ТЕОРІЯ ДЕКОМПРЕСІЇ ЧАСТИНА 3 — БУЛЬБАШКОВІ ЛІЧИЛЬНИКИ

By Richard Devanney

У попередніх двох статтях, щодо теорії декомпресії  представлені і обговорювались численні процеси, які відбуваються в нашому організмі, як ми дихаємо газами під тиском, під час дайвінгу. Деякі з них є досить зрозумілі, деякі з них роблять вашому мозку боляче і ймовірно нагадують вам вашого дивного учителя фізики зі школи, який випадково плював на вас кожного разу, коли він відкривав рот. Я припускаю, що якщо ви це читаєте ви  знайшли достатньо цікавого, щоб продовжити.

Тихі бульбашки
Після роботи в шістдесяті роки Роберт Воркмен та інші  насправді думали, що  було поставлено крапку  ручкою на науці дайвінгу. Але ніколи не треба казати ніколи, особливо коли це стосується  науки і крапки ручкою.. У 1976 році д-р Меррелл Спенсер опублікував доповідь, що покладала досить значний внесок в роботи по теорії декомпресії. Особливістю доповіді було виявлення так званих тихих бульбашок в крові дайверів. Вони не були бульбашками, які викликали DCS, бульбашки були знайдені в дайверів, у яких не було  симптомів, і які мали правильне пірнання в межах часу згідно таблиць занурення. До цього, ідею безсимптомних бульбашок мали обговорювати (насправді вже в 1951 році Бейтман і Бенке) , але допускалася  тільки  теоретичному можливість їх існування.  Мейнстримні  дослідження декомпресії продовжували зосереджуватися  на взаємодії всіх інертних газів в тіла в розчиненому стані. У світлі роботи доктора Спенсера сюжет став інтенсивнішим, закис, закипів як на пательні,  і перетворився бульбашкового білого слона; час було братися до роботи..

Подальші дослідження тихих бульбашок привели до розуміння, що вони можуть бути постійно присутні у крові, навіть для людей, які ніколи не занурювались. Це обумовлено поєднанням — переважно механічного характеру — кавітації, мікро зародження та трибо зародження. Мікро зародження стосується домішок в крові, які потрапляють у кров завдяки   крові з  бульбашками, що  причепитися (зазвичай  до суглобів і кровоносних судин), так звані “газові зародки”. Це причина, чому навантаження  вважається нерозумним до і після дайвінгу. Навмисні мікроскопічні пошкодження м’язів і зв’язок формують ідеальні умови зародження мікро бульбашок. Кавітація є те, що ми бачимо в  гвинтах човнів, в тому як креветки приголомшують свою здобич і  в тому як  ви чуєте потріскування в трубах у вашій системі центрального опалення. По суті, рідини, які проходять  з перепадами тиску до низького тиску насичуються паром, який при високому тиску може вибухнути і викликати ударну хвилю. На більш проміжних тисках ви залишаєтеся з бульбашками. Кров може, за деяких обставин, мати  локалізовані продукти кавітації,  в суглобах коли кінцівки є спотворені, або коли кров качається  швидше, під час навантажень  або коли ви думаєте про ваш овердрафт. Трибо зародження є формування бульбашок між двома  поверхнями у рідині, коли раптом розвести ті поверхні. Цей рух створює негативний тиск, який може виробляти локалізоване трибо зародження. Занадто багато факторів, що ведуть до виникнення бульбашок. Найкращий  не дайверський приклад цього – коли у вас  тріщать суглоби. Люди зазвичай думають що звук розтріскування  викликаний зв’язками, але це насправді  звук ударної хвилі, що формується бульбашками  синовіальної рідини.
Тихі бульбашки в даний час вважаються абсолютно нормальним наслідком дайвінгу. Однак, дуже важко спів віднести тихі бульбашки і частоту випадків DCS. Деякі люди отримують DCS з малою кількістю або взагалі не маючи тихих бульбашок,  інші не отримати симптомів DCS, незважаючи на те, що вони мають, як вважається,  надлишок тихих бульбашок. Пам’ятайте, теоретичні М-значення це лінію через велику, нечітку сіру зону. Однак, як DCS міхурі газу в тканині або крові викликають симптоми різного ступеня тяжкості, тож спроби зменшити розмір і кількість будь-яких бульбашок очевидно буде хорошою річчю для дайвера.

