How to avoid a

Isobaric Counter Diffusion

hit

Jak zapobiegać gwałtownej kontrdyfuzji izobarycznej.

lub ... po prostu wyznaczanie tolerowanego skoku zawartości azotu podczas dekompresyjnej fazy nurkowania trymiksowego.

Autor: Steve Burton, Pattaya, Thailand. Grudzień 2004.

Tłumaczenie: Przemysław Stasiak, Oceanpro, Wrocław, Poland 2006

komentarz deepdive@loxinfo.co.th or www.scubaengineer.com

Tło.

Typ III DCS spowodowany kontrdyfuzją izobaryczną (ICD) jest problemem dotyczącym przeważnie nurkowań trymiksowych na tyle głębokich i długich, że wymagają formalnych przystanksw dekompresyjnych przeprowadzanych z użyciem hipooksycznego trymiksu glębiej niż 40 m.

Założenia.

Formalna dekompresja może być przeprowadzona bezpiecznie tylko wtedy, gdy sumaryczna ilość gazu rswna sumie ciśnień parcjalnych gazsw obojętnych rozpuszczonych w tkance jest mniejsza od wypadkowego wspsłczynnika M-value dla tkanki. Przyjęcie powyższego założenia jest bardzo ważne, aby zrozumieć wpływ kontrdyfuzji izobarycznej na dekompresję nurka trymiksowego.

Ponieważ, ilość rozpuszczonego gazu dla nasyconego medium jest równa:

ciśnienie nasycania x współczynnik rozpuszczalności gazu w medium

Dla tkanek lipidowych, współczynniki rozpuszczalności azotu i helu są następujące:

Rozpuszczalność helu – 0.015

Rozpuszczalność azotu – 0.067 (około 4.5 razy bardziej rozpuszczalny)

(Ref:- Solubility factors from ‘Scuba Diving in Safety & Health by Chris Duer, MD) ISBN 0-9614638-0-5)

Prędkość dyfuzji (szybkość z jaką gaz wchodzi i wychodzi z roztworu) także jest istotna w rozpatrywanym problemie dekompresji. Prędkość dyfuzji helu jest 2.65 razy większa od prędkości dyfuzji azotu.

Sprawdźmy jak to wygląda na praktycznym przykładzie zmiany gazów, na głębokości „sufitu dekompresyjnego”, z trymiksu 20/25 na nitroks 32 na głębokości 40 m.

Oto ciśnienia parcjalne gazów w tkankach:

Głębokość	Ciśnienie otoczenia	Trimix 20/25		Nitrox 32
		pp-He	pp-N2	pp-He	pp-N2
40m	5 bar	2,75	1,25	0	3,4

Chociaż nagły skok ciśnienia parcjalnego wydaje się być mały, o jednym trzeba pamiętać że docelowo sumaryczny ładunek rozpuszczonego gazu w tkance wygląda następująco:

Przed zmianą gazów:

(2.75 x 0.067) + (1.25 x 0.015) = 0.18425 + 0.01875 = 0.203 równanie I

Po zmianie gazów:

(3.4 x 0.067) + (0) = 0.2278 + 0 = 0.2278 - więcej niż w równaniu I !

Dlatego efektem zamiany trymiksu na nitroks jest zwiększenie sumarycznego ładunku gazu w tkance. Dzieje się tak ponieważ, wzrost ładunku gazu wywołany zwiększeniem zawartości azotu z 55% do 68% (13%) nie jest rekompensowany przez zmniejszenie ładunku gazu na skutek zmniejszenia zawartości helu z 25% do zera. Nie jest to dobrą rzeczą, gdy zdarza się na w czasie osiągnięcia głębokości sufitu dekompresyjnego (ascent ceiling) . Efektem będzie natychmiastowe uderzenie DCS w szybkich tkankach.

Wnioski

1. Przełączenie z trymiksu 20/25 na nitroks 32 na głębokości 40 metrów powoduje wzrost całkowitego ładunku gazu w tkance.
2. Ponieważ rozpuszczalność azotu jest 4.5 razy wieksza od rozpuszczalności Helu, wzrost zawartości azotu nie może być większy od 1/5 redukcji zawartości helu dla utrzymania zakładanego przesycenia tkanki gazem.

Zapobieganie ICD – zmiana gazów z regułą 1/5 i korzystanie z trymiksów pośrednich.

% redukcji zawartości He	Dopuszczalny % wzrostu zawartości N2
10	2
20	4
30	6
40	8
50	10
60	12
70	14
80	16
90	18

Zgodnie z tą regułą przełączenie z trymiksu 20/25 na nitroks 32 nie jest bezpieczne ponieważ zawartość azotu skacze z 55% do 68% (13%). Reguła 1/5 sugeruje maksymalny skok zawartości azotu 1/5 x 25% = 5%. Czyli zmiana z trymiksu 20/25/55 na trymiks 32/8/60 jest dopuszczalna.

Nie mam pojęcia czy taki algorytm zapobiegania ICD jest właściwy i czy gruntownie wyjaśnia efekty zachodzące podczas ultra głębokich nurkowań trymiksowych, ale stwarza przesłanki skutecznego zapobiegania wszystkim znanym historycznie przypadkom ICD, o których słyszałem. Taki algorytm zmiany gazów uwzględnia różne rozpuszczalności helu i azotu i dzięki niemu wyznaczono mieszaniny jakich użyje Mark Ellyat do wykonania zanurzenia na 313 m na obiegu otwartym kilka lat temu.

Nurkowanie to reprezentuje pierwsze skuteczne zastosowanie algorytmu zapobiegania ICD do zanurzenia na obiegu otwartym na tak duże głębokości. Był to także pierwszy raz kiedy nurek zanurzający się z trymiksem na tak duże głębokości nie spędził ostatnich 6 godzin dekompresji wymiotując przy każdym oddechu. Pożądany skutek...

Mark narzekał na rachunek za hel, ale oszczędności wynikłe z zapobieżenia kilku wizytom w komorze dekompresyjnej więcej niż wyrównały straty. Wrócił także szybciej do nauczania ludzi programu DSD („Discover Scuba Diving” - odkryj nurkowanie) zamiast DSD („Discover Scary Drowning” - odkryj przerażające tonięcie).

Słyszałem jeszcze o tylko jednej procedurze zapobiegania ICD stosowanej przez Sheck’a Exley’a – okresowe przełączanie trimix / nitroks. Technika ta jest opisana dokładnie w książce „Cavern Measureless to Man” ISBN 0-939748-33-9. Polecam Ci metodę Sheck’a do przemyślenia.. Niestety Sheck’a nie ma już wśród nas. Posiadał on niezwykłą świadomość procesów zachodzących w jego ciele związanych z użyciem mieszanin gazowych. Sheck doszedł do wniosku że ICD jest związana z tkankami szybkimi.

<Fragment „Cavern Measureless to Man”, autor Sheck Exley, strona 259>

“Na głębokości 80 m i 77 m...

Odliczyłem sześćdziesięcio-sekundowe przystanki na palcach, i przypomniałem sobie zdarzenie: tajemnicze przedsionkowe uderzenie DCS u Jochen’a i Gene’a. Na 74 m musiałem przełączyć się z oddychania 50% helu i 40% azotu na powietrze, które zawiera 79% azotu. Według ich informacji, tak gwałtowne zwiększenie ilości azotu może spowodować natychmiastową śmierć. Jeżeli nawet nie śmierć to przynajmniej silne uderzenie narkozy.

Aby przełączenie wykonać jak najbardziej stopniowo, wziąłem tylko jeden pojedynczy wdech powietrza z butli, którą wcześniej zostawiliśmy na 74 m, następnie przełączyłem się na mieszankę helową na dwa oddechy. Następnie wziąłem dwa wdechy powietrza i z powrotem jeden wdech z mieszaniny dennej. Ostatecznie przełączyłem się wyłącznie na powietrze, spinając się w oczekiwaniu na narkozę i uderzenie przedsionkowej DCS, liczyłem sekundy do zakończenia przystanku – tylko to mi pozostało.

Nic się jednak nie stało - żadnej narkozy, żadnej utraty świadomości. Jedyną rzeczą jaką czułem było ocieplenie spowodowane zaprzestaniem wdychania helu. Najwyraźniej moja strategia utrzymywania maksymalnie dużej zawartości azotu w głębokiej mieszaninie działała.”

Plan Sheck’a nurkowania na 269 m w Nacimiento del Rio Mante w Meksyku z 1989 r. wykazuje niesamowite podobieństwo do dzisiejszych poprawnych profili dekompresyjnych dla trymiksowych nurkowań na tak duże głębokości. Jedyną rzeczą której nie było w jego planie to dekompresja helitroksowa.

Na stronie internetowej http://www.scubaengineer.com/sheck_exley_mexico_dive.htm znajduje się plan udanego nurkowania Sheck’a Exley’a z 1981 roku poddany analizie pod kątem ICD.

...

Autor - Stephen Burton BSc(hons) MIEE Chartered Engineer Pattaya, Thailand

Tłumaczenie - mgr inż. Przemysław Stasiak DSAT Tec Trimix Instructor, Oceanpro, Poland