Jump to content

Теория декомпрессии

Аквалангист выполняет декомпрессию на запланированной остановке во время всплытия после погружения.

Теория декомпрессии — это исследование и моделирование переноса инертного компонента дыхательных газов из газа в легких в ткани и обратно при воздействии изменений окружающего давления. В случае подводного плавания и работы со сжатым воздухом это в основном связано с давлением окружающей среды, превышающим местное давление на поверхности. [ 1 ] но космонавты, высотные альпинисты и путешественники на самолетах, давление которых не соответствует давлению на уровне моря, [ 2 ] [ 3 ] обычно подвергаются воздействию давления окружающей среды ниже стандартного атмосферного давления на уровне моря. Во всех случаях симптомы, вызванные декомпрессией, возникают в течение или в течение относительно короткого периода часов, а иногда и дней, после значительного снижения давления. [ 4 ]

Термин «декомпрессия» происходит от снижения давления окружающей среды, испытываемого организмом, и относится как к снижению давления , так и к процессу удаления растворенных инертных газов из тканей во время и после этого снижения давления. Поглощение газа тканями происходит в растворенном состоянии, и его выведение также требует растворения газа, однако достаточное снижение давления окружающей среды может вызвать образование пузырьков в тканях, что может привести к повреждению тканей и симптомам, известным как декомпрессия. болезнь, а также задерживает выведение газа. [ 1 ]

Моделирование декомпрессии пытается объяснить и предсказать механизм удаления газов и образования пузырьков внутри организма во время и после изменений давления окружающей среды. [ 5 ] и предоставляет математические модели, которые пытаются предсказать приемлемо низкий риск и разумно осуществимые процедуры декомпрессии в полевых условиях. [ 6 ] Использовались и используются до сих пор как детерминистические, так и вероятностные модели.

Эффективная декомпрессия требует, чтобы дайвер всплывал достаточно быстро, чтобы установить как можно более высокий градиент декомпрессии в как можно большем количестве тканей и безопасно, не провоцируя образования симптоматических пузырьков. Этому способствует максимально допустимое безопасное парциальное давление кислорода в дыхательном газе и отсутствие изменений газа, которые могут вызвать образование или рост контрдиффузионных пузырьков. Разработка графиков, которые были бы одновременно безопасными и эффективными, осложнялась большим количеством переменных и неопределенностей, включая индивидуальные различия в реакции на различные условия окружающей среды и рабочую нагрузку.

Физиология декомпрессии

[ редактировать ]
График, показывающий изменение концентрации растворенного газа с течением времени при ступенчатом увеличении давления в изначально насыщенном растворителе.

Газ вдыхается при атмосферном давлении, и часть этого газа растворяется в крови и других жидкостях. Инертный газ продолжает поступать до тех пор, пока газ, растворенный в тканях, не придет в состояние равновесия с газом в легких (см. погружение с насыщением ), или давление окружающей среды не снижается до тех пор, пока инертные газы, растворенные в тканях, не достигнут более высокого уровня. концентрация, чем равновесное состояние, и снова начать диффузию. [ 1 ]

Поглощение газов жидкостями зависит от растворимости конкретного газа в конкретной жидкости, концентрации газа, обычно измеряемой парциальным давлением , и температуры. [ 1 ] При изучении теории декомпрессии исследуется и моделируется поведение растворенных в тканях газов при изменении давления во времени. [ 7 ]

После растворения распределение растворенного газа может осуществляться путем диффузии , когда нет объемного потока растворителя , или путем перфузии , когда растворитель (кровь) циркулирует вокруг тела дайвера, где газ может диффундировать в локальные области с более низкой концентрацией . При наличии достаточного времени при определенном парциальном давлении дыхательного газа концентрация в тканях стабилизируется или насыщается со скоростью, зависящей от растворимости, скорости диффузии и перфузии. [ 1 ]

Если концентрация инертного газа в дыхательном газе снижается ниже концентрации в любой из тканей, газ будет иметь тенденцию возвращаться из тканей в дыхательный газ. Это известно как дегазация и происходит во время декомпрессии, когда снижение давления окружающей среды или смена дыхательного газа снижает парциальное давление инертного газа в легких. [ 1 ]

Суммарная концентрация газов в любой ткани будет зависеть от истории давления и состава газа. В условиях равновесия общая концентрация растворенных газов будет меньше давления окружающей среды, так как кислород метаболизируется в тканях, а образующийся углекислый газ гораздо более растворим. Однако во время снижения давления окружающей среды скорость снижения давления может превышать скорость, с которой газ может быть удален путем диффузии и перфузии, а если концентрация становится слишком высокой, может достичь стадии, когда в перенасыщенной среде может произойти образование пузырьков. ткани. Когда давление газов в пузыре превышает совокупное внешнее давление давления окружающей среды и поверхностное натяжение на границе пузырек-жидкость, пузырек будет расти, и этот рост может привести к повреждению тканей. Симптомы, вызванные этим повреждением, известны как декомпрессионная болезнь . [ 1 ]

Фактические скорости диффузии и перфузии, а также растворимость газов в конкретных тканях обычно неизвестны и значительно различаются. Однако были предложены математические модели, которые в большей или меньшей степени аппроксимируют реальную ситуацию, и эти модели используются для прогнозирования вероятности возникновения симптоматического образования пузырьков при данном профиле воздействия давления. [ 7 ] Декомпрессия включает в себя сложное взаимодействие растворимости газа, парциального давления и градиентов концентрации, диффузии, объемного транспорта и механики пузырьков в живых тканях. [ 6 ]

Газодинамика растворенной фазы

[ редактировать ]

Растворимость газов в жидкостях зависит от природы жидкости-растворителя и растворенного вещества. [ 8 ] температура , [ 9 ] давление , [ 10 ] [ 11 ] и присутствие других растворенных веществ в растворителе. [ 12 ] Диффузия происходит быстрее в меньших и более легких молекулах, крайним примером которых является гелий. Коэффициент диффузии гелия в 2,65 раза выше, чем у азота. [ 13 ] Градиент концентрации можно использовать в качестве модели движущего механизма диффузии. [ 14 ] В этом контексте инертный газ относится к газу, который не является метаболически активным . Атмосферный азот (N 2 ) является наиболее распространенным примером, а гелий (He) является другим инертным газом, обычно используемым в дыхательных смесях для дайверов . [ 15 ] Атмосферный азот имеет парциальное давление примерно 0,78 бар на уровне моря. Воздух в альвеолах легких разбавлен насыщенными парами воды (H 2 O) и углекислым газом (CO 2 ), продуктом обмена веществ, выделяемым кровью, и содержит меньше кислорода (O 2 ), чем атмосферный воздух, так как часть его поглощается кровью для метаболического использования. Результирующее парциальное давление азота составляет около 0,758 бар. [ 16 ]

тела Таким образом, при атмосферном давлении ткани обычно насыщаются азотом при давлении 0,758 бар (569 мм рт. ст.). При повышенном давлении окружающей среды из-за глубины или давления среды обитания легкие дайвера наполняются дыхательным газом под повышенным давлением, и парциальные давления составляющих газов будут пропорционально увеличиваться. [ 7 ] Инертные газы из дыхательного газа в легких диффундируют в кровь в альвеолярных капиллярах и распространяются по всему телу посредством системного кровообращения в процессе, известном как перфузия . [ 7 ] Растворенные вещества транспортируются кровью гораздо быстрее, чем они распределялись бы только за счет диффузии. [ 17 ] Из системных капилляров растворенные газы диффундируют через клеточные мембраны в ткани, где в конечном итоге достигают равновесия. Чем больше кровоснабжение ткани, тем быстрее она достигнет равновесия с газом при новом парциальном давлении. [ 7 ] [ 17 ] Это равновесие называется насыщением . [ 7 ] Ингазация, по-видимому, подчиняется простому обратному экспоненциальному уравнению. Время, необходимое ткани для поглощения или выделения 50% разницы в емкости растворенного газа при измененном парциальном давлении, называется периодом полураспада для этой ткани и газа. [ 18 ] [ 19 ]

Газ остается растворенным в тканях до тех пор, пока парциальное давление этого газа в легких не снизится настолько, чтобы вызвать градиент концентрации, при котором концентрация в крови будет более низкой, чем в соответствующих тканях. Когда концентрация в крови падает ниже концентрации в прилегающих тканях, газ диффундирует из ткани в кровь, а затем транспортируется обратно в легкие, где диффундирует в легочный газ и затем выводится при выдохе. . Если снижение давления окружающей среды ограничено, это десатурация будет происходить в растворенной фазе, но если давление окружающей среды будет достаточно снижено, пузырьки могут образовываться и расти как в крови, так и в других перенасыщенных тканях. [ 7 ] Когда парциальное давление всего газа, растворенного в ткани, превышает общее давление окружающей среды на ткань, она является перенасыщенной. [ 20 ] и есть вероятность образования пузырей. [ 7 ]

Сумма парциальных давлений газа, которым дышит дайвер, обязательно должна уравновешиваться суммой парциальных давлений легочного газа. В альвеолах газ увлажнился и получил углекислый газ из венозной крови. Кислород также диффундирует в артериальную кровь, снижая парциальное давление кислорода в альвеолах. Поскольку общее давление в альвеолах должно уравновешиваться давлением окружающей среды, это разбавление приводит к эффективному парциальному давлению азота около 758 мбар (569 мм рт. ст.) в воздухе при нормальном атмосферном давлении. [ 21 ] В установившемся состоянии, когда ткани насыщены инертными газами дыхательной смеси, обменные процессы снижают парциальное давление менее растворимого кислорода и замещают его углекислым газом, значительно более растворимым в воде. В клетках типичной ткани парциальное давление кислорода упадет, а парциальное давление углекислого газа повысится. Сумма этих парциальных давлений (воды, кислорода, углекислого газа и азота) меньше общего давления дыхательного газа. Это значительный дефицит насыщения, который обеспечивает буфер против перенасыщения и движущую силу для растворения пузырьков. [ 21 ] Эксперименты показывают, что степень ненасыщенности линейно возрастает с давлением для дыхательной смеси фиксированного состава и линейно уменьшается с увеличением доли инертного газа в дыхательной смеси. [ 22 ] Как следствие, условиями максимизации степени ненасыщенности является дыхательный газ с минимально возможной долей инертного газа – т.е. чистого кислорода, при максимально допустимом парциальном давлении. Этот дефицит насыщения также называют врожденной ненасыщенностью, « кислородным окном ». [ 23 ] или вакансия частичного давления. [ 24 ]

Местоположение микроядер или место первоначального образования пузырьков неизвестно. [ 25 ] Включение механизмов образования и роста пузырьков в модели декомпрессии может сделать модели более биофизическими и обеспечить лучшую экстраполяцию. [ 25 ] Условия потока и скорость перфузии являются доминирующими параметрами в конкуренции между тканями и циркуляционными пузырьками, а также между несколькими пузырьками за растворенный газ за рост пузырьков. [ 25 ]

Пузырьковая механика

[ редактировать ]

Для существования пузыря необходимо равновесие сил на поверхности. Сумма давления окружающей среды и давления из-за деформации ткани, оказываемого на внешнюю поверхность, с поверхностным натяжением жидкости на границе между пузырьком и окружающей средой должна быть уравновешена давлением внутри пузырька. Это сумма парциальных давлений газов внутри, обусловленная чистой диффузией газа в пузырь и из него. Баланс сил на пузыре может быть изменен с помощью слоя поверхностно-активных молекул, который может стабилизировать микропузырек до размера, при котором поверхностное натяжение чистого пузыря заставило бы его быстро схлопнуться, и этот поверхностный слой может различаться по проницаемости , так что если пузырь достаточно сжимается и может стать непроницаемым для диффузии. [ 26 ] Если растворитель вне пузырька насыщенный или ненасыщенный, парциальное давление будет меньше, чем в пузырьке, а поверхностное натяжение будет увеличивать внутреннее давление прямо пропорционально кривизне поверхности, обеспечивая градиент давления для увеличения диффузии из пузырька. , эффективно «выдавливая газ из пузыря», и чем меньше пузырь, тем быстрее он выдавливается. Газовый пузырь может расти при постоянном давлении только в том случае, если окружающий растворитель достаточно перенасыщен, чтобы преодолеть поверхностное натяжение, или если поверхностный слой обеспечивает достаточную реакцию для преодоления поверхностного натяжения. [ 26 ] Чистые пузырьки достаточно маленького размера разрушаются из-за поверхностного натяжения, если пересыщение низкое. Пузырьки с полупроницаемой поверхностью либо стабилизируются на определенном радиусе в зависимости от давления, состава поверхностного слоя и пересыщения, либо продолжают расти неопределенно долго, если радиус больше критического. [ 27 ] Образование пузырьков может происходить в крови или других тканях. [ 28 ]

Растворитель может переносить в растворе перенасыщенное количество газа. Будет ли оно выходить из раствора в объем растворителя с образованием пузырьков, будет зависеть от ряда факторов. Что-то, что снижает поверхностное натяжение, или адсорбирует молекулы газа, или локально снижает растворимость газа, или вызывает локальное снижение статического давления в жидкости, может привести к зарождению или росту пузырьков. Это может включать изменения скорости и турбулентность в жидкостях, а также локальные растягивающие нагрузки в твердых и полутвердых веществах. Липиды и другие гидрофобные поверхности могут снижать поверхностное натяжение (этот эффект могут оказывать стенки кровеносных сосудов). Обезвоживание может снизить растворимость газа в тканях из-за более высокой концентрации других растворенных веществ и меньшего количества растворителя, удерживающего газ. [ 29 ] Другая теория предполагает, что микроскопические пузырьковые ядра всегда существуют в водных средах, включая живые ткани. Эти ядра пузырьков представляют собой сферические газовые фазы, которые достаточно малы, чтобы оставаться во взвешенном состоянии, но достаточно прочны, чтобы противостоять коллапсу, а их стабильность обеспечивается эластичным поверхностным слоем, состоящим из поверхностно-активных молекул, который противостоит эффекту поверхностного натяжения. [ 30 ]

Образовавшийся микропузырек может продолжать расти, если ткани достаточно перенасыщены. По мере роста пузыря он может деформировать окружающие ткани и вызывать повреждение клеток и давление на нервы, что приводит к боли, или может блокировать кровеносный сосуд, перекрывая кровоток и вызывая гипоксию в тканях, обычно кровоснабжаемых сосудом. [ 31 ]

Если существует пузырь или объект, который собирает молекулы газа, этот набор молекул газа может достичь размера, при котором внутреннее давление превышает суммарное поверхностное натяжение и внешнее давление, и пузырек будет расти. [ 32 ] Если растворитель достаточно перенасыщен, диффузия газа в пузырек будет превышать скорость его диффузии обратно в раствор, и если это избыточное давление превышает давление, обусловленное поверхностным натяжением, пузырек будет продолжать расти. Когда пузырь растет, поверхностное натяжение уменьшается, а внутреннее давление падает, что позволяет газу диффундировать внутрь быстрее и медленнее диффундировать, поэтому пузырек растет или сжимается в ситуации положительной обратной связи. Скорость роста снижается по мере роста пузыря, поскольку площадь поверхности увеличивается пропорционально квадрату радиуса, а объем увеличивается пропорционально кубу радиуса. Если внешнее давление уменьшается из-за уменьшения гидростатического давления во время всплытия, пузырек также будет расти, и наоборот, повышенное внешнее давление приведет к сжатию пузыря, но не может привести к его полному устранению, если устойчивый к сжатию поверхностный слой существует. [ 32 ]

Декомпрессионные пузыри, по-видимому, образуются в основном в системных капиллярах, где концентрация газа самая высокая, часто в тех, которые питают вены, дренирующие активные конечности. Они обычно не образуются в артериях при условии, что снижение окружающего давления не происходит слишком быстро, поскольку артериальная кровь недавно получила возможность выпустить избыток газа в легкие. Пузырьки, переносимые обратно к сердцу по венам, могут попасть в большой круг кровообращения через открытое овальное окно у дайверов с этим дефектом перегородки, после чего возникает риск окклюзии капилляров, в какой бы части тела они ни оказались. [ 33 ]

Пузырьки, которые по венам переносятся обратно к сердцу, попадают в правую часть сердца, оттуда они обычно попадают в малый круг кровообращения и проходят через капилляры легких, которые расположены вокруг альвеол и задерживаются в них. очень близко к дыхательному газу, где газ будет диффундировать из пузырьков через стенки капилляров и альвеол в газ в легких. Если количество легочных капилляров, заблокированных этими пузырьками, относительно невелико, у дайвера не будет проявляться симптомов и ни одна ткань не будет повреждена (ткани легких достаточно насыщаются кислородом за счет диффузии). [ 34 ] Пузырьки, которые достаточно малы, чтобы пройти через капилляры легких, могут быть достаточно маленькими, чтобы раствориться из-за сочетания поверхностного натяжения и диффузии, приводящей к пониженной концентрации в окружающей крови, хотя теория зарождения модели переменной проницаемости предполагает, что большинство пузырьков, проходящих через малый круг кровообращения потеряет достаточно газа, чтобы пройти через капилляры и вернуться в большой круг кровообращения в виде переработанных, но стабильных ядер. [ 35 ] Пузырьки, образующиеся в тканях, должны удаляться in situ путем диффузии, что предполагает соответствующий градиент концентрации. [ 34 ]

Изобарная контрдиффузия (ИКД)

[ редактировать ]

Изобарная контрдиффузия — это диффузия газов в противоположных направлениях, вызванная изменением состава внешнего окружающего газа или дыхательного газа без изменения окружающего давления. Во время декомпрессии после погружения это может произойти при изменении дыхательного газа или когда дайвер попадает в среду, наполненную газом, который отличается от дыхательного газа. [ 36 ] Строго говоря, это не явление декомпрессии, но это осложнение, которое может возникнуть во время декомпрессии и которое может привести к образованию или росту пузырьков без изменения давления окружающей среды. Ламбертсен описал две формы этого явления: [ 37 ] [ 36 ]

Поверхностный ИКД (также известный как изобарическая контрдиффузия в устойчивом состоянии) [ 38 ] происходит, когда инертный газ, которым дышит дайвер, диффундирует в тело медленнее, чем инертный газ, окружающий тело. [ 37 ] [ 36 ] [ 38 ] Примером этого может быть дыхание воздухом в гелиоксовой среде. Гелий в гелиоксе быстро диффундирует в кожу, тогда как азот медленнее диффундирует из капилляров в кожу и из организма. В результате возникает перенасыщение в определенных участках поверхностных тканей и образование пузырьков инертного газа. [ 36 ]

Глубокая тканевая ИКД (также известная как транзиторная изобарическая контрдиффузия) [ 38 ] происходит, когда дайвер последовательно вдыхает разные инертные газы. [ 37 ] Быстро диффундирующий газ транспортируется в ткань быстрее, чем медленно диффундирующий газ выводится из ткани. [ 36 ] Это может произойти, когда дайверы переходят со смеси азота на смесь гелия или когда дайверы, дышащие гидрелиоксом, переходят на смесь гелиокса. [ 36 ] [ 39 ]

Исследование Дулетта и Митчелла о декомпрессионной болезни внутреннего уха (IEDCS) показывает, что внутреннее ухо не может быть хорошо смоделировано с помощью обычных алгоритмов (например, Бюльмана). Дулетт и Митчелл предполагают, что переход от смеси, богатой гелием, к смеси, богатой азотом, что обычно происходит в техническом дайвинге при переходе с тримикса на найтрокс при всплытии, может вызвать временное перенасыщение инертного газа во внутреннем ухе и привести к IEDCS. [ 40 ] Они предлагают тщательно планировать переключение дыхательного газа с смесей, богатых гелием, на смеси, богатые азотом, либо глубокое (с учетом азотного наркоза), либо поверхностное, чтобы избежать периода максимального пересыщения, возникающего в результате декомпрессии. Переключения также следует производить во время дыхания при максимальном парциальном давлении вдыхаемого кислорода, которое можно безопасно переносить с учетом кислородной токсичности. [ 40 ]

Причинная роль кислорода

[ редактировать ]

Хотя общепринято считать, что DCS вызван перенасыщением инертного газа, Хемплеман заявил:

...Это не привело к достаточному снижению разрешенной степени декомпрессии, и в расчетах теперь учитываются высокие парциальные давления кислорода. Если парциальное давление кислорода в воздухе (или смеси) превышает 0,6 бар, считается, что в тканях присутствует значительное количество растворенного кислорода и существует повышенный риск декомпрессии. Это оценивается путем добавления 25% к глубине погружения и продолжения расчетов, как только что описано, с использованием предположения (1). Таким образом, достигается глубина первой остановки кислорода, и на этой глубине проводят 5 минут, чтобы обеспечить метаболическое использование избыточного растворенного газообразного кислорода. После этой «остановки подачи кислорода» расчеты продолжаются, как описано выше. [ 41 ]

Декомпрессионная болезнь

[ редактировать ]

Сосудистые пузырьки, образующиеся в системных капиллярах, могут задерживаться в легочных капиллярах, временно блокируя их. Если это серьезно, может возникнуть симптом, называемый «удушье». [ 33 ] Если у дайвера имеется открытое овальное окно (или шунт в малом круге кровообращения), пузырьки могут пройти через него и миновать малый круг кровообращения и попасть в артериальную кровь. Если эти пузырьки не абсорбируются артериальной плазмой и оседают в системных капиллярах, они блокируют приток насыщенной кислородом крови к тканям, снабжаемым этими капиллярами, и эти ткани будут испытывать недостаток кислорода. Мун и Киссло (1988) пришли к выводу, что «факты свидетельствуют о том, что риск серьезной неврологической DCI или раннего начала DCI увеличивается у дайверов с шунтированием крови справа налево через PFO. В настоящее время нет никаких доказательств того, что PFO связано с легкими или поздними проявлениями сгибаний». [ 42 ]

Пузырьки образуются внутри других тканей, а также кровеносных сосудов. [ 33 ] Инертный газ может диффундировать в ядра пузырьков между тканями. В этом случае пузырьки могут деформировать и необратимо повредить ткань. По мере роста пузырьки могут также сдавливать нервы, вызывая боль. [ 34 ] [ 43 ]

Экстраваскулярный или автохтонный [а] пузырьки обычно образуются в медленных тканях, таких как суставы, сухожилия и мышечные оболочки. Прямое расширение вызывает повреждение тканей с выбросом гистамина и связанными с ним последствиями. Биохимические повреждения могут быть столь же важными, как и механические воздействия, или даже более важными. [ 34 ] [ 33 ] [ 44 ]

Обмен растворенных газов между кровью и тканями контролируется перфузией и в меньшей степени диффузией, особенно в гетерогенных тканях. Распределение притока крови к тканям изменчиво и подвержено множеству влияний. Когда поток локально высок, в этой области преобладает перфузия, а при низком потоке - диффузия. Распределение кровотока контролируется средним артериальным давлением и местным сосудистым сопротивлением, а артериальное давление зависит от сердечного выброса и общего сосудистого сопротивления. Основное сосудистое сопротивление контролируется симпатической нервной системой, а метаболиты, температура, а также местные и системные гормоны оказывают вторичные и часто локализованные эффекты, которые могут значительно варьироваться в зависимости от обстоятельств. Периферическая вазоконстрикция в холодной воде снижает общую потерю тепла без увеличения потребления кислорода до тех пор, пока не начнется дрожь, после чего потребление кислорода увеличится, хотя вазоконстрикция может сохраняться. [ 33 ]

Состав дыхательного газа во время воздействия давления и декомпрессии имеет важное значение для поглощения и удаления инертного газа для данного профиля воздействия давления. Дыхательные газовые смеси для дайвинга обычно содержат долю азота, отличную от фракции воздуха. Парциальное давление каждого компонента газа будет отличаться от парциального давления азота в воздухе на любой заданной глубине, а поглощение и удаление каждого компонента инертного газа пропорциональны фактическому парциальному давлению с течением времени. Двумя основными причинами использования смесей газов для дыхания являются снижение парциального давления азота за счет разбавления кислородом для приготовления смесей найтрокса , в первую очередь для снижения скорости поглощения азота во время воздействия давления, и замена гелия (а иногда и других газов). азот для уменьшения наркотического эффекта при воздействии высокого парциального давления. В зависимости от пропорций гелия и азота эти газы называются гелиоксом , если в нем нет азота, или тримиксом , если наряду с необходимым кислородом есть азот и гелий. [ 45 ] [ 46 ] Инертные газы, используемые в качестве заменителей азота, имеют характеристики растворимости и диффузии в живых тканях, отличные от азота, который они заменяют. Например, наиболее распространенным заменителем азота в качестве инертного газа-разбавителя является гелий, который значительно хуже растворяется в живых тканях. [ 47 ] но и диффундирует быстрее из-за сравнительно небольшого размера и массы атома He по сравнению с молекулой N 2 . [ 48 ]

Приток крови к коже и жировой ткани зависит от температуры кожи и тела, а перфузия мышц в состоянии покоя контролируется температурой самих мышц. Во время упражнений увеличение притока к работающим мышцам часто уравновешивается уменьшением притока к другим тканям, таким как почки, селезенка и печень. [ 33 ] Приток крови к мышцам также ниже в холодной воде, но упражнения сохраняют мышцы в тепле и приток крови увеличивается, даже когда кожа охлаждена. Приток крови к жиру обычно увеличивается во время тренировки, но он замедляется при погружении в холодную воду. Адаптация к холоду уменьшает сильную вазоконстрикцию, которая обычно возникает при погружении в холодную воду. [ 33 ] Изменения в распределении перфузии не обязательно влияют на дыхательный обмен инертных газов, хотя некоторая часть газа может локально задерживаться в результате изменений перфузии. Отдых в холодной среде уменьшит обмен инертных газов из кожи, жира и мышц, тогда как физические упражнения увеличат газообмен. Упражнения во время декомпрессии могут сократить время декомпрессии и риск при условии отсутствия пузырьков, но могут увеличить риск, если пузырьки присутствуют. [ 33 ] Обмен инертных газов наименее благоприятен для дайвера, которому тепло и он тренируется на глубине во время фазы поглощения, а также отдыхает и замерзает во время декомпрессии. [ 33 ]

Другие факторы, которые могут повлиять на риск декомпрессии, включают концентрацию кислорода, уровень углекислого газа, положение тела, вазодилататоры и констрикторы, дыхание с положительным или отрицательным давлением. [ 33 ] и обезвоживание (объем крови). [ 49 ] Индивидуальная предрасположенность к декомпрессионной болезни имеет компоненты, которые можно объяснить конкретной причиной, а также компоненты, которые кажутся случайными. Случайный компонент делает последовательные декомпрессии плохим тестом на восприимчивость. [ 33 ] Некоторые исследования считают ожирение и высокие уровни липидов в сыворотке крови факторами риска, причем риск, по-видимому, увеличивается с возрастом. [ 50 ] Другое исследование также показало, что у пожилых людей наблюдалась тенденция к образованию пузырей больше, чем у молодых, по пока неизвестным причинам, но не было выявлено никаких тенденций между весом, жиром или полом и наличием пузырей, и возникает вопрос, почему у некоторых людей с большей вероятностью образуются пузыри. чем другие, остается неясным. [ 51 ]

Концепции модели декомпрессии

[ редактировать ]
Диаграмма сравнения серийных (взаимосвязанных), параллельных (независимых), параллельных (взаимосвязанных) и комбинированных последовательно-параллельных моделей тканевых отсеков.
Таблица теоретических тканей с указанием времени их полураспада и времени насыщения, используемых в модели декомпрессии Бульмана ZH16

Для моделирования декомпрессии использовались две довольно разные концепции. Первый предполагает, что растворенный газ удаляется в растворенной фазе и что пузырьки не образуются при бессимптомной декомпрессии. Второе, подтвержденное экспериментальными наблюдениями, предполагает, что пузырьки образуются во время большинства бессимптомных декомпрессий и что при выведении газа необходимо учитывать как растворенную, так и пузырьковую фазы. [ 32 ]

Ранние модели декомпрессии, как правило, использовали модели растворенной фазы и корректировали их с помощью более или менее произвольных факторов, чтобы снизить риск образования симптоматических пузырей. Модели растворенной фазы делятся на две основные группы. Модели с параллельными отсеками, в которых несколько отсеков с различной скоростью поглощения газа (полупериод) считаются существующими независимо друг от друга, а предельное условие контролируется отсеком, который демонстрирует наихудший случай для конкретного профиля воздействия. Эти отсеки представляют собой концептуальные ткани и не предназначены для представления конкретных органических тканей, а просто для представления диапазона возможностей органических тканей. Во второй группе используются последовательные отсеки, где предполагается, что газ диффундирует через один отсек, прежде чем достигнет следующего. [ 52 ] Недавней вариацией модели последовательного отсека является модель взаимосвязанного отсека Goldman (ICM). [ 53 ]

Более поздние модели пытаются смоделировать динамику пузырьков, в том числе с помощью упрощенных моделей, чтобы облегчить расчет таблиц, а затем и сделать прогнозы в реальном времени во время погружения. Модели, используемые для аппроксимации динамики пузырьков, разнообразны и варьируются от тех, которые не намного сложнее моделей растворенной фазы, до тех, которые требуют значительно большей вычислительной мощности. [ 54 ]

Ни одна из моделей декомпрессии не может быть показана как точное представление физиологических процессов, хотя были предложены интерпретации математических моделей, соответствующие различным гипотезам. Все они представляют собой приближения, которые в большей или меньшей степени предсказывают реальность и являются приемлемо надежными только в пределах калибровки по собранным экспериментальным данным. [ 55 ]

Область применения

[ редактировать ]

