При нырянии и декомпрессии кислородное окно представляет собой разницу между парциальным давлением кислорода (Р О 2 ) в артериальной крови и Р О 2 в тканях тела. Это вызвано метаболическим потреблением кислорода. [1]
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 2–2. 3 ATA для создания максимального PPV. [3] [4] Затем Бенке продолжает описывать «изобарный транспорт инертного газа» или «врожденную ненасыщенность», как это термины Лемессюрье и Хиллса и отдельно Хиллса, [5] [6] [7] [8] , которые сделали свои независимые наблюдения одновременно. Ван Лью и др. также сделали аналогичное наблюдение, имя которого тогда не назвали. [9] Клиническое значение их работы было позже показано Сассом. [10]
Эффект кислородного окна при декомпрессии описан в медицинских текстах по дайвингу, а его пределы рассмотрены Ван Лью и др. в 1993 году. [1] [11]
Когда живые животные находятся в устойчивом состоянии, сумма парциальных давлений растворенных газов в тканях обычно меньше атмосферного давления, явление, известное как «кислородное окно», «вакансия парциального давления» или «собственная ненасыщенность». [2] [7] [10] [12] Это происходит потому, что метаболизм снижает парциальное давление O 2 в тканях ниже значения в артериальной крови, а связывание O 2 гемоглобином вызывает относительно большую разницу P O 2 между тканями и артериальной кровью. кровь. Производство CO 2 обычно примерно такое же, как потребление O 2 в пересчете на моль, но увеличение P CO 2 незначительно из-за его высокой эффективной растворимости. Уровни O 2 и CO 2 в тканях могут влиять на кровоток и тем самым влиять на вымывание растворенного инертного газа, но величина кислородного окна не оказывает прямого влияния на вымывание инертного газа. Кислородное окно обеспечивает тенденцию к поглощению количества газа в организме, например, при пневмотораксе или пузырьках декомпрессионной болезни (DCS). [9] В случае пузырьков DCS «окно» является основным фактором скорости сжатия пузырьков, когда субъект находится в устойчивом состоянии, изменяет динамику пузырьков, когда инертный газ поглощается или выделяется тканями, и иногда может препятствовать превращение ядер пузырьков в стабильные пузыри. [13]
- Этот отрывок цитируется из технической заметки Ван Лью: [11]
Ван Лью и др. описать измерения, важные для оценки кислородного окна, а также упростить «предположения, доступные для существующей сложной анатомической и физиологической ситуации, чтобы обеспечить расчеты кислородного окна в широком диапазоне воздействий». [11]
Кислород используется для сокращения времени, необходимого для безопасной декомпрессии при дайвинге , но практические последствия и преимущества требуют дальнейших исследований. Декомпрессия еще далека от точной науки, и дайверам при глубоких погружениях приходится принимать многие решения, основываясь на личном опыте, а не на научных знаниях.
В техническом дайвинге применение эффекта кислородного окна за счет использования декомпрессионных газов с высоким содержанием P O 2 увеличивает эффективность декомпрессии и позволяет сократить декомпрессионные остановки. Сокращение времени декомпрессии может быть важным для сокращения времени, проведенного на небольших глубинах в открытой воде (избегая таких опасностей, как течения воды и движение лодок), а также для уменьшения физического напряжения, оказываемого дайверу.
Кислородное окно не увеличивает скорость газовыделения при заданном градиенте концентрации инертного газа, но снижает риск образования и роста пузырьков, который зависит от общего напряжения растворенного газа. Повышенная скорость газовыделения достигается за счет обеспечения большего градиента. Меньший риск образования пузырьков при заданном градиенте позволяет увеличивать градиент без чрезмерного риска образования пузырьков. Другими словами, большее кислородное окно из-за более высокого парциального давления кислорода может позволить дайверу выполнить 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 при среднем риске. [14]
Использование 100% кислорода ограничено токсичностью кислорода на больших глубинах. Судороги более вероятны, когда P O 2 превышает 1,6 бар (160 кПа). Технические дайверы используют газовые смеси с высоким содержанием P O 2 на некоторых участках декомпрессионного графика. Например, популярный декомпрессионный газ представляет собой 50% найтрокс на декомпрессионных остановках, начиная с 21 метра (69 футов).
Место добавления газа с высоким содержанием P O 2 в графике зависит от того, какие пределы P O 2 считаются безопасными, а также от мнения дайвера об уровне дополнительной эффективности. Многие технические дайверы решили удлинить декомпрессионные остановки там, где P O 2 высок, и увеличить градиент на более мелких декомпрессионных остановках. [ нужна цитата ]
Тем не менее, многое еще неизвестно о том, насколько продолжительным должно быть это расширение и какой уровень достигнутой эффективности декомпрессии. По крайней мере, четыре переменных декомпрессии имеют значение при обсуждении продолжительности декомпрессионных остановок с высоким содержанием P O 2 :
{{cite conference}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )