Kontrdyfuzja azotowa

KONTRDYFUZJA IZOBARYCZNA AZOTOWA

Mówiąc o kontrdyfuzji izobarycznej azotowej mamy na myśli wszelkie procesy zachodzące podczas zmiany gazów w trakcie wynurzania, ale tylko w przypadku, kiedy gaz dekompresyjny ma większą zawartość procentową azotu, niż gaz denny, czy podróżny. Prowadzi to do zwiększenia sumarycznego ładunku gazu w tkance i możliwości przekroczenia M-wartości dla tkanki efektem kontrdyfuzji azotowej może być uderzenie DCS w szybkich tkankach.

Wiemy, że ważnym elementem kontrdyfuzji izobarycznej jest prędkość dyfuzji (szybkość z jaką gaz wchodzi i wychodzi z roztworu) danego gazu, a dokładniej różnica w dyfuzji. Wiemy, że prędkość dyfuzji helu jest 2.65 razy większa od prędkości dyfuzji azotu i na tej podstawie nie da się wyjaśnić zjawiska kontrdyfuzji izobarycznej azotowej, bo hel opuści tkanki generalnie szybciej niż wejdzie azot.

Zjawisko które nas interesuje dotyczy rozpuszczalności w lipidach, która jest 4,5 razy wyższa dla azotu niż dla helu. Tkanka nerwowa (szybka, bo o wysokiej perfuzji) zawiera w komórkach nerwowych znaczną zawartość substancji lipidowych.

Hel rozpuszcza się wolno, chociaż szybko dyfunduje przez błonę komórki, za to azot dyfunduje przez błonę wolno, ale za to błyskawicznie się rozpuszcza. Ma tu zastosowanie "wskaźnik przenikania", który jest syntezą wskaźnika dyfuzji i wskaźnika rozpuszczalności. W przybliżeniu jest on 1,7 razy wyższy dla azotu niż helu.

Szybkość dyfuzji helu jest 2,65 razy wyższa niż azotu, natomiast rozpuszczalność azotu (w szybkich tkankach) 4,5 razy wyższa niż helu - więc przenikalność azotu 4,5/2,65=1,7 razy wyższą niż helu (przynajmniej dla struktury bogatej w lipidy).

A zatem po zmianie gazów z trimiksu na nitroks w tkance nerwowej następuje (około) dwukrotnie szybsze nasycanie azotem niż odsycanie z helu!

Przykładowo, jeżeli w trakcie wynurzania z głębokiego nurkowania dekompresyjnego na głębokości 40m czyli w tym przykładzie sufitu dekompresyjnego zmienimy trimix TMX 20/25 na nitroks EAN 32, to w nowym gazie oddechowym będzie większy udział procentowy azotu, jego zawartość wzrośnie z 55% do 68% (przyrost 13%) nastąpi zwiększenie sumarycznego ładunku gazu w tkankach, powodujące przesycenie i możliwość powstania pęcherzyków gazowych.

Wiem, trudno to sobie wyobrazić, więc przedstawiam kilka pomocnych obliczeń.

Ilość rozpuszczonego gazu wyliczymy z prawa Henry'ego:

 

 

C = k X P

gdzie:

•        C - stężenie rozpuszczonego gazu,

•        k - wsp. rozpuszczalności gazu,

•        P – ciśnienie.

Dla tkanek lipidowych, współczynniki rozpuszczalności azotu i helu jest następujący:

•        helu – 0,015,

•        azotu – 0,067 (około 4,5 razy bardziej rozpuszczalny od helu).

Nasze obliczenia wykonamy dla 40 m czyli 5 at, wyliczymy ciśnienie parcjalne helu i azotu (pp-He; pp-N2):

TRIMIX 20/25

NITROX 32
pp He pp N2 pp He pp N2
0,25 x 5 = 1,25 0,55 x 5 = 2,75 0 x 5 = 0

0,68 x 5 = 3,4

Teraz pozostaje obliczyć sumaryczną ilość gazów obojętnych rozpuszczonych w tkankach:

TRIMIX 20/25 NITROX 32
C He C N2 C He C N2
1,25 x 0,015 = 0,01875 2,75 x 0,067 = 0,18425 0 3,4 x 0,067 = 0,2278
0,203 0,2278

Widać, że sumaryczne stężenie gazów obojętnych w tkankach szybkich wzrośnie Dlatego efektem zamiany trimiksu na nitroks jest zwiększenie sumarycznego stężenia gazu w tkankach szybkich.

Opisane powyżej objawy dotyczą kontrdyfuzji izobarycznej azotowej - przejście na mieszankę o zbyt dużej zawartości azotu może prowadzić do choroby dekompresyjnej.

 

 

METODY ZAPOBIEGANIA:

Metoda "wskaźnika przenikania" mówi, że stosunki frakcji azotu w kolejnych gazach powinny mieć się do siebie jak 1:1,3 (wersja zachowawcza), 1:1,5 (wersja umiarkowania) lub 1:1,7 (wersja graniczna).

A więc z 16/40 (wg tych zasad) bez ryzyka kontrdyfuzji można przepiąć się na EAN34 (czy nawet w wersji granicznej EAN25), ale nie na EAN21.

Metoda "stałej frakcji azotu". Przyjmując hipotetyczny ciąg zmian gazu 16/40->21/35->EAN56->Oxy całkowicie eliminujemy jakikolwiek wzrost frakcji azotu.

Strona wykorzystuje pliki cookies, jeśli wyrażasz zgodę na używanie cookies, zostaną one zapisane w pamięci twojej przeglądarki. W przypadku nie wyrażenia zgody nie jesteśmy w stanie zagwarantować pełnej funkcjonalności strony!