Идеальный профиль декомпрессии создает максимально возможный градиент для удаления инертного газа из ткани без образования пузырьков. [ 56 ] а модели декомпрессии растворенной фазы основаны на предположении, что образования пузырьков можно избежать. Однако неясно, возможно ли это на практике: некоторые модели декомпрессии предполагают, что стабильные пузырьковые микроядра существуют всегда. [ 30 ] В моделях пузырьков предполагается, что пузырьки будут, но существует приемлемый общий объем газовой фазы. [ 30 ] или допустимый размер пузырьков газа, [ 57 ] и ограничьте максимальный уклон, чтобы принять во внимание эти допуски. [ 30 ] [ 57 ]

Модели декомпрессии должны в идеале точно предсказывать риск во всем диапазоне воздействия от коротких погружений в пределах безостановочных ограничений, погружений с прыжком с декомпрессией во всем диапазоне практической применимости, включая погружения с экстремальными воздействиями и повторяющиеся погружения, альтернативные дыхательные газы, включая переключатели газов и постоянное PO 2 , изменения профиля погружения и погружения с насыщением. Обычно это не так, и большинство моделей ограничены частью возможного диапазона глубин и времени. Они также ограничены определенным диапазоном дыхательных газов, а иногда и воздухом. [ 58 ]

Фундаментальная проблема при разработке таблиц декомпрессии заключается в том, что упрощенные правила, регулирующие одно погружение и всплытие, не применяются, когда в тканях уже существуют пузырьки, поскольку они задерживают удаление инертного газа, а эквивалентная декомпрессия может привести к декомпрессионной болезни. [ 58 ] Повторные погружения, многократные всплытия за одно погружение и процедуры поверхностной декомпрессии являются значительными факторами риска развития ДКБ. [ 56 ] Это объясняется образованием относительно большого объема газовой фазы, который может частично переноситься на последующие погружения или окончательное всплытие по пилообразному профилю. [ 6 ]

Функция декомпрессионных моделей изменилась с появлением доплеровских ультразвуковых детекторов пузырьков и теперь заключается не только в ограничении симптоматического возникновения декомпрессионной болезни, но и в ограничении бессимптомных пузырьков венозного газа после погружения. [ 25 ] Ряд эмпирических модификаций моделей растворенной фазы был внесен с момента выявления венозных пузырьков с помощью доплеровского измерения у бессимптомных дайверов вскоре после всплытия на поверхность. [ 59 ]

Тканевые отсеки

[ редактировать ]

Одной из попыток решения стала разработка моделей нескольких тканей, которые предполагали, что разные части тела поглощают и выводят газ с разной скоростью. Это гипотетические ткани, которые обозначены как быстрые и медленные, чтобы описать скорость насыщения. Каждая ткань или компартмент имеет разный период полураспада. Реальным тканям также потребуется больше или меньше времени для насыщения, но моделям не обязательно использовать фактические значения тканей для получения полезного результата. Модели с количеством отделений для салфеток от одного до 16. [ 60 ] использовались для создания таблиц декомпрессии, а подводные компьютеры использовали до 20 отсеков. [ 61 ]

Например: Ткани с высоким содержанием липидов могут поглощать большее количество азота, но часто имеют плохое кровоснабжение. Им потребуется больше времени для достижения равновесия, и они описываются как медленные по сравнению с тканями с хорошим кровоснабжением и меньшей способностью к растворенному газу, которые описываются как быстрые.

Быстрые ткани поглощают газ относительно быстро, но обычно быстро выделяют его во время подъема. Быстрая ткань может насытиться в ходе обычного рекреационного погружения, тогда как медленная ткань может поглотить лишь небольшую часть своей потенциальной газовой емкости. Рассчитав уровни в каждом отсеке отдельно, исследователи могут построить более эффективные алгоритмы. Кроме того, каждый отсек может выдерживать большее или меньшее перенасыщение, чем другие. Окончательная форма представляет собой сложную модель, но позволяющую строить алгоритмы и таблицы, подходящие для самых разных видов дайвинга. Типичный дайв-компьютер имеет модель из 8–12 тканей, время полураспада варьируется от 5 до 400 минут. [ 61 ] В таблицах Бюльмана используется алгоритм с 16 тканями, время полураспада варьируется от 4 до 640 минут. [ 60 ]

Можно предположить, что ткани расположены последовательно, где растворенный газ должен диффундировать через одну ткань, чтобы достичь следующей, имеющей разные свойства растворимости, параллельно, при этом диффузия в каждую ткань и из нее считается независимой от других, и как комбинации последовательных и параллельных тканей, что становится сложным в вычислительном отношении. [ 53 ]

Модель проникновения газа

[ редактировать ]

Период полураспада ткани — это время, необходимое ткани для поглощения или выделения 50% разницы в емкости растворенного газа при измененном парциальном давлении. За каждый последующий полупериод ткань будет поглощать или снова высвобождать половину совокупной разницы в последовательности ½, ¾, 7/8, 15/16, 31/32, 63/64 и т. д. [ 19 ] Время полувыведения тканевого отделения варьируется от 1 минуты до как минимум 720 минут. [ 62 ] В каждом отделении ткани время полураспада будет разное для газов с разной растворимостью и скоростью диффузии. Ингазация обычно моделируется с помощью простого обратного экспоненциального уравнения, в котором насыщение предполагается примерно через четыре (93,75%) до шести (98,44%) полупериодов в зависимости от модели декомпрессии. [ 18 ] [ 63 ] [ 64 ] Эта модель может неадекватно описывать динамику газовыделения, если присутствуют пузырьки газовой фазы. [ 65 ] [ 66 ]

Модели дегазации

[ редактировать ]

Для оптимизации декомпрессии движущая сила десатурации тканей должна поддерживаться на максимуме при условии, что это не вызывает симптоматического повреждения тканей из-за образования и роста пузырьков (симптоматическая декомпрессионная болезнь) или состояния, при котором диффузия по какой-либо причине замедляется. [ 67 ]

Есть два принципиально разных подхода к этому вопросу. Первый основан на предположении, что существует уровень перенасыщения, который не вызывает симптоматического образования пузырьков, и основан на эмпирических наблюдениях за максимальной скоростью декомпрессии, которая не приводит к неприемлемой частоте симптомов. Этот подход направлен на максимизацию градиента концентрации при отсутствии симптомов и обычно использует слегка модифицированную экспоненциальную модель полупериода. Второй предполагает, что пузырьки будут образовываться при любом уровне пересыщения, когда общее напряжение газа в ткани превышает давление окружающей среды и что газ из пузырьков удаляется медленнее, чем растворенный газ. [ 64 ] Эти философии приводят к различным характеристикам профилей декомпрессии, полученным для двух моделей: подход критического пересыщения дает относительно быстрые начальные подъемы, которые максимизируют градиент концентрации, и длинные неглубокие остановки, в то время как модели пузырьков требуют более медленных подъемов, с более глубокими первыми остановками и более глубокими первыми остановками. но могут иметь более короткие мелкие остановки. Этот подход использует множество моделей. [ 64 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 67 ] [ 70 ]

Подход критического пересыщения

[ редактировать ]

Дж. С. Холдейн первоначально использовал критическое соотношение давления 2 к 1 для декомпрессии, исходя из того принципа, что насыщение тела ни в коем случае не должно превышать примерно вдвое давление воздуха. [ 71 ] Этот принцип применялся как отношение давления к общему давлению окружающей среды и не учитывал парциальные давления газов, составляющих воздух для дыхания. Его экспериментальная работа на козах и наблюдения за водолазами, похоже, подтвердили это предположение. Однако со временем выяснилось, что это не соответствует заболеваемости декомпрессионной болезнью, и в первоначальные предположения были внесены изменения. Позже это соотношение было изменено на соотношение парциальных давлений азота 1,58:1. [ 72 ]

Дальнейшие исследования таких людей, как Роберт Уоркман, показали, что критерием было не соотношение давлений, а фактический перепад давлений. Применительно к работе Холдейна это предполагает, что предел определяется не соотношением 1,58:1, а скорее критической разницей давлений в 0,58 атмосферы между давлением ткани и давлением окружающей среды. Большинство таблиц Холдана с середины 20-го века, включая таблицы Бюльмана, основаны на предположении о критической разнице. [ 73 ]

The Значение М — это максимальное значение абсолютного давления инертного газа, которое тканевый отсек может выдержать при данном давлении окружающей среды без появления симптомов декомпрессионной болезни. Значения M представляют собой пределы допустимого градиента между давлением инертного газа и давлением окружающей среды в каждом отсеке. Альтернативная терминология для значений M включает «пределы пересыщения», «пределы допустимого избыточного давления» и «критическое напряжение». [ 68 ] [ 74 ]

Градиентные факторы — это способ изменения значения M до более консервативного значения для использования в алгоритме декомпрессии. Коэффициент градиента представляет собой процент от значения M, выбранного разработчиком алгоритма, и изменяется линейно между максимальной глубиной конкретного погружения и поверхностью поверхности. Они выражаются в виде двухзначного обозначения, где первое число представляет собой процент от глубокого М-значения, а второе — от поверхностного М-значения. [ 69 ] Коэффициенты градиента применяются ко всем тканевым компартментам одинаково и создают значение М, которое линейно изменяется пропорционально давлению окружающей среды. [ 69 ]

Например: коэффициент градиента 30/85 ограничит допустимое перенасыщение на глубине до 30% от проектного максимума и до 85% на поверхности.

По сути, пользователь выбирает более низкое максимальное пересыщение, чем считает целесообразным проектировщик. Использование градиентных коэффициентов увеличит время декомпрессии, особенно в зоне глубины, где значение М снижается больше всего. Факторы градиента могут использоваться для обеспечения более глубоких остановок в модели, которая в противном случае имела бы тенденцию производить относительно неглубокие остановки, используя коэффициент градиента с небольшим первым числом. [ 69 ] Некоторые модели подводного компьютера позволяют пользователю вводить коэффициенты градиента как способ создания более консервативного и, следовательно, предположительно менее рискованного профиля декомпрессии. [ 75 ] Установление низкого коэффициента градиента на глубоком значении М может привести к увеличению поглощения газов во время всплытия, как правило, более медленных тканей, которые затем должны высвободить большую газовую нагрузку на меньших глубинах. Было показано, что это неэффективная стратегия декомпрессии. [ 76 ] [ 77 ]

Модель переменного градиента корректирует коэффициенты градиента в соответствии с профилем глубины, исходя из предположения, что корректировка по прямой линии с использованием одного и того же коэффициента для значения M на глубине независимо от фактической глубины менее уместна, чем использование значения M, привязанного к фактической глубине. . (малое значение M связано с фактической нулевой глубиной в обоих случаях) [ 78 ]

Подход без перенасыщения

[ редактировать ]

Согласно термодинамической модели и Хью Ле Мессюрье Брайана Эндрю Хиллса , это условие оптимальной движущей силы для газовыделения выполняется, когда окружающее давление достаточно для предотвращения разделения фаз (образования пузырьков). [ 70 ]

Фундаментальным отличием этого подхода является приравнивание абсолютного давления окружающей среды к сумме парциальных напряжений газа в ткани для каждого газа после декомпрессии как предельной точки, за которой ожидается образование пузырьков. [ 70 ]

Модель предполагает, что естественная ненасыщенность тканей из-за метаболического снижения парциального давления кислорода обеспечивает буфер против образования пузырьков и что ткань может быть безопасно декомпрессирована при условии, что снижение давления окружающей среды не превысит это значение ненасыщения. Очевидно, что любой метод, который увеличивает ненасыщенность, позволит ускорить декомпрессию, поскольку градиент концентрации будет больше без риска образования пузырьков. [ 70 ]

Естественная ненасыщенность увеличивается с глубиной, поэтому на большей глубине возможен больший перепад давления окружающей среды, который уменьшается по мере того, как дайвер всплывает на поверхность. Эта модель приводит к более медленным скоростям всплытия и более глубоким первым остановкам, но более коротким остановкам на мелководье, поскольку необходимо устранить меньше газа пузырьковой фазы. [ 70 ]

Подход критического объема

[ редактировать ]

Критерий критического объема предполагает, что всякий раз, когда общий объем накопленной в тканях газовой фазы превышает критическое значение, появляются признаки или симптомы ДКБ. Это предположение подтверждается исследованиями по обнаружению доплеровских пузырьков. Последствия этого подхода сильно зависят от используемой модели образования и роста пузырьков, в первую очередь от того, можно ли практически избежать образования пузырьков во время декомпрессии. [ 32 ]

Этот подход используется в моделях декомпрессии, которые предполагают, что во время практических профилей декомпрессии будет происходить рост стабильных микроскопических ядер пузырьков, которые всегда существуют в водных средах, включая живые ткани. [ 67 ]

Эффективная декомпрессия минимизирует общее время всплытия, одновременно ограничивая общее накопление пузырьков до приемлемого бессимптомного критического значения. Физика и физиология роста и удаления пузырьков показывают, что более эффективно удалять пузырьки, пока они очень малы. Модели, которые включают фазу пузырьков, создают профили декомпрессии с более медленными подъемами и более глубокими начальными декомпрессионными остановками как способ ограничения роста пузырьков и облегчения раннего устранения по сравнению с моделями, которые рассматривают только газ в растворенной фазе. [ 79 ]

Отскок погружений

[ редактировать ]

Погружение с отскоком — это любое погружение, при котором воздействие давления недостаточно продолжительное, чтобы все ткани достигли равновесия с инертными газами в дыхательном газе. [ 80 ]

Погружения насыщения

[ редактировать ]

Воздействие насыщения – это когда времени воздействия давления достаточно для того, чтобы все ткани достигли равновесия с инертными газами в дыхательной смеси. Для практических целей это значение обычно принимается равным 6-кратному времени полураспада самой медленной ткани в модели. [ 80 ]

Безостановочные лимиты

[ редактировать ]

Безостановочный предел, также называемый бездекомпрессионным пределом (NDL), представляет собой теоретическое максимальное содержание растворенного газа в каждом отделении ткани всего тела, которое может быть декомпрессировано непосредственно до давления на поверхности при выбранной скорости всплытия, используемой моделью, без необходимо прекратить выдох на любой глубине, где существует приемлемый риск развития симптоматической декомпрессионной болезни. Отсутствие предела декомпрессии является неправильным употреблением, поскольку всплытие с указанной скоростью всплытия является декомпрессией, но этот термин имеет историческую инерцию и продолжает использоваться. [ 81 ] [ 82 ]

Декомпрессионный потолок

[ редактировать ]

Как только газовая нагрузка одного или нескольких отсеков тканей превышает максимальный уровень, принятый для безостановочного предела, существует минимальная глубина, на которую дайвер может подняться с соответствующей скоростью всплытия при приемлемом риске декомпрессионной болезни. Эта глубина известна как декомпрессионный потолок. Его можно считать мягким верхом, поскольку подняться над ним физически тривиально, но это увеличивает риск развития симптоматической декомпрессионной болезни в соответствии с декомпрессионной моделью. Ткань, которая первой достигает потолка декомпрессии, называется ограничивающей тканью. [ 83 ]

Обязательство по декомпрессии

[ редактировать ]

Обязательством декомпрессии является наличие в тканях достаточного количества растворенного газа, при котором риск симптоматической декомпрессионной болезни становится неприемлемым, если прямой подъем к поверхностному давлению осуществляется с предписанной скоростью всплытия для используемой декомпрессионной модели. Можно сказать, что дайвер с декомпрессионным потолком обязан выполнять декомпрессию, а это означает, что время, потраченное на дегазацию во время всплытия, должно быть добавлено к времени, потраченному на всплытие с соответствующей скоростью всплытия. Это время номинально и наиболее эффективно расходуется на декомпрессионные остановки, хотя дегазация будет происходить на любой глубине, где артериальная кровь и легочный газ имеют более низкое парциальное давление инертного газа, чем ограничивающая ткань. [ 80 ]

Время выхода на поверхность

[ редактировать ]

Время выхода на поверхность (TTS) — это расчетное общее время, необходимое дайверу для всплытия из заданной точки профиля погружения с использованием заданного набора декомпрессионных газов, всплытия с номинальной скоростью всплытия и выполнения всех остановок на указанной глубине. . Это значение может быть оценкой, рассчитанной на основе плана погружения, которой дайвер следует в качестве графика всплытия, или отображать на экране подводного компьютера, обновляемую в реальном времени. Он может быть основан на текущем выбранном газе или на оптимальном выборе газа из всех газов, установленных на компьютере в качестве активных газов. [ 84 ]

Поэтапная декомпрессия

[ редактировать ]

Поэтапная декомпрессия выполняется с остановками на заданной глубине на основе легко отслеживаемой серии. Для большинства таблиц исторически это был удобный интервал в 3 метра (10 футов), но может использоваться любой произвольный интервал при условии, что он используется при расчете декомпрессионных остановок. Дайвер должен оставаться на предписанной глубине остановки до тех пор, пока потолок не уменьшится до следующей, меньшей глубины остановки, после чего дайвер поднимается на эту глубину для следующей остановки. [ 83 ]

Расчет времени остановки также можно выполнить, чтобы следовать потолку декомпрессии, что обеспечит максимальный градиент давления для вымывания инертного газа и сократит общую продолжительность декомпрессии примерно на 4–12%. Этой стратегии можно приблизительно следовать при использовании подводного компьютера. с включенной опцией. Влияние этой стратегии на риск декомпрессии неизвестно, поскольку по состоянию на 2022 год никаких испытаний не проводилось. [ 83 ]

Остаточный инертный газ

[ редактировать ]

Экспериментально было показано, что образование газовых пузырьков значительно препятствует удалению инертного газа. [ 16 ] [ 85 ] После всплытия дайвера на поверхность в тканях останется значительное количество инертного газа, даже если не возникнут симптомы декомпрессионной болезни. Этот остаточный газ может быть растворен или иметь субклиническую форму пузырьков и будет продолжать выделяться, пока дайвер остается на поверхности. Если совершается повторное погружение, ткани предварительно загружаются этим остаточным газом, что ускоряет их насыщение. [ 86 ] [ 87 ]

При повторяющихся погружениях более медленные ткани могут накапливать газ изо дня в день, если между погружениями не хватает времени для его удаления. Это может быть проблемой в ситуациях, когда требуется несколько дней и несколько погружений. Многократные декомпрессии в день в течение нескольких дней могут увеличить риск декомпрессионной болезни из-за образования бессимптомных пузырьков, которые снижают скорость газовыделения и не учитываются в большинстве алгоритмов декомпрессии. [ 88 ] Следовательно, некоторые организации по обучению дайверов дают дополнительные рекомендации, например, взять «седьмой выходной». [ 89 ]

Модели декомпрессии на практике

[ редактировать ]
График напряжения инертного газа в 16 теоретических тканевых отсеках во время и вскоре после погружения с декомпрессией квадратного профиля с использованием донного газа тримикс и двух декомпрессионных газов, а именно найтрокса 50 и 100% кислорода.
Напряжение инертного газа в тканевых отсеках во время декомпрессионного погружения с переключением газа для ускорения декомпрессии, как прогнозирует алгоритм декомпрессии.

Детерминированные модели

[ редактировать ]

Детерминированные модели декомпрессии — это подход к расчету декомпрессии, основанный на правилах. [ 90 ] Эти модели основаны на идее, что «чрезмерное» перенасыщение в различных тканях «небезопасно» (приводит к декомпрессионной болезни ). Модели обычно содержат несколько правил, зависящих от глубины и ткани, основанных на математических моделях идеализированных тканевых компартментов. Не существует другого объективного математического способа оценки правил или общего риска , кроме сравнения с результатами эмпирических испытаний. Модели сравниваются с экспериментальными результатами и отчетами с мест, а правила пересматриваются путем качественной оценки и подбора кривых, чтобы пересмотренная модель более точно предсказывала наблюдаемую реальность, а затем проводятся дальнейшие наблюдения для оценки надежности модели при экстраполяции на ранее непроверенные диапазоны. О полезности модели судят по ее точности и надежности при прогнозировании возникновения симптоматической декомпрессионной болезни и бессимптомных венозных пузырей во время всплытия. [ 90 ]

Можно с полным основанием предположить, что в действительности происходит как перфузионный транспорт за счет кровообращения, так и диффузионный транспорт в тканях, где кровоток слаб или отсутствует. Проблема с попытками одновременно моделировать перфузию и диффузию заключается в том, что существует большое количество переменных из-за взаимодействия между всеми тканевыми компартментами, и проблема становится неразрешимой. Способ упрощения моделирования переноса газа в ткани и из них состоит в том, чтобы сделать предположения о механизме ограничения транспорта растворенного газа к тканям, контролирующим декомпрессию. Если предположить, что перфузия или диффузия имеют доминирующее влияние, а другое можно не учитывать, можно значительно уменьшить количество переменных. [ 67 ]

Ткани с ограниченной перфузией и модели параллельных тканей

[ редактировать ]

Предположение о том, что перфузия является ограничивающим механизмом, приводит к модели, включающей группу тканей с различной скоростью перфузии, но снабжаемых кровью с приблизительно эквивалентной концентрацией газа. Предполагается также, что газообмен между тканевыми компартментами за счет диффузии отсутствует. В результате образуется параллельный набор независимых тканей, каждая из которых имеет свою собственную скорость поступления и выделения газа, зависящую от скорости тока крови через ткань. Поглощение газа для каждой ткани обычно моделируется экспоненциальной функцией с фиксированным полупериодом отделения, а выведение газа также может моделироваться экспоненциальной функцией с тем же или более длительным полупериодом или как более сложная функция, например в модели экспоненциально-линейного исключения. [ 86 ]

Гипотеза критического соотношения предсказывает, что образование пузырьков произойдет в ткани, когда отношение парциального давления растворенного газа к давлению окружающей среды превышает определенное соотношение для данной ткани. Соотношение может быть одинаковым для всех тканевых компартментов или может варьироваться, и каждому компартменту назначается определенный критический коэффициент перенасыщения на основе экспериментальных наблюдений. [ 18 ]

Джон Скотт Холдейн представил концепцию полупериода для моделирования поглощения и выделения азота в кровь. Он предложил 5 тканевых отсеков с полупериодами 5, 10, 20, 40 и 75 минут. [ 18 ] В этой ранней гипотезе было предсказано, что если скорость всплытия не позволяет парциальному давлению инертного газа в каждой из гипотетических тканей превышать давление окружающей среды более чем на 2:1, пузырьки не образуются. [ 71 ] По сути, это означало, что можно было подняться с 30 м (4 бар) до 10 м (2 бар) или с 10 м (2 бар) до поверхности (1 бар) в насыщенном состоянии без проблем с декомпрессией. Для этого в график восхождений было включено несколько декомпрессионных остановок. Скорость всплытия и самая быстрая ткань в модели определяют время и глубину первой остановки. После этого более медленные ткани определяют, когда безопасно подниматься дальше. [ 71 ] Это соотношение 2:1 оказалось слишком консервативным для быстрых тканей (короткие погружения) и недостаточно консервативным для медленных тканей (длинные погружения). Соотношение также, по-видимому, менялось в зависимости от глубины. [ 91 ] Подход Холдейна к моделированию декомпрессии использовался с 1908 по 1960-е годы с небольшими изменениями, в первую очередь с изменениями количества используемых отсеков и полупериодов. Таблицы ВМС США 1937 года были основаны на исследованиях О.Д. Ярбро и использовали 3 отсека: 5- и 10-минутные отсеки были исключены. В 1950-х годах таблицы были пересмотрены, восстановлены 5- и 10-минутные отсеки, а также добавлен 120-минутный отсек. [ 92 ]

В 1960-х годах Роберт Д. Уоркман из Экспериментального водолазного подразделения ВМС США (NEDU) рассмотрел основу модели и последующие исследования, проведенные ВМС США. Таблицы, основанные на работе Холдейна и последующих уточнениях, по-прежнему оказались непригодными для более длительных и глубоких погружений. Уоркман предположил, что допустимое изменение давления лучше описать как критическую разницу давлений, и пересмотрел модель Холдейна, чтобы позволить каждому отделению ткани выдерживать различную степень перенасыщения, которая меняется с глубиной. Он ввел термин «значение М», чтобы указать максимальную величину перенасыщения, которую каждый отсек может выдержать на данной глубине, и добавил три дополнительных отсека с полупериодами 160, 200 и 240 минут. Уоркман представил свои выводы в виде уравнения, которое можно использовать для расчета результатов на любой глубине, и заявил, что линейная проекция М-значений будет полезна для компьютерного программирования. [ 92 ]

Большая часть исследований Альберта А. Бюльмана заключалась в определении самых длинных отсеков полупериода для азота и гелия, и он увеличил количество отсеков до 16. Он исследовал последствия декомпрессии после погружения на высоте и опубликовал таблицы декомпрессии, которые могли использоваться на разных высотах. Бюльман использовал метод расчета декомпрессии, аналогичный предложенному Уоркманом, который включал М-значения, выражающие линейную зависимость между максимальным давлением инертного газа в тканевых отсеках и давлением окружающей среды, но основанные на абсолютном давлении, что делало их более легко адаптированными к высоте. дайвинг. [ 52 ] Алгоритм Бюльмана использовался для создания стандартных таблиц декомпрессии для ряда ассоциаций спортивного дайвинга и используется в нескольких персональных декомпрессионных компьютерах, иногда в модифицированной форме. [ 52 ]

Б. А. Хиллс и Д. Х. Ле Мессюрье изучили эмпирическую практику декомпрессии окинавских ныряльщиков за жемчугом в Торресовом проливе и заметили, что они делали более глубокие остановки, но сокращали общее время декомпрессии по сравнению с обычно используемыми таблицами того времени. Их анализ убедительно показал, что наличие пузырьков ограничивает скорость удаления газов, и подчеркнул важность присущей тканям ненасыщенности из-за метаболической переработки кислорода. Это стало известно как термодинамическая модель. [ 70 ] Совсем недавно технические дайверы-любители разработали процедуры декомпрессии с использованием более глубоких остановок, чем того требуют используемые таблицы декомпрессии. Это привело к появлению пузырьковых моделей RGBM и VPM. [ 93 ] Глубокая остановка изначально представляла собой дополнительную остановку, вводившуюся дайверами во время всплытия на большей глубине, чем самая глубокая остановка, требуемая их компьютерным алгоритмом. Существуют также компьютерные алгоритмы, которые, как утверждается, используют глубокие остановки, но эти алгоритмы и практика глубоких остановок не прошли адекватной проверки. [ 94 ]

« Остановка Пайла » — это глубокая остановка, названная в честь Ричарда Пайла , одного из первых сторонников глубоких остановок. [ 95 ] на глубинах на полпути между дном и первой обычной декомпрессионной остановкой и на полпути между предыдущей остановкой Пайла и самой глубокой обычной остановкой, при условии, что обычная остановка мельче более чем на 9 м. Остановка Пайла длится около 2 минут. Дополнительное время всплытия, необходимое для остановок на Пайле, включено в профиль погружения перед завершением графика декомпрессии. [ 96 ] Пайл обнаружил, что во время погружений, где он периодически останавливался, чтобы выпустить плавательные пузыри своих особей рыбы, он чувствовал себя лучше после погружения, и основывал процедуру глубокой остановки на глубине и продолжительности этих пауз. [ 94 ] Гипотеза состоит в том, что эти остановки дают возможность удалить газ, пока он еще растворен, или, по крайней мере, пока пузырьки еще достаточно малы, чтобы их можно было легко удалить, и в результате на более мелких участках венозных пузырьков будет значительно меньше или меньших размеров. останавливается, как предсказывает термодинамическая модель Хиллса. [ 97 ]

Например, дайвер всплывает с максимальной глубины 60 метров (200 футов), где давление окружающей среды составляет 7 бар (100 фунтов на квадратный дюйм), до декомпрессионной остановки на глубине 20 метров (66 футов), где давление составляет 3 бара (40 фунтов на квадратный дюйм). пси). Первая остановка Пайла произойдет при среднем давлении, которое составляет 5 бар (70 фунтов на квадратный дюйм), что соответствует глубине 40 метров (130 футов). Вторая остановка Пайла будет на высоте 30 метров (98 футов). Третья будет на высоте 25 метров (82 фута), что менее чем на 9 метров (30 футов) ниже первой необходимой остановки и поэтому опускается. [ 96 ] [ 98 ]

Ценность и безопасность глубоких остановок в дополнение к графику декомпрессии, полученному на основе алгоритма декомпрессии, неясны. Эксперты по декомпрессии отметили, что глубокие остановки, скорее всего, будут производиться на глубинах, где продолжается поглощение некоторых медленных тканей, и что добавление любых глубоких остановок должно быть включено в гипербарическую экспозицию, для которой рассчитывается график декомпрессии, а не добавлено позже, чтобы можно было принять во внимание такое поглощение более медленных тканей. [ 94 ] Глубокие остановки, выполняемые во время погружения, при котором декомпрессия рассчитывается в режиме реального времени, являются просто частью многоуровневого погружения для компьютера и не добавляют никакого риска, кроме того, который заложен в алгоритме.

Существует предел тому, насколько глубокой может быть «глубокая остановка». Должна иметь место некоторая дегазация, а продолжающаяся подача газа должна быть сведена к минимуму для приемлемо эффективной декомпрессии. «Наиболее глубокая возможная декомпрессионная остановка» для данного профиля может быть определена как глубина, на которой газовая нагрузка для ведущего отсека пересекает линию давления окружающей среды. Это не полезная глубина остановки - для обеспечения диффузии газов в тканях необходим некоторый избыток концентрации газа, однако эта глубина является полезным индикатором начала зоны декомпрессии, в которой скорость всплытия является частью запланированной декомпрессии. [ 99 ]

Исследование, проведенное DAN в 2004 году, показало, что количество пузырьков высокого класса можно снизить до нуля, если концентрация азота в наиболее насыщенных тканях будет поддерживаться на уровне ниже 80 процентов от допустимого значения M и что дополнительная глубокая остановка будет простым и практичным решением. способ сделать это, сохраняя при этом первоначальную скорость всплытия. [ 93 ]

Ткани с ограниченной диффузией, «Тканевая плита» и серийные модели.

