Koktélok jég nélkül – 1

EAD, END, UPTD, OTU, Nitrox, Heliox, Trimix, PpO2, PpN2. A mai egyre modernebb és egyre komolyabb technikát felvonultató búvárvilágban sok olyan ismeretlen kifejezés és jelölést kezdenek emlegetni, amely a technikai merülések köré egy misztikus falat emelt. Ezeket a kifejezéseket még elég kevesen értik az átlag hobbi búvárok közül, ezért idegennek és megközelíthetetlennek érzik ezt a világot. Mivel nagyon sok a tévhit és a félreértelmezés, a következő sorozatunkban megpróbáljuk a kevertgázos technikai merülések misztikus és megközelíthetetlen területeit bejárni úgy, hogy az egy teljesen kezdőnek és egy gyakorlott búvárnak is érthető és érdekes legyen.

 Történt egyszer, hogy az ember megvalósította réges-régi álmát és alámerült a tengerek mélyére. Hosszú-hosszú ideig kemény küzdelem és harc, győzelem és vereség volt útitársa azoknak, akik vállalták az ismeretlen veszélyt és azért, hogy még tovább és még mélyebb világokat hódítsanak meg az ismeretlenből. Rengeteg technikai újítás született annak érdekében, hogy az éltető levegő soha ki ne fogyhasson, és újabb és újabb területekre törhessenek be a felfedezők. A felszerelések tökéletesedtek, az esélyek javultak, de a teljes győzelem még váratott magára. A háború második szakasza a fizika és fiziológia hadszínterén folyt. Próbálták kifürkészni, azokat a titkokat, amelyekkel a mélység védte utolsó bástyáit.

 A gázok élettani hatásairól a merülések hajnalán elég kevés információval rendelkeztek a búvárok. Sokáig nem tudtak arról, mi is az a dekompressziós betegség, oxigénmérgezés, nitrogén narkózis és más, mára a kezdők által is tanult élettani hatás. Névtelen hősök tragédiái és balesetei szegélyezték azt az utat, amelyen eljutottunk idáig. Az első nagy csatát Haldan nyerte, mikor megfejtette a dekompressziós betegség mibenlétét. Kidolgozta elméletét, amely összekapcsolta a féltelítődési idő tőrvényt és többszövetes modellt egy olyan elméletté, amely már működő stratégiának bizonyult. Lassan felismerték azt, hogy miként hatnak az élő szervezetre az aktív és passzív gázok. Ettől a naptól megállíthatatlanul születtek a győzelmek. Eleinte csak a levegővel történő merülések szabályainak ismerete volt a cél. Ma már szinte minden kezdő tanulja ezeket a törvényeket és szabályokat, amelyek születése ekkorra tehető.

 A kevert gázok egy későbbi generációhoz tartoznak, és azért hozták őket létre, mert több különböző speciális igény jelentkezett. Ilyenek voltak a hosszabb dekompresszió nélküli fenékidő, a rövidebb dekompressziós megállók alkalmazása, vagy a nagyobb mélységek meghódítása. Ezeknek a lehetőségeknek a kiaknázásához rengeteget kellett fejlődni a tudománynak. Ma már ezek a misztikus ismeretek betörtek a hétköznapokba, és a mindennapjainkká váltak. Egy kis fizikai és fiziológiai ismerettel rendelkező búvár könnyen eligazodik azoknak a misztikus „terminus technikus”-oknak az útvesztőjében, amelyek nem is rejtenek olyan bonyolult tudnivalókat, mint elsőre gondolnánk.

