برداشت فشار

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
غواصی در هنگام توقف برداشت فشار در پایان غوص

از نخستین روزهایی که بشر توانست با استفاده از تنفس هوای فشرده شده، مدت زمان بیشتری را در عمق سپری نماید، به این موضوع مهم پی برد، که داشتن هوای تنفسی کافی، تنها شرط بقا در عمق نبوده و موانع دیگری نیز در کوتاه نمودن مدت توقف بشر در عمق دخیل می‌باشند. از جمله مهمترین این عوامل جذب سریع نیتروژن را توسط خون می‌توان نام برد. دانشمندان و محققین دریافتند، نیتروژن که از اجزاء اصلی خون می‌باشد، در صورت قرار گرفتن بدن انسان در محیطی پر فشار، نظیر اعماق دریا با سرعتی معادل ۲۰۰ برابر سریع تر از اکسیژن با خون ممزوج گشته و باعث بروز بیماریهایی می‌گردد که انسان را از باقی‌ماندن در عمق ناتوان می‌سازد.

محتویات

فیزیک و فیزیولوژی برداشت فشار[ویرایش]

دانشمندان به این موضوع پی بردند که کار در محیط پرفشار میزان جذب نیتروژتن در خون را افزایش میدهد و نیز دفع نیتروژن پس از بازگشت به سطح آب، معادل ۲۰۰ برابر کند تر از اکسیژن انجام پذیرفته و به همین دلیل ابتلا به بیماریهای غواصی افزایش میابد.

برداشت فشار شامل تداخل پیچیده ای از حلالیت گاز، فشار نسبی و میزان غلظت، حجم حمل و نقل و مکانیک حبابها در بافتهای بدن است. برخی از عوامل مؤثر در جذب گازهای بی اثر و حذف آنها از بافتها عبارتند از:

قابلیت حل شدن[ویرایش]

قابلیت حل شدن (حلالیت) یک گاز در مایع و یا ماده جامد(املاح) هنگامی اتفاق می افتد که مولکولها یا یون های گازی به صورتی همگن در یک محیط جامد یا مایع (حلال) پراکنده شوند.

در نظریه برداشت فشار، حلالیت گازها در مایعات از اهمیت اولیه برخوردار است.

انحلال گازها در مایعات تحت تاثیر سه عامل اصلی است:

  • ماهیت مایع حلال و گاز حل شده
  • دما (گازهای در آب سرد بیشتر در درجه حرارت بالاتر حل میشوند، اما ممکن است در حلالهای آلی محلولیت بیشتر باشد)
  • فشار(حلالیت گاز در مایع، متناسب با فشار نسبی گاز در مایع است - قانون هنری)
  • وجود املاح دیگر در حلال
انحلال گازها در ۳۷ درجه سانتیگراد[۱]
گاز وزن مولکولی محلول آب محلول لیپید نرخ انحلال در آب/لیپید
هیدروژن ۲ ۰٫۰۱۶ ۰٫۰۴۸ ۳٫۱
هلیم ۴ ۰٫۰۰۸۵ ۰٫۰۱۵ ۱٫۷
نیون ۲۰ ۰٫۰۰۹۷ ۰٫۰۱۹ ۲٫۰۷
نیتروژن ۲۸ ۰٫۰۱۳ ۰٫۰۶۷ ۵٫۲
اکسیژن ۳۲ ۰٫۰۲۴ ۰٫۱۲ ۵٫۰
دی اکسید کربن ۴۴ ۰٫۵۶ ۰٫۸۷۶ ۱٫۶

انتشار[ویرایش]

انتشار، جنبش متوسط مولکول ها یا یون ها در یک بازه زمانی است و در گازها، مایعات و یا جامدات و یا هر ترکیبی می تواند رخ دهد.

انتشار مولکولها توسط انرژی جنبشی مولکولی هدایت می شود.از همین رواست که سریعتر در گازها و کندتر در مواد جامد در مقایسه با مایعات اتفاق می افتد که علت آن تغییر در فاصله و برخوردها و انتشار است که زمانی سریع تر در درجه حرارتهای بالاتر یا بوسیله​مولکولها بزرگتر روی میدهد.انتشار در مولکولهای کوچکتر و سبکتر مانند هلیوم سریع تر است(انتشار هلیم ۲٫۶۵ برابر سریعتر از نیتروژن است)

در نظریه برداشت فشار انتشار گازها، به ویژه هنگامی که در مایعات حل می شوند، از اهمیت اولیه برخورداراست.

جذب گازهای بی اثر[ویرایش]

Buhlmann ZH16a Nitrogen compartment half times.png
Tissue half times.png

در این زمینه، گاز بی اثر اشاره به گازی است که از نظر سوخت و ساز در بدن فعال نیست. نیتروژن اتمسفر (N2) بارزترین مثال است. هلیم (He) گازی بی اثر است و به طور معمول در تنفس مخلوط برای غواصان استفاده می شود. نیتروژن اتمسفر دارای فشار نسبی حدود ۰٫۷۸ بار می باشد. هوا در آلوئولها و ریه ها توسط خون به عنوان یک محصول متابولیک با توجه به وجود اکسیژن (O2) در آن توسط خون جذب شده و برای استفاده در سوخت و ساز بدن به بافتها منتقل می گردد. فشار نسبی نیتروژن که در حدود ۰۷۵۸ بار است.منجر به جذب این گاز در بافتهای بدن می شود و بنابراین به طور معمول خون با نیتروژن در ۰٫۷۵۸ بار (569 mmHg) اشباع می شود.افزایش فشار محیط با توجه به افزایش عمق و پر شدن ریه های غواص با تنفس گازهای تحت فشار نیز درافزایش فشارنسبی دخیل است.

به عنوان مثال: در آب دریا به عمق ۱۰ متر (MSW) فشار نسبی نیتروژن در هوای تنفسی ۱٫۵۸ بار خواهد بود.

گازهای بی اثر از راه تنفس در ریه ها جذب خون شده و مویرگهای آلوئولار آن را در سراسر بدن با جریان گردش خون که یک سیستم و روند شناخته شده به عنوان تزریق (پرفیوژن) است توزیع می کند.

تزریق (پرفیوژن)[ویرایش]

پرفیوژن جریان توده ای خون از طریق بافت ها است و حمل و نقل مواد محلول در خون بسیار سریع تر از این طریق خواهد بود.گاز محلول در خون توسط گردش خون به بافت های بدن منتقل می شود و ویتامین موجود را از طریق دیواره های سلولی به بافت ها می رساند.

اشباع و فرا اشباع[ویرایش]

اگر فشار گاز در برابر یک مایع (خون) افزایش یابد، گاز تحت فشار در آن مایع حل میشود.این حالت اشباع نام دارد. اگر فشار نسبی آن گاز (در ریه ها و یا خون) کاهش یابد، آن گاز در بافتها پخش خواهد شد. و منجر به تشکیل حباب در بافتها میگردد. این حالت را فرا اشباع می نامند که روند مکانیکی بیماری تراکم زدائی است.

محفظه بافت[ویرایش]

محفظه بافت، بافت های خیالی است که به عنوان سنجش میزان جذب و دفع گازها و برای توصیف میزان اشباع یا فرا اشباع آنها تعیین شده است. بافت های واقعی با نرخی متفاوت از یکدیگر نیتروژن را جذب و دفع میکنند.

به عنوان مثال: بافتهای چربی میزان بیشتری نیتروژن نسبت به عضلات جذب میکنند.از همین رو تاثیر زیادی در ابتلا به بیماری تراکم زدائی دارند.

جدولهای برداشت فشار مانند برنامه ریز غواصی تفریحی بیشتر از محظه بافت ۱۴ یا ۱۶ تائی در الگوهای محاسبه خود بهره می برند. یا به عبارتی دیگر در الگوهای محاسبه بدن انسان را به ۱۴ بخش (بافت) که هریک به میزان خاص خود نیتروژن را جذب و دفع میکند شبیه سازی کرده اند.

نیمه وقت بافت[ویرایش]

نیمه وقت بافت، زمانی است که نیمی از بافت(۵۰%)آن پر از نیتروژن شده است.جدولهای غواصی تفریحی مانند برنامه ریز غواصی تفریحی بر خلاف جدولهای نظامی مانند جدول برداشت فشار نیروی دریائی آمریکا که در دهه های پیشین در غواصی تفریحی رایج بودند از این الگو بهره میبرند. بنابر پژوهش های نوین استفاده از نیمه وقت بافت در الگوها مدت زمان بیشتری در عمق را به دنبال مدت زمان کوتاه تری استراحت بر سطح و نیز غوصهای مکرری را در یک روز همراه با ایمنی و سلامت بیشتر برای غواصان فراهم می آورد.

بافتهای اشباع شده[ویرایش]

Partial pressures in tissues.png

گازها در بافتها به شکل محلول تا زمانی که فشار محیط اطراف بالا است باقی می مانند. ادامه این روند باعث جذب گازهای بیشتری در خون و بافتها و در نتیجه بروز حالت اشباع (پرشدن بافت) می گردد.

بافتهای فرا اشباع شده[ویرایش]

اگر فشار محیط اطراف بافتهای پر از گاز (اشباع) شده کاهش یابد، حالت فرا اشباع رخ میدهد. این به آن معناست که گازهای محلول در خون و بافتها به صورت حباب در آمده و باعث بروز اختلالات فیزیولوژیکی در بدن میگردند.

تخلیه گازها[ویرایش]

تخلیه گازها از بافتها و خون باید تحت شرایطی خاص ، ایمن و فشاری ایده‌آل انجام پذیرد.گازها هنگامی از بافتها شروع به تخلیه (دفع) مینمایند که فشار محیط اطراف آنها و نیز فشار نسبی آن گاز کاهش یافته باشد. طبق آخرین دست آوردهای پزشکی تخلیه گازها پس از غواصی در فشاری معادل با ۱٫۵ اتمسفر (عمق پنج متری) بیشترین بازدهی و ایمن ترین روند را خواهد داشت.

میزان M[ویرایش]

درفشار محیط، مقدار M مقدار حداکثر مطلق فشار گاز بی اثر که یک محفظه بافت می تواند بدون ارائه علائم بیماری رفع فشار تحمل کند است.میزان M محدودیت هایی برای مدرج نمودن قابلیت تحمل بین فشار گاز بی اثر و فشار محیط در هر محفظه بافت است. واژگان جایگزین برای میزان M در جدولهای غواصی عبارتند از «محدوده اشباع»، «محدودیت های بیش از حد فشار قابل تحمل» و یا NDL.

دستگاه فراصوتی حباب یاب دوپلر[ویرایش]

کریستیان یوهان دوپلر

کریستیان یوهان دوپلر (۱۸۰۳-۱۸۵۳) فیزیکدان و ریاضیدان اتریشی بود. شهرت او بیشتر به خاطر اثر دوپلر است. امروزه با استفاده از دستگاه دوپلر و بر اساس اثر دوپلر میتوان حبابهای کوچکی که در خون پس از قرار گرفتن بدن در محیط های پرفشار و رسیدن به حالت اشباع را ردیابی و تعیین نمود.

دستگاه حباب یاب دوپلر،تجهیزات تشخیص حباب با استفاده از سیگنال های اولتراسونیک منعکس شده از سطوح حباب است که به شناسایی و تعیین کمیت حباب های گاز موجود در خون و ورید می پردازد. این روش توسط دکتر مریل اسپنسر از موسسه فیزیولوژی و پزشکی کاربردی در سیاتل، که با انتشار یک گزارش در سال ۱۹۷۶ اعلام کرد که حتی پس از تراکم زدائی بدون محدودیت تعداد زیادی حباب های گاز در ورید، خون و بافتهای غواصان مشاهده شده است کشف و مورد استفاده قرار گرفت.این حبابها را حبابهای ساکت می نامند.

بیماری تراکم زدائی[ویرایش]

بیماری تراکم زدائی یا بیماری رفع فشار عارضه ایست که بدن انسان پس از قرار گرفتن در فضائی پرفشار، جذب نیتروژن بیش از حد و رسیدن به حالت فرا اشباع دچار آن گردیده و با اختلالاتی روبرو میگردد. این بیماری هنگامی رخ میدهد که نیتروژن که در خون به صورت مایع جذب گردیده بوده است بر اثر کاهش فشار محیط اطراف به شکل حباب های موجود در جریان خون درآمده که می تواند به دلیل توقف بیش از حد طولانی در زیر آب و یا به سطح آمدن سریع و بدون تراکم زدائی رخ دهد.برای پیش گیری از ابتلا به این عارضه می بایست پیش از بازگشت به سطح تراکم زدائی نمود.

برنامه ریزی برای برداشت فشار[ویرایش]

الگوهای برداشت فشار[ویرایش]

مشکل اساسی در طراحی جدولهای رفع فشار این بود که گاهی قوانین فیزیکی حاکم بر غوص و صعود صدق نمی کرد.و حتی زمانی برخی از حبابهای موجود در بافت و تاخیر در رفع فشار آز آنها ممکن بود منجر به بیماری تراکم زدائی شود.

اما پژوهشگران راه حل را در توسعه مدل های چند بافتی یافتند که در آنها فرض شده است که قسمت های مختلف بدن گاز را در سطوح و میزانهای مختلفی جذب و دفع میکنند و هر بافت، یا محفظه، دارای یک وقت نیمه متفاوت با دیگری است و برخی بافت ها سریعتر گاز را به نسبت دیگر بافتها جذب میکنند اما برخی آن را به هنگام صعود با نرخ آهسته ای آزاد می کنند.

بافتهای سریع اشباع شده ممکن است در این دوره از غواصی به صورتی بسیار سریع نیتروژن را در خود جذب کند در حالی که یک بافت آهسته اشباع شونده به ندرت ممکن است در آن جذب گاز رخ دهد. با محاسبه سطح و میزان جذب و دفع گازها در هر محفظه به طور جداگانه، محققان قادر به ساختن جدولهای مختلفی گردیدند که تا کنون مورد توسعه قرار داشته اند. علاوه بر این، هر یک از محفظه ها ممکن است قادر به تحمل اشباع بیشتر یا کمتری از دیگر محفظه ها باشد.

اعتبار الگوها[ویرایش]

در سده گذشته تحقیقات اولیه ای در تشخیص علائم بیماری تراکم زدائی (DCI) انجام گرفت و الگوهائی بر طبق آن تهیه شد. اما در دهه های اخیر و با استفاده از آزمایشهای سونوگرافی و دوپلر که نشان دهنده آن بود که تشکیل حباب در بدن غواصی که در او هیچ نشانه و یا نشانه های DCI نمایان نشده است نیز امکان پذیر می باشد بسیاری از محاسبات تغییر یافت. با توجه به این نکته این بسیار مهم است که هر الگو با روش های دقیقی تست ، کنترل شده و اعتبار کسب کند تا محققان اطلاعات بیشتری در مورد اثرهای رفع فشار با آن الگو بر روی بدن انسان بیایند.

الگوریتم های برداشت فشار[ویرایش]

گازهای بی اثر در غواصی رفع فشار برای سرعت بخشیدن به رفع فشار در محفظه بافتها، توسط یک الگوریتم رفع فشار محاسبه و پیش بینی می شوند.

امروزه الگوریتم رفع فشار مورد استفاده برای محاسبه رفع فشار برای غواصی دارای مشخصات خاص مورد نیاز به منظور کاهش خطر ابتلا به بیماری رفع فشار است و این الگوریتم را می توان برای تولید برنامه های رفع فشار غواصی ،جدولهای رفع فشار و در استفاده های عمومی تر در کامپیوتر های غواصی و نرم‌افزار اجرا شده توسط آنها بکار بست.

جدولهای تراکم زدائی[ویرایش]

جدول برداشت فشار نایتروکس

جدولهای غواصی یا رفع فشار جدولهائی اند که اجازه می دهند غواصان برنامه غواصی و رفع فشار خود را بر طبق مشخصات خاص غواصی خود و یا تنفس گازهای مختلف تعیین کنند.

در جدولهای غواصی فرض بر این است که غواص بلافاصله به بیشترین عمق مورد نظر رسیده است ودر همان عمق تا پایان غواصی باقی می ماند.برخی از جدولهای غواصی نیز وضعیت جسمی یا شرایط عمومی غواص را در نظر گرفته اند. به عنوان مثال جدولهای غواصی نیروی دریایی باید توسط نظامیان استفاده شده و هرگز غواصان تفریحی از آن استفاده نکنند مگر اینکه در شرایط فیزیکی مشابه بوده و یا تمایل به ریسک پذیری شبیه به غواصان نیروی دریایی داشته باشند.

اما برخی از جدولها مانند برنامه ریز غواصی تفریحی فقط برای غواصیهای تفریحی بدون توقف و در سایت های هم سطح دریا طراحی شده است و برای غواصی در ارتفاعات بالاتر از ۳۰۰ متر باید جدولهای مخصوص به ارتفاعات را به کار بست.

برخی از جدولهای غواصی تهیه شده در سده اخیر به شرح زیر است:

نظریه و جدول هالدین[ویرایش]

جان اسکات هالدین نخستین شخصی بود که مفهوم جذب و انتشار نیتروژن در خون را با جدول بسیار ساده و ابتدائی خود معرفی کرد.جدول او دارای ۵ محفظه بافت با نیمه وقتهایی از ۵، ۱۰، ۲۰، ۴۰ و ۷۵ دقیقه پیشنهاد شده بود.

در فرضیه اولیه(هالدین ۱۹۰۸) پیش بینی شده بود که اگر نرخ صعود اجازه ندهد که فشار نسبی گازهای بی اثر در هر یک از بافت های فرضی به بیش از فشار محیط اطراف یعنی بیش از ۲:۰۱ برسد، حبابهائی تشکیل خواهند شد.

این بدان معنی است که غواص می تواند از عمق ۳۰ متری (۴ بار) تا ۱۰ متر (۲ بار) صعود کرده است و یا از ۱۰ متر (۲ بار) به سطح بدون اشباع شدن و بدون مشکل رفع فشار صعود نموده است.برای اطمینان از این فرضیه تعدادی توقف رفع فشار نیز در برنامه صعود ادغام شده بودند.جدول جان اسکات هالدین توسط نیروی دریایی سلطنتی انگلستان راه اندازی شد به منظور توسعه یک روش رفع فشار امن بکار گرفته شد.

فرضیه هالدین[ویرایش]

فرضیه هالدین در این خلاصه شده بود که غواص بلافاصله می تواند تا عمق که در آن به اشباع می رسد رفته و پس از آن صعود کند. اما سطح اشباع بحرانی، که در آن عمق و فشار برای خارج ساختن گاز و به حداکثر رساندن رفع فشار در کارآمد ترین حالت تجاوز نمی‌کند. طبق این محاسبه غواص در این عمق باقی می ماند تا اشباع به اندازه کافی کاهش داده شده و تا صعود دیگر به ۱۰ فوتی، به میزان جدیدی از اشباع بحرانی که در آن همین فرایند تکرار می شود تا زمانی که برای غواص بازگشت به سطح ایمن باشد تکرار شود.

آزمونهای تجربی هالدین[ویرایش]

تعداد زیادی از آزمونهای رفع فشار با استفاده از حیوان(بز)، که به مدت سه ساعت در حالت اشباع قرار گرفتند انجام شد و برای بروز علائم بیماری رفع فشار مورد بررسی قرار گرفت.حیوانی که که در ۲٫۲۵ بار مطلق و یا کمتر فشرده شده بود، هیچ نشانه ای از بیماری تراکم زدائی پس از رفع فشار و بازگشت سریع به سطح نشان نداد.اما حیوانی که در ۶ بار فشار قرارگرفته(نسبت فشار ۲،۳ تا ۱) بروز نمود.هالدین و همکارانش به این نتیجه رسیدند که رفع فشار از اشباع با نسبت فشار ۲ تا ۱، احتمالاً به تولید علائم می انجامد.

جدول هالدین[ویرایش]

الگوریتم محاسباتی هالدین و جدول او برای محاسبه مجموعه ای از آزمونهای دیگر مورد استفاده قرار گرفت.روش محاسبه او شامل انتخاب عمق و قرار گرفتن در معرض زمانی مشخص و محاسبه فشارنسبی نیتروژن در هر یک از محفظه بافتها در پایان غوص بود.

عمق اولین توقف محفظه بافت با بالاترین فشار نسبی و عمق اولین توقف رفع فشار، عمق توقف استاندارد که در آن این فشار نسبی به بیش از نسبت فشار بحرانی نزدیک تر بود می رسید.

در سال ۱۹۰۶ اتاق تست غواصی در آبهای باز با ظرفیت دو غواص ساخته شد و غواصانی در معرض آزمون قرار گرفتند.پس از اتمام آزمونها جدول هالدین توسط نیروی دریایی سلطنتی در سال ۱۹۰۸ به تصویب رسیده و مورد استفاده قرار گرفت. جدول هالدین در سال ۱۹۰۶اولین مجموعه واقعی از جدول رفع فشار بود که مفهوم اساسی محفظه بافت را مورد استفاده قرار میداد.

جدول تراکم زدائی نیروی دریائی ایالات متحده[ویرایش]

پس از پژوهشهای اولیه هالدین ، جداول رفع فشار نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا توسعه یافت و در طول سال های متمادی از آنها استفاده گردید.این جدولها عمدتاً بر اساس مدل نمادین موازی در بافتهای چند محفظه ای طراحی شده است.

جدولهای C و R سال 1915[ویرایش]

این جداول رفع فشار برای نیروهای دریایی ایالات متحده طراحی و توسط اداره ساخت و ساز و تعمیرات در سال ۱۹۱۵ برای استفاده اختصاصی نظامیان توسعه داده شد که در نتیجه به عنوان جداول R و C شناخته شده بودند. این جدولها کاملاً از جدول هالدین مشتق شده بودند.

جدول هاوکینز شیلینگ و هانسن ۱۹۳۰[ویرایش]

آموزش فرار از زیردریایی برای پرسنل نیروی دریایی ایالات متحده منجر به این باور شد که نسبت اشباع مجاز هالدین برای بافتهای سریع ناموفق است و محاسبه ها نشان داد که اشباع در عملیاتهای آموزشی بیش از محدودیت های هالدین اتفاق می افتد.

تعداد بسیار زیادی (۲۱۴۳) غواصی تجربی در طول بیش از ۳ سال انجام شد تا نسبت اشباع مجاز برای مدل ۵ محفظه هالدین را با محفظه یک برابر و نیمی از ۵، ۱۰، ۲۰، ۴۰ و ۷۰ دقیقه جایگزین نمایند. ارزش حیاتی به دست آمده از این کار تجربی برای هر یک از محفظه های بافت متفاوت است. ارزش ها برای بافتهای آهسته (۷۵ و ۴۰ دقیقه) که نزدیک به یافته های هالدین بود محاسبه شد،اما مقادیر قابل ملاحظه بیشتری برای بافتها سریع آشکار شد.این مقادیر به حدی زیاد بود که محققان به این نتیجه رسیدند که بافت های ۵ و ۱۰ دقیقه ای ربطی به توسعه بیماری تراکم زدائی ندارند. بر اساس این نتیجه گیری، مجموعه ای از جدولهای جدید با حذف بافتهای ۵ و ۱۰ دقیقه ای محاسبه شد.

جدول یاربوروف 1937[ویرایش]

در ۱۹۳۷ جدول یاربوروف بر اساس مدل ۳ محفظه هالدین با محفظه یک برابر و نیمی از ۲۰، ۴۰ و ۷۰ دقیقه ای طراحی شد. سرعت صعود به ۲۵ فوت در دقیقه محاسبه شد.

جدول 1956[ویرایش]

ون درآو (Van der Aue) روشی برای رفع فشار بر سطح با اکسیژن در اوایل دههٔ ۱۹۵۰ به کار گرفت. در طی این تحقیق با استفاده از جدول ۱۹۳۷ و زمان غواصی طولانی مورد آزمون قرار گرفت. او همچنین متوجه شد که بافت های سریع که در سال ۱۹۳۰ کاهش یافته بود،رفع فشار را در مواردی کاهش میدهد. بنابر این او تغییراتی را در جدول نوین خود بوجود آورد. این مدل نیز به مانند مدلهای نخستین خود بر مبنای محاسبه والگوریتم به کار رفته در مدل هالدین طراحی شد ولی با برخی از تغییرات:

  • طراحی شده با ۶ محفظه بافت موازی با جذب و حذف نمادین گاز با زمان نصف محفظه از ۵، ۱۰، ۲۰، ۴۰، ۸۰ و ۱۲۰ دقیقه.
  • برداشت متقارن و حذف نیم مرتبه ای (زمان نیمه یکسان برای هر یک از محفظه برای جذب و حذف)
  • کاهش نسبت های اشباع خطی با افزایش فشار محیط، (M-میزان)و متفاوت برای هر یک از محفظه بافت.
  • هر محفظه بافت فرض شده است را به طور کامل اشباع / و فرا اشباع را در زمان ۱/۲ ۶. انجام میدهد.این به این معنی است که اشباع از کمترین محفظه ۱۲۰ دقیقه و برای ۱۲ ساعت طول می کشد - از این رو ۱۲ ساعت فاصله استراحت بر سطح، قبل از انجام غوصهای متوالی در نظر گرفته شده است و با این جداول غواصی تکراری امکان پذیر نیست.
  • نرخ صعود ۶۰ فوت در دقیقه انتخاب شده است.
  • فاصله تا سطح حداقل ۱۰ دقیقه لازم شد تا اطمینان حاصل شود که ۱۲۰ دقیقه محفظه کنترل اثری بر غواصی تکراری ندارد.

جدول ۱۹۵۶ نیروی دریائی ایالات متحده سالیان دراز به عنوان تنها جدول قابل اتکا، ایمن و مطمئن در تمامی انواع غواصی از نظامی و صنعتی و حتی تفریحی به دلیل عدم وجود جدول مناسب به کار گرفته شد، اما این جدول در نخستین سالهای دهه هشتاد میلادی و با پیشرفت علم پزشکی وگسترش قابلیت ها در اجرای آزمونهای میدانی و معرفی برنامه ریز غواصی تفریحی توسط علوم و فناوری غواصی به کنار گذارده و استفاده از این جدول در غواصی اسکوبای تفریحی منع گردید.

برنامه ریز غواصی تفریحی[ویرایش]

برنامه ریز غواصی تفریحی PADI در قالب گردونه.

برنامه ریز غواصی تفریحی یا (RDP) یکی ازجدولهای برداشت فشار غواصی و تنها جدول رفع فشاری است که در آن مدت زمان غواصی بدون نیاز به توقف برداشت فشار در آب محاسبه شده است. RDP توسط علوم و فناوری غواصی که از شرکتهای وابسته به انجمن مربیان حرفه ای غواصی PADI است تهیه و توسعه داده شده است و نخستین جدولی است که منحصراً برای غواصی تفریحی طراحی شده است.

چهار نوع RDP وجود دارد: نسخه جدول که برای اولین بار در سال ۱۹۸۸ معرفی شده است، نسخه چرخ، نسخه الکترونیکی و یا eRDP معرفی شده در سال ۲۰۰۵ و در نهایت آخرین نسخه الکترونیکی چند سطحی آن یا eRDPML معرفی شده در سال 2008

از جدولهای RDP همیشه در کنار دفترچه های ثبت غوص برای ثبت و نظارت بر عمق، فشار و سطح نیتروژن باقی‌مانده استفاده می شود.

امروزه قیمت پایین و راحتی استفاده از رایانه های مدرن غواصی منجر شده است تا بسیاری از غواصان تفریحی، تنها استفاده از جداول مثل RDP را فقط برای یک زمان کوتاه در طول آموزش خود و قبل از استفاده از کامپیوترهای غواصی بیاموزند. در کامپیوترهای غواصی نیز از الگوی مدرج کاهنده حباب که بر طبق همان الگوریتم استفاده شده در جدولهای RDP بدون نیاز رفع فشار و بر اساس مبنای محاسباتی آنهاست استفاده شده و مدت زمان غوص و میزان نیتروژن جذب شده در بدن غواص را محاسبه مینمایند. این در صورتی است که کامپیوترهای غواصی با محاسبه لحظه به لحظه و دقیق غوص مدت زمان بیشتری برای باقی‌ماندن در آب را به غواص ارائه میدهند و در نتیجه گزینه‌ای محبوب تر برای بیشتر غواصان است.

نرم‌افزارهای تراکم زدائی[ویرایش]

نرم‌افزارهای برداشت فشار از قبیل RGBM و DecoPlanner و Z-V-GAP در دسترس هستند.این نرم‌افزارها بر اساس شبیه سازی نیازهای برداشت فشار نسبت به پروفایل های مختلف غواصی و با مخلوط های تنفسی متفاوت و با استفاده از الگوریتم های برداشت فشار کار میکنند.

این نرم‌افزارهای برداشت فشار امروزه بر اساس الگوهای زیر در دسترس است :

  • الگوی نیروی دریایی ایالات متحده (برای استفاده نظامی و غواصی صنعتی)
  • الگوی Buhlmann (برای استفاده در ارتفاعات)
  • الگوی مدرج کاهنده حباب RGBM بر اساس برنامه ریز غواصی تفریحی (برای استفاده در غواصی تفریحی)
  • الگوی متفاوت نفوذپذیری (استفاده در غواصی فنی)

کامپیوترهای غواصی شخصی[ویرایش]

یک کامپیوتر غواصی مچی.

کامپیوتر غواصی شخصی، یک کامپیوتر کوچک دارای حسگر فشار است که در یک بدنه ضد آب و مقاوم در برابر فشار نصب شده و برای محاسبه پروفایل غواصی با استفاده از الگوهای موجود برنامه ریزی شده است.

بسیاری از کامپیوترهای غواصی بر مچ دست سوار شده اما برخی از مدلها در یک کنسول همراه با گژ فشار سنج و احتمالاً دیگر ابزارهای لازم نصب می شود.این کامپیوترها علاوه بر نمایش اطلاعات حیاتی غوص که شامل حداکثر عمق و عمق در حال حاضر، مدت زمان غواصی و زمان باقی‌مانده برای برداشت فشار اطلاعات دیگری مانند دمای محیط و سرعت بالا امدن را نیز نشان می دهند.در برخی از نمونه هااطلاعات دیگر مانند فشار گاز تنفسی درون سیلندر نیز نمایش داده می شود.

استفاده از کامپیوتر غواصی مزایای بسیاری در نظارت بر غواصی دارد.و بر خلاف جدولهای غواصی محاسبه غوص را به صورتی پویا و لحظه به لحظه با مشخصات واقعی مانند میزان فشار و زمان واقعی انجام میدهد.

بیشتر کامپیوترهای غواصی امروزی بر اساس الگوی مدرج کاهنده حباب و برنامه ریز غواصی تفریحی طراحی و ساخته می شوند.

الگوی مدرج کاهنده حباب[ویرایش]

الگوی مدرج کاهنده حباب (RGBM) الگوریتمی طراحی شده توسط دکتر بروس وینکل برای محاسبه دقیق و رایانه‌ای توقف رفع فشار به هنگام غواصی تفریحی است. این الگو به مانند برنامه ریز غواصی تفریحی بوده ولی محاسبه خود را با بکارگیری ابزار رایانه‌ای دقیق و لحظه به لحظه انجام می‌دهد. از این الگو در بیشتر کامپیوترهای غواصی، به ویژه آنهایی که توسط سونتو، مارس، هایدرو اسپیس، اوشیانیک و بر طبق DSAT ساخته شده‌اند استفاده می‌شود.

تولید کنندگانی مانند سونتو تائید کرده‌اند که استفاده از الگوی رایانه‌ای RGBM ایجاد حباب‌های گاز در خون را که موجب بروز بیماری تراکم زدائی به هنگام غواصی می‌گردد کاهش می‌دهد.

این الگوی رایانه‌ای، هر دو سقف عمق و زمان بستر را برای محاسبه توقف رفع فشار ارائه می‌دهد. همچنین حداقل زمان مورد نیاز بافت برای خارج ساختن گاز از خون را محاسبه و رشد حباب‌های ساکت را به حداقل می‌رساند.

انتخاب الگوریتم[ویرایش]

در سال ۱۹۸۰ جامعه غواصی تفریحی ایالات متحده تمایل به عدم استفاده از جداول نیروی دریایی ایالات متحده را (به دلیل مغایرت با توانائی جسمی غواصان در فعالیتهای غواصی تفریحی) در طیف وسیعی از خود نشان داد. از همین رو جداول منتشر شده دیگری از سوی سازمان های دیگر، از جمله چند تن از آژانس های آموزش غواصی مانند (BSAC باشگاه زیر آبی بریتانیا ، انجمن ملی مربیان زیر آب NAUI، انجمن مربیان حرفه‌ای غواصی PADI)در دست تهیه قرار گرفت که امروزه کار آمد ترین و رایج ترین آنها برنامه ریز غواصی تفریحی توسعه یافته توسط علوم و فناوری غواصی از زیرمجموعه های انجمن مربیان حرفه‌ای غواصی است.

انتخاب و استفاده صحیح از جداول غواصی برای سلامت یک غواص بسیار ضروری است به طور کلی جدولهای غواصی امروزی به دو دسته تفریحی و برای آموزش های غواصی تفریحی و نظامی/صنعتی تقسیم گردیده اند.

آن است که معمولاً توسط آژانس های غواصی تفریحی مورد تایید قرار گرفته و تجویز می شوند را هرگز نمی توان در غواصی نظامی/صنعتی بکار برد و استفاده از جدولهای نظامی/صنعتی در غواصی تفریحی نیز کاری بسیار خطرناک است.

آموزش تئوری برداشت فشار و جدولها[ویرایش]

به دلیل برخورداری از اهمیت بسیار بالا در افزایش ایمنی غواصی و سلامت جسمی غواصان، آموزش تئوری برداشت فشار از مهمترین مبانی آموزشی در دوره های آموزش غواصی می باشد. امری که امروزه تمامی سازمانهای آموزش غواصی بین‌المللی معتبر بر طبق حداقل نیازهای آموزشی غواصی که توسط استانداردهای غواصی تعیین گردیده اند در دوره های آموزشی خود موظف به ارائه آن می باشند.

مراحل تراکم زدائی[ویرایش]

غوص های بدون نیاز به تراکم زدائی[ویرایش]

غوصهای بدون نیاز به تراکم زدائی، غوصهائی هستند که در محدوده جدولهای غواصی تفریحی انجام گردیده و غواص پیش از آنکه بافتهای بدنش مملو از نیتروژن گردد به غواصی خود پایان میدهد.

محدوده بدون برداشت فشار[ویرایش]

محدوده بدون برداشت فشار ، محدوده ایست که از نظر پزشکی بافتهای بدن در میانه ظرفیت خود برای جذب نیتروژن قرار گرفته اند.این محدوده در جدولهای غواصی تفریحی با خانه های سیاه رنگ در بخش انتهائی زمانهای توقف در زیر آب مشخص گردیده اند.

توقف تراکم زدائی[ویرایش]

Decompression stop sample profile.PNG

توقف تراکم زدائی ، توقفی است که غواص پس از آغاز صعود و در مسیر بازگشت به سطح از عمق در عمق 5 متری که دارای یک و نیم اتمسفر فشار میباشد و از نظر پزشکی بهترین اثر را در چرخه برداشت فشار نهائی دارد، به مدت حداقل 3 دقیقه توقف نموده و پس از آن به سطح می آید.

زمان بستر[ویرایش]

زمان بستر مدت زمان مجازیست که غواص میتواند بدون اشباع شدن بافتهای بدنش از گاز نیتروژن در عمق باقی بماند.این زمان در برنامه ریز غواصی تفریحی به صورت دقیقه مشخص گردیده است.

سرعت صعود[ویرایش]

سرعت صعود، سرعت ایمن و مجازیست که به هنگام بازگشت به سطح میبایست توسط غواص رعایت گردیده تا از صدمات و آسیبهای فشاری بر ششهای وی پیشگیری بعمل آید.

این سرعت مجاز، سرعتی معادل و یا آهسته تر از سرعت صعود حبابهایی است که به صورت عادی از بستر آزاد گردیده و سالم به سطح میرسند. به صورت کلی میتوان گفت که این سرعت کمتر از 18 متر در دقیقه محاسبه گردیده است که در تمامی انواع برنامه ریز غواصی تفریحی نیز به کار گرفته شده است.

استراحت بر سطح[ویرایش]

زمان استراحت بر سطح زمانیست که غواص در بین دو مرحله غواصی خود برای دفع نیتروژن محلول در خون خود بر سطح آب به استراحت میپردازد. این زمان را میتوان با استفاده از جدولهای غواصی و برنامه ریز غواصی تفریحی محاسبه نمود.

زمان نیتروژن ساکن[ویرایش]

زمان نیتروژن ساکن، میزان نیتروژن محلول در خون غواص پس از استراحت بر سطح است.در جدولهای مدرن غواصی تفریحی نظیر برنامه ریز غواصی تفریحی مدت زمان غواصی بعدی غواص پس از استراحت بر سطح با درنظر گرفتن میزان نیتروژن ساکن در بدن وی از غوص قبلی محاسبه میگردد.

غوصهای مکرر[ویرایش]

غوصهای مکرر غوصهائی تکراری هستند که پس از استراحت بر سطح بین هر کدام از غوصهای قبلی اعمال میگردند.

غواصی در ارتفاعات[ویرایش]

جدولهای غواصی مدرن و امروزی برای غواصی تا ارتفاع ۳۰۰ متر بالاتر از سطح دریا محاسبه و طراحی گردیده اند. غوصهائی که بالاتر از این ارتفاع اعمال میگردند به عنوان غواصی در ارتفاعات شناخته شده اند که نیازمند محاسبات خاص دیگری فراتر از استفاده از جدولهای غواصی تفریحی میباشند.

پرواز و صعود به ارتفاعات پس از غواصی[ویرایش]

بطور کلی پرواز و یا صعود به ارتفاعات پس از غواصی میتواند تشدید کننده بیماری فشار محسوب گردد. بنابر این توصیه میشود که پس از انجام یک عملیات غواصی در روز تا ۱۲ ساعت و پس از انجام غوصهای مکرر در روزهای متوالی حداقل ۱۸ ساعت از پرواز و یا صعود به ارتفاعات خودداری گردد.

تراکم زدائی مرحله ای[ویرایش]

Technical diver at a decompression stop.

تراکم زدائی مرحله ای ، توقفهای متعدد بداشت فشاری است که امروزه فقط در غواصیهای فنی و یا صنعتی کاربرد دارد.در این نوع تراکم زدائی، غواص پس از باقی‌ماندن در عمق و رسیدن به حالت اشباع نیازمند برداشت فشار مکرر در سطوح مختلف و در فشارهای محیطی مختلف میگردد.

امروزه محاسبات دقیق کامپیوترهای غواصی و استفاده از جدولهای غواصی تفریحی مدرن مانند برنامه ریز غواصی تفریحی نیاز به توقفهای طولانی و مکرر در سطوح مختلف را کاهش داده و غواص فقط نیازمند توقف در یک مرحله میباشد که غالباً در عمق ۵ متری و برای ۳ دقیقه انجام میگردد.

برداشت فشار بر سطح[ویرایش]

برداشت فشار بر سطح عملیست که معمولاً غواصان اشباع پس از بازگشت بر سطح و در اتاقهای فشار با فشار گزاری مجدد و کاهش تدریجی آن انجام میدهند.در غواصیهای تفریحی و بااستفاده از جدولهای غواصی امروزی به دلیل نرسیدن میزان نیتروژن محلول در خون غواص به حد اشباع نیاز به برداشت فشار بر سطح نمی‌باشد.

تجهیزات تراکم زدائی[ویرایش]

کنترل عمق و سرعت صعود[ویرایش]

کنترل عمق مجاز و عدم رسیدن به حداکثرها بهترین و موثر ترین روش پیشگیری از آسیبهای جدی فشاری به هنگام غواصی میباشند.تبعیت از قوانین و راهکارهای برنامه ریز غواصی تفریحی کاهش دهنده این آسیبها بوده و در دهه های اخیر به طرز چشمگیری از سوانح غواصی منجر به بیماری فشار کاسته است.

همچنین این جدولها سرعت مجاز صعود و بازگشت به سطح را کمتر از 18 متر در دقیقه که سرعت عادی به سطح آمدن یک حباب گاز از بستر و رسیدن سالم ان به سطح اب است را پیشنهاد میکنند.

نشانگرشناور سطحی و نشانگرشناور سطحی تاخیری[ویرایش]

Diver deploying a DSMB

نشانگرهای سطحی ، وسایلی برای هشدار به شناورهای درحال تردد بر سطح آب هستند که نشاندهنده آن است که غواص یا غواصانی در زیر سطح در حال توقف برداشت فشار میباشند.این نشانگرها توسط غواصان پس از رسیدن به نقطه مورد نیاز برای توقف برداشت فشار رهاشده و به صورت شناور بر سطح اب باقی میمانند.

محفظه های تراکم زدائی روی عرشه[ویرایش]

A basic deck decompression chamber

محفظه های تراکم زدائی، اتاقهائی کپسول مانند میباشند که برای فشار گذاری مجدد و برداشت فشار تدریجی غواصان و یا افرادی که در محیطهای پرفشار باقی‌مانده اند به کار می آید.

استفاده از این اتاقها غالباً در غواصی صنعتی و به دلیل رسیدن غواص به حالت اشباع رایج بوده و در غواصی تفریحی با توجه به اینکه غواص همواره در محدوده ای ایمن از جذب نیتروژن باقی میماند، مرسوم نیست.

منابع[ویرایش]

  1. Chris W Dueker, MD,‘Scuba Diving in Safety & Health, ISBN 0-9614638-0-5

مطالعه بیشتر[ویرایش]

  1. Powell, Mark (2008). Deco for Divers. Southend-on-Sea: Aquapress. ISBN 1-905492-07-3. 
  2. Hills. B. (1966); A thermodynamic and kinetic approach to decompression sickness. Thesis
  3. Gribble, M. de G. (1960); A comparison of the High-Altitude and High-Pressure syndromes of decompression sickness, Brit. J. industr. Med., 1960, 17, 181.
  4. Lippmann, John; Mitchell, Simon (2005). Deeper into Diving (2nd ed.). Melbourne, Australia: J L Publications. ISBN 0-9752290-1-X.  Section 2 chapters 13–24 pages 181–350

پیوند به بیرون[ویرایش]