[ редактировать ]
Создание одномерной модели пластинки ткани из однородной ткани, перфузируемой параллельными капиллярами.

Предположение о том, что диффузия является ограничивающим механизмом транспорта растворенного газа в тканях, приводит к совершенно иной модели тканевого компартмента. В этом случае постулируется наличие ряда отсеков с перфузионным транспортом в один отсек и диффузией между отсеками, которые для простоты расположены последовательно, так что в обобщенном отсеке диффузия осуществляется только в два соседних отсека и из них. противоположные стороны, а предельными случаями являются первый отсек, куда газ подается и удаляется посредством перфузии, и конец линии, где имеется только один соседний отсек. [ 52 ] Самая простая серийная модель представляет собой одно отделение, и в дальнейшем ее можно свести к одномерной модели «куска ткани». [ 52 ]

Пузырьковые модели

[ редактировать ]

Модели пузырьковой декомпрессии представляют собой основанный на правилах подход к расчету декомпрессии, основанный на идее о том, что микроскопические ядра пузырьков всегда существуют в воде и тканях, содержащих воду, и что, прогнозируя и контролируя рост пузырьков, можно избежать декомпрессионной болезни. Большинство моделей пузырьков предполагают, что во время декомпрессии образуются пузырьки и что происходит удаление смешанной фазы газа, которое происходит медленнее, чем удаление растворенной фазы. Пузырьковые модели, как правило, имеют более глубокие первые остановки, чтобы избавиться от большего количества растворенного газа при меньшем пересыщении, чтобы уменьшить общий объем пузырьковой фазы и потенциально сократить время, необходимое на меньшей глубине для устранения пузырьков. [ 30 ] [ 57 ] [ 97 ]

Модели декомпрессии, предполагающие удаление газа из смешанной фазы, включают:

  • Модель декомпрессии артериального пузыря по Французским таблицам Министерства труда 1992 г. [ 57 ]
  • Экспоненциально-линейный алгоритм ВМС США (Тельмана), используемый для таблиц декомпрессии воздуха ВМС США 2008 года (среди прочих) [ 52 ]
  • Комбинированная модель перфузии/диффузии Hennessy таблиц BSAC'88.
  • Модель переменной проницаемости (VPM), разработанная Д. Е. Юнтом и другими в Гавайском университете. [ 30 ]
  • Модель пузыря с уменьшенным градиентом (RGBM), разработанная Брюсом Винке в Национальной лаборатории Лос-Аламоса. [ 97 ]

Модель взаимосвязанных отсеков Гольдмана

[ редактировать ]
Взаимосвязанные модели с 3 отсеками, как в моделях Goldman.

В отличие от независимых параллельных отсеков в моделях Холдена, в которых все отсеки считаются несущими риск, модель Гольдмана предполагает относительно хорошо перфузируемый «активный» или «несущий риск» отсек последовательно с соседними относительно плохо перфузируемыми «резервуарами» или «несущими риск». «буферные» отсеки, которые не считаются потенциальными местами образования пузырьков, но влияют на вероятность образования пузырьков в активном отсеке за счет диффузионного обмена инертных газов с активным отсеком. [ 53 ] [ 100 ] При сжатии газ диффундирует в активный отсек и через него в буферные отсеки, увеличивая общее количество растворенного газа, проходящего через активный отсек. Во время декомпрессии этот буферный газ должен снова пройти через активный отсек, прежде чем его можно будет удалить. Если газовая нагрузка буферных отсеков невелика, диффузия дополнительного газа через активный отсек происходит медленно. [ 100 ] Взаимосвязанные модели предсказывают снижение скорости вымывания газа со временем во время декомпрессии по сравнению со скоростью, предсказанной для независимой модели параллельного отсека, использованной для сравнения. [ 53 ]

Модель Гольдмана отличается от модели декомпрессии серии Кидда-Стаббса тем, что модель Голдмана предполагает линейную кинетику, где модель KS включает квадратичный компонент, а модель Гольдмана считает, что только центральный хорошо перфузируемый отсек явно вносит вклад в риск, тогда как Модель KS предполагает, что все отсеки несут потенциальный риск. Модель DCIEM 1983 года связывает риск с двумя крайними отсеками серии из четырех отсеков. [ 53 ] Математическая модель, основанная на этой концепции, по утверждению Goldman, не только соответствует данным квадратного профиля ВМС, используемым для калибровки, но также относительно точно прогнозирует риск для профилей насыщения. Пузырьковая версия модели ICM существенно не отличалась по прогнозам и была отброшена как более сложная, не имеющая существенных преимуществ. ICM также более точно предсказал заболеваемость декомпрессионной болезнью при занятиях рекреационным дайвингом с низким уровнем риска, зарегистрированных в наборе данных DAN Project Dive Exploration. Альтернативными моделями, использованными в этом исследовании, были LE1 (линейно-экспоненциальная) и прямая модель Холдана. [ 100 ] Модель Голдмана предсказывает значительное снижение риска после остановки безопасности во время погружения с низким уровнем риска. [ 101 ] и значительное снижение риска при использовании найтрокса (больше, чем предполагают таблицы PADI). [ 102 ]

Вероятностные модели

[ редактировать ]

Вероятностные модели декомпрессии предназначены для расчета риска (или вероятности) возникновения декомпрессионной болезни (ДКБ), возникающей при заданном профиле декомпрессии. [ 103 ] [ 90 ] Статистический анализ хорошо подходит для работы со сжатым воздухом при проходке туннелей из-за большого количества субъектов, подвергающихся одинаковому воздействию при одинаковом давлении и температуре окружающей среды, с одинаковыми рабочими нагрузками и продолжительностью воздействия, с одинаковым графиком декомпрессии. [ 104 ] Большое количество декомпрессий при аналогичных обстоятельствах показало, что практически невозможно исключить весь риск DCS, поэтому необходимо установить приемлемый риск, основанный на других факторах, имеющих отношение к применению. Например, легкий доступ к эффективному лечению в виде гипербарической оксигенотерапии на месте или большее преимущество, связанное с более ранним выходом дайвера из воды, могут сделать более высокий уровень заболеваемости приемлемым, в то же время нарушая график работы, отрицательно влияя на моральный дух работников или высокие ожидания судебных разбирательств сместят приемлемый уровень заболеваемости вниз. Эффективность также является важным фактором, поскольку декомпрессия сотрудников происходит в рабочее время. [ 104 ]

Эти методы могут варьировать глубину и время декомпрессионных остановок , чтобы получить график декомпрессии, который предполагает заданную вероятность возникновения DCS, минимизируя при этом общее время декомпрессии. Этот процесс также может работать в обратном направлении, позволяя рассчитать вероятность DCS для любого графика декомпрессии при наличии достаточно надежных данных. [ 104 ]

В 1936 году уровень заболеваемости в 2% считался приемлемым для работников сферы сжатого воздуха в Великобритании. В 2000 году ВМС США признали, что легкие симптомы встречаются в 2%, а серьезные симптомы — только в 0,1%. Коммерческий дайвинг в Северном море в 1990-х годах допускал 0,5% легких симптомов, но почти не имел серьезных симптомов, а коммерческий дайвинг в Мексиканском заливе также в 1990-е годы регистрировал 0,1% легких случаев и 0,025% серьезных случаев. Органы здравоохранения и безопасности склонны определять приемлемый риск как можно ниже, насколько это практически осуществимо, принимая во внимание все соответствующие факторы, включая экономические факторы. [ 104 ] [ 103 ] Для анализа вероятности легких и тяжелых симптомов сначала необходимо определить эти классы проявлений, применимые к анализу. [ 105 ]

Необходимыми инструментами для оценки вероятности декомпрессионной болезни являются биофизическая модель, описывающая обмен инертных газов и образование пузырьков во время декомпрессии, данные о воздействии в виде профилей давления/времени для смесей дыхательных газов, а также результаты DCS для этих воздействий, статистические данные. такие методы, как анализ выживаемости или байесовский анализ , чтобы найти наилучшее соответствие между моделью и экспериментальными данными, после чего модели можно количественно сравнить и использовать наиболее подходящую модель для прогнозирования вероятности DCS для модели. Этот процесс осложняется влиянием условий окружающей среды на вероятность ДКБ. Факторы, влияющие на перфузию тканей во время поступления и выделения газа, которые влияют на скорость поглощения и выведения инертного газа соответственно, включают погружение, температуру и физическую нагрузку. Также известно, что упражнения способствуют образованию пузырей во время декомпрессии. [ 104 ]

Известно также, что распределение декомпрессионных остановок влияет на риск развития DCS. В эксперименте USN, в котором в качестве конечной точки использовалась симптоматическая декомпрессионная болезнь, сравнивались две модели рабочего воздействия при погружениях на воздухе с одинаковым временем нахождения на дне, температурой воды и рабочей нагрузкой, с одинаковым общим временем декомпрессии, для двух разных глубин распределения декомпрессионных остановок, также на воздухе. и обнаружил, что более мелкие стопы несут статистически значительно меньший риск. Модель не пыталась оптимизировать распределение времени декомпрессии по глубине или использование переключения газов, она просто сравнивала эффективность двух конкретных моделей, но для этих моделей результаты были убедительными. [ 104 ]

Другая серия экспериментов была проведена для серии увеличивающихся временных выдержек на дне на постоянной глубине и при меняющейся температуре окружающей среды. Сравнивались четыре температурных режима: теплый в нижнем секторе и декомпрессии, холодный в нижнем секторе и декомпрессии, теплый внизу и холодный во время декомпрессии, холодный внизу и теплый во время декомпрессии. Эффект был очень очевиден: заболеваемость DCS была намного ниже у дайверов, которым было холоднее во время фазы поглощения и теплее во время декомпрессии, чем наоборот, что было интерпретировано как указание на влияние температуры на перфузию, поглощение и выведение газа. [ 104 ]

Ретроспективный статистический анализ большого набора данных о погружениях на воздухе и найтроксе, опубликованный в 2017 году, показал, что при приемлемом риске 2% для легких симптомов и 0,1% для тяжелых симптомов с использованием линейно-экспоненциальной модели дегазации тяжелые симптомы Риск появления симптомов был ограничивающим фактором. Одним из факторов, усложняющих этот анализ, была вариативность методов различения легких и тяжелых случаев. [ 103 ]

Декомпрессия насыщения

[ редактировать ]
Графическое изображение графика декомпрессии насыщения NORSOK U-100 (2009 г.) с 180 мс, начиная с 06:00 и продолжительностью 7 дней 15 часов с поддержанием парциального давления кислорода в диапазоне от 0,4 до 0,5 бар.

Декомпрессия насыщения — это физиологический процесс перехода от стационарного состояния полного насыщения инертным газом при повышенном давлении к стандартным условиям при нормальном приземном атмосферном давлении. Это длительный процесс, в ходе которого инертные газы выводятся с очень низкой скоростью, ограниченной наиболее медленными поражаемыми тканями, а отклонение может вызвать образование пузырьков газа, которые могут вызвать декомпрессионную болезнь. Большинство эксплуатационных процедур основаны на экспериментально полученных параметрах, описывающих непрерывную медленную скорость декомпрессии, которая может зависеть от глубины и газовой смеси. [ 106 ]

При погружении с насыщением все ткани считаются насыщенными, и декомпрессия, безопасная для самых медленных тканей, теоретически будет безопасна для всех более быстрых тканей в параллельной модели. Прямой подъем от насыщения воздухом на высоте примерно 7 м.с. вызывает образование венозных пузырьков газа, но не симптоматическую ДКБ. Более глубокие воздействия насыщения требуют декомпрессии по графикам насыщения. [ 107 ]

Безопасная скорость декомпрессии при погружении с насыщением контролируется парциальным давлением кислорода во вдыхаемой дыхательной смеси. [ 108 ] Природная ненасыщенность из-за кислородного окна позволяет относительно быстро провести начальную фазу декомпрессии насыщения пропорционально парциальному давлению кислорода, а затем контролировать скорость дальнейшей декомпрессии, ограниченную полупериодом удаления инертного газа из самого медленного отсека. [ 109 ] Однако некоторые графики декомпрессии насыщения специально не позволяют начинать декомпрессию с подъема вверх. [ 110 ] Ни экскурсии, ни процедуры декомпрессии, используемые в настоящее время (2016 г.), не вызывают проблем с декомпрессией по отдельности, но, по-видимому, существует значительно более высокий риск, когда за экскурсиями следует декомпрессия до того, как бессимптомные пузыри, образовавшиеся в результате экскурсий, полностью исчезнут. Начало декомпрессии при наличии пузырьков, по-видимому, является важным фактором во многих случаях неожиданной декомпрессионной болезни во время обычной декомпрессии насыщения. [ 111 ]

Применение модели пузыря в 1985 году позволило успешно смоделировать обычные декомпрессии, высотную декомпрессию, безостановочные пороги и погружения с насыщением, используя одну настройку из четырех глобальных параметров нуклеации. [ 112 ]

Продолжаются исследования по моделированию декомпрессии насыщения и плановым испытаниям. В 2015 году концепция под названием «Расширенное кислородное окно» использовалась в предварительных испытаниях модифицированной модели декомпрессии насыщения. Эта модель позволяет более высокую скорость декомпрессии в начале подъема, чтобы использовать присущую ему ненасыщенность из-за метаболического использования кислорода, с последующей постоянной скоростью, ограниченной парциальным давлением кислорода в дыхательном газе. Период постоянной скорости декомпрессии также ограничен допустимой максимальной долей кислорода, и когда этот предел достигается, скорость декомпрессии снова замедляется, поскольку парциальное давление кислорода снижается. По состоянию на май 2016 года процедура остается экспериментальной. Целью является приемлемо безопасное сокращение общего времени декомпрессии для заданной глубины насыщения и газовой смеси. [ 106 ]

Валидация моделей

[ редактировать ]

Важно, чтобы любая теория подтверждалась тщательно контролируемыми процедурами тестирования. По мере того, как процедуры тестирования и оборудование становятся более совершенными, исследователи узнают больше о влиянии декомпрессии на организм. Первоначальные исследования были направлены на проведение погружений без явных симптомов декомпрессионной болезни (ДКБ). С более поздним использованием ультразвукового допплеровского исследования стало понятно, что пузырьки образовывались внутри тела даже во время погружений, когда не наблюдалось никаких признаков или симптомов DCI. Это явление стало известно как «тихие пузыри». Наличие венозных газовых эмболий считается предиктором декомпрессионной болезни с низкой специфичностью, но их отсутствие признано чувствительным индикатором декомпрессии низкого риска, поэтому количественное обнаружение VGE считается полезным в качестве индикатора декомпрессионного стресса при сравнении стратегии декомпрессии или оценка эффективности процедур. [ 113 ]

Таблицы ВМС США 1956 года были основаны на пределах, определяемых внешними признаками и симптомами DCS. Позже исследователи смогли улучшить эту работу, скорректировав ограничения на основе доплеровского тестирования. Однако таблицы CCR ВМС США, основанные на алгоритме Тельмана, также использовали в качестве критериев тестирования только распознаваемые симптомы DCS. [ 114 ] [ 115 ] Поскольку процедуры тестирования являются длительными и дорогостоящими, а также существуют этические ограничения на экспериментальную работу на людях, конечным результатом которых является травма, исследователи обычно проводят первоначальную проверку новых моделей на основе экспериментальных результатов более ранних испытаний. Это имеет некоторые последствия при сравнении моделей. [ 116 ]

Эффективность распределения глубины остановки

[ редактировать ]

Глубокие кратковременные погружения требуют длительной декомпрессии по сравнению с временем нахождения на глубине, что по своей сути неэффективно по сравнению с погружениями с насыщением. Различные модификации алгоритмов декомпрессии с достаточно подтвержденной эффективностью при более мелком погружении использовались в попытках разработать более короткую или безопасную декомпрессию, но они, как правило, не подтверждаются контролируемыми экспериментами и в некоторой степени полагаются на неофициальные данные. Возникло широко распространенное мнение, что алгоритмы, основанные на моделях пузырьков и распределяющие декомпрессионные остановки в более широком диапазоне глубин, более эффективны, чем традиционные модели содержания растворенного газа, поскольку минимизируют раннее образование пузырьков, основываясь на теоретических соображениях, в основном при отсутствии доказательств эффективности. , хотя случаев симптоматической декомпрессионной болезни было мало. Существуют некоторые доказательства, относящиеся к некоторым из этих модификаций, которые были проанализированы и в целом поддерживают противоположную точку зрения, что глубокие остановки могут привести к более высоким скоростям образования и роста пузырьков по сравнению с устоявшимися системами, использующими более мелкие остановки, распределенные в течение того же общего времени декомпрессии для заданный глубокий профиль. [ 117 ] [ 76 ]

Интеграл перенасыщения во времени может быть индикатором декомпрессионного стресса либо для данной группы тканей, либо для всех групп тканей. Сравнение этого показателя, рассчитанного для объединенных групп тканей Бюльмана для диапазона графиков декомпрессии одинаковой продолжительности для одной и той же глубины, времени нахождения на дне и газовых смесей, позволяет предположить более высокий общий декомпрессионный стресс для погружений с использованием глубоких остановок, по крайней мере частично из-за продолжающегося поглощения газа. более медленных тканей во время глубоких остановок. [ 76 ]

Эффекты изменения компонентов инертного газа

[ редактировать ]

Переключение газа во время декомпрессии в открытом контуре осуществляется в первую очередь для увеличения парциального давления кислорода с целью усиления эффекта кислородного окна , сохраняя при этом уровень острой токсичности ниже уровня острой токсичности . Как в теории, так и на практике хорошо установлено, что более высокое парциальное давление кислорода способствует более быстрому и эффективному удалению инертного газа как в растворенном состоянии, так и в виде пузырьков. При погружениях с ребризером закрытого цикла парциальное давление кислорода на протяжении всего погружения поддерживается на относительно высоком, но допустимом уровне, чтобы уменьшить выделение газа, а также ускорить выделение газа-разбавителя. Переход от разбавителей на основе гелия к азотным во время подъема желателен для сокращения использования дорогого гелия, но имеет и другие последствия. Маловероятно, что изменение декомпрессионного газа на основе азота ускорит декомпрессию в типичных профилях технических погружений с отскоком, но есть некоторые свидетельства того, что декомпрессия на гелий-кислородных смесях с большей вероятностью приведет к неврологической DCS, тогда как декомпрессия на основе азота с большей вероятностью приведет к другие симптомы, если возникает DCS. Однако переключение с декомпрессионного газа, богатого гелием, на богатый азотом, приводит к развитию DCS внутреннего уха, что связано с эффектами встречной диффузии. Этот риск можно снизить за счет достаточной начальной декомпрессии, использования высокого парциального давления кислорода и относительно неглубокого переключения гелия на азот. [ 117 ]

Высотное воздействие, высотные погружения и полеты после погружения.

[ редактировать ]

В 1982 году ВВС США провели эксперименты на людях, чтобы проверить графики бездекомпрессионных пределов для дайвинга на воздухе перед немедленным подъемом на высоту, а также для высотных погружений, позволяющих сразу же полететь после погружения на высоту 8500 футов (2600 м). [ 118 ] Еще одна серия испытаний в 2004 году была проведена для проверки прогнозов пузырьковой модели высотной декомпрессии с использованием ранее непроверенных профилей воздействия. Параметры включали нагрузку, высоту от 18 000 до 35 000 футов (от 5 500 до 10 700 м), время предварительного дыхания и время воздействия, но эти воздействия не включали недавние погружения. [ 119 ]

Были проведены эксперименты с конечной точкой симптомов DCS с использованием профилей, близких к пределам бездекомпрессионного воздействия для любительского дайвинга, чтобы определить, как возникновение DCS во время или после полета связано с длиной предполетного поверхностного интервала (PFSI). За погружениями и PFSI последовало четырехчасовое воздействие при давлении 75 кПа, что эквивалентно максимально разрешенной высоте в салоне коммерческого самолета 8000 футов (2400 м). Заболеваемость DCS снижалась по мере увеличения поверхностного интервала, при этом заболеваемость не наблюдалась в течение 17-часового поверхностного интервала. Профили повторяющихся погружений обычно требовали более длительных интервалов на поверхности, чем одиночные погружения, чтобы свести к минимуму количество случаев. Эти тесты помогли составить рекомендации по своевременному полету. [ 120 ]

Трансторакальная эхокардиография в полете показала, что существует низкая, но ненулевая вероятность возникновения декомпрессионной болезни у коммерческих герметичных самолетов после 24-часового предполетного интервала на поверхности после недели многократных повторяющихся рекреационных погружений, о чем свидетельствует обнаружение венозных пузырьков газа в значительное количество дайверов прошли тестирование. [ 121 ]

Текущие исследования

[ редактировать ]

Исследования декомпрессии продолжаются. Подробные данные обычно недоступны, однако Divers Alert Network (DAN) имеет действующую программу, основанную на гражданской науке, проводимую DAN (Европа), которая собирает данные от дайверов -любителей-любителей для анализа научными сотрудниками DAN и другими исследователями. Это исследование финансируется за счет абонентской платы членов DAN Europe. [ 122 ] Лаборатория безопасности дайвинга представляет собой базу данных, в которую участники могут загружать профили погружений с широкого спектра дайв-компьютеров, преобразованные в стандартный формат, а также другие данные о погружении. [ 123 ] Данные о сотнях тысяч реальных погружений анализируются для изучения аспектов безопасности дайвинга. [ 124 ] Большие объемы собранных данных используются для вероятностного анализа риска декомпрессии. Источники данных могут получить немедленную обратную связь в виде простого анализа рисков своих профилей погружений, оцененных как один из трех номинальных уровней риска (высокий, средний и низкий) на основе сравнения с M-значениями Bühlmann ZH16c, рассчитанными для того же профиля.

Перечисленные проекты (не все напрямую связанные с декомпрессией) включают: [ 125 ]

  • Сбор данных о пузырьках сосудистых газов и анализ данных.
  • Определение оптимизированного профиля восхождения
  • Расследование причин необъяснимых инцидентов с дайвингом
  • Стресс при любительском дайвинге
  • Корреляция между открытым овальным окном (PFO) и риском декомпрессионной болезни
  • Дайвинг при астме и диабете и управление связанным с ним риском
  • Физиология и патофизиология задержки дыхания
  • Переохлаждение и дайвинг
  • Головная боль и дайвинг
  • Изменения крови, связанные с дайвингом
  • Риск декомпрессии при авиаперелете после дайвинга
  • Физиологические эффекты дайвинга с ребризером
  • Влияние декомпрессионного стресса на эндотелиальные стволовые клетки и клетки крови
  • Биомаркеры раннего декомпрессионного стресса
  • Влияние нормобарического кислорода на кровь и оказание первой помощи при DCI

Практическая эффективность моделей

[ редактировать ]

Пузырьковые модели для декомпрессии были популярны среди технических дайверов в начале 2000-х годов, хотя данных, подтверждающих эффективность этих моделей на практике, было мало. С тех пор несколько сравнительных исследований показали относительно большее количество венозных газовых эмболий после декомпрессии на основе пузырьковых моделей, а в одном исследовании сообщалось о более высоком уровне декомпрессионной болезни. Более глубокие декомпрессионные остановки на ранних этапах подъема, по-видимому, менее эффективны для контроля образования пузырей, чем предполагалось. Эта неудача может быть связана с продолжающимся поглощением более медленных тканей в течение длительного времени на большей глубине, в результате чего эти ткани становятся более перенасыщенными на меньших глубинах. Оптимальная стратегия декомпрессии для погружений с глубоким прыжком остается неизвестной (2016). [ 126 ]

Практическая эффективность переключения газов с разбавителя на основе гелия на найтрокс для ускорения декомпрессии не была убедительно продемонстрирована. Эти переключатели повышают риск декомпрессионной болезни внутреннего уха из-за эффектов контрдиффузии. [ 126 ]

Преподавание теории декомпрессии

[ редактировать ]

Декомпрессия — это область, в которой вы обнаруживаете, что чем больше вы учитесь, тем больше вы понимаете, что на самом деле не понимаете, что происходит. Ибо за «черно-белой» точностью записей в таблицах, посекундным отсчетом подводных компьютеров и математической чистотой моделей декомпрессии скрываются темные и загадочные физиологические джунгли, которые почти не исследованы.

- Карл Э. Хаггинс, 1992 г. [ 128 ]

Знакомство с различными теориями, моделями, таблицами и алгоритмами необходимо для того, чтобы дайвер мог принимать обоснованные и знающие решения относительно своих личных потребностей в декомпрессии. [ 55 ] Базовая теория декомпрессии и использование декомпрессионных таблиц являются частью теоретического компонента подготовки коммерческих дайверов. [ 129 ] и планирование погружений на основе декомпрессионных таблиц, а также практика и управление декомпрессией на местах составляют значительную часть работы супервайзера по дайвингу. [ 130 ] [ 81 ] Дайверы-любители обучаются теории и практике декомпрессии в той степени, в которой сертифицирующее агентство указывает стандарт обучения для каждой сертификации. Это может варьироваться от элементарного обзора, достаточного, чтобы позволить дайверу избежать обязательной декомпрессии для дайверов начального уровня, до умения использовать несколько алгоритмов декомпрессии с помощью персональных компьютеров для погружений, программного обеспечения для декомпрессии и таблиц для продвинутых технических дайверов. [ 73 ] Детальное понимание теории декомпрессии обычно не требуется ни от коммерческих дайверов, ни от дайверов-любителей.