 Az elemi gázok hatása (akár aktív akár passzív) attól függ, hogy mekkora nyomást képviselnek a gázkeverékben így fontos tudni, miképpen számíthatók ezek a nyomások. Azt a nyomást, amelyet egy gáz képvisel egy összetett gázkeverékben uralkodó nyomáson a belül, a gáz résznyomásának, vagy parciális nyomásának nevezzük. Minden gázhoz tartozik egy maximális nyomásérték, amelyet a szervezet el tud viselni. Ma már minden merüléshez használt gáznak ismerjük a megengedett maximális parciális nyomásértékét, amelyekre a táblázatok a computerek és a merülés tervező software-k is támaszkodnak. A parciális nyomás Dalton törvénye alapján a gázkeverék nyomásának és az adott alkotó gáz térfogatszázalékának a szorzataként számítható. Például ha arra vagyunk kíváncsiak, hogy egy 40 m-es levegővel végrehajtott merülés alkalmával mekkora parciális nyomása van az oxigénnek, akkor a következő módon számolhatunk. Az abszolút nyomás [P] (amely a környezeti nyomás plusz a légköri egy atmoszféra) szorozva az oxigén térfogatszázalékával [FO2] (tizedes törtben kifejezve) egyenlő az Oxigén parciális nyomásával [PpO2]. Így, a képlet a következő módon alakul: P x FO2 = PpO2. Behelyettesítés után az egyenletünk a következő eredményt adja: 5 bar x 0.21 = 1.05 bar. Az oxigén parciális nyomásának a hatása a mélyben megegyezik azzal, mintha csak 1.05 bar nyomású, tiszta oxigént lélegeznénk. Ha ismerjük ezeket a számításokat és megvizsgáljuk azt, hogy a különböző gázok konkrétan miként hatnak az emberi szervezetre akkor máris megérkeztünk a kevert gázok és a modern merülés tervezés világába.

 Az aktív gázok azok, amelyek azáltal fejtik ki élettani hatásukat, hogy valamilyen vegyi vagy biológiai folyamat révén beépülnek, vagy kapcsolódnak a test alkotóelemeihez. Ez lehet életfontosságú gáz, mint az oxigén, de lehet mérgező anyag is, mint a szénmonoxid.

 Az oxigén élettani hatása nem csupán abból áll, hogy szükséges az élet fenntartásához. Sajnos igen kellemetlen, sőt veszélyes is lehet ez a nélkülözhetetlen elem. Az emberi szervezet évmilliók alatt a 0.21 bar oxigén parciális nyomáshoz alkalmazkodott, amelyet normoxiának nevezünk. Az ettől való eltérés akár lefelé akár felfelé komoly hatással van ránk. Ha csökkentjük ezt a nyomást, akkor a tüdő egyre nehezebben képes felvenni az oxigént, így egyre kevesebb jut a szervezetbe. Ezt nevezzük hypoxiának. Ha elérjük a 0.16 bar értéket már jelentkeznek a hypoxiás tünetek. A 0.1 bar körüli értékeknél a legtöbben elvesztik eszméletüket. Ha tovább csökkentjük az oxigén parciális nyomását a szövetek oxigénellátása megszűnik és beáll a halál. Ez az állapotot anoxiának nevezzük. Ha emelkedik az oxigén parciális nyomása, amelyet hyperoxiának nevezünk, más jellegű problémákkal kell szembenéznünk. Az első és legagresszívabb jelenség a központi idegrendszer (Central Nervous System) oxigénmérgezése. Ez akkor fordulhat elő, ha 1.4-1.6 bar-nál nagyobb oxigén parciális nyomást lélegzünk. A CNS mérgezés nagyon gyorsan beáll, és sokszor csak rövid előjeleket produkál, esetleg előjel nélküli jön. Beálltakor eszméletvesztés, majd görcsös roham keríti hatalmába a búvárt, aki képtelen lélegezni és szájában tartani a reduktort. Ez pillanatok alatt fulladással jár. Ismert még az úgynevezett „Off-oxigén” hatás, amely akkor jelentkezhet, ha dekompressziós megálló alatt 100% oxigént lélegzünk. A CNS oxigén terhelését %-ban mérik a napi megengedett limithez képest. Bizonyos esetekben számolnak úgynevezett maradék oxigénterheléssel is. Ez általában komolyabb, technikai merüléseknél ajánlott, és a no dekos határokon belül ritkábban alkalmazzák. Akkor is számolni lehet oxigénmérgezéssel, ha nem túl nagy oxigén parciális nyomást lélegzünk, (jóval az 1.4-es határon belül) de ez a behatás sokáig éri a szervezetet. Ezt a tüdő vagy teljes test oxigénmérgezésnek nevezzük. A behatás mértékét UPTD-ben (Unit of Pulmonary Toxic Dose) vagy OTU-ban (Oxygen Tolerance Unit) jelölik. Ez a jelenség merülés alatt ritkábban fordul elő, inkább dekompressziós kezelések alkalmával gyakori, ahol hosszú ideig tartják aránylag kis nyomáson a sérültet.

 A szénmonoxid (CO) is aktívan részt vesz élettani folyamatainkban (sajnos). Mivel ez az agresszív gáz sokkal intenzívebben kapcsolódik a vér hemoglobinjához, mint az oxigén, képes arra, hogy az összes vörösvértestet lekösse, és megakadályozza az oxigénszállítást. Habár nagyon-nagyon ritka az, hogy ilyen balesettel találkozzunk, tudnunk kell azt, hogy ilyen jellegű gázmérgezés akkor fordulhat elő, ha belsőégésű motorral hajtott kompresszorral töltenek, és a kipufogógáz bekerül a palackba. Jóval kisebb mértékben ugyan, de a szennyezett palackokban is jelentkezhet szénmonoxid. Ez a magas oxigéntartalmú keverékek előállításakor keletkezik úgy, hogy a szennyeződés (ez legtöbbször valamilyen kőolajszármazék) reakcióba lép a palackban lévő szennyeződésekkel.

 Ebben az esetben is érvényes az, hogy minél nagyobb mélységben hasznéljuk az adott gázkeveréket, annál agresszívebben fejti ki mérgező hatását a szénmonoxid. A semleges gázok azok, amelyek nem vesznek részt az életfolyamatokban, tehát nem kapcsolódnak vagy lépnek reakcióba a testen belül semmivel, de más módon mégis kifejtenek bizonyos hatásokat.

 A semleges gázok hatásaival is számolni kell. Sajnos a semleges gázok csak kémia értelemben semlegesek. Nagyobb nyomás alatt lélegezve narkotikus hatást fejtenek ki azáltal, hogy lassítják vagy blokkolják az idegi impulzusátvitelt. (A semleges gáz narkózisáról, hatásmechanizmusáról, és következményeiről, még több oldalt lehetne írni, de mi most, csak a jelenség lényeges szerepére kívántunk utalást tenni). Minden semleges gáz rendelkezik narkotikus hatással. Az elsődleges különbség az, hogy mekkora parciális nyomáson fejtik ki hatásukat. A gázok hatásmechanizmusa is eltér valamelyest egymástól, de parciális nyomás a leglényegesebb momentum. A legáltalánosabban használt inert gáz a nitrogén, de több olyan semleges gázt is használnak, amelyek kevésbé hatnak kábítóan a búvárra, mint az előző. Ilyenek a Hélium, a Neon és a Hidrogén.

 A nitrogén, (mint leggyakoribb alkotóelem) hatása a legismertebb. Ez a hatás nagyon alattomos, főleg a kisebb gyakorlattal rendelkezőkre nézve. A mélység (vagyis a parciális nyomás) növekedésével lassan, fokozatosan fejti ki hatását. Először csak lassulnak a reflexek, romlik a koordináció, és az időérzék, amelyet nagyon finoman egy kis bizsergés kísér. Ezeket a jeleket a legtöbb kezdő még nem érzékeli, és esküsznek rá, hogy ők semmit nem tapasztaltak ebből egy mélyebb merülés alkalmával. Ha tovább feszítjük a húrt, és még mélyebbre ereszkedünk, akkor egy fokozott tompaság jelentkezik, ahol csökken a realitás érzékünk, beszűkül érzékelésünk, romlik a döntési képességünk. Ezt a szintet nagy gyakorlattal még kontroll alatt lehet tartani, de nagyban megnő a hibázás lehetősége. A legtöbbször az idő¬- és mélységhatárok be nem tartása, ritkábban a felszereléssel kapcsolatos teendők elvétése (reduktor és gázváltás, stb.) okozza a problémát. A végső fázisban a búvár minden kontrollt elveszít, valóságérzékelése és veszélyfelismerő képessége megszűnik, majd elalszik örökre. A hélium a legelterjedtebb inert gáz, amelyet merüléshez használnak. Narkotikus hatása jóval nagyobb parciális nyomáson jelentkezik, mint a nitrogéné. 120 méter alatti alkalmazása esetén, (főleg gyors lemerülésnél) jelentkezik egy speciális probléma a HPNS (High Pressure Nervous Syndrome) szindróma. Ennek beállta esetén remegés, koordinációs problémák, esetleg teljes cselekvőképtelenség áll be, melyet