Затримати подих людина може тільки на відносно невеликий час, до декількох хвилин. Тому для глибоководних тривалих занурень необхідне додаткове спорядження та запас суміші газів, який забезпечить нирцю дихання під водою. На сьогоднішній день існують дихальні суміші різних типів, відмінні один від одного складом та властивостями.
Деякі з них застосовують, щоб скоротити або зовсім усунути ефект декомпресії. Інші служать для занурень на великі глибини і покликані запобігти отруєнню, яке можуть викликати газ гази, розчиняючись у крові людини.
То чим же дихають під водою водолази?
Найпершою дихальною сумішшю, яку людина використовувала для дихання під водою, було повітря. Ще в працях давньогрецького вченого Аристотеля можна знайти згадку про занурення з перевернутим казаном, заповненим повітрям. Згодом, ця технологія стала прототипом водолазного дзвону. Повітря і зараз застосовується для занурень на малі глибини.
Але, пірнаючи з балонами, заповненими повітрям, слід пам’ятати про обмеження часу перебування під водою і глибини занурення. Максимальна глибина, на якій може бути аквалангіст з повітрям у балонах, становить сорок метрів. При глибших зануреннях починає позначатися тиск води. Азот, якого в повітряній суміші близько 80 відсотків швидко насичує, просочує тканини організму . Виникає явище, що зветься «азотного наркозу».
Щоб позбутися негативних наслідків цього явища, потрібна декомпресія. Тобто повільне приведення тиску до норми. На цей процес витрачається додатковий час, необхідний під водою. Щоб вирішити цю проблему, у 1943 році Крісом Ламберстеном було запропоновано заміну частини азоту в дихальній суміші на кисень. Це була перша дихальна суміш, з якої згодом виникла серія сумішей “нітрокс”.
Взагалі терміном «нітрокс» називають усі суміші кисню з азотом, у тому числі і звичайне необроблене повітря. Розрізняються такі суміші відсотковим вмістом у яких кисню. Існують суміші з 40, 50 та 60 відсотками кисню. Крім них широко застосовуються NITROX I, що містить кисню – 32 % та 68 % азоту, а також NITROX II із вмістом азоту – 64 % та кисню – 36 %. Такі суміші, оскільки відсоток кисню у них більший, називають ще й збагаченим повітрям.
Збагачене повітря допомагає водолазу довше залишатися під водою. При цьому ризик розвитку кесонної хвороби менший, ніж при використанні повітря. Але такі суміші не можна використовувати на великих глибинах. Чим глибше опускається під воду пірнальник, тим більший тиск чинить на його організм товща води. При цьому кисень починає проявляти токсичні властивості. Чим більший відсоток кисню в суміші, тим коротшим стає час безпечного перебування під водою і зменшується глибина, на якій немає ризику отруїтися.
Збіднене повітря – це ще один варіант сумішей із серії нітрокс. Вони відсоток кисню знижений. Їх використання запобігає отруєнню киснем. На жаль, при їх застосуванні потрібно витрачати більше часу на спливання. Сучасні водолази майже не користуються цим видом суміші.
Наступним етапом розвитку дихальних сумішей стала заміна в них азота гелієм. Ці суміші називаються геліксними. Їх недоліком виявилося збуджуючу дію, яку вони виявляють на великих глибинах. На сьогоднішній день такі суміші застосовуються дуже рідко.
У ході експериментального пошуку кращого варіанта дихальної суміші почали змішувати всі три гази: азот , гелій та кисень. Отримуючи у своїй звані «триміксні» суміші. При пропорційному підборі компонентів такої суміші гальмуюча дія азоту компенсується збуджуючим дією гелію. Кисню в триміксні суміші додається мінімум, не токсична кількість. Воно має бути не більше, ніж потрібно для дихання. Співвідношення таких компонентів обчислюють для конкретних діапазонів глибин.
Триміксні суміші є найбільш уживаними дихальними сумішами для найглибших занурень. Їх використовують при тривалих водолазних роботах на глибинах до 500 метрів. Наприклад, при порятунку людей із затонулих підводних човнів. Єдиний істотний недолік цих сумішей – це їхня висока ціна.
Розробка нових дихальних сумішей продовжується. Вона ґрунтується на дедалі повнішому пізнанні біофізичних процесів, що відбуваються в організмі людини на великих глибинах під впливом тиску.
Цікаві факти.
Тиск води на великій глибині дещо змінює процес дихання людини. На березі організму для повноцінного дихання потрібно близько сімнадцяти відсотків кисню. На глибині приблизно двадцять метрів ця потреба знижується до шести відсотків.
Надлишок кисню на глибині викликає отруєння, яке може призвести до набряку легень, судом, конвульсіям і навіть смерті. Застосування чистого кисню унеможливлює занурення нижче шести метрів.
Щоб зупинити іржавіння балонів, перед закачуванням у них будь-якої дихальної суміші їх «висушують». Якщо для закачування використовується повітря, його також попередньо підсушують, звільняючи від води. При диханні волога, що знаходиться в легенях водолаза втрачається, йде з газами, що видихаються. Тому після занурення виникає сильна спрага та сухість у роті.
Використання дихальних сумішей під водою має кілька напрямків. Вони служать заповнення балонів аквалангів. За допомогою цих сумішей створюються необхідні умови для декомпресії у барокамерах. Зі спеціальних дихальних сумішей створюється придатна для дихання атмосфера в підводних човнах. Різні суміші застосовують для підтримки дихання нирця у водолазному скафандрі.
Сучасні водолазні скафандри інжекторно-регенеративного типу обладнуються повітряно – кисневим або геліокисневим спорядженням. Воно дозволяє проводити роботи на глибині близько ста метрів та більше. Глибина занурення у разі залежить від складу дихальної суміші і конструкційних можливостей скафандра. У регенеративній коробці таких скафандрів дихальна суміш може повністю або частково відновлюватися. Тривалість перебування під водою регулюється потужністю регенеративної коробки.
Триміксна суміш або суміш типу «Нітрокс» застосовуються ще й у ребризерах, які ще називають ізолюючими дихальними апаратами. У них видихається вуглекислий газ поглинається хімічним поглиначем, а кисень, що залишився невикористаним, подається назад у дихальний мішок.
Як провідний постачальник промислових газів в Україні, Компанія «DP Air Gas» здійснює реалізацію газів, що входять до складу дихальних сумішей для аквалангів. Крім перелічених вище газів, Компанія реалізує й інші промислові гази, а також суміші газів різного призначення. Детальна інформація про їх продаж, а також про послуги, що надаються компанією, пов’язані з продажем газів та обслуговуванням газового обладнання розміщена тут.
