CC BY
8
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2003 УДК 614.888:617-001.18
А. В. Седов, Н. Г. Ландо, В. И. Иванов, А. А. Шульженко, М. Б. Модестов, В. А. Лютое
разработка медико-технических средств для спасения людей, подвергшихся воздействию низких температур
Всероссийский центр медицины катастроф "Защита", Москва
При ликвидации медико-санитарных последствий чрезвычайных ситуаций весьма актуальной становится проблема спасения людей, пострадавших от переохлаждения [2, 4].
Ежегодно от переохлаждения погибает около 1000 человек. Поэтому вопросам спасения пострадавшего человека и оказания медицинской помощи придается важное значение.
Основным вопросом, возникающим во время оказания помощи людям, пострадавшим от общего охлаждения, является борьба со снижением температуры глубоких тканей, так называемым вторичным снижением температуры тела 12, 3]. Избежать вторичного снижения температуры тела практически невозможно, поэтому необходимо добиваться того, чтобы это снижение было как можно меньшим. По экспериментальным данным |1], при обогреве торса площадью не более 0,2 м2 происходит меньшее падение температуры глубоких тканей организма, чем при обогреве такой же площади других областей тела человека (рук, ног, головы). При обогреве большей площади поверхности тела вследствие высвобождения из тканей в кровь кислых продуктов жизнедеятельности организма внезапно развивается метаболический ацидоз, который в свою очередь способствует развитию фибрилляции желудочков сердца и смерти. Кроме того, расширение сосудов на большей обогреваемой плошади поверхности тела может стать причиной гипотонии и коллапса при уменьшенном объеме циркулирующей крови, что особенно опасно при глубокой гипотермии. Важно подчеркнуть, что в восстановительный период при любых условиях локальный обогрев головы способствует наибольшему падению температуры тела человека (на З'С), это говорит о том, что при восстановлении теплового состояния человека при гипотермии необходимо избегать обогрева головы, так как может произойти дисбаланс терморегуляции организма в целом.
Положительный эффект при обогреве торса обусловлен большими возможностями для поступления тепла с этой части тела ввиду хорошо развитой поверхностной сосудистой сети и ускоренного попадания согретой крови в сосудистое русло головного мозга и сердца за счет более коротких венозных магистралей. Этот принцип реализован нами в "Комплекте реанимационном для восстановления теплового состояния человека при гипотермии" и в "Электрообогревающем комплекте для транспортировки пострадавших от охлаждения".
Комплекты состоят из теплозащитного мешка, цифрового термометра, хлопчато-бумажного вкладыша и переносной сумки. В качестве обогревающего элемента в реанимационном комплекте служат 4 термохимические грелки "Дельта терм", расположенные в области груди и спины, общей площадью 0,2 м2. В электрообогревающем комплекте два съемных нагревательных элемента мощностью по 18 Вт каждый, которые крепятся в теплозащитном мешке в 4 местах на уровне груди и спины с помощью ворсовых застежек. Суммарная площадь обогрева не более 0,2 м2. Теплоизоляция мешка 1,5 Кло, а в области торса 3 Кло. Для контроля температуры атмосферного воздуха и температуры тела человека в ректальной области, аксиллярной, оральной, температуры кожи в различных областях поверхности тела человека, температуры под грелкой используется цифровой термометр с двумя датчиками.
Хлопчатобумажный вкладыш позволяет многократно применять комплект без стерилизации.
Термохимические грелки разогреваются до температуры 50 ± ГС и сохраняют тепло в мешке 23 ч. Запуск грелок осуществляется с помощью кнопки-пускателя, которая вызывает процесс кристаллизации раствора с выделением тепла.
В "Электрообогревающем комплекте для транспортировки пострадавших от охлаждения" время нагрева элек-трообогревающих элементов до температуры 45"С составляет 5—10 мин в зависимости от температуры воздуха. Электронагревательная ткань запатентована и получила международное признание (5—7|. В материал из хлопчато-бумажной ткани на расстоянии 1 см вплетены параллельно углеволоконные нити, которые и являются нагревателями. Главными преимуществами этой нагревательной ткани являются управляемость нагревательным процессом, отсутствие необходимости кипячения для восстановления работоспособности нагревателей, эластичность, равномерность нагрева, технологичность изготовления.
Проведенные технические и клинические испытания обоих комплектов, а также решение комиссии Комитета по новой медицинской технике Министерства здравоохранения Российской Федерации позволяют рекомендовать их к серийному производству и применению в медицинской практике для оказания скорой и неотложной помощи людям, пострадавшим от охлаждения, в комплексе с другими реанимационными мероприятиями. Клинические испытания были проведены на станции скорой и неотложной медицинской помощи Москвы, в полевом многопрофильном госпитале Всероссийской службы медицины катастроф, в городской поисково-спасательной службе Москвы, на станции скорой медицинской помощи Твери, на Раменской станции скорой медицинской помощи. Всего была оказана помощь 54 пострадавшим при охлаждении. Отзывы самые положительные с пожеланиями иметь у себя такие средства спасения.
Кроме того, для оказания помощи пострадавшим от охлаждения в местах аварий и при транспортировке их разрабатываются комплекты средств с контролируемыми активными системами обогрева медицинской сумки и капельницы для внутривенного вливания физиологического раствора пострадавшим как в очагах поражений, так и на этапе эвакуации в стационар. При создании этих средств используются также тканевые нагреватели.
Сохранение температурного гомеостаза и, более того, температурного комфорта для специалистов при выполнении работ в условиях холода не менее важная задача, чем восстановление теплового состояния пострадавших от холода.
Принципиальное значение при создании технических средств обогрева имеет решение вопроса о правильном с точки зрения физиологии распределении тепловы-делительных элементов над поверхностью кожных покровов.
Распределение обогреваемых участков в одежде для работающих в условиях холода должно отвечать следующим принципам.
1. Обеспечивать тепловую защиту человека, максимально приближенную к условиям температурного комфорта, без существенного при этом нарушения эргономических характеристик одежды. В комфортных условиях наибольшая плотность теплового потока зарегистрирована на лбу — 70—90 ккал/ч • м2, меньшая — на дис-тальных участках конечностей (стопы, кисти) — 45—50
ккал/ч • м2 и наиболее низкая в области груди и живота — 20—30 и 10—15 ккал/ч • м2 соответственно.
2. Особое внимание должно быть уделено теплоизоляции конечностей. Дело в том, что при длительном воздействии холода в охлажденных тканях нарушается периферическая иннервация, возникают расстройства координации движений, изменяется возбудимость мышц, понижается их работоспособность. В поверхностных тканях тела появляются расстройства кровообращения, лежащие в основе таких местных холодовых поражений, как "траншейная", "болотная" стопа, отморожения и др. Нарушения кровообращения в конечностях сказываются на сократительной функции мышц. Во время проведения спасательных работ в условиях холода основное внимание должно быть направлено на борьбу с локальным Холодовым поражением дистальных отделов рук и ног, а также на поддержание общего теплового состояния организма. В соответствии со сказанным нагревательные элементы должны располагаться над поверхностью тела в области туловища (груди, спины, поясницы) для поддержания общего теплового состояния организма, на конечностях (ступнях и кистях) для предупреждения локальных отморожений.
