Максимальная рабочая глубина - Maximum operating depth

В подводное плавание такие мероприятия, как насыщение дайвинг, технический дайвинг и дайвинг на найтроксе, максимальная рабочая глубина (MOD) из дыхательный газ глубина, ниже которой частичное давление из кислород (рО2) газовой смеси превышает допустимый предел. Этот лимит основан на риске кислородное отравление центральной нервной системы, и является несколько произвольным и варьируется в зависимости от обучение дайвингу агентства или Кодекса практики, ожидаемый уровень подводных нагрузок и планируемая продолжительность погружения, но обычно находится в диапазоне от 1,2 до 1,6 бар.[1]

MOD важен при планировании погружений с использованием таких газов, как гелиокс, найтрокс и тримикс потому что доля кислорода в смеси определяет максимальную глубину для вдыхания этого газа с приемлемым риском. Есть риск острого кислородное отравление если МОД превышен.[1] В таблицах ниже показаны МОД для выбора кислородных смесей. Атмосферный воздух содержит около 21% кислорода и имеет MOD, рассчитанный тем же методом.

Безопасный предел парциального давления кислорода

Острая кислородная интоксикация или отравление центральной нервной системой является изменяющейся во времени реакцией на историю воздействия парциального давления дайвера и одновременно сложна и не до конца изучена.

Центральная нервная система кислородное отравление проявляется в виде таких симптомов, как визуальные изменения (особенно туннельное зрение ), звон в ушах (тиннитус ), тошнота, подергивания (особенно лица), изменения поведения (раздражительность, беспокойство, путаница) и головокружение. За этим может последовать тонико-клонический приступ состоящий из двух фаз: интенсивное сокращение мышц происходит в течение нескольких секунд (тоническая фаза); с последующими быстрыми спазмами попеременного расслабления и сокращения мышц, вызывающими судорожные подергивания (клонический фаза). Припадок заканчивается периодом потери сознания ( постиктальное состояние ).[2][3] Начало приступа зависит от парциального давления кислорода в дыхательный газ и продолжительность воздействия. Однако время воздействия до начала действия непредсказуемо, поскольку тесты показали большие различия как среди людей, так и у одного и того же человека изо дня в день.[2][4][5] Кроме того, многие внешние факторы, такие как погружение в воду, воздействие холода и физические упражнения, сокращают время до появления симптомов со стороны центральной нервной системы.[6] Снижение толерантности тесно связано с сохранением углекислый газ.[7][8][9] Другие факторы, такие как темнота и кофеин, повышают толерантность у подопытных животных, но эти эффекты не были доказаны на людях.[10][11]

Максимальные пределы однократного воздействия, рекомендованные в NOAA Руководство по дайвингу - 45 минут на 1.6. бар, 120 минут при 1,5 бара, 150 минут при 1,4 бара, 180 минут при 1,3 бара и 210 минут при 1,2 бар.[1]

Формула

Формула просто делит допустимое абсолютное парциальное давление кислорода (выраженное в атмосферах или барах) на долю кислорода в газе для дыхания, чтобы рассчитать абсолютное давление, при котором смесью можно дышать. (например, 50% -ный найтрокс можно дышать при вдвое большем давлении, чем 100% -ный кислород, поэтому разделите на 0,5 и т. д.). Из этого общего давления, которое может выдержать дайвер, 1 атмосфера приходится на поверхностное давление земного воздуха, а остальная часть - на из-за глубины в воде. Таким образом, 1 атмосфера или бар, внесенный воздухом, вычитается, чтобы получить давление, обусловленное глубиной воды. Давление, создаваемое глубиной в воде, преобразуется в давление в ноги морская вода (fsw) или метров морской воды (msw) путем умножения на соответствующий коэффициент преобразования, 33 fsw на атмосфера, или 10 MSW на бар.

В ногах

В котором pO2 - выбранное максимальное парциальное давление кислорода в абсолютных атмосферах, а FO2 - доля кислорода в смеси. Например, если газ содержит 36% кислорода (FO2 = 0,36) и предельного максимума pO2 выбрано при абсолютной атмосфере 1,4, MOD в футах морской воды (fsw) [Примечания 1] составляет 33 FSW / атм x [(1,4 ata / 0,36) - 1] = 95,3 FSW.[12]

В метрах

В котором pO2 - выбранное максимальное парциальное давление кислорода в барах, а FO2 - доля кислорода в смеси. Например, если газ содержит 36% кислорода и максимальное pO2 составляет 1,4 бара, MOD (msw) составляет 10 msw / bar x [(1,4 bar / 0,36) - 1] = 28,9 msw.

Таблицы MOD

Максимальная рабочая глубина (MOD), дюйм ноги морская вода (fsw) для pO2 От 1,2 до 1,6
MOD (заводская установка)% кислорода
4812162024283236405060708090100
Максимальное pO2 (бар)1.6128762740729723118715613211499735542332620
1.5120558638027621517314412210591665038292217
1.411225453522561981601321119583594433251813
1.310405033252351821461201018674533928211510
1.295746229721516513210891776646332417117

Эти глубины округлены до ближайшего фута.

Максимальная рабочая глубина (MOD), дюйм метров морской воды (msw) для pO2 От 1,2 до 1,6
MOD (msw)% кислорода
4812162024283236405060708090100
Максимальное pO2 (бар)1.6390190123907057474034302217131086
1.536517811584655344373228201511975
1.434016510778604840342925181310864
1.3315153987155443631262316129643
1.2290140906550403328232014107532

Эти глубины округлены до ближайшего метра.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Ноги морской воды (fsw) - единица измерения давления. Один fsw равен гидростатическому давлению, оказываемому стандартным столбом морской воды высотой 1 фут при нормальной гравитации Земли. 33 fsw примерно равно одному стандартная атмосфера (атм). Давление, указанное в fsw, является манометрическим давлением (относительно давления на поверхности), если не указано иное.

Рекомендации

  1. ^ а б c Ланг, М.А. (2001). Материалы семинара DAN Nitrox. Дарем, Северная Каролина: Сеть оповещения водолазов. п. 52. Получено 21 ноября 2012.
  2. ^ а б Кларк и Том 2003, п. 376.
  3. ^ Руководство по дайвингу ВМС США, 2011 г., п. 44, т. 1, гл. 3.
  4. ^ Руководство по дайвингу ВМС США, 2011 г., п. 22, т. 4, гл. 18.
  5. ^ Биттерман, Н. (2004). «Кислородное отравление ЦНС». Подводная и гипербарическая медицина. 31 (1): 63–72. PMID  15233161. Получено 29 апреля 2008.
  6. ^ Дональд, часть I 1947.
  7. ^ Lang 2001, п. 82.
  8. ^ Ричардсон, Дрю; Мендуно, Майкл; Шривз, Карл, ред. (1996). «Материалы форума ребризеров 2.0». Научно-технический семинар по дайвингу: 286. Получено 20 сентября 2008.
  9. ^ Ричардсон, Дрю; Шривз, Карл (1996). «Курс дайвера с обогащенным воздухом PADI и пределы воздействия кислорода DSAT». Журнал Южнотихоокеанского общества подводной медицины. 26 (3). ISSN  0813-1988. OCLC  16986801. Получено 2 мая 2008.
  10. ^ Биттерман, N; Меламед, Y; Перлман, я (1986). «Кислородное отравление ЦНС у крысы: роль внешнего освещения». Подводные биомедицинские исследования. 13 (1): 19–25. PMID  3705247. Получено 20 сентября 2008.
  11. ^ Биттерман, N; Schaal, S (1995). «Кофеин снижает кислородное отравление ЦНС у крыс». Исследование мозга. 696 (1–2): 250–3. Дои:10.1016 / 0006-8993 (95) 00820-G. PMID  8574677.
  12. ^ «Физика дайвинга» (PDF). NOAA Руководство по дайвингу. Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Архивировано из оригинал (PDF) 31 мая 2014 г.. Получено 6 сентября 2013.

Источники

  • Кларк, Джеймс М; Том, Стивен Р. (2003). «Кислород под давлением». В Брубакке, Альф О; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е изд.). США: Сондерс. С. 358–418. ISBN  978-0-7020-2571-6. OCLC  51607923.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Ланг, Майкл А., изд. (2001). Протоколы семинара DAN NITROX. Дарем, Северная Каролина: Сеть оповещения о дайверах, 197 страниц. Получено 20 сентября 2008.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Супервайзер ВМС США по дайвингу (2011). Руководство по дайвингу ВМС США (PDF). SS521-AG-PRO-010 0910-LP-106-0957, редакция 6 с внесенным изменением A. Командование военно-морских систем США. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-12-10. Получено 29 янв 2015.