Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В погружениях, то окно кислорода разница между парциальным давлением от кислорода (PPO 2 ) в артериальной крови и РРО 2 в тканях тела. Это вызвано метаболическим потреблением кислорода. [1]

Описание [ править ]

Термин «кислородное окно» был впервые использован Альбертом Р. Бенке в 1967 году. [2] Бенке ссылается на раннюю работу Момсена о «вакансии парциального давления» (PPV), где он использовал парциальные давления кислорода и гелия до 2– 3  ATA для создания максимального PPV. [3] [4] Затем Бенке описывает «изобарический перенос инертного газа» или «внутреннюю ненасыщенность», как это называли LeMessurier и Hills и отдельно Hills. [5] [6] [7] [8], которые в то же время провели свои независимые наблюдения. Van Liew et al. также сделали аналогичное наблюдение, которое они не назвали в то время. [9]Позднее Сасс показал клиническое значение их работы. [10]

Эффект кислородного окна при декомпрессии описан в медицинских текстах по дайвингу и ограничениях, рассмотренных Van Liew et al. в 1993 году. [1] [11]

Этот отрывок цитируется из технической заметки Ван Лью: [11]
Когда живые животные находятся в устойчивом состоянии, сумма парциальных давлений растворенных газов в тканях обычно меньше атмосферного давления, это явление известно как «кислородное окно», «вакансия парциального давления» или «внутренняя ненасыщенность». [2] [7] [10] [12] Это связано с тем, что метаболизм снижает парциальное давление O 2 в тканях ниже значения в артериальной крови, а связывание O 2 гемоглобином вызывает относительно большую разницу PO 2 между тканями и артериальной кровью. . Производство CO 2 обычно примерно такое же, как и потребление O 2 в моль на моль, но рост PCO 2 незначителен.из-за его высокой эффективной растворимости. Уровни O 2 и CO 2 в ткани могут влиять на кровоток и, таким образом, влиять на вымывание растворенного инертного газа, но величина кислородного окна не имеет прямого влияния на вымывание инертным газом. Кислородное окно обеспечивает тенденцию к абсорбции газов в организме, таких как пневмоторакс или пузырьки декомпрессионной болезни (ДКБ). [9] С пузырьками DCS окно является основным фактором в скорости сжатия пузырьков, когда объект находится в устойчивом состоянии, изменяет динамику пузырьков, когда инертный газ поглощается или выделяется тканями, и иногда может предотвратить превращение зародышей пузырей в устойчивые пузыри. [13]

Van Liew et al. описать измерения, важные для оценки кислородного окна, а также упростить «допущения, доступные для существующей сложной анатомической и физиологической ситуации, чтобы обеспечить расчеты кислородного окна в широком диапазоне воздействий». [11]

Фон [ править ]

Кислород используется для сокращения времени, необходимого для безопасной декомпрессии при дайвинге , но практические последствия и преимущества требуют дальнейшего изучения. Декомпрессия все еще далека от точной науки, и дайверы при глубоком погружении должны принимать множество решений, основываясь на личном опыте, а не на научных знаниях.

В техническом дайвинге применение эффекта кислородного окна с использованием декомпрессионных газов с высоким ppO 2 увеличивает эффективность декомпрессии и позволяет сократить декомпрессионные остановки. Сокращение времени декомпрессии может быть важным для сокращения времени, проведенного на небольшой глубине в открытой воде (избегая опасностей, таких как водные течения и движение лодки), а также для снижения физической нагрузки на дайвера.

Механизм [ править ]

Кислородное окно не увеличивает скорость дегазации для данного градиента концентрации инертного газа, но снижает риск образования и роста пузырьков, который зависит от общего давления растворенного газа. Повышенная скорость газовыделения достигается за счет увеличения градиента. Более низкий риск образования пузырьков при заданном градиенте позволяет увеличить градиент без чрезмерного риска образования пузырьков. Другими словами, большее кислородное окно из-за более высокого парциального давления кислорода может позволить дайверу выполнять декомпрессию быстрее при более мелкой остановке с тем же риском, или с той же скоростью, на той же глубине с меньшим риском, или с промежуточной скоростью. на средней глубине с промежуточным риском. [14]

Заявление [ править ]

Использование 100% кислорода ограничено кислородным отравлением на больших глубинах. Судороги более вероятны, когда pO 2 превышает 1,6  бар (160 кПа). Технические водолазы используют газовые смеси с высоким ppO 2 в некоторых секторах программы декомпрессии. Например, популярным декомпрессионным газом является 50% нитрокс на декомпрессионных остановках, начиная с 21 метра (69 футов).

Где добавить газ с высоким ppO 2 в график, зависит от того, какие пределы ppO 2 считаются безопасными, и от мнения дайвера об уровне дополнительной эффективности. Многие технические дайверы решили удлинить декомпрессионные остановки при высоком уровне ppO 2 и увеличить градиент на более мелких декомпрессионных остановках. [ необходима цитата ]

Тем не менее, многое еще неизвестно о том, как долго должно длиться это расширение и какой уровень эффективности декомпрессии будет достигнут. При обсуждении того, как долго должны быть декомпрессионные остановки на уровне ppO 2 , важны как минимум четыре параметра декомпрессии :

  • Время, необходимое для циркуляции и удаления газа через легкие ;
  • Сосудосуживающий эффект (уменьшение размера кровеносных сосудов) кислорода, что снижает эффективность декомпрессии , когда кровеносные сосуды начинают сокращаться;
  • Пороговая глубина, при которой критические тканевые компартменты начинают выделять, а не вдыхать.
  • Кумулятивный эффект от острой кислородной токсичности.

См. Также [ править ]

  • Декомпрессия (дайвинг)  - снижение давления окружающей среды на подводных ныряльщиков после гипербарического воздействия и удаление растворенных газов из тканей дайвера.
  • Гипербарическая медицина  - лечение при повышенном давлении окружающей среды.
  • Технический дайвинг  - Рекреационный дайвинг с расширенными возможностями

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Тикуисис, Питер; Герт, Уэйн А (2003). «Теория декомпрессии». В Брубакке, Альф О; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е изд.). Филадельфия, США: Сондерс. С. 425–7. ISBN 978-0-7020-2571-6.
  2. ^ а б Бенке, Альберт Р. (1967). «Изобарный (кислородное окно) принцип декомпрессии» . Пер. Третья конференция Общества морских технологий, Сан-Диего . Новый Thrust Seaward. Вашингтон, округ Колумбия: Общество морских технологий . Проверено 19 июня 2010 года .
  3. ^ Момсен, Чарльз (1942). «Отчет об использовании гелиевых кислородных смесей для дайвинга» . Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США (42–02) . Проверено 19 июня 2010 года .
  4. ^ Бенке, Альберт R (1969). «Исследования ранней декомпрессии». В Беннетте, Питер Б; Эллиотт, Дэвид Х (ред.). Физиология и медицина дайвинга . Балтимор, США: Компания Уильямс и Уилкинс. п. 234. ISBN 978-0-7020-0274-8.
  5. ^ LeMessurier, DH; Холмы, Брайан А. (1965). «Декомпрессионная болезнь. Термодинамический подход, вытекающий из исследования методов ныряния в Торресовом проливе». Hvalradets Skrifter . 48 : 54–84.
  6. Перейти ↑ Hills, Brian A (1966). «Термодинамический и кинетический подход к декомпрессионной болезни». Кандидатская диссертация . Аделаида, Австралия: Библиотечный совет Южной Австралии.
  7. ^ a b Hills, Брайан А. (1977). Декомпрессионная болезнь: биофизические основы профилактики и лечения . 1 . Нью-Йорк, США: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-99457-2.
  8. Перейти ↑ Hills, Brian A (1978). «Принципиальный подход к профилактике декомпрессионной болезни» . Журнал Южнотихоокеанского общества подводной медицины . 8 (4). ISSN 0813-1988 . OCLC 16986801 . Проверено 19 июня 2010 года .  
  9. ^ а б Ван Лью, Хью Д; Епископ, B; Walder, P; Ран, H (1965). «Влияние сжатия на состав и абсорбцию газовых карманов тканями». Журнал прикладной физиологии . 20 (5): 927–33. DOI : 10.1152 / jappl.1965.20.5.927 . ISSN 0021-8987 . OCLC 11603017 . PMID 5837620 .   
  10. ^ a b Sass, ди-джей (1976). «Минимум <дельта> P для образования пузырей в легочной сосудистой сети» . Подводные биомедицинские исследования . 3 (Приложение). ISSN 0093-5387 . OCLC 2068005 . Проверено 19 июня 2010 года .  
  11. ^ a b c Ван Лев, Хью Д.; Конкин, Дж; Буркард, МЭ (1993). «Кислородное окно и декомпрессионные пузыри: оценки и значение». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 64 (9): 859–65. ISSN 0095-6562 . PMID 8216150 .  
  12. ^ Ванн, Ричард Д. (1982). «Теория декомпрессии и ее приложения». В Беннетте, Питер Б; Эллиотт, Дэвид Х (ред.). Физиология и медицина дайвинга (3-е изд.). Лондон: Байер Тиндалл. С. 52–82. ISBN 978-0-941332-02-6.
  13. ^ Ван Лью, Хью D (1991). «Моделирование динамики пузырей кессонной болезни и образования новых пузырей» . Подводные биомедицинские исследования . 18 (4): 333–45. ISSN 0093-5387 . OCLC 2068005 . PMID 1887520 . Проверено 19 июня 2010 года .   
  14. ^ Пауэлл, Марк (2008). Деко для дайверов . Саутенд-он-Си: Аквапресс. ISBN 978-1-905492-07-7.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Холмы, BA ; Ле-Мессурье, Д.Х. (1969). «Ненасыщенность в живой ткани по отношению к давлению и составу вдыхаемого газа и его значение в теории декомпрессии». Клиническая наука . 36 (2): 185–95. PMID  5772098 .
  • Ван Лев, HD (1976). «Изменчивость парциального давления инертного газа в пузырьках и тканях» . Подводные биомедицинские исследования . 3 (Приложение). ISSN  0093-5387 . OCLC  2068005 . Проверено 23 апреля 2008 года .
  • Yount, DE; Лалли, Д.А. (1980). «Об использовании кислорода для облегчения декомпрессии». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 51 (6): 544–50. ISSN  0095-6562 . PMID  6774706 .
  • Reinertsen, RE; Flook, V; Котенг, S; Брубакк, Альф О. (1998). «Влияние давления кислорода и скорости снижения давления во время декомпрессии на центральные пузырьки газа». Журнал прикладной физиологии . 84 (1): 351–356. DOI : 10.1152 / jappl.1998.84.1.351 . ISSN  0021-8987 . OCLC  11603017 . PMID  9451656 .
  • Блатто, Жан-Эрик; Суро, Жан-Батист; Гемпп, Эммануэль; Буссуж, Ален (2006). «Ядра газа, их происхождение и их роль в образовании пузырей» . Авиационная, космическая и экологическая медицина . 77 (10): 1068–76. ISSN  0095-6562 . PMID  17042253 . Проверено 23 апреля 2008 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Сеть оповещения дайверов (DAN)» . Проверено 15 июня 2007 года .
  • Брайан, Эдди. «Кислородное окно» . Глобальные подводные исследователи. Архивировано из оригинального 30 ноября 2007 года . Проверено 17 декабря 2008 года . хорошая подробная статья
  • Репозиторий Rubicon Research