William Henry Άγγλος χημικός, γεννήθηκε στο Manchester την 12.12.1775 και απεβίωσε την 02.09.1836 στο Pendlebury.
Σε σταθερή θερμοκρασία, η ποσότητα ενός αερίου που διαχέεται σε ένα υγρό είναι σχεδόν ανάλογη ως προς τη μερική πίεση του αερίου.
Η διαλυτότητα ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογη ως προς την θερμοκρασία, ή αλλιώς, όσο αυξάνει η θερμοκρασία τόσο μειώνεται η διαλυτότητα ενός αερίου μέσα σε ένα υγρό.
Άλλος ένας παράγοντας ο οποίος εμποδίζει την διαλυτότητα των αερίων στα υγρά είναι τα διάφορα στερεά σωματίδια τα οποία βρίσκονται διαλυμένα μέσα στο υγρό, π.χ. το αλάτι στο θαλασσινό νερό, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το θαλασσινό νερό περιέχει μικρότερη ποσότητα οξυγόνου από ότι το γλυκό νερό ενός ποταμού ή μιας λίμνης.
Στο σημείο επαφής ανάμεσα σε ένα αέριο και ένα υγρό δημιουργείται διάχυση (Diffusion) δηλαδή μετακίνηση μορίων ανάμεσα στο αέριο και το υγρό, επομένως η επιφάνεια είναι καθοριστικός παράγοντας για την ταχύτητα διάχυσης ενός αερίου σε ένα υγρό εφόσον δεν αλλάξει η περιβαλλοντική πίεση και η θερμοκρασία του υγρού.
Το ανοιχτό δοχείο έχει μεγάλη επιφάνεια επαφής, αντίστοιχα θα κορεστεί πολύ πιο γρήγορα από ότι η φιάλη με πολύ μικρό σημείο επαφής.
Το ανοιχτό δοχείο έχει μεγάλη επιφάνεια επαφής, αντίστοιχα θα κορεστεί πολύ πιο γρήγορα από ότι η φιάλη με πολύ μικρό σημείο επαφής.
Δυναμική ισορροπία (κορεσμός)
Η εισχώρηση των μορίων ενός αερίου σε ένα υγρό είναι αναλογική ως προς τη μερική πίεση του αερίου, η έξοδος του είναι αναλογική ως προς τη συσσώρευση-συγκέντρωση (Konzentration) του αερίου στο υγρό.
Υπάρχει μια συνεχόμενη κίνηση μορίων αερίου τα οποία διαχέονται (εισχωρούν) μέσα στο υγρό. Ταυτόχρονα όμως συμβαίνει και το αντίστροφο, μόρια αερίου απελευθερώνονται από το υγρό προς το περιβάλλον έως ότου μετά από μια χρονικό διάστημα επανέλθει η δυναμική ισορροπία, δηλαδή η ποσότητα των μορίων τα οποία απορροφούνται από το υγρό να είναι ίδια με την ποσότητα των μορίων τα οποία απελευθερώνονται.
Η ποσότητα των μορίων η οποία είναι διαλυμένη μέσα στο υγρό παραμένει σταθερή παρ’ ότι συνεχίζει να υπάρχει απορρόφηση και ταυτόχρονα απελευθέρωση μορίων.
Το υγρό παραμένει σε κατάσταση κορεσμού για όσο διάστημα δεν αλλάξει η πίεση περιβάλλοντος και η θερμοκρασία του υγρού.
Η σταθερή σχέση αυτής της αναλογίας ονομάζεται διαλυτότητα ή δείκτης διαλυτότητας των αερίων.
Διαλυτότητα αερίου i = Κορεσμός i / Μερική πίεση i
Ο νόμος του Henry σε σχέση με την κατάδυση.
