9032665401

Rola tlenu w procesie desaturacji gazów obojętnych z ustroju człow ieka podczas dekompresji saturowanych. Jacek Kot. 2015

Proces desaturacji ze stanu pełnej saturacji jest bardzo delikatnym zjawiskiem fizjologicznym. Podczas oddychania powietrzem (21% tlenu i 79% azotu) w warunkach normobaiycznych (pod ciśnieniem 1 ATA), w standardowym ludzkim ciele (o objętości tkanek około 80 L) jest rozpuszczonych około 1.37 L azotu będącego gazem obojętnym, nie biorącym udziału w procesach metabolicznych. Po uzyskaniu stanu pełnej saturacji na przykład na głębokości 18 metrów (ciśnienie absolutne 2,8 ATA) przy oddychaniu sprężonym powietrzem, w ustroju człowieka rozpuści się dodatkowo około 2.5 L azotu. Standardowy czas dekompresji ustalony eksperymentalnie dla tej głębokości i dla tej mieszaniny oddechowej wynosi około 36 godzin, co oznacza, że bezpieczne tempo eliminacji azotu podczas dekompresji saturowanych wynosi tylko około 1,2 ml/min, co stanowi jedynie ułamek strumienia gazów metabolicznych, głównie tlenu i dwutlenku węgla, przetwarzanych w ustroju (odpowiednio 250 ml/min i 200 ml/min). Ze względu na śladowy strumień eliminacji azotu, proces desaturacji po ekspozycjach saturowanych jest procesem długotrwałym, gdzie każde obniżenie ciśnienia otoczenia o 1 ATA (odpowiednik 10 metrów głębokości) musi trwać co najmniej 18 godzin przy tak powolnym procesie desaturacji. Każdy błąd popełniony w początkowej fazie dekompresji może ujawnić się wiele godzin później, kiedy człowiek jest już w innych warunkach otoczenia.

Mimo ponad 100 lat badań nad dekompresją, nadal brak jest jednolitej teorii dekompresji, którą można byłoby zastosować do wszystkich typów nurkowania, w tym nurkowań saturowanych. Ekstrapolacja wiedzy z nurkowań krótkich, nie-saturowanych, na ekspozycje saturowane jest nieskuteczna, co pokazała analiza Survanshi et al wskazująca na dramatyczny wzrost zagrożenia DCS wraz z czasem dekompresji, gdzie już przy dekompresjach trwających dłużej niż 6 godzinach ustalanych na podstawie modeli nie-saturowanych ryzyko DCS wynosiło od 18 do 36 % (Survanshi, Parker et al. 1994). Biorąc pod uwagę fakt, że dekompresje saturowane trwają zwykle dziesiątki lub nawet setki godzin, takie rozwiązanie jest nieakceptowalne. Podobnie próba wykorzystania danych pochodzących z saturowanych nurkowań helioksowych do ustalenia szybkości dekompresji nitroksowych była nieudana. Zastosowanie szybkości dekompresji obowiązującej dla ekspozycji helioksowej doprowadziło do 40% przypadków DCS i dopiero po znacznym wydłużeniu dekompresji nie obserwowano już dalszych przypadków DCS (Thalmann 1984). Tak ustalona metodą prób i błędów szybkość saturowanych dekompresji powietrznych została jeszcze dodatkowo zmniejszona i do dzisiaj obowiązuje jako tabela US Navy T7 (U.S.Navy 2008). Podobne eksperymentalne ustalanie szybkości dekompresji saturowanych w celu zmniejszenia częstości występowania DCS zastosowano także dla innych mieszanin oddechowych, w tym trimiksowych podczas serii ekstremalnie głębokich saturacji do głębokości 650 i 686 metrów podczas eksperymentów ATLANTIS (Bennett, Coggin et al. 1981, Bennett, Coggin et al. 1982).

Faktycznie operacyjne tabele dekompresyjne były dotychczas ustalane jedynie na podstawie eksperymentalnego określania bezpiecznych szybkości obniżania ciśnienia. Do dzisiaj takie systemy funkcjonują w przemyśle nurkowań zawodowych. Jednak te rozwiązania nie dają odpowiedzi co do podstawowych mechanizmów fizjologicznych ani nie rokują wykorzystania takich rozwiązań do innych w arunków^: ciśnienia i innych mieszanin oddechowych.

2. Dotychczasowy stan wiedzy

3—Kot J - Autoreferat - PL.docs 6