Дыхательный аппарат

В атмосфере, которая может иметь дефицит кислорода или токсична, запас воздуха можно носить на спине.

Дыхательный аппарат или дыхательный комплект — это оборудование, которое позволяет человеку дышать в агрессивной среде, где в противном случае дыхание было бы невозможно, затруднено, вредно или опасно, или помогает человеку дышать. Респиратор также , аппарат искусственной вентиляции легких или реаниматолог можно считать дыхательным аппаратом. Оборудование, которое подает или перерабатывает дыхательный газ, отличный от окружающего воздуха, в пространстве, используемом несколькими людьми, обычно называется частью системы жизнеобеспечения , а система жизнеобеспечения для одного человека может включать дыхательный аппарат, когда дыхательный газ поставляется конкретно пользователю, а не корпусу, в котором находится пользователь.

Дыхательные аппараты можно классифицировать по типам несколькими способами:

• через источник газа для дыхания: автономный источник газа, газ с дистанционной подачей или очищенный окружающий воздух,
• по среде: подводная/гипербарическая, земная/нормобарическая или высокогорная/гипобарическая,
• по типу дыхательного контура: открытый, полузакрытый или закрытый контур,
• по типу газоснабжения: постоянный расход, подача по требованию или дополнительная,
• за счет дыхательной движущей силы: дыхательного усилия пользователя или механической работы от внешнего источника,
• по режиму рабочего давления: при атмосферном давлении или изолированно от атмосферного давления,
• по газовой смеси: воздух, воздух, обогащенный кислородом, чистый кислород или смеси газов,
• по назначению: подводно-водолазные, альпинистские, авиационные, промышленные, аварийно-спасательные, медицинские.

Дыхательный интерфейс пользователя — это система доставки, с помощью которой дыхательный аппарат направляет поток дыхательного газа к пользователю и от него. Обычно используется маска, капюшон или шлем той или иной формы, но для некоторых медицинских вмешательств может потребоваться инвазивный метод.

Любая данная единица является членом нескольких типов. Хорошо известный набор для подводного плавания представляет собой автономный комплект с открытым контуром, подаваемый по требованию, хранящий воздух под высоким давлением, окружающее давление, типа подводного дайвинга, подаваемый через загубник с фиксацией.

Определение и сфера применения

Семантически термин « дыхательный аппарат» подразумевает любой набор оборудования и материалов, специально предназначенных для обеспечения или облегчения дыхания, который может включать в себя как простое оборудование, такое как трубка или искусственные дыхательные пути , так и такое сложное, как наркозный аппарат или скафандр . Фактическое использование варьируется, и дыхательный аппарат, дыхательный комплект, аппарат искусственной вентиляции легких и респиратор имеют схожие и частично совпадающие значения, которые различаются в зависимости от выбранных источников. Дыхательный комплект , по-видимому, является вторичным синонимом дыхательного аппарата, поскольку все поисковые запросы в Интернете перенаправляются на дыхательный аппарат. Согласно Merriam-Webster , аппарат ИВЛ может быть медицинским устройством для искусственного дыхания или оборудованием для циркуляции свежего воздуха в помещении, тогда как респиратор обычно представляет собой маску, которую надевают для защиты пользователя от твердых частиц, содержащихся в воздухе, но может также означают устройство для обеспечения искусственного дыхания. Использование фильтрующей маски относится к началу 19 века, а понятие искусственного дыхания - ко второй половине 19 века, поэтому оба они хорошо известны.

Великобритании Управление здравоохранения и безопасности (HSE) проводит различие между респираторами и дыхательными аппаратами. Респираторы описываются как фильтрующие устройства , которые могут быть с приводом от двигателя для пропускания окружающего воздуха через фильтр или без питания, полагаясь на дыхание пользователя для всасывания окружающего воздуха через фильтр. Отличительными особенностями респиратора в этом контексте, по-видимому, является то, что воздух существенно не сжимается ни на каком этапе, фильтруется и находится под давлением, близким к атмосферному. Согласно определению HSE дыхательных аппаратов, они используют подачу газа, пригодного для дыхания, из независимого источника, такого как воздушные компрессоры или баллоны со сжатым газом. В этом случае подразумевается сжатие подаваемого газа на каком-то этапе. И респираторы, и дыхательные аппараты классифицируются как средства защиты органов дыхания . HSE

Vocabulary.com описывает дыхательный аппарат как «устройство, облегчающее дыхание в случаях дыхательной недостаточности», что является функциональным описанием аппарата искусственной вентиляции легких или реаниматолога.

Словарь научных и технических терминов McGraw-Hill определяет дыхательный аппарат как «Прибор, который позволяет человеку функционировать в невдыхаемых или ядовитых газах или жидкостях; содержит источник кислорода и регенератор, который удаляет выдыхаемый углекислый газ», что является описанием. любого типа или применения ребризера.

Источник дыхательного газа

США Управление по охране труда (OSHA) использует источник дыхательного газа для различения типов дыхательных аппаратов и рассматривает респираторы как тип или класс дыхательных аппаратов:

Респиратор с подачей воздуха — это дыхательный аппарат, который снабжает пользователя дыхательным газом из источника, независимого от окружающей атмосферы, например, респираторы с подачей воздуха (SAR) и автономные дыхательные аппараты (SCBA).

Автономный дыхательный аппарат (SCBA) — это тип дыхательного аппарата с подачей атмосферы, в котором источник дыхательного газа переносится пользователем.

Респиратор с подачей воздуха (SAR), или воздушный респиратор, представляет собой тип дыхательного аппарата с подачей атмосферы, в котором используется шланг для подачи дыхательного газа из источника, который не находится у пользователя.

Респиратор с очисткой воздуха — это дыхательный аппарат, в котором используется фильтр, картридж или баллон для удаления определенных загрязнителей воздуха путем пропускания окружающего воздуха через компонент очистки воздуха. Никакого различия не делается по механизму прохождения воздуха через очищающий компонент – это могут быть легкие пользователя или механическое устройство.

Источником дыхательного газа может быть окружающая атмосфера, сжатый воздух, подаваемый от компрессора низкого давления в режиме реального времени, обогащенный кислородом воздух, подаваемый из кислородного концентратора, сжатый воздух высокого давления, сверхкритический сжатый воздух , кислород или смеси газовых смесей, жидкий кислород , кислород, полученный химическим путем, или сочетание окружающей атмосферы и другого из этих источников.

Регулятор дыхательного газа

При использовании подачи газа под давлением дыхательный газ должен подаваться к дыхательному интерфейсу под давлением, подходящим для ингаляции, близким к давлению окружающей среды. Обычно это делается с помощью регулятора дыхательного газа, регулятора снижения давления , который снижает давление подачи газа из линии подачи. Выдох обычно осуществляется в окружающую среду при атмосферном давлении, но в особых случаях, таких как встроенные дыхательные системы и системы регенерации газа , он может выпускаться до значительно более низкого давления, иногда в удаленном месте, и может потребоваться регулятор противодавления. сделать это безопасно.

Тип дыхательного контура

Дополнительная информация: Подводный дыхательный аппарат § Классификация.

Газовые дыхательные аппараты с подачей газа можно классифицировать по способу подачи газа пользователю. Есть несколько комбинаций вариантов

Постоянный поток

Газ может подаваться непрерывно, в так называемой системе с постоянным потоком, в непрерывном потоке или в системе со свободным потоком. Пользователь вдыхает поток свежего газа, проходящий через лицо, и выдыхает обратно в тот же поток. Скорость подачи должна быть достаточной, чтобы при разумно прогнозируемых скоростях работы вдыхаемый газ не включал слишком много ранее выдыхаемого газа. Это просто, но расточительно по отношению к подаваемому газу.

Требовать

Газ может подаваться по требованию, когда пользователь вдыхает, используя перепад давления в начале вдоха для управления открытием клапана по требованию, и автоматически останавливается, когда нет спроса. Он более консервативен в использовании газа, но имеет более высокую работу дыхания. Для этого требуется лицевая часть, которая достаточно хорошо прилегает к пользователю и имеет небольшой внутренний объем для ограничения мертвого пространства. Некоторые дыхательные аппараты с питанием по требованию можно перевести в режим непрерывного потока.

Открытая цепь

Дыхательный аппарат с открытым контуром — это любой дыхательный аппарат, который не рециркулирует дыхательный газ и сбрасывает его в окружающую среду.

Источники питания можно далее классифицировать как системы положительного и отрицательного давления в зависимости от давления, поддерживаемого при прекращении потока, а также от того, падает ли когда-либо давление дыхательного газа в аппарате ниже давления окружающей среды. Системы с открытым контуром без смешивания во время доставки просты, а подача газа стабильна и надежна.

Обогащенный газ

Как постоянный расход, так и подача по требованию могут также обеспечивать газ из двух источников, одним из которых является окружающая атмосфера, что обычно называется дополнительным обеспечением кислородом, часто используемым в медицинских целях, когда пользователь подвергается риску медицинской гипоксии, и при большие высоты, где парциальное давление кислорода естественно низкое.

Замкнутый и полузакрытый контур

Основные статьи: Ребризер и ребризер для дайвинга.

Дыхательные комплекты с замкнутым и полузамкнутым контуром, также известные как ребризеры и расширители газа , представляют собой дыхательные аппараты, которые поглощают углекислый газ из выдыхаемого пользователем воздуха и добавляют кислород к нему, позволяя повторно использовать неиспользованный кислород и разбавитель (если он присутствует). Ребризерную систему можно использовать для любого применения поставляемого газодыхательного комплекта. Это может быть сложнее, чем разомкнутая цепь, если необходимо контролировать смесь, а для применений с коротким сроком службы может быть тяжелее. Опасность возгорания может быть выше из-за высокой концентрации кислорода. В других приложениях, когда требуется длительный срок службы и достаточно легкий вес, он может обеспечить значительную экономию газа и быть намного проще или легче, чем эквивалентный вариант с открытой цепью. Ребризерные системы могут иметь замкнутый или полузакрытый контур, иметь маятниковую или петлеобразную конфигурацию пути потока, а газ может циркулировать за счет дыхания пользователя через обратные клапаны (почти все автономные устройства), за счет энергии закачиваемого свежего газа (Dräger Modell 1915 "Bubikopf", DM20 и DM40, и гелиевые удлинители газа для шлемов ВМС США Mk V, ) или с помощью внешнего источника питания (кислород в скафандре циркулирует с помощью электрического вентилятора). При работе за счет дыхательного усилия ребризеры будут выполнять повышенную работу дыхания, особенно при высокой плотности газа на большой глубине, что является ограничивающим фактором для водолазных ребризеров, даже если в качестве разбавителя используется гелий.

Автономное или дистанционное питание

Дыхательные аппараты также можно отнести к категории автономных, где все переносится пользователем, или снабжаются дистанционно, со шлангом для подачи газа с панели подачи и в некоторых случаях шлангом возврата выдыхаемого газа.

Удаленно поставляемые приложения включают в себя:

• Водолазное оборудование с надводным питанием (SSDE) — это водолазное оборудование, снабжаемое дыхательным газом с помощью водолазного шлангокабеля или воздуховода с поверхности, например, с лодки или морской платформы.
• респираторы с подачей воздуха (SAR). или авиационные респираторы, используйте шланг для подачи дыхательного газа из источника, который не находится у пользователя.
• Встроенные дыхательные системы в подводных лодках или барокамерах.
• Некоторые скафандры и скафандры,
• Несколько ребризеров для дайвинга . При дистанционной подаче они, скорее всего, будут иметь полузамкнутый контур и будут называться расширителями газа , и их основная функция, вероятно, будет заключаться в экономии дорогостоящего газа-разбавителя гелия. В системах регенерации гелия выдыхаемый газ возвращается на поверхность для переработки.
• Дыхательный аппарат летного экипажа
• Аварийные кислородные системы для пассажиров коммерческих авиалайнеров.

Восстановление пострадавших после взрыва на угольной шахте Примеро в Колорадо, 1910 год.

Автономные приложения включают в себя:

• Автономный дыхательный аппарат (SCBA), используемый вне воды, который носят спасатели, пожарные и другие лица в загрязненной, токсичной или гипоксической атмосфере.
• Автономный подводный дыхательный аппарат (акваланг), используемый под водой для любительского и профессионального дайвинга.
• Наборы для спасения , включая наборы для подводного плавания
• Большинство ребризеров ,
• Дыхательный аппарат для альпинизма , который обеспечивает дополнительный кислород из запаса, имеющегося у пользователя,
• Воздухоочистительные респираторы , которые фильтруют загрязнения из окружающего воздуха.

Дыхательный интерфейс пользователя

Дыхательный интерфейс пользователя, также часто называемый лицевой маской, представляет собой систему подачи, с помощью которой дыхательный аппарат контролирует поток дыхательного газа к пользователю и от него. Выбор типа интерфейса и его подгонки могут существенно повлиять на удобство, эффективность, комфорт, а иногда и безопасность. Используются несколько типов:

Носовая канюля

относительно Назальная канюля незаметна и широко используется для подачи дополнительного кислорода. Базовая версия используется для непрерывной подачи дополнительного кислорода со скоростью от 1 до 6 литров в минуту. У него есть два коротких штыря, которые при доставке вставляются в ноздри и соединяются с общей трубкой, которую обычно надевают на уши для поддержки. Более сложная резервуарная канюля представляет собой кислородосберегающее устройство для дополнительного введения кислорода, которое накапливает постоянный поток кислорода в небольшом резервуаре под носом во время выдоха и доставляет его болюсно в начале следующего вдоха, что гарантирует, что большая часть его достигнет частей тела. легких, в которых происходит газообмен, и в мертвое пространство тратится мало.

Носовая маска

закрывает Носовая маска нос и плотно прилегает к верхней губе, бокам носа и переносице.

Маска-подушка для носа

Маска -подушка для носа плотно прилегает к краям ноздрей. Применяется у стабильных пациентов с нарушениями дыхания во сне.

Искусственные дыхательные пути

Искусственные дыхательные пути используют медицинское устройство для обеспечения проходимости дыхательных путей. Это требует вмешательства компетентного человека и может быть размещено надгортанно, подгортанно или хирургическим путем. Эти приложения в основном используются в неотложной медицине и хирургии. Устройства этого класса включают воздуховоды с ларингеальной маской , пищеводно-трахеальные комбитубы , эндотрахеальные трубки и трахеостомические трубки .

Мундштук

Мундштук , обычно удерживаемый на месте прикусной ручкой и закрывающийся губами, часто встречается в снаряжении для подводного плавания, трубках и некоторых типах спасательных дыхательных аппаратов. Мундштук прост и эффективен, имеет минимальное мертвое пространство и надежно герметизируется без необходимости регулировки, но должен активно удерживаться на месте пользователем и может вызвать усталость челюсти в течение длительного времени. Для уменьшения усталости челюсти и риска потери захвата мундштука в экстренной ситуации можно использовать ремешок, удерживающий мундштук. Мундштук позволяет дышать только ртом подаваемого газа, и может потребоваться заблокировать нос, чтобы предотвратить обход. Мундштук затрудняет или делает невозможным разборчивую речь, а прием пищи и питье требует временного удаления.

Оральная маска

Маска для полости рта помещается во рту между зубами и губами и имеет направляющую, предотвращающую перекрытие языком дыхательных путей. Их используют не часто.

Дыхательная маска

Дыхательная маска, также называемая лицевой маской, представляет собой компонент, который закрывает рот и нос, а иногда также глаза и другие части лица и может плотно прилегать к лицу. Дыхательная маска обычно эффективна, позволяет дышать ртом и носом и обычно может быть надежно закрыта без усилий со стороны пользователя. В зависимости от применения доступен широкий выбор дизайнов. Недостатки заключаются в том, что пользователь не может есть или пить, пока надета маска, а некоторые модели могут мешать речи, в то время как другие могут иметь относительно большое мертвое пространство. Три базовые конфигурации различаются по площади, которую они охватывают.

Ориназальная маска, также называемая оро-назальной, орально-назальной или четвертной маской, закрывает рот и ноздри и плотно прилегает к передней части лица на переносице и по бокам носа, рта и подбородка с небольшим мертвым пространством.

Полумаска простирается ниже подбородка, а полнолицевая маска закрывает глаза, а также нос и рот и может иметь настолько большое мертвое пространство, что для уменьшения мертвого пространства предусмотрена внутренняя ориназальная маска. Дайверская полумаска, используемая при подводном плавании и фридайвинге, закрывает глаза и нос и не является дыхательным аппаратом.

Полнолицевая маска обычно используется только тогда, когда необходимо включить глаза в защищенное пространство, и часто включает внутреннюю ориназальную маску для уменьшения мертвого пространства.

Дышащий капюшон

— Дыхательный капюшон это тип респираторного интерфейса, который полностью закрывает голову и шею, а также, при необходимости, плечи или верхнюю часть туловища. со свободной сумкой, которая может иметь уплотнение на шее или относительно плотно прилегать к шее или плечам. Они используются в спасательных дыхательных аппаратах нескольких видов ( спасательных капюшонах ), и как путь для дополнительного кислорода ( кислородные шкафы ). Дыхательные капюшоны с козырьками во всю длину обычно используются с респираторами со свободной подачей воздуха для промышленных работ, таких как окраска распылением, судостроение и деревообрабатывающие мастерские.

Дышащий шлем

Дыхательный шлем обычно определяется как жесткий респираторный пользовательский интерфейс, закрывающий голову, который также обеспечивает защиту головы от ударов и проникновений. В медицинской терминологии дыхательный шлем является синонимом дыхательного капюшона и не обязательно должен иметь жесткую защитную конструкцию.

Режимы давления окружающей среды

Дыхательный аппарат может использоваться в различных режимах давления: гипербарическом для водолазных, туннельных и кессонных работ, нормобарическом, когда окружающая атмосфера непригодна для дыхания или необходим дополнительный кислород по медицинским показаниям, и гипобарическом на больших высотах и ​​в космосе.

Гипобарические системы

Высотный дыхательный аппарат используется для авиационной и альпинистской деятельности без давления (атмосферное давление), когда содержание кислорода в естественной атмосфере недостаточно для поддержания физической активности, сознания или жизни, но атмосферное давление достаточно, и скафандр не требуется.

В этом применении использовались как ребризер, так и оборудование с открытым контуром, где оборудование обеспечивает либо чистый кислород, либо дополнительный кислород. Незначительная утечка в любом направлении обычно влияет только на эффективность и срок службы газа, поскольку окружающий воздух обычно гипоксический из-за низкого давления окружающей среды.

Нормобарические системы

Дыхательные аппараты используются для эвакуации и спасения в шахтах, пожаротушения или работы в гипоксической или токсичной атмосфере при давлении, близком к нормальному атмосферному давлению . Они могут подавать дыхательный газ под небольшим избыточным давлением, также известным как положительное давление , чтобы предотвратить загрязнение окружающим газом, поскольку утечка из дыхательного комплекта обычно менее вредна, чем вдыхание окружающего газа.

Этот подкласс включает как автономные устройства, так и устройства, поставляемые авиакомпаниями, а автономные устройства могут использовать технологию ребризера для продления срока службы газа.

Гипербарические системы

Дыхательный комплект, предназначенный для использования в гипербарических средах, не должен подавать газ с токсичной концентрацией кислорода . Большинство дыхательных комплектов для использования в гипербарических условиях представляют собой подводные дыхательные аппараты под атмосферным давлением, но дыхательный аппарат может потребоваться в туннеле или кессоне под давлением из-за загрязнения опасными материалами. Незначительные утечки в окружающую среду обычно не имеют большого значения.

Системы с открытым и закрытым контуром, автономные и с дистанционным питанием широко используются, но выбор состава газа осложняется возможностью токсичности кислорода и требованиями декомпрессии. Возможности азотного наркоза и избыточная плотность газа, вызывающая неприемлемо большую работу дыхания, делают необходимым использование гелия в качестве разбавителя для работы на больших глубинах. Большой диапазон возможных давлений усложняет декомпрессию, необходимую для предотвращения декомпрессионной болезни , а использование специальных газовых смесей для ускорения декомпрессии довольно распространено. Это либо требует от дайвера использования нескольких смесей на разных глубинах, которые могут быть токсичными при использовании на неправильной глубине, либо использования аппарата замкнутого цикла, который обеспечивает надежный контроль и мониторинг газовой смеси. Поскольку неисправность, приводящая к прекращению подачи дыхательного газа дайверу на глубине, может привести к быстрому фатальному исходу, аварийный дыхательный аппарат . в дополнение к основному источнику газа можно иметь с собой

Изоляция от давления окружающей среды

При экстремальных давлениях окружающей среды пользователь должен быть изолирован от окружающей среды, чтобы выжить, как в костюмах для дайвинга с одной атмосферой , где пассажир находится при атмосферном давлении на поверхности, изолированном от высокого давления окружающей среды глубоко под водой, а также в скафандрах и скафандры , в которых давление внутри скафандра превышает давление внешней среды. В этих случаях обычно используются кислородные ребризеры, поскольку они относительно безопасны, просты и эффективны по сравнению с системами с открытым контуром и по своей сути не влияют на внутреннее давление скафандра. Жидкий воздух также использовался для изготовления скафандров. что подразумевает внутреннее давление костюма, близкое к нормальному атмосферному давлению, и разомкнутую цепь. Утечка во внешнюю среду или из нее обычно указывает на сбой системы и чрезвычайную ситуацию.

Системы положительного и отрицательного давления

Дополнительная информация: Работа дыхания и Дыхательная производительность регуляторов.

Системы положительного и отрицательного давления могут иметь несколько разные значения в контексте дыхательных аппаратов в зависимости от того, является ли контекст медицинским или немедицинским применением.

Охрана труда и безопасность

В данном контексте эти термины относятся к защите дыхательного контура от утечки загрязняющих веществ.

Положительное давление означает, что область вокруг рта или носа внутри лицевой маски остается немного выше, чем окружающее давление снаружи лицевой части дыхательного аппарата во время использования, поэтому окружающий газ или жидкость не могут просачиваться в дыхательное пространство. Это также имеет физиологический эффект облегчения вдоха и сопротивления выдоху, но не должно влиять на общую работу дыхания.

Отрицательное давление означает, что давление внутри лицевой маски ниже давления окружающей среды снаружи лицевой маски в какой-то момент во время вдоха, и требуется хорошее уплотнение лицевой маски для предотвращения утечки окружающего газа или жидкости в дыхательное пространство. Это смещение давления обычно постоянно на протяжении всех или нескольких вдохов, в зависимости от причины, и имеет противоположный эффект, заключающийся в содействии выдоху и сопротивлении вдоху, также не оказывая общего влияния на общую работу дыхания.

Подводное плавание

Дополнительная информация: Физиология человека при подводном плавании § Дыхание с положительным и отрицательным давлением.

Давление окружающей среды под водой меняется в зависимости от глубины, и положение дайвера в воде может влиять на изменение давления между легкими и подаваемым газом в мундштуке примерно до 250 мм водного столба (25 мб), но обычно меньше, что может быть положительный или отрицательный в зависимости от относительного положения легких относительно автомата, выпускного клапана шлема со свободным потоком или противолегкого ребризера. Также называется положительной статической нагрузкой на легкие и отрицательной статической нагрузкой на легкие.

Медицинская вентиляция

Дополнительная информация: Механическая вентиляция.

В этом контексте эти термины относятся к механизму индукции вдоха у человека, который не дышит самостоятельно.

Вентиляция с положительным давлением происходит, когда дыхательный газ подается под давлением выше, чем окружающее, и газ вдувается в дыхательные пути, раздувая легкие. Эта система используется большинством аппаратов искусственной вентиляции легких и реаниматологов.

Вентиляция с отрицательным давлением возникает, когда туловище пациента подвергается внешнему давлению ниже давления окружающей среды, а воздух под давлением окружающей среды втягивается в легкие за счет разницы давлений, вызванной расширением грудной клетки. Это оборудование традиционно называют « железными легкими» .

Приложения

Дыхательный аппарат может использоваться для подачи газа, пригодного для дыхания, в ряде случаев, когда окружающая среда не обеспечивает подходящего дыхательного газа:

Подводный дыхательный аппарат

Основная статья: Подводный дыхательный аппарат

Музейная экспозиция сухих гидрокостюмов с различными конфигурациями дыхательных аппаратов.

Подводный дыхательный аппарат — это любой дыхательный аппарат, предназначенный для того, чтобы пользователь мог дышать под водой, и включает в себя акваланги с открытым контуром, ребризеры для дайвинга и водолазное оборудование с надводным питанием, а также системы с одноатмосферным давлением окружающей среды и контролируемым давлением.

Основными категориями при атмосферном давлении подводных дыхательных аппаратов являются:

• Комплект для подводного плавания — любой дыхательный комплект, который полностью переносится дайвером и обеспечивает дайвера дыхательным газом при атмосферном давлении:
  • Подводное плавание с открытым контуром , где дайвер осуществляет подачу газа, а выдыхаемый газ выбрасывается в окружающую среду.
  • Ребризеры для дайвинга , в которых дайвер осуществляет подачу газа, а выдыхаемый газ частично или полностью перерабатывается для дальнейшего использования, и
• Водолазное оборудование с надводной подачей газа , в котором подача газа осуществляется с поверхности через шланг в шлангокабеле дайвера. с полузамкнутым контуром Это может быть открытый контур со свободным потоком, открытый контур по требованию, расширители газа или рециркуляция гелия с замкнутым контуром .

Также можно выделить два других типа:

• Наборы для спасения обеспечивают ограниченное количество дыхательного газа, позволяющее пользователю выбраться на поверхность с вышедшего из строя судна или транспортного средства, такого как вышедшая из строя подводная лодка, затонувший бронетранспортер или затонувший вертолет. Они также могут быть разомкнутыми или замкнутыми.
• Также используются подводные дыхательные аппараты с атмосферным давлением в виде бронированных атмосферных водолазных костюмов , которые поддерживают внутреннее давление, приближающееся к поверхностному давлению. Их дыхательные аппараты, как правило, представляют собой ребризеры замкнутого цикла .

Промышленный дыхательный аппарат

См. Также: Автономный дыхательный аппарат и Ребризер § Области применения.

Для работы в непригодной для дыхания нормобарической атмосфере, которая может быть токсичной, раздражающей, наркотической или гипоксической, и может включать в себя пожаротушение, устранение повреждений, разведочные и спасательные работы, а также в нормобарической среде , где загрязнение человека ( опасная среда ) следует избегать. Могут использоваться системы с открытым контуром и ребризером, а также автономные (SCBA) и системы с дистанционным питанием в зависимости от требований к мобильности. В зависимости от того, что необходимо защитить от загрязнения, может подойти оборудование с положительным или отрицательным давлением.

Респиратор с подачей воздуха (SAR), также называемый респиратором для авиакомпаний, представляет собой тип средств защиты органов дыхания, используемый там, где окружающая атмосфера непригодна для дыхания непосредственно или после фильтрации у пользователя. Оборудование может подавать воздух по требованию, при положительном давлении или может подавать постоянный поток со скоростью, превышающей пиковую скорость потребности пользователя.

В зависимости от характера опасной атмосферы пользователю может потребоваться носить средства индивидуальной защиты, чтобы изолировать все тело от окружающей среды ( защитный костюм ).

Аварийные и аварийно-спасательные дыхательные комплекты

Основные статьи: Спасательный дыхательный аппарат , Дымовой шкаф , Встроенная дыхательная система и Аварийная кислородная система.

ВМС США Дыхательное устройство для аварийного спасения (EEBD)

Спасательные дыхательные аппараты представляют собой класс автономных дыхательных аппаратов с подачей или очисткой воздуха для использования в чрезвычайных ситуациях, предназначенных для того, чтобы позволить пользователю проходить через зоны без пригодной для дыхания атмосферы в место относительной безопасности, где окружающий воздух безопасен для дыхания. Это системы давления окружающей среды и включают в себя:

• Набор для побега с вертолета
• Набор для побега из шахты
• Набор для спасения подводной лодки
• Спасательное устройство для танка-амфибии
• Дымовой колпак

Комплекты раннего спасения часто представляли собой ребризеры и обычно использовались для спасения с подводных лодок , которые не смогли всплыть. Спасательные наборы также используются на берегу, в горнодобывающей промышленности и в армии для спасения от танков.

