M I L J Ø & F Æ R D I G H E D E R

Transkript

1 DYKKERTEORI F O R D I V E M A S T E R - O G I N S T R U K T Ø R K A N D I D A T E R F Y S I K F Y S I O L O G I U D S T Y R M I L J Ø & F Æ R D I G H E D E R T A B E L L E R Af Jesper Kjøller

2 2 F O R O R D Hvis du skal beskæftige sig professionelt med dykning, må du også have en ekspertviden om dykkerelaterede emner. Både for at være i stand til at varetage dykkeres sikkerhed (fx som Divemaster), og for at uddanne dem (fx som instruktør), er det indlysende, at du ikke kan vide for meget om dykning. Nærværende kompendium er udfærdiget for at hjælpe PADI Divemaster- og instruktørkandidater i at tilegne sig det stof, der kræves for at bestå henholdsvis en Divemaster- og en instruktøreksamen. Stoffet kan også anvendes til at fastholde og stabilisere allerede erhvervet viden, eller til at stimulere almindelig nysgerrighed. Kompendiet kan både anvendes til selvstudie eller som støtte i en undervisningssituation. De fem emner, der dækkes svarer nøje til de fem teoriprøver, der skal bestås ved en Divemastereller instruktøreksamen. Tak til Sverre Strøm for korrektur og konstruktive forslag til fysiologiafsnittet. Og også tak til de mange kandidater, der har anvendt materialet og er kommet med kritik og forslag til forbedringer. København, 1997 Jesper Kjøller PADI Course Director Info@coursedirector.com Sjette udgave januar 2003 Jesper Kjøller, 1999 Denne tekst må frit downloades fra www,coursedirector.com og avendes på teoridelen af diverse dykkerkurser. Der må ikke ændres i teksten og copyrightinformationen nederst på hver side må ikke fjernes.

3 3 I N D H O L D 1. FYSIK Oversigt Tilpasning til livet i vandet Tryk Luftarters adfærd under vandet Opsummering af lovene Formler og konstanter FYSIOLOGI Oversigt Cirkulationssystemet Vejrtrækningen Dekompressionssyge Nitrogennarkose Mekaniske effekter af tryk UDSTYR Oversigt Tanke Ventiler Regulatorer instrumenter MILJØ OG FÆRDIGHEDER Oversigt Almindelige Færdigheder (OWD) Specielle Færdigheder (AOWD) Nødsituationer (RESCUE) Miljø TABELLER Oversigt Baggrund og design Specielle regler for RDP The Wheel APPENDIX Litteraturliste...55 Index...56

4 4 1. F Y S I K Oversigt Målet med undervisningen i fysik er, at du: 1. Kan forklare hvorfor vand leder kropsvarmen hurtigere end luft, kender den hastighed hvormed varmetabet i vand forøges, og forstår hvilken betydning dette har for dykkeren. 2. Kan forklare lysets adfærd når det bevæger sig igennem forskellige medier, og hvilken betydning det har for dykkeren. 3. Kan definere begreberne refraktion og visuel reversering og forklare hvilken betydning disse har for dykkeren. 4. Kan forklare hvorfor lyden bevæger sig hurtigere i vand end i luft, hvor meget hurtigere den bevæger sig og hvilken betydning dette har for dykkeren. 5. Kan anvende Archimedes lov og kan udregne den opdrift, der en nødvendig for at hæve eller sænke et objekt i ferskvand eller saltvand. 6. Kan definere begreberne absolut tryk, omgivende tryk og manometertryk, og kan udregne trykket på en hvilken som helst dybde i både ferskvand og saltvand. 7. Kan bruge Boyles lov til at forklare forholdet mellem tryk og volumen i en fleksibel, luftfyldt beholder, og i hele atmosfærer udregne de forandringer, der opstår når beholderen hæves og sænkes i vandsøjlen. 8. Kan bruge Boyles lov til at forklare forholdet mellem dybde og tæthed i den luft, som dykkeren indånder, og kan beregne dette forhold i hele atmosfærer og liter pr. minut. 9. Kan udregne luftforbruget for en dykker på enhver dybde, hvis det kendes på én given dybde. 10. Kan bruge Charles lov til at beskrive hvordan luftens adfærd i en både fleksibel og ufleksibel beholder påvirkes af ændringer i tryk og temperatur. 11. Kan bruge Daltons lov til at udregne luftarters partialtryk i en blandingsgas på enhver dybde udfra deres procentvise andel. 12. Kan forklare effekten af at indånde forgiftet luft på dybder, og udregne den ækvivalente (tilsvarende) effekt en sådan forgiftning ville have på dykkeren i overfladen. 13. Kan bruge Henrys lov til at forklare hvad der vil ske med en luftart, der under tryk er opløst i en væske, når dette tryk reduceres hurtigt. 14. Kan forklare begrebet supermætning og hvilke forhold, der kan medføre, at luftbobler dannes i en væske.

5 5 1.Tilpasning til livet i vandet Varmetab Vi kan uden problemer opholde os i skjorteærmer i en stuetemperatur på grader så længe det skal være. I vand med samme temperatur, vil vi derimod hurtigt komme til at fryse, navnlig hvis vi ikke bevæger os. Forklaringen ligger i, at vand leder varme bedre end luft, og kan absorbere meget større mængder varme end luft. Årsagen til, at vand leder varme bedre end luft, er dets polar molekylære natur, der gør, at vand er i stand til at absorbere meget store varmemængder. Vand har med andre ord har en høj varmekapacitet. På grund af denne stor varmekapacitet, vil kroppen, når den nedsænkes i vand, miste varmen omkring 20 gange hurtigere end i en tilsvarende lufttemperatur. Varmetabet finder sted i tre forskellige former: Konduktion dvs. varmeoverførsel ved direkte kontakt. Konvektion dvs. opvarmet vand, der stiger og erstattes af koldt vand. Radiation dvs. elektromagnetisk stråling. Lysets adfærd Den type varmetab, der har størst betydning ved dykning er konduktion. Radiation er den mindst betydningsfulde. Du har utvivlsomt på mange af dine dyk oplevet, hvordan du er blevet snydt i at bedømme afstande under vand, når du rækker ud efter din makker, en sten eller andre ting under et dyk. Forklaringen ligger i, at lyset bevæger sig med forskellige hastigheder i forskellige medier (fx luft, glas, vand etc.). Hver gang lyset passerer igennem et nyt medie, bøjes det og snyder derved hvad øjet ser og hvad hjernen registrerer. (Se fig.1) Den hastighed lyset bevæger sig med, er afhængig af tætheden i det medie, det bevæger sig igennem. Jo tættere et medie, jo langsommere bliver lysets hastighed. Når lysstrålen passere fra et medie til et andet og hastigheden ændres, afbøjes lysstrålen. Denne afbøjning betegnes refraktion. Det lys, der rammer dykkerens øje under vand, bevæger sig igennem tre forskellige medier vand, glas og luft og refrakteres (afbøjes) ved hver brydning. Refraktionen resulterer i, at objektet ser ud som om det er større og tættere på, end det i virkeligheden er. Nærmest som at se igennem et forstørrelsesglas. Objektet ser ud som det er tættere på med forholdet 4:3 i forhold til dets virkelige afstand. (se fig. 1). Lyset og farverne bliver absorberet af vandet. Jo dybere, jo færre farver. Dette er anledningen til, at lygter, navnlig på dybere dyk kan være en fordel, også selvom dykket finder sted om dagen.

