История исследований и разработок в области декомпрессии
-
Декомпрессия и её механизмы
- Декомпрессия происходит при снижении давления окружающей среды во время подъёма в конце погружения.
- Растворенные инертные газы могут образовывать пузырьки в тканях, вызывая декомпрессионную болезнь.
- Симптомы декомпрессионной болезни включают повреждение тканей и блокаду артериального кровоснабжения.
-
История исследований декомпрессии
- Первые эксперименты с декомпрессией проводились Робертом Бойлем в 1660-х годах.
- В 1841 году Жак Тригер задокументировал первые случаи декомпрессионной болезни у людей.
- В 1857 году Феликс Хоппе-Сейлер предположил, что внезапная смерть работников связана с образованием пузырьков.
- В 1868 году Альфред Ле Руа де Мерикур описал декомпрессионную болезнь как профессиональное заболевание.
- В 1873 году доктор Эндрю Смит использовал термины «кессонная болезнь» и «болезнь, вызванная сжатым воздухом».
-
Развитие методов декомпрессии
- В 1889-90 годах Эрнест Уильям Мойр построил первый медицинский шлюз для рекомпрессии.
- В 1906 году В. Шроттер предложил равномерную декомпрессию.
- В 1908 году Джон Скотт Холдейн подготовил первую признанную таблицу декомпрессии.
- В 1912 году Леонард Эрскин Хилл предложил непрерывную равномерную декомпрессию.
-
Современные методы и технологии
- В 1930-е годы Дж. Хокинс, К.У. Шиллинг и Р.А. Хансен определили допустимые коэффициенты перенасыщения.
- В 1941 году высотную декомпрессионную болезнь начали лечить гипербарическим кислородом.
- В 1965 году Лемессюрье и Хиллс предложили термодинамический подход к декомпрессии.
- В 1971 году Альбано предложил метод контроля роста микропузырьков.
- В 1973 году Д. Дж. Грейвс и другие описали изобарическую контрдиффузию.
- В 1976 году Спенсер показал, что ультразвуковые методы повышают чувствительность декомпрессионного тестирования.
-
История декомпрессионных таблиц
- Эдвард Бекман показал, что таблицы ВМС США менее консервативны, чем другие модели.
- В 1981 году опубликованы модель Хаггинса и таблицы с формулой Спенсера.
- В 1982 году внедрен анализ выживаемости при изучении декомпрессионной болезни.
- В 1983 году Thalmann опубликовал модель E-L для ребризеров.
- В 1984 году DCIEM выпустил таблицы без декомпрессии.
- В 1985 году Thalmann расширил использование модели E-L.
- В 1986 году опубликованы швейцарские таблицы спортивных прыжков.
- В 1988 году разработаны наборы параметров air: ZH-L6 и ZH-L8 ADT.
- В 1990 году выпущены таблицы для спортивных прыжков DCIEM.
- В 1992 году опубликованы французские гражданские таблицы.
- В 2000 году доработан базовый алгоритм VPM.
- В 2007 году Уэйн Герт и Дэвид Дж. Doolette опубликовали наборы параметров VVal 18 и VVal 18M.
-
Халдейновские модели
- Ранняя теория декомпрессии предполагала, что можно избежать образования пузырьков.
- Холдейн разработал модель декомпрессии, основанную на ограничении перфузии и растворенной фазе.
- Модель Холдейна включала пять отделений с периодами полураспада.
- Таблицы декомпрессии Холдейна были приняты на вооружение Королевским военно-морским флотом в 1908 году.
-
Декомпрессионные столы ВМС США
- Таблицы ВМС США претерпели множество изменений, основанных на халдейновских моделях.
- В 1915 году разработаны таблицы C&R, основанные на халдейновской модели.
- В 1930-х годах Хокинс Шиллинг и Хансен провели эксперименты для определения допустимых коэффициентов перенасыщения.
-
История и развитие таблиц декомпрессии
- В 1937 году были разработаны таблицы Ярбро, основанные на модели Холдейна.
- В 1956 году Ван дер Ауэ модифицировал таблицы, добавив быстродействующие отсеки и медленный отсек.
- В США были разработаны таблицы для исключительной экспозиции, несовместимые с другими столами ВМС США.
-
Модификации и улучшения
- В США были созданы различные модификации таблиц, такие как Nu-Way, Dacor и NAUI.
- Джеппесен и Бассетт внесли изменения в таблицы ВМС США.
- NAUI адаптировал таблицы для использования на своих курсах.
-
Современные модели и таблицы
- В 1981 году Хаггинс модифицировал модель с 6 отсеками для ВМС США.
- Планировщик развлекательных погружений (RDP) был разработан для непрерывного погружения и протестирован PADI.
- Столы Бюльмана основаны на модели Холдейна и включают 8 отсеков.
-
Швейцарские таблицы
- Разработаны в начале 1960-х годов
- Используют модель Haldanian с 16 тканевыми отсеками
- Основаны на абсолютных давлениях
- Включают таблицы для четырех диапазонов высот
- Используют 80-минутный тканевый отсек для контроля повторных погружений
-
Модифицированные швейцарские таблицы
- Использованы для рекреационных погружений
- Включают таблицы для высот от 0 до 700 м и от 701 до 2500 м
- Используют 80-минутный отсек для контроля повторных погружений
-
Немецкие таблицы
- Разработаны доктором Максом Ханом
- Используют модель ZH-L16 с полупериодами от 2.65 до 635 минут
- Включают три набора таблиц для высот от 0 до 200 м, от 201 до 700 м и от 701 до 1200 м
-
Французские таблицы
- Используют модель Haldanian
- Включают таблицы для погружений с воздухом на уровне моря
- Используют 12 тканевых отсеков с полупериодами от 5 до 120 минут
- Включают таблицы для Nitrox и кислорода
-
Не-Haldanian модели
- Модель Королевской военно-морской физиологической лаборатории
- Использует диффузионную модель для переноса газа из капилляров в ткани
- Включает таблицы, более консервативные, чем US Navy
-
Модель DCIEM
- Разработана в середине 1960-х годов
- Использует модель Kidd/Stubbs с четырьмя последовательными отсеками
- Включает таблицы, основанные на тысячах доплеровских оценок
-
Термодинамическая модель
- Предложена LeMessurier и Hills в 1965 году
- Учитывает важность минимизации пузырьковой фазы для эффективного удаления газа
-
Таблицы Министерства труда Франции
- Опубликованы в 1974 и 1992 годах
- Включают модели для различных условий погружения
- Используют артериальную пузырьковую модель для определения безопасных критериев подъема
-
Артериальная пузырьковая модель
- Предполагает, что пузырьки могут проходить через легкие
- Влияет на физиологию и условия погружения
- Важна для понимания вариабельности результатов декомпрессии
-
Влияние CO2 на легкие и риск РСД II типа
- Повышенный уровень CO2 может снизить фильтрующую способность легких и привести к попаданию пузырьков в артериальную систему.
- Ситуации, связанные с задержкой CO2, могут быть связаны с повышенным риском РСД II типа.
-
Факторы риска DCS
- Тревога и стресс.
- Истощение или гипервентиляция легких.
- Холодный воздух.
- Интенсивная работа дыхания.
-
Артериальный пузырь и его роль
- Артериальный пузырь может объяснить неврологические нарушения после погружений.
- PFO может объяснить неврологические нарушения, но не повреждения вестибулярного аппарата.
- Повышение давления во время декомпрессии может уменьшить диаметр пузырьков, что приводит к симптомам РСД II типа.
-
Модель артериального пузыря
- Дайвер вдыхает сжатую газовую смесь, которая растворяется в тканях.
- Пузырьки образуются в сосудистом русле и транспортируются в легкие.
- Легкие фильтруют пузырьки, но маленькие пузырьки могут попадать в системный кровоток.
- Пузырьки могут достигать мозга и вызывать неврологические симптомы.
-
Построение модели артериального пузыря
- Модель основана на предположении о наличии артериального пузыря.
- Используется уравнение, сравнимое с «значением M».
- Вводятся более глубокие остановки, чем при классической модели декомпрессии.
-
Критический радиус и объем пузырька
- В начале декомпрессии пузырьки могут блокировать кровообращение, вызывая ишемию.
- На поздних стадиях декомпрессии пузырьки могут вызывать боль в сухожилиях.
- Критический радиус и объем пузырька используются для управления стратегией безопасного подъема.
-
Алгоритм E-L и таблицы ВМС США
- Разработан алгоритм с линейной кинетикой для медленного вымывания тканей.
- Линейный компонент активируется при превышении давления в ткани.
- Модель используется для замены несовместимых таблиц для различных режимов погружения.
-
Физиологическая интерпретация
- Компьютерное тестирование модели роста пузырьков показало три отсека с различными постоянными времени.
- Возможно, речь идет о трех различных кинетических процессах, связанных с риском РСД.
-
Моделирование декомпрессии
- Моделирование декомпрессии важно для предотвращения декомпрессионной болезни (DCS).
- Существует несколько моделей, таких как BSAC ’88 Tables и Varying Permeability Model (VPM).
-
BSAC ’88 Tables
- Разработаны Томом Хеннесси для Британского подводного клуба.
- Используют серию из семи таблиц для учета вариаций в скорости декомпрессии.
- Основаны на времени достижения глубины 6 м, а не на времени нахождения на глубине.
- Используют коды для выбора таблиц в зависимости от глубины и времени погружения.
-
Varying Permeability Model
- Разработана Дэвидом Юунтом и другими для моделирования образования пузырьков в тканях.
- Предполагает существование микроскопических пузырьковых ядер в тканях.
- Ограничивает объем пузырьков, чтобы избежать чрезмерного накопления газа.
- Использует экспоненциальное распределение пузырьков по размеру.
-
Сравнение моделей
- VPM и USN модели дают схожие результаты для экстремальных погружений.
- VPM требует более глубоких первых остановок декомпрессии.
-
Коэффициент пузырьков и его влияние
- Коэффициент пузырьков изменяет значения M в модели Халданиана, делая её более консервативной.
- ξ уменьшается при повторных погружениях и с увеличением времени экспозиции.
- ξ увеличивается с увеличением интервала между погружениями.
- ξ быстрые отсеки изменяются в большей степени, чем медленные.
- ξ уменьшается с увеличением глубины погружения.
-
Модель RGBM
- Полный RGBM рассматривает сопряженный перфузионно-диффузионный транспорт.
- Перфузия обеспечивает граничное условие для диффузии газа в ткани.
- Упрощенные реализации доступны для персональных декомпрессионных компьютеров.
- Модель предполагает наличие ядер пузырьков с водной и липидной структурой оболочки.
- Размер ядер обратно пропорционален градиенту перенасыщения.
-
Модификации моделей для газов-разбавителей
- Модели и алгоритмы декомпрессии для бинарных смесей азота и кислорода не подходят для газов с другими разбавителями.
- Необходимо тестировать модификации для обеспечения безопасности.
-
Альтернативные газы-разбавители
- Гелий, водород, неоновый и их комбинации используются в коммерческих погружениях.
- Алгоритмы Бюльмана, VPM и RGBM адаптированы для альтернативных газов.
-
Коммерческие таблицы для дайвинга
- В коммерческих погружениях используются таблицы heliox, разработанные крупными компаниями.
- Таблицы heliox «Cx70» показали высокую частоту декомпрессионной болезни.
- Французские таблицы Ministère du Travail 1974 и 1992 также разработаны для коммерческого дайвинга.
-
Норвежский дайвинг и таблицы лечения
- Норвежский дайвинг и таблицы лечения одобрены для коммерческого дайвинга.