Στο φυσικό μας περιβάλλον (ατμ. πίεση) οι ιστοί του σώματος έχουν απορροφήσει άζωτο Ν2 και βρίσκονται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας (κατάσταση κορεσμού) έως ότου αλλάξει θετικά ή αρνητικά η πίεση περιβάλλοντος στην οποία βρισκόμαστε.
Αυξάνοντας σταδιακά την πίεση, όπως γίνεται π.χ. σε μια κατάδυση, αρχίζει άμεσα η απορρόφηση με επιπλέον άζωτο Ν2 από τους ιστούς, ανάλογα πάντα με την πίεση και το χρόνο έκθεσης, αντίστροφα με την σταδιακή μείωση της πίεσης το άζωτο αποβάλλεται.
Είναι μια συνεχόμενη διαδικασία έως ότου βρεθούμε σε περιβάλλον με σταθερή πίεση, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ανάλογα με την πίεση και το χρόνο έκθεσης επανέρχεται ξανά η δυναμική ισορροπία.
Το άζωτο παραμένει “εγκλοβισμένο“ στους ιστούς για όσο διάστημα δεν υπάρχουν “μεγάλες” ή “γρύγορες” μεταβολές πιέσεων.
Είναι μια συνεχόμενη διαδικασία έως ότου βρεθούμε σε περιβάλλον με σταθερή πίεση, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ανάλογα με την πίεση και το χρόνο έκθεσης επανέρχεται ξανά η δυναμική ισορροπία.
Το άζωτο παραμένει “εγκλοβισμένο“ στους ιστούς για όσο διάστημα δεν υπάρχουν “μεγάλες” ή “γρύγορες” μεταβολές πιέσεων.
Όταν ο δύτης ξεκινήσει την άνοδο, αρχίζουν να απελευθερώνονται όλο και περισσότερα μόρια από τους ιστούς.
Με ελεγχόμενη ταχύτητα ανόδου το οποίο σημαίνει σταδιακή ελεγχόμενη μείωση της πίεσης (μέγιστη ταχύτητα ανόδου 10m/min) όπως υποδεικνύετε π.χ από τους πίνακες αποσυμπίεσης ή τα DC, τα “απελευθερομένα” μόρια αζώτου παραμένουν σε διαλυμένη μορφή στους ιστούς και στο αίμα τα οποία μεταφέρονται μέσω του κυκλοφορικού συστήματος στους πνεύμονες απ’ όπου και εκπνέονται φυσιολογικά.
Αν παραβιαστεί η ταχύτητα ανόδου ή οι στάσεις αποσυμπίεσης, τότε απελευθερώνονται βίαια μεγάλες ποσότητες μορίων αζώτου τα οποία ενώνονται μεταξύ τους και εξελίσσονται σε φυσαλίδες οι οποίες ως γνωστό φράζουν τριχοειδή αγγεία στο κυκλοφορικό σύστημα με συνέπεια την εμφάνιση συμπτωμάτων νόσου ελαφριάς ή βαριάς μορφής ανάλογα με το προφίλ κατάδυσης.
Είναι επίσης γνωστό ότι σε κάθε κατάδυση δημιουργούνται μικροφυσαλίδες οι οποίες κάτω από ομαλές συνθήκες δεν προκαλούν κανένα πρόβλημα διότι μεταφέρονται μέσω του κυκλοφορικού συστήματος (από το αίμα) στις κυψελίδες των πνευμόνων όπου εκεί λόγω της υφιστάμενης διαφοράς εσωτερικής και εξωτερικής πίεσης συρρικνώνονται σε βαθμό αυτοκαταστροφής και στη συνέχεια το άζωτο αποβάλλεται φυσιολογικά με την εκπνοή.
Σε ένα τυχαίο προφίλ κατάδυσης στην παρακάτω εικόνα παρατηρούμε τα εξής:
p1, επιφάνεια
το σχήμα (p1= ατμ. πίεση) επάνω αριστερά, συμβολίζει την μετακίνηση μορίων αερίου στους ιστούς λίγο πριν την κατάδυση. Βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία.
