Чем дышат водолазы? Инертные газы.

Задержать дыхание человек может только на относительно небольшое время, до нескольких минут. Поэтому для глубоководных длительных погружений необходимо дополнительное снаряжение и запас смеси газов, который обеспечит ныряльщику дыхание под водой. На сегодняшний день существуют дыхательные смеси различных типов, отличные друг от друга составом и свойствами.

Некоторые из них применяют, чтобы сократить или вовсе убрать эффект декомпрессии. Другие служат для погружений на большие глубины и призваны предотвратить отравление, которое могут вызвать в этих условиях газы, растворяясь в крови человека.

Так чем же дышат под водой водолазы?

Самой первой дыхательной смесью, которую человек использовал для дыхания под водой, был воздух. Еще в трудах древнегреческого ученого Аристотеля можно найти упоминание о погружениях с перевернутым котлом, заполненным воздухом. Впоследствии эта технология стала прототипом водолазного колокола. Воздух и сейчас применяется для погружений на малые глубины.

Но, ныряя с баллонами, заполненными воздухом, следует помнить об ограничениях по времени нахождения под водой и по глубине погружения. Максимальная глубина, на которой может находиться аквалангист с воздухом в баллонах, составляет сорок метров. При более глубоких погружениях начинает сказываться давление воды. Азот, которого в воздушной смеси около 80 процентов быстро насыщает, пропитывает ткани организма. Возникает явление, носящее название «азотного наркоза».

Чтобы избавиться от негативных последствий этого явления, необходима декомпрессия. То есть медленное приведение давления в норму. На этот процесс тратится дополнительное время, столь необходимое под водой. Чтобы решить эту проблему, в 1943 году Крисом Ламберстеном было предложена замена части азота в дыхательной смеси на кислород. Это была первая дыхательная смесь, из которой впоследствии возникла серия смесей «нитрокс».

Вообще термином «нитрокс» называют все смеси кислорода с азотом, в том числе и обычный необработанный воздух. Различаются такие смеси процентным содержанием в них кислорода. Существуют смеси с 40, 50 и 60 процентами кислорода. Кроме них широко применяются NITROX I, которая содержит кислорода — 32 % и 68 % азота, а также NITROX II с содержание азота — 64 % и кислорода — 36 %. Такие смеси, поскольку процент кислорода в них больше, называют еще и обогащенным воздухом.

Обогащенный воздух помогает водолазу дольше оставаться под водой. При этом риск развития кессонной болезни меньше, чем при использовании воздуха. Но, такие смеси нельзя использовать на больших глубинах. Чем глубже опускается под воду ныряльщик, тем большее давление оказывает на его организм толща воды. При этом кислород начинает проявлять токсические свойства. Чем больше процент кислорода в смеси, тем короче становится время безопасного нахождения под водой и уменьшается глубина, на которой нет риска отравиться.

Обедненный воздух – это еще один вариант смесей из серии нитрокс. В них процент кислорода понижен. Их использование предотвращает отравление кислородом. К сожалению, при их применении необходимо затрачивать больше времени на всплытие. Современные водолазы почти не пользуются этим видом смеси.

Следующим этапом развития дыхательных смесей стала замена в них азота гелием. Эти смеси называются геликсными. Их недостатком оказалось возбуждающее действие, проявляемое ими на больших глубинах. На сегодняшний день такие смеси применяются крайне редко.

В ходе экспериментального поиска лучшего варианта дыхательной смеси начали смешивать все три газа: азот, гелий и кислород. Получая при этом так называемые «тримиксные» смеси. При соразмерном подборе компонентов такой смеси тормозящее действие азота компенсируется возбуждающим действием гелия. Кислорода в тримиксные смеси добавляется минимум, не токсичное количество. Оно должно быть не больше, чем требуется для дыхания. Соотношение компонентов таких смесей вычисляют для конкретных диапазонов глубин.

Тримиксные смеси являются наиболее употребляемыми дыхательными смесями для самых глубоких погружений. Их используют при длительных водолазных работах на глубинах до пятисот метров. Например, при спасении людей с затонувших подводных лодок. Единственный существенный недостаток этих смесей – это их высокая цена.

Разработка новых дыхательных смесей продолжается. Она основывается на все более полном познании биофизических процессов, происходящих в организме человека на больших глубинах под воздействием давления.

Интересные факты.

Давление воды на большой глубине несколько изменяет процесс дыхания человека. На берегу организму для полноценного дыхания требуется около семнадцати процентов кислорода. На глубине примерно в двадцать метров эта потребность снижается до шести процентов.

Избыток кислорода на глубине вызывает отравление, которое может привести к отеку легких, судорогам, конвульсиям и даже к смерти. Применение чистого кислорода делает опасным погружение ниже шести метров.

Чтобы приостановить ржавение баллонов, перед закачкой в них какой-либо дыхательной смеси, их «высушивают». Если для закачки используется воздух, его тоже предварительно подсушивают, освобождая от паров воды. При дыхании влага, находящаяся в легких водолаза теряется, уходит с выдыхаемыми газами. Поэтому после погружения возникает сильная жажда и сухость во рту.

Использование дыхательных смесей под водой имеет несколько направлений. Они служат для заполнения баллонов аквалангов. С помощью этих смесей создаются необходимые условия для декомпрессии в барокамерах. Из специальных дыхательных смесей создается пригодная для дыхания атмосфера в подводных лодках. Разные смеси применяют для поддержания дыхания ныряльщика в водолазном скафандре.

Современные водолазные скафандры инжекторно-регенеративного типа оборудуются воздушно – кислородным или гелиокислородным снаряжением. Оно позволяет проводить работы на глубине около ста метров и более. Глубина погружения в этом случае зависит от состава дыхательной смеси и конструкционных возможностей скафандра. В регенеративной коробке таких скафандров дыхательная смесь может полностью или частично восстанавливаться. Длительность пребывания под водой регулируется мощностью регенеративной коробки.

Тримиксная смесь или смесь типа «Нитрокс» применяются еще и в ребризерах, которые еще называют изолирующими дыхательными аппаратами. В них выдыхаемый углекислый газ поглощается химическим поглотителем, а оставшийся неиспользованным кислород подается обратно в дыхательный мешок.

Будучи ведущим поставщиком промышленных газов в Украине, Компания «DP Air Gas» осуществляет реализацию газов, входящих в состав дыхательных смесей для аквалангов. Кроме вышеперечисленных газов, Компания реализует и другие промышленные газы, а также смеси газов различного назначения. Подробная информация об их продаже, а также об оказываемых компанией услугах, связанных с продажей газов и обслуживанием газового оборудования размещена здесь.