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
1. ^ автохтонный: образовавшийся или возникший в месте, где был найден
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г ВМС США, 2008 г. , Том 1, глава. 3 сек. 9.3
  2. ^ Ван Лью, HD; Конкин, Дж. (2007). Начало работы над моделями декомпрессии на основе микроядер: Высотная декомпрессия . Ежегодное научное собрание Общества подводной и гипербарической медицины, Inc., 14–16 июня 2007 г. Ритц-Карлтон Капалуа, Мауи, Гавайи ( http://www.uhms.org ) .
  3. ^ «Декомпрессионная болезнь, вызванная высотой» (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации . Проверено 21 февраля 2012 г.
  4. ^ ВМС США 2008 , Том. 5 Глава. 20 разд. 3.1
  5. ^ Горман, Дес. «Теория декомпрессии» (PDF) . Королевский флот Австралии . Проверено 9 февраля 2016 г.
  6. ^ Перейти обратно: а б с Винке Б.Р. «Теория декомпрессии» (PDF) . Проверено 9 февраля 2016 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Хаггинс 1992 , Глава. 1
  8. ^ Янг, CL; Баттино, Р.; Умный, Х.Л. (1982). «Растворимость газов в жидкостях» (PDF) . Проверено 9 февраля 2016 г.
  9. ^ Хилл, Джон В.; Петруччи, Ральф Х. (1999). Общая химия (2-е изд.). Прентис Холл.
  10. ^ Генри, В. (1803 г.). «Опыты по определению количества газов, поглощаемых водой, при разных температурах и под разным давлением» . Фил. Пер. Р. Сок. Лонд . 93 : 29–274. дои : 10.1098/rstl.1803.0004 .
  11. ^ Коэн, П., изд. (1989). Справочник ASME по водным технологиям для теплоэнергетических систем . Американское общество инженеров-механиков. п. 442.
  12. ^ Кастуре, А.В. (октябрь 2008 г.). «5. Растворимость фармацевтических препаратов: Факторы, влияющие на растворимость» . Фармацевтическая химия - I . Прагати Букс Пвт. ООО с. 5.3. ISBN  978-81-85790-12-1 . Проверено 7 марта 2016 г.
  13. ^ Бертон, Стив (декабрь 2004 г.). «Изобарная встречная диффузия» . Подводный инженер . Проверено 3 февраля 2011 г.
  14. ^ Хаггинс 1992 , Глава. 9 страница 6
  15. ^ «15: Дайвинг на смеси газа и кислорода» . Руководство NOAA по дайвингу: Дайвинг для науки и технологий (иллюстрированное издание). Издательство ДИАНА. 1992. с. 15.1. ISBN  978-1-56806-231-0 . Проверено 8 марта 2016 г.
  16. ^ Перейти обратно: а б Хиллз, Брайан А. (1978). «Влияние декомпрессии как таковой на удаление азота». Журнал прикладной физиологии . 45 (6): 916–921. дои : 10.1152/яп.1978.45.6.916 . ПМИД   730597 .
  17. ^ Перейти обратно: а б Питтман, Р.Н. (2011). «Глава 2: Система кровообращения и транспорт кислорода» . Регуляция оксигенации тканей . Сан-Рафаэль (Калифорния): Morgan & Claypool Life Sciences.
  18. ^ Перейти обратно: а б с д Хаггинс 1992 , Глава. 2
  19. ^ Перейти обратно: а б Bookspan, Джоли (июнь 2005 г.). «Реальны ли полупериоды тканей?» . ДАН Медицинские статьи . Сеть оповещения дайверов . Проверено 8 марта 2016 г.
  20. ^ Хаггинс 1992 , Глава. 1 страница 7
  21. ^ Перейти обратно: а б Хиллз, Брайан А. (1978). «Фундаментальный подход к профилактике декомпрессионной болезни». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 8 (2): 20–47. ISSN   0813-1988 . OCLC   16986801 .
  22. ^ Винке 2002 , с. 10
  23. ^ Бенке, Альберт Р. (1967). «Изобарический (кислородное окно) принцип декомпрессии». Пер. Третья конференция Общества морских технологий, Сан-Диего . Новый удар в сторону моря. Вашингтон, округ Колумбия: Общество морских технологий.
  24. ^ Ван Лью, Хью Д.; Конкин, Дж.; Буркард, Мэн (1993). «Кислородное окно и декомпрессионные пузыри: оценки и значение». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 64 (9): 859–65. ISSN   0095-6562 . ПМИД   8216150 .
  25. ^ Перейти обратно: а б с д Пападопулу, Вирджиния; Экерсли, Роберт Дж.; Балестра, Константино; Карапанциос, Тодорис Д.; Тан, Мэн-Син (2013). «Критический обзор образования физиологических пузырьков при гипербарической декомпрессии». Достижения в области коллоидной и интерфейсной науки . 191–192 (191–192). Эльзевир: 22–30. дои : 10.1016/j.cis.2013.02.002 . hdl : 10044/1/31585 . ПМИД   23523006 . S2CID   34264173 .
  26. ^ Перейти обратно: а б Юнт 1991 , с. 131.
  27. ^ Юнт 1991 , с. 132.
  28. ^ Хиллз, Бакалавр (март 1992 г.). «Гидрофобная олигомеллярная выстилка просвета сосудов в некоторых органах». Подводные биомедицинские ресурсы . 19 (2): 107–20. ПМИД   1561717 .
  29. ^ Тикуисис, П. (1993). Теоретические соображения по зарождению пузырьков in vivo. Резюме ежегодного научного собрания Общества подводной и гипербарической медицины, состоявшегося 7–10 июля 1993 г. Всемирный торговый и конференц-центр, Галифакс, Новая Шотландия, Канада. (Отчет). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.
  30. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Юнт 1991 .
  31. ^ Кэмпбелл, Эрнест С. (1997). «Декомпрессионная болезнь у спортивных дайверов: Часть I» . Электронный журнал Medscape по ортопедии и спортивной медицине, 1 (5) . Ориндж-Бич, Алабама: Medscape Portals, Inc. Архивировано из оригинала 29 января 2010 года . Проверено 14 марта 2016 г.
  32. ^ Перейти обратно: а б с д Юнт, Дэвид Э. (2002). «Теория декомпрессии - Пузырьковые модели: применение VPM к дайвингу» (PDF) . Наука дайвинга . Глубоководный дайвинг. п. 8. Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2005 года . Проверено 11 марта 2016 г.
  33. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Ванн, Ричард Д. (1989). Ванн, Ричард Д. (ред.). Физиологические основы декомпрессии: обзор . Материалы тридцать восьмого семинара общества подводной и гипербарической медицины . Бетесда, Мэриленд: Общество подводной и гипербарической медицины. стр. 1–10.
  34. ^ Перейти обратно: а б с д Стивенсон, Джеффри (2016). «Патофизиология, лечение и авиамедицинское восстановление DCI, связанного с подводным плаванием» . Журнал здоровья военных и ветеранов . 17 (3). Австралазийская ассоциация военной медицины. ISSN   1839-2733 .
  35. ^ Юнт 1991 , стр. 131, 136.
  36. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Ламбертсон, Кристиан Дж. (1989). Ванн, Р.Д. (ред.). Связь изобарной газовой контрдиффузии и декомпрессионных заболеваний газового поражения . Физиологические основы декомпрессии. 38-й семинар Общества подводной и гипербарической медицины. Публикация UHMS, номер 75 (Phys) 6-1-89 .
  37. ^ Перейти обратно: а б с Гамильтон и Тельманн, 2003 , стр. 477–478.
  38. ^ Перейти обратно: а б с Д'Оуст, Б.Г.; Уайт, Р.; Суонсон, Х.; Данфорд, Р.Г.; Махони, Дж. (1982). Различия в переходной и стационарной изобарной контрдиффузии. Отчет в Управление военно-морских исследований (Отчет).
  39. ^ Масурель, Г.; Гутьеррес, Н.; Джакомони, Л. (1987). Водородное погружение и декомпрессия. Резюме ежегодного научного собрания Общества подводной и гипербарической медицины, состоявшегося 26–30 мая 1987 г. Отель Hyatt Regency, Балтимор, Мэриленд (Отчет). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.
  40. ^ Перейти обратно: а б Дулетт, Дэвид Дж.; Митчелл, Саймон Дж. (июнь 2003 г.). «Биофизические основы декомпрессионной болезни внутреннего уха». Журнал прикладной физиологии . 94 (6): 2145–50. doi : 10.1152/japplphysicalol.01090.2002 . ПМИД   12562679 .
  41. ^ Хемплеман, Х.В. (1975). «Теория декомпрессии: британская практика». В Беннетте, ПБ; Эллиотт, Д.Х. (ред.). Физиология и медицина дайвинга и работы на сжатом воздухе (2-е изд.). Лондон: Байьер Тиндалл. п. 341.
  42. ^ Мун, Ричард Э.; Киссло, Джозеф (1998). «ПФО и декомпрессионная болезнь: обновленная информация». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 28 (3). ISSN   0813-1988 . OCLC   16986801 .
  43. ^ Персонал (май 2014 г.). «Патофизиология» . Medscape Лекарства и болезни . Медскейп. С. Поражение органов при декомпрессионной болезни . Проверено 8 марта 2016 г.
  44. ^ Китано, Мотоо (январь 1995 г.). «Патологические аспекты декомпрессионной болезни». Исследовательский центр Университета Кагосимы в южной части Тихого океана, Периодические статьи . № 25. С. 47–59. hdl : 10232/16803 .
  45. ^ Брубакк, АО; Нойман, Т.С. (2003). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е изд.). США: Saunders Ltd., с. 800. ISBN  0-7020-2571-2 .
  46. ^ Гернхардт, ML (2006). Ланг, Массачусетс; Смит, штат Нью-Йорк (ред.). «Биомедицинские и эксплуатационные аспекты погружений на газовой смеси с надводной подачей на глубину 300 FSW». Материалы семинара по продвинутому научному дайвингу . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт.
  47. ^ Шарлин, П.; Баттино, Р.; Силла, Э.; Туньон, И.; Паскуаль-Ауир, JL (1998). «Растворимость газов в воде: корреляция между растворимостью и числом молекул воды в первой сольватной оболочке» . Чистая и прикладная химия . 70 (10): 1895–1904. дои : 10.1351/pac199870101895 . S2CID   96604119 .
  48. ^ Хэмпель, Клиффорд А. (1968). Энциклопедия химических элементов . Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд. стр. 256–268. ISBN  0-442-15598-0 . .
  49. ^ Уильямс, ST; Прайор, Ф.; Брайсон, П.Дж. (2005). Изменение гематокрита у дайверов-любителей после однократного погружения (Отчет).
  50. ^ Муре, GML (2006). «Ожирение и дайвинг». Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . Виктория, Австралия: Южно-Тихоокеанское общество подводной медицины.
  51. ^ Букспан, Дж. (май 2003 г.). «Обнаружение образования эндогенной газовой фазы у человека на высоте» . Медицина и наука в спорте и физических упражнениях . 35 (5): С164. дои : 10.1097/00005768-200305001-00901 . Проверено 7 мая 2012 г.
  52. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Хаггинс 1992 , Глава. 4
  53. ^ Перейти обратно: а б с д и Гольдман, Сол (19 апреля 2007 г.). «Новый класс биофизических моделей для прогнозирования вероятности декомпрессионной болезни при подводном плавании». Журнал прикладной физиологии . 103 (2): 484–493. doi : 10.1152/japplphysicalol.00315.2006 . ПМИД   17446410 .
  54. ^ Куч, Бенджамин; Бутаццо, Джорджио; Зибер, Арне (2011). «Алгоритм декомпрессии на основе пузырьковой модели, оптимизированный для реализации на микроконтроллере малой мощности» (PDF) . Международный журнал Общества подводных технологий . 29 (4). Общество подводных технологий: 195–202. дои : 10.3723/ут.29.195 . Проверено 14 марта 2016 г.
  55. ^ Перейти обратно: а б Хаггинс, 1992 г. , Введение, стр. 2.
  56. ^ Перейти обратно: а б Горман, Десмонд Ф.; Пирс, А.; Уэбб, РК (1988). «Дисбарическое заболевание, лечение которого проводилось в Королевской больнице Аделаиды в 1987 году, факторный анализ». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 18 (3): 95–101.
  57. ^ Перейти обратно: а б с д Имберт, JP; Пэрис, Д.; Хьюгон, Дж. (2004). Модель артериального пузыря для расчета таблиц декомпрессии (PDF) . EUBS 2004. Франция: Дайвтех.
  58. ^ Перейти обратно: а б Горман, Дес Ф. (1989). «Таблицы декомпрессии: их использование и проблемы». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 19 (3): 111–113.
  59. ^ Хаггинс, Карл Э. (1981). Новые бездекомпрессионные таблицы, основанные на бездекомпрессионных пределах, определенных с помощью допплеровского ультразвукового обнаружения пузырьков. Отчет № MICHU-SG-81-205 (Отчет). Программа колледжа Мичиганского морского гранта.
  60. ^ Перейти обратно: а б Бюльманн, Альберт А. (1984). Декомпрессия – декомпрессионная болезнь . Берлин Нью-Йорк: Springer Verlag. ISBN  978-0-387-13308-9 .
  61. ^ Перейти обратно: а б Блогг, СЛ; Ланг, Массачусетс; Мёллерлоккен А., ред. (2012). Материалы семинара по валидации подводных компьютеров. Симпозиум Европейского подводного и баромедицинского общества, 24 августа 2011 г. Гданьск. Тронхейм: Норвежский университет науки и технологий (отчет).
  62. ^ Юнт 1991 , с. 137.
  63. ^ «Подводные компьютеры и симуляторы дайвинга» . Логотип Дайвинг . Проверено 11 марта 2016 г.
  64. ^ Перейти обратно: а б с Майкен, Эрик (1995). «Часть I: предпосылки и теория. Физика пузырей» . Стратегии декомпрессии пузырьков . Проверено 11 марта 2016 г.
  65. ^ Винке, Брюс Р. (1990). Ланг, Майкл А.; Эгстром, Глен Х. (ред.). Фазовая динамика и дайвинг (PDF) . Труды семинара ААУС «Биомеханика безопасного восхождения» (Отчет). Коста-Меса, Калифорния: Американская академия подводных наук. стр. 13–29.
  66. ^ Юнт, Дэвид Э. (1990). Ланг, Майкл А.; Эгстром, Глен Х. (ред.). «Физика образования пузырьков» (PDF) . Труды семинара ААУС «Биомеханика безопасного восхождения» . Коста-Меса, Калифорния: Американская академия подводных наук. стр. 13–29 . Проверено 8 марта 2016 г.
  67. ^ Перейти обратно: а б с д Винке, БР (1989). «Модели газообмена в тканях и расчеты декомпрессии: обзор». Подводные биомедицинские исследования . 16 (1). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 53–89. ПМИД   2648656 .
  68. ^ Перейти обратно: а б Бейкер, Эрик (1998). «Понимание М-значений». Погружен . 3 (3): 23–27.
  69. ^ Перейти обратно: а б с д Анттила, Матти. «Градиентные факторы» . Архивировано из оригинала 26 декабря 2011 года . Проверено 2 мая 2012 г.
  70. ^ Перейти обратно: а б с д и ж ЛеМессюрье, Х.; Хиллз, Бакалавр (1965). «Декомпрессионная болезнь. Термодинамический подход, возникший в результате исследования техник дайвинга в Торресовом проливе». Хвалрадец Скрифтер . 48 : 54–84.
  71. ^ Перейти обратно: а б с Бойкот, А.Е.; Дамант, Персидский залив; Холдейн, Джон Скотт (1908). «Профилактика болезней сжатого воздуха» . Журнал гигиены . 8 (3): 342–443. дои : 10.1017/S0022172400003399 . ПМК   2167126 . ПМИД   20474365 .
  72. ^ Хаггинс 1992 , Глава. 3 страница 2
  73. ^ Перейти обратно: а б Бересфорд, М.; Саутвуд, П. (2006). Руководство CMAS-ISA Normoxic Trimix (4-е изд.). Претория, Южная Африка: Инструкторы CMAS в Южной Африке.
  74. ^ Уоркман, Роберт Д. (1957). «Расчет декомпрессионных таблиц насыщения воздуха». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМФ . НЕДУ-РР-11-57.
  75. ^ Исследования Шируотера (15 января 2020 г.). Руководство по эксплуатации Perdix (PDF) . ДОК. 13007-SI-Ред.Д (15.01.2020) . Проверено 16 июля 2020 г.
  76. ^ Перейти обратно: а б с Митчелл, Саймон (16 мая 2020 г.). «Что такое оптимальная декомпрессия?» . #NurkowiePomagajmySobie . Проверено 30 сентября 2021 г. - через YouTube.
  77. ^ Митчелл, Саймон (23 марта 2021 г.). «Теория деко с профессором Саймоном Митчеллом, часть 3/3: Глубокие остановки, хорошее и плохое и как мы изменились» . UTD Diving – через YouTube.
  78. ^ Гурр, Кевин (2 июля 2019 г.). «Модель переменного градиента: подход к созданию более эффективной декомпрессии» . В глубине . Проверено 11 февраля 2021 г.
  79. ^ Йонт, Дэвид Э.; Хоффман, округ Колумбия (1984). Бахрах, AJ; Мацен, ММ (ред.). «Теория декомпрессии: гипотеза динамического критического объема» (PDF) . Подводная физиология VIII: Материалы восьмого симпозиума по подводной физиологии . Бетесда: Общество подводной медицины. стр. 131–146. Архивировано из оригинала (PDF) 13 марта 2016 года . Проверено 12 марта 2016 г.
  80. ^ Перейти обратно: а б с Дулетт, Дэвид Дж.; Голт, Кейт А.; Герт, Уэйн А. (май 2015 г.). Декомпрессия от He-N 2 -O 2 (Trimix) Bounce Dives не более эффективна, чем от He-O 2 (Heliox) Bounce Dives (PDF) . ТА 13-04, НЕДУ ТР 15-04 (Отчет). Панама-Сити, Флорида: Экспериментальное водолазное подразделение ВМС.
  81. ^ Перейти обратно: а б ВМС США 2008 г.
  82. ^ Хаггинс 1992 , Глава. 3 страница 9
  83. ^ Перейти обратно: а б с Анджелини, ЮАР; Тонетто, Л.; Ланг, Массачусетс. (31 марта 2022 г.). «Контролируемая потолком декомпрессия и поэтапная декомпрессия: сравнение продолжительности декомпрессии и напряжения тканей» . Дайвинг Гиперб Мед . 52 (1): 7–15. дои : 10.28920/dhm52.1.7-15 . ПМК   9016140 . ПМИД   35313367 .
  84. ^ «Эволюция планирования погружений» . Shearwater.com . 11 августа 2020 г. Проверено 24 апреля 2024 г.
  85. ^ Киндволл, Эрик П.; Баз, А.; Лайтфут, Англия; Ланфьер, Эдвард Х.; Сейрег, А. (1975). «Выведение азота у человека при декомпрессии». Подводные биомедицинские исследования . 2 (4): 285–297. ISSN   0093-5387 . ОСЛК   2068005 . ПМИД   1226586 .
  86. ^ Перейти обратно: а б Берхейдж, TE (1978). Теория декомпрессии (Доклад). Министерство обороны и Центр технической информации Министерства обороны.
  87. ^ Хаггинс 1992
  88. ^ Ланг, Майкл А.; Ванн, Ричард Д. (1991). Материалы семинара AAUS по многократным погружениям . Университет Дьюка, Дарем, Северная Каролина: Американская академия подводных наук . п. 339.
  89. ^ Коул, Боб (2008). «Поведение дайвера – контроль микропузырьков». Справочник по системе глубокой остановки SAA Buhlmann . Ассоциация субаква. стр. 4–2. ISBN  978-0-9532904-8-2 . SAA рекомендует вам [так в оригинале] взять перерыв хотя бы на седьмой день, чтобы дать организму возможность избавиться от газов и вернуться к некоторому уровню нормальности.
  90. ^ Перейти обратно: а б с Дулетт, Дэвид Дж. (2005). «Разработка и тестирование детерминированных и вероятностных моделей декомпрессии». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 35 (1).
  91. ^ Хаггинс 1992 , Глава. 3 страницы 2-3
  92. ^ Перейти обратно: а б Хаггинс 1992 , Глава. 3
  93. ^ Перейти обратно: а б Беннетт, Питер Б.; Маррони, Алессандро; Кронже, Франс Дж. (2004). «Глубокие остановки: может ли добавление половины глубины остановки безопасности создать еще один запас безопасности?» . Alert Diver (май/июнь 2004 г.). Сеть оповещения дайверов.
  94. ^ Перейти обратно: а б с Денобль, Петар (зима 2010 г.). «Глубокие остановки» . Внимание дайвера . Сеть оповещения дайверов . Проверено 3 августа 2015 г.
  95. ^ «Руководство по Дековини» (PDF) . decoweenie.com. Архивировано из оригинала (PDF) 6 сентября 2008 года . Проверено 26 сентября 2008 г.
  96. ^ Перейти обратно: а б Пайл, Ричард Л. (1997). «Важность глубоких остановок безопасности: переосмысление схем всплытия после декомпрессионных погружений». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона (перепечатано из: Deep Tech) . 27 (2).
  97. ^ Перейти обратно: а б с Венке 2002 г.
  98. ^ Пайл, Ричард Л. (27 сентября 2007 г.). «Глубокие декомпрессионные остановки» . Епископский музей. Архивировано из оригинала 30 октября 2010 года . Проверено 9 сентября 2009 г.
  99. ^ Бейкер, Эрик К. «Разъяснение путаницы в отношении «глубоких остановок» » (PDF) . Проверено 4 августа 2015 г.
  100. ^ Перейти обратно: а б с Гольдман, Сол; Гольдман, Этель (2010). «Скоро появится ближайший к вам дайв-компьютер» (PDF) . Alert Diver (европейское издание) (4 квартал 2010 г.). Розето дельи Абруцци, Италия: DAN Europe: 4–8.
  101. ^ Гольдман, Сол; Гольдман, Этель (2014). «Остановиться или не остановиться и почему?» (PDF) . Внимание дайвера . 6 (2). ДАН Южная Африка: 34–37. ISSN   2071-7628 . Проверено 10 сентября 2014 г.
  102. ^ Гольдман, Сол (23 сентября 2013 г.). «Как SAUL относится к таблицам дайвинга PADI» . Современная декомпрессия . Проверено 10 сентября 2014 г.
  103. ^ Перейти обратно: а б с Хоул, Лоуренс Э.; Вебер, Пол В.; Хада, Итан А.; Ванн, Ричард Д.; Денобль, Петар Дж. (15 марта 2017 г.). «Вероятность и тяжесть декомпрессионной болезни» . ПЛОС ОДИН . 12 (3): e0172665. Бибкод : 2017PLoSO..1272665H . дои : 10.1371/journal.pone.0172665 . ПМК   5351842 . ПМИД   28296928 .
  104. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Ванн, Ричард Д.; Данфорд, Ричард (23 сентября 2013 г.). «Доказательная декомпрессия» . ДАН ТВ . Проверено 5 октября 2021 г. - через YouTube.
  105. ^ Ванн, Ричард Д.; Денобль, Петар Дж.; Хоул, Лоуренс Э.; Вебер, Пол В.; Фрайбергер, Джон Дж.; Пипер, Карл Ф. (май 2009 г.). «Разрешение и тяжесть декомпрессионной болезни». Авиат Спейс Энвайрон Мед . 80 (5): 466–71. дои : 10.3357/asem.2471.2009 . ПМИД   19456008 .
  106. ^ Перейти обратно: а б Кот, Яцек; Сицко, Здзислав; Добошинский, Тадеуш (2015). «Концепция расширенного кислородного окна для программирования декомпрессии насыщения с использованием воздуха и найтрокса» . ПЛОС ОДИН . 10 (6): 1–20. Бибкод : 2015PLoSO..1030835K . дои : 10.1371/journal.pone.0130835 . ПМЦ   4482426 . ПМИД   26111113 .
  107. ^ Экенхофф, Р.Г.; Осборн, Сан-Франциско; Паркер, Дж.В.; Бонди, КР (1986). «Прямой подъем с неглубоких обнажений, насыщенных воздухом». Подводные биомедицинские исследования . 13 (3). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.: 305–16. ПМИД   3535200 .
  108. ^ Ванн, Р.Д. (март 1984 г.). «Декомпрессия от погружений с насыщением» (PDF) . Материалы 3-го ежегодного Канадского конгресса по океаническим технологиям . Торонто, Канада. стр. 175–186 . Проверено 5 апреля 2016 г.
  109. ^ Добошинский, Т; Сико, З; Кот, Дж (2012). «Кислородная декомпрессия после воздействия насыщения воздухом, найтроксом, гелиоксом и тримиксом». Журнал Общества подводной и гипербарической медицины . Подводная и гипербарическая медицина, Inc.
  110. ^ Персонал (апрель 2009 г.). NORSOK Standard U-100: Пилотируемые подводные операции (3-е изд.). Лисакер, Норвегия: Стандарты Норвегии.
  111. ^ Флук, Валери (2004). Таблицы экскурсий при погружениях с насыщением - последствия декомпрессии в современной практике Великобритании. ОТЧЕТ ОБ ИССЛЕДОВАНИИ 244 (PDF) . Абердин, Великобритания: Подготовлено Unimed Scientific Limited для руководителя по охране труда и технике безопасности. ISBN  0-7176-2869-8 . Проверено 27 ноября 2013 г.
  112. ^ Хоффман, округ Колумбия; Йонт, Делавэр (1985). Таблицы декомпрессии крошечными пузырьками гелия. Резюме ежегодного научного собрания Общества подводной и гипербарической медицины (отчет). Общество подводной и гипербарической медицины, Inc.
  113. ^ Хьюгон, Жюльен; Метелкина, Ася; Барбо, А; Ниши, Р; Буак, Ф; Блатто, JE; Гемпп, Э. (сентябрь 2018 г.). «Надежность обнаружения венозной газовой эмболии в подключичной области для оценки декомпрессионного стресса после подводного плавания» . Дайвинг и гипербарическая медицина . 48 (3): 132–140. дои : 10.28920/dhm48.3.132-140 . ПМК   6205931 . ПМИД   30199887 .
  114. ^ Тельманн 1984 , с. 24
  115. ^ Тельманн 1985 , с. 5
  116. ^ Хаггинс 1992 , Глава. 10
  117. ^ Перейти обратно: а б Дулетт, диджей; Митчелл, SJ (июнь 2013 г.). «Рекреационный технический дайвинг, часть 2: декомпрессия после глубоких технических погружений» (PDF) . Дайвинг и гипербарическая медицина . 43 (2). Южно-Тихоокеанское общество подводной медицины и Европейское общество подводной и баромедицинской медицины: 96–104. ISSN   1833-3516 . ПМИД   23813463 .
  118. ^ Бассетт, Брюс Э. (1 декабря 1982 г.). Порядок декомпрессии при полетах после погружения и погружениях на высоте над уровнем моря . Итоговый отчет. 79 мая — июнь 82 (Отчет). База ВВС Брукс, Техас: Школа аэрокосмической медицины. Архивировано из оригинала 17 декабря 2021 года – через Центр технической информации Министерства обороны.
  119. ^ Пильманис А.А.; Петропулос, LJ; Каннан, Н.; Уэбб, Дж. Т. (2004). «Модель риска декомпрессионной болезни: разработка и проверка на 150 предполагаемых гипобарических воздействиях». Авиат Спейс Энвайрон Мед . 75 (9): 749–759. ПМИД   15460625 .
  120. ^ Ванн, доктор медицинских наук; Герт, Вашингтон; Денобл, П.Дж.; Пипер, CF; Тельманн, ЭД (зима 2004 г.). «Экспериментальные испытания по оценке риска возникновения декомпрессионной болезни при полетах после дайвинга». Подводная и гипербарическая медицина . 31 (4): 431–444. ПМИД   15686274 .
  121. ^ Чиалони, Данило; Пьери, Массимо; Балестра, Константино; Маррони, Алессандро (март 2015 г.). «Полет после погружения: следует ли пересмотреть рекомендации? Эхокардиографическое исследование в полете у дайверов, склонных к образованию пузырьков и устойчивых к образованию пузырьков». Дайвинг Гиперб Мед . 45 (1): 10–15. ПМИД   25964033 .
  122. ^ «О ДАН Исследования» . daneurope.org . ДАН Европа. Архивировано из оригинала 22 февраля 2016 года . Проверено 13 февраля 2016 г.
  123. ^ «Отправить свой профиль погружения» . daneurope.org . ДАН Европа . Проверено 13 февраля 2016 г.
  124. ^ Персонал. «Станьте дайвером-исследователем DAN» . daneurope.org . ДАН Европа . Проверено 13 февраля 2016 г.
  125. ^ «Наши проекты» . Сайт DAN Europe . Архивировано из оригинала 11 апреля 2016 года . Проверено 13 февраля 2016 г.
  126. ^ Перейти обратно: а б Митчелл, Саймон Дж. (2016). Поллок, Северо-Запад; Селлерс, Ш.; Годфри, Дж. М. (ред.). Наука о декомпрессии: обмен критическими газами (PDF) . Ребризеры и научный дайвинг. Материалы семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS 16–19 июня 2015 г. Центр морских наук Ригли, остров Каталина, Калифорния. стр. 163–174.
  127. ^ Блёмеке, Тим (3 апреля 2024 г.). «Увеличьте риск DCS с помощью алгоритма Тельмана» . Глубоко .
  128. ^ Хаггинс 1992 , Введение, стр. 3.
  129. ^ «Международная сертификация обучения дайверов: стандарты обучения дайверов» (PDF) (4-я редакция). ИДСА. Октябрь 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 г. . Проверено 14 марта 2016 г. По состоянию на 13 сентября 2013 г.
  130. ^ Персонал (2002). Пол Уильямс (ред.). Руководство супервайзера по дайвингу (IMCA D 022, май 2000 г., включая исправления от мая 2002 г.). Лондон: Международная ассоциация морских подрядчиков. ISBN  978-1-903513-00-2 .

Источники

[ редактировать ]
  • Гамильтон, Роберт В.; Тельманн, Эдвард Д. (2003). «10.2: Практика декомпрессии». В Брубакке, Альф О.; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е исправленное издание). США: Сондерс. стр. 455–500. ISBN  978-0-7020-2571-6 . OCLC   51607923 .
  • Хаггинс, Карл Э. (1992). Динамика декомпрессионного цеха. Курс, преподаваемый в Мичиганском университете (Отчет).
  • Тельманн, ЭД (1984). Фаза II испытаний алгоритмов декомпрессии для использования в компьютере подводной декомпрессии ВМС США. Опыт ВМФ. Водолазный отряд Res. Отчет (Отчет). Том. 1–84.
  • Тельманн, ЭД (1985). Разработка алгоритма декомпрессии при постоянном парциальном давлении кислорода при погружениях с гелием. Отчет об исследованиях экспериментального водолазного подразделения ВМФ (отчет). Том. 1–85.
  • ВМС США (2008). Руководство по водолазному делу ВМС США, 6-я редакция . США: Командование морских систем ВМС США . Проверено 15 июня 2008 г.
  • Винке, Брюс Р.; О'Лири, Тимоти Р. (13 февраля 2002 г.). «Пузырьковая модель с уменьшенным градиентом: алгоритм дайвинга, основа и сравнение» (PDF) . Тампа, Флорида: Технический дайвинг NAUI . Проверено 25 января 2012 г.
  • Йонт, Делавэр (1991). Ханс-Юрген, К.; Харпер-младший, DE (ред.). «Желатин, пузырьки и изгибы». International Pacifica Scientific Diving... (Труды одиннадцатого ежегодного симпозиума по научному дайвингу Американской академии подводных наук, состоявшегося 25–30 сентября 1991 г. Гавайский университет, Гонолулу, Гавайи) .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Болл, Р; Химм, Дж; Гомер, доктор медицинских наук; Тельманн, ЭД (1995). «Объясняет ли динамика развития пузырей риск декомпрессионной болезни?». Подводная и гипербарическая медицина . 22 (3): 263–280. ISSN   1066-2936 . ПМИД   7580767 .
  • Герт, Уэйн А; Дулетт, Дэвид Дж. (2007). «Алгоритм Тельмана ВВал-18 и ВВал-18М - Таблицы и процедуры декомпрессии воздуха». Экспериментальный водолазный отряд ВМФ, ТА 01-07, НЭДУ ТР 07-09 .
  • Гриббл, М. де Г. (1960); Сравнение высотного и высокогорного синдромов декомпрессионной болезни , Бр. J. Ind. Med., 1960, 17, 181.
  • Холмы. Б. (1966); Термодинамический и кинетический подход к декомпрессионной болезни. Диссертация
  • Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон (2005). Глубже в дайвинг (2-е изд.). Мельбурн, Австралия: JL Publications. ISBN  0-9752290-1-Х .
  • Паркер, ЕС; СС Сурванши; ПК Уэзерсби и ЭД Тельманн (1992). «Статистические таблицы декомпрессии VIII: Линейная экспоненциальная кинетика». Отчет Военно-морского медицинского научно-исследовательского института . 92–73.
  • Салама, Ассер (2018). Глубоко в Деко . Флорида: Лучший паб. ISBN  978-1-947239-09-8 .
  • Пауэлл, Марк (2008). Деко для дайверов . Саутенд-он-Си: Аквапресс. ISBN  978-1-905492-07-7 .


Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f2ab72c472e5e9296a47653952a10b4f__1719930060
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f2/4f/f2ab72c472e5e9296a47653952a10b4f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Decompression theory - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)