6 6 Fig. 1: Refraktion Visuel reversering Lydens adfærd Visuel reversering giver det modsatte effekt af refraktion. Visuel reversering kan opstå under særlige forhold og fænomenet er afhængigt af bl.a. dybde, kontrast og sigt. Ved visuel reversering ser objektet ud som det er længere væk og mindre, end det aktuelt er. Du har sikkert opdaget, hvor vanskeligt det er at fastslå hvilken retning lyd kommer fra under vandet. Forklaringen på, at du kan retningsbestemme lyd oven vande, er, at lyden bevæger sig så forholdsvis langsomt, at der er en tidsmæssig forsinkelse fra lyden rammer det ene øre til den rammer det andet. Denne forsinkelse kan hjernen lige akkurat nå at beregne og omsætte til en retningsfornemmelse. Fordi lydbølger bevæger sig som trykbølger, bevæger lyd sig både hurtigere og længere, jo tættere det pågældende medie er. Vand er fx 800 gange tættere end luft. På grund af vandets store tæthed, bevæger lyden sig så hurtigt i vand, at lydbølgerne når begge ører med så lille en forsinkelse, at hjernen ikke kan omsætte forsinkelsen til en retning, men blot registrerer en lyd. Derfor har dykkere vanskeligt ved at retningsbestemme på baggrund af lyd. Da vand leder lyden så effektivt, kan du under vandet ofte høre lyde, der har deres oprindelse over 20 km væk.

7 7 Opdrift Den græske matematiker Archimedes opdagede allerede i oldtiden hvordan kroppen føltes lettere i vand. Han filosoferede meget over dette fænomen og fandt frem til, at der er en meget præcis sammenhæng mellem opdrift og volumen. Denne sammenhæng afhænger af: Fig. 2: Archimedes Archimedes lov Hvor meget et objekt vejer i luft Hvor meget væske objektet fortrænger (dvs. dets volumen) Hvor meget den fortrængte væske vejer Archimedes lov fastslår denne sammenhæng Et legeme, der nedsænkes helt eller delvist i væske, bliver påvirket af en opadgående kraft, der svarer til vægten af den væske, som legemet fortrænger. Archimedes lov konstaterer altså, at et objekt, der placeres i en væske, mister i vægt, svarende til vægten af den væske, som objektet har fortrængt. Fig. 3: Archimedes lov Beregning af opdrift Da beregningen af opdrift i følge Archimedes må tage hensyn til væskens vægt,

8 8 skal vi tage hensyn til, at havvand og ferskvand har forskellig vægt. Ved udregning af opdrift i vand, anvendes følgende konstante størrelser: Saltvand vejer 1,03 kg pr. liter Ferskvand vejer 1,0 kg pr. liter Gennemsnits saltprocenten i klodens oceaner er omkring 3%. Ved udregning af et objekts opdrift, er det nødvendigt at have disse tre oplysninger: 1. Hvor meget objektet vejer i luft. 2. Hvor meget væske objektet fortrænger (objektets volumen). 3. Hvor meget den fortrængte væske vejer. OBS: Lad dig ikke vildlede af eventuelle andre informationer, der ikke skal anvendes ved opdriftsberegningen. Det er fx uinteressant hvilken dybde objektet ligger på. Eksempel En bådmotor, der vejer 150 kg og fortrænger 60 liter vand, skal bjærges i havvand. Hvor meget luft er det nødvendigt at tilføre en hævesæk for at gøre motoren neutral? Svar Motoren har en nedadgående kraft på 150 kg Den fortrænger 60 liter saltvand: 60 1,03 kg. pr liter = 61,8 kg Ifølge Archimedes lov påvirkes motoren altså med en opadgående kraft på 61,8 kg, når den ligger i saltvand Derfor vejer motoren kun 88,2 kg i saltvand. (Resultatet af nedad, 150 kg, minus opad, 61,8 kg) Der skal altså bruges 88,2 kg for at løfte motoren Saltvand vejer 1,03 kg pr. liter, så for hver liter saltvand, som luften i hævesækken fortrænger, vil motoren blive påvirket med en opadgående kraft på 1,03 kg Der skal altså bruges (88,2 : 1,03 kg = 85,6 kg) for at gøre motoren neutral Opgave Et objekt vejer 360 kg og fortrænger 300 liter. Objektet ligger på 15 meter vand i ferskvand. Hvor meget luft skal der til for at gøre objektet neutralt?

9 9 2.Tryk Definition Tryk er det samme som vægt pr. areal. Vægten af fx luft eller vand, der udøver et tryk imod en flade. Pr. definition er tryk lig med den lodrette kraft på et kvadratisk areal. For eksempel pund pr. kvadrattomme (PSI) eller kilo pr. kvadratcentimeter (bar). Tryk måles og opgives på forskellige måder: Atmosfærisk tryk - trykket, der forårsages af luftens vægt i atmosfæren. Ved havoverfladen er dette præcis 1 ATM eller 1,013 bar. Manometer tryk - trykket, hvor det atmosfæriske tryk ikke medregnes. Fx manometeret på udstyret. Her måles alene flaskens tryk uden tillæg af det atmosfæriske tryk. Beregning af tryk i vandet Absolut tryk - det samlede tryk inklusive det atmosfæriske tryk. Det tryk, som for eksempel en dybdemåler arbejder efter. Trykket stiger og falder konsistent afhængigt af, om man bevæger sig nedad eller opad i vandsøjlen. Da trykket afhænger af vægten, må vi tage hensyn til vandets vægt, der er forskellig i saltvand og i ferskvand. I saltvand sker trykændringen med 0,1 bar pr. 1 meter vandsøjle. I ferskvand sker trykændringen med 0,097 bar pr. 1 meter vandsøjle. For at udregne manometertrykket på en hvilken som helst dybde, skal man således blot gange antallet af 1-meter-vandsøjler med 0,1 bar eller 0,097 bar, afhængigt af, om der er tale om trykket i ferskvand eller saltvand. For at udregne det absolutte tryk på en hvilken som helst dybde, skal man blot lægge det atmosfæriske tryk til manometertrykket. Eksempler Hvad er manometertrykket på 24 meters dybde i saltvand? 24 0,1 = 2,4 bar Hvad er det absolutte tryk på 37 meters dybde i ferskvand? 1 + (37 0,097) = 4,58 bar Opgaver 1. Hvad er manometertrykket på 11 meter i ferskvand? 2. Hvad er det absolutte tryk på 17,5 meter i havvand? 3. Hvad er det absolutte tryk på 43 meter i ferskvand? 4. Hvad er manometertrykket på 22 meter i havvand?

10 10 3.Luftarter s adfær d under vand Introduktion Du har bemærket, hvordan din opdrift er forskellig, når du ændrer din dybde, hvordan dine handsker næsten er trykket helt sammen omkring fingrene på de lidt større dybder og hvordan også luftforbruget ændrer sig afhængigt af dybden. Måske du også har bemærket, at det ser ud som om, at du ved dykning i koldt vand bruger mere luft de første fem minutter, end du plejer. Disse fænomener er der alle en fysisk forklaring på i henholdsvis Boyles lov og Charles lov: Boyles lov beskriver forholdet mellem tryk, volumen og tæthed i fleksible eller åbne beholdere ved uændrede temperaturer. Charles lov beskriver temperaturændringers indflydelse på trykket. Boyles lov Ved konstant temperatur er et volumen af en given gas omvendt proportional med det absolutte tryk. Beskrevet ved: P V = k Hvor P = pressure (tryk), V = volumen og k = konstanten Algebra For at kunne anvende Boyles lov i praksis, er det nødvendigt med lidt algebra. Kigger vi på Boyles Lov på én dybde: P1 V1 = k Og sammenligner med formlen på en anden dybde: P2 V2 = k Kan vi se, at da k er det samme i begge tilfælde, kan vi omskrive: P1 V1 = k = P2 V2 eller P1 V1 = P2 V2 Dividerer vi P2 på begge sider, kan vi isolere V2: P1 V1 = P2 V2 P2 P2 Da vi på højre side af lighedstegnet har P2 både i tæller og nævner, kan P2 stryges og vi får: V2 = P1 V1 P2

11 11 Tryk og volumen Når trykket stiger under en nedstigning, vil et volumen i en fleksibel eller åben beholder reduceres. Reduktionen vil forholdsmæssigt følge antallet af atmosfærer. Fx er et volumen ved 2 bar 1/2 så stort som ved overfladen og ved 3 bar vil det være 1/3 af overfladevolumen. Når trykket falder under opstigning vil et volumen i en fleksibel eller åben beholder forøges. Forøgelsen vil også følge antallet af atmosfærer forholdsmæssigt. Fx vil en ballon, der bringes til overfladen fra et tryk på 2 bar tryk fylde 2 gange så meget og en ballon, der bringes til overfladen fra et tryk på 3 bar vil fylde 3 gange så meget. Dette konstante forhold kan bruges til nemt at udregne forholdet i ændringerne imellem tryk og volumen i hele atmosfærer. Bemærk at den største volumenforskel findes på de lave dybder, hvad der betyder at risikoen for ekspansionsskader og barotrauma er størst på lavt vand. Bemærk også, at tætheden øges, når volumen mindskes. Tætheden er jo et udtryk for hvor tæt de enkelte molekyler i en gas er på hinanden. Da volumen mindskes, er der mindre plads og tætheden stiger. Tæthed og volumen er altså omvendt proportionale. tryk (P) x volumen (V) = konstant (K) 0 m 1.0 bar 1/ m 2.0 bar 1 20 m 3.0 bar 1 30 m 4.0 bar 1 Løsning af opgaver Fig. 4: Boyles Lov tryk og volumen Opgaver med tryk og volumen kan løses på to måder: Metode 1 (den nemme) Bring ballonen til overfladen og sænk den derefter ned til den nye dybde. Metode 2 (den elegante) Indsæt de kendte størrelser i Boyles lov og brug matematik til at beregne den ukendte størrelse.

12 12 Eksempel 1 En ballon, der indeholder 0,5 kubikmeter luft på overfladen trækkes ned på 30 meter. Hvad vil dens volumen være på den dybde? Metode 1 Trykket på 30 meter er 4 bar eller 4 gange større end overfladetrykket. Derfor vil ballonens volumen på 30 meter være ¼ eller 0,125 kubikmeter. Metode 2 Vi kender P1, P2 og V1. Sæt de tre størrelser ind i formelen: V2 = P1 V1 P2 V2 = 1 0,5 = 0,125 m 3 4 Eksempel 2 En ballon, der på 10 meter indeholder 0,5 kubikmeter luft, trækkes ned på 40 meter. Hvad vil dens volumen være på den dybde? Metode 1 Trykket på 10 meter er 2 bar eller 2 gange overfladetrykket. Hæves ballonen først til overfladen får den et volumen på 1,0 kubikmeter. Nu tages den ned på 40 meter, hvor trykket er 5 bar. Volumen er da reduceret til 1/5 eller 0,2 kubikmeter. Metode 2 V2 = P1 V1 P2 V2 = 2 0,5 = 0,2 m 3 5 Opgaver Prøv at anvende begge metoder når du løser disse opgaver: Opgave 1 En ballon med et volumen på 15 liter i overfladen, trækkes ned på 20 meter. Hvad er dens volumen på denne dybde? Opgave 2 En 12 liters dykkerflaske indeholder liter luft (12 200bar). Hvad vil flaskens volumen være på 30 meters dybde, forudsat at der ikke bruges af luften undervejs? Opgave 3 En hævesæk fyldes med 60 liter luft på 30 meters dybde. Hvis luften ikke undslipper undervejs, hvad er så sækkens volumen på henholdsvis 20 meters dybde? 10 meters dybde? I overfladen? Tryk, tæthed og luftforbrug Et almindeligt spørgsmål, når man taler om dykkerflasker, er hvor længe man kan dykke med sådan en. Vi ved af erfaring, at det bl.a. afhænger af på hvilken

13 13 dybde flasken skal bruges. Trykkets indvirkning på tætheden i luften er årsagen til det forøgede luftforbrug på de større dybder under det større tryk. Under tryk og volumen blev det beskrevet hvordan luft i en fleksibel eller åben beholder får et mindre volumen, når trykket stiger. Fordi der ikke undslipper luft under denne squeeze (sammentrykning), vil luftmolekylerne blive trykket tættere sammen i beholderen man siger, at tætheden i luften forøges. Denne forøgede tæthed har indflydelse på dykkerens luftforbrug, fordi der i hver indånding vil være flere luftmolekyler, jo større tætheden er. Husk, at Boyles lov ikke har indflydelse på dykkerflasken, fordi flasken ikke er fleksibel i strukturen! Igen kan dette konstante forhold imellem tryk og volumen bruges til at udregne en dykkers luftforbrug i bar eller liter pr. minut. Eksempel En dykker bruger 2 bar/min. (eller 25 I pr. minut) i overfladen. Hvad vil forbruget være på 30 m? Svar Tætheden på 30 m er 4 gange større end tætheden på overfladen. Forbruget er 4 2 bar = 8 bar. Eller 4 25 I = 100 l pr. minut. Opgave En dykker bruger 8 bar/min. (eller 60 l pr. minut) på 10 m. Hvad vil forbruget være på 40 m? Tryk, temperatur og Charles lov Varme er energi. Når varmeenergi tilføres luften i en beholder, vil molekylerne få mere energi og vil derfor bevæge sig hurtigere. Dette medfører, at molekylerne rammer beholderens vægge med større kraft trykket vil forøges. Omvendt vil afkøling af en beholder medføre, at der

14 14 trækkes energi ud af molekylerne. Denne mindre energi medfører mindre hastighed og dermed rammer de beholderens vægge med en mindre kraft trykket vil falde. Så der er altså ikke tale om, at du suger masser luft de første minutter, du dykker i koldt vand. Det er blot luftmolekylerne i flasken, der afkøles, hvorved trykket falder på grund af de afkølede molekylers langsommere hastighed. Charles lov Forandringen i tryk eller volumen i en given gasmængde er direkte proportional med forandringen i absolut temperatur. Udtrykt ved P1/T1= P2/T2 eller P2 = P1 T2 T1 Hvor T er den aktuelle temperatur i C kelvin grader P er det absolutte tryk En tillempet version af Charles lov siger: For hver grads temperaturændring, vil trykket falde eller stige med ca. 0,73 bar. Opgave En fyldt dykkerflaske placeres i en fryser. Hvad vil der ske med trykket i flasken? Hvad sker der med flaskens volumen? Hvilken indflydelse har trykændringen på luftmængden i flasken? Opgave En flaske fyldes til 208 bar ved 25 C. Den anvendes i 5 C varmt vand. Hvad bliver trykket i flasken? Charles formel Den tillempede version P1 = 208 P2 = skal vi finde T1 = 25 C = 298 K T2 = 5 C = 278 K P2 = P1 T2 = = 194 bar T C 5 C = 20 C temperaturfald. For hver grads temperaturfald falder trykket med 0,73 bar. 20 0,73 bar = 14,6 bar Trykket i flasken efter temperaturfaldet: 208 bar 14,6 bar = 193,4 bar Opgave En dykkerflaske, der er nedsænket i 15 C vand fyldes en varm sommerdag til 220 bar. Den placeres i en bil under bagruden, hvor temperaturen er 60 C. Hvad sker der med trykket i flasken? Og hvad vil trykket i flasken være, når luften i flasken har nået den omgivende temperatur? Partialtryk og Daltons lov Boyles lov beskriver gassernes opførsel uden at tage hensyn til, at de kan være blandet af flere forskellige gasarter. Når vi anvender gasser under tryk er det imidlertid også vigtigt, at vi kender de enkelte gassers egenskaber i en blandingsgas som fx atmosfærisk luft.

15 15 Daltons lov Atmosfærisk luft Det totale tryk i en gasblanding er lig med summen af de enkelte gasarters partialtryk (deltryk) og hver gasart opfører sig som om den alene fylder hele volumen. Atmosfærisk luft indeholder: 78,084% Nitrogen 20,934% Oxygen 0,934% Argon 0,033% Kuldioxid Fig. 5: De enkelte gasarter i atmosfærisk luft Ved beregninger af partialtryk i atmosfærisk luft kan der ses bort fra de ca.1% øvrige luftarter, således at nitrogen antages at udgøre 79% og oxygen 21% Det kan være forvirrende, at imens partialtrykkene stiger med en forøgelse af trykket, stiger de procentvise andele ikke; de er konstante. Forklaringen er, at partialtrykkets procentangivelse er et forholdstal, der ikke ændres med skiftende tryk. Selve partialtrykket er en andel af det samlede omgivende tryk. dybde tryk nitrogenpartialtryk oxygenpartialtryk 0 m 1 bar 0,8 bar = 79% 0,2 bar = 21% 10 m 2 bar 1,6 bar = 79% 0,4 bar = 21% 20 m 3 bar 2,4 bar = 79% 0,6 bar = 21% 30 m 4 bar 3,2 bar = 79% 0,8 bar = 21% 40 m 5 bar 4,0 bar = 79% 1,0 bar = 21% Udregning af partialtrykket på forskellige dybder er således ganske enkelt. Man skal simpelthen gange procentandelen med det omgivende tryk. Kroppens reaktion på partialtryk Fysiologisk set reagerer kroppen på luftarternes partialtryk; ikke på procentandelen. Dette medfører, at der ikke er nogen forskel på at indånde ren oxygen på overfladen og indånde almindelig atmosfærisk luft på 40 meters dybde. Begge steder er oxygen partialtrykket 1 bar: 100% oxygen ved 1 bar = 1 bars oxygenpartialtryk og 2% oxygen ved 5 bar = 1 bars oxygenpartialtryk.

16 16 Dette betegnes som overfladeækvivalens. Dykker du med atmosfærisk luft opnås overfladeækvivalens altså på 40 meters dybde. Dette er en af årsagerne til, at maksimaldybden for rekreativ dykning er sat til de 40 m. Udover begrundelserne for risikoen for dekompressionssyge og nitrogennarkose. Også betydningen af forurenet luft hænger sammen med Daltons lov. Således vil kulmonooxid på 0,5% ved overfladen være identisk med 2,5% på 40 meters dybde. Og 2,5% kulmonooxid er ekstremt giftigt! Daltons lov har indflydelse på: Oxygengiftighed kroppens fysiologiske reaktion på luftarternes partialtryk. Nitrogennarkose jo større nitrogen partialtryk, jo større forstyrrelser i nervesystemet. Dekompressionssyge Jo større nitrogenpartialtryk, jo større mængder nitrogen vil blive absorberet i blodbanen og transporteret ud til vævene. Dette beskrives yderligere under Henrys lov. Tre fænomener vi vender tilbage til i afsnittet om fysiologi.

17 17 Absorbering, mætning, afgasning og Henrys lov Henrys lov Enhver, der har drukket en sodavand, ved, at en gasart kan absorberes i en væske. Og ligesom kuldioxid kan absorberes i vand, kan luftarterne i atmosfærisk luft absorberes i vores blod. Imens forbrændingsprocessen forbruger oxygen, bliver nitrogen ikke brugt. Man siger, at nitrogen er en passiv (inert) luftart. Og netop fordi nitrogen ikke forbrændes, men blot absorberes og afgasses i vævene, er det nitrogen, der er er årsagen til dekompressionssyge. Mængden af gas, der vil blive absorberet i en væske ved en given temperatur, er ligefrem proportional med gasartens partialtryk. Der er således to faktorer, der har indflydelse på absorberingen, nemlig trykket og temperaturen. Henrys lov ved stigende tryk Gasarters opløsning i en væske udgør et forøget tryk i væsken. Dette tryk betegnes som gastryk. Jo mere tryk, der omgiver væsken, jo større mængde gas vi blive opløst (absorberet) i væsken og jo større vil væskens gastryk være. Når væsken har absorberet så meget gas, at gastrykket i væsken er identisk med det omgivende tryk, vil absorberingen ophøre. Man siger at væsken er mættet at der er mætning. Trykket hæves fra 0 til 1 bar Trykket hæves fra 1 til 2 bar Fig. 6: Mætning Mætning er indtruffet - gastryk og overfladetryk er lige store Mætning er indtruffet - gastryk og overfladetryk er lige store Henrys lov ved faldende tryk Dette er, hvad der sker med den nitrogen, vi indånder. Jo større nitrogenpartialtryk i indåndingsluften, jo større nitrogenabsorbering og dermed nitrogengastryk i blodbane og væv. Henrys lov arbejder også den modsatte vej: Når trykket i gassen, der er i kontakt med væsken, falder (som fx når en dykker laver en opstigning) vil trykket i væsken være større end det omgivende tryk. Dette stadie betegnes som supermætning. Hvis trykfaldet sker gradvis og tilpas langsomt, vil den supermættede væske afgasse sit overskydende gastryk uden problemer. Hvis trykfaldet sker for hurtigt vil den supermættede væske afgive sit overskydende gastryk som bobler. Vi kender fænomenet fra en sodavand, hvor en langsom, kontrolleret åbning af flasken ikke giver bobler, mens en hurtig åbning danner bobler. Trykket sænkes Fra 2 til 1 bar Trykket sænkes fra 1 til 0 bar