 Те що ми знаємо про тихі бульбашки, і те  що вони є в  тілі зазвичай дуже добре, для фільтрації їх. Коли вони прибувають в легені, вони бувають спіймані в пастку в тонких капілярів, де вони потім дифузують назовні  через легеневу діафрагму. Однак, якщо є занадто багато тихих бульбашок потрапляє в пастку це може зменшити загальну ефективність легенів, щоб вивести газ, це може бути вузьким місцем і в результаті повільніше стає дегазація. Ще один ефект, у разі наявності тихих бульбашок в тому, що вони можуть викликати надмірну втому, викликану ініціюванням компліментної системи, яка є відповіддю імунної системи, на присутність цих “іноземних загарбників”. Цей процес ніяк не впливає на бульбашки, тому що вони інертного газу. Так, збільшення втоми після занурення може свідчити про поганий профіль занурення,  зневоднення, швидке сходження  або їх комбінацію.

Двофазові моделі
Враховуючи, що ми знаємо, що гази  вільно циркулюють навколо нашого тіла, а також розчиняються у наших тканинах під час занурення, ми також знаємо, що вони будуть піддаватися  законам фізики, як і все інше, таким як закон   Бойля. Таким чином, в деякі сучасні декомпресійні алгоритмів внесені зміни  для спроб  обчислення поведінки розчинених газів і газі у вільній фазі. Такі алгоритми відомі, як двофазові або мікробульбашкові  моделі.

Є цілий ряд різних моделей на вибір — модель перемінної проникності (VPM), градієнта, що знижується, бульбашкова модель (RGBM) та варіацій кожної на вибір. Всі вони як і раніше використовують концепції половини часу  і М значення  розчинених газів, але вони також намагаються моделювати розмір і форму бульбашок, які  піддаються різним тискам протягом занурення. Пояснити, як вони роблять це включає в себе глибокі знання бульбашкової механіки, яка є дуже орієнтована на математику, так що давайте не робити цього. А простими словами, ми знаємо, що  на бульбашку діє цілий ряд різних сил. Він має зовнішній тиск навколишнього середовища, напругу навколишніх тканини, і свою власний поверхневий натяг (відомий як тиск Лапласа ). Всі ці сили взаємодіють, таким чином, що  визначають, чи не газ буде дифузувати в міхур і зробить його більшим, чи виходить і зменшує його. Якщо міхур досягає певного розміру, вважається, що досягнуто так звані критична межа, яка потім може означати, що він може перетворитися на симптоматичний міхур.

Весь сенс цих моделей є збереження міхура нижче цього критичного розміру. Відмінності між тим, як кожна з моделей це робить  виходить за рамки цієї статті, але, наприклад, з двох найбільш популярних з них, VPN базується на роботі д-ра Девіда Йонта (Yount) і виникає з експериментів, проведених у лабораторії за допомогою гелів. RGBM є дітищем д-ра Брюса Венке(Wienke), є власністю і базується на реальних  даних з промислового комерційного дайвінгу. Моделі розчиненого газу намагаються підняти дайвера до поверхні якомога швидше, де відбудеться більша частина дегазації. Однак, це призводить до конфлікту з  тим що бульбашкові моделі намагаєтеся досягти. Після підйому  від найглибшої частини занурення, вони хочуть тримати навколишній тиск високим. Це має  такий ефект, що маючи тиску всередині бульбашки вище, ніж парціальний тиск газу  оточуючих тканинах, так що будь-якому випадку бульбашка не буде отримувати додаткових газів і  не буде великими, або може трохи фактично зменшитися. Але якщо занадто багато часу витрачається на глибокі зупинки, то повільні тканини будуть як і раніше поглинати  газ, а це означає більше часу  на зупинки на мілководді – це важливе міркування про декомпресійні занурення. Так двофазові моделі спробували поєднати ці два протилежних фактори у найкращий компроміс. Глибокі зупинки використовуються, але є короткими, таким чином, щоб мінімізувати насичення газами повільних тканин

. Темп сходження
Темп сходження  впливає на все, що я вже згадував у всіх цих статтях, М значення,  кількість перенасичення і розмір і кількість тихих бульбашок. Вони можуть відрізнятися, залежно від того, хто вас навчав зануренням. В той час як більшість рекреаційних дайверів переходять від найглибшої частина їх занурення до менш глибокої  і потім поступово і повільно в вгору до мілкої  частини їх занурення, технічні дайвери також роблять найглибшу частину їх занурення в першу чергу, але знаю, що  занадто повільний підйом  знизу до першої декомпресійної зупинки може ускладнити і розширити їх загальні декомпресійні зобов’язання. Розглянемо межу темпа рекреаційного сходження: BSAC визначає темп сходження 15 м/хв (до 6 м), SSI  9 м/хв, і PADI 18 м/хв. Ніхто, здається, не заперечує, що ідеального темпу нема, або навіть, що  єдиний темп не може бути ідеальним. Пол Берт рекомендував 3 м/хв, Халдейн рекомендував 1.5-9 м/хв, Бульман визначив: 10 м/хв. У 1958 році ВМС США розглянули темпи сходження для дайверів військово-морського флоту. Їх дайвери хотіли темпи сходження 30 м/хв, але їхнє начальство думало, що це занадто швидко для них і їх тканин, так було встановлено компроміс 18 м/хв. Ймовірно, що в PADI  такі темпи сходження прийшли звідти. Більшість інструкторів PADI радять не йти швидше, ніж дозволяють їхні комп’ютери  (9 м/хв). При декомпресійних зануреннях загальноприйнята практика, що, з нижньої частини занурення, через глибокі зупинки до  першої декомпресійної зупинки, 9 м/хв максимально (а також мінімально), а потім до мілкої зупинки на 6 м темп сходження-3 м/хв. Від 6 м до поверхні це 1 м/хв.

При рекреаційних  беззупинкових зануреннях  коли ви починаєте сходження повільно, поступово, то це насправді дуже неефективно, з точки зору насичення газами. Чому? Це все про зниження стресу так званої декомпресії, включаючи градієнт інертного газу. Якщо я сходжу, дуже повільно  пірнаю не змінюючи глибину, а також дуже повільно піднімаюся , то навколишній тиск знижується повільно. Ви не отримаєте достатнього  перенасичення, що вам потрібно в ваших швидких тканинах, так що ви в кінцевому підсумку робите велику частину вашої дегазації на поверхні після занурення. Це також означає, що повільніше тканин можуть продовжувати насичуватися  газами поки ви повільно піднімаєтесь вгору. Далеко до точки насичення, але достатньо, щоб поступово більшу частину дегазації проводити на поверхні. Численні дослідження показали це.

Якщо з іншого боку  сходження від найглибшої точки занурення до проміжної глибини, буде від 30 м до 18 м,  або навіть 9 м/хв, то буде максимізація  градієнта інертного газу і мінімізація насичення  повільних тканини  газами. Пам’ятайте, що ваша тканин будуть дегазуватися на половину з точки де ви перебували до точки де є новий навколишній тиск. Якщо навколишній тиск зменшується повільніше , то буде потребувати більше ніж 50%  відстані. Час, що я проводжу на 18 м означає, що я буду розсичуватися  газами більше ніж під час мого занурення. Потім я можу рухатися до  12 м, а потім 9 м, потім робити розширену зупинку безпеки. Це більше складне занурення  з точки зору втоми, але як ви будете почувати себе після цього, як я знаю, що я буду відчувати себе  менш втомленим, якщо я пірнаю  згідно такого  профілю, ніж якби я зробив дуже повільне сходження. Але знову ж таки це є суб’єктивним, як і думка людей, що наполягають на тому, що вони відчувають себе менш втомленими після пірнання на  найтроксі.

Резюме
Оригінальною метою цих статей було забезпечити огляд теорії декомпресії, як ми в даний час розуміємо це а потім намітити те, що ми не розуміємо. Знадобилося багато часу для покриття навіть основи того, що ми розуміємо. Те, що ми не розуміємо, неважко пояснити… Більшість з них. Відсіки тканини  та М значення  є намаганням математичним способом  імітувати біологічні процеси. Людське тіло є занадто складне для того, щоб моделювати точно. Відсіки тканини  та М значення  є обґрунтованим припущенням, не більше. Мільйони людей занурюються кожен рік без пригод, тому воно, здається, працює в деякому роді, але ми не знаємо, що дійсно має рацію, серед них, а що ні, як це дуже важко виконати дослідження дайверів, які дають суб’єктивні відповіді на питання про менш ніж саме  контрольовані профілі занурення. Контрольованих досліджень з великими групами дайверів типу, які можуть виробляти статистично релевантні результати просто не відбудеться. Крім того, є мала частина дайверів, що потрапляють до барокамери для лікування DCS навіть  залишаючись в межах накладених їх комп’ютером обмежень, так насправді досить складно сказати, що це було навіть безумовно DCS! В одному дослідженні є заяви, що вам потрібно сповільнити ваш темп сходження в  останні 10 м – найбільшої зміна відносного тиску, тоді як  інші будуть виходити казати, що 9 м/хв аж до поверхні є більш ефективним,  з тих пір, як ви зробили  належну зупинку безпеки  Потім додати повторні занурення і занурення на  газових міксах!

Алгоритм роботи Альберта Бульмана  живе у  більшості комп’ютерних алгоритмів занурення. Халдейн використовував 5 відсіків тканин у таблицях Королівських ВМС 1908, Бульман використовує 16 в його останньому  ZHL16c алгоритмі. Якщо ви занурюєтеся  на трайміксі, то є 32 відсіків; 16 для N2 і 16 для гелію. Так під час глибоких занурень на трайміксі є потенційно 32 різні відсіки тканин, що насичуються газами з різною швидкістю, потім розсичуються газами з різною швидкістю, і кожен з них має свої власні M-значення, які будуть змінюватися в залежності від глибини. За використанням VPM або RGBM потім на додаток до цих 32 відсіків є бульбашки є, за зразком з точки зору розміру й кількості у всіх точках занурення. Досить складне лайно щоб скласти в одне ціле.

Той факт, що у нас є різні комп’ютерні алгоритми, таблиці занурення  і темпи сходження  просто говорить про те, як  все є невизначене при наших спробах удосконалити моделі біологічного комплексу. Я навіть не торкнувся траймікс дайвінгу, градієнт фактора, ефектів з використанням гіпероксичних сумішей для прискорення вашого декомпресії, або ребризерного дайвінгу! Існує пекло набагато більше, щоб знати, і в той час як прогрес, досягнутий у 70-х і 80-х, це був через необхідність зрозуміти ефекти насичення в дайвінгу в нафтовій і газовій промисловості. У них було багато грошей, щоб кинути на проблему. На жаль все, що зазвичай робили сатураційні дайвери тепер може бути зроблено шляхом використання ROV, і в результаті декомпресійні дослідження зовсім сповільнилися  з тих пір.

Значна частина того, від чого ми продовжуємо вчитися про декомпресію є результатом діяльності технічних дайверів, які роблять декомпресійні пірнання з лікарями і дослідниками декомпресії, які стежать за їх профілями занурення. Я підозрюю, що на той час як  ми буде дійсно розуміти, що відбувається з нами при зануренні, ми будемо пірнати таким чином, що означає, що нам не потрібно  буде більше враховувати інертні гази в нашому тілі. Ми будемо ймовірно дізнаємся, як дихати тих водною рідиною, яка є перенасиченою киснем безпосередньо в наших легенях, шо було продемонстровано  щуром у фільмі Джеймса Кемерона «Прірва»!

По-моєму велика користь від  технічного дайвінгу — це завжди можливість дізнатися більше, більше практикуватися і кинути виклик собі. Мені подобається слухання, читання і обговорювання нових ідей, завдяки ми  можемо занурюватися більш безпечно, і з нетерпінням чекаю бачу і відчуваю триваючу еволюцію нашого захоплюючого виду спорту.


Про автора

Річард Devanney є інструктором мульти агентств. Зараз  він живе і працює в Рейк’явіку, Ісландія, на повному робочому дні інструктора. Раніше він керував Big Blue Tech, успішним та добре шанованим TDI технічною школою підводного плавання в Таїланді. Після 4 років в Таїланді він залишив продовження  своїх власних амбіцій у технічному дайвінгу і знову надягнув сухий костюм.
Він запускає власну  інформаційну сторінку  у фейсбуці під назвою zenith diving  . Ви можете зв’язатися з ним в rdevanney@gmail.com або rich@zenithdiving.com

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *