чем дышат водолазы на большой глубине
Автор Space monkey задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Почему аквалангисты не дышат просто сжатым воздухом, а используют специальные смеси? и получил лучший ответ
Ответ от Sergej Gritsenko[гуру]
Физика, господа, чистая физика. Газировку в бутылке открывали? Видели пузырьки, выделяющиеся при открытии? Как газировку делают знаете? Так вот, при погружении аквалангиста на глубину до 40 метров на воздухе давление на этой глубине около 4 атм. Это максимальное давление при котором количество растворённых в крови газов - азота и кислорода - минимально рискованно и требующего только сравнительно лёгкого режима декомпрессии. Дальше вглубь начинается смерть. Чем больше глубина, тем меньше то время, которое можно на ней провести. Для глубины 40 метров максимальное безопасное время – 8 минут, в них включено время погружения с поверхности воды. Если человек 5 минут погружался на глубину, то на отметке 40 м он может провести только 3 минуты.
Превышая время нахождения на глубине, человек переходит в так называемое декомпрессионное погружение, при котором запрещено резкое всплытие. Для такого всплытия существуют специальные декомпрессионные таблицы, в которых указывается время, которое должен провести человек на определённой глубине чтобы растворённый в его крови газ успел безболезненно из неё выйти. Нарушение этого режима всплытия - смерть. Или инвалидность на всю жизнь - если ОЧЕНЬ сильно повезёт. Дальше вглубь - ад. За 80 - 100 метров могут погружаться ТОЛЬКО ОЧЕНЬ КРУТЫЕ ПРОФИ И ТОЛЬКО С КИСЛОРОДНО-ГЕЛИЕВОЙ СМЕСЬЮ! Это значит что вместо воздуха в баллонах гелий и кислород. Причём кислород в минимальном количестве так как парциальное давление его на глубине 100 метров увеличивает растворимость в крови. Эти погружения ЧРЕЗВЫЧАЙНО РИСКОВАННОЕ ДЕЛО! По правде говоря даже сами профи не могут сказать со 100 - процентной уверенностью вернутся они назад или нет. Потому что каждый организм человека уникален. Одному литр водки - раз плюнуть. Другого со ста грамм не находят даже под диваном. Количество странных смертей дайверов не поддаётся исчислению. Вроде как всё учли - а не вернулись.
Sergey Gritsenko
Искусственный Интеллект
(112715)
А происходит там перенасыщение крови азотом - и как следствие "азотное опьянение" - это называется "зов глубины". Аквалангист перестаёт вести себя адекватно и обычно уходит на глубину, откуда возврата уже нет. Но даже если его напарник вытащит назад ему придётся провести в режиме декомпрессии долгие часы. Пример - рекордное погружение, вот только фамилию не помню, на 320!! метров длилось всего 8 по-моему минут. Зато всплытие - 6,5 часа!
если бы они дышали чистым кислородом, у них бы были ожоги.
специальные смеси для специальных глубин, а на низкой низоте достаточно сжатого воздуха.
Кислородом дышат...А смесь,это после..Кисонная болезнь,дикомпрессия,барокамера с гелием...
В вопросе несколько аспектов:
1.Необходимость поддержания определённой концентрации растворённого кислорода в крови. Это обеспечивается поддержанием парциального давления кислорода 0,2атм.
В атмосферном воздухе около 21% кислорода, и его доля (порция) в атмосферном давлении 1атм * 21% = 0,2атм.
При работе, например на глубине 30м, абсолютное давление дыхательной смеси будет 4атм (около 3 атм дают 30м водяного столба, и 1 атм - собственно атмосферное давление на поверхность воды).
Для поддержания парциального давления кислорода 0,2атм, его концентрация в смеси должна быть 0,2/4=0,05 (5%).
Уменьшение концентрации ведёт к кислородному голоданию (головокружение, тошнота, слабость - как у альпинистов), превышение концентрации - к кислородному отравлению (до потери сознания, а до кислородного ожога лёгких и дожить не успеешь).
Т.е. смесь готовят для конкретной глубины. Для небольших глубин достаточно разбавить азотом атмосферный воздух.
2. При работе на больших глубинах с азото-кислородными смесями выяснилось, что азот не является биологически инертным газом, а вызывает азотный наркоз. Действие на человека подобно "веселящему газу", аквалангист теряет самоконтроль, считает, что ему всё по плечу, может даже вынуть загубник. Пришлось заменять азот другими газами. Здесь уже играют роль стоимость, доступность, безопасность (пробовали даже водород, но отказались из-за взрывоопасности). В основном используется кислородно-геливая смесь, с подбором концентрации по глубине.
для опыта - набери полшприца воды, заткни пальцем форсунку для иголки и попробуй выкачать поршень- увидишь пузырьки.
точно так же образуются пузырьки в сосудах из азота при резком всплытии с глубины, поэтому готовят смеси из газов, для предотвращения их образования и закупорки капилляров человека
В обычном сжатом воздухе много азота, который при высоком давлении опасен.
На самом деле дышат и сжатым воздухом (на малых глубинах) и смесями азот+кислород (на больших) и гелием+кислородом (на очень больших) Все зависит от давления. Ivan Ivanov правильно показал природу явления, но неточно отозваля о том, для чего это делается. Дело не в резком всплытии (при резком - кисонная болезнь обеспечена) , а в принципиальном образовании таких пузырьков. Кислород поглащается организмом и к моменту постепенного всплытия (изменения давления) пузырьки не образуются. Азот тоже усваивается, но в значительной степени (в порядки раз) медленнее, поэтому он так опасен при изменении давления.
Дело еще и в том, что при увеличении давления сосуды сжимаются и кислорода, содержащенося в сжатом воздухе уже не хватает для жизнедеятельности из-за малой пропускной способности сосудов.
Удачи!
Что такое «кессонная болезнь»?
КЕССОННАЯ БОЛЕЗНЬ, декомпрессионное заболевание, возникающее большей частью после кессонных и
подробнее...
Почему киты могут дышать легкими, не всплывая на поверхность?
Киты сильно отличаются от большинства живущих в воде организмов. Например, у рыб есть жабры,
подробнее...