что факторы, стимулирующие гладкие мышцы, вовлечены в патогенез болезни декомпрессии. В настоящее время такие исследования ограничены экспериментами с более тяжелыми формами болезни декомпрессии па мелких животных. Вместе с тем представляет интерес окончательная проверка этих концепций на человеке или крупных животных путем создания легкой степени болезни декомпрессии.

Источник: http://meduniver.com