Fiziológiai elvek optimalizálása búvárkodás légzési gázkeverékek, magazint - Neptune - összes

Mesterséges búvár légzési gázkeverék (DHS) használják elsősorban mély ereszkedés (több mint 60 m) rövid merülés (KP), és hajlik a hosszan tartó expozíció a megemelt nyomást (DP) különböző mélységben. A rövid távú működés fut átlagosan mélységben (21-45 m) csak egy levegő-oxigén keverék, amely az ipari gyakorlatban alig használják búvárok.

Gáz keverékek szállított a légzés búvár keresztül tömlő felszínről a búvárharang, a légúti készülékek különböző típusú, valamint a gáz közegben rekeszeiben nyomókamrák szempontjából fiziológia kell megfelelő hiperbar feltételek közötti gázcsere a szervezet és a környezet, mentális és fizikai teljesítmény, a biztonság csökkentését és a dekompressziós idő.

Ez úgy érhető el azáltal, hogy csökkenti a sűrűsége a keverék segítségével egy könnyebb közömbös komponenst szabványosítás mélységi tartomány értékek az oxigén parciális nyomása (PO2) minimalizálása inert anyagokat tartalmaz hatnak a központi idegrendszerre.

A három alapvető elveit optimalizálási GVD mélységétől függően a merülés által végrehajtott használatával, A kötelező oxigént, közömbös gázokat, eltérő fizikai tulajdonságaik és biológiai hatását a test, - a hidrogén (H2), hélium (He), neon (Ne) , nitrogén (N2).

A következő ebben a sorozatban a argon (Ar), kripton (Kr) és a xenon (Xe) a búvár gyakorlatban nem alkalmazzák, mert a nagy sűrűségű és súlyos gyógyszer-potenciál akkor is, ha a légzés normális körülmények között (kripton és xenon), de egy perzsa-pektive ezeket alkalmazhatjuk a kis kiegészítéseket a DHS alapuló hélium és hidrogén hogy megszüntesse neurológiai rendellenességek nagyobb mélységben.

Sok kutató alkalmazott egy oxigén-argon keverék végző alap- és alkalmazott kutatásokat a témában, többek részvételével az emberek, hogy a nyomás 8-10 kg / cm2. tudományosan hasznos eredményeket kaptunk, de ígérő várható gyakorlati alkalmazása ilyen keverékek, mivel a sűrűség közel fele a fenti, és még kétszer narkotichny, mint az oxigén-nitrogén.

Költség, nyilvánvaló okokból, beleértve a biztonsági és a költség a hidrogén. Meg kell nagyon tiszta, és lényegében mentes az erősen mérgező hidrogén-vegyületek.
Elismerve a francia kollégái, a jelenléte az ilyen szennyeződések volt valószínű oka az állatok halálát az első kísérletek alapuló keverékek hidrogénatom. Fő káros szennyező hidrogén - arzin (AsH3 - arzénessav hidrogénatom). MPC arzin jelentése 0,05 ppm, vagy körülbelül 0,000005. %. És ez a normális nyomás és a nyolcórás munkanap. Egy mélysége 700 m ezt az értéket kell osztani 71, és figyelembe veszi az expozíciós idő. Ilyen hidrogént 2-3-szer drágább, használt mélytengeri búvárkodás ereszkedés hélium.

Tehát miért van szükség, hogy csökkentsék a sűrűsége a DHS?

Sûrûsödések légzőszervi keverékei belépő légzés búvár, és a légzési közepes nyomású kamrában változást okoz a légúti mechanika, a fokozott légúti ellenállás, fokozott légzési munka, csökkenti a tüdő szellőztető terhelés alatt és késlelteti eltávolítása a szén-dioxid (CO2) a testből, a terhelés növekedése a kardio -sosudistuyu rendszer. Ezek a változások sűrűsége befolyásolja a test növekedése kísérte az oxigénfogyasztás. Ez a kiegészítő oxigén fogyasztásuk főleg annak biztosítása, a megnövekedett munka a légző izmokat. És amikor a nehéz fizikai megterhelés, ha a légzési munka megközelíti a maximumot, minden elfogyasztott oxigén további célja a tüdőventilációs, ahelyett, hogy végre hasznos munkát. Ez akkor fordul elő akkor is, ha dolgozik a víz alatt, és száraz nyomás alatt kamrák.

