Газовые смеси для погружения

Напоминание о парциальном давлении. Находясь на поверхности, мы дышим воздухом - смесью, состоящей в основном из двух газов: кислорода, необходимого для метаболизма клеток нашего, организма, и нейтрального, или инертного газа - азота. Каждый из этих газов создает в воздушной смеси свое собственное давление, которое называют парциальным давлением (Рр). Понятие парциального давления, широко используемое в дайвинге с газовыми смесями, впервые было предложено и изучено британским физиком Джоном Дальтоном (1766-1844).

ЗАКОН ДАЛЬТОНА: при постоянной температуре суммарное абсолютное давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений газов, составляющих эту смесь (то есть сумме давлений, которые создавались бы каждым из газов в этой газовой смеси.

Пределы погружений на воздухе. Казалось бы - что может быть проще, чем использовать для погружения воздух, который нас окружает. Его много, за него не надо платить. Стоит лишь накачать им баллоны и дышать им. Однако при погружении. по мере увеличения давления окружающей среды, парциальное давление каждого газа будет возрастать и вызывать в нашем организме физиологические изменения, которые нередко приводят к опасным последствиям.

Преимущества погружений с газовыми смесями. Любая проблема, связанная с газами, составляющими воздух, может быть решена благодаря использованию газовых смесей. Собственно говоря, в этом и состоит отличие технического дайвинга от обычных погружений на воздухе. Мы попадем в удивительный мир погружений на газовых смесях.
Следует хорошо запомнить, что:
- Смесь всегда составляет 1oo %; если содержание одной составляющей уменьшается, то ее необходимо чем-то восполнить;
- кислород жизненно важен для клеток организма, следовательно, он всегда должен присутствовать в некотором минимальном количестве;
- кислород может стать причиной несчастного случая но это лучший газ для декомпрессии;
- азот - «плохой» газ: он вызывает наркоз, одышку, декомпрессионную болезнь;
- гелий - «хороший» газ.

Глубинная гипероксия. Максимально допустимый лимит погружения определен парциальным давлением РР02 - 1.6 бар. Согласно закону Дальтона максимальная глубина использования воздуха теоретически равна: 1,6/0,21 = 7,6 Ата, то есть максимум 66м. На практике допускаются следующие значения давления: 1.3-1.4 бар для донной смеси и 1,6 бар для декомпресси­онной смеси (при условиях, благоприят­ных для погружений).

Наркоз. Опьянение водолазов» - так Ж.-И, Кусто назвал эффект, вызываемый азотом. За этим романтичным названием скрывается явление, таящее в себе опасность для всех. На кого-то оно начинает действовать на глубине 30-35 м- на других - на 40-50 м, а начиная с 6о м (7 Ата) - на всех без исключения.

Конечно, завораживающие истории о красном коралле, поднятом со стометровой глубины, рассказываемые ловцами кораллов в припортовых кафе, вызывают у нас безрассудные мечты. Но не стоит забывать, что они дорого заплатили за это своим здоровьем и жизнью. Из-за сокра­щения численности кораллов, профессия ловцов кораллов становится все более редкой, и в последнее время представи­тели этой профессии переходят на Тримикс, что гарантирует им большую эффективность и безопасность.

До открытия Тримикса люди погружались с воздухом на глубину более 8о м. в мутную и холодную воду. Немногие сохранившиеся воспоминания свидетельствуют о том, что мы не осознавали поджидающей нас опасности!

Эта героическая эпоха завершилась. Сегодня азот по большей части может быть заменен другим инертным газом - гелием.

Инертный газ участвует в метаболизме организма и не вступает в химические реакции. Этот газ служит просто для напол­нения. однако он может менять давление, что оказывает воздействие на нервную систему. В тридцатых годах врач военно-морских сил США А. Венке изучал растворимость инертных газов в жирах (липидах), пытаясь найти связь между их наркотическим воздействием и растворимостью. Он констатировал, что чем выше раство­римость газа в липидах, тем сильнее его наркотическое воздействие.

Аргон очень хорошо растворяется в жирах и, следовательно, вызывает сильный наркоз. Поэтому он совершенно непри­меним для дыхательной смеси. Однако, благодаря своей низкой теплопроводности, он может быть использован как изолирующий материал для сухого гидрокостюма. Водород представляет интерес, поскольку он очень легок. Его использование в смеси с гелием и кислородом (гидрелиокс) требует применения высоких технологий, которыми владеет только компания Соmеx (программа Гидра X на глубине 701 м).

Однако в спортивном дайвинге он не используется. Он вызывает наркотическое опьянение, анало­гичное воздействию ЛСД.

