Barotrauma

Barotrauma je povreda šupljih organa i tkiva, uzrokovana razlikom tlaka između plinom ispunjenih prostora u tijelu i zračnog ili vodenog prostora oko tijela, tijekom uspona ili silaska.

Barotrauma se obično događa u zračnim prostorima unutar tijela kod; podvodnog ronjenja, tijekom slijetanja ili polijetanja kod putničkih i drugih zrakoplova u hiperbaričnim i hipobaričnim barokomorama ^[1] (za vrijeme liječenja i boravka u njima), za vrijeme radova u kesonima, presuriziranim tunelima, rudnicima i podmoričarstvu (za vrijeme obuke "slobodnog izronjavanja").^[2]

Do oštećenja u organima ispunjenim zrakom dolazi jer s promjenom tlaka u prostoru oko tijela nastaje i promjene tlaka plina unutar tijela. Ako uzmemo za primjer količinu plina od 1 litre na razini mora, u dubini od 10 metara volumen tog plina biti će sabijen na svega 0,5 litara, u dubini od 30 metara na 0,25 lit, a na dubini od 70 metara 0,12 litara.^[3]

Ove promjene odvijaju se prema: Boyle-Mariotteov zakonu koji je jedan od zakona plinova, a primjenjiv je na plinovita tijela koja se ponašaju približno kao idealni plinovi.

Boyle-Mariotteov zakon:"Na konstantnoj temperaturi i nepromenjenoj količini plina, proizvod pritiska i zapremine je konstantan. To znači za koliko puta povećamo tlak toliko puta ćemo smanjiti zapreminu plina i obratno. Procesi koji se događaju na konstantnim temperaturama su izootermski procesi"

Kako bi se suprotstavio promijeni naš organizam tijekom povećanja tlaka u vanjskoj sredini, smanjuje volumen plina u zračnim šupljinama tijela, da bi tijekom pada tlaka u okolini, došlo do rasta tlaka i povećanja volumena plina u unutrašnjim zračnim prostorima uz njegovo nastojanje da izađe iz njih u vanjsku sredinu. Ukoliko postoji bilo kakva prepreka njegovoj eliminaciji zrak postaje zarobljen i uzrokuje oštećenja okolnog tkiva.^[4]

Vrste ozljeda

Pneumotoraks je čest kod barotraume

Organi ili tkiva kod kojih nastaju lakše ili teže barotraumatske povrede su:

- Srednje uho (Aerootitis med.) ^[5],^[1]
- Paranazalni sinusi ( Aerosinusitis),^[1]
- Pluća ^[6] ( Pneumotoraks)
- Oči ^[6] (zbog promjene pritiska zračnog prostora unutar ronilačke maske),^[7]
- Koža ^[6] (kod uporabe ronilačkog odijela, između njega i kože tijekom ronjenja stvara se zračni prostor koji je podložan promjeni tlaka)
- Kosti (bolne nekroze kostiju nastaju nakon više dana) ^[8]
- Zubi (Barodontalgija),^[9]

Ronilačka barotrauma

Barotrauma pluća

Barotrauma pluća kod Scuba ronjenja (Scuba Diving) može nastati zbog promjene pritiska u plućima tijekom izranjanja. S izranjanjem se visok tlak plina u plućima smanjuje, zbog smanjenja okolnog pritisaka, što uzrokuje širenje plina i porast tlaka u plućima i grudnom košu. Ukoliko se u toj fazi izranjanja ne izjednači tlak, izbacivanjem viška plina, može nastati pucanje plućnog tkiva.

Barotrauma nastaje na razini ovih struktura pluća

Kad se tlak u plućima poveća, kod ronjenja se javlja bol u grudnom košu koja koji ga upozorava, pravodobno spriječiti nastanak barotraume . Ako tlak zraka u plućima i dalje raste i prijeđe vrijednost od 10-13 kPa (u prosjeku 10,7 kPa u odnosu na vanjski tlak zraka, on neće samo izazvati rupruturu zdravog plućnog tkiva već i arterijsku plinsku emboliju, praćena pojavom zraka u plućne intersticijalnom prostoru, odnosno u prostoru oko krvnih žila pluća, koji uzrokuje plućni intersticijalni emfizem. Iz ovog prostora plin dalje može prodrijeti u hiluse i mediastinum a otuda u pleuralnu i perikardijalnu šupljina i trbušnu maramice.^[3]

Intersticijalni emfizem vrši pritsak na male krvne žile pluća izazivajući porast tlaka u plućnim arterijama, što ima za posljedicu izlazak tekućine u intersticijalne prostore i pojavu alveolarnog edema (otoka) što još više pogoršava protok u plućnoj cirkulacije i pogoduje nastanku [[hipoksija | hipoksije] ] u organizmu.

Zatvaranjem glotisa (3) prestaje ventilacija pluća (Larinks)

Potpomognut ovim promjenama plin prodire u venski sustav pluća zatim preko srca u arterijsku cirkulaciju koja mejhuriće plina dalje raznosi po tijelu. Zbog vertikalnog položaja tijela u ronjenju, pri izronu, mejhurići plina najčešće se zaustavljaju u moždanoj cirkulacije, ali se mogu naći i u srčanim i drugim krvnim žilama i srcu.^[2],^[3]

Na nastanak barotraume pluća utječe zadržavanje daha tijekom izranjanja jer se plin u plućima zadržava na povišenom pritisku u sabijenom stanju, a zatvoren grkljan sprječava da se plin sa snižavanjem tlaka tijekom izrona širi i izbacuje iz organizma, kako bi pluća postigla prvobitni volumen prije početka ronjenja.

Problem nastaje samo ako ronilaca uhvati panika tijekom koje nepravilno diše i grčevito zatvara glotis i sabijeni zrak zadržava u plućima do površine vode, što izaziva njegovo širenje koje je veće od plućnih volumena.

Naročito opasno za nastanak barotraume pluća može biti pokušaj podmorničara da naglo izrone iz podmornica koje su oštećene havarijom bez zaštitne ronilačke opreme. Barotrauma pluća može nastati i kada ronilac izgubi kontrolu nad ronilačkom opremom pa mu se odijelo toliko napuni zrakom da ronioca velikom brzinom izbaci na površinu.^[3]

Barotrauma očiju

Barotrauma tijekom letenja

Valsalva manevar

Blast ozljede izaziva jak zračni val

Barotraumatske smetnje tijekom letenja

Kabinski tlak tijekom leta, u kabinama zrakoplova, održava se na pritisku koji osigurava potreban komfor pilotima i putnicima zrakoplova. Komforan tlak zraka u kabini zrakoplova se tijekom ljeta održava kompresorom i ekvivalentan je atmosferskom tlaku na nadmorskoj razini od 1.500 do 2.000 metara iznad mora.

S obzirom na činjenicu da postoji razlika u pritisku zraka na razini mora i na nadmorskoj visini, tijekom uspona ili slijetanja zrakoplova mogu se javiti bolovi u ušima, sinusima, zubima.

Da bi se uklonile ove bolne senzacije za vrijeme leta zrakoplovom može se primijeniti:

Valsalva manevar;
Sisanje bombona;
gutanja sline;
Ispijanje vode u manjim gutljaja;
Žvakanje žvakaće gume

Barotrauma u eksplozivnoj dekompresiji zrakoplova

Za vrijeme letenja može nastati i najteži oblik barotraume, (plućna barotrauma), uzrokovana eksplozivnom dekompresijom, i narušenom presurizacijom kabinskog prostora zrakoplova, i svemirskih letjelica zbog:^[10],^[11]

Kvara pogonske grupe i kompresora zrakoplova
Mehaničkog oštećenja kabine zrakoplova (meteoritima, eksplozivnim napravama, komadima leda itd.)
Otmicazrakoplova od strane terorista praćena uporabom vatrenog oružja i eksplozivnih naprava
Grešaka u održavanju zrakoplova.

Posljedice ove barotraume identične su kao kod ronilačke barotraume.

Blast barotrauma

Eksplozivna ili blast barotrauma nastaje zbog dekompresije izazvane utjecajem jakog zračnog vala tijekom eksplozije. Pojava nagle razlika u tlaku između unutrašnjosti organizma i vanjske površine tijela uzrokuje ozljede unutarnjih organa ispunjenih zrakom, kao što su pluća, gastrointestinalni trakt i uho. Povreda pluća može nastati i za vrijeme brze dekompresije u drugim uvjetima ali je rizik od oštećenja manji, nego kod dekompresije izazvane eksplozijom.^[12]

Aparat za mehaničku ventilaciju pluća može izazvati barotraumu

Barotrauma izazvana ventilacijom pluća

Mehanička ventilacija pluća koja se rabi u reanimaciji bolesnika kod raznih vrsta bolesti može dovesti do barotraume pluća. Kako bi se u uređajima osigurala ventilacija ona je povezana s promjenom brzine dovoda plina a samim tim i promjenom tlaka, te u slučaju bilo kakvih propusta u radu može nastati ruptura alveola i pojava pneumotoraksa, plućnog emfizema, prodora zraka u medijastinalni prostor (pleuromediastinum). Tenzijski pneumotoraks u jedinicama intenzivne njege relativno je česta pojava kod bolesnika na mehaničkoj ventilaciji, kao posljedica barotraume. Učestalost javljanja veća je od 25% kod bolesnika na mehaničkoj ventilacija s rizikom rasta kod dužeg trajanja ventilacije. Smrt neposredno izazvana barotraumom pluća javlja se u 13-35% slučajeva.^[13]

Faktori predispozicije za nastanak barotraume

Često se nalazi međusobna veza između izlaganja tlaku i prethodno postojećeg oboljenja pluća, sinusa, uha i drugih organa i tkiva ispunjenih zrakom. To objašnjava i činjenicu zašto identične vrijednosti tlaka plina kod nekog dovode do barotraume a kod drugih ne.

Bolesti pluća, sinusa, uha
Sistemske bolesti
Aspiracije stranog sadržaja
Plućni edem
Endotoksemija
Malnutricija (loša ishrana)
Životna dob / starost
Više uzastopnih izlaganja povišenom tlaku u jednom danu
Pothlađivanje (hipotermija)
Zloporaba alkohola, lijekova, psihoaktivnih supstanci (droga)

Preventiva i liječenje

Barotraumtske povrede mogu se izbjeći primjenom jednostavnih mjera prevencije. Prevencija nesreće počinje s dobrim fizičkim priprema, ronilačkim ispitom i dobrom psihološkom pripremom prije ronjanja, kako bi se spriječila sklonost k panici, što ima za krajnji cilj sprječavanje zadržavanje daha pri scuba ronjenju.

Stanje ronilačke opreme: kvalitetna opreme i pomoćna sredstava koja se rabe u ronjenje, i njeno pravilno i redovno održavanje od velike su važnosti jer kvalitetna oprema omogućava visok stupanj zaštite samog ronjenja od mogućih neželjenih efekata.
Tijekom silaska (porasta tlaka): kod ronilaca, kesonskih radnika i bolesnika tijekom faze kompresije u barokomorama ^[1] spuštatanje mora biti lagano kako bi se produžilo vrijeme potrebno za izjednačavanje unutarnjeg i vanjskog tlaka. Ako je moguće, npr. kod začepljenja sinusa ili eustahieve tube, mora se zaustaviti daljnji silazak ili otkazati ronjenje, rad u kesonima ili liječenje u barokomorama kako bi se osigurala noramlizacija stanja i spriječila pojava barotraume.
Tijekom uspona (snižavanje tlaka): kod polijetanja zrakoplova kod pilota, izrona kod ronilaca, izlaska iz kesona kod kesonskih radnika ili faze dekompresije u tijeku liječenja u barokomorama,^[1] kod osoba s tegobama treba ovaj proces usporiti da bi se izbjegla pojava otoka pa čak i eksplozija šupljih organa ispunjenih zrakom.
Zabrana ronjenja i letenja: Nakon barotraume u ušima ili plućima ronjenja / pilot ne bi trebao ponovno roniti / letjeti dok se potpuno ne oporavi i sanira sve poremećaja uz pomoć liječnika. Ovisno od težine povrede oporavak ponekad može potrajati više mjeseci.
Redovita kontrola zdravstvenog stanja ronilaca, pilota, medicinskog osoblja koje radi u barokomorama. Obuhvaća periodične liječničke preglede i preglede nakon svakog izvanrednog događaja, ronjenja / letenja itd..
Fiziološka trenaža u barokomorama.

Rekompresija barotrauma provodi se u barokomorama

Ronilačka barotrauma može se izbjeći uklanjanjem bilo kakve nagle razlike tlaka plina koja može djelovati na tkiva ili organe i za tu namjenu postoje različite tehnike:

Provjetravanje zračnog prostora u ušima i sinusima. Da bi spriječio rizik pucanja opne bubnjića, ronilac može koristiti valsalva manevar, kako bi višak zraka u srednjem uhu preko eustahijeve tube izašao u područje ždrijela. Ponekad gutanje otvara eustahijevau tubu i izjednačava tlak u ušima.
Provjetravanje pluća.Rizik od pneumothoraksa (koji se obično naziva pucanje pluća od strane ronjenja), može se spriječiti izjednačavanjem tlaka, normalnim disanjem bez zadržavanja daha.
Primjena rekompresijske barokomore.Barotraumatska dekompresiona bolest, u određenim slučajevima može biti tretirana u rekompresionim barokomorama, u kojima se tlak plina u tijelu vraća ne onaj koji je čovjek imao prije nastanka prebrzog snižavanja pritisaka, a zatim u strogo kontroliranim uvjetima provodi se spora dekompresija do normalizacije zdravstvenog stanja ronjenja. Međutim, barokomora može i uzrokovati barotraumu ako osobe koje provode liječenje ne rade ispravno ili je zbog naglog pogoršanja zdravlja bolesnika, (u cilju ukazivanja prve pomoći), izvršena nagla dekompresije barokomore.
Zabrana ronjenje/letenja. Nakon barotraume u ušima ili plućima , zadobijene u toku letenja ili ronjenja, piloti i putnici zrakoplova ne bi trebao ponovno letjeti a ronioci ponovi roniti, dok se potpuno ne oporave i saniraju sve poremećaje uz pomoć liječnika. Ovisno od težine povrede oporavak ponekad može trajati više mjeseci.

Povezano

Izvori

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 Fitzpatrick DT, Franck BA, Mason KT, Shannon SG (1999). "Risk factors for symptomatic otici and sinus barotrauma in a multiplace hyperbaric Chamber". Undersea Hyperb Med 26 (4): 243-7. PMID 10642071. http://archive.rubicon-foundation.org/2316 Arhivirano 2011-08-11 na Wayback Machine-u. Preuzeto: 1.maj.2009.
↑ ^2,0 ^2,1 Miodrag Živković: Priručnik iz podvodni medicine. Beograd, 1994.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 ^3,3 William F. Ganong, Pregled medicinske fiziologije Beograd Savremena administracija 1993.
↑ Gošović S., ronjenje u sigurnosti, JUMENA, Zagreb, 1986.
↑ Richard O. Reinhart (1996). Basic Flight Physiology. McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-052223-5. http://books.google.com/books?id=kLW-kIphsnwC. Preuzeto: 1. svibanj 2009.
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 US Navy Diving Manual, 6th revision. United States: US Naval Sea Systems Command. 2006. http://www.supsalv.org/00c3_publications.asp?destPage=00c3&pageID=3.9 Arhivirano 2008-05-02 na Wayback Machine-u. Preuzeto: 1. svibanj 2009.
↑ {{cite journal | author = Butler FK, Gurney N | title = Orbital hemorrhage following face-mask barotrauma | journal = Undersea Hyperb Med | volume = 28 | issue = 1 | pages = 31-4 | year = 2001 | pmid = 11732882 | doi = | url = http://archive Arhivirano 2013-07-12 na Wayback Machine-u. rubicon-foundation.org/2365)) Preuzeto: 10. svibanj 2009.
↑ Barotrauma Presenting as Temporal Lobe injury Secondary to Temporal Bone Rupture - AJNR Am J Neuroradiol 26:1218-1219, May 2005.
↑ Zadik Y (August 2006). "Barodontalgia due to odontogenic inflammation in the jawbone". Aviat Space Environ Med 77 (8): 864-6. PMID 16909883. [1]. Preuzeto: 1.maja 2009.
↑ Nicol E, Davies G, Jayakumar P, Green ND (April 2007). Pneumopericardium and pneumomediastinum in a passenger on a commercial flight. Aviat Space Environ Med 78 (4): 435-9. Preuzeto: 1.maja 2009.
↑ Air quality in Airplane cabins and similar enclosed spaces [2] Preuzeto: 1.maja 2009.
↑ Bason R, Yacavone DW (May 1992). "Loss of cabin pressurization in US Naval aircraft: 1969-90". Aviat Space Environ Med 63 (5): 341-5. PMID 1599378. Preuzeto 1.maja 2009.
↑ Vulović T, Đorđević G., Tenzijski pneumotoraks u jedinicama intenzivne njege, Vojnosanit.Pregl., 2008; 65 (3): 245-248.,

Vanjske veze

Fiziologija dubinskog ronjenja Arhivirano 2008-10-21 na Wayback Machine-u ((hrv.))
Dekompresijska bolest ronilaca u Hrvatskoj danas ((hrv.))
Poliklinika za baromedicinu, Pula; Terapijski efekti ((hrv.))

[Fitzpatrick-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 Fitzpatrick DT, Franck BA, Mason KT, Shannon SG (1999). "Risk factors for symptomatic otici and sinus barotrauma in a multiplace hyperbaric Chamber". Undersea Hyperb Med 26 (4): 243-7. PMID 10642071. http://archive.rubicon-foundation.org/2316 Arhivirano 2011-08-11 na Wayback Machine-u. Preuzeto: 1.maj.2009.

[Miodrag-2] 2,0 ^2,1 Miodrag Živković: Priručnik iz podvodni medicine. Beograd, 1994.

[William-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 ^3,3 William F. Ganong, Pregled medicinske fiziologije Beograd Savremena administracija 1993.

[4] Gošović S., ronjenje u sigurnosti, JUMENA, Zagreb, 1986.

[5] Richard O. Reinhart (1996). Basic Flight Physiology. McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-052223-5. http://books.google.com/books?id=kLW-kIphsnwC. Preuzeto: 1. svibanj 2009.

[US-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 US Navy Diving Manual, 6th revision. United States: US Naval Sea Systems Command. 2006. http://www.supsalv.org/00c3_publications.asp?destPage=00c3&pageID=3.9 Arhivirano 2008-05-02 na Wayback Machine-u. Preuzeto: 1. svibanj 2009.

[mask-7] {{cite journal | author = Butler FK, Gurney N | title = Orbital hemorrhage following face-mask barotrauma | journal = Undersea Hyperb Med | volume = 28 | issue = 1 | pages = 31-4 | year = 2001 | pmid = 11732882 | doi = | url = http://archive Arhivirano 2013-07-12 na Wayback Machine-u. rubicon-foundation.org/2365)) Preuzeto: 10. svibanj 2009.

[8] Barotrauma Presenting as Temporal Lobe injury Secondary to Temporal Bone Rupture - AJNR Am J Neuroradiol 26:1218-1219, May 2005.

[9] Zadik Y (August 2006). "Barodontalgia due to odontogenic inflammation in the jawbone". Aviat Space Environ Med 77 (8): 864-6. PMID 16909883. [1]. Preuzeto: 1.maja 2009.

[10] Nicol E, Davies G, Jayakumar P, Green ND (April 2007). Pneumopericardium and pneumomediastinum in a passenger on a commercial flight. Aviat Space Environ Med 78 (4): 435-9. Preuzeto: 1.maja 2009.

[11] Air quality in Airplane cabins and similar enclosed spaces [2] Preuzeto: 1.maja 2009.

[12] Bason R, Yacavone DW (May 1992). "Loss of cabin pressurization in US Naval aircraft: 1969-90". Aviat Space Environ Med 63 (5): 341-5. PMID 1599378. Preuzeto 1.maja 2009.

[13] Vulović T, Đorđević G., Tenzijski pneumotoraks u jedinicama intenzivne njege, Vojnosanit.Pregl., 2008; 65 (3): 245-248.,

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]