Kontrdyfuzja izobaryczna
Spis treści
Kontrdyfuzja izobaryczna
Isobaric Counterdiffusion (ICD)
Jest to fizjologiczny proces przenikania przez tkanki w dwóch różnych kierunkach gazów, przy stałym ciśnieniu otoczenia.
W nurkowaniu ten efekt przenikania gazów przez błony komórkowe może spowodować uformowanie się pęcherzyków gazów obojętnych w tkankach, bez dekompresji i bez zmiany ciśnienia otoczenia.
.............................
Kontrdyfuzja dotycząca sytuacji kiedy hel zastępujemy azotem to skomplikowany proces i nie do końca rozpoznany więc masz o czym myśleć. Generalnie problem pojawił się kiedy podczas wynurzania z bardzo głębokich nurkowań (150-250m) nurek przełączał się głęboko z mocnego trimixu na przykład na powietrze. Czasami nurkowie odczuwali występujące prawie od razu bardzo silne zawroty głowy. Czasami zawroty głowy pojawiały się podczas dekompresji lub po wynurzeniu. Najprawdopodobniej odpowiadają za to różne procesy fizjologiczne. Jedna sprawa to bardzo mocne uderzenie narkozy po przełączeniu się głębokim na powietrze. Jeżeli nurek zanurza się głęboko na powietrzu to oddziaływanie narkotyczne azotu (a i pewnie tlenu) jest mniejsze niż gdy na powietrze przełącza się głęboko i gazy narkotyczne szybko dyfundują dając duży gradient. Jest to dość sensowne wytłumaczenie nagłych zawrotów głowy.
Inny proces to dodatkowe nasycenie się skomplikowanych uwodnionych i tłuszczowych struktur ucha wewnętrznego przy zmianie gazu z helu na azot powodujące lokalny przyrost prężności gazów i powstawanie pęcherzyków. Jest to dość mętnie opisane w literaturze ale tak to już jest z takimi hipotezami :-) Niektórzy też opisują możliwość wystąpienia pęcherzyków w móżdżku gdzie przetwarzamy dane dotyczące równowagi ale to już jest bardzo hipotetyczne.
Trzecia możliwość o jakiej czytałem to możliwość dosycania ucha wewnętrznego helem z mocnego trimiksu z przestrzeni ucha środkowego. Czyli nurek podczas wynurzania zmienia gaz na gaz dekompresyjny i jego organizm odsyca się sprawnie i szybko a przestrzeń ucha wewnętrznego styka się z helem z ucha środkowego (podczas wynurzania gaz ucha wychodzi ale w symie jest tam denna mieszanka) i w sytuacji gdy w ogóle deco jest na krawędzi może to wywołać DCSa ucha wewnętrznego i zawroty głowy.
Na te problemy próbowano stosować różne patenty. Od przełączania się z trimixu na powietrze metodą: oddychanie trimiksem 1 wdech powietrza - 3 wdechy trimiksu 2 wdechy powietrza - 2 wdechy trimiksu 3 wdechy powietrza - 1 wdech trimiksu oddychanie powietrzem :-)
Przez stosowanie traveli trimiksowych z tak dobranym składem % helu aby skok parcjalu azotu był nie większy niż 20% lub w ogóle lub coś pośredniego.
Po stosowanie trimiksów dekompresyjnych typu TMx 50/20 zamiast EAN 50%.
W praktyce jak ktoś nie nurkuje na bardzo duże głębokości to problem mniej go dotyczy ale dodatek helu do traveli czy gazu deco bije tylko po kieszeni więc czemu nie. Osobiście stosuję travele trimiksowe ale już gazów typu TMx 50/20 nie. MSC
.............................
Azot przenika wolno przez błony komórkowe ale szybko rozpuszcza się w lipidach a hel szybko przenika przez błony komórkowe (zawdzięcza to swojej małej masie), ale za to wolno rozpuszcza się w lipidach. Współczynnik rozpuszczalności azotu dla tkanek lipidowych to 0,067 a dla helu 0,015.
Korzystając z prawa Henry’ego, można obliczyć stężenie rozpuszczonego gazu C, które równe jest ciśnieniu P * k (współczynnik rozpuszczalności gazu) [C=k*P]
Harvey w 1977 r zaczął badać nurków, których przełączano z mieszaniny gazów z azotem na mieszaninę z helem. Szybko zaobserwowano swędzenie skóry po którym w krótkim czasie następował ból stawów. Nurków nasyconych hydrelioxem przełączano na mieszaniny helioxu i również zaobserwowano objawy choroby dekompresyjnej.
Możemy mieć do czynienia z dwiema formami tego zjawiska
Kontrdyfuzja izobaryczna powierzchowna
Powierzchowne ICD występuje, gdy gazy obojętne metabolicznie wdychane przez nurków (azot, hel) dyfundują wolniej do organizmu niż gaz otaczający ciało nurka w skafandrze.
Taka sytuacja może nastąpić np., kiedy nurek oddychający nitroxem pompuje skafander czynnikiem lżejszym od czynnika oddechowego np. trimixem czy helioxem. Hel dyfunduje skórę szybko, natomiast azot dyfunduje wolniej z naczyń włosowatych do skóry i poza ciało. Końcowy efekt generuje przesycenia w niektórych miejscach powierzchownych tkanek i powstawania w nich pęcherzyków gazów co prowadzi do choroby dekompresyjnej pierwszego stopnia.
Kontrdyfuzja izobaryczna tkanek głębokich:
Głębokie ICD występuje gdy dwa różne (lub więcej) gazy obojętne są wdychane przez nurka w sekwencji jeden po drugim gaz lżejszy, gaz cięższy. Szybko rozpraszający się gaz (hel) jest transportowany do tkanki szybciej niż azot ale dłużej się tam rozpuszcza od niego. Efektem zmiany z mieszaniny z helem na mieszaniny z dużą zawartością azotu podczas wynurzania, może być nagłe pojawienie się objawów choroby dekompresyjnej stopnia trzeciego z powodu przekroczenia wartości M dla tkanek szybkich spowodowanej nagłym wzrostem stężenia gazów niemetabolizujących.
Metody zapobiegania występowania ICD
Planując głębokie nurkowania trimiksowe należy brać pod uwagę zjawisko kontrdyfuzji izobarycznej i zmieniając głębokości należy zastosować się do podstawowych zasad:
1) Nie napełniać skafandra mieszaninami z helem (np. TMX) podczas oddychania EAN
2) Zastosowanie do głębokich nurkowań nowoczesnych planerów (jak np. v-planer)
3) Zastosowanie metod:
- "wskaźnika przenikania" mówi, że stosunki frakcji azotu w kolejnych gazach powinny mieć się do siebie jak 1:1,3 (zachowawcza), 1:1,5 (umiarkowania) lub 1:1,7 (graniczna). np. TMX 16/40 bez ryzyka można przepiąć się na EAN34 lub nawet EAN25, ale nie już na EAN21.
- lub "stałej frakcji azotu". Przyjmując hipotetyczny ciąg zmian gazu 16/40->21/35->EAN56->Oxy całkowicie eliminujemy jakikolwiek wzrost frakcji azotu.
źródła:
en.wikipedia.org: Isobaric Counterdiffusion
www.nurkomania.pl: Kontrdyfuzja Izobaryczna
www.seahorse.net.pl: Zjawisko kontrdyfuzji
www.advanceddivermagazine.com: Isobaric Counterdiffusion Fact and Fiction
