Найти тему
Валерий Мухин

Декомпрессия в стратосфере и космосе

Дайверы хорошо осведомлены о проблемах декомпрессии. При нахождении под повышенным давлением в тканях организма растворяется азот и если резко снизить давление, то азот может перейти в газообразное состояние прямо внутри организма, что весьма плохо скажется на здоровье.
Однако если взять человека, которых находится при нормальном давлении, и снизить окружающее давление, то произойдет тоже самое. При подъеме человека на высоту в негерметичной кабине возникают так называют "высотные боли", которые по сути являются симптомами ДКБ.

Цитата из умной книжки: "Высотные боли возникают обычно начиная с высоты 8000 м, в большинстве случаев в течение первых 30 мин пребывания на высоте, но могут наступить и через несколько часов полета.
При спуске до высот 6000–7000 м и ниже мышечно-суставные боли исчезают, но нередко остается некоторое ощущение неловкости в пораженном суставе или мышце, а также состояние общей слабости и разбитости. Все эти явления полностью проходят через несколько часов после полета или, в крайнем случае, после ночного отдыха.
Если после спуска на высоту менее 8000 м боли прекратились, то при повторном подъеме на прежнюю высоту они могут возобновиться. Вместе с тем известны случаи, когда умеренные мышечно-суставные боли исчезали через некоторое время пребывания на той же высоте, на которой они возникли.
Встречаются и другие проявления высотных болей: кожный зуд, высотный кашель, загрудинные боли, боли по ходу нервных стволов и расстройства, связанные с поражением высших отделов центральной нервной системы."

Очень милый я бы сказал подход - для дайвера дико слышать, что ДКБ не нужно лечить, типа и само пройдет.

Снижение окружающего давления ставит перед людьми, которые хотят работать в разряженной среде (вплоть до вакуума) две задачи:

1. Обеспечение снабжения тканей кислородом. Нельзя снижать парциальное давление кислорода ниже 0.16 атм., поскольку ниже скорее всего случится потеря сознания, и вообще желательно не снижать ниже 0.21 ата., поскольку при этом падает работоспособность.
2. Обеспечение отсутствия высотной ДКБ из-за резкого снижения давления.

Казалось бы идеальное решение - герметичная кабина заполненная воздухом, в которой поддерживается атмосферное давление. Однако часто такое не возможно из-за соображений массы кабины - кабина выдерживающая перепад давление в 1 атм, весит естественно больше, чем кабина скажем рассчитанная на перепад 0,3 атм.
Возникает так же вопрос, о том, что мы будет делать при внезапной или плавной разгерметизации нашей кабины. Если речь идет о большей кабине, то у нас должна быть внутри еще одна запасная "кабина" - скафандр.
Если считать скафандр вариантом герметичной кабины, то обеспечение подвижности конечностей при перепаде в 1 атм значительно сложнее сделать, чем при перепаде давления 0,3 атм.

Касательно скафандра, у нас может быть два варианта крайних варианта:

- Скафандр с воздухом, рассчитанный на нормальное давление внутри. Такие скафандры любили рисовать в середине 20 века - целиком жесткий включая конечности. Сделать такой скафандр очень сложно, да и весить он будет много, поэтому на практике не встречается.
- Скафандр в котором человек дышит чистым кислородом в котором давление понижено до минимума (можно 0.21 атм, но на практике до 0.3 атм).

Для того, что бы при работе в скафандре с давлением внутри ниже атмосферного не возникало ДКБ необходимо перед снижением давления провести десатурацию организмa от азота путем вдыхания чистого кислорода.

При дыхании чистым кислородом треть растворенного в тканях азота удаляется из организма в течение первых 10–15 мин, причем большая часть – за первые 3–5 мин. Остальные две трети азота выводятся довольно медленно. Для полной десатурации требуется дышать чистым кислородом не менее 5 ч. Следует заметить, что абсолютного удаления азота из организма достичь нельзя, так как медицинский кислород, применяемый для дыхания, содержит примерно 2% азота.

Длительная десатурация сопряжена с рядом неудобств. На основе барокамерных экспериментов в условиях большого разрежения признано вполне возможным сократить время десатурации до одного часа. Хотя при этом азот в организме остается, но декомпрессионные боли развиваются значительно реже и протекают в более легкой форме.



На фото: астронавты на МКС занимаются десатурацией прежде чем надень скафандры для выхода в космос.На фото: астронавты на МКС занимаются десатурацией прежде чем надень скафандры для выхода в космос.
На фото: астронавты на МКС занимаются десатурацией прежде чем надень скафандры для выхода в космос.На фото: астронавты на МКС занимаются десатурацией прежде чем надень скафандры для выхода в космос.
На картинки зависимости давления воздуха от высоты (из которых видно, что после 11 км надо обязательно делать скафандр с внутренним давлением больше, чем внешним иначе не получится обеспечить нормальное снабжение кислородом организма).
На картинки зависимости давления воздуха от высоты (из которых видно, что после 11 км надо обязательно делать скафандр с внутренним давлением больше, чем внешним иначе не получится обеспечить нормальное снабжение кислородом организма).
Наука
7 млн интересуются