Фотографии к статье КОНТРДИФФУЗИЯ

3 фото

 

За последние годы значительно вырос интерес российских подводников к техническим погружениям. Это связано с тем, что большинство интересных затонувших объектов находятся на глубинах свыше 60 метров и рекреационные дайверы не смогли их достать во всех смыслах этого слова. Погружения на такие глубины требуют применения специальных газовых смесей – кислородно-гелиевые смеси, или гелиокс, и воздушно-гелиевые смеси, или тримикс. Гелиокс из-за своей высокой стоимости мало привлекателен для непрофессионалов, поэтому основным газом при технических погружениях любителей является тримикс. В результате, основная масса «технарей» хорошо знакома с проблемами использования тримикса – такими, как подбор процентного соотношения газов в смеси в зависимости от глубины погружения и индивидуальных особенностей применения гелия, вызывающего в некоторых случаях гелиевый тремор. В данной статье я постараюсь объяснить особенности прохождения декомпрессии после использования тримикса и обратить внимание на самые частые ошибки технических дайверов, которые приводят к декомпрессионному заболеванию (ДКБ).

В последнее время на специализированных дайверских интернет-форумах стали появляться вопросы: «Что такое контрдиффузия газов?». Это не может не радовать, потому что это показатель роста знаний дайверов любителей, которые не просто погружаются, чтобы получить удовольствие от своего хобби, но и пытаются понять сложные процессы, которые возникают в организме при повышении давления. До совсем недавнего времени термин «изобарическая контрдиффузия инертных газов» был достоянием узкого круга спецфизиологов. Теперь же, в связи с изменившимся профилем погружений и использованием гелиевых смесей непрофессиональными подводниками, этот феномен в первую очередь касается их, а не профессиональных водолазов.

Давайте попробуем разобраться, что это такое – контрдиффузия газов применительно к дайвингу. Впервые этот термин ввел в 1972 году доктор C. J. Lambertsen из Института прикладной медицины в Филадельфии в своей статье «A new gas lesion syndrome in man, induced by «isobaric gas counterdiffusion». Экспериментальные работы показали, что при встречной диффузии двух инертных газов через мембрану на ней начинают образовываться микропузырьки, в связи с возникающим эффектом сверхнасыщения в околомембранной зоне (см. рис.1).

Первые работы имели практическое значение для профессиональных водолазов, использующих в качестве дыхательной смеси гелиокс, а поддув костюмов осуществляющих аргоном. В этом случае возникала контрдиффузия инертных газов через кожу с последующим образованием микропузырьков, и как эффект – кожная форма ДКБ. Последующие работы ученых показали, что эффект образования микропузырьков возможен на любых мембранах (альвеолы легких, стенки сосудов, внутритканевые перегородки и т. д.), и при встречной диффузии любых газов. В том числе при поверхностном давлении, т.е. 1 АТА (это хорошо отражено в статье доктора B. A. Hills «Super-saturation by counterperfusion and dif­fusion of gases», опубликованной еще в 1977 году). Т.к. журнал DiveTek не является специализированным медицинским изданием, я не буду за­громождать статью формулами, графиками и биофизическими обоснованиями образования микропузырьков при контрдиффузии. Все это вы сможете найти в работах, указанных в при­лагаемом списке.

Как это можно применить в техническом дайвинге и как избежать серьезных последствий контрдиффузии. Рассмотрим пример.

Дайвер Ч. 35 лет, совершал глубоководные прогружения в условиях Красного моря. Было запланировано погружение на глубину 120 метров с использованием тримикса O2-9/He-65/N2-26 и в качестве декомпрессионных газов – воздух, 50% и 80% нитрокс, общее время на дне 15 минут. График погружения был расчитан в программе V-Planner (1.03) (см. таб. 1).

Свой выбор воздуха в качестве первого декомпрессионного газа дайвер аргументировал экономией денег, возможностью использования воздуха при экстренных ситуациях на глубине и тем, что это дает возможность раньше перейти с тримикса на декомпрессионный газ, чем ускорить время рассыщения гелия, скорость насыщения тканей которым в 2.65 раз быстрее азота. План погружения был выполнен полностью, на последних остановках дайвер Ч. почувствовал дискомфорт в правой руке. После выхода на бот боли в правой руке резко усилились, и дайвер был доставлен в госпиталь, где прошел курс лечения в барокамере с хорошим результатом. Попробуем понять, что привело к декомпрессионному заболеванию. Для этого посмотрим на график изменения парциального давления гелия и азота в смесях, которые использовал дайвер Ч. при переходе с донной смеси на первый декомпрессионный газ (см. рис. 2). Как видно на рисунке, парциальное давление гелия на дне было 8,45 ата, азота 3,38 ата. Происходило активное насыщение тканей гелием и азотом. По мере всплытия парциальное давление стало уменьшаться, и ткани стали постепенно рассыщаться. На глубине 60 метров парциальное давление в смеси гелия составляло 4,55 ата, а азота – 1,82 ата. При переходе дайвера на первый декомпрессионный газ (воздух) содержание гелия в смеси упало практически до нуля. Гелий стал активней выходить из тканей. Парциальное давление азота подскочило до значения 5,46 ата, т.е. превысило даже значения парциального давления в смеси на дне, и азот стал активно насыщать ткани. Мы не будем заострять в данном случае внимание на том, что дайвер, несомненно, получил сильный наркотический удар, что само по себя является опасным.

Итак, мы имеем в данном случае контрдиффузию двух газов, гелий рассыщется из организма, а азот насыщает ткани. Как мы видели из работ спецфизиологов, в этом случае, даже без дальнейшего изменения окружающего давления, происходит образование участков сверхнасыщения тканей и жидкостей на границе мембран и, как результат, образование микропузырьков газа. Образование микропузырьков уменьшает скорость рассыщения тканей и, соответственно, увеличивает декомпрессионное время. При последующем всплытии микропузырьки увеличиваются в диаметре, слипаются и, в конечном итоге, приводят к декомпрессионному заболеванию. Для подобных случаев с резким увеличением парциального давления одного из газов в смеси при декомпрессии в нашей лаборатории Института Открытого Моря был введен термин ударной или взрывной контрдиффузии. Взрывная контрдиффузия всегда приводит к той или иной форме ДКБ.

Как же избежать контрдиффузии и, как следствие, декомпрессионного заболевания? Необходимо категорически избегать резкого повышения парциального давления одного из газов в смеси при декомпрессии, которое ведет к встречной диффузии. Т.е. оптимально использовать в качестве первого декомпрессионного газа тримикс с повышенным содержанием кислорода по сравнению с донной смесью, т.е. процентное содержание гелия уменьшать за счет кислорода, а не за счет азота, с последующим переходом на нитроксы. Тримиксы можно разделить на три группы: гипоксические, с содержанием кислорода менее 21%, нормоксические, с содержанием кислорода 21%, и гелитроксы или гипероксические тримиксы, с содержанием кислорода более 21%.

Использование в данном случае дай-вером Ч. номоксического (21/53) или гипероксического (25/49) тримикса в качестве первого декомпрессионного газа не привело бы к ДКБ, только уве­личило бы время декомпрессии на 17 -20 минут (см. таб. 2), а рассыщение тканей было более «мягким» (см. рис.3).

В заключение, я бы еще раз заострил внимание технических дайверов, совершающих глубоководные погружения, на недопустимости резкого перепада парциальных давлений газов в дыхательной смеси, приводящего к встречной диффузии газов. Внимательно просчитывайте используемые газы. Идеальным средством, предотвращающим контрдиффузию, является применение ребризера закрытого типа. Сам принцип автоматического поддержания постоянного парциального давления кислорода в смеси плавно оптимизирует дыхательную смесь в зависимости глубины погружения и последующей декомпрессии.

DIVE PLAN

Surface interval = 2 day 0 hr 0 min.

Altitude = 0m

Conservatism = + 2, Critical Volume = ON

Таблица 1

DIVE PLAN

Surface interval = 2 day 0 hr 0 min.

Altitude = 0m

Conservatism = + 2, Critical Volume = ON

Таблица 2

Репринт:   DiveTek 5/2004 [07]