Гелиевые смеси для дайвинга

Еще 10 лет назад этот термин олицетво­рял мечту глубоководных дайверов на воздухе. В морских погружениях уже использовался чистый кислород для декомпрессионных остановок, но дайве­ров, погружавшихся в море на Тримиксе, практически не было. Лишь некоторые исследователи пещер, среди которых был и Паскаль Бернабе, использовали эту смесь в отдельных случаях при погру­жениях в надголовные среды.

Сегодня Тримикс признан и достаточно широко распространен. Все чаще глубо­ководные дайверы отказываются от использования ненадежного воздуха и переходят на изготовление смесей на основе гелия.

Тримикс-это смесь из трех газов кисло­рода и двух разбавителей: азота и гелия. Всегда используются одни и те же газы, но в различной пропорции. Как уже говори­лось, две основные опасности на глубине - наркоз и увеличение плот­ности газа; сюда же следует добавить декомпрессию и холод.

Изменяя процентное соотношение каждого газа в смеси, можно получить Тримикс, идеально адаптированный для конкретного погружения. Необходимо четко усвоить, что речь идет о тщательно спланированных погружениях, и что импровизации здесь не место.

Гелий - «ядро» Тримикса. Этот газ вдыхают все, так как в очень небольшом количестве он присутствует в земной атмосфере (5,3 см3 на 1 м3 воздуха, то есть 0.000524 %). Он содержится в природном газе, добываемом в США (Техас), Польше, Алжире и России, Гелий экстрагированный из смеси путем сжиже­ния (охлаждения). - это достаточно редкий, а, следовательно, дорогостоящий газ.

Его используют в различных областях:
- Для создания газа наддува в области космических исследований; Для создания инертной атмосферы во время сварки некоторых металлов и контроля сварки;
- Жидкий гелий применяется в криогенной технике (хладагент);
- В качестве теплопроводного агента для ядерных реакторов;
- Для надувания праздничных шаров и метеорологических зондов;
- В составе дыхательных смесей для глубоководных погружений.

С другой стороны, у гелия есть и свои недостатки:
- Высокая стоимость. Во время глубоко­водных погружений с оборудованием открытого цикла (большие потери газа при выдохе) стоимость погружения сильно возрастает из-за высокого процентного содержания гелия.
- Охлаждающие свойства. При атмосфер­ном давлении гелий, по сравнению с воздухом, вызывает меньшие конвекцион­ные потери тепла при дыхании. Действительно, его удельная теплоемкость в пять раз выше теплоемкости азота, а плотность - в семь раз ниже. Теплопроводность гелия ниже тепло­проводности воздуха или азота. Однако с увеличением давления плот­ность возрастает, и теплопроводность тоже. Возрастают конвекционные тепловые потери. Констатировано, что при очень глубоком погружении вдали от берега «у подводника, погружаю­щегося с гелиево-кислородной смесью под давлением 31 атмосфер (300 м), конвекционная теплоотдача через поверхность кожи и за счет дыхания увеличивается, соответственно, в четыре и в восемь раз». В спортивном дайвинге (0-120 м) это не играет важной роли. Однако теплопроводность гелия значительнее, чем теплопроводность воздуха или аргона. Это хороший прово­дник тепла. Он увеличивает потери тепла путем теплообмена между стенками дыха­тельных путей и вдыхаемой газовой смесью, а также на уровне кожного покрова.

Этот газ чрезвычайно легок, очень летуч, не имеет цвета и запаха, не воспламеня­ется, абсолютно инертен и прост в использовании. При погружениях он предоставляет следующие преимущества: не вызывает наркотического эффекта, обеспечивает комфорт при дыхании и более удобен для декомпрессии, чем азот.

Теплопроводность воздуха в два раза выше, чем у аргона. Аргон, чьи изоляци­онные свойства хорошо известны, изоли­рует на so % эффективнее, чем воздух. Он используется для изготовления двой­ных стекол. Технические дайверы исполь­зуют 2-литровый баллон с аргоном, подвешивая его со стороны спарки или ребризера и соединяя его шлангом сред­него давления (СД) с инфлятором для поддува сухого гидрокостюма. При отсут­ствии аргона используется воздух (хоро­ший изолятор) или Найтрокс ниже 40 %. В дайвинге не стоит поддувать Тримиксом сухой костюм! Короче говоря, чем больше гелия в Тримиксе, тем сильнее замерзаешь.

Декомпрессия на гелии отличается от декомпрессии на воздухе. Гелий очень летуч и слаборастворим. Согласно закону Грэхема - чем меньше молеку­лярная масса, тем быстрее происходит диффузия. Диффузия гелия происходит в 2,65 раза быстрее, чем диффузия азота, следовательно, ткани насыща­ются гелием в 2,65 раза быстрее и так же быстро освобождаются от него. Газ с высокой диффузионной способно­стью быстро проникает в ткани и выво­дится из них. При всплытии сначала выводится гелий, а затем азот.

Он изменяет звук голоса: эффект «Дональда Дака» - голос становится гнусавым из-за распространения звука в среде, менее плотной, чем воздух: скорость звука составляет 965 м/с вместо 331 м/с в воздухе. Частота вибраций голосовых связок не зависит от окружающего газа, меняется только скорость звука. Если бы использовался более плотный газ, голос стал бы более низким. Этот эффект можно наблюдать в барокамерах, или когда дайверы с ребризерами замкнутого цикла начи­нают говорить в загубник.

Изобарическая контрдиффузия. При постоянном давлении два газа, напри­мер, гелий и азот, могут циркулировать в тканях в противоположном направле­нии и образовывать пузырьки.

Возможность приступа НСВД: то есть нарушений, вызванных высоким давле­нием, В 6о-х годах во время погружений компании СОМЕХ (Naquel, Fructus & Brauer) на 300-365 м были описаны некоторые физиологические нарушения, отличавшиеся от азотного опьянения: тошнота, рвота, сонливость, дрожь. Это явление обозначается сокращением НСВД: Нервный (поскольку речь идет о повышенной возбудимости нервных окончаний) Синдром (то есть совокуп­ность специфических симптомов) Высоких Давлений (поскольку этот фено­мен связан с большими глубинами и с высокой скоростью компрессии).

Данный абзац, посвященный НСВД. имеет в основном познавательный интерес. Немногим из технических дайверов при­дется столкнуться с НСВД. Действительно, даже если в литературе и утверждается, что этот синдром может проявляться, начиная с глубины 120 м. на практике случаи НСВД на такой глубине не наблюдались, несмотря на большое количество погружений, совер­шаемых на эту глубину.

С некоторой неуверенностью Нуно Гомес предполагает, что ощущал этот синдром во время своего 5-минутного погружения на Тримиксе на глубину 150 м (Бушмангат, Южная Африка).

Компания Соmех наблюдала в течение 2 часов за группой своих дайверов, погру­жавшихся с Гелиоксом на глубину 180 м за 15 минут. На этой глубине симптомы проявляются достаточно часто при использовании Гелиокса, реже - при использовании Тримикса/

Ныне покойный Шек Эксли (Sheck Exley) первым четко описал и обнародовал свои ощущения при этом синдроме после быстрого погружения на глубину 260 м за 13 минут (Бушмангат, Южная Африка). Это было уже четвертое погру­жение Шека Эксли глубже 200 м, и он до сих пор ни разу не ощущал НСВД. Возможно, причина заключается в том, что предыдущие погружения были не столь быстрыми (2/, минуты для погру­жения на 2/(0 м и 260 м в Рио Манте вместо 13 минут в Бушмангате, то есть в два раза медленнее.