
Декомпрессионные таблицы Холдейна
Инструкции
Посмотрите, как пузырьки выходят из раствора
Посмотрите, как пузырьки выходят из раствора
Весь механизм виден в бутылке газированной воды, и аналогия очень близкая, с одним ограничением, о котором сказано в конце.
- Возьмите закрытую бутылку газированной воды и рассмотрите её: прозрачная жидкость, пузырьков нет, газ удерживается в растворе давлением.
- Откройте её медленно и смотрите, как пузырьки образуются по всей жидкости.
- Закройте снова, встряхните и откройте резко: обратите внимание, насколько бурнее выходит газ.
- Теперь откройте вторую бутылку медленно, ступенями, закрывая крышку между сбросами.
Газ остаётся растворённым, пока его удерживает давление, и выходит из раствора, когда давление падает; а то, насколько быстро он выходит, зависит от того, насколько быстро вы снижаете давление. Ступенчатый сброс даёт гораздо меньше пены, чем резкий.
Это последнее наблюдение И ЕСТЬ практика декомпрессии. Водолаз — это бутылка, азот — растворённый газ, а подъём — открывание крышки.
У аналогии есть одно ограничение, которое стоит назвать: в бутылке газ уходит через поверхность, а у водолаза пузырьки образуются внутри тканей и кровеносных сосудов, где перекрывают кровоток и давят на нервы. Кессонная болезнь — это не неудобство от газа, а механическая травма, вызванная пузырьками там, где для них нет места.Материалы для этого шага:
Газированная вода (закрытая бутылка)2 бутылокНеобходимые инструменты:
Смартфон с замедленной видеосъёмкой
Прозрачные защитные очкиСмоделируйте тканевые компартменты и посмотрите, как они насыщаются
Смоделируйте тканевые компартменты и посмотрите, как они насыщаются
Необходимые инструменты:
Настольный компьютерПуть решений при подъёме
Путь решений при подъёме
Проследите цикл. В каждый момент есть глубина, выше которой подниматься нельзя; её задаёт компартмент, который сейчас насыщен сильнее всех, и этот компартмент МЕНЯЕТСЯ по ходу подъёма: быстрые опустошаются, а медленные выходят на первый план.
Последняя ветвь — та, на которой люди попадаются. Водолаз, всплывший на поверхность, не обнуляется: медленные компартменты ещё много часов несут газ, поэтому второе погружение в тот же день начинается с частичным насыщением. Таблицы повторных погружений существуют только для того, чтобы учитывать этот остаток, и считать второе погружение таким же, как первое, — классический способ заработать кессонную болезнь.
Полёт после погружения — та же задача с обратным знаком: салон с давлением, соответствующим высоте до 2400 м, — это ещё один подъём для тела, которое не закончило выводить газ. Рекомендации Divers Alert Network (2002): не менее 12 часов на земле после одного бездекомпрессионного погружения, не менее 18 часов после повторных погружений или нескольких дней погружений и значительно дольше после погружений с декомпрессионными остановками; это напрямую следует из медленных компартментов модели выше.Flow
Необходимые инструменты:
Настольный компьютерСоберите демонстрацию рекомпрессии
Соберите демонстрацию рекомпрессии
Лечение кессонной болезни — это сама болезнь, пущенная в обратную сторону, и полезно увидеть почему.
- Возьмите жёсткую прозрачную ёмкость под давлением с закрытой газированной жидкостью внутри, которая начала пузыриться.
- Поднимите внешнее давление компрессором и смотрите на пузырьки.
- Удерживайте давление, затем сбрасывайте его медленно, ступенями.
Повышение давления заставляет пузырьки сжиматься и снова растворяться; медленный сброс позволяет газу уходить, не образуя их заново. Именно это делает барокамера с пострадавшим водолазом: снова подвергает его давлению, растворяет пузырьки, а затем поднимает по графику, достаточно медленному, чтобы газ выходил через лёгкие, а не образовывал пузырьки снова.
Во время лечения дают кислород, потому что он выполняет две задачи сразу: вытесняет азот из дыхательной смеси, так что градиент выхода газа из ткани становится круче, и увеличивает количество кислорода, доходящего до тканей, которые пузырьки лишили кровоснабжения.
Собственный вклад Холдейна здесь был не менее организационным, чем физиологическим. Он составил ТАБЛИЦЫ — график, которому мог следовать любой руководитель водолазных работ, не понимая математики. Превратить физиологическую модель в печатную карточку, которой мог пользоваться рабочий, — вот что на самом деле остановило гибель людей, и это напоминание о том, что результатом редко бывает сама теория.Материалы для этого шага:
Газированная вода (закрытая бутылка)1 бутылка
Прозрачный сосуд под давлением (аттестованный)1 штукаНеобходимые инструменты:
Воздушный компрессор на 30 галлонов
Манометр
Смартфон с замедленной видеосъёмкой
Защитный щиток для лица
Прозрачные защитные очкиНаркоз и кислородное отравление — два других предела
Наркоз и кислородное отравление — два других предела
Декомпрессия — не единственное, что глубина делает с водолазом, и два других предела наступают без предупреждения.
- Вычислите парциальное давление азота на 30, 40 и 60 м.
- Вычислите парциальное давление кислорода на тех же глубинах при дыхании воздухом.
- Отметьте, где каждое пересекает принятый предел.
Азотный наркоз становится заметным примерно с 30 м и усиливается с глубиной; это анестезирующее действие, и его опасность в том, что нарушенное суждение не может оценить само себя. Водолазы описывают ложное чувство благополучия в тот момент, когда делают что-то безрассудное.
Принятый рабочий предел для кислорода — парциальное давление 1,4 бар (не более 1,6 бар на декомпрессионных остановках); на воздухе 1,4 бар достигается примерно на 57 м, и первым симптомом кислородного отравления могут стать судороги. Судорожный приступ под водой с загубником во рту обычно смертелен, сколько бы газа ни оставалось.
Обе проблемы решаются сменой смеси, а не графика: гелий заменяет азот, чтобы уменьшить наркоз, а доля кислорода для глубоких работ СНИЖАЕТСЯ, чтобы его парциальное давление оставалось переносимым. Тримикс для очень глубоких погружений может быть гипоксическим на поверхности: на лодке он не поддержит жизнь, а пригодным для дыхания становится только на глубине.
Это по-настоящему странное конструктивное ограничение, над которым стоит задуматься: газ безопасен только в определённом окне глубин и опасен выше И ниже него. Умение правильно с ним обращаться — причина, по которой глубоководные погружения на смесях — профессия, а не хобби.Необходимые инструменты:
Настольный компьютерМатериалы
2- 3 бутылокЗаполнитель
- Заполнитель
Связанные чертежи
Эти чертежи делятся знаниями — техники, материалы или принципы
CC0 Общественное достояние
Этот чертёж выпущен под лицензией CC0. Вы можете свободно копировать, изменять, распространять и использовать эту работу в любых целях без запроса разрешения.
Поддержите мейкера, покупая товары через его чертёж, где он получает Комиссию мейкера установленную продавцами, или создайте новую итерацию этого чертежа и включите его как связь в свой чертёж для распределения дохода.