Fizikai munka Túlnyomásban szinte mindig elvégezni a háttérben csökkent szellőzést. Sőt, szellőzés csökken a több mint kemény munka. De ez még nem kompenzálja az általános növekedése a terhelést a levegőt, de ez természetesen vezet CO2 felhalmozódását a szervezetben. Valószínű, hogy a fő okok csökkentése szellőzés a jelenség összehúzódása a hörgők a kilégzés, amikor dolgozik körülmények között nagyobb sűrűségű és a fáradtság a légzőizmok. A Mindezek következtében fiziológiai változások a szervezetben csökken a teljesítmény. Ezért szükséges, hogy csökkentsék a sűrűsége a DHS. Normalizálására ezek a változások nem lesz lehetséges, de gyengül a hatása sűrűség lehet és kell a felvételét DHS könnyebb közömbös komponens.
Meg kell jegyezni, hogy a sűrűsége csökkenteni kell, és nem csak azért, mert a korlátozások gépi lélegeztetés és csökkenti a hatékonyságot, hanem számos más élettani oka annak, hogy nem tartjuk itt.

Ezért szükséges, hogy optimalizálja a oxigén parciális nyomása?

Csökkent a PO2 0,18-0,16 kg / cm2 a normoxiás szint (0,21 kg / cm2) kialakulásához vezet a hipoxia a szervezetben, alacsonyabb értékek - a hipoxia. Túllépi ezt a szintet vezet hiperoxia, és ennek eredményeként, a mérgezés oxigén meghaladja a megengedett szintet parciális nyomása és a légzés időben.

Mindenesetre búvár légzési elegyet meghatározott nagyságú térfogati oxigéntartalom nyújtó hiperoxikus de nem toxikus, a PO2 szint minden mélységben, amelyre ezt a keveréket szánják. Ezért, amikor rövid lejtőn DHS nem okozhat oxigénhiányos. Ez általában akkor fordul elő a technikai, szervezeti és minősítési tényezők. De bármi is az ok, a szervezet válasza a hipoxia célja kompenzálják az oxigénhiányt. Ebben az esetben a búvár hatékonyan képes, vagy egyáltalán nem, hogy végre fizikai munka a víz alatt.

Növelése az oxigén parciális nyomása szintén befolyásolja a funkcionalitás a szervezetben. Minden válaszok hiperoxia szintjétől függ a megnövekedett PO2 és időtartama. Az első szembeni fiziológiai válaszok hiperoxia PO2 belül körülbelül 1 kgf / cm2 (megfelelő tiszta oxigént normál nyomáson vagy a mélysége 40 méter légzési sűrített levegő) detektáltunk a légutakat. Ők irányítják az oxigén szállítását a korlátozás: enyhe csökkenést tüdőventiláció nagyrészt nyugalomban, a vérkeringést, agyi érrendszeri szűkület, csökken a vér eritrociták és a hemoglobin és mások. Korlátozás szellőztetés mellett ugyanazt a műveletet sűrűsége vezet nagyobb felhalmozódását CO2 a szervezetben, ami viszont felgyorsítja az elején a megjelenésekor az oxigén mérgezés. Általában ezek a reakciók ellentétes azok során megfigyelt hypoxia.
Hosszú távú hatásai hiperoxia, de időn belül a redőny kézi, majd reakciók a központi idegrendszer és a keringési rendszer. Fiziológiai reakciót patológiás, ha az oxigén kezd, hogy egy toxikus hatása van a szervezetre. Az eredmény lehet különböző formájú oxigén mérgezés, amelyek azonnali kezelést. Megengedhető határértékének PO2 és a légzés szabályozott működési ideje búvárkodás szabályai Oroszországban. Ezek a szintek elfogadott bármilyen búvár DHS nem lépik túl. Ezért DHS nem okoz mérgezést búvár oxigén. Az okok a következők lehetnek: szabálysértés, sürgősségi késedelem búvár a víz alatt, zavar légzőkészülék vízzel érintkezve a regeneratív patron és mások.
Amikor több napos, nagynyomású, de nem toxikus mennyiség PO2 belül 160-220 Hgmm. Art. (0,21-0,30 kg / cm2). Ezt támasztja alá számos kutató és gyakorló merülés ereszkedés a DP az élőhelyén nyomókamrának. Ez nem lesz észrevehető a toxicitás és PO2 szintje 0,35 kgf / cm 2, de azáltal, hogy korlátozza a tartózkodási idő alatt megnövekedett nyomás.
Ezért, optimalizálása a DHS oxigén kívánjuk kizárni hypoxia, oxigénhiány, és az oxigén mérgezés.