18 18 Supermætning - Gastrykket er større end overfladetrykket Mætning er indtruffet - gastryk og overfladetryk er igen lige store Supermætning - gastrykket er større end overfladetrykket Mætning er indtruffet - gastryk og overfladetryk er igen lige store Fig..7: Supermætning Heri ligger den mekaniske årsag til at dekompressionssyge opstår: Under nedstigningen får det stigende nitrogenpartialtryk nitrogengastrykket i blodet til at stige, når blodet passerer alveolerne i lungerne. Er dykket tilstrækkelig langt og dybt, vil blodet og dermed vævene blive mættede med nitrogen. Blodets nitrogengastryk vil nå samme niveau som det omgivende nitrogenpartialtryk. Under opstigningen får det faldende nitrogenpartialtryk gastrykket i blodet til at blive højere end det omgivende tryk og dermed opstår der supermætning i blodet og i vævene, som blodet gennemstrømmer. Ved en passende langsom opstigning, kan blodet nå at transportere vævenes supermætning tilbage til lungerne for afgasning via udåndingen uden at der opstår problemer. En for hurtig opstigning vil medføre, at trykket falder så hurtigt, at blodet ikke kan nå at transportere nitrogen tilbage til lungerne. Nitrogen vil så danne bobler i blodbanen.

19 19 4.Opsummering af lovene Dykkerfysikkens ABC A Archimedes B Boyles C Charles D Daltons H Henrys Det kan være svært at skelne de enkelte love fra hinanden, men følgende tommelfingerregler kan være en hjælp, når man skal huske hvad der er hvad. Lov Et legeme, der nedsænkes helt eller delvist i en væske, bliver påvirket af en opadgående kraft, der svarer til vægten at den væske, som legemet fortrænger Archimedes lov handler om opdrift. Huskeregel: Husk A som Archimedes. Lov Ved konstant temperatur er et volumen af en given gas omvendt proportional med det absolutte tryk Boyles Lov beskriver forholdet mellem tryk og volumen. Huskeregel: B som Ballon. Lov Forandringen i tryk eller volumen i en given gasmængde er direkte proportional med forandringen i absolut temperatur Charles Lov beskriver temperatur ændringers indflydelse på trykket. Huskeregel: C som Celsius. Lov Det totale tryk i en gasblanding er lig med summen af de enkelte gasarters deltryk og hver gasart opfører sig som om den alene fylder hele volumen Daltons Lov beskriver trykkets opførsel i blandede luftarter. Huskeregel: D som Deltryk. Lov Mængden af gas, der vil blive absorberet i en væske ved en given temperatur er ligefrem proportional med gasartens partialtryk Henrys Lov beskriver hvad der sker med gas i en væske når trykket stiger eller falder. Huskeregel: H som i Hof. 5.Formler og konstanter Saltvand vejer 1,03 kg pr. liter rumfang Ferskvand vejer 1,0 kg pr. liter rumfang

20 20 I saltvand sker trykændringer med 0,1 bar pr. 1 meter vandsøjle I ferskvand sker trykændringer med 0,097 bar pr. 1 meter vandsøjle Boyles Formel V2 = P1 V1 P2 Charles Formel P2 = P1 T2 T1 Absolut temperatur 273 C Luft vejer 1,2 kg pr. m³

21 21 2. F Y S I O L O G I Oversigt Målet med undervisningen i fysiologi er, at du: 1. Kan forklare hvilken substans i blodet, der transporterer oxygen rundt i kroppen, og i hvilken del af blodet denne substans er indeholdt. 2. Kan forklare hvordan hensigtsmæssige dykketeknikker og udstyr kan medvirke til at forhindre udmattelse og ophobning af kuldioxid (CO2). 3. Kan forklare den fysiologiske mekanisme, der gør, at frivillig hyperventilering sætter fridykkeren i stand til at forlænge den tid, han kan holde vejret under vandet. 4. Kan forklare den fysiologiske mekanisme, der forårsager shallow water blackout og hvorfor den opstår under opstigningen og ikke under nedstigning. 5. Kan forklare den fysiologiske mekanisme, der provokerer den carotide sinusrefleks (forårsaget af tryk på halspulsåren) og hvordan det påvirker dykkeren. 6. Kan forklare den fysiologiske reaktion hos dykkeren når kulmonooxid niveauet i indåndingsluften er forøget, og hvordan et forøget kulmonooxid niveau kan undgås. 7. Kan forklare den fysiologiske mekanisme der forårsager dekompressionssyge og kender de faktorer, der kan forcere risikoen for at den opstår. 8. Kan forklare begrebet stille bobler i forbindelse med dekompressionssyge. 9. Kan forklare hvorfor personer med dekompressionssyge behandles med ren oxygen som førstehjælp. 10. Kan forklare årsagen til nitrogennarkose, fastslå dybden hvor den almindeligvis opstår og nævne mindst tre hyppige tegn og symptomer. 11. Kender begrebet barotrauma (en skade forårsaget af trykændringer) og hvordan barotrauma kan opstå i lunger, ører og bihuler under op og nedstigninger. 12. Kender begrebet vertigo (svimmelhed eller desorientering) og kan forklare den mekanisme, der forårsager tilstanden hos dykkeren. 13. Kender ørets grundlæggende opbygning og kan de områder, der er mest påvirket af trykændringer. 14. Kan sammenligne og adskille symptomerne på dekompressionssyge og lungeekspansionsskader. 15. Kan fastslå den mest alvorlige form for lungeekspansionsskade, der kan opstå under dykning og hvilke faktorer, der kan forcere dens opståen.

22 22 1.Cirkulationssy stemet Blodet Mennesket fungerer nærmest som en maskine. Og som enhver anden maskine, skal vi have tilført brændstof for at kunne arbejde. Kroppens brændstof er bl.a. den oxygen, der er i den atmosfæriske luft. Cirkulationssystemet transporterer oxygen rundt i kroppen, hvor den delvis forbrændes. En væsentlig del af cirkulationssystemet er derfor blodet, der består af en række forskellige substanser: Plasma er en klar, flydende væske, der transportere de øvrige dele af blodet. De røde blodlegemer indeholder hæmoglobinet, den substans, der især absorberer oxygen og transporterer det rundt til kroppens væv og muskler. Når oxygen forbrændes i kroppen, dannes kuldioxid (CO2). Hæmoglobinet transporterer kuldioxid væk fra vævene og retur til lungerne, hvor det bortvaskes. De hvide blodlegemer hjælper kroppen med at bekæmpe infektioner. Hvis vi forestillede os, at hæmoglobinet ikke eksisterede, eller ikke havde denne særlige præference for at absorbere netop oxygen i indåndingsluften, måtte transporten ske alene på grund af den oxygen, der absorberes i plasmaen (Henrys lov). Det ville kræve, at blodet cirkulerede gange hurtigere for at transportere den fornødne mængde oxygen rundt i kroppen. Kuldioxid Kuldioxid (CO2) er affaldsproduktet fra kroppens forbrænding af oxygen. For effektivt at transportere så stor en mængde som muligt tilbage til lungerne, bliver en stor andel af kuldioxiden ændret til bikarbonat. Så snart bikarbonatet er tilbage i lungerne, ændres den igen til kuldioxid og frigøres via vejrtrækningen. Det afiltede blod flyder tilbage til hjertet, hvorfra det pumpes til lungerne, hvor det geniltes. Derfra flyder det tilbage til hjertet, hvor det pumpes videre ud i kroppen. Din forståelse for cirkulationssystemet gør, at du i højere grad kan tage højde for de faktorer, der nedsætter cirkulationssystemets effektivitet og derved bliver bedre til at forebygge uheld under dykning forårsaget af cirkulationssystemets virkemåde.

23 23 2.Vejrtrækningen Effektiv vejrtrækning Cirkulationssystemet transporterer oxygen rundt i kroppen. Vejrtrækningen, gør, at oxygen optages i blodet, og at kroppen kommer af med affaldsproduktet, kuldioxiden. Da kuldioxid er et affaldsprodukt, kan der opstå problemer hvis der opstår en overophobning i kroppen. At trække vejret ved hjælp af snorkel eller scubaudstyr kan medføre problemer, der skyldes den forøgede kuldioxidmængde og forøget åndingsmodstand ved både indånding og udånding: Døde luftrum er den del af luftvejene, hvor der ikke foregår nogen udveksling af oxygen og kuldioxid. Det døde luftrum omfatter luftrøret ned til og med bronkierne (forgreningen ud til lungerne), mundhulen og næsen. Det døde luftrum bliver yderligere forøget ved dykning med rumfanget af maske, regulator og snorkel. Effektiv vejrtrækning er når en dyb og rolig vejrtrækning giver en stor luftudskiftning. Dermed reduceres genindåndingen af gammel udåndingsluft der har et stort indhold af kuldioxid. Det er altså på grund af det forøgede døde luftrum, at vejrtrækningen skal være endnu dybere både under indånding og udånding, end hvad der er nødvendigt oven vande. Denne dybe vejrtrækning medfører, at der kommer masser af frisk oxygen til lungerne under indånding. Og ved udånding kommer hovedparten af den kuldioxidholdige luft ud, hvorved genindåndingen af kuldioxidholdig luft formindskes. Dette medfører, at der ikke opstår kuldioxidophobning i cirkulationssystemet. Åndingsmodstanden vil forøges, når tætheden i luften forøges. Men forøget åndingsmodstand kan også opstå på grund af turbulens i slanger og luftveje. Denne turbulens vil opstår, når vejrtrækningen er kort og hurtig altså ved ineffektiv vejrtrækning. Forøget åndingsmodstand, der skyldes turbulens i luftsystemet, kan forhindres ved: Hypercapnia At trække vejret dybt og roligt. At anvende en velholdt regulator med lille åndingsmodstand. At foretrække en regulator, der er beregnet til at levere en tilstrækkelig luftmængde på de dybder og dermed med den lufttæthed, som man ønsker at dykke på. At begrænse de fysiske aktiviteter under dykning. Hypercapnia (af latin: hyper over og capnia kulstof). Hypercapnia er betegnelsen for ophobning af kuldioxid i cirkulationssystemet. Hypercapnia kan altså bl.a. forårsages af: Overfladisk vejrtrækning Hårdt arbejde Dårligt udstyr Kuldioxidens indvirkning Det er kuldioxidniveauet og ikke oxygenniveauet i cirkulationssystemet, der primært afgør, hvornår vi føler behov for at trække vejret. Det vil sige, at når kroppens forbrænding har omdannet en vis mængde oxygen til kuldioxid, er det

24 24 Hyperventilering og Shallow Water Blackout denne ophobning af kuldioxid, som hjernen registrerer og som er årsagen til, at der sendes besked til åndedrætsorganerne om at inhalere. Derfor vil kort vejrtrækning, hårdt arbejde eller dårligt udstyr med stor åndingsmodstand i sig selv forøge problemerne, der følger af en dårlig vejrtrækningsteknik. For når vi trækker vejret kort, ophobes der kuldioxid. Kuldioxiden gør at vi føler behov for at trække vejret. Det gør vi så, men uden at komme af med al kuldioxiden i udåndingsluften. Derfor vil der være stort kuldioxid indhold i den nye indånding. Det vil sige, at der allerede inden blodet forlader lungerne er kuldioxidophobning, hvad der gør, at vi hurtigere føler behov for at indånde osv., osv. Løsningen, når ubehaget føles, eller du ser den korte vejrtrækning hos en dykker, er: stop få ro over vejrtrækningen indstil al fysisk aktivitet og slap af. Indtil du kan se, at den gode og dybe vejrtrækningsrytme er genetableret og den onde cirkel er brudt. Netop fordi det er kuldioxidophobningen, der afgør hvornår vi føler behov for at trække vejret, vil en reduktion i startniveauet af kuldioxid medføre, at en fridykker kan opholde sig længere tid under vand. Hypocapnia (af latin: hypo under og capnia kulstof) er betegnelsen for den reduktion i kuldioxid niveauet, der sker ved hyperventilering. Tidsforlængelsen skyldes, at der skal forbrændes mere oxygen, der derved omdannes til kuldioxid, før man fra det lavere end normale startniveau er oppe på det niveau, der skaber behovet for indånding. Hypoxia (af latin: hypo under og oxygen ilt) er betegnelsen for et oxygenpartialtryk, der er lavere end det minimalt nødvendige for at opretholde livsfunktionerne. Hypoxia medfører øjeblikkelig bevidstløshed. Kuldioxidstartniveauet kan reduceres ved at tage 2 til 3 meget dybe ind- og udåndinger, og kan anvendes af snorkeldykkere for at forlænge den disponible tid under vandet. I mellem hver neddykning kræves et hvil på overfladen, hvor den normale vejrtrækning genetableres, før fornyet hyperventilering og neddykning. Hyperventilering udover 2-3 indåndinger medfører at kuldioxidstartniveauet bliver for lavt. Dette resulterer i, at der forbrændes så meget oxygen, at der ikke er længere er tilstrækkeligt i kroppen (hypoxia). Dette sker uden, at vi føler behov for at trække vejret. Fordi kroppen fysiologisk reagerer på luftarternes partialtryk, kan oxygenpartialtrykket under neddykningen være stort nok til at forsyne kroppen med oxygen. Men under opstigning falder trykket og dermed også oxygenpartialtrykket, og når oxygenpartialtrykket bliver tilstrækkelig lavt indtræder bevidstløshed uden varsel. Fænomenet betegnes derfor: Shallow Water Blackout. Se figur 8.

25 25 Gaspartialtryk i blodet A B 10 sek Breakpoint uden hyperventilation Breakpoint med hyperventilation Hypoxia farezone 20 sek 30 sek 40 sek 50 sek 60 sek 70 sek 80 sek 90 sek Pco 2 Pco 2 Po 2 Tid Den carotide sinusrefleks fig. 8: Shallow Water Blackout Bevidstløshed kan indtræde som et resultat af en for stram våddragtshætte eller tørdragts-halstætning. Den carotide arterie fig. 9: Den carotide sinusrefleks På begge sider af halsen sidder den store halspulsåre, den carotide arterie. Det er denne arterie, der forsyner hjernen med blod. I denne sidder en sensor, sinus caroticus, der måler trykket og justerer dette ved at sende signal til hjertet om at sætte pulsen op eller ned. En for stram hætte eller halstætning kan trykke på den carotide arterie. Dette tryk vil virke på samme måde, som når man trykker en vandslange sammen trykket på væsken stiger. Når hjernen registrerer, at blodtilførslen har for stort tryk, sender den besked til hjertet om at nedsætte hastigheden. Det gør hjertet så, og på et tidspunkt er der så lidt tryk på hjertets arbejde, at det ikke forsyner kroppen og hjernen med en tilstrækkelig mængde frisk iltet blod. Resultatet er bevidstløshed. Årsagen er, at vi med en stram hætte eller halstætning har leget spuleleg med halspulsåren så hjernen fejlagtigt antager, at blodtrykket er for højt. Så selvom impulsen, der stimulerer hjertet sidder i hjertet selv, kan hjernen altså alligevel påvirke den kraft, hjertet arbejder med. Den mammale dykkerefleks

26 26 Fænomenet, at pulsen og stofskiftet nedsættes under neddykning, betegnes som den mammale dykkerefleks. (af latin: mammalia pattedyr) Kulmonooxid (CO) Selvom mennesket kun påvirkes meget lidt af denne refleks, er den gældende for alle dykkende pattedyr. Det er dette fænomen, der forklarer den utroligt lange tid, som fx hvaler og sæler kan holde vejret under en neddykning. Dog er det en betingelse for, at fænomenet kan opstå, at ansigtet er neddykket eller fugtet i koldt vand. Kulmonooxid (kaldes også kulilte eller CO) er en lugtfri, smagsløs og giftig luftart. Kulmonooxid optages ligesom oxygen i hæmoglobinet. Dog med den forskel, at kulmonooxid optages 200 gange lettere end oxygen og har meget sværere ved at frigøre sig end oxygen har. Samtidig med, at hæmoglobin, der indeholder kulmonooxid, ikke kan optage oxygen. Det medfører at oxygenets transportkapacitet nedsættes, da en stor del af hæmoglobinet er beslaglagt af kulmonooxid. Der er dermed forøget risiko for overanstrengelse, når kroppen ikke får tilført tilstrækkeligt med oxygen. Det betyder også at effekten af den ophobede kulmonooxid tiltage med dybden, når kulmonooxidpartialtrykket stiger. Kulmonooxid er i værste fald dødelig, fordi kroppen og hjernen berøves den livsvigtige oxygen. Dykkeren kan komme i kontakt med kulmonooxid, hvis det er kommet i luftforsyningen på grund af en dårligt vedligeholdt kompressor, eller ved luftpåfyldning fra en kompressor, der ikke er konstrueret til at komprimere luft til indåndingsbrug. For at undgå at få kulmonooxidforurenet luft på flaskerne, er det nødvendigt at filtrere luften i forbindelse med komprimeringen. Og kompressoren skal vedligeholdes i nøje overensstemmelse med fabrikantens forskrifter. Den mest effektive måde at forhindre forurenet luft herunder kulmonooxid på flaskerne, er at installere elektronisk overvågning af luftens renhed på kompressoren. En sådan overvågning vil afbryde kompressoren, når filtrene når den acceptable mætningsgrænse. Og en defekt i overvågningen vil afbryde kompressoren. Imidlertid er en sådan elektronisk overvågning forholdsvis kostbar, og derfor ikke særlig udbredt. En godt vedligeholdt kompressor kan også levere kulmonooxidforurenet luft, hvis luftindtaget er placeret således, at der suges udstødningsgas eller andre kulmonooxidholdige gasarter ind. Derfor skal man være meget opmærksom på, hvordan kompressoren sættes op. Især ved mobile kompressorer, skal der udvises stor opmærksomhed, hvad angår opstillingen i forhold til vindretningen. Der findes filtre, der omdanner indsuget kulmonooxid til kuldioxid, der så absorberes delvist, så flaskeluftens kuldioxidniveau er normalt. Disse filtre er sammenbyggede med de føromtalte overvågningssystemer. Rygning Oxygen giftighed Rygning forud for dykning er også en kilde til kulmonooxidindtagelse og ophobning i dykkeren. Det tager således op til 8-12 timer efter rygning, før alt kulmonooxid er afgasset fra hæmoglobinet. Så udover de mange andre gode argumenter der findes for ikke at ryge, er altså også dette, at ikke-rygere får markant længere dyk end rygere. Rygning forøger ligeledes risikoen for både lungeekspansionsskader og dekompressionssyge. Selvom oxygen er en nødvendighed for at opretholde livet, bliver det giftigt, når det indåndes under et forøget partialtryk. Man har sat den acceptable maksimumgrænse for oxygenpartialtrykket (PO 2 max) ved 1,6 bar. Regner vi på det, kan vi se at atmosfærisk luft når denne

27 27 grænse på ca. 70 meters dybde. Trykket på 70 meter er 8 bar. Oxygenpartialtrykket i atm. luft er 0.2 bar = 1.6 bar Laver vi samme regnestykke med ren oxygen, bliver det tydeligt, at det bliver giftigt allerede på lave dybder. Trykket på 6 meter er 1,6 bar. Oxygenpartialtrykket i ren oxygen er 1 bar. 1 1,6 = 1.6 bar Dette er årsagen til, at man aldrig bør dykke med ren oxygen eller i det hele taget med andre luftarter end almindelig atmosfærisk luft, uden forudgående træning. Se senere om nitrox. Normalt tilstræber vi at holde PO 2 max på 1,4 bar. PO 2 max på 1,6 er den absolutte grænse, der anvendes på dekompressionsstop ved teknisk dykning og som nødprocedure på nitrox-dyk. Det oxygenpartialtryk vi kan tåle, afhænger også af faktorer som: Fysisk form Arbejde under dykket Personlig disponering Tiden for eksponeringen I disse faktorer finder vi forklaringen på at dykkere har overlevet dyk på atmosfærisk luft til 148 meter! (PO 2 på 148 m 15,8 0,2 = 3,2 bar). Aggressiv oxygenterapi i forbindelse med rekompressionsbehandling i trykkammer giver også ofte meget høje PO 2, men det foregår med kontrollerede forhold, og behandlingen kan afbrydes øjeblikkeligt, hvis patienten udviser symptomer på oxygenforgiftning.

28 28 3.Dekompressionssyge Mekanismen bag dekompressionssyge Selvom kroppens væv primært består af vand, er der alligevel nogle væsentlige forskelle imellem dem. Forskelle, der har indflydelse på deres absorbering og afgasning af nitrogen. For det første har vævene forskellig tæthed. Fx har knogler en større tæthed end hud. Denne forskellige tæthed har indflydelse på den hastighed som absorbering og afgasning sker med. For det andet er blodgennemstrømningen i vævene forskellig. Denne forskel indebærer, at den effektivitet, med hvilken nitrogen bliver transporteret til og fra de forskellige væv, er forskellig. Som du husker fra fysikafsnittet, er det Henrys lov, der styrer absorberingen og afgasningen af nitrogen. Den absorbering, der sker i blodet ved dets passage af lungerne sker igen, når det mættede blod kommer ud til vævene, der jo under neddykning vil have et mindre nitrogen partialtryk end nitrogen partialtrykket i blodet. Ifølge Henrys lov vil der derfor ske en afgivelse af nitrogen fra blodet til vævene. En proces, der vil fortsætte, indtil vævene og vævene indbyrdes teoretisk set har samme nitrogenpartialtryk som blodet. Bobbeldannelser kan først ske, når der er opstået supermætning i vævene. Det vil sige, når nitrogenpartialtrykket i vævene eller imellem vævene indbyrdes er større end det omgivende nitrogenpartialtryk. Således kan der ikke opstå supermætning, så længe vi er neddykkede, men først, når vi begynder en opstigning og dermed udsætter os for et trykfald. Som det er kendt fra mætningsdykning, kan mennesker opholde sig under tryk i meget lange perioder uden, at der opstår dekompressionssyge, selvom der kan påvises en hurtigere nedslidning af mætningsdykkeres væv, end hos et gennemsnitsmenneske. Stille bobler Dekompressionssygen opstår altså, når trykket reduceres hurtigt (ved opstigning), hvad der medfører, at vævene pludselig er supermættede i forhold til det omgivende nitrogenpartialtryk. Forklaringen på nødvendigheden af en langsom opstigning er således, at blodet skal nå at cirkulere rundt i kroppen og absorbere nitrogen ude i vævene og tilbage til lungerne, hvor blodet vil afgive nitrogen til luften i lungerne videre rundt i kroppen "og hente mere nitrogen" og retur til lungerne for afgasning. Hvis vi stiger for hurtigt op, vil denne proces ikke kunne nå at blive udført, hvad der medfører, at nitrogenophobningen i vævene frigøres som bobler. Når nitrogenboblerne dannes, er de først små og symptomfri de såkaldte stille bobler eller asymptomatiske bobler. Efterhånden som de stille bobler vokser, opstår symptomerne, når og hvis boblerne bliver store nok. De stille bobler kan spores ved hjælp af en apparat, der kaldes en Doppler bubbel detektor. Forcerende faktorer

29 29 Fællesnævneren for de faktorer, der kan forcere dekompressionssygen er påvirkning i kredsløb og stofskifte: Symptomer og førstehjælp Overvægt Rygning Alder Dehydrering Skader og sygdom Alkohol Kuldioxid Kulde og koldt vand Hårdt fysisk arbejde under eller efter dykning Dekompressionssyge inddeles i to typer: Type I, hvor boblerne alene sidder i huden, vævene eller leddene og består i smerte. Type I opstår i ca. 75% af tilfældene. Type II, involverer hjernen, centralnervesystemet og pulsårene. Behandling i trykkammer er den eneste effektive behandling af dekompressionssyge. Her udsættes den tilskadekomne for et tryk, der gør at boblerne igen absorberes i vævene, hvorefter trykket ganske langsomt reduceres til normalniveau. Samtidig administreres ren oxygen til patienten. Dette sker ofte under langt højere tryk, end det ville være sikkert at indånde under dykning. (PO 2 max 1,6 bar). Men det sker under kontrollerede omstændigheder og med en patient, der ligger stille. Førstehjælpen på stedet og under transport består derfor alene i at give ren oxygen, hvad der nedsætter nitrogenpartialtrykket i indåndingsluften væsentligt. Det betyder, at blodets kapacitet til at udvaske nitrogen fra vævene bliver større i forhold til kapaciteten ved indånding af almindelig nitrogenholdig atmosfærisk luft. Den tilskadekomne skal placeres liggende på venstre side, når pågældende trækker vejret. Hvis pågældende ikke trækker vejret gives førstehjælp (CPR) med patienten liggende på ryggen. Symptomerne på dekompressionssyge og lungeekspansionsskader er meget lig hinanden. Dog opstår dekompressionssyge symptomerne som regel først imellem 15 minutter og 1 døgn efter dykning, imens luftemboli symptomerne opstår straks efter dykning; dekompressionssyge symptomerne inkluderer smerte i leddene, hvad der ikke er ved luftemboli og førstehjælp lindrer ikke symptomerne ved dekompressionssyge, hvad det kan gøre ved luftemboli.

30 30 4.Nitrogennar kose Årsag Alle passive (inerte) luftarter herunder også nitrogen, har den egenskab, at de påvirker centralnervesystemet, når de indåndes under et forøget partialtryk. Under det normale tryk ved overfladen, har nitrogen ingen indvirkning. Selvom man ikke helt forstår hvorfor, mener man at nitrogennarkose skyldes forstyrrelser i nerveimpulserne. Det vil sige, at man mener at det forøgede nitrogenpartialtryk forstyrrer transmissionen i nervebanerne. Det samme gør andre passive luftarter i mere eller mindre grad. Graden af forstyrrelser afhænger af hvor meget nitrogen, der er mættet i fedtvævene rundt omkring nervetrådene. Jo større mætning, jo større forstyrrelser i transmissionen. Ved overfladetryk har nitrogenpartialtrykket ingen indvirkning. Symptomer og førstehjælp Dykning med blandingsgas Ved dybder på omkring 30 meter begynder den forstyrrende indflydelse at være mærkbar. Dog er der en meget høj grad af individualisme i hvornår og om nitrogennarkose opstår. Således har også rent psykologiske aspekter som lysmængde, det aktuelle miljø, dykkerens opgaver under dykket og nedstigningshastighed indflydelse på nitrogennarkosens opståen. Symptomerne på nitrogennarkose omfatter bl.a. eufori, døsighed, ringe dømmekraft og nedsatte motoriske færdigheder. Heldigvis forsvinder symptomerne straks, når trykket falder ved opstigning til mindre dybder. Der er ikke følgevirkninger af nitrogennarkose. Nitrogennarkose er således ikke i sig selv farlig, men følgevirkningerne kan i værste fald være fatale. I de sidste par år er dykningen med blandingsgasser blevet mere og mere udbredt i fritidsdykningen. Idéen er langt fra ny og de forskellige gasser har været kendt og anvendt indenfor erhvervs- og militærdykning i næsten 100 år. Der kan være forskellige årsager til at ændre på forholdene i den atmosfæriske luft. Mindre oxygen giver en gasblanding, der muliggør dybere dyk på grund af det lavere oxygenpartialtryk og dermed nedsat risiko for oxygengiftighed. Mindre nitrogen giver mulighed for længere dyk på grund af mindre risiko for dekompressionssyge. Samtidig med reducerede problemer med nitrogennarkose. Nitrox Indenfor fritidsdykning, ernitrox den mest almindeligt forekommende blandingsgas. Nitrox er en sammentrækning af Nitrogen og Oxygen. Så almindelig atmosfærisk luft er egentlig også nitrox pr. definition.