Насыщение тканей газами
При погружении (увеличении давления) парциальное давление газов в дыхательном тракте — выше чем в тканях. Таким образом газы насыщают кровь, а через кровоток насыщаются все ткани организма. Скорость насыщения различна для разных тканей и характеризуется «периодом полунасыщения», т.е. временем, в течение которого при постоянном давлении газа разница парциальных давлений газа и тканей уменьшается вдвое. Обратный процесс называют «рассыщением», он происходит при всплытии (уменьшении давления). В этом случае парциальное давление газов в тканях выше, чем давление в газа в легких, идет обратный процесс — газ из крови выделяется в легких, кровь с уже меньшим парциальным давлением циркулирует по организму, из тканей газы переходят в кровь и снова по кругу. Газ всегда движется от большего парциального давления к меньшему.
Принципиально важно, что разные газы имеют разную скорость насыщения/рассыщения, обусловленную их физическими свойствами. Растворимость газов в жидкостях тем больше, чем выше давление. В случае, если количество растворенного газа больше предела растворимости при данном давлении — происходит выделение газа, в том числе концентрация в виде пузырьков
Мы это наблюдаем каждый раз, как вскрываем бутылку газированной воды. Так как скорость выведения газа (рассыщения тканей) ограничена физическими законами и газовым обменом через кровь, слишком быстрое падение давления (быстрое всплытие) может привести к образованию пузырьков газа непосредственно в тканях, сосудах и полостях организма, нарушая его работу вплоть до летального исхода. Если давление падает медленно, то организм успевает вывести «лишний» газ за счет разницы парциальных давлений
В случае, если количество растворенного газа больше предела растворимости при данном давлении — происходит выделение газа, в том числе концентрация в виде пузырьков. Мы это наблюдаем каждый раз, как вскрываем бутылку газированной воды. Так как скорость выведения газа (рассыщения тканей) ограничена физическими законами и газовым обменом через кровь, слишком быстрое падение давления (быстрое всплытие) может привести к образованию пузырьков газа непосредственно в тканях, сосудах и полостях организма, нарушая его работу вплоть до летального исхода. Если давление падает медленно, то организм успевает вывести «лишний» газ за счет разницы парциальных давлений
Растворимость газов в жидкостях тем больше, чем выше давление. В случае, если количество растворенного газа больше предела растворимости при данном давлении — происходит выделение газа, в том числе концентрация в виде пузырьков. Мы это наблюдаем каждый раз, как вскрываем бутылку газированной воды. Так как скорость выведения газа (рассыщения тканей) ограничена физическими законами и газовым обменом через кровь, слишком быстрое падение давления (быстрое всплытие) может привести к образованию пузырьков газа непосредственно в тканях, сосудах и полостях организма, нарушая его работу вплоть до летального исхода. Если давление падает медленно, то организм успевает вывести «лишний» газ за счет разницы парциальных давлений.
Для расчетов этих процессов используются математические модели тканей организма, наиболее популярной является модель Альберта Бюльмана, которая учитывает 16 видов тканей (компартментов) со временем полунасыщения/полурассыщения от 4 до 635 минут.
Наибольшую опасность представляет инертный газ, имеющий максимально большое абсолютное давление, чаще всего это — азот, который составляет основу воздуха и не участвует в метаболизме. По этой причине основные расчеты в массовом дайвинге проводятся по азоту, т.к. воздействие кислорода в плане насыщения на порядки меньше, при этом оперируют понятием «азотная нагрузка», т.е. остаточное количество растворенного в тканях азота.
Таким образом, насыщение тканей зависит от состава газовой смеси, давления и продолжительности его воздействия. Для начальных уровней дайвинга практикуются ограничения по глубине, продолжительности погружения и минимальному времени между погружениями, заведомо не допускающие ни при каких условиях насыщения тканей до опасных уровней, т.е. бездекомпрессионные погружения, и даже в этом случае принято выполнять «остановки безопасности» .
«Продвинутые» дайверы используют дайв-компьютеры, которые динамически рассчитывают насыщение по моделям в зависимости от газа и давления, в том числе рассчитывают «компрессионный потолок» — глубину, всплытие выше которой потенциально опасно исходя из текущего насыщения. При сложных погружениях компьютеры дублируются, не говоря уже о том, что одиночные погружения как правило не практикуются.
Как работает регулятор акваланга?
Первый вопрос, который приходит на ум, это как регулятор подводного плавания ? Регулятор акваланга, как следует из названия, используется для «расслабления» сжатого воздуха, содержащегося в баллоне с аквалангом.
Механизм регулятора делится на две ступени:
- Le первая ступень регулятора (который прикрепляется к водолазному блоку) расслабляет воздух высокого давления (HP), чтобы довести его до промежуточного давления (PI) порядка 8–10 бар (с максимальным значением от 5 до 14 бар) выше давления окружающей среды.
- Le вторая ступень регулятора (который находится на конце шланга и где мундштук, которым вы дышите) снова расширяет воздух от промежуточного давления (IP), чтобы довести его до давления окружающей среды.
Основной интерес водолазного регулятора следовательно, подача воздуха:
- по простому запросу дайвера (= вдохновение)
- при атмосферном давлении, независимо от глубины, положения водолаза и условий использования.
Тогда можно увидеть, что есть два типа выходного давления на акваланг регулятор которые :
- среднее давление, которое касается 2-й ступени, прямой системы и осьминога.
- высокое давление для манометра.
Как работает хука-система
Проще говоря, шланг соединяет источник воздуха и регулятор, который обеспечивает дайвера воздухом. Некоторые системы имеют по одному воздушному шлангу, который часто называют даунлайн (down-line), идущему от источника воздуха к регулятору, для каждого дайвера. Другие системы имеют один даунлайн, к которому подключен воздушный шланг и регулятор для каждого дайвера. Эта система дает каждому дайверу немного больше свободы и снижает риск спутывания даунлайнов.
Дайвер использует стандартную маску и ласты. Хука-дайверы не надевают компенсатор плавучести (BCD), вместо этого они надевают ремень. Основной целью ремня является обеспечение точки крепления для даунлайна. Если даунлайн за что-то зацепится, то он дернет за ремень, а не за регулятор, который мог бы при этом выпасть изо рта. Дайвер также одевает грузовой пояс. Наиболее распространенный дизайн предусматривает съемные весовые карманы. Дайверы нагружаются для поддержания нейтральной плавучести. Так как на них нет баллона с воздухом, который изменяет плавучесть, когда они дольше они остаются под водой, то их плавучесть не меняется в течение дайва.
Обычно дайвер использует для дыхания стандартный двухступенчатый регулятор. Существуют системы, предназначенные для 1-4 дайверов.
Персональные хука-системы
Хука-системы имеют огромную гибкость за пределами курортной зоны для дайвинга. Наиболее распространенные конфигурации позволяют максимум 4 дайверам спуститься на 18 метров / 60 футов. Что эквивалентно новичкам аквалангистам (Open Water Diver). Некоторые системы могут позволять двум дайверам опускаться до 30 метров / 100 футов (глубина продвинутых дайверов). Первоначальная стоимость хука-системы для одного дайвера примерно такая же, как первоначальный набор SCUBA-дайвера. Тем не менее, хука-система для двух или даже четырех дайверов незначительно больше. Это делает их менее дорогими, чем несколько комплектов. Операционные расходы также низкие, на галлоне бензина большинство компрессоров может работать в течение пяти часов при подаче воздуха для четырех дайверов.
Одноступенчатые модели
Их использовали еще Кусто на своих первых аквалангах, когда осуществляли погружения. Редуктор внутри одноступенчатого регулятора постепенно снижает фактическое давление, пока оно не достигнет величин как у окружающей среды, из-за чего функциональность дыхания каждый раз меняется, завися от фактического положения тела аквалангиста в воде. Вторым недостатком данной модели считается неоднородность характеристик в общем диапазоне давлений внутри баллона. Сама модель – единый механизм, состоящий из небольшого редуктора, который собственно понижает давление, также двух шлангов, они подводят газ к подводнику для дыхания, также отводят ненужные продукты выдоха назад, к месту, где крепится редуктор. Недостаток системы – большая работа, осуществляемая аквалангистом при дыхании, когда он двигается «лицом вниз», также «вниз головой» из-за положения редуктора выше его легких. Это создает неудобный перепад давления. Если же положение будет «на спине», тогда регулятор обеспечивает свободную подачу. Вот почему у современных моделей разнесены ступени.
Двухступенчатые модели
Базовый вариант:
- редуктор – это 1 ступень;
- легочный автомат – это 2 ступень.
Осуществлять с ним погружения можно, только опасно, ведь контроля за происходящим расходом воздуха абсолютно нет, наряду с резервным источником для дыхания. Поэтому кроме базовых механизмов регулятор имеет:
- манометр – контролирует расход внутренней газовой смеси (кислорода), зачастую кроме манометра там имеется компас и глубинометр;
- октопус – специальный легочный автомат (сама 2 ступень), позволяет помочь напарнику (если возник форс-мажор и тот остался вдруг без воздуха), при необходимости заменить сломавшийся легочный автомат. Внешне октопус желтого цвета одинаковый со шлангом, встречаются модели других оттенков.
Технические дайверы убирают октопусы, для них дополнительное оборудование излишне. Если регулятор вдруг откажет, его несложно заменить. На спарку чаще берут 1 манометр. Как работает – у регулятора имеются 2 части, среди них редуктор и специальный легочный аппарат. Сначала воздух под специальным давлением двигается с баллона дальше в редуктор. Тот снижает начальное давление. Дальше воздух достигает легочного аппарата (загубник его аквалангист держит губами). Он также снижает давление до величин окружающей среди. Вот как обеспечивается комфортное дыхание вне зависимости от принимаемого положения тела.
Виды регуляторов:
- согласно рабочему механизму – это мембранные или поршневые модели;
- по клапану – бывают несбалансированные, сбалансированные, реже встречаются сверхсбалансированные разновидности;
- защита от воздействий внешней среды – бывают негерметичные, герметичные (имеют сухую камеру, другие модели – камера заполнена изнутри силиконовым маслом).
Выбор регулятора нарду с другими частями оборудования лучше доверить профессионалам, особенно если сам дайвер новичок. Нельзя ориентироваться только по разнице в стоимости или размерам механизмов. Важнее их функциональное назначение и технические свойства.
Заметили ошибку или неактуальную информацию? Пожалуйста, сообщите нам об этом
Особый случай: регулятор Nitrox
Термин «Nitrox» происходит от сокращения NITRogen (азот на английском языке) и OXygen. Таким образом, когда вы погружаетесь с найтроксом, он обогащается кислородом (O2) и, следовательно, обедняется азотом (N2). Чтобы отличить баллоны с найтроксом, мы используем упоминание «Обогащенный воздух найтрокс».
Преимущество погружения с азотом двоякое:
- повысить безопасность погружений за счет снижения риска несчастных случаев с десатурацией;
- снизить утомляемость в конце погружения, в основном за счет устранения избыточного азота.
Если вы хотите совершать погружения на найтроксе, покупка найтрокс регулятор выполнение этой функции имеет важное значение. Регуляторы Nitrox подходят для использования смесей с избыточным содержанием кислорода и изготовлены таким образом, чтобы гарантировать максимальную безопасность. Регуляторы Nitrox легко узнать по их зеленому цвету
Как правило, оборудование «Nitrox» отличается от других использованием зеленого цвета
Регуляторы Nitrox легко узнать по их зеленому цвету. Как правило, оборудование «Nitrox» отличается от других использованием зеленого цвета.
Для воздушных смесей с содержанием кислорода более 40 % специальные регуляторы oxyclean.
Заключение
Начинающим ныряльщикам можно приобретать простые регуляторы. Необязательно покупать известный бренд. Вся продукция проходит обязательную сертификацию. В обыкновенных условиях эксплуатации все они надежно работают.
Размер и вес должны быть небольшими. Новичкам отлично подойдет облегченная модель. Самым лучшим материалом считается титан, однако изделия из него имеют высокую цену. Приспособление должно иметь компактный размер. Многие продавцы предлагают универсальные регуляторы, но новичку это не нужно. Оценить такую вещь сможет только профессиональный аквалангист.
Важное место в водолазном снаряжении занимает загубник. От качества этой детали напрямую зависит комфорт и удобство ныряльщика, поэтому нужно покупать регулятор, у которого загубник сам расправляется по форме ротовой полости. В противном случае, некоторые начинающие аквалангисты вырабатывают вредную привычку: они все время придерживают приспособление рукой, поскольку оно может выпасть изо рта
В противном случае, некоторые начинающие аквалангисты вырабатывают вредную привычку: они все время придерживают приспособление рукой, поскольку оно может выпасть изо рта.
