Работа в условиях повышенного давление

По сравнению с вентилируемым  водолазным снаряжением снаряжения с замкнутой и полузамкнутой  схемами дыхания обладают рядом  преимуществ: обеспечивают экономный  расход газовой смеси, имеют небольшие  массогабаритные характеристики аппаратов, мало стесняют движения водолазов под водой. Снаряжение с замкнутой схемой дыхания обеспечивает также скрытность и бесшумность передвижений и выполнения водолазных работ. К недостаткам снаряжений с замкнутой и полузамкнутой схемами дыхания следует отнести:

- достаточную сложность их устройства;

- необходимость высокой профессиональной  подготовленности при их применении;

- возможность развития практически  всех известных видов специфических  и неспецифических заболеваний  водолазов при использовании  этих видов снаряжения.

Условием использования аппаратов  с замкнутой и полузамкнутой  схемами дыхания является необходимость  плотного соединения узлов аппарата с дыхательными путями водолаза, что  обеспечивается применением загубника  или полумаски. Применение загубника под водой обеспечивает поступление кислорода или ДГС только в дыхательные пути, однако в случае применения загубника возможен подсос носом из газовой среды барокамеры или, напротив, вытравливание носом газа наружу из системы "аппарат-легкие". Длительное дыхание в загубнике вызывает раздражение слизистых оболочек рта и губ, обильную саливацию, утомляет жевательную мускулатуру, исключает привычное дыхание носом и увеличивает дополнительное сопротивление дыханию. Полумаски лишены многих из этих недостатков, но при этом обычно страдает герметичность соединения аппарата с дыхательными путями, а длительное применение полумаски может вызвать выраженные болевые ощущения и "намины" в области переносицы или спинки носа.

    Направленная   циркуляция   газа  в аппарате  обеспечивается

клапанами   вдоха   и   выдоха,  неисправность  в  работе  которых

увеличивает  мертвое  пространство,  нарушает  регенерацию и может

быть  в  случае неисправности  клапана вдоха причиной значительного

накопления  в  дыхательном  мешке диоксида  углерода,  что более

вероятно  и  опасно  в  снаряжении  с  замкнутой  схемой  дыхания.

Количество  диоксида углерода в  дыхательной смеси зависит также  от

качества  поглотительного  или  регенеративного  вещества, условий

протекания  реакций  связывания  CO ,  частоты  автоматических или

                                   2

ручных промывок и тяжести выполняемой  водолазом работы.

Дыхательный мешок аппарата выполняет  функцию резервуара для газовой  смеси, откуда производится вдох, а  также является редуцирующей емкостью, автоматически выравнивающей давление газа, поступающего из баллонов или по шлангу с поверхности, до величины давления окружающей среды. С помощью дыхательных трубок и загубника мешок непосредственно сообщается с верхними дыхательными путями и легкими водолаза, поэтому резкое нажатие на мешок, удары по нему или недостаточное содержание в нем дыхательной смеси могут привести к баротравме легких. Неисправности в работе газоподающих частей и травяще-предохранительного клапана обусловливают несоответствие давления и могут вызвать существенные изменения функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем, барогипертензию и повреждение легочной ткани.

Замкнутая и полузамкнутая схемы  дыхания требуют постоянной коррекции  состава газовой смеси ввиду прогрессирующего снижения парциального давления кислорода и возрастания доли индифферентного газа. Поэтому неисправности системы подачи газа в аппарате с полузамкнутой схемой дыхания или нарушения правил проведения периодических промывок в аппаратах с замкнутой схемой дыхания могут вызвать как кислородное голодание, так и баротравму легких.

Наличие в аппарате регенеративного  патрона, клапанной коробки, дыхательного автомата и дыхательных трубок вызывает дополнительное сопротивление дыханию, которое не должно превышать 40 мм вод. ст. При сопротивлении дыханию 80 - 100 мм рт. ст. изменяются частота и глубина дыхания, оно становится неправильным и человек быстро устает. При дыхании в аппарате под водой сопротивление дыханию возрастает в связи с увеличением легочной вентиляции и действием давления воды на дыхательный мешок. На сопротивление дыханию в значительной мере влияет объем дыхательного мешка, который должен обеспечивать полный вдох и полный выдох (т.е. объем должен быть не менее 6 л), а также расположение дыхательного мешка по отношению к грудной клетке. Правильным расположением аппарата на груди является такое, когда нижний край дыхательного мешка находится на уровне нижнего края грудной клетки. При более высоком расположении аппарата давление воды на дыхательный мешок будет меньше давления газа в легких, и вдох будет затруднен. При низко опущенном аппарате давление воды на дыхательный мешок будет больше, чем на грудную клетку, в результате чего вдох будет облегчен, а выдох затруднен.

При самопроизвольном всплытии (выбрасывании) с глубины на поверхность водолаза в дыхательном аппарате с закрытой крышкой травяще-предохранительного клапана и при наличии загубника во рту газ, находящийся в дыхательном мешке, расширяется, объем его увеличивается, а давление внутри дыхательного мешка повышается. Поскольку аппарат и легкие водолаза составляют единую систему, то при повышении давления в аппарате повысится давление и в легких водолаза. При всплытии водолаза с глубины 20 м избыток газа может достигать 15 - 18 л. В этом случае пропускная способность травящего клапана дыхательного мешка должна обеспечить стравливание этого газа в водную среду, причем давление в системе "аппарат - легкие" не должно превышать 10 - 15 мм рт. ст. В противном случае быстрое всплытие водолаза как с малых, так и с больших глубин может привести к образованию большой разницы между давлением в системе "аппарат - легкие" и окружающим давлением воды. При разнице давления в 80 - 100 мм рт. ст. может наступить разрыв легочной ткани.

Для предупреждения случаев разрыва легких при быстром всплытии водолаза с грунта на поверхность запрещается работа водолазов под водой при закрытом травящем клапане (кроме работы лежа на спине, когда травящий клапан должен быть закрыт во избежание вытравливания газа из дыхательного мешка). При вынужденном всплытии (выбрасывании) водолаза на поверхность он должен выбросить загубник изо рта и не задерживать дыхание, а по мере всплытия производить выдох в подмасочное пространство или в водную среду.

Использование в аппаратах для дыхания кислорода или ДГС вынуждает ограничивать глубину погружения водолазов (20 и 40 м соответственно), а также время пребывания под давлением.

Необходимо рассчитывать время  работы в аппаратах с замкнутой  схемой дыхания, по расходу кислорода  (ДГС) и токсическому действию кислорода.

Для включения на дыхание в аппарат  с замкнутой схемой дыхания необходимо проводить пятикратную промывку системы "аппарат - легкие" кислородом для удаления из аппарата и легких излишка азота. Важным элементом  эксплуатации аппарата является пополнение дыхательного мешка кислородом перед выдохом во избежание возникновения баротравмы легких при вдохе из пустого мешка. Вдох из пустого дыхательного мешка возможен при отсутствии пополнения дыхательного мешка по забывчивости водолаза, в случае потери сознания или вследствие неожиданно возникшей неисправности байпаса или дыхательного автомата.

В случае применения аппарата с загубником в барокамере требуется применение носового зажима для исключения попадания  воздуха в дыхательный мешок.

В процессе дыхания кислородом при  пребывании водолаза под водой или  в барокамере он должен периодически делать однократные промывки.

При спусках под воду в снаряжении с замкнутой или полузамкнутой  схемой дыхания под гидрокомбинезоном (гидрокостюмом) отсутствует воздушная подушка, которая является теплоизолятором в вентилируемом снаряжении. Отсутствие воздушной подушки приводит к более быстрому охлаждению водолаза по сравнению с вентилируемым снаряжением. Для предупреждения переохлаждения водолаз должен пользоваться шерстяным водолазным бельем, специальными утеплителями или водяным обогревом.

Снаряжение с открытой схемой дыхания  является разновидностью водолазного  снаряжения, в котором в качестве дыхательной газовой смеси обычно используется воздух, но может также применяться искусственная ДГС. Подача воздуха (ДГС) водолазу осуществляется пульсирующим потоком и только на вдох, а выдыхаемый газ отводится непосредственно в воду.

Водолазное снаряжение с открытой схемой дыхания по сравнению с  традиционным вентилируемым снаряжением имеет как некоторые преимущества, так и недостатки.

Наиболее существенные преимущества этого снаряжения перед вентилируемым  заключаются в следующем: более  экономно расходуется воздух, исключается  накопление во вдыхаемом воздухе и в подшлемном пространстве диоксида углерода, имеется резервный запас воздуха в заспинных баллонах аппарата, наряду с хождением по грунту возможно плавание, возможны спуски без одежды, не требуется сложных средств обеспечения спусков.

Снаряжение с открытой схемой дыхания имеет ряд недостатков, связанных с его конструктивными особенностями:

при использовании этого снаряжения в автономном варианте из-за ограниченного  запаса воздуха в баллонах время  работы водолаза на грунте ограничено в значительно большей степени по сравнению с вентилируемым снаряжением. Оно зависит от запасов воздуха в баллонах и глубины спуска;

применение дыхательного автомата в аппарате вызывает по сравнению  с дыханием в вентилируемом снаряжении дополнительное сопротивление, которое  создается за счет механических, аэродинамических и гидростатических составляющих. Механическое сопротивление (и частично аэродинамическое) обусловлено конструктивными особенностями деталей дыхательного автомата (рычагов, пружин, мембран). Аэродинамический компонент сопротивления находится в прямой зависимости от интенсивности и характера дыхания, величины легочной вентиляции. Гидростатическое сопротивление зависит от места размещения дыхательного автомата на аппарате, размещения аппарата на водолазе и положения водолаза под водой. Оно определяется как разность гидростатического давления на мембрану дыхательного автомата и на центр грудной клетки. Таким образом, общее сопротивление дыханию в аппарате не бывает постоянным даже при использовании одного и того же аппарата. Оно изменяется в зависимости от условий спуска, характера выполняемой работы под водой и положения тела водолаза (вертикального, горизонтального, наклонного);

нарушения в работе дыхательного автомата могут привести к барогипертензии (при большом сопротивлении дыханию), к баротравме легких (при непрерывной подаче воздуха или прекращении подачи воздуха вследствие засорения дюз) и утоплению (при разрыве мембраны автомата);

использование сигнализатора минимального давления воздуха в баллонах, основанного на принципе постепенного увеличения сопротивления дыханию за счет перекрытия канала, по которому воздух поступает к дыхательному автомату, при форсированном дыхании во время работы под водой может привести к баротравме легких;

наличие дыхательной полумаски или клапанной коробки и загубника увеличивает вредное пространство, которое не участвует в газообмене легких. Это оказывает особенно неблагоприятное действие при выполнении водолазом тяжелой работы и при плавании под водой;

в отличие от вентилируемого снаряжения во многих образцах снаряжения с открытой схемой дыхания водолаз полностью окружен водой со всех сторон без воздушной подушки в верхней части гидрозащитной одежды. В связи с этим при вертикальном положении водолаза под водой имеется большее неравномерное давление на тело столба воды (гидростатическое давление). Если с каждым метром глубины погружения давление воды возрастает на 76 мм рт. ст., то для водолаза среднего роста в 175 см разность давления столба воды на верхние и на нижние участки тела составит более 130 см рт. ст. При этом создаются различные условия для тока крови по сосудам. По артериям кровь легче течет в сторону верхних участков тела, чем в сторону нижних. Поэтому у человека в положении стоя нижние конечности будут снабжаться кровью хуже, приток крови к ним будет затруднен. Отток крови по венам из участков, лежащих выше сердца, будет затруднен, а от нижних конечностей будет облегчен, так как давлением воды кровь будет выжиматься по направлению к сердцу. Это приводит к переполнению кровью верхних участков тела и к частичному обескровливанию нижних отделов. Недостаточно снабжаемые кровью нижние конечности охлаждаются быстрее, чем верхние участки тела. При горизонтальном положении водолаза кровообращение восстанавливается;

плотное прилегание к телу водолазных гидрокостюмов (гидрокомбинезонов), особенно их жестких частей, может приводить к обжатию тела, "наминам", потертостям, а при использовании гидрокостюмов "сухого" типа "Садко" без шлем-маски - также к местному обжиму в результате снижения давления воздуха под гидрокомбинезоном по отношению к окружающему давлению. Для ликвидации обжима должны использоваться специальные приспособления (трубочки, соединяющие подкостюмное пространство с одним из узлов подачи воздуха на дыхание);

отсутствие воздушной подушки в верхней части гидрокомбинезона (гидрокостюма) и шлема во многих образцах снаряжения увеличивает опасность охлаждения головы и верхних конечностей, а также общего переохлаждения организма при выполнении подводных работ в холодной воде;

наличие в некоторых образцах снаряжения загубников в дыхательных полумасках приводит к необходимости дыхания только ртом. Удержание загубника во рту вызывает усталость жевательных мышц и обильное слюнотечение. Применение загубника снижает разборчивость речи водолаза и затрудняет связь с ним руководителя спуска.

2. Физиолого-гигиеническая характеристика  барокамер

Водолазная барокамера представляет собой прочную, герметичную емкость, предназначенную для размещения в ней людей под повышенным давлением газовой среды, снабженную средствами регулирования перепада давления между внутренними (обитаемыми) отсеками и окружающей средой, а также системой жизнеобеспечения и другими системами и устройствами.

Пребывание водолаза в барокамере сопровождается постепенным снижением содержания в газовой среде кислорода, накоплением двуокиси углерода и вредных веществ, повышением относительной влажности и изменениями температурного режима.

    Снижение  концентрации  кислорода в барокамере при  декомпрессии

после  спуска  водолаза под воду и при проведении тренировочного

спуска не представляет опасности  в отношении развития кислородного

голодания,   хотя  может  оказать  отрицательное  влияние  на  ход

декомпрессии.  Повышение  влажности  также не является угрожающим.

Основная  опасность  в  условиях барокамеры связана с возможностью

накопления в газовой среде  диоксида углерода вплоть до токсических

концентраций.  Поддержание  безопасной  концентрации СО  в газовой

                                                       2

среде  барокамер  обеспечивается  путем вентиляции сжатым воздухом

или  использования  системы  аварийной  регенерации  с  химическим

поглотителем ХП-И и обогащением  газовой среды кислородом.

    При  вентиляции  одновременно  повышается процентное содержание