Dobrodošli v spletni trgovini s potapljaško opremo.

Fiziologija potapljanja

Človeško telo pri povišanem tlaku

Iz poglavja o tlaku je razvidno, da tlak z globino zelo hitro narašča. Že 10m globoko se tlak na potapljača podvoji. Ker je gradnik naših celic v veliki meri (70%) voda, ki je nestisljiva, telo v glavnem nima posebnih težav s povečanim tlakom. Problematični pa postanejo votli deli našega telesa: pljuča, srednje uho, bolečino lahko povzroča že zračni žepek pod zobno plombico.

Pri potapljanju z avtonomno potapljaško opremo nam regulator dovaja zrak pod tlakom okolice, kar pomeni da sta tlak okolice in tlak v pljučih izenačena. Če se potapljamo na dah pa so naša pljuča zaprt žep (tlak se ne izanačuje), kar pomeni da jih zunanji povišan tlak stiska. Telo se v tem primeru spontano odzove z dovajanjem krvi v prsni koš, da tako zapolni prazen prostor, ki je nastal zaradi stiskanja zraka. V obeh primerih pljuča  ne zahtevajo posebne kompenzacije pri spustu v globine.

Več pozornosti pa je potrebno posvetiti pljučam pri dviganju.  Na globini vdihnemo zrak pod tlakom. Pri dvigovanju se zrak v naših pljučih zaradi padanja zunanjega tlaka širi. Če redno ne izdihujemo lahko zrak zaradi širjenja poškoduje naša pljuča – Barotrauma. Pri dvigovanju moramo biti zato zelo pazljivi, da redno izdihujemo.

Že pri nedolžnem potopu na dah je v ušesih moč začutiti blago bolečino. Ker je v srednjem ušesu ujet zrak pod atmosferskim tlakom, na bobnič pa pritiska voda pod tlakom okolice (ki je na 10m dvakrat večji) se membrana bobniča začne napenjat v smeri nižjega tlaka, kar nas boli. Če pri nadaljnem spuščanju ne začnemo kompenzirati tlaka lahko celo poči. Tlak v ušesu preprosto kompenziramo tako, da si zapremo nos in pihnemo. Ker smo zaprli nos, s pihanjem potisnemo zrak skozi evstahijevo cev v srednje uho in izravnamo tlak v ušesu s tlakom okolice.

Raztapljanje plinov v tekočinah (Henry-jev zakon)

Tako kot se v kapljevinah raztapljajo trdne snovi (sol v vodi) se raztapljajo tudi plini. V dani kapljevini pa se lahko raztopi le določena količina plina, ko tekočina ne sprejme več plina pravimo da je nasičena. Koliko plina se bo raztopilo v kapljevini je odvisno od več dejavnikov: topnosti določenega plina v dani tekočini, časa, temperature in tlaka.

Henryev zakon opisuje topnost plinov v tekočinah in pravi:

Količina plina, ki se pri doloceni temperaturi raztopi v tekocini, je proporcionalna parcialnemu tlaku tega plina nad tekočino.

p = kHc

pri čemer je

p = parcialni tlak topljenca

c = koncentracija

kH = konstanta z dimenzijo tlak/koncentracija

Henryev zakon je v vsakdanjem življenju najlažje opaziti pri steklenici v kateri je gazirana pijača. V gazirani pijači je raztopljen CO2, steklenica pa je pod tlakom. Takoj ko steklenico odpremo opazimo mehurčke. Zakaj? Ko smo odprli steklenico se je tlak v trenutku zmanjšal . Ker je tlak padel, je kapljevina istočasno dosegla nasičenost in CO2 se je začel sproščati v obliki mehurčkov.

Kako Henryev zakon vpliva in kaj se dogaja v telesu potapljača si lahko preberemo v poglavju o dekompresijski bolezni.

Škodljivi vplivi plinov

Večkrat smo že zapisali da vdihujemo pri potapljanju dihalno mešanico (zrak, nitrox, trimix) pod tlakom okolice. Posledično vdihujemo tudi povečana delna tlaka (glej daltonov zakon v potapljaški fiziki) kisika in dušika. Oba plina postajata z globino nevarna.

»Dušikova omama» je besedna zveza, ki jo je možno v potapljaških pogovorih  velikokrat zaslediti . Narkotičnost dušika ima učinek na naše mentalno stanje, zmanjša zmožnost trezne presoje in je nasplošno podobno alkoholiziranosti.  Zakaj točno pride do dušikove omame znanstveno še ni utemeljeno, najverjetnejša pa je teorija, ki pravi, da je narkoza posledica absorbcije dušika  v živcih. Čeprav študije kažejo, da se začne pojavljati že po nekaj metrih, so dejanski znaki pri večini opazijo pri globini 30m in več. Težave rešimo s takojšnjim dvigom, oziroma uporabo dihalnih mešanic, kjer del dušika nadomestimo s helijem (trimix).

V primerjavi z dušikovo omamo, za katero bi lahko rekli, da je predvidljiva in ob pravilni reakciji hitro rešljiva, je kisikova toksičnost mnogo bolj zahrbtna in nevarna, a na srečo mnogo redkejša.  Če kisik vdihujemo pri višjih delnih tlakih, lahko deluje toksično na naš centralni živčni sistem (Paul-Bertov efekt) ali pri daljši izpostavljenosti na pljuča (pljučna ali pulmonarna kisikova toksičnost), kar pa se pri potapljanju zgodi zelo redko. Kljub temu, da so znanstvena dognanja zelo neenotna, velja  pri potapljanju varnostna meja delnega tlaka kisika 1,6 bara oziroma 1,4 bara pri povečanih obremenitvah potapljača (mraz, delo na globini). Delni tlak 1,6 bara kisika dihamo na globini 66m. Poleg maksimalnega delnega tlaka kisika, ki ga vdihujemo, pa moramo biti pozorni tudi na dolžino izpostavljenosti.  Simptomi, ki se pojavijo so trzanje mišic (predvsem obraznih), zožen vid, slabost, v hujši obliki pa krči, ki lahko pripeljejo do utopitve. Rekreativne potapljače lahko kisikova toksičnost prizadane predvsem pri uporabi dihalnih mešanic obogatenih s kisikom (delni tlak kisika v mešanici je večji kot pri zraku), tako imenovanih nitrox mešanic.

Dekompresijska bolezen

Prav gotovo je dekompresijska bolezen najstarejša in najbolj znana težava, ki pesti potapljače. Zgodovina dekompresijske bolezni sega v 18 stoletje, ko je razvoj črpalk(kompresorjev), ki so dovajale potapljačem v globino svež zrak omogočil daljše in globlje potope.

Leta 1840 so novo tehnologijo uporabili angleški kraljevi potapljači pri dvigu razbitin vojne ladje, kar je pomenilo potope dolge šest ali sedem ur na globini dvajset ali več metrov. Nobeden od njih ni ušel takrat neznanim simptomom, kot so huda utrujenost, bolečine v sklepih, srbenje ... itd.

Kaj  se je in kaj se dogaja v potapljačevem telesu in zakaj do dekompresijske bolezni pride?

Takoj ko zapusti gladino je potapljač izpostavljen povišanemu tlaku. Kot smo zapisali v poglavju o raztapljanju plinov je količina plina, ki se raztopi v tekočini proporcionalna tlaku. V potapljačevi krvi in tkivih se tako raztopi večja količina kisika in inertnega plina (dušik ali helij). Pojavu pravimo saturacija tkiv. Količina raztopljenih plinov je poleg tlaka odvisna tudi od časa izpostavljenosti tlaku. Globlji in daljši kot je potop več plina je raztopljenega v naših tkivih.

Med dvigom je zgodba obrnjena. Tlak na potapljača pada, zato pride do prenasičenosti (hipersaturacije) tkiv z molekulami inertnih plinov. Padanje tlaka povzroči difuzijo plina iz tkiv v kri in naprej v pljuča, od koder ga izločamo z dihanjem. Procesu pravimo desaturacija, ki poteka tako dolgo, dokler se ne izloči presežek dušika in se vzpostavi  ravnovesje.

Ker pa naše telo brez škode lahko prenese le določen presežek dušika v tkivu, moramo to upoštevati pri zmanjševanju tlaka, to je pri samem dvigu. Če je dvig prehiter, se podobno, kot se to zgodi v gazirani pijači, v naši krvi ustvarijo mehurčki, kar nam povzroča težave.  Dekompresijska bolezen se lahko razvije tudi po potopu, saj  količine v naših tkivih raztopljenega inertnega plina ni možno izločiti le s počasnim dvigom. Pri daljših in globljih (referenca so potapljaške tablice ali potapljaški računalnik) se zato poslužujemo dekompresijskih postankov.

Navkljub velikemu trudu in številnim raziskavam so teorije in algoritmi le približevanje dejanskemu procesu, ki je preprosto prekompleksen, da bi ga lahko ekzaktno popisali.