Meandry dekompresji

[jackdiver]

Wracając do nurkowań rekreacyjnych, to mamy przedziały szybkie mocno nasycone i wolne coraz słabiej. Gdy zaczniemy się wynurzać to najszybszy przedział typowo (może nie dotyczyć helu, bo jest bardzo szybki) zaczyna kontrolować proces dekompresji na wysokie możliwe przesycenia ale też osiągamy dojście do 0,9 M(h1), należy odczekać na przystanku dekompresyjnym aż przesycenie spadnie. Pytanie do jakiego poziomu musi się obniżyć ?
Odpowiedź jest dosyć prosta, do takiej jaka występuje na kolejnym przystanku dla tego przedziału (0,9 M(h2)) jeśli będzie kontrolował proces dekompresji lub następnego który będzie ją kontrolował.  Kolejne pytanie do jakiego poziomu następuje odsycanie, tu pojawia się ograniczenie zależne od rodziny modeli dekompresyjnych. W modelach klasy Buhlmannowskiej są to funkcje liniowe, zależne od głębokości przystanku. W innych modelach inne wartości ograniczają przesycenia dla konkretnych przedziałów na konkretnych głębokościach. Wyjątek model stałej wartości ciśnienia przesycenia, dla wszystkich przedziałów stała wartość przesycenia lub stała dla danego przedziału.

Ok zgadza się ale gdzie tutaj miejsce na mikropęchęchrzyki ?
Bo jeśli założymy że one są to przesycenia rzędu 0,9 M-wartości wydaja się przesadnie duże.
Będą generowały niepotrzebny wzrost istniejących mikropęcherzyków.
Zostało to z pewnością uwzględnione w modelach VPM i RGBM.
Interesujące jest to że zmienne napięcie powierzniowe zależne od rozmiaru pęcherzyka też można by połączyć z liniowymi zmianami przesycenia tkanek.
Pozdrawiam Jacek

[anarchista]

Czegoś tu nie rozumień. Co to ma być ta stała wartość przesycenia tkanki ?

Przepraszam zabrakło słowa ciśnienia przesycenia.
W tym modelu który był propagowany 2 lata temu, była stała wartość ciśnienia przesycenia, nawet na dużych wysokościach, w których ilość gazu rozpuszczonego w przedziale tkankowym maleje, bo jest wprost proporcjonalna do ciśnienia całkowitego. (jest artykuł o dekompresji wysokogórskiej w Przeglądzie Medycyny Lotniczej autorem jest dr kot i uczestnicy wyprawy w Himalaje, dostępny u autora)
NOF miał łatę w postaci wysokości pozornej, metoda znana z czasów stosowania tabel dekompresyjnych.

Interesujące jest to że zmienne napięcie powierzniowe zależne od rozmiaru pęcherzyka też można by połączyć z liniowymi zmianami przesycenia tkanek.

Powrót do elementarnej fizyki, napięcie powierzchniowe dla pęcherzyka gazowego jest stałe. Podstawowa definicja stosowana w obliczaniu problemów z fizyki pęcherzyków to: Siła równa się, długość krawędzi razy napięcie powierzchniowe δ.
To zastanówmy się nad przekrojem równikowym pęcherzyka. Obwód wynosi 2Πr razy napięcie powierzchniowe to siła która jest równoważona przez powierzchnię Πr² razy ciśnienie p (mierzone względem ciśnienia otaczającego pęcherzyk).
δ2Πr=Πr²p z tego wychodzi związek ciśnienia w pęcherzyku i jego promienia δ/r=p.

Tyle że pęcherzyki zalegające występujące w organiźmie nie są gołe, te nowo powstałe nie są obudowane.

Ok zgadza się ale gdzie tutaj miejsce na mikropęchęchrzyki ?
Bo jeśli założymy że one są to przesycenia rzędu 0,9 M-wartości wydaja się przesadnie duże.

Modele klasy Buhlmanowskiej wcale nie przejmowały się wolną fazą gazową występującą w organiźmie. Dlatego próbowano poprawiania przez ograniczenie wartości przesyceń i wprowadzeniu głębokich przystanków,  żeby zmniejszyć wzrost pęcherzyków w mocno przesyconych szybkich przedziałach. Znowu informacje ze strony dr Kota mówią że jeszcze nie ma całkowitego potwierdzenia słuszności stosowania głębokich przystanków w świetle znanych badań. Gorąco propaguje stosowanie konserwatyzmów na różnych elementach zwiększanie głębokości na większą, stosowanie profilu dla dłuższego czasu.

pozdrawiam rc

[jackdiver]

Powrót do elementarnej fizyki, napięcie powierzchniowe dla pęcherzyka gazowego jest stałe. Podstawowa definicja stosowana w obliczaniu problemów z fizyki pęcherzyków to]

Tak to wszystko wiemy. Lecz wynika z tego że im większy promień pęcherzyka powstający zgodnie z prawem BM tym napięcie słabsze ( stałe lecz działające na większą powierzchnię więc w efekcie słabsze ) i tym samym  przepuszczalność pęcherzyka rośnie powodując jego nasycenie

Modele klasy Buhlmanowskiej wcale nie przejmowały się wolną fazą gazową występującą w organiźmie. Dlatego próbowano poprawiania przez ograniczenie wartości przesyceń i wprowadzeniu głębokich przystanków,  żeby zmniejszyć wzrost pęcherzyków w mocno przesyconych szybkich przedziałach. Znowu informacje ze strony dr Kota mówią że jeszcze nie ma całkowitego potwierdzenia słuszności stosowania głębokich przystanków w świetle znanych badań. Gorąco propaguje stosowanie konserwatyzmów na różnych elementach zwiększanie głębokości na większą, stosowanie profilu dla dłuższego czasu.

Możliwe.
Jednak nowsze modele włączyły fazę gazowa mikropęcherzyków w swoje algorytmy.
Przez lata nie było odpowiednich oprogramowań by te mikrąkecherzyki uwzględniać w nowych modelach i powstały proste kalkulacje typu RD i NOF ale to wedle dzisiejszych osiągnięć elektroniki już chyba anachronizm.
Najnowsze komputery ( OSTC, Liquivision  ) wielogazowe radzą sobie z tym problemem w sposób chyba wystarczający.
Ale nadal wielu nawiedzonych nurków stosuje te procedury.
Widać że nie zrozumienie podstaw dekompresji przedkłada się nad proste metody upraszczające problemy dekompresji.
Pozdrawiam Jacek

[anarchista]

i tym samym przepuszczalność pęcherzyka rośnie powodując jego nasycenie

Powierzchnia rośnie jak kwadrat promienia, objętość jak sześcian.

Przez lata nie było odpowiednich oprogramowań by te mikrąkecherzyki uwzględniać w nowych modelach

Dosyć wcześnie wiedziano o pęcherzykach, lecz zajmujący się modelami nie mieli ochoty tego uwzględnić. Ile lat przebijała się prędkość wynurzania 10m/ min, mówił o tym J Krzyżak. Wprowadzenie nieliniowych ograniczeń też nie stanowiło problemu. Jakiś czas temu pojawiła się informacja o modelu dekompresji proponowanym przez JP Imberta (pracownika Comex).
http://www.plongeesout.com/articles%20p ... %2090m.pdf

Ale nadal wielu nawiedzonych nurków stosuje te procedury.

Bardzo proszę o nie stosowanie żadnych określeń wartościujących.

Muszę kilka rysunków przygotować, żeby dalej rozmawiać o ciekawych zagadnieniach.

cd sobota.
Przepraszam że tak długo zwlekałem, próbowałem zapytać Pawła Porębę o uściślające informacje. Nie podawał na sekcie informacji o wartości ciśnienia przesycenia dla wysokich przedziałów tkankowych, dla modelu stałej wartości ciśnienia przesycenia. Teraz również nie podał. Również nie uzyskałem takiej informacji od Leszka Nowaka ponad rok temu.

http://rebreathers.pl/forum/download.php?id=69

http://rebreathers.pl/forum/download.php?id=68

Pytanie do czytelników książki Pawła Poręby.
Czy jest podana wartość ciśnienia przesycenia dla azotu w 16 przedziale tkankowym ?
Czy jest równa 0,23 bar ?

Dlaczego stawiam to pytanie, bo nie uzyskałem odpowiedzi wprost.

Jeśli model stałej wartości ciśnienia przesycenia, posiada taką bądź bardzo zbliżoną wartość, to jest bardziej bezpieczny dla nurka niż model Buhlmannowski.
Jeśli nie ma tej informacji, dotyczącej różnych wartości dla różnych przedziałów, to oznacza jałową martwicę kości u użytkowników tego modelu. Jak widzimy stale przesycenie dopuszczalne jest wyższe niż w modelu Buhlmannowskim, pod powierzchnią, większość przedziałów tkankowych (od 6 do 16) ma niższe ciśnienia przesyceń niż model PP.

Uwaga wykresy są w nieco innej konwencji wykonane, aż do próżni, reprezentowanej jako
-10m słupa wody.

Model stałej wartości ciśnienia przesycenia jako model bazujący na tkankach teoretycznych, ma różne wartości ciśnień przesyceń dla różnych przedziałów tkankowych. Jest to związane z różną odpornością różnych rzeczywistych tkanek na przesycenia. Dlatego ta sama wartość ciśnienia przesycenia dla wszystkich przedziałów tkankowych jest błędna, za wysoka dla wolnych przedziałów. Dlatego w tym modelu żeby był bezpieczny musimy mieć do czynienia z rodziną stałych dla różnych przedziałów. Z dekompresją na wysokich przedziałach mamy do czynienia po nurkowaniach NDL a przed lotem samolotem, gdzie w kabinie mamy obniżone ciśnienie. Nawet w takich sytuacjach można przeprowadzić odsycanie również wysokich przedziałów, stosując czysty tlen na powierzchni. Warto znać również taką możliwość.
Czy podać przykład takiego przeliczenia ?

Model Buhlmannowski ma pewną wadę otóż występują w nim przesycenia, w niskich ciśnieniach są względnie duże. Dlatego został ograniczony zakres jego stosowania do ciśnienia atmosfery do 0,5 ata (reprezentowanej przez -5m na drugim wykresie).
http://pl.wikipedia.org/wiki/Wz%C3%B3r_barometryczny
Model stałej wartości ciśnienia przesycenia w szczególności z jedną wartością lub nawet rodziną wartości, jest również nie właściwym rozwiązaniem w niskich ciśnieniach. Dużo właściwszym jest rodzina przesyceń o zerowej wartości przesycenia w próżni. Unikamy problemu wysokiej wartości ciśnienia przesycenia, gdy występuje zerowa rozpuszczalność gazu.
Tak dochodzimy do modeli nie liniowych, dzięki takiemu rozwiązaniu możemy bezpiecznie kształtować przesycenia w wysokich ciśnieniach i prowadzić dekompresję również w górskich nurkowaniach. Dla mnie jest mało ważna sprawa czy pęcherzyki zachowują się tak czy inaczej, ważne jest żeby model był zgodny z fizjologią i fizyką ogólnie znaną nauką. Żeby czas konieczny do spędzenia na przystanku wynikał jednoznacznie z działania modelu i nie było wyboru wariantu czy "esowanie" czy "arytmetyczny rozkład czasów", to szarlataneria.

pozdrawiam rc

[anarchista]

Pisząc wprost, fundamentem mojej wiedzy o dekompresji jest książka "Aparaty Nurkowe z Regeneracją Czynnika Oddechowego" z 2000r. Jest to praca zbiorowa: Ryszard Kłos, Stanisław Poleszak, Stanisław Skrzyński, Zbigniew Talaśka. Wszyscy są wyższymi oficerami ze stopniami naukowymi, najwyższy to prof. W tej publikacji jest prosto wyłożony model Buhlmannowski i omówione inne modele. Książka jest jeszcze osiągalna (koszt około 50 zł).
Ponieważ występuje bardzo duża różnica w określaniu przesyceń w porównaniu do publikacji w formacie *.pdf Pawła Poręby, to przychylam się do metod stosowanych w MW. Uzyskałem pozwolenie prof Komandora Ryszarda Kłosa na publikację fragmentów razem z podaniem źródła, to pozwolę sobie wykorzystać tą dyspensę.
W załącznikach opis metod i rozumienia wartości M i ciśnienia od którego obliczamy przesycenie inertem (bardzo duża różnica), też modele w których ΔMi=1 dla i-tego przedziału tkankowego. Też o metodach stosowanych dla TMX i zestawienie współczynników z modeli klasy Buhlmannowskiej dla azotu i helu.
http://www.krab.agh.edu.pl/forum/download.php?id=438
http://www.krab.agh.edu.pl/forum/download.php?id=437

To może jakiś przykład obliczeniowy.
Na jakiej głębokości możemy przebywać dowolnie długi czas i wyjść na powierzchnię bez dekompresji, używamy powietrza jako czynnika oddechowego, nurkowanie na poziomie morza. ?
Dowolnie długo czyli więcej niż 6 czasów połowicznego nasycania dowolnego przedziału w tym tego najdłuższego. Wtedy następuje pełna saturacja tego przedziału.
Ponieważ nastąpiła saturacja to nie ważne jest początkowe nasycenie najwolniejszego przedziału.
Sięgamy do wartości Mo z ZH L16. Wartość dla najdłuższego przedziału wynosi. Mo(16)=12,7m słupa wody.
Policzmy na jakiej głębokości nasycimy się do prężności gazu w tkankach równej 0,9 Mo(16) czyli do wartości 11,43, to jest równe 1,14 at. W powietrznym nurkowaniu takie ciśnienie azotu osiągamy na głębokości równej 4,65m. W pierwszym kroku obliczamy ciśnienie całkowite dzielimy ciśnienie cząstkowe azotu  przez zawartość procentową azotu (frakcję) 78% wychodzi wartość 1,465, ponieważ jedna atmosfera to ciśnienie atmosfery to głębokość równa się 4,65m.
To postawię dalsze pytanie dla czytelników co zrobić jeśli po takim nurkowaniu musimy lecieć samolotem i do odlotu pozostało 4 h, lot na wysokości barometrycznej 3000m npm. Dysponujemy szerokim zapleczem czynników oddechowych w tym też tlenem i maską do podaży 100% tlenu.
np:    http://www.rebreathers.pl/forum/download.php?id=45

pozdrawiam rc

[jackdiver]

Pisząc wprost, fundamentem mojej wiedzy o dekompresji jest książka "Aparaty Nurkowe z Regeneracją Czynnika Oddechowego" z 2000r. Jest to praca zbiorowa: Ryszard Kłos, Stanisław Poleszak, Stanisław Skrzyński, Zbigniew Talaśka. Wszyscy są wyższymi oficerami ze stopniami naukowymi, najwyższy to prof. W tej publikacji jest prosto wyłożony model Buhlmannowski i omówione inne modele. Książka jest jeszcze osiągalna (koszt około 50 zł).

Pamiętam jak kilka lat temu czytając tą książkę zaczynałem powoli rozumieć o co chodzi z tą dekompresją. Chyba trzeba ponownie sięgnąć po tą zapomniana lekturę

To może jakiś przykład obliczeniowy.
Na jakiej głębokości możemy przebywać dowolnie długi czas i wyjść na powierzchnię bez dekompresji, używamy powietrza jako czynnika oddechowego, nurkowanie na poziomie morza. ?
Dowolnie długo czyli więcej niż 6 czasów połowicznego nasycania dowolnego przedziału w tym tego najdłuższego. Wtedy następuje pełna saturacja tego przedziału.
Ponieważ nastąpiła saturacja to nie ważne jest początkowe nasycenie najwolniejszego przedziału.
Sięgamy do wartości Mo z ZH L16. Wartość dla najdłuższego przedziału wynosi. Mo(16)=12,7m słupa wody.
Policzmy na jakiej głębokości nasycimy się do prężności gazu w tkankach równej 0,9 Mo(16) czyli do wartości 11,43, to jest równe 1,14 at. W powietrznym nurkowaniu takie ciśnienie azotu osiągamy na głębokości równej 4,65m. W pierwszym kroku obliczamy ciśnienie całkowite dzielimy ciśnienie cząstkowe azotu  przez zawartość procentową azotu (frakcję) 78% wychodzi wartość 1,465, ponieważ jedna atmosfera to ciśnienie atmosfery to głębokość równa się 4,65m.
To postawię dalsze pytanie dla czytelników co zrobić jeśli po takim nurkowaniu musimy lecieć samolotem i do odlotu pozostało 4 h, lot na wysokości barometrycznej 3000m npm. Dysponujemy szerokim zapleczem czynników oddechowych w tym też tlenem i maską do podaży 100% tlenu.

W samolocie ciś. parcjalne azotu będzie wynosiło jakieś 0.546 bara ( jeśli założymy że cis całkowite jest tam 0.7 bara ) wiec różnica pomiędzy ciś parcjalnym azotu po saturowanym nurku na gł 4,65m na poziomie morza a jego ciś parcjalnym w samolocie wyniosłaby 1,143+ ( 1 - 0,546 ) = 1,597 bara czyli byłoby ok 26% wyższa od 0.9Mo dla tej tkanki.
Wymagane byłoby więc wcześniej odsycić tą tkankę tak by wartość przesycenie tkanki azotem nie przekroczyła 0.9Mo czyli zmniejszyć jej nasycenie o min 0,454 bara.
Najszybciej można by to zrobić dając do oddychania czysty tlen wtedy tkanka o HT 635' odsyciła by się 6 x szybciej  ( jak wynika z Twoich wcześniejszych postów ) prawie jak tkanka nr 9 więc już po 105 ' jej nasycenie azotem spadło by o połowę tj do wartości 0,799 bara i można by spokojnie lecieć samolotem a dokładniej już po 46 min oddychania czystym tlenem jej nasycenie spadło by o te nadmierne 26% ( obliczone w Exelu )
Nie wiem czy do końca dobrze ale próbowałem
Pozdrawiam Jacek

[Tomek Tatar]

Wyznaczam wartość-M dla wysokości 3000 m, czyli ciśnienia 7 m sł. wody:
Ptol = (Pot / b) + a = 9,5786 m

Aby tkanka 16 zeszła z prężności 11,43 m do 0.9 M, czyli 8,6208, oddychając tlenem wymaga to 258 minut, czyli nie zdążymy na samolot.

Ale jeśli wystarczy nam zejście poniżej 100% M, to stanie się to po 162 minutach.

Po 240 minutach oddychania tlenem, prężność zejdzie do 8,796 m, czyli 92% M.

P = Po + (Pi - Po)(1 - 2^(-t/half-time))

P.S. Fundamentem mojej wiedzy o dekompresji są artykuły dostępne w PDF:
Erik C. Baker - Understanding M Values
Erik C. Baker - Clearing up the confusion about "Deep Stop"
Erik C. Baker - Deco Lessons

np. tu:
http://www.hogarthian.pl/?op=artykuly
http://www.gap-software.com/support/documents.html

Serdecznie pozdrawiam.

[anarchista]

Wyznaczam wartość-M dla wysokości 3000 m, czyli ciśnienia 7 m sł. wody:
Ptol = (Pot / b) + a = 9,5786 m

Ciśnienie "wody" wynosi -3m.
M16(-3m) 12,7-3(1,0359)=9,5923
cel to 0,9 M16(-3m)=8,633

P = Po + (Pi - Po)(1 - 2^(-t/half-time))

Oddychając tlenem mamy zwykłe wykładnicze odsycanie.
P(t) =Pi 2^(-t/half-time))

Poprawiam swój błąd zecerski, żeby być w zgodzie z zastosowaną konwencją

Prężność gazu w tkance Pt,

równanie muszę napisać w postaci
P(t) =Pt 2^(-t/half-time))  Powinno być wyjaśnienie, że chodzi o prężność początkową w chwili to=0 .

8,633=11,43(2^-t/635)

11,43/8,633=2^t/635  | log

0,1218844894841241023291380469695/log2=t/653

t=257,1 min

Pozwolę sobie na postawienie pytania do użytkowników NOF czy RD, ile wniesie dekompresja przed lotem, dla nurkowania na głębokości z tego przykładu i czasu pobytu pod wodą: 1 dzień, 1 tydzień, 2 tygodnie. Modele tkankowe mówią że czas dekompresji pozostałe stały, dodatkowo daje się dokładnie policzyć.

pozdrawiam rc

[anarchista]

Dostanę po łapach ale z wysublimowanej ciekawości policzmy, czas dekompresji tlenowej dla podobnej eskapady, tylko wykonanej po nurkowaniu saturowanym helioksowym.  Na pierwszy rzut oka widzimy większą wartość Mo(16)=15,9    ΔM(16)=1,0791.

Głębokość z której możemy się wynurzyć na powierzchnię bez dekompresji to 7,88m,
0,9Mo(16)=14,31   14,31/0,8=17,88

Na wysokości 3000m panuje ciśnienie 0,7 at. co oznacza głębokość nurkowania -3m.
przesycenie maksymalnie dopuszczalne dla najwolniejszego przedziału tkankowego obliczamy tak jak poprzednio.
15,9-3x1,0791=12,6627
0.9 M(h)= 11,39643

11,39643=14,31x2^-t/240,03

14,31/11,39643=2^t/240,03

t=78,83 min

Wiem moja wina, nie powinienem takich bezeceństw pisać, ale nie mogłem się oprzeć, porównaniu podobnej saturacji azotowej i helioksowej, zwłaszcza gdy słyszę o gigantycznych zaletach TMX.

Może ktoś przedstawi wynik dla TMX, warunek 20% tlenu, pozostałe parametry jak najbardziej optymalne dla wyniku, czas nurkowania 1 tydzień. Głębokość saturacji 16 przedziału umożliwiająca wyjście bez dekompresji na powierzchnię.

pozdrawiam rc

[anarchista]

Do dyskusji eksperckiej

P(t) =Pt 2^(-t/half-time)) Powinno być wyjaśnienie, że chodzi o prężność początkową w chwili to=0 .

Do tej formy równania odsycania dochodzimy sprowadzając ciśnienie inertu do zera, w równaniu które podał

P = Po + (Pi - Po)(1 - 2^(-t/half-time))

(Oczywiście po wyjaśnieniu co jest czym.)
W tej szczególnej postaci widzimy że Pt nie zależy od innych ciśnień, nie jest też odliczane do czy od poziomów ciśnień inertu.

Z tego wynika ciekawa konstatacja, czas dekompresji tlenowej nie zależy od ciśnienia, całkowitego.
Wynika to dodatkowo z własności ciśnień cząstkowych, w tej sytuacji od prężności gazów w tkankach. Zmiana ilości (prężności tlenu) nie ma wpływu na Pt.

Pewne tezy, bez pokrycia lansowane szeroko, jak widać nie mają podstaw obliczeniowych.

Chętnych do obliczeniowego wykazania braku podstaw do takiego wniosku zapraszam do dyskusji. Pomijam tu mniejszego rzędu mechanizmy takie jak, względny wzrost ppH2O i ppCO2, te wielkości są stałe dlatego w niskich ciśnieniach stają się bardziej znaczące. Pomijam też zmiany rozpuszczalności inertu powodowane okienkiem tlenowym. Bardzo duże zróżnicowanie już pokazałem w tej dyskusji, otwarcie wszystkich przedziałów tkankowych.
Dekompresja pod wysokim ciśnieniem ma zalety gdy prężność w tkankach jest duża i ciśnienie inertu też względnie duże. Lecz po obniżeniu Pt do poziomu następnego przystanku, możemy zmniejszyć ciśnienie, zyskując mniejszą ekspozycję na toksyczność tlenową w obu postaciach.

pozdrawiam rc

Aby tkanka 16 zeszła z prężności 11,43 m do 0.9 M, czyli 8,6208, oddychając tlenem wymaga to 258 minut, czyli nie zdążymy na samolot.

Istnieje pewien sposób na skrócenie tego czasu, znam jego od kilku lat, został skonsultowany.

pozdrawiam rc