Брайан Эндрю Хиллз

Брайан Эндрю Хиллс родился 19 марта 1934 года в Кардиффе, Уэльс. умер 13 января 2006 года в Брисбене, Квинсленд. был физиологом, работавшим над теорией декомпрессии.

Первые работы по декомпрессии проводились группой аэромедицины Хью Ле Мессюрье на факультете физиологии Университета Аделаиды . Его «модель термодинамической декомпрессии» была одной из первых моделей, в которых декомпрессия контролируется объемом пузырьков газа, выходящих из раствора. В этой модели DCS моделируется только болью с помощью одной ткани, поглощение газа которой ограничено диффузией, а образование пузырьков во время декомпрессии вызывает «фазовое равновесие» парциальных давлений между растворенными и свободными газами. Движущим механизмом удаления газов в этой ткани является присущая ей ненасыщенность, также называемая вакансией парциального давления или кислородным окном , при которой метаболизированный кислород заменяется более растворимым углекислым газом. Эта модель использовалась для объяснения эффективности графиков эмпирически разработанных ныряльщиками за жемчугом декомпрессии, в которых использовались более глубокие декомпрессионные остановки и меньшее общее время декомпрессии, чем в нынешних военно-морских графиках декомпрессии. Эта тенденция к более глубоким декомпрессионным остановкам стала особенностью более поздних моделей декомпрессии.

Хиллс внес значительный вклад в основную научную литературу, написав около 186 статей в период с 1967 по 2006 год. Первые 15 лет этого вклада в основном связаны с теорией декомпрессии. Другие вклады в науку о декомпрессии включают разработку двух ранних декомпрессионных компьютеров , метода обнаружения пузырьков в тканях с использованием электрического импеданса , использование крыс-кенгуру в качестве животных моделей декомпрессионной болезни , теоретические и экспериментальные работы по зарождению пузырьков , поглощению и вымыванию инертного газа, акклиматизация к декомпрессионной болезни и изобарная контрдиффузия .

Академический график

• Стипендия Кембриджского университета , 1952 год. Бакалавр физических наук, магистр химии.
• 1963 год: старший преподаватель химического машиностроения в Университете Аделаиды.
• 1966: Докторская диссертация по декомпрессии дайверов, ныряющих за жемчугом на острове Торрес, предлагает добавить глубокую остановку к профилю всплытия дайвера.
• Пять лет в университетах Брауна и Дьюка в США, исследуя поведение газов при декомпрессионной болезни.
• Три года работы профессором физиологии в Медицинской школе Техасского университета в Галвестоне.
• 1975: Получил высшую докторскую степень в Университете Аделаиды за исследования декомпрессионной болезни.
• 1981: Присвоен высшую докторскую степень (Sc.D.) Кембриджским университетом за исследования поверхностно-активных веществ.
• 1986: Профессор и заведующий кафедрой физиологии Университета Новой Англии , Армидейл, Новый Южный Уэльс.
• 1994–2004: Директор лаборатории детских респираторных исследований, финансируемой Golden Casket, в Медицинском научно-исследовательском институте Mater , Брисбен.

Гипербарические исследования

С проблемами образования пузырей у дайверов-декомпрессионистов Хиллз познакомился в 1963 году Хью Ле Мессюрье с факультета физиологии Университета Аделаиды. Вскоре после этого он сменил тему своей докторской диссертации. диссертация от образования пузырей в расплаве нейлона до образования пузырей у глубоководных дайверов.

Промышленность по производству жемчужных раковин, сосредоточенная в Бруме, недавно пришла в упадок, поскольку промышленность по производству пуговиц перешла на пластмассу, а промышленность по производству культивированного жемчуга рассматривалась как возможность сохранить прибыльную отрасль на крайнем севере Австралии. Первое предприятие по выращиванию жемчуга только что было создано в заливе Кури в результате трехстороннего соглашения между нью-йоркской компанией, которая продавала этот продукт, японскими экспертами по посеву жемчуга и австралийской компанией, поставлявшей дикие устрицы. Два дайвера погибли, и Департамент первичной промышленности (DPI) в Канберре попросил Королевский военно-морской флот Австралии провести расследование. В отчете ВМФ сделан вывод, что дайверы за жемчугом не следовали рекомендациям руководства по водолазам ВМФ и, в частности, не следовали процедурам декомпрессии Халдана, стандартным в то время. Водолазная компания ответила, что столы военно-морского флота требуют так много времени на декомпрессию, что они не являются финансово жизнеспособными.

DPI заключило контракт с Ле Мессюрье и Хиллсом, чтобы они выяснили, чем на самом деле занимались ныряльщики за жемчугом. Они прибыли в Брум как раз вовремя, чтобы задокументировать эмпирически выведенные процедуры декомпрессии в жемчужной промышленности, разработанные на протяжении драгоценного столетия, в период бума сбора жемчужных раковин. С 1890 по 1950 год в Бруме действовал флот по добыче жемчуга, насчитывавший до 800 люгеров, каждый из которых имел по два дайвера. В 1963 году работало всего 8 люгеров, но дайверы по-прежнему использовали процедуры декомпрессии, разработанные методом проб и ошибок за предыдущее столетие. Ныряльщикам жемчуга платили в зависимости от количества добытой ими жемчужной раковины, и это было сильным стимулом минимизировать непродуктивное время декомпрессии. Не было никаких доказательств какого-либо медицинского, математического или научного вклада в эти процедуры декомпрессии, основанные исключительно на пробах и ошибках. Цена, которую заплатили их предшественники, составила более 3000 смертей, гораздо больше случаев остаточных неврологических повреждений и неизвестное количество случаев искривлений конечностей. ЛеМессюрье и Хиллс обнаружили, что ныряльщики за жемчугом могли выполнить декомпрессию, в большинстве случаев бессимптомную, за две трети времени, предписанного воздушными таблицами ВМС США. Они пришли к выводу, что успех процедур был обусловлен гораздо более глубокими первоначальными декомпрессионными остановками, которые использовали ныряльщики за жемчугом.

Хиллс понял, что существует несоответствие между формулировками расчетов Холдейна и уравнениями, использованными для составления таблиц. В таблицах Холдейна и последующих таблицах предполагалось, что у дайвера с бессимптомной декомпрессией не должно быть пузырьков, и они утверждают, что первыми оценили различные математические модели, необходимые для расчета таблиц декомпрессии, чтобы принять во внимание присутствие газовой фазы. Это привело к появлению «термодинамического» или «нулевого перенасыщения» подхода к формулированию графиков декомпрессии, который обеспечил научную основу, на которой можно было создать профили, напоминающие профили ныряльщиков за жемчугом. Они сообщили в Канберру, что ныряльщики за жемчугом эмпирически разработали лучшие методы декомпрессии, чем военно-морские силы, но им нужны более совершенные инструменты для измерения глубины. DPI позволил австралийской компании продолжать использовать свои экономически выгодные графики дайвинга, что помогло индустрии культивированного жемчуга пережить свои первые дни и развиться, став процветающей отраслью. промышленность. Глубоководное погружение больше не является важной частью индустрии культивирования жемчуга, поскольку стало возможным разводить устриц в неволе.

Во время своего пребывания в Аделаиде-Хиллз он также понял, что метаболическое потребление кислорода вызывает то, что он назвал «врожденной ненасыщенностью» в ткани в устойчивом состоянии, и что это может стать движущим механизмом удаления инертного газа во время декомпрессии. Это было независимо выведено Альбертом Р. Бенке , который назвал это « кислородным окном » для декомпрессии.

Хиллс провел короткий творческий отпуск в Госпорте по приглашению Королевского военно-морского флота, в течение которого он использовал их объект для содержания животных для получения результатов, подтверждающих введение гораздо более глубоких остановок, чем рекомендуется «Халданианскими» методами расчета или их вариациями ВМС США. В результате RN добавила время, проведенное на глубине 10 футов, к 20-футовой остановке для погружений на воздухе и всплытия непосредственно с 20 футов. Утверждается, что это снизило частоту изгибов RN на 75%.

В качестве доцента кафедры хирургии в гипербарическом отделении Университета Дьюка Хиллс работал над тестированием и разработкой таблиц для гораздо более глубоких погружений на гелиоксе для использования в морской нефтяной промышленности. В Дьюке он обнаружил способность растворенных газов вызывать осмос и обнаружил, что декомпрессионные пузырьки во многих тканях покрыты одним и тем же поверхностно-активным фосфолипидом (SAPL), известным как поверхностно-активное вещество в легких.

Будучи профессором профессиональной медицины в университетах Данди и Абердина, а также консультантом нескольких дайвинг-компаний, Хиллс обнаружил, что проблемную таблицу графиков погружений часто можно исправить. путем введения одной или двух коротких более глубоких остановок в начале декомпрессии вместо популярной в настоящее время практики добавления еще большего времени к длинной 10-футовой остановке, что соответствует практике ныряния за жемчугом.

В последующие годы его исследования были сосредоточены на SAPL, который, как выяснилось, является смазкой для суставов, ингибитором коррозии в желудке, возможно, веществом, маскирующим раздражающие рецепторы в бронхах, недостаток которых вызывает астму, и в других местах, где образуются пузырьки. был обнаружен у дайверов. При поиске SAPL в виде пластинчатых тел они также были обнаружены в спинном мозге, где такие ядра могли способствовать образованию пузырей у дайверов.

Публикации

1960-1968

• ЛеМессюрье, Д.Х.; Хиллз, Бакалавр (1965). «Декомпрессионная болезнь. Термодинамический подход, возникший в результате исследования техник дайвинга в Торресовом проливе». Хвалрадец Скрифтер . № 48: 54–84. {{cite journal}}: |volume= есть дополнительный текст ( помощь )
• Хиллз, Бакалавр (1966). Термодинамический и кинетический подход к декомпрессионной болезни . Аделаида: Библиотечный совет Южной Австралии.

1970-1979

• Хиллз, Бакалавр (1970). «Ограниченное перенасыщение и фазовое равновесие в прогнозировании возникновения декомпрессионной болезни». Клиническая наука . 38 (2): 251–267. дои : 10.1042/cs0380251 . ПМИД   5416153 .
• Хиллз, Брайан Эндрю (1977). Декомпрессионная болезнь, Том 1, Биофизические основы профилактики и лечения . Джон Вили и сыновья, ООО ISBN  0-471-99457-Х .
• Хиллз, Бакалавр; Батлер, Б.Д. (1978). «Кенгуровая крыса как модель декомпрессионной болезни I типа». Подводные биомедицинские исследования . 5 (4). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 309–21. ПМИД   734799 .
• Хиллз, Бакалавр (1978). «Фундаментальный подход к профилактике декомпрессионной болезни» . Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . Южно-Тихоокеанское общество подводной медицины. Архивировано из оригинала 7 октября 2008 года . Проверено 29 апреля 2016 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

1980-1989

• Хиллз, Бакалавр; Барроу, RE (1981). «Методы наполнения жидкостью раздутых легких и измерения количества удерживаемого газа». Подводные биомедицинские исследования . 8 (3). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 131–6. ПМИД   6794206 .
• Хиллз, Бакалавр; Батлер, Б.Д. (1981). «Распределение по размерам внутрисосудистых воздушных эмболов, вызванных декомпрессией». Подводные биомедицинские исследования . 8 (3). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 163–170. ПМИД   7292785 .
• Хиллз, бакалавр (1982). «Основные вопросы назначения профилактической декомпрессии». Подводные биомедицинские исследования . 9 (3). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 277–80. ПМИД   7135637 .
• Хиллз, Бакалавр; Джеймс, ПБ (1982). «Спинальная декомпрессионная болезнь: механические исследования и модель». Подводные биомедицинские исследования . 9 (3). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 185–201. ПМИД   7135631 .
• Хиллз, Бакалавр; Канани, Б; Джеймс, ПБ (1983). «Скорость ультразвука как показатель содержимого пузырьков». Подводные биомедицинские исследования . 10 (1). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 17–22. ПМИД   6868177 .
• Хиллз, Брайан А. (1988). Биология поверхностно-активного вещества . Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521307284 .

1990-1999

• Хиллз, Бакалавр; Джеймс, ПБ (1991). «Повреждение гематоэнцефалического барьера микропузырьками: значение для декомпрессионной болезни». Подводные биомедицинские исследования . 18 (2). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 111–6. ПМИД   2042262 .
• Хиллз, бакалавр (1992). «Гидрофобная олигомеллярная выстилка просвета сосудов в некоторых органах» . Подводные биомедицинские исследования . 19 (2). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 107–20. ПМИД   1561717 . Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 29 апреля 2016 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Хиллз, бакалавр (1993). «Декомпрессионная болезнь позвоночника: гидрофобный белок и пластинчатые тела в тканях позвоночника». Подводная и гипербарическая медицина . 20 (1). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 3–16. ПМИД   8471958 .
• Хиллз, бакалавр (1994). «Высвобождение сурфактанта и апопротеина протеолипида миелина в тканях позвоночника путем декомпрессии». Подводная и гипербарическая медицина . 21 (2). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 95–102. ПМИД   7520309 .
• Хиллз, бакалавр (1977). Декомпрессионная болезнь: биофизические основы профилактики и лечения . Чичестер, Великобритания: Джон Уайли и сыновья.

Внешние ссылки

• Публикации Брайана Хиллса в Rubicon Research Repository ^{[узурпировал]}