При разработке этих средств зашиты от холода используется электронагревательная ткань, обладающая следующими преимуществами по сравнению с существующими аналогами:
— параллельное включение углеродных нитей обеспечивает высокую надежность работы нагревательных элементов;
— используемый в электронагревательной ткани принцип многократного дублирования позволяет добиться высокой надежности работы отдельных частей нагревательных элементов;
— используемые в электронагревательной ткани принципы обеспечивают высокую электрическую надежность;
— программируемый процесс расположения углеродных нитей в ткани позволяет получать их заданную конфигурацию в электронагревательных элементах и обеспечивать требуемые мощностные параметры (до 1500 Вт/м2);
— невысокие уровни электрического сопротивления нагревателей позволяют работать данным нагревателям со сверхнизкими уровнями электрического напряжения, полностью безопасными для человека (до 24 В);
— использование источников со сверхнизкими уровнями напряжения (до 24 В) постоянного тока не требует дополнительных электроизоляционных слоев, что существенно упрощает конструкцию;
— применение нагревателей, работающих от сверхнизких электрических напряжений, позволяет использовать не только стационарные, но и малогабаритные источники электропитания;
— электрические принципы обогрева позволяют существенно упростить систему регулирования обогревом;
— использование стандартного ткацкого оборудования для изготовления электронагревательной ткани существенно удешевляет создание нагревательных элементов;
— тканая структура обеспечивает необходимую эластичность и прочность нагревательных элементов, а также позволяет легко осуществлять их заделку в изделие;
— тканая структура в местах изгибов не позволяет "разъезжаться" электропроводным нитям, что обеспечивает стабильное тепловое распределение по поверхности нагревательных элементов;
— съемное исполнение нагревательных элементов в жилете;
— основные технические параметры электронагревательной ткани с расчетной мощностью 12—60 Вт;
— основные нити — углеродные;
— отклонение фактической линейной плотности ± 10%;
— удельная разрывная нагрузка 28 н/текс;
— время непрерывной работы при токе ~200 мА/ нить 20 лет;
— уточные нити — мишурные;
— хлопчатобумажная нить, ГОСТ 6904—84;
— льняной очес, ГОСТ 10078-85;
— масса 1 м2 ткани 209 ± 14 г/м2.
Таким образом, медико-технические принципы, разработанные при создании реанимационного комплекта и комплекта для транспортировки пострадавших от общего охлаждения, могут с успехом применяться при разработке целого спектра изделий, предназначенных: 1) для восстановления теплового состояния человека, пострадавшего при общем охлаждении (реанимационный комплект, электрообогреваемый комплект при транспортировке пострадавших); 2) для предупреждения переохлаждения людей в условиях охлаждающего микроклимата (электрообогреваемые жилеты, куртки, накидка для сидения в автомобиле, автономные стельки-носки, автономные перчатки, манжеты); 3) для транспортировки и лечения людей, получивших обширные ожоги (электрообогреваемые подстилки, одеяла, матрасы, манжеты); 4) для предотвращения замерзания лекарственных средств (электрообогреваемая медицинская сумка, капельница для внутривенных вливаний физиологических растворов, ампульница).
Л итература
1. Гончаров С. Ф., Ландо Н. Г., Утехин Б. А. и др. // Морской мед. журн. Спецномер по материалам международной научно-практической конференции "Морская медицина и особенности работы в экстремальных условиях". — 1997. — N° 1. — С. 25.
2. Логинов В. И., Лютое В. А., Ландо Н. Г., Боровкова Ю. В. // Медицина катастроф. — 1999. — № 1. — С. 32-34.
3. Логинов В. И., Ландо Н. Г., Лютое В. А., Боров ков а Ю. В. // Там же. - № 2. - С. 39-40.
4. Рухляда Н. В., Доронин Ю. Г. // Воен.-мед. журн. — 1996. - № 3. - С. 48-49.
5. Шульженко А. А., Кор нее В. Н., Первушин В. П., Колпаков В. В. Электронагревательная ткань. — Пат. № 2109091 от 30.01.97. РФ.
6. Шульженко А. А., Корнее В. Н., Модестов М. Б. Одежда с электронагревательной тканью. Свидетельство на полезную модель № 9123 от 03.07.98.
7. Шульженко А. А., Корпев В. Н., Модестов М. Б. "Электронагревательная ткань, нагревательный элемент на ее основе и средство для электрического соединения нагревательного элемента с источником электропитания (варианты). — Пат. № 2145984 на изобретение от 03.06.99 РФ.
Поступила 16.07.02
Summary. The paper describes medical facilities for saving victims of general cooling. Physiological ways of recovery of the thermal status of individuals exposed to general cooling are substantiated. A physiological rationale is presented for the design of engineering aids to prevent overcooling in persons who do their work in cold. The specifications of electric heating cloth used in the design of these medical rescue facilities are characterized.