Гелий не вызывает наркоза. Его исполь­зование в глубоководных погружениях позволило устранить эффект наркоза. Но на очень большой глубине (более 150 м, при профессиональных погружениях) он становится причиной синдрома НСВД (нервного синдрома высоких давлений), на который указывают симптомы: тремор, тошнота, головокружение, сонливость.

Механизм азотного наркоза. Расщепление азота липидами, входящими в состав клеточной мембраны нейронов, вызывает их расширение. Таким образом, передача нервных импульсов затрудняется. что объясняет возникновение анестезирующего эффекта. С другой стороны, механическое воздействие давления активизирует некоторые нейромедиаторы. провоцируя повышенную возбудимость нейронов. Таким образом, давление оказывает двойное воздейст­вие: подавляющее и возбуждающее. В результате этого явления возникают нарушения. которые проявляются в виде опьянения либо анестезирующего, либо возбуждающего типа.

Восприимчивость к азотному наркозу - важная характеристика для дайверов, погружающихся на воздухе. Для того чтобы ее определить, дайверу достаточно погрузиться с Тримиксом на глубину, эквивалентную глубине 40 - 60 м «на воздухе», и выполнить тесты с помощью специальной подводной дощечки. Это очень познавательно, особенно, если тесты проводятся в мутной и холодной воде, способствующей наркозу. Технический дайвер, использующий воздух, должен быть хорошо знаком с этим явлением, поскольку он часто оказывается на такой глубине.

Степень наркотического эффекта для одного и того же человека может варьироваться каждый день в зависимости от различных факторов - личных обстоятельств или окружающей среды. Поэтапная тренировка на глубине позволяет лучше справляться с нарушениями. но риск всегда остается! Необходимо избегать резкого погружения на глубину более 40 м и предусматривать постепенное увеличе­ние глубины: 40 м. 45 м. затем 50 м. 55 м. Подобные тренировки также полезны для усовершенствования владения техникой на глубине. Следует учесть, что не существует физиологической адаптации к наркозу, возможна лишь адаптация своего поведения. Очень часто, сконцентрировавшись на определенных моментах, удается бороться с наркозом. Нельзя позволять себе расслабляться!

Тест на наркоз в гипербарической камере. Пройти тест на наркоз в барокамере очень интересно с той точки зрения, что, находясь в полной безопасности, вы имеете возможность изучить свое пове­дение во время наркоза и научиться противостоять ему. Быстрое повышение давления до 55-60 метров и последующий письменный тест дадут Вам возможность оценить собственную восприимчивость к наркозу. Этот тест в барокамере можно также провести с Тримиксом, для того, чтобы почувствовать все преимущества гелия. Очевидно, что у некоторых индивидуумов наблюдается особая реакция на наркоз. Поэтому обстановка в камере может быть довольно веселой!

Факторы, влияющие на наркоз:
- Окружающая среда существенно усили­вает азотный наркоз, прежде всего это касается холода, а также мутной и темной воды (в тропических водах, теплых и чистых, наркоз наступает на большей глубине). Поэтому настоятельно рекомендуется использование сухого гидрокостюма. Также желателен трос для спуска в воду. Его присутствие не только успокаивает, но также убеждает дайвера (даже на уровне подсознания), что он сможет встретиться со своими напарниками на дне; это внушает уверенность (связь с поверхностью и место встречи);
- Усталость, недосыпание, алкоголь, стресс.
- Чем выше скорость погружения, тем быстрее наступает наркоз. Между ско­ростью 10 м в минуту в барокамере и «молниеносным погружением» существует более приемлемая скорость порядка 30 м в минуту. Подумайте о том, что одна минута, выигранная за счет слишком быстрого погружения, не представляет существенного интереса, если на глубине вы почувствуете себя «разбитым»!
- Чем больше времени проводишь на дне, тем выше вероятность усиления наркоза.

Для дайверов. погружающихся на воздухе на большие глубины, единственным надеж­ным средством избавления от неожидан­ного наркоза является ТРИМИКС. Он позво­ляет безопасно погружаться на очень большую глубину, сохраняя абсолютную ясность рассудка. Это утверждают все испробовавшие его дайверы: «Теперь без него сложно обойтись!»

Одышка на глубине. Одышка на небольшой глубине не имеет серьезных последствий. Однако на глубине более 40 м последствия могут быть серьез­ными. Особенно это касается технических дайверов. так как они обычно погружаются на большие глубины и имеют громоздкое снаряжение (спаренные баллоны, резерв­ные баллоны, сухой гидрокостюм, ребри­зер...). Мы перемещаемся не настолько легко и свободно, как дайвер в мокром гидрокостюме с баллоном 12 л. на спине! Помимо дыхательного усилия, необходи­мого для открытия регулирующего клапана, одной из главных проблем явля­ется увеличение плотности воздуха по мере погружения. Это не теория, это реальность, проверенная на практике: например, известно, что при дыхании воздухом на глубине 60 м. даже при борьбе с течением может появиться одышка, спра­виться с которой достаточно сложно.

Для ослабления этого опасного явления азот заменяют гелием - очень легким газом (его объемный вес в 7 раз меньше веса азота). Объемный вес должен увели­чиваться как можно меньше по мере возрастания давления, в противном случае возможно возникновение одышки.

При использовании гелия требуется намного меньше дыхательных усилий (водо­род. который является прекрасным напол­нителем. тем не менее, неудобен, поскольку взрывоопасен в смеси с кислородом; он используется только компанией Соmех). Физиологи обнаружили, что при очень высоком давлении в гипербарической камере дайверам было так же тяжело дышать, как и больным с хроническим бронхитом и эмфиземой легких!

Из таблицы видно, что погружение на Найтроксе, который имеет множество поло­жительных качеств, не уменьшает риска одышки, поскольку азот имеет высокую плот­ность, а кислород - еще выше! Следовательно, чем больше кислорода содержит Найтрокс, тем значительнее становится плотность. Однако это не представляет существенных проблем, поскольку область погружений на Найтроксе составляет от о до 40 м.

Многие дайверы, погружающиеся с ребри­зером (аппаратом, требующим повышенного дыхательного усилия по сравнению с регуля­тором). констатируют существенное улучше­ние дыхания при добавлении гелия в смесь.

Термин Найтрокс

Термин Найтрокс (Nitrox) появился в результате слияния двух слое: NITRogen (азот) и OXygen (кислород). В США также часто пользуется термино EANx (Enriched Air Nitrox). Воздух является смесью Найтрокс с содержанием кислорода 21 %. Смесь с более высокой концентрацией кислорода называется смесью, обога­щенной кислородом. Во Франции эти смеси, называемые Триокс, были впер­вые использованы дайверами, которые погружались в пещеры. В наши дни этот термин уже не употребляется.

Найтрокс определяется двумя числами: первая обозначает процентное содержа­ние кислорода, второе - азота. Пример: Найтрокс 75/25 содержит 75 % кислорода и 25 % азота. Тот, кто привык работать со смесями, называет его просто NX75. Не существует Найтроксов с содер­жанием кислорода менее 21 %, так как целью является уменьшение содержания азота («плохого газа»!). Что касается NX25, то уменьшение содержания азота на 4 % не очень ощутимо и не имеет значитель­ных преимуществ. Процентные соотноше­ния стандартизированы из практических соображений, но ничто не мешает изго­товить смесь NX55 или Nx68.

Два вида Найтрокса. 1. Найтроксы для донной смеси используются в неглубоких зонах со стандартными балло­нами по 12 или 15 литров для исследова­тельских погружений или подводных работ (например, археологических). В основном применяют Nx32, 36 и 40. Во всем мире наиболее часто используется смесь NX32, которую достаточно просто получить с помо­щью мембранных станций.

2. Декомпрессионные Найтроксы исполь­зуются для оптимизации декомпрессии при глубоком погружении. Очень полез­ные при погружениях на воздухе, они становятся незаменимыми при погруже­ниях на Тримиксе. Используются Nx36, 40. 50, 75, 80 и чистый кислород (Nx100 %!). Эти смеси помещаются в дополнительные баллоны, прикрепленные к дайверу.

Преимущества Найтрокса. Увеличивая процентное содержание кисло­рода. тем самым уменьшают содержание азота, что приводит к следующим результа­там:
- При погружении на одну и ту же глубину можно дольше оставаться под водой без обязательных декомпрессионных остано­вок, а при одной и той же длительности погружения можно уменьшить длитель­ность декомпрессионных остановок.
- Небольшая экономия потребления дыха­тельной смеси (около 10 %)
- Меньшая усталость после погружения.
- Установив компьютер на более низкое содержание кислорода или используя таблицы для воздуха или для Найтрокса, можно повысить безопасность погру­жения.

При использовании Найтрокса в каче­стве декомпрессионной смеси можно сократить время остановок (по сравнению с декомпрессией на воздухе) или же, сохранив ту же самую продолжи­тельность остановок, что и при использовании воздуха, можно повысить свою безопасность.

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕБРИЗЕРОВ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА (CCR). Они могут функционировать с Найтроксом или Тримиксом (40 %, 75 %...). При использовании Найтрокса кислород и воздух/тримикс содержатся в двух отдельных баллонах. Газы смешиваются в дыха­тельном мешке. В этом и заключается основное отли­чие от аппаратов открытого цикла, работающих с постоянным процентным содержанием (например. 40 % или 75 %) и Рр02. которое варьируется на протя­жении всего погружения. В противоположность им ребризеры работают с постоянным значением Рр02, и. следовательно, процентное содержание в Найтроксе постоянно меняется во время погружения!