Hipermély merülni egy személy élhet mélységben 700 m, Popular Mechanics magazin

Élünk egy bolygón a víz, de a Föld óceánjainak tudni rosszabb, mint néhány kozmikus testek. Több mint fele a Mars felszínén artografirovano felbontása mintegy 20 m. -, és csak 10-15% -a az óceán fenekén is vizsgálták a felbontása legalább 100 m a Holdon kereste fel 12 ember alján a Mariana-árok - hárman, és nem mertek ragaszkodni az orrát ki nagy teherbírású tengeralattjárókat.

fejesugrás

A fő nehézség a fejlesztés a világ óceánjainak - a nyomás minden 10 méter mélységig, növeli egy hangulatot. Ha a számla érkezik, hogy több ezer méter és több száz atmoszféra, minden megváltozik. Folyadékmodelleket másképp viselkedik szokatlanul gázok ... Eszközök, ellenáll e feltételek továbbra is külön termék, és még a legmodernebb tengeralattjárók ilyen nyomás nem számított. Korlátozása a merülési mélysége a legújabb nukleáris tengeralattjáró projekt 955 „Borey” csak 480 m.

Azonban van egy mély és egy alternatív útvonalat. Ahelyett, hogy egy erősebb testet, akkor lehetséges, hogy küldjön élő ... búvárok. Nyomás rekord által átadott vizsgálati laboratóriumban, csaknem kétszer a kapacitás a tengeralattjárók. Nincs semmi valószínűtlen: a sejtek az élő organizmusok tele vannak ugyanazzal a vízzel, amely szabadon továbbítja nyomás minden irányban.

A sejteket nem szemben a vízoszlop, mint szilárd test tengeralattjárók, azok kompenzálják a külső nyomás belső. Nem csoda, hogy a lakosság a „fekete dohányosok”, beleértve a fonál és garnéla jól megélnek a multi kilométeres mélységben az óceán fenekén. Bizonyos típusú baktériumok jól tolerált akár több ezer atmoszféra. Az ember sem kivétel - az egyetlen különbség az, hogy szüksége volt a levegő.

a felszín alatt

Oxigén légzés cső nádból voltak ismertek mohikán Fenimore Cooper. Ma helyett a üreges szára a növények érkeznek műanyag csövek, „az anatómiai forma”, és egy kényelmes szócsöve. Hatékonysága azonban ezek nem adunk, akadályozza a fizika törvényei és a biológia.

Már mélységben méteres nyomás a mellkason emelkedik 1,1 bar - adunk a levegő 0,1 atm vízoszlop. Légzés ide igényel jelentős erőfeszítést bordaközi izmok, és meg tudjon birkózni csak képzett sportolók. Ebben az esetben, még erejük nem tart sokáig, és legfeljebb 4-5 m mélységben, és az újonnan nehéz légzés és fél méter. Ezen túlmenően, minél hosszabb a cső, annál több levegő kerül foglalt magában. „Munka” térfogat mellett a tüdőben átlagosan 500 ml, és mindegyik után kilégzés része a kipufogó levegő marad a csőben. Minden lélegzetvétel hoz kevesebb oxigént és több szén-dioxid.

Szállít friss levegő lélegeztetésre szorult. Szivattyúzás gáz nagy nyomás alatt, megkönnyíthetik a munkát az izmok a mellkas. Ez a megközelítés már évszázadok óta használják. Kézi szivattyúk ismert búvárok a XVII században, és a közepén a XIX században brit építők, gátakat alatti alapjait híd rakpartok, mi már régóta dolgozott a sűrített levegőt. Erre a munkára használtuk vastag falú, nyitott alsó víz alatti kamerák, ami megtartja a nagy nyomást. Ez caissons.

tisztelettel nevű NAUTS, összehasonlítva azokat a honfoglalók a tér. De a mély tengerek # 8209; a veszélyes légüres térben. Volt, hogy a munka az ISS legénysége képes lesz menni a dokkolt hajó és néhány óra múlva lesz a Föld felszínén. Divers ez az út le van zárva: evakuálási mélység hetekig. És ez az élet nem vágja semmilyen körülmények között.

Mélyebb, mint 10 m

Nitrogén Míg dolgozik a caissons maguk nem probléma. De itt, ha visszatér a felszínre, az építők gyakran alakulnak ki a tünetek, hogy a francia fiziológus Paul és Vattel le 1854-ben, mint az On ne paie qu'en sortant - «fizetés a kijárat felé.” Ez lehet egy erős bőrviszketés vagy szédülés, fájdalom, ízületi és izomfájdalmak. A legsúlyosabb esetekben bénulás, jött a eszméletvesztés, majd a halál.

Alatt gyors nyomás csökkenti a felesleges gázt kezd szétválni gyorsan, néha habzó, megtörve a pezsgősüveg. Emerging buborékok fizikailag deformálódik a szövet, elzárja hajók és megfosztja őket vérellátása, ami a legváltozatosabb és gyakran súlyos tüneteket. Szerencsére pszichológusok mechanizmusát vizsgáltuk meglehetősen gyorsan és már a 1890-es, a dekompressziós betegség akadályozta alkalmazásával fokozatos és óvatos nyomásesés normális - úgy, hogy a nitrogén-ki a szervezetből fokozatosan, és a vér és más folyadékok nem „felforr” .

A huszadik század elején angol felfedező Dzhon Holdeyn készült részletes táblázatok ajánlásokat optimális szabályozásának süllyedési és emelkedési, tömörítés és kicsomagolás. Kísérletezés állatok és akkor az emberek - beleértve magát és szeretteit - Haldane találta, hogy a biztonságos maximális mélység nélkül dekompressziós, kb 10 m, és a hosszan tartó merítés - és még kevésbé. Visszatérve a mélység kell tenni lassan és fokozatosan, így ideje, hogy megszabadítsuk a nitrogén, de jobb, hogy menjen le elég gyorsan, csökkentve az átvétel időpontjában a felesleges gáz a szövetekben a test. Az emberek felfedezzék az új határok a mélység.

Armor nyomással szemben

Ahhoz, hogy menjen, hogy a mélysége nehézségek nélkül járó extrém nyomás, akkor lehet használni strapabíró ruhák. Ez egy rendkívül összetett rendszer, amely képes ellenállni bemerítés száz méter, és a benne tárolt kényelmes nyomás 1 atm. Ezek azonban meglehetősen drágák: például az ár a ruha nemrég bevezetett kanadai cég Nuytco Research Ltd. EXOSUIT körülbelül egy millió dollárt.

Nagyobb, mint 40 m

Hélium Fighting mélysége emlékeztet a fegyverkezési versenyt. Találni a módját, hogy felszámolja a következő akadály, az emberek nem egy pár lépést - és találkozott egy újabb akadályt. Így, miután a dekompressziós betegség nyitotta támadás, hogy a búvár majdnem szeretettel hívják „nitrogén mókus.” A tény az, hogy a hiperbár feltételek az inert gáz működni kezd jobban rövidital. A 1940-es bódító hatás a nitrogén vizsgált egyéb Dzhon Holdeyn fia, hogy „” Veszélyes apja kísérletek nem habozott, és ő továbbra is súlyos kísérletek maga és kollégái. „Az egyik alanyunk könnyen jött szünet - felvett egy tudós egy újságban -, de most már gyógyul.”

Mindezek ellenére az a kutatás, a mechanizmus a nitrogén-mérgezés részletek nincs telepítve - azonban ugyanaz mondható el a keresetet a szokásos alkohol. Mindkét zavarja a normális jelátvitel a szinapszisokban az idegsejtek, és talán meg is változtatja a permeabilitása sejtmembránok, így ioncserélő eljárások felületén a neuronok az káosz. Kifelé, mind nyilvánul is hasonló módon. Diver „szó nitrogén mókus” elveszíti az irányítást. Lehet esnek pánikba, és vágja le a tömlőket, vagy fordítva, hogy izgatott retelling anekdoták csomag vidám cápák.

Rendelkezik narkotikus és más közömbös gázok, a nehezebb a molekula, annál kevesebb nyomás-e szükség, megnyilvánult. Például, xenon elaltattuk és, normál körülmények között, és a könnyebb argon - csak néhány atmoszféra. Azonban ezek a megnyilvánulások mélyen egyéni, és néhány ember, süllyedő érzés nitrogén narkózis sokkal korábban, mint mások.