Miért szükséges hatásainak minimalizálása inert gázok a központi
az idegrendszer?

Mindenekelőtt, nitrogén eltávolítása narkózis, amely megnyilvánul, amikor búvár lejtők és a nyomókamrában sűrített levegő és nitrogén-tartalmú keverékeket, valamint, hogy csökkentsék a neurológiai rendellenességek, amelyeket nyilvánul mikor mély ereszkedés módszerek CP és DP, és általában úgy definiáljuk, ideges nagynyomású szindróma (NSVD ).

Nitrogén narkózis fejlődik mélységben körülbelül 30-35 méter, és abban nyilvánul meg, észrevehető sérti a szellemi tevékenység, lassul a reakcióidő, az általános eufória és egyéb mellékhatások. Mindez tükröződik a teljesítmény csökkenése. A nagy veszély nitrogén narkózis, hogy míg a búvár tudatlanul teszi ki magát nagy a kockázata. Magától értetődő, hogy, hogy megszabaduljon a érzéstelenítés lehetséges csak csere a nitrogén más (nenarkotichnym) inert gáz. Belül álló búvár jelenleg nyomások nem mutattak értékelhető gyógyszer tulajdonságait hidrogén, hélium és neon. De az erős nitrogén narkotichny könnyen nenarkotichnym hélium, megkapjuk járó más problémákat hőátadás és a torzítás a beszéd, amelyek nagyon sikeresen megoldjuk útján hővédelem és elektronikus eltolások beszédet.

A mechanizmus a nitrogén narkózis pontosan még nem ismert. Úgy tartják, hogy a gyógyszer-potenciál a nitrogén vagy más inert gáz függ az oldhatóságuk a zsírok (Meyer-Overton Theory). A jobban oldható gáz, annál inkább a gyógyszer hatása egy adott parciális nyomása is. Ezért, a hélium és neon, amely viszonylag rosszul oldódik zsírban, lehet használni, mint inert hígítóanyaggal gázokat, amikor búvár mély ereszkedés. Ezek nenarkotichny belül rendelkezésre álló nyomás a búvár.

További fontos megnyilvánulása inert gázok hat a központi idegrendszer fejlődését NSVD. Ez a legkifejezettebb, ha a légzés oxigén-hélium keveréket megfelelő nyomás, hogy a mélysége körülbelül 100 méter vagy annál több. NSVD tünetegyüttes nyilvánul remegés (reszketés) végtagok, álmosság, izom koordináció, az egyensúly. Nyomáson megfelelő mélységben 300 méter vagy több búvárok előfordulhat levertség, hányinger, zavartság és a tudat, talán még microsleep időszakokban. Úgy véljük, hogy a tünetek az eredmény NSVD főként nagy nyomás és sebesség a növekedés, amikor felhasználásával DHS alapján hélium. Ezért lehet minimalizálni csökkentésével a tömörítési arány és a tömörítés alkalmazásával lépést részlet a leáll.

Nem kevésbé hatékony, és kiegészítve a keveréket a légúti második közömbös komponens - a nitrogén, amely élettani antagonistájaként hélium, azaz minimálisra csökkenti a reakció a szervezet, hogy az intézkedés a hélium kompresszió közben. Alapvetően ez (természetesen egyéb okok mellett) vezetett háromkomponensű, amelyek használják a lakossági rekeszek nyomókamrákkai DP Diving Systems és a rövid mély ereszkedés. Meg kell jegyezni, hogy a szerepe a nitrogén-összetevő a belélegzett gáz nem teljesen világos. Miután az összes, vannak olyan külföldi kísérleti adatok, hogy négy óra múlva az emberi jelenlét normoxiás hélium-oxigén atmoszférában normál nyomáson kezdett tünetek, mint a tünetek NSVD (tremor, jellegzetes változások a elektroenkefalogram). Talán a hiánya a nitrogén a keverékben vezet hatást. Tehát, nitrogénre van szükség! Végtére is, a háttérben lévő nitrogén összetétele a levegő útját, és továbbra is a fejlődésünk. Egyébként, azt találtuk, hogy a hidrogén egy hélium-alapú keverék ellenáll NSVD.
Így, miután a tömörítési módot terner keverékek, minimálisra NSVD megnyilvánulásai, amely, mint a nitrogén narkózis, és a sűrűség és oxigén-toxicitás, hátrányosan befolyásolhatja a teljesítményt a búvár.

Búvárkodás DHS lehet két csoportra oszthatók: azok szánt lejtőin a CP és DP módszer. Alapvető különbségek gáz összetételét GVD közöttük. Mindkét csoportban, az oxigént alkalmazunk egy vagy két inert gáz - nitrogén vagy hélium. Az egyetlen különbség az egy arányban a gázkeverék. Ebben a tekintetben a fontos elvet, - csökkenti az oxigén mennyisége százalékban keverve mélység növekedésével, hogy az oxigén parciális nyomását tartjuk előre meghatározott optimális a keverék, és a mélységi szinten.

Ha ereszkedés a kis- és közepes mélységben manuális módszer főleg a levegőben. Formálisan - keveréke oxigén nitrogénnel. De ez nem mesterséges, és a természet teremtett keveréke. Ezért a levegő használata korlátozza azt a mélységet, amit nem lépte túl a oxigénmérgezés és nitrogén narkózis nem korlátozná a hatékonyságát a búvár. Ezt szem előtt tartva, a mélysége nem több, mint 60 méter a megengedett Oroszországban, de a legtöbb országban nem haladja meg a 55 métert, ami több OBOS Nova.
Néhány mesterséges légút búvár keverékek tiszta levegőt használunk, mint az egyik összetevője a keverék. Ez a levegő-oxigén keverék (VCS), ahol a levegő oxigénnel keveredik, és valójában, kapott két-oxigén-nitrogén-elegyben (CAS - EAN) és a levegő-hélium keverék (HCV), amikor levegőt adunk hozzá a hélium és a kapott három komponensű oxigén-nitrogén -gelievaya keveréket (trimix - Trimix). Természetesen GVD állíthatók elő az egyes tiszta gáz. De módszertanilag nehéz és költséges. A készítmény azonban módszer ereszkedés DP légzőszervi közepes rekeszek a nyomókamrák képződik összekeverésével gáz komponenseit, kivéve a levegő használata a kezdeti szakaszban a kompresszió.
Az oxigén szintén része a DHS búvárkodás. De ez a különleges, opcionális, alkatrész, amely a tiszta formában, anélkül halmazállapotú más adalékanyagok, a korlátokat lehet használni lélegzik. Ezért, az oxigén lehet tekinteni, mint az egyik összetevője a légúti közeg. A fellépés a szervezet továbbra is gyakorlatilag független a készítmény DHS. Az oxigén parciális nyomása a fő paraméter optimalizálási bármely búvár légzési gázkeverékek.

Alapvető GVD Oroszországban használatos, amikor búvárkodás ereszkedés a kis, közepes és nagy mélység kézi módszerrel adjuk az asztalra.

Légzőszervi atmoszférában a rekeszekben nyomókamrának Diving Systems hosszabb tartózkodás osztva, mélységétől függően - akár több mint 40 méter. A módszer JP hajlik egy 40 m mélységig egy kétkomponensű oxigén-nitrogén-elegyben (CAS) a PO2 0,3 ± 0,01 kgf / cm2 vagy oxigén-nitrogén-hélium keverék (Trimix) a PO2 0,25 ± 0,01 kgf / cm2 és a nitrogén parciális nyomása 1,0 ± 0,2 kgf / cm2. A meghaladó mélységben 40 m, a az oxigén parciális nyomása a keveréket enyhén emelkedett - a 0,27-0,35 kg / cm2-perc-függését mélységben.
Amikor a helyszínen dolgozó mélyebben búvár (Aquanavt) légzésre szállítjuk két oxigén-hélium keveréket (CSC - HELIOX) a PO2 0,65 ± 0,05 kgf / cm2 és 1,2 ± 0,05 kgf / cm2, függően típusú légzőkészülék (nyitott vagy félig zárt rendszerű légzés). A számítások azt mutatják, hogy a sűrűsége a PBB-az oxigén parciális nyomása 0,65 kgf / cm2 GVD valamivel kisebb a sűrűsége a nyomókamrában befoglaló rekesz DP tengeri búvár komplex megfelelő nyomásig mélységben tartományban 100-500 m. Ez nagyon fontos, mivel a légzőkészülék maga Ez jelentése légzési ellenállás, ami növeli a terhelést a levegőt Aquanaut. Ennek eredményeképpen, a teljes terhelés a levegőt miatt a sűrűsége a DHS és az eszköz ellenállás nem nagyon különbözik a raktér a nyomókamrában, amely nem vezet nagyobb CO2 felhalmozódását a szervezetben. Még ha a légzés agyag oxigén-hélium keveréket a PO2 = 1,2 kgf / cm2, sűrűsége kissé nagyobb, mint a rekeszben méretű, hogy nem kritikus a légzést. Továbbá, amikor a légzés hiperoxikus CFSs toxikus oxigén hatásának csökken úgy, CO2 felhalmozódik kevésbé miatt a plotnos-ti. Ezek a körülmények előnyösek a test annak a ténynek köszönhető, hogy nincs nitrogénatom a keverékben.

Hiperoxia tehát alkalmas, mivel támogatja az egyént kuyu működőképességét búvár és figyelemmel a működési mód a víz nem vezet mérgezés oxigén, mert a művelet a földön nem haladja meg a megengedett.

FIR-neurológiai rendellenességek a kilépő víz CIO körülmények között, ellentétben a kis példányszámú, nem figyelhető meg. Nem szabad, mint a búvár a földön végzi a munkát ugyanolyan nyomáson, mint a nyomás kamra az élő rekesz búvár komplexum, ahol a betegség, ha azok kiestek a folyamat tartja nyomás.

Mindezek mesterséges légzés keverékek azok határértékei a mélysége és hossza, a légzés, ahogy azt a működési mód. értékek a parciális nyomások az oxigén és nitrogén legfeljebb mélysége használat teljesülnek minden egyes keverék (lásd. táblázat). A alapuló keverékek hélium és nitrogén (Trimix), prednaz-értékek: mély ereszkedés nyilvánul fiziológiás antagonizmusa ezeknek a gázoknak. Hélium csökkenti az elegy sűrűségét és korlátozza a narkotikus hatás a nitrogén, annyi, hogy helyébe hélium. Nitrogén, viszont blokkolja a jelek NSVD, javítja a hőátadást és hang kommunikáció a búvár. Ez a lényege az élettani optimalizálás búvárkodás DHS.