Po članku in debati o kisikovem oknu,
objavljenih na listi dirQuest, je E.Brian napisal še
E-mail, kjer še malo bolj razdela princip kisikovega okna, da bi nam pomagal pri razumevanju, kako bolje optimizirati dekompresijo. Za ponazoritev podatkov je splaniral nekaj potopov s programom Decoplanner in uporabil možnosti analize, ki jih omogoča ta program, za prikaz podatkov o delnih pritiskih v posameznih tkivnih razdelkih (naprej kompartmentih).
V glavnem gre za naslednje :
Najprej je hotel obnoviti kaj se dogaja, ko je koncentracija inertnih plinov (kot sta dušik in helij)
zmanjšana na 0 (nič). To se pri potapljanju ponavadi zgodi, ko zamenjamo dihalno mešanico v kateri je helij (heliox ali trimix) za mešanico v kateri sta kisik in dušik
(nitrox) ali ko zamenjamo katerokoli mešanico za čisti kisik. Ko je vdihana koncentracija inertnega plina 0, se prične izločanje inertnih plinov ne glede na globino. Ko dihamo čisti kisik (100%O2), je izločanje vseh inertnih plinov neodvisno od globine. To mogoče izgleda nasprotujoče, a je zelo važno, da to razumemo. Stopnja razlike (naprej gradient) za premik plinov v in iz tkiv je razlika med vdihanim delnim pritiskom in tkivnim delnim pritiskom. Ko je vdihan delni pritisk 0 je stopnja razlike največja, saj je gradient, tkivni delni pritisk minus 0 (nič) (G= PtO2 – 0), zato je stopnja razlike določena samo s tkivnih delnim pritiskom.
Za pline raztopljene v raztopini, pritisk okolice ne vpliva na delni pritisk plina v raztopini.
Kot primer, je nekaj potopov planiranih z Decoplannerjem in uporabljena sposobnost analize tega
programa za določitev gradientov za gibanje plinov v in iz tkiv.
Za potop na 150 fsw (450 mmv) za 30 minut s trimixom 21/35, s prvim postankom na 70 fsw (21 m)
za zamenjavo plina. Faktorji gradientov so bili nastavljeni na Gfl =30 IN Gfh = 85.
Prikazana sta dva scenarija, z zamenjavo plina na 21 mmv, enkrat na nitrox 50 in drugič na zrak.
| Globina
(fsw) |
Globina
(m) |
Čas
dekompresije
z EAN 50 |
Čas
dekompresije
z zrakom |
| 150 |
45 |
30 |
30 |
| 70 |
21 |
1 |
1 |
| 60 |
18 |
2 |
2 |
| 50 |
15 |
1 |
2 |
| 40 |
12 |
3 |
3 |
| 30 |
9 |
4 |
6 |
| 20 |
6 |
22 |
37 |
Kot primer je vzet kompartment 1, na koncu 1 minutnega postanka na 21 m.
Gradient za izločanje helija iz tkivnega razdelka je 43,2 fsw (13,17 mmv) z obema dekompresijskima plinoma, na 60 fsw (18 m) pa je stopnja za izločanje helija iz tkivnega razdelka
20,6 fsw (6,09 mmv) z obema dekompresijskima plinoma. V resnici so helijevi gradienti v vseh kompartmentih enaki z obema dekompresijskima plinoma. Te stopnje razlike so enake, ker v nobenem dekompresijskem plinu ni helija. Niti prisotnost dušika v dekompresijskem plinu, niti globina, ne vplivata na izločanja helija iz tkivnega razdelka. Na tej stopnji je čas edini faktor, ki kontrolira izločanje helija iz tkiv (kompartmentov). Z Decoplannerjem izračunani helijevi gradienti, se pričenjajo razhajati šele na postanku na 50 ft (15 m), saj je ta postanek daljši z zrakom in je gibanje helija kontrolirano s časom. Če sledimo helijevim delnim pritiskom do konca dekompresijskega profila (površine), je na koncu manj helija v tkivih po dekompresiji z zrakom, a samo zaradi daljšega časa dihanja mešanice, ki ne vsebuje helija.
Če povzročimo izločanje helija neodvisno od globine z dihanjem mešanice, ki ne vsebuje helija, potem lahko odstranimo ves helij s tem, da ostanemo na 70 fsw (21 m) in dihamo katerokoli nitrox mešanico. Vendar pa je dekompresijska obveznost tkivnega razdelka (kompartmenta), vsota vseh raztopljenih plinov in moramo upoštevati tudi vlogo dušika v dekompresijskem profilu. Kot lahko opazimo, je skupni dekompresijski čas za dekompresijo z zrakom daljši, kot dekompresijski čas z nitroxom 50. To je zaradi polnjenja tkiv z dušikom, ki se dogaja ko zamenjamo trimix za zrak.
Spodaj so gradienti v fsw za gibanje dušika v (pozitivni) ali iz (negativni) 16 kompartmentov po zamenjavi dihalnega plina za zrak ali nitrox 50 na 70 fsw (21 m).
Hitri kompartmenti (nizke številke) izločajo dušik po zamenjavi za nitrox 50, a se polnijo z dušikom pri
zamenjavi za zrak. Počasnejši kompartmenti se polnijo z obema nitroxom 50 in zrakom, vendar se polnijo počasneje z nitroxom 50. Torej, čeprav tkiva pri dekompresiji izločijo enako helija z nitroxom 50 ali zrakom, pa se precej bolj polnijo z dušikom če dihamo mešanico z večjim odstotkom dušika (zrakom).
Akumulacija dušika je torej tiska, ki zahteva daljšo dekompresijo z zrakom.
|
Razdelek |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
| deko50/50 (fsw) |
-21.4 |
-21.2 |
-17.2 |
-11 |
-4 |
2.3 |
7.8 |
12.4 |
| (mmv) |
-6,41 |
-6,4 |
-5,18 |
-3,35 |
-1,21 |
0,61 |
2,13 |
3,66 |
| deko zrak (fsw) |
5.6 |
6.6 |
11.2 |
17.7 |
24.8 |
31.2 |
36.9 |
41.5 |
| (mmv) |
1,52 |
2,01 |
3,41 |
5,39 |
7,55 |
9,50 |
11,25 |
12,65 |
| Razdelek |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
| deko 50/50 (fsw) |
16 |
18.3 |
19.9 |
21.2 |
22.2 |
23 |
23.6 |
24.1 |
| (mmv) |
4,87 |
5,58 |
6,06 |
6,46 |
6,76 |
7,01 |
7,19 |
7,34 |
| deko zrak (fsw) |
45.1 |
47.5 |
49.1 |
50.4 |
51.4 |
52.2 |
52.9 |
53.4 |
| (mmv) |
13,75 |
14,48 |
14,95 |
15,36 |
15,66 |
15,91 |
16,12 |
16,27 |
Gradienti za izločitev dušika iz tkiv so vedno večji tam, kjer je manj dušika v vdihani mešanici. V zgornjem primeru razlika v gradientu, med zrakom in nitroxom 50, funkcionalno predstavlja kisikovo okno.
Pojavlja se še vprašanje, zakaj bi morali biti postanki pri menjavi plinov daljši, kot jih predvideva model. Le del realnega dogajanja lahko predstavimo z modelom, vendar pa modeli dela ne obravnavajo celotne fiziologije.
Ko zamenjamo dihalni plin, se ta ne razširi trenutno po celem sistemu (telesu). Zaradi dinamike delovanja pljuč in krvnega obtoka, je potrebno nekaj časa da novi plin "okupira" pljuča in kri. Gibanje plina je postopen proces, kjer plin najprej "zasede" pljuča, potem kri in končno tkiva. Ko dihamo novo plinsko mešanico, je najprej razredčena s prejšnjo mešanico, ki je že v pljučih. Čeprav je del starega plina izločen z vsakim izdihom, ga še vedno nekaj ostane in redči novo vdihan plin. Z zadostno ventilacijo stara mešanica kmalu odstranimo iz pljuč. Razpolovni čas za izenačitev pljučnih plinov z novo mešanico plinov je okoli 20 sekund (odvisno koliko vdihov naredimo v minuti). Tri do pet razpolovnih časov pa je potrebnih, da dosežemo skorajšnje ravnovesje, torej je potrebnih od 60 do 100 sekund, da so plini v pljučih v ravnovesju z vdihanim plinom. Dober model za kri je kompartment 1 v Decoplannerjevih analizacijskih podatkih. Kompartment 1 ima razpolovni čas za helij 1 min in razpolovni čas za dušik 2,65 min, torej bi bilo za zamenjavo vdihane plinske mešanice potrebnih 5 do 10 minut, da bila kri v ravnovesju. Če se vrnemo k zgoraj opisanemu primeru pri potopu na 150 fsw (45 m) s trimixom 21/35 za 30 minut, je standardni dekompresijski postanek z nitroxom 50 na 70 fsw (21 m), ki ga izračuna
Decoplanner, 1 minuta. Po eni minuti so delni pritiski v fsw (mmv) v tkivnem razdelku 1 naslednji :
|
deko z 50 /50 |
1 min na 70 fsw z 50/50
(1 min na 21 m z 50 /50) |
5 min na 70
z 50/50
(5 min na 21 m z 50/50) |
| PHe |
43.2
(13,17) |
8.5
( 2,59) |
| PN2 |
71.8
(21,88) |
62.1
(18,92) |
| PHe + PN2 |
115.0(35,05) |
70.6
(21,52) |
| % okoliškega pritiska |
111.7 |
68.6 |
Pritisk okolice je skupni pritisk (globina v ATA).
Po eni minuti z nitroxom 50, bo kri ostala supernasičena (nad pritiskom okolice) s kar precejšnjim delnim pritiskom inertnih plinov (helija in dušika), vendar pa če počakamo na isti globini z isto mešanico 5 minut, je večina helija izločena, in skupni delni pritisk inertnih plinov (helij in dušik) se spusti pod pritisk okolice. Vse dokler je supernasičenost krvi omejena, je manjša verjetnost za nastanek mehučkov, dodatno pa je kri, ki vsebuje manj raztopljenih plinov, bolj učinkovita pri izločanju plinov iz počasnejših tkiv. Čas postanka ob menjavi plinskih mešanic je pametno podaljšati, da se kri in tkiva izenačijo z novo plinsko mešanico.
Vsakdo, ki ima Decoplanner, lahko ponovno planira te potope, pregleda delne pritiske helija in dušika v kompartmentih in preuči učinke različnih dekompresijskih plinov in različnih dolžin postankov.
Povzeto in prevedeno po E-mailu, ki ga je g. E.Brian poslal na listo
dirQuest. (objavljeno z njegovim dovoljenjem)
|