Megszabadulni az érzéstelenítő hatása a nitrogén, mint lehetséges, csökkenti a szállítás a testbe. Mivel a munka légzési elegyet nitroxi tartalmazó nagy (néha akár 36%) oxigén tartalma, és ennek megfelelően, a csökkentett mennyiségű nitrogén. Még csábító lenne váltani a tiszta oxigént. Végtére is, ez lehetővé tenné négyszer csökkentik a légúti henger vagy négyszeres időt velük dolgozni. Azonban, az oxigén - egy aktív elem, és a hosszan tartó inhalációs - toxikus, különösen a nyomás alatt.

Tiszta oxigén intoxikáció és eufóriát okoz, ami a membrán károsodások légúti sejtek. Ha ez nem elegendő szabad (csökkentett) hemoglobin akadályozza a kiválasztást a szén-dioxid-eredmények a metabolikus acidózis, valamint hypercapnia, hipoxia kiváltó fiziológiai reakciót. Man nadrág, annak ellenére, hogy a teste az oxigén is elegendő. Által meghatározott azonos Haldane, Jr., a nyomás 7 atm lélegezni a tiszta oxigén nem lehet több, mint egy pár percig, majd kezdődik a légzési rendellenességek, görcsök - minden, ami az úgynevezett rövid Búvárkodás szleng szó „blackout”.

Ezért a az oxigén parciális nyomása során légzési mélységben tartjuk, még normális alá, és a nitrogénatom helyett egy biztonságos, és nem okoz eufóriát gáz. Jobb, mint bármilyen más fény jön fel hidrogénatom, ha nem lenne az ő explosiveness keverékében oxigénnel. Ennek eredményeként, a hidrogén ritkán használják, és a hagyományos helyettesíti nitrogén keverék volt a második világossági gáz hélium. Ennek alapján oxigént termelnek-hélium vagy hélium-oxigén-nitrogén-elegyben légúti - HELIOX és trimix.

Mélyebb, mint 80 m

Komplex keverékeit Érdemes megemlíteni, hogy a tömörítés és kicsomagolás nyomáson több tíz vagy száz atmoszféra késik sokáig. Annak érdekében, hogy a munka során az ipari búvárok - például amikor szervizelése olajfúró - hatástalan. Eltöltött idő mélységben, sokkal rövidebb, mint a hosszú ereszkedés és kapaszkodók. Fél óra 60 m öntjük több mint óra dekompressziós. Miután fél órán át 160 m a visszatérő lesz szüksége több, mint 25 óra - és valójában búvárok kell lemenni és alatt.

Ezért több évtizede ilyen célra használni mély nyomású kamrában. Ott élő emberekre, néha hetekig dolgozik műszakban és kirándulni keresztül kívülről légzsilipnél: nyomás a légzés keverék „otthon” megmarad egyenlő a nyomás a környező vizes közegbe. Bár dekompressziós amikor emelkedik a 100 méter körülbelül négy nap, és 300 méter - több mint egy hete, egy tisztességes munkaidő mélységben teszi ezt időveszteség indokolt.

Módszerek elhúzódó tartózkodás egy környezetben, magas vérnyomás vizsgáltuk közepétől a huszadik század. Túlnyomásos nagy és összetett jön létre a kívánt nyomást a laboratóriumban, és a bátor tesztelők majd állítsa egy rekordot a másik után, és fokozatosan halad a tenger felé. 1962-ben Robert Stenyui töltött 26 óra mélységben 61 méter, lett az első Aquanaut, és három évvel később, hat francia, légzési trimix, élt egy 100 méter mélységig csaknem három héten át.

Itt kezdődött az új járó problémák elhúzódó kórházi emberek elszigetelten és egy fárasztó kényelmetlen helyzetet. Mivel a magas hővezető hélium búvárok veszít hőt minden egyes kilégzés gázkeveréket, és a saját „home”, hogy fenn kell tartani stabilan forró hangulat - körülbelül 30 ° C-on, és a víz létrehoz egy magas páratartalom. Ezen túlmenően, a kis sűrűségű hélium megváltoztatja a hangszín a hang, komolyan akadályozza a kommunikációt. De még ezeknek a nehézségeknek együtt nem tesz egy határ, hogy mi kalandunk Túlnyomásban világban. Vannak korlátozások és a fontosabb. Miért lélegezni az orr zárva

Amellett, hogy a tüdő, a szervezetben, vannak más üreg tartalmazó levegőben. De összeköttetésben áll a környezet nagyon vékony csatornák, és a nyomás alatt kiegyenlítették nem azonnal. Például, a középfül üreg csatlakozik az orr-garat csak keskeny Eustach, amely szintén gyakran eltömődött a nyálka. Kapcsolódó kellemetlenségek sok ismerős repülőgép utas, akinek szorosan zárt szájjal és orral, kilégzés élesen, kiegyenlítő a nyomás a fül és a külső környezet. Búvárok is használja a „fúj”, és egy hideg próbál nem süllyed.

Mélyebb 600 m

Szakító Laboratóriumi kísérletekben, egyes neuronok növekvő „in vitro” nem tűri a rendkívül nagy nyomást mutatja kuszált izgatottság. Úgy tűnik, hogy ez jelentősen megváltoztatja a tulajdonságait a sejtmembrán lipidjeinek, úgy, hogy e hatások ellen nem lehetséges. Az eredmény látható az emberi idegrendszer hatalmas nyomás alatt. Elkezdi hébe-hóba „kikapcsolni” belemerül a rövid ideig tartó alvás, vagy kábulat. Az észlelés nehéz, a test kiterjed tremor kezdődik pánik fejleszt nagynyomású ideges szindróma (NSVD), mivel a nagyon fiziológiája neuronok.

Hozzáadása az oxigén-hélium keveréke a kis (legfeljebb 9%) mennyiségű nitrogént lehetővé teszi némileg gyengült ezeket a hatásokat. Ezért rekordot bemerítés HELIOX lécek eléri 200-250 m, és a nitrogéntartalmú Trimix - mintegy 450 m a nyílt tengeren és 600 m a kompressziós kamrában. Törvényhozók ezen a területen váltak - és továbbra is - a francia aquanauts. Váltakozó levegő, nehéz légzés keverékek trükkös és dekompressziós merülés módban még az 1970-es években tette búvárok leküzdeni a bar 700 m mélységben, és a diákok létre Jacques Cousteau COMEX cég tette a világ vezető búvár szervizelése olajfúró. Részletek ezek a műveletek a katonai és kereskedelmi titkokat, így más országokban, a kutatók megpróbálják utolérni a francia, a mozgó saját módon.

Próbálok mélyebben szovjet fiziológus tanulmányozza annak lehetőségét, cseréje hélium nehezebb gázok, mint a neon. Kísérletek szimulálni merítés 400 méter az oxigén-neon atmoszférában végeztük Túlnyomásban komplex Moszkva Intézet Biomedical problémák (IBMP) a RAS és titokban „víz alatti” NII-40 Honvédelmi Minisztérium, valamint az Institute of Oceanology. Shirshov. Azonban, neon súlyossága bizonyította hátoldalon.

Meg lehet kiszámítani, hogy a nyomás a 35 atm sűrűségű oxigén-neon keveréket egyenlő a sűrűsége oxigén-hélium körülbelül 150 atm. Továbbá - több, a légutak egyszerűen nem alkalmas a „pumpáló” egy ilyen sűrű környezetben. IBMP tesztelők jelentette, hogy amikor a tüdő és a hörgők dolgozni ilyen sűrű mix, van egy furcsa érzés, és kemény, „ha nem lélegzik, és igya meg a levegőben.” Az ébrenléti állapotban tapasztalt búvárok is képesek megbirkózni vele, de alvás közben - és olyan mélyre nem érik el, a kerékpáros hosszú nappal a süllyedési és emelkedési - ők most majd felébredni pánik érzése fulladás. Bár a katonai aquanauts a NII-40 sikerült elérni a 450-es csíkokra, és kap a jól megérdemelt érmeket Szovjetunió Hőse, elvileg ez nem oldja meg a problémát.

Új merülés feljegyzések is szállítható, de valószínűleg egyre a végső határ. Intolerable sűrűségű gázkeverékben, egyrészt, és a nagynyomású ideges szindróma - a másik, látszólag, hogy a végső határa humán utazási extrém nyomás alatt.

Folyékony légzés még félig fantasztikus meghódítani megközelítése mélység anyagok használata, amely képes átvenni a szállítás a gázok levegő helyett, mint például a vér plazma-helyettesítő perfluorane. Elméletileg, a tüdő lehet tölteni ezzel a folyadékkal, és kékes, telítési az oxigén szivattyúval, általában anélkül, hogy a légzés gázkeverék. Ez a módszer azonban továbbra is mélyen a kísérleti, sok szakértő úgy gondolja, és nem zsákutca, hanem például a használata perftorana hivatalosan betiltották az Egyesült Államokban.