P2, φάση συμπίεσης
Το σχήμα p2, φάση συμπίεσης (μέγιστο βάθος) κάτω αριστερά, συμβολίζει την η κίνηση των μορίων από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση των ιστών Cx και χρειάζεται μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρι να βρεθούν σε πλήρη δυναμική ισορροπία. Στις συνηθισμένες καταδύσεις αναψυχής μεσαίοι και αργοί ιστοί δεν φτάνουν ποτέ σε δυναμική ισορροπία.
Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται όσο βρισκόμαστε στη φάση ισοβαρικής πίεσης (ισοβαρική πίεση = σταθερή πίεση).
Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται όσο βρισκόμαστε στη φάση ισοβαρικής πίεσης (ισοβαρική πίεση = σταθερή πίεση).
P2, φάση συμπίεσης (στο τέλος χρόνου βυθού)
Στο τέλος χρόνου βυθού (σχήμα κάτω δεξιά) οι ιστοί βρίσκονται ακόμα σε φάση συμπίεσης και έχουν απορροφήσει μεγάλη ποσότητα μορίων αερίου, συνεχίζεται όμως η απορρόφηση από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση των ιστών C2.
Σε αυτό το σημείο αρχίζει η άνοδος, η πίεση μειώνεται σταδιακά μέχρι την έξοδο μας στην επιφάνεια.
Με το ξεκίνημα της ανόδου και την σταδιακή μείωση της περιβαλλοντικής πίεσης αρχίζει η απελευθέρωση των μορίων αντίστροφα από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση, τα μόρια αερίου τα οποία απελευθερώνονται είναι περισσότερα από αυτά που απορροφώνται-δεσμεύονται (συνεχίζουν να εισχωρούν στους ιστούς).
Σε αυτό το σημείο αρχίζει η άνοδος, η πίεση μειώνεται σταδιακά μέχρι την έξοδο μας στην επιφάνεια.
Με το ξεκίνημα της ανόδου και την σταδιακή μείωση της περιβαλλοντικής πίεσης αρχίζει η απελευθέρωση των μορίων αντίστροφα από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση, τα μόρια αερίου τα οποία απελευθερώνονται είναι περισσότερα από αυτά που απορροφώνται-δεσμεύονται (συνεχίζουν να εισχωρούν στους ιστούς).
P2, φάση αποσυμπίεσης (στην επιφάνεια)
Αφού τηρηθεί η ταχύτητα ανόδου και δεν παραβιαστούν οι όποιες στάσεις αποσυμπίεσης, ολοκληρώνεται η κατάδυση ομαλά και η αποσυμπίεση των ιστών συνεχίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα στην επιφάνεια, ανάλογα με το προφίλ κατάδυσης έως ότου όλοι οι ιστοί επανέλθουν ξανά σε δυναμική ισορροπία, δηλαδή η ποσότητα απορρόφησης των μορίων αερίου να είναι ίδια με την ποσότητα μορίων αερίου η οποία απελευθερώνεται.
Όρια ισχύος του νόμου
Εξετάζοντας αναλυτικά τον νόμο του Henry διαπιστώνουμε ότι η αναλογικότητα ισχύει μόνο για μικρές και μεσαίες πιέσεις μέχρι περίπου 5 bar και μόνο για αραιωμένες ενώσεις, δηλαδή με μειωμένη μερική πίεση.
Επίσης παραμένει ο όρος να μην υπάρχει χημική αντίδραση μεταξύ αερίου και υγρού όπως π.χ. το διοξείδιο του άνθρακα CO2 με το νερό όπου υπάρχει χημική αντίδραση και διαταράσσεται η ισορροπία της διαλυτότητας μεταξύ τους.
Υπερκορεσμός (κρίσιμο σημείο ανοχής)
Όταν μειωθεί η πίεση περιβάλλοντος η οποία δρα στην επιφάνεια ενός υγρού το οποίο βρίσκεται σε κατάσταση κορεσμού, τότε διαταράσσεται η δυναμική ισορροπία μεταξύ αερίου και υγρού, δηλαδή υπάρχει περισσότερο διαλυμένο αέριο μέσα στο υγρό από ότι ανέχεται (από ότι μπορεί να δεσμεύσει) βάσει το νόμο του Henry.
Σε αυτή την κατάσταση όπως περιγράφεται πιο πάνω, δημιουργείτε υπερκορεσμός, είναι κρίσιμο σημείο ανοχής του αερίου στο υγρό, αυτό σημαίνει, ότι από την επιφάνεια του υγρού απελευθερώνεται μεγαλύτερη ποσότητα μορίων αερίου από ότι μπορεί να απορροφήσει, χρειάζεται πάλι κάποιο χρονικό διάστημα μέχρι να επανέλθει ξανά δυναμική ισορροπία ανάμεσα τους.
Αν ο υπερκορεσμός υπερβεί το κρίσιμο σημείο ανοχής (όριο ανοχής αζώτου στους ιστούς), τότε οι υπάρχουσες μικροφυσαλίδες πριν προλάβουν να απελευθερωθούν φυσιολογικά από τα τριχοειδή των πνευμόνων διαστέλλονται μέσα στους ιστούς ή στο αίμα, εξελίσσονται σε σταθερές φυσαλίδες και στην συνέχεια σε φυσαλίδες νόσου.
Η σχέση ανοχής, ή πίεση ανοχής, των 16+1b ιστών (Kompartimenten) ως προς την ατμ. πίεση (απόλυτη πίεση) είναι 2:1, ή αλλιώς, θα μπορούσαμε να πούμε η τάση του αζώτου (μερική πίεση Ν2) σε σχέση με την ατμ. πίεση είναι:
pN2 ανοχή = 2 / 1 * ppΝ2
pN2 ανοχή = 2*0,78 bar = 1,56 bar (ο A. Bühlmann υπολογίζει με 1,53 bar).
Κάθε κατάδυση λοιπόν, ανεξάρτητα από το βάθος, διάρκεια χρόνου, με ή χωρίς αποσυμπίεση, τελειώνει ομαλά όταν κανένας από τους 16+1b ιστούς δεν υπερβεί την πίεση ανοχής (μερική πίεση Ν2) τα 1,56 bar πάντα σε σχέση με την ατμ. πίεση.
Ο ιστός, Kompartiment 1b με χρόνο ημιζωής t1/2 5min, είναι ένας ενδιάμεσος ιστός μεταξύ Kompartiment 1 t1/2 4min και Kompartiment 2 t1/2 8min., προστέθηκε από τον A. Bühlmann το 1993 για μεγαλύτερη ασφάλεια κυρίως για DC με λογισμικό “ZHL-16 C”
Αζωτο (N2) τ ½ HWZ, a- & b Koeffizienten (1993)
Επίσης παραμένει ο όρος να μην υπάρχει χημική αντίδραση μεταξύ αερίου και υγρού όπως π.χ. το διοξείδιο του άνθρακα CO2 με το νερό όπου υπάρχει χημική αντίδραση και διαταράσσεται η ισορροπία της διαλυτότητας μεταξύ τους.
Υπερκορεσμός (κρίσιμο σημείο ανοχής)
Όταν μειωθεί η πίεση περιβάλλοντος η οποία δρα στην επιφάνεια ενός υγρού το οποίο βρίσκεται σε κατάσταση κορεσμού, τότε διαταράσσεται η δυναμική ισορροπία μεταξύ αερίου και υγρού, δηλαδή υπάρχει περισσότερο διαλυμένο αέριο μέσα στο υγρό από ότι ανέχεται (από ότι μπορεί να δεσμεύσει) βάσει το νόμο του Henry.
Σε αυτή την κατάσταση όπως περιγράφεται πιο πάνω, δημιουργείτε υπερκορεσμός, είναι κρίσιμο σημείο ανοχής του αερίου στο υγρό, αυτό σημαίνει, ότι από την επιφάνεια του υγρού απελευθερώνεται μεγαλύτερη ποσότητα μορίων αερίου από ότι μπορεί να απορροφήσει, χρειάζεται πάλι κάποιο χρονικό διάστημα μέχρι να επανέλθει ξανά δυναμική ισορροπία ανάμεσα τους.
Αν ο υπερκορεσμός υπερβεί το κρίσιμο σημείο ανοχής (όριο ανοχής αζώτου στους ιστούς), τότε οι υπάρχουσες μικροφυσαλίδες πριν προλάβουν να απελευθερωθούν φυσιολογικά από τα τριχοειδή των πνευμόνων διαστέλλονται μέσα στους ιστούς ή στο αίμα, εξελίσσονται σε σταθερές φυσαλίδες και στην συνέχεια σε φυσαλίδες νόσου.
Η σχέση ανοχής, ή πίεση ανοχής, των 16+1b ιστών (Kompartimenten) ως προς την ατμ. πίεση (απόλυτη πίεση) είναι 2:1, ή αλλιώς, θα μπορούσαμε να πούμε η τάση του αζώτου (μερική πίεση Ν2) σε σχέση με την ατμ. πίεση είναι:
pN2 ανοχή = 2 / 1 * ppΝ2
pN2 ανοχή = 2*0,78 bar = 1,56 bar (ο A. Bühlmann υπολογίζει με 1,53 bar).
Κάθε κατάδυση λοιπόν, ανεξάρτητα από το βάθος, διάρκεια χρόνου, με ή χωρίς αποσυμπίεση, τελειώνει ομαλά όταν κανένας από τους 16+1b ιστούς δεν υπερβεί την πίεση ανοχής (μερική πίεση Ν2) τα 1,56 bar πάντα σε σχέση με την ατμ. πίεση.
Ο ιστός, Kompartiment 1b με χρόνο ημιζωής t1/2 5min, είναι ένας ενδιάμεσος ιστός μεταξύ Kompartiment 1 t1/2 4min και Kompartiment 2 t1/2 8min., προστέθηκε από τον A. Bühlmann το 1993 για μεγαλύτερη ασφάλεια κυρίως για DC με λογισμικό “ZHL-16 C”
Αζωτο (N2) τ ½ HWZ, a- & b Koeffizienten (1993)
Ήλιο (He) HWZ, a- & b Koeffizienten (1993)
Mίγματα αερίων
Για μίγματα αερίων ισχύει το ίδιο για κάθε ένα αέριο χωριστά το οποίο συμμετέχει στο μίγμα.
Συσσώρευση αερίου
Θα μπορούσαμε να πούμε η συσσώρευση ενός αερίου μέσα σε ένα υγρό (CΧ), σε σταθερή θερμοκρασία είναι το αποτέλεσμα του δείκτη διαλυτότητας (αΧ) * την μερική πίεση του αερίου (PX).
CΧ = αΧ * PX
Η διαλυτότητα του Ο2 στο αίμα και στο νερό είναι μεγαλύτερη από την διαλυτότητα του Ν2, αντίθετα η διαλυτότητα του Ν2 είναι μεγαλύτερη σε λιπαρούς ιστούς από ότι σε ιστούς οι οποίοι περιέχουν υγρά (νερό, αίμα….....).
Η διασπορά των μορίων αερίου μέσα στα υγρά λόγω της μοριακής κίνησης είναι παθητικά ομοιόμορφη, και έτσι προκύπτει ότι, κάθε αέριο στο χώρο του υγρού έχει παντού την ίδια μερική πίεση.
Η Ταχύτητα απορρόφησης μέχρι να επέλθει η δυναμική ισορροπία εξαρτάται από το μοριακό βάρος του αερίου.
Με όλα αυτά τα δεδομένα μπορούμε να υπολογίσουμε την ποσότητα του δεσμευμένου αζώτου στο σώμα ενός μέσου ανθρώπου βάρους 75 kg στο φυσικό του περιβάλλον.
Η απόκλιση είναι -+ πολύ μικρή αν για μια μάζα ανθρώπινου σώματος υπολογίσουμε 55 λίτρα νερού και 15 λίτρα υγρού λίπους.
CΧ = Ποσότητα αερίου (στο παράδειγμα μας Ν2)
αΧ = Όγκος αερίου ml/l
PΧ = Πίεση περιβάλλοντος
CΝ2 = αΝ2 * PΝ2
CΝ2 = αΝ2 * PΝ2
C1,N2 = 0,012831*1*55 = 0,7057 bar l (N2)
C2,N2 = 0,066129*1*15 = 0,9901 bar l (N2)
C2,N2 = 0,066129*1*15 = 0,9901 bar l (N2)
-------------------
Σύνολο: 1,6958 bar l (N2)
Σύνολο: 1,6958 bar l (N2)
Αποτέλεσμα: Ένας μέσος άνθρωπος βάρους 75 kg στο φυσικό του περιβάλλον, το σώμα του έχει απορροφήσει περίπου 1,7 λίτρα αζώτου και βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία κάτω από ατμ. πίεση 1 bar.
Η τάση των αερίων
Η επιφανειακή τάση είναι μια ιδιότητα η οποία παρατηρείται στο σημείο επαφής μεταξύ ενός υγρού και ενός αερίου π.χ. μεταξύ νερού και αέρα. Η επιφάνεια του υγρού συμπεριφέρεται σαν μια ελαστική μεμβράνη.
Η ερμηνεία της επιφανειακής τάσης ενός υγρού είναι ότι ενώ τα μόρια αερίου στο εσωτερικό της φυσαλίδας έλκονται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις από τα γύρω μόρια, τα επιφανειακά μόρια έλκονται μονόπλευρα προς το κέντρο της φυσαλίδας (αυτός είναι και ο λόγος για την οποία η επιφάνεια ενός υγρού τείνει να ελαχιστοποιηθεί παίρνοντας σφαιρική μορφή ή μορφή σταγόνας όταν πρόκειται για υγρό).
Photo: Christos Efthymiou
Όλοι μας έχουμε παρατηρήσει κάποια έντομα τα οποία κάθονται στην επιφάνεια του νερού χωρίς να βουλιάζουν.
Στα πόδια του εντόμου φαίνεται καθαρά η επιφανειακή τάση του νερού, παρ' ότι έχει παραμορφωθεί η επιφάνεια του νερού το έντομο δεν βουλιάζει.
Photo: Markus Gayda
Ακόμα ένα καλό παράδειγμα είναι το ξυραφάκι το οποίο επιπλέει στην επιφάνεια του νερού, το ειδικό βάρος (πυκνότητα) του μετάλλου (ρ= 7,85 kg/dm3) είναι 7,85 φορές μεγαλύτερη από το ειδικό βάρος (πυκνότητα) του νερού (ρ = 1,0 Kg/dm3) βλέπουμε ότι το ξυραφάκι δεν βουλιάζει.
Photo: Christos Efthymiou
Παρατηρώντας μια βρύση που στάζει (στον παρακάτω σύνδεσμο) διαπιστώνουμε ότι οι σταγόνες του νερού τείνουν πάντα να πάρουν σφαιρική μορφή.
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...nced_small.gif
Δημιουργός της παραπάνω παράστασης είναι: "Chris 73"
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...nced_small.gif
Δημιουργός της παραπάνω παράστασης είναι: "Chris 73"
Βλέπουμε λοιπόν σε όλες τις εφαρμογές μεταξύ υγρών και αερίων τον κύριο λόγο έχει η επιφανειακή τάση των υγρών και αντίστοιχα η τάση των αερίων όταν ένα αέριο είναι εγκλοβισμένο μέσα σε ένα υγρό π.χ. όπως οι φυσαλίδες ή οι σαπουνόφουσκες.
Ακόμα ένα παράδειγμα για να γίνει πιο κατανοητό και στην συνέχεια να συνδέσουμε το θέμα με την κατάδυση.
Σαν παιδιά έχουμε παίξει πολλές φορές με σαπουνόφουσκες. Μια σαπουνόφουσκα αιωρείται για κάποιο χρονικό διάστημα στον αέρα αυξάνοντας συνεχώς τον όγκο της έως ότου σπάσει.
Ακριβώς σ’ αυτό το σημείο η τάση του αερίου έχει υπερβεί την επιφανειακή τάση του υγρού που το περιβάλλει.
Η εσωτερική πίεση μιας φυσαλίδας είναι πάντα μεγαλύτερη από την εξωτερική πίεση.
Σε σχέση με την κατάδυση ακριβώς σ’ αυτό το σημείο δεν πρέπει να φτάσουμε ποτέ, δηλαδή το διαλυμένο άζωτο στους ιστούς δεν πρέπει να υπερβεί την επιφανειακή τάση του εκάστοτε ιστού.
Ο όρος επιφανειακή τάση χρησιμοποιείται στις φυσικές επιστήμες, στην κατάδυση μιλάμε συνήθως για ανοχή της μερικής πίεσης (Partrial pressure) των αερίων στους ιστούς.
Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι η επιφανειακή τάση ταυτίζεται με την μέγιστη ανοχή της μερικής πίεσης των αερίων στους ιστούς.
Αν ξεπεραστεί το σημείο ανοχής, τότε οι ιστοί του σώματος μας δεν μπορούν πλέον να κρατήσουν δεσμευμένα τα διαλυμένα αέρια (Ν2, He κ.λ.π.) με αποτέλεσμα να τα απελευθερώνουν, συνήθως πρώτα σε μορφή μικροφυσαλίδων οι οποίες στην συνέχεια αν εξελιχθούν σε φυσαλίδες θα προκαλέσουν κατά πάσα πιθανότητα καταδυτικό ατύχημα.
Για να ολοκληρωθεί ομαλά μια κατάδυση με ή χωρίς αποσυμπίεση η τάση του αζώτου Ν2 (Ν2, He στην τεχνική κατάδυση) στο τέλος της κατάδυσης δεν πρέπει να υπερβεί την μέγιστη ανοχή της μερικής πίεσης του/των αερίων στους ιστούς, κυρίως όμως του πιο ευάλωτου ιστού.
Οι πιο ευάλωτοι ιστοί στις βαθιές καταδύσεις με μικρό χρόνο βυθού, είναι κυρίως οι μεσαίοι ιστοί με χρόνο ημιζωής Ηe 1/2t 10 – 55 min, για το N2 1/2t 27 – 146 min (Kompartimenten 5 -10), είναι ιστοί με κακή αιμάτωση όπως π.χ. το δέρμα, το λίπος, κ.λ.π., παρ’ ότι έχουν μεγάλο δείκτη διαλυτότητας χρειάζονται πολλές ώρες έως ότου απορροφήσουν την ποσότητα αερίου βάσει του νόμου του Henry.
Σε σχετικά μικρούς χρόνους κατάδυσης οι μεσαίοι και οι αργοί ιστοί δεν φθάνουν ποτέ σε κατάσταση πλήρους φόρτισης.
Κατάσταση ιστών στο μέγιστο βάθος 62 m.
Λόγω της σχετικά γρήγορης καθόδου παρατηρούμε ότι η φόρτιση των ιστών είναι ομοιόμορφη. Οι μεσαίοι ιστοί έχουν φόρτιση αλλά δεν έχουν φτάσει ακόμα στη μέγιστη φόρτιση στην συγκεκριμένη κατάδυση. Οι αργοί ιστοί μόλις ξεκίνησαν να φορτίζουν.
Κατάσταση ιστών σε βάθος 30 m
Κατά την άνοδο και σε βάθος 30 m παρατηρούμε ότι ενώ οι γρήγοροι ιστοί έχουν αποφορτιστεί σε μεγάλο βαθμό οι μεσαίοι ιστοί 4ος, 5ος, 6ος, έχουν περίπου την μέγιστη φόρτιση της κατάδυσης.
Κατάσταση ιστών σε βάθος 15 m
Στα 15 m βάθος οι μεσαίοι ιστοί είναι οι ιστοί με την μεγαλύτερη μερική πίεση, συγκεκριμένα ο 6ος ιστός βρίσκεται κοντά στην μέγιστη επιτρεπτή τάση, η άνοδος πρέπει να είναι ομοιόμορφη και αργή.
Ισοβαρική αντιδιάχυση
Η πρώτη περιγραφή για την “ισοβαρυκή αντιδιάχυση” έγινε το 1974 από παρατηρήσεις έρευνας σε εργαστήρια.
Ισοβαρική αντιδιάχυση μπορούμε να πούμε ότι είναι πρόβλημα το οποίο μπορεί να παρουσιαστεί σε ισοβαρική πίεση (σταθερό βάθος) όταν γίνεται αλλαγή αερίου.
Αυτό συμβαίνει διότι το νέο μίγμα έχει διαφορετική ταχύτητα διαχυσης από ότι το προηγούμενο μίγμα με μεγαλύτερο ποσοστό αζώτου. Αξίζει να αναφερθεί ότι το ήλιο διαχέεται κατά 2,63 φορές πιο γρήγορα από ότι το άζωτο.
Σ’ αυτή την περίπτωση (αλλαγή αερίου από αέρα/Nitrox σε Trimix), υπάρχει θεωρητικά αυξημένη τάση στους ιστούς όπου μπορούμε να το αιτιολογήσουμε με την διαφορά της ταχύτητας διάχυσης του ηλίου από την ταχύτητα απελευθέρωσης του αζώτου.
Η αυξημένη τάση στους ιστούς μπορεί να προκαλέσει υπερκορεσμό με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν φυσαλίδες παρ’ ότι βρισκόμαστε στιγμιαία σε ισοβαρική πίεση, δηλαδή χωρίς καμία αλλαγή βάθους.
Χρήστος Ευθυμίου
Ισοβαρική αντιδιάχυση μπορούμε να πούμε ότι είναι πρόβλημα το οποίο μπορεί να παρουσιαστεί σε ισοβαρική πίεση (σταθερό βάθος) όταν γίνεται αλλαγή αερίου.
Αυτό συμβαίνει διότι το νέο μίγμα έχει διαφορετική ταχύτητα διαχυσης από ότι το προηγούμενο μίγμα με μεγαλύτερο ποσοστό αζώτου. Αξίζει να αναφερθεί ότι το ήλιο διαχέεται κατά 2,63 φορές πιο γρήγορα από ότι το άζωτο.
Σ’ αυτή την περίπτωση (αλλαγή αερίου από αέρα/Nitrox σε Trimix), υπάρχει θεωρητικά αυξημένη τάση στους ιστούς όπου μπορούμε να το αιτιολογήσουμε με την διαφορά της ταχύτητας διάχυσης του ηλίου από την ταχύτητα απελευθέρωσης του αζώτου.
Η αυξημένη τάση στους ιστούς μπορεί να προκαλέσει υπερκορεσμό με αποτέλεσμα να δημιουργηθούν φυσαλίδες παρ’ ότι βρισκόμαστε στιγμιαία σε ισοβαρική πίεση, δηλαδή χωρίς καμία αλλαγή βάθους.
Χρήστος Ευθυμίου
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου