Чем дышат дайверы?(не получилось коротко, т.к. очень интересные нюансы и комментарии профессионального военного водолаза!)В самом начале, когда зарождалось водолазное дело как таковое, водолазы использовали воздух и только воздух. Под воду он доставлялся ручной помпой. Максимум того, что можно было создать мускульной энергией - до 10 атмосфер. Отсюда и максимальная глубина использования ВЕНТИЛИРУЕМОГО снаряжения - 80 метров.
Вентилируемое потому, что воздух в шлем поступал постоянно. Водолаз головой постоянно нажимал клапан, стравливая излишки воздуха.
Особенности - углекислый газ скапливался в ногах костюма. Впитываясь через кожные покровы, при постоянной профессиональной работе он вызывал болезни печени.
Следующий шаг в развитии водолазного дела - изобретение аппарата с замкнутой системой дыхания. Толчок к внедрению подобных аппаратов дала Первая Мировая война. Выдыхаемый воздух проходил через химический вкладыш, где поглощался углекислый газ и воздух обогащался кислородом. Аппарат активно использовался всеми странами - участницами войны для спасения подводников и работы диверсантов, так как при работе не выделял в воду пузырьков. Органический недостаток подобной схемы дыхания под водой - несколько агрессивная химически вдыхаемая смесь.
При разгерметизации аппарата пловец в лучшем случае получает химический ожег лёгких.... В худшем - мучительная смерть. Состав смеси вдыхаемых газов все производители всех стран старались максимально приблизить к воздуху. Далее - революция в водолазном деле.
Изобретение АКВАЛАНГА. Автономный аппарат с открытой схемой дыхания. Сжатый воздух в баллонах.... Отработанный воздух выдыхается в воду. Действие азота на организм водолаза начинается примерно с 40 метров. Этот рубеж сильно зависит от тренированности пловца и его предрасположенности к азотному наркозу.
Главный недостаток этой схемы дыхания проявляется в холодной воде. Воздух проходя понижающий редуктор сильно остывает, что в холодной воде приводит к обмерзанию и отказу оборудования. И только после массового распространения акваланга, как способа достижения глубин порядка 40 метров были предприняты серьёзные попытки оптимизировать вдыхаемую смесь, для достижения больших глубин и сокращения времени декомпрессии. Развитие и применение газовых смесей пошло двумя путями....
Тут необходимо сделать лирическое отступление.....
В России все ныряльщики делятся на две почти противоборствующие группировки - ВОДОЛАЗЫ и ДАЙВЕРЫ. Группировки постоянно пикируют друг на друга и всячески подначивают....
Суть в том, что ВОДОЛАЗЫ - профессионалы, работающие под водой постоянно. ДАЙВЕРЫ - это любители, спускающиеся по случаю, в отпуске или на выходные. Отсюда и разный подход к глубоководным спускам. Эти тенденции в целом проецируются и на весь остальной водолазный мир.
ДАЙВЕРЫ чаще используют кислородные смеси. Это жизненно важно для них - существенно короче период декомпрессии. Максимальная глубина погружения на этих смесях около 200 метров. Глубина ограничена физической выносливостью, обьёмом взятой с собой смеси, опытом и тренированностью дайвера. Мучительно долгая декомпрессия гораздо опаснее самого погружения... Ошибка в расчётах декомпрессии, минутная потеря сознания или гипотермия могут стоить здоровья или даже жизни.
ВОДОЛАЗЫ на нынешний момент развития водолазного дела используют гелиевые смеси, причём только в шланговом варианте оборудования. Их использование обусловлено применением в водолазном деле ВОДОЛАЗНЫХ КОМПЛЕКСОВ.
Водолаз ещё на поверхности помещается в барокамеру. Там есть все условия для длительного существования. Кровать, туалет. Туда же через шлюз подаётся горячая еда, вода. При подходе к месту работы оператор постепенно повышает в барокамере давление и меняет состав газовой смеси. Непосредственно над местом работы водолазы (их обычно четверо - два работающих, один страхующий и один запасной..) одеваются и переходят через шлюз в водолазный колокол, где такое же давление как в барокамере и на грунте, в месте предстоящей работы. Колокол спускают на грунт, обеспечивающий уравнивает давление, открывает люк и работающие водолазы на шлангах выходят в воду...
Потом всё в обратном порядке. Водолазы входят в водолазный колокол, закрывают люк и с этим же давлением поднимаются к барокамере на корабле. Пристыковавшись к барокамере они переходят в неё, раздеваются, принимают пищу, отдыхают. Оператор строго по режиму снижает давление и меняет газовую смесь в барокамере...
Этот метод спусков называется ДЛИТЕЛЬНОЕ ПОГРУЖЕНИЕ или сокращённо просто ДП. Этот способ очень сложен и очень дорог. Требует безукоризненного здоровья от водолаза и сложной, безумно дорогой техники.. Но позволяет длительное время (недели....) работать на глубинах порядка 450 метров. Именно таким способом проводились ВСЕ погружения водолазов на АПРК ,,Курск,,..................
Но вернемся к аквалангистам. Сейчас аквалангисты-подводники используют специальные газовые смеси с варьирующимся процентным содержанием нужного для дыхания кислорода. Самая распространенная смесь — это обыкновенный воздух, сжатый и очищенный от пыли, влаги и вредных примесей специальными фильтрами. В такой простой и дешевой смеси содержится в среднем 79% азота и 21% кислорода. К сожалению, азот достаточно быстро накапливается в крови и тканях организма и при превышении критической концентрации может приводить к декомпрессионной болезни во время всплытия.
Кроме того, азот при больших давлениях вызывает наркотический эффект: растворяясь в нервных тканях, он блокирует прохождение нервных импульсов. Если увеличить количество кислорода (более 21%) и уменьшить количество азота, получится обогащенный воздух. Он позволяет дольше находиться под водой без риска получить декомпрессионную болезнь. Однако кислород при повышенном давлении ядовит, поэтому чем больше его концентрация, тем меньше безопасная глубина погружения и короче время. При дыхании чистым кислородом погружение ниже 6 метров уже опасно.
-------------------
Теперь немного о АЗОТНОМ НАРКОЗЕ.
Проявляется это явление при использовании оборудования с открытой схемой дыхания (акваланг) на глубинах около 40 метров. По сути, это отравление организма ныряльщика азотом.
Обусловлено это явление эффектом ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ. Любое давление воздуха - это СУММА ДАВЛЕНИЙ ГАЗОВ, ЕГО СОСТАВЛЯЮЩИХ. Очень важно это понять! Каждый газ имеет свой атомарный вес, отюда и свою собственную плотность.
Сжатые в баллоне газы перераспределяют свои обьёмные доли. Водород к примеру сжимается больше всех газов, так как он самый лёгкий из них. Азот, как самый тяжелый, соответственно сжимается гораздо меньше. Пропорции газов в баллоне аквалангиста не соответствуют пропорциям газов в атмосфере, которой мы дышим на земле......
Кровь водолаза - это такой же замкнутый обьём, как и баллон со сжатым воздухом. Как только глубина погружения достигает величин, близких к 40 метрам, обьёмная доля азота в крови ныряльщика начинает превалировать, так как на водолаза уже давят 4 атмосферы....
Это то и есть АЗОТНЫЙ НАРКОЗ. Проявляется он как ни странно в полной эйфории, в которую впадает человек. Мир кажется добрым и тёплым, все опасности отходят на третий план, водолаз может снять маску и дышать водой, так как он ощущает себя рыбой....
Медицина конечно всё расставляет на свои места и выглядят симптомы наркоза уже ближе к реальности - тяжелое учащённое дыхание, тунельное зрение, повышенный пульс...
Лечится подьёмом на поверхность по режиму декомпрессии. Как ни странно, но для организма сам азотный наркоз последствий не имеет. Наверное.....
----------------
Пробовали заменять азот гелием — в так называемых геликсных смесях. Но на достаточно больших глубинах они оказывают возбуждающее действие.
В поисках оптимального варианта стали смешивать гелий, азот и кислород — получили так называемые тримиксные смеси. При соответствующем подборе компонентов для заданного диапазона глубины возбуждающее действие гелия компенсируется тормозящим действием азота, а кислорода добавляется столько, чтобы его хватало для дыхания, но концентрация не была ядовитой. На таких смесях плавают и на самых больших глубинах. Эту смесь используют и при спасении из подводных лодок на глубине до 500 метров. У геликсных и тримиксных смесей есть общий недостаток: они дороги.
Еще один класс — обедненный воздух, в нем концентрация кислорода менее 21%, то есть меньше, чем в воздухе, которым мы обычно дышим. На такой смеси сложнее получить кислородное отравление, но удлиняется процесс всплытия. И хотя азотный наркоз «лучше» кислородного отравления, сейчас эти смеси обычно не используются.
Широко известный дайверам нитрокс — это не название, а общее обозначение дыхательных смесей с измененным процентным соотношением кислорода и азота: так называют и обедненный, и обогащенный, и обычный воздух. Все дыхательные смеси «высушивают» перед закачкой в баллоны, и это приводит к легкому обезвоживанию организма во время подводного путешествия. Таким образом, возвращаясь из глубин гидрокосмоса, необходимо пополнять организм водой.