Декомпрессионные расстройства

       Помимо О₂, СО₂ и паров H₂O во вдыхаемой смеси присутствует N₂, который является биологически нейтральным газом, но не химически, примеси пыли и сложных газообразных веществ, в том числе и токсичных, выделяемых главным образом самим организмом (окись углерода, сероводород, аммиак и т.д.) и материалами оболочек и оборудования СК, а также поступающих в атмосферу за счет утечек рабочего тела из пневмо- и гидроаппаратуры. Наличие этих примесей не может повлиять на выбор общего давления газа так как их концентрация обычно составляет доли процента.

       Профессиональная деятельность водолазов и кессонных рабочих, сопряжена с риском возникновения у них: декомпрессионной (кессонной) болезни (ДКБ), токсического действия кислорода, наркотического действия N₂.

       При поднятии на высоту остаются два первых фактора.

       ДКБ - образование в организме свободного газа, сопровождающееся формированием и последующим ростом газовых пузырьков (газовая эмболизация) ДКБ возникает в результате декомпрессии, т.е. в период перехода организма из среды с повышенным давлением в среду с более низким давлением. и проявляющейся как комплекс патологических явлений в организме в результате поражения ряда систем и расстройства их функций.

Условия возникновения ДКБ:

- насыщение организма инертным газом при неадекватном снижении давления;

- образование микроскопических «газовых ядер» - зародышей.

       Основоположником классической теории декомпрессии считается шотландский физиолог Джон Скотт Холдейн (John Scott Haldane). Вместе с коллегами Бойкотом (Boycott A. E.) и Дамантом (Damant G. C. C.) он, провел ряд экспериментов на козах в барокамере. Они установили, что при погружении на глубину 12,5 метров (2,25 атм) ДКБ не возникает. Результатом их работы стала классическая статья в которой они определили критерий риска возникновения ДКБ – коэффициент перенасыщения.

Þ

       Как показали физиологические исследования, дыхание чистым О₂ при наземном атмосферном давлении безвредно лишь в течение нескольких часов, а при  =400 мм рт. ст. допустимо в течение многих суток. В атмосфере же кабин космических кораблей, предназначенных для многосуточного полета, при общем давлении атмосферы, близком к наземному, N₂ или другой нейтральный газ- разбавитель должен присутствовать как из физиологических, так из противопожарных соображений.

При нормировании  в дыхательной смеси приходится руководствоваться совершенно иными соображениями. В организме человека содержится до 1,5 л растворенного N₂. В защитном снаряжении может создаваться чисто кислородная атмосфера. Давление этой атмосферы, достаточное для обеспечения человека О₂, составляет 147¸187 мм рт. ст., т.е. примерно в четыре раза меньше наземного атмосферного давления.

       Если не принять специальных подготовительных мер, то N₂, растворенный в тканях организма, выделится в виде пузырьков, и у человека возникнут болевые ощущения, подобные тем, которые возникают «при кессонной болезни» у водолазов, резко всплывающих на поверхность. Экспериментально установлено, что болевые ощущения очень редко появляются если человек предварительно дышал в кабине чистым О₂ в течение нескольких часов с целью вымывания N₂ из организма. Иначе говоря, если, например, космонавту требуется выйти в открытый космос из кабины с наземным давлением и газовым составом без предварительного удаления, растворенного в его организме N₂, то рабочее барометрическое давление в СК должно быть не менее 300 мм рт. ст. (750/2,5). При таком давлении допустимой является концентрация О₂ 60%. Тем не менее, с целью упрощения системы регулирования газового состава для космических СК в настоящее время принята чисто кислородная атмосфера, в которой N₂ присутствует в качестве примеси за счет неполного вымывания при смене газового состава после надевания СК. Практически приемлемой является примесь N₂ при  =5¸15 мм рт. ст. Из-за этой "добавки" минимальное рабочее давление в космическом СК при чисто кислородной атмосфере принимается равным 192¸202 мм рт. ст.