Небольшое дыхательное устройство для подводного экипажа вертолета с открытым контуром имеет аналогичную цель - обеспечить выход дыхательного газа из брошенного вертолета.

Другой тип комплектов аварийного дыхания, поставляемый дистанционно, — это встроенные дыхательные системы подводных лодок и барокамер.

Водолазы ВМФ тестируют встроенные дыхательные маски в рекомпрессионной камере

Встроенная дыхательная система — это источник дыхательного газа, установленный в замкнутом пространстве, где может потребоваться альтернатива окружающему газу для лечения, экстренного использования или для минимизации опасности. Их можно найти в водолазных камерах , камерах гипербарической обработки и на подводных лодках .

Использование в камерах гипербарической обработки обычно заключается в подаче богатого кислородом обрабатывающего газа, который, если его использовать в качестве атмосферы камеры, представляет собой неприемлемую опасность пожара . В этом случае выхлопной газ выводится за пределы камеры. В водолазных камерах насыщения и камерах поверхностной декомпрессии их применение аналогично, но дополнительной функцией является подача пригодного для дыхания газа в случае токсического загрязнения атмосферы камеры. Эта функция не требует внешней вентиляции, но то же оборудование обычно используется для подачи газов, обогащенных кислородом, поэтому по умолчанию они обычно выводятся наружу.

На подводных лодках функция заключается в подаче пригодного для дыхания газа в случае чрезвычайной ситуации, например, загрязнения окружающей внутренней атмосферы или затопления. В этом случае вентиляция внутрь является приемлемым и, как правило, единственным возможным вариантом, поскольку снаружи обычно наблюдается более высокое давление, чем внутри, и внешняя вентиляция пассивными средствами невозможна.

Аварийная подача кислорода пассажирам коммерческих авиалайнеров, потерявших давление в салоне, также является базовой формой встроенной дыхательной системы, в которой кислород генерируется и подается постоянным потоком в течение ограниченного периода времени, которого должно быть достаточно, чтобы позволить воздушному судну безопасно спускаться на высоту, где содержание кислорода в окружающем воздухе достаточно для поддержания сознания. Эти системы выводят воздух внутрь.

Дымовые вытяжки и другие спасательные респираторы используются во многих промышленных средах, где они могут потребоваться для эвакуации из здания в случае пожара или другого происшествия, которое может поставить под угрозу качество окружающего воздуха, но, вероятно, в нем останется достаточно кислорода для поддержания необходимой деятельности.

Аварийные и спасательные дыхательные аппараты могут подавать очищенный окружающий воздух, если он содержит достаточно кислорода и его очистка практически осуществима, или могут подавать хранящийся дыхательный газ, который, как известно, пригоден для дыхания.

Дополнительное обеспечение кислородом

Основные статьи: Кислородная маска , Ребризер § Ребризеры для альпинизма и Ребризер § Ребризеры для самолетов без давления и прыжков с парашютом на большой высоте.

Дополнительный кислород — это кислород, дополнительный к кислороду, доступному из атмосферного воздуха при атмосферном давлении. Это может быть необходимо или желательно в гипобарических условиях или в медицинских целях при любом режиме давления. При дополнительном кислороде часто оговаривается скорость потока, но для достижения желаемого результата важно именно парциальное давление в альвеолах, которое сильно зависит от системы доставки дыхательного аппарата и давления окружающей среды. Системы, обеспечивающие постоянную скорость потока кислорода в открытом контуре через нос или рот, будут тратить много газа в мертвое пространство и во время выдоха.

Устройства для сохранения кислорода

Дополнительная информация: Кислородная терапия § Устройства для сохранения кислорода.

Ребризер замкнутого контура очень эффективен для сохранения запасенного кислорода, но он не использует кислород окружающей среды, поэтому его эффективность в минимизации использования запасенного кислорода зависит от того, где он используется. Он наиболее применим там, где невозможно использовать обогащенный окружающий газ либо потому, что его нет (под водой и в космосе), либо потому, что его давление слишком низкое (крайняя высота), потому что он не содержит полезного парциального давления кислорода, или потому, что загрязняющие вещества делают риск неприемлемым.

Доставка дополнительного кислорода по открытому контуру наиболее эффективна, если она осуществляется в тот момент дыхательного цикла, когда он вдыхается в альвеолы, где происходит газообмен. Это во время первой части вдоха. Кислород, доставленный позже в цикле, будет вдыхаться в физиологическое мертвое пространство , где он не будет служить никакой полезной цели, поскольку не сможет диффундировать в кровь. Кислород, доставленный на этапах дыхательного цикла, на которых он не вдыхается, также тратится впустую, если только он не хранится временно.

Для непрерывной постоянной скорости потока, подаваемого в рот и нос, используется простой регулятор, но он неэффективен, поскольку большой процент подаваемого газа не достигает альвеол, а более половины вообще не вдыхается. Система, которая накапливает свободный поток кислорода на стадиях покоя и выдоха ( резервуарные канюли , частичные ребризерные маски и неребризерные маски ), делает большую часть кислорода доступной для вдоха, и он будет избирательно вдыхаться во время начальной части вдоха. , который проникает дальше всего в легкие и может также возвращать вдыхаемый объем в мертвое пространство для повторного использования при следующем вдохе, если его можно разместить в резервуарном мешке. Для достижения максимальной эффективности скорость потока должна соответствовать объему хранилища дыхательного интерфейса, а также дыхательному объему и частоте дыхания пользователя. Дыхательный объем и частота дыхания могут значительно меняться в течение короткого периода с изменениями нагрузки, поэтому эти методы не очень эффективны. эффективен для активного пользователя.

Клапан подачи по требованию позволяет избежать потерь кислорода, когда пользователь не вдыхает активно, а в сочетании с соответствующим образом откалиброванным отверстием для разбавления может сохранить большую часть запасенного кислорода, но при этом он все равно тратит кислород на заполнение анатомических и механических мертвых пространств, и это требует от пользователя некоторых физических усилий.

С 1980-х годов стали доступны устройства, которые сохраняют запасенный кислород, доставляя его на этапе дыхательного цикла, когда он используется более эффективно. Это приводит к тому, что накопленный кислород сохраняется дольше или становится практичной портативная система доставки кислорода меньшего размера и, следовательно, более легкая. Устройства этого класса также можно использовать с портативными концентраторами кислорода, что делает их более эффективными.

Устройство сохранения пульсовой дозы кислорода (или импульсное устройство по требованию) определяет начало вдоха и обеспечивает дозированный болюс, который, если его правильно подобрать к потребностям, будет достаточным и эффективно вдыхается в альвеолы. Такие системы могут управляться пневматически или электрически.

Системы адаптивного спроса представляют собой развитие импульсного удовлетворения спроса. Это устройства, которые автоматически регулируют объем импульсного болюса в соответствии с уровнем активности пользователя. Эта адаптивная реакция предназначена для уменьшения реакции десатурации, вызванной изменением частоты упражнений. Выдыхаемый газ из этих устройств выбрасывается в окружающую среду, а кислород теряется, поэтому они менее газоэффективны, чем ребризеры замкнутого цикла, но не имеют скруббера углекислого газа или противолегких, что позволяет сэкономить на весе и объеме. и использовать кислород, содержащийся в окружающем воздухе, поэтому их эффективность выше на более низких высотах.

Дополнительный кислород на большой высоте

Дыхательный аппарат для альпинизма обеспечивает кислород в более высокой концентрации, чем он доступен из атмосферного воздуха в естественной гипоксической среде. Вдыхание чистого кислорода приводит к повышенному парциальному давлению кислорода в крови: у альпиниста, вдыхающего чистый кислород на вершине Эвереста, парциальное давление кислорода в артериальной крови выше, чем у альпиниста, вдыхающего чистый кислород на уровне моря. Это приводит к возможности прилагать большие физические усилия на высоте. Снаряжение должно быть легким и надежным в условиях сильного холода, в том числе не захлебываться отложениями инея от выдыхаемого газа, насыщенного водяными парами температуры тела.

Для альпинизма на больших высотах, где пользователю приходится носить с собой запасенный кислород, желательно максимально увеличить срок службы комплекта за счет эффективного использования газа. Теоретически доступные системы доставки: система с постоянным потоком без резервуара, которая проста и надежна, но чрезвычайно расточительна; система с постоянным потоком с резервуаром, которая, если ее адаптировать к потребностям пользователя, более эффективна, чем простая система с постоянным потоком, а также относительно простая и надежная система с клапаном по требованию, которая автоматически следует потребностям пользователя, но при этом тратит значительную часть вдыхаемого газа на мертвое пространство, система импульсного запроса дозы, которая тратит меньше газа на мертвое пространство, но опирается на относительно сложную систему управления что создает проблемы с надежностью, или систему замкнутого цикла, которая очень эффективна, но требует скруббера углекислого газа. Экзотермическая реакция поглощения углекислого газа в ребризере помогает предотвратить замерзание содержимого скруббера во время его использования и помогает уменьшить потери тепла пользователем, но он громоздкий и тяжелый и чувствителен к замерзанию, когда он не используется постоянно. Как химически полученный, так и сжатый газовый кислород использовался в экспериментальных кислородных альпинистских системах с замкнутым контуром, но в полевых условиях обычно использовался постоянный поток открытого контура с использованием резервуарной маски, хотя это было относительно расточительно, поскольку оборудование надежно.

Несмотря на значительное сходство основных условий, в которых используются дыхательные аппараты для авиации и альпинизма, существуют различия, достаточные для того, чтобы прямое переносное использование оборудования в целом было невозможным. Одним из основных соображений является то, что, в отличие от авиатора, альпинист не может быстро спуститься на безопасную высоту, если оборудование выйдет из строя, поэтому оно должно быть надежным. Другая причина заключается в том, что альпинист должен лично нести дыхательный аппарат, поэтому преимущество, получаемое от дыхания дополнительным кислородом, должно превышать недостаток, связанный с переноской дополнительного объема и веса оборудования. Другие требования заключаются в том, что дополнительная работа дыхания должна быть низкой, оборудование должно работать при низких температурах, а также желательно сохранение тепла и влаги. Диапазон высот для альпинизма также ограничен, требований к герметичности нет.

Кислородная терапия

Основная статья: Кислородная терапия

Кислородная терапия – это использование дополнительного кислорода в качестве медикаментозной терапии . Острые показания к терапии включают гипоксемию (низкий уровень кислорода в крови), отравление угарным газом , кластерную головную боль и декомпрессионную болезнь . Его также можно применять профилактически для поддержания уровня кислорода в крови во время индукции анестезии . Кислородная терапия часто полезна при хронической гипоксемии, вызванной такими состояниями, как тяжелая ХОБЛ или муковисцидоз . Применяемое парциальное давление варьируется от низких скоростей потока, дающих небольшое увеличение по сравнению с окружающим воздухом, до абсолютного давления 2,8 бар, используемого при гипербарическом кислородном лечении декомпрессионной болезни и некоторых других показаниях. Кислород может подаваться спонтанно дышащим пациентам через назальную канюлю , лицевую маску , искусственные дыхательные пути или с помощью встроенной дыхательной маски или кислородного капюшона в барокамере . Доставка может осуществляться непрерывным потоком, через маску-резервуар , по требованию или по импульсному требованию .

Пациентам, которые не могут самостоятельно дышать в достаточной степени, подается дыхательный газ с помощью аппарата искусственной вентиляции легких или реанимации.

Медицинский дыхательный аппарат

Основные статьи: Наркозный аппарат , Аппарат искусственной вентиляции легких и Реаниматолог.

Наркозный аппарат

Анестезирующий аппарат ( британский английский ) или наркозный аппарат ( американский английский ) — медицинское устройство, используемое для создания и смешивания свежего газового потока медицинских газов и ингаляционных анестетиков с целью индукции и поддержания анестезии .

Наркозные аппараты

Наркозный аппарат обычно используется вместе с аппаратом искусственной вентиляции легких , дыхательной системой , аспирационным оборудованием и устройствами наблюдения за пациентом ; Строго говоря, термин «наркозный аппарат» относится только к компоненту, генерирующему поток газа, но современные аппараты обычно объединяют все эти устройства в один комбинированный автономный блок, который для простоты в просторечии называют наркозным аппаратом. В развитых странах наиболее часто используемым типом является наркозный аппарат непрерывного действия , который предназначен для обеспечения подачи медицинских газов, смешанных с точной концентрацией паров анестетика, и непрерывной подачи их пациенту под безопасным давлением. и поток. Это отличается от наркозных аппаратов с прерывистым потоком , которые обеспечивают подачу газа только по требованию, когда он запускается собственным вдохом пациента.

Аппараты искусственной вентиляции легких и реанимации

Механическая вентиляция легких — это подача дыхательного газа пользователю с помощью аппарата искусственной вентиляции легких или реаниматора, когда пользователь не может обеспечить движущие силы, чтобы вызвать поток газа. Такая искусственная вентиляция является характеристикой реанимации и при необходимости может обеспечиваться аппаратами искусственной вентиляции легких. По ограничительному механизму можно выделить два основных типа механической вентиляции. Некоторые из них контролируются по давлению, при которых подача прекращается при достижении предельного давления, а другие - с контролем по объему, при которых для каждого вдоха подается заданный объем. Оба эти метода имеют ограничения и в некоторых обстоятельствах могут работать неоптимально.

Аппарат ИВЛ — это тип оборудования, которое обеспечивает механическую вентиляцию и из них путем перемещения пригодного для дыхания воздуха в легкие для доставки дыхания пациенту, который физически не может дышать или дышит недостаточно. Аппараты искусственной вентиляции легких представляют собой компьютеризированные машины с микропроцессорным управлением с ручным управлением , но пациенты также могут проводить вентиляцию легких с помощью простой маски с мешком-клапаном . Аппараты ИВЛ в основном используются в реанимации , уходе на дому , в неотложной медицине (как автономные устройства), а также в анестезиологии (как часть наркозного аппарата ).

Реаниматолог — это устройство , использующее положительное давление для раздувания легких человека, находящегося без сознания , который не дышит , чтобы поддерживать их насыщение кислородом и сохранение жизни.

Существует значительное дублирование между аппаратами искусственной вентиляции легких и реаниматологами . Разница может заключаться главным образом в способе использования оборудования.

Существует три режима искусственной вентиляции легких, которые представляют собой способы подачи дыхания с помощью медицинского аппарата искусственной вентиляции легких: В режиме управления каждый вдох подается механически, но может быть инициирован механизмом синхронизации или усилием пациента. Эти вдохи могут контролироваться по объему или давлению. В поддерживаемом или спонтанном режиме каждый вдох инициируется пациентом и поддерживается аппаратом искусственной вентиляции легких. В комбинированном режиме существует комбинация контролируемого и поддерживаемого дыхания, а также может быть комбинация дыхания с контролем по объему и дыхания с поддержкой или с поддержкой по давлению.

Высотный дыхательный аппарат

Эдмунд Хиллари и Тенцинг Норгей, 29 мая 1953 года, после успешного завершения первовосхождения на Эверест с использованием дополнительного кислорода открытого контура.

Основная статья: Высотный дыхательный аппарат

См. Также: Дыхательный аппарат для самолета и Дыхательный аппарат для альпинизма.

Высотный дыхательный аппарат используется в авиации в качестве стандартного оборудования на негерметичных самолетах, способных летать на большой высоте, в качестве аварийного оборудования на негерметичных самолетах и ​​в высотном альпинизме.

Влияние окружающей среды

На большой высоте , от 1500 до 3500 метров (от 4900 до 11500 футов), наблюдаются физиологические эффекты пониженного парциального давления кислорода, которые включают снижение работоспособности и увеличение частоты дыхания. У здоровых людей сатурация артериальной крови кислородом обычно все еще превышает 90%, но артериальное P _{O 2} снижено.

На очень большой высоте , от 3500 до 5500 метров (от 11 500 до 18 000 футов), сатурация артериальной крови кислородом падает ниже 90%, а артериальное P _{O 2} снижается до такой степени, что во время физических упражнений и сна может возникнуть сильная гипоксемия , а также при на большой высоте отека легких. возникновении . В этом диапазоне распространена тяжелая высотная болезнь.

На экстремальной высоте , выше 5500 метров (18 000 футов), можно ожидать значительную гипоксемию, гипокапнию и алкалоз с прогрессирующим ухудшением физиологических функций, превышающим акклиматизацию. Следовательно, в этом высотном диапазоне нет человеческого жилья.

Физиологические эффекты

См. Также: Высотная болезнь и Влияние большой высоты на человека.

В регионе от уровня моря до примерно 3000 м (10 000 футов), известном как зона физиологической эффективности , уровни кислорода обычно достаточно высоки, чтобы люди могли функционировать без дополнительного кислорода , а высотная декомпрессионная болезнь встречается редко.

Зона физиологического дефицита простирается от 3600 м (12 000 футов) до примерно 15 000 м (50 000 футов). В этой зоне существует повышенный риск гипоксии , газового дисбаризма (когда газ, попавший в тело, расширяется) и выделяющегося газового дисбаризма (когда в тканях могут образовываться растворенные газы, такие как азот, т.е. декомпрессионная болезнь ). богатая кислородом дыхательная смесь, соответствующая количеству кислорода, доступному в нижних слоях атмосферы. На высоте примерно 4300 м (14 000 футов) необходима в то время как на высоте более 12 000 м (40 000 футов) кислород должен подаваться под положительным давлением. На высоте более 15 000 м (49 000 футов) дыхание невозможно, поскольку давление, при котором легкие выделяют углекислый газ (приблизительно 87 мм рт. ст.), превышает давление наружного воздуха. На высоте более 19 000 м (62 000 футов), известной как предел Армстронга , открытые жидкости в горле и легких выкипают при нормальной температуре тела, и необходимы скафандры. Обычно для поддержания эквивалентной высоты 3000 м (10 000 футов) используется 100% кислород.

Физиологическая акклиматизация

Дополнительная информация: Акклиматизация на высоте.

Люди могут акклиматизироваться к высоте от 5 200 до 5 500 метров (от 17 000 до 18 000 футов), если они остаются на большой высоте достаточно долго, но для высотных спасательных работ необходимо быстро развернуть спасательные команды, а время, необходимое для акклиматизации, не Доступно, что делает необходимым оборудование для дыхания кислородом на высоте примерно 3700 метров (12000 футов).

Теоретические решения

Парциальное давление кислорода, эквивалентное уровню моря, можно поддерживать на высоте 10 000 метров (34 000 футов) при использовании 100% кислорода. На высоте более 12 000 метров (40 000 футов) необходимо дыхание со 100% кислородом под положительным давлением, поскольку без положительного давления даже очень короткое пребывание на высоте более 13 000 метров (43 000 футов) приводит к потере сознания. Устройства сохранения кислорода можно использовать с дыхательными аппаратами с открытым контуром для повышения эффективности использования газа на малых высотах, где дыхание под давлением окружающей среды возможно.

Управление

На достаточно больших высотах парциальное давление кислорода в воздухе недостаточно для поддержания полезной работы и сознания даже после акклиматизации, а на еще больших высотах оно не может поддерживать жизнь человека. На высотах, где проблема заключается в гипоксии, жизнеспособным решением является вдыхание газа с более высоким содержанием кислорода при атмосферном давлении. Дополнительный кислород, достаточный для обеспечения эквивалентной высоты герметичной кабины самолета (около 8000 футов), достаточен для многих целей, но более высокие концентрации, такие как эквивалент на уровне моря (P _{O 2} около 0,21 бар), могут обеспечить большую способность к аэробной работе. . С этим уравновешивается необходимость сохранения кислорода и сведения к минимуму веса пользователя дыхательного аппарата.

Практические аспекты

Там, где пользователь должен носить с собой дополнительный источник кислорода, а также выполнять значительную работу в течение достаточно длительного периода времени, например, в альпинистских и спасательных работах, эффективность использования кислорода и надежность дыхательного аппарата более важны, и существует торговое преимущество. от этих характеристик зависит вес, который необходимо нести.

Количество дополнительного кислорода, необходимое для доведения вдыхаемого парциального давления до эквивалента уровня моря или любого другого фиксированного значения, превышающего давление окружающей атмосферы, является функцией высоты и увеличивается с увеличением высоты прямо пропорционально перепаду давления. Фактически используемое количество дополнительного кислорода также пропорционально минутному объему дыхания , который зависит от уровня нагрузки.

Концентраторы кислорода

Основная статья: Концентратор кислорода

Когда нет ограничений на энергопотребление и работа должна выполняться в фиксированном месте, эффективным решением могут быть концентраторы кислорода. Концентратор кислорода — это устройство, которое концентрирует кислород из источника газа (обычно окружающего воздуха) путем выборочного удаления азота для подачи потока газового продукта, обогащенного кислородом. Они также используются в промышленности и в качестве медицинских устройств для кислородной терапии . Обычно используются два метода: адсорбция при переменном давлении и мембранное разделение газов . Они наиболее эффективны, когда не требуется высокий процент дополнительного кислорода.

Концентраторы кислорода с адсорбцией при переменном давлении используют молекулярное сито для адсорбции газов и работают по принципу быстрой адсорбции атмосферного азота при переменном давлении на цеолитовых минералах под высоким давлением. Таким образом, этот тип адсорбционной системы функционально представляет собой скруббер азота, пропускающий другие атмосферные газы, при этом кислород остается в качестве основного газа. Разделение газов через мембрану также представляет собой процесс, управляемый давлением, движущей силой которого является разница давлений между входом сырья и выходом продукта. Мембрана, используемая в этом процессе, обычно представляет собой непористый слой, поэтому не будет серьезной утечки газа через мембрану. Производительность мембраны зависит от проницаемости и селективности. На проницаемость влияет размер пенетранта. Более крупные молекулы газа имеют меньший коэффициент диффузии. Мембранное оборудование для разделения газов обычно закачивает газ в мембранный модуль, и целевые газы разделяются на основе разницы в диффузии и растворимости. Продуктовый газ может быть доставлен непосредственно пользователю через подходящий дыхательный аппарат.

с импульсной дозой (также называемые прерывистым потоком или по требованию) Портативные концентраторы кислорода представляют собой самые маленькие устройства, которые могут весить всего 2,3 кг (5 фунтов). Их небольшой размер позволяет пользователю тратить меньше энергии, полученной в результате лечения, на несёт их. Аппарат подает заданный объем (болюс) воздуха, обогащенного кислородом, в начале каждого вдоха, который является частью дыхания, которая с наибольшей вероятностью достигнет областей газообмена легких за пределами физиологического мертвого пространства. Их способность эффективно использовать кислород является ключом к сохранению компактности устройств.

Кислородные ребризеры замкнутого цикла

Дополнительная информация: Кислородный ребризер.

В системе с замкнутым контуром весь неиспользованный кислород сохраняется и повторно вдыхается, поэтому утилизация близка к 100%, с возможными некоторыми потерями из-за расширения при увеличении высоты и случайной утечки из дыхательного контура.

Существует риск легочной кислородной токсичности , если давление кислорода превышает примерно 0,5 бар в течение длительного периода времени, что может произойти на высоте ниже 5500 м, где атмосферное давление составляет около половины значения на уровне моря.

Кислородный ребризер замкнутого цикла является наиболее эффективным с точки зрения использования кислорода, но он относительно громоздкий и требует использования поглотителя углекислого газа, которого либо должно быть достаточно для подачи кислорода, либо его необходимо периодически заменять. Если подача кислорода прекращается, газ в контуре может стать более гипоксичным, чем окружающая атмосфера, если контур не был продут должным образом или если он загрязнен окружающим воздухом. При отсутствии контроля кислорода пользователь может не заметить снижения концентрации кислорода.

Кислородная система замкнутого цикла была испытана Томом Бурдиллоном и Чарльзом Эвансом во время британской экспедиции на Эверест в 1953 году.

Регулятор разбавления спроса с разомкнутой цепью

Регулятор потребности в разбавителе был разработан и широко использовался для полетов на большой высоте во время Второй мировой войны. Регулятор потребности в разбавителе втягивает окружающий воздух в маску через отверстие в регуляторе и одновременно подает чистый кислород через регулирующий клапан в регуляторе. Для использования в авиации размер отверстия для окружающего воздуха контролируется оператором анероидного клапана и прямо пропорционален атмосферному давлению. По мере увеличения высоты давление уменьшается, а отверстие становится меньше, поэтому пользователю предоставляется более высокая доля кислорода, а при правильной калибровке парциальное давление кислорода в смеси остается довольно постоянным и составляет значение, близкое к 0,21 бар. на уровне моря. Эта система эффективно использует комбинацию окружающего и запасенного кислорода. Функция привода анероидного клапана может быть заменена для наземного использования более простой, легкой и прочной ручкой переключателя диафрагмы с ручным управлением, обеспечивающей ступенчатый диапазон концентраций, который легче, надежнее, немного менее эффективен и требует соответствующего выбора. пользователем. Это также позволяет пользователю вручную регулировать смесь в соответствии с личными потребностями. Поскольку он выбирается вручную, он менее подходит для полетов и больше подходит для пешеходов, которые не будут быстро менять высоту. Скорости потока через отверстие и регулятор чувствительны к скорости потока вдоха и могут быть рассчитаны на обеспечение несколько более высокого парциального давления кислорода при более высоких скоростях потока вдоха, что помогает компенсировать более высокие нагрузки.

Обязательная зона герметизации

Основные статьи: скафандр и скафандр.

Это зона, где 100% кислорода при атмосферном давлении недостаточно, и требуется некоторая форма повышения давления для обеспечения приемлемого давления кислорода при вдыхании. Возможные варианты: частичное и полное повышение давления.

Гермокостюм — это защитный костюм , который носят пилоты-высотники, которые могут летать на высотах, где давление воздуха слишком низкое, чтобы незащищенный человек мог выжить, даже вдыхая чистый кислород при положительном давлении . Такие скафандры могут быть либо с полным давлением (например, скафандр ) , либо с частичным давлением (используемые летным экипажем ). Костюмы парциального давления работают, создавая механическое противодавление для облегчения дыхания на высоте.

Скафандр «Аполлон», который носил астронавт Базз Олдрин на «Аполлоне-11» , с полностью автономным жизнеобеспечением для полетов на Луну.

Скафандр «Орлан», который носил астронавт Майкл Финке возле Международной космической станции , имеет дистанционное питание через шлангокабель.

Скафандр — это одежда , которую носят для поддержания жизни человека в суровых условиях космического пространства , в первую очередь для защиты от вакуума и экстремальных температур. Дыхательный газ представляет собой чистый кислород, что обеспечивает самое низкое давление в костюме. Скафандры часто носят внутри космического корабля в качестве меры предосторожности в случае потери давления в кабине и необходимы для выхода в открытый космос (EVA). Современные скафандры дополняют базовый компрессионный костюм сложной системой оборудования и экологических систем, предназначенных для обеспечения комфорта пользователя и минимизации усилий, необходимых для сгибания конечностей, противодействуя естественной тенденции мягкого компрессионного костюма к жесткости под действием вакуума. автономная система подачи кислорода и контроля окружающей среды. Для обеспечения большей свободы передвижения независимо от космического корабля может использоваться

Для разных целей существуют три типа скафандров: IVA (внутрикорабельная деятельность), EVA (внекорабельная деятельность) и IEVA (внутри/внекорабельная деятельность). Костюмы IVA предназначены для ношения внутри космического корабля под давлением, поэтому они легче и удобнее. Костюмы IEVA предназначены для использования внутри и снаружи космического корабля, например, костюм Gemini G4C . Они включают в себя дополнительную защиту от суровых условий космоса, например, защиту от микрометеороидов и резких перепадов температур. Костюмы для выхода в открытый космос, такие как EMU , используются за пределами космических кораблей либо для исследования планет, либо для выходов в открытый космос. Они должны защищать пользователя от любых условий пространства, а также обеспечивать мобильность и функциональность.

Безопасность

Дыхательный аппарат обычно используется в качестве средства индивидуальной защиты, и пользователь должен быть безопаснее, используя его, чем без него, в той же среде, если он необходим, но с его использованием связаны опасности. Некоторые из них относятся к конкретному устройству, а другие имеют более общий характер. Более очевидными общими опасностями являются потеря подачи газа, загрязнение системы подачи газа и ненадлежащая подача газа. Последствия могут включать гипоксию, гипероксию, гиперкапнию, а также отравление или заражение в результате загрязнения дыхательного газа из-за утечек. Там, где обеспечиваются высокие концентрации кислорода, может возникнуть опасность пожара, где используется хранилище газа под высоким давлением, существуют опасности, связанные с оборудованием высокого давления, а где используется жидкий кислород, существует опасность сильного холода.

Обычные методы управления рисками включают стандарты проектирования, контроль качества при изготовлении, испытания и сертификацию оборудования, соответствующее обучение операторов, регулирование использования в соответствии с конкретным оборудованием и ситуациями, в которых оно используется, а также правильный выбор оборудования для ситуация. Некоторое оборудование требует надлежащего технического обслуживания, проверки и испытаний перед использованием.

Физиологические эффекты употребления

Дыхательные аппараты нескольких типов могут повлиять на физическую работоспособность пользователя, если они вызывают дополнительное сопротивление дыханию или образование мертвого пространства из-за веса, который необходимо нести. Последствиями являются изменения в характере дыхания , гиповентиляция и связанная с этим задержка углекислого газа из-за увеличения работы дыхания . Эти эффекты более выражены при тяжелой физической работе, при этом максимальная работоспособность . снижается

Человеческий фактор при проектировании дыхательных аппаратов

См. Также: Человеческий фактор при проектировании водолазного снаряжения § Дыхательный аппарат.

Человеческий фактор при проектировании дыхательных аппаратов — это влияние взаимодействия между пользователем и оборудованием на конструкцию оборудования. Пользователь дыхательного аппарата рассчитывает на то, что оборудование останется живым или здоровым, будет чувствовать себя комфортно и выполнять задачи, необходимые во время использования оборудования. Конструкция оборудования может сильно влиять на его эффективность при выполнении желаемых функций. Оно должно быть удобным в ношении, не вызывать стрессовых травм или аллергических реакций на материалы комплектующих. Он должен быть надежным и не требовать постоянного внимания или регулировки во время использования, а по возможности производительность должна постепенно ухудшаться в случае неисправностей, давая время для принятия корректирующих мер с минимальным риском. Он не должен чрезмерно отягощать пользователя своим весом или излишне снижать работоспособность из-за мертвого пространства, увеличения работы дыхания или затруднения зрения.

Пользователи значительно различаются по антропометрическим размерам , физической силе , выносливости, гибкости суставов и т. д. Дыхательные аппараты должны обеспечивать максимально полный диапазон физических функций и должны соответствовать пользователю, окружающей среде и задаче. Интерфейс между оборудованием и пользователем может сильно влиять на функциональность. Дыхательный аппарат может использоваться широким кругом пользователей и должен подходить для всех. Если правильная эксплуатация и использование оборудования имеют решающее значение для безопасности пользователя, желательно, чтобы разные марки и модели для одного и того же применения работали одинаково, чтобы облегчить быстрое ознакомление с новым оборудованием. Если это невозможно, может потребоваться дополнительное обучение необходимым навыкам, а для медицинских вмешательств может потребоваться, чтобы квалифицированный оператор настраивал аппарат и контролировал его работу во время использования.

Пользователю дыхательного аппарата может оказываться поддержка со стороны команды, которая готова помочь в объеме, необходимом для снижения риска, связанного с использованием аппарата, до уровня, приемлемого с точки зрения руководящих положений и норм и правил.

Дыхательный аппарат используется для облегчения дыхания в опасных условиях или там, где пользователю требуется помощь для адекватного дыхания. Основными требованиями являются сохранение жизни и здоровья пользователя во время и после использования. Вторичные требования включают обеспечение комфорта пользователя и достаточную мощность для выполнения намеченных действий. Пользователь является неотъемлемой частью системы, безопасная эксплуатация которой может зависеть от его компетентности, а также от правильной работы оборудования.

Отказоустойчивость — это свойство, которое позволяет системе продолжать нормально работать в случае выхода из строя некоторых ее компонентов. Если качество ее работы вообще снижается, то это снижение пропорционально серьезности отказа по сравнению с наивно спроектированной системой, в которой даже небольшой отказ может привести к полному выходу из строя. Отказоустойчивость особенно важна в системах высокой доступности или безопасности . Способность поддерживать функциональность при выходе из строя частей системы называется « постепенной деградацией ». Некоторые элементы дыхательного аппарата и пользователь могут рассматриваться как критически важные для безопасности компоненты системы и поэтому должны быть устойчивы к неисправностям. В случае пользователя это достигается достаточной приспособленностью к выполнению намеченной задачи, компетентностью и ситуационной осведомленностью . Оборудование должно быть выбрано таким образом, чтобы оно подходило для конкретного использования и могло быть спроектировано, изготовлено и обслуживаться так, чтобы обеспечить соответствующую отказоустойчивость. Хороший эргономичный дизайн сводит к минимуму возможность ошибки пользователя.

Работа дыхания

Основная статья: Работа дыхания

График сопротивления дыханию регулятора мощности холостого хода. Площадь графика (зеленого цвета) пропорциональна чистой механической работе дыхания за один дыхательный цикл.

Дыхательный аппарат должен позволять пользователю дышать с минимальной дополнительной дыхательной работой и минимизировать дополнительное мертвое пространство .

Работа дыхания (WOB) — это энергия, затрачиваемая на вдох и выдох газа дыхательного . Обычно ее выражают в работе на единицу объема, например, в джоулях на литр, или в виде рабочей скорости (мощности), например в джоулях в минуту или эквивалентных единицах, поскольку без привязки к объему или времени она бесполезна. Его можно рассчитать как легочное давление, умноженное на изменение легочного объема, или как потребление кислорода, связанное с дыханием.

Общая работа дыхания при использовании дыхательного аппарата представляет собой сумму физиологической работы дыхания и механической работы дыхания аппарата.В нормальном состоянии покоя физиологическая работа дыхания составляет около 5% от общего потребления кислорода организмом. Оно может значительно увеличиться из-за болезни. или ограничения на поток газа, налагаемые дыхательным аппаратом, давлением окружающей среды или составом дыхательного газа.

Конструкция дыхательной маски

См. Также: Человеческий фактор при проектировании снаряжения для дайвинга § Маски и шлемы.

Полнолицевая маска Ocean Reef (IDM)

Вид изнутри на Kirby Morgan 37: рото-носовая маска, используемая для минимизации мертвого пространства, микрофон и громкоговоритель системы связи.

Дыхательные маски и водолазные шлемы обеспечивают подачу дыхательного газа пользователю. Другие функции могут отличаться или частично перекрываться.

Тюлень

Если маска предназначена для использования в агрессивной среде и необходимо предотвратить загрязнение системы подачи газа, маска должна образовывать воздухонепроницаемое или водонепроницаемое уплотнение по краям, независимо от положения пользователя. Это уплотнение находится между эластомерной юбкой маски и кожей лица. Посадка маски влияет на прилегание и комфорт и должна учитывать изменчивость форм и размеров лица. Это меньшая проблема с полнолицевыми масками и еще меньшая с водолазными шлемами, но на них влияют и другие проблемы, такие как общий размер головы, длина и окружность шеи, поэтому все еще существует необходимость в регулировке и нескольких вариантах размера.

Уплотнения могут быть нарушены из-за прохождения волос под уплотнением, а объем утечки будет зависеть от количества волос и, в некоторых случаях, положения поврежденной части уплотнения.

Прочистка ушей

См. Также: Прочистка ушей.

Газовое пространство в дыхательной маске по своей сути самовыравнивается при достаточно плавных изменениях давления. Если маска будет использоваться там, где давление окружающей среды может значительно измениться, пользователь должен иметь возможность выровнять давление в средних ушах, что для многих людей требует метода блокировки ноздрей.

Водолазные шлемы и большинство полнолицевых масок не позволяют пользователю получить доступ к носу пальцами, а различные механические вспомогательные средства были опробованы с разным уровнем комфорта и удобства. Маски для дополнительного кислорода могут быть достаточно мягкими, чтобы закрывать нос при надетой маске, или могут быть временно сняты. Маски для использования в загрязненной атмосфере обычно используются при постоянном внешнем давлении, поэтому такой проблемы может не возникнуть.

Зрение

См. Также: Подводное видение.

Дайвер в шлеме со свободным потоком Mark 12 ВМС США с необычно большими смотровыми окнами.

Поле зрения пользователя полнолицевой дыхательной маски или шлема ограничено непрозрачными частями шлема или маски. Периферийное зрение может быть особенно снижено в нижних областях из-за большого объема автоматического клапана. Конструкция шлема представляет собой компромисс между малой массой и инерцией, с относительно небольшим внутренним объемом и смотровыми окнами, обеспечивающими ограниченное поле зрения, и большими смотровыми окнами с большим внутренним объемом. Расположение смотрового окна близко к глазам помогает обеспечить лучший обзор, но это осложняется необходимостью достаточного пространства перед носом для широкого круга дайверов. Цилиндрически изогнутые смотровые окна могут создавать визуальные искажения под водой, что может снизить эффективность дайвера при оценке расстояния, но они часто встречаются в масках, используемых на воздухе. Сферические поверхности смотрового окна обычно используются в последних атмосферных костюмах по структурным причинам и хорошо работают, когда внутренний объем достаточно велик. Их можно сделать достаточно широкими для обеспечения адекватного периферического зрения. Поле зрения в шлемах зависит от подвижности шлема. Шлем, напрямую поддерживаемый головой, может вращаться вместе с головой, позволяя пользователю наводить окно просмотра на цель, но периферийное зрение ограничено размерами окна просмотра. Вес воздуха и неуравновешенные силы плавучести при погружении должны переноситься на шею, а инерционные и гидродинамические нагрузки должны переноситься на шею. Шлем, закрепленный на нагруднике или скафандре, опирается на туловище, которое спокойно выдерживает гораздо большие нагрузки, но не вращается вместе с головой. Вся верхняя часть тела должна вращаться, чтобы направить поле зрения. Это приводит к необходимости использования больших видовых экранов, чтобы у пользователя было приемлемое поле зрения в те моменты, когда поворот тела нецелесообразен. Необходимость вращения головы внутри неповоротного шлема требует внутреннего зазора, следовательно, большого объема.

Маска IDA-71, на которой изображена центральная щетка стеклоочистителя, управление которой осуществляется с помощью ручки, выступающей из верхней части маски.

Внутренняя поверхность смотрового окна маски или шлема склонна к запотеванию, когда внешняя среда холоднее, чем пинта росы газа внутри, когда крошечные капли конденсированной воды рассеивают свет, проходящий через прозрачный материал, размывая изображение. Обработка внутренней поверхности противозапотевающим поверхностно-активным веществом может уменьшить запотевание, но оно может произойти в любом случае, и должна быть предусмотрена возможность активного предотвращения запотевания либо путем промывки водой, либо путем обдувания сухим воздухом до тех пор, пока оно не станет прозрачным. для может быть предусмотрен сливной кран На стандартных шлемах промывания. Шлемы по требованию могут иметь клапан подачи со свободным потоком, который направляет сухой воздух внутрь лицевой части. Полнолицевые маски для дайвинга можно использовать либо для промывки, либо для промывки в свободном потоке, в зависимости от того, предназначены ли они в первую очередь для подводного плавания или подачи на поверхность. Полнолицевые маски и шлемы также могут направлять поток свежего сухого газа через внутреннюю поверхность смотрового окна перед его вдыханием и предотвращать попадание теплого, влажного выдыхаемого газа на лицевую панель за счет использования оро-носовой вставки с невозвратным клапаном. клапан на пути потока выхлопных газов. В ситуациях, когда промывание невозможно, На поверхность смотрового окна можно нанести поверхностно-активное вещество, препятствующее запотеванию, чтобы предотвратить образование капель. Щетка стеклоочистителя с ручным управлением также иногда использовалась для удаления конденсата из смотрового окна.

У пользователей, которым необходима оптическая коррекция, есть выбор. Контактные линзы можно носить под всеми типами масок и шлемов. Обычные очки можно носить с большинством шлемов, но их нельзя регулировать. Корректирующие линзы можно установить на внутреннюю часть некоторых полнолицевых масок, но расстояние от глаз до линз может быть неоптимальным. Доступны бифокальные устройства. Удаление запотевания клееных линз происходит так же, как и обычного стекла.

Дыхательный аппарат с открытым контуром для дайвинга производит пузырьки выдыхаемого газа в выпускных отверстиях. Системы со свободным потоком производят самые большие объемы, но выпускное отверстие может находиться за иллюминаторами, чтобы не закрывать обзор дайверу. Системы спроса должны иметь диафрагму второй ступени и выпускные отверстия примерно на той же глубине, что и ротовая полость или легкие, чтобы свести к минимуму работу дыхания. Чтобы добиться постоянного дыхательного усилия для различных поз, которые может потребоваться дайверу, это наиболее практично, когда выпускные отверстия и клапаны расположены близко ко рту, поэтому требуется какая-то форма воздуховодов, чтобы направлять пузырьки в сторону от смотровых окон шлема. или маска. Обычно это отводит выхлопные газы по бокам головы, где они имеют тенденцию быть довольно шумными, поскольку пузырьки поднимаются мимо ушей. Системы замкнутого цикла выпускают гораздо меньше газа, который может выделяться позади дайвера, и работают значительно тише. Были опробованы системы диффузоров, но они не принесли успеха для оборудования с открытой цепью, хотя они использовались в ребризерах, где они улучшают характеристики скрытности.

Безопасность

Маски, удерживаемые на месте регулируемыми ремнями, можно сбросить или переместить из правильного положения, что приведет к попаданию окружающей атмосферы или воды и потере дыхательного газа. Полнолицевые дыхательные маски легче сместить из-за их размера, и их необходимо более надежно поддерживать, обычно с помощью 4 или 5 регулируемых ремней, соединенных на затылке, но их можно сместить, поэтому у пользователя должна быть возможность повторно надеть их и продуть маску в достаточной степени, чтобы продолжать дышать. Шлемы крепятся гораздо надежнее, и их отрыв от головы считается чрезвычайной ситуацией.

Внутренний объем

Объем мертвого пространства важен для всех дыхательных аппаратов. Внутренние оро-носовые маски часто используются для минимизации внутреннего мертвого пространства в шлемах и полнолицевых масках, а также могут уменьшить тенденцию к запотеванию внутренней поверхности смотрового окна.

Плавучесть шлема

Дополнительная информация: Человеческий фактор при проектировании снаряжения для дайвинга § Плавучесть шлема.

Легкий водолазный шлем имеет балласт, обеспечивающий почти нейтральную плавучесть под водой, поэтому он не создает чрезмерной статической нагрузки на шею.

Водолазные шлемы со свободным потоком компенсируют потенциально большое мертвое пространство за счет высокой скорости потока газа, так что выдыхаемый газ смывается, прежде чем его можно будет снова вдохнуть. Они, как правило, имеют большой внутренний объем, тяжелее, чем обычные шлемы, и обычно опираются на плечи, чтобы не перегружать шею, поэтому не двигайте головой. Под водой избыточной плавучести противодействуют путем подсоединения к системе утяжеления дайвера или с помощью спортивных ремней .

жгут дыхательных аппаратов

Когда пользователю приходится носить с собой источник газа, вес, баланс и инерция аппарата, а также распределение нагрузки на ремни безопасности могут иметь большое значение для комфорта и безопасности, особенно когда пользователю может потребоваться выполнять тяжелую работу в трудных условиях, например в области пожаротушения, спасения и альпинизма. Пользователь должен иметь настолько большую свободу передвижения, насколько это практически осуществимо, и, по крайней мере, достаточную для безопасного выполнения ожидаемых задач, в то время как комплект должен оставаться надежно на месте во время необходимых маневров. Доступ к клапанам и манометру важен для управления газом, а когда оборудование совместно используется командой, его можно легко и быстро отрегулировать в соответствии с индивидуальными потребностями.При дайвинге плавучесть и распределение плавучести важны для безопасности.

Управление газом

См. Также: Управление подводным газом.

Респиратор, поставляемый авиакомпанией, с баллоном аварийной подачи газа.

Для газовых дыхательных аппаратов обычно крайне нежелательно и вполне может стать аварийной ситуацией неожиданное исчерпание газа. Мониторинг оставшегося газа, своевременное выявление низких уровней газа для принятия соответствующих мер и, при необходимости, использование доступной резервной системы являются необходимыми элементами управления газом.

Газовая выносливость

Наиболее фундаментальным аспектом управления газом является реалистичное представление об ожидаемом ресурсе имеющегося в настоящее время газа и о том, как на него повлияют нагрузки в предсказуемых обстоятельствах. Периодические проверки остаточного давления газа являются обычным методом контроля, для которого обычным оборудованием является манометр в баллоне, прикрепленный к первой ступени регулятора. Когда пользователь, вероятно, загружен задачами до такой степени, что неспособность проверить давление газа вполне вероятна, разумно подать сигнал тревоги о низком уровне газа, ручное переключение резерва или и то, и другое. Все три из них можно найти в промышленных дыхательных комплектах, используемых для спасения и пожаротушения. Для подводного плавания стандартными являются манометры, а альтернативная система подачи газа выбирается из контекстуально приемлемого варианта спасательного комплекта для подводного плавания, газа, подаваемого напарником-дайвером, или аварийного всплытия на поверхность. Выбор зависит от оценки риска, а в некоторых случаях от стандартных рабочих процедур или кодекса практики. Резервные клапаны также иногда до сих пор используются в условиях плохой видимости. Система напарников и аварийное всплытие часто используются дайверами-любителями на мелководье в открытой воде без необходимости плановой декомпрессии. Профессиональных дайверов могут обязать носить с собой независимый спасательный комплект . и у технических дайверов может быть несколько планов действий на случай разумно предсказуемых ситуаций, которые могут поставить под угрозу подачу дыхательного газа.

Если имеется более одной смеси дыхательных газов, риск выбора газа, неподходящего для текущей ситуации, должен быть сведен к минимуму.

В медицинском оборудовании пользовательский интерфейс системы управления и контроля может влиять на вероятность ошибки оператора.

Выносливость ребризера

Срок службы ребризера или системы жизнеобеспечения, подающей газ в дыхательный аппарат, также зависит от его способности удалять углекислый газ из выдыхаемого газа. Это известно как выносливость скруббера .

См. также

• Словарь терминологии дыхательных аппаратов
• Дыхательная маска (значения)
• Аварийный дыхательный аппарат - встроенная дыхательная система на подводных лодках США.
• Противогаз – защита от вдыхания переносимых по воздуху загрязняющих веществ и токсичных газов.
• Костюм Hazmat - защитный костюм от химических, бактериологических и ядерных рисков.
• Железные легкие - механический респиратор отрицательного давления.
• Система жизнеобеспечения - технология, позволяющая выжить в агрессивной среде.
• Респиратор - устройство, которое носится для защиты пользователя от вдыхания загрязняющих веществ.
• Реаниматолог - медицинское устройство, использующее положительное давление для раздувания легких.
• Аппарат искусственной вентиляции легких – устройство, обеспечивающее механическую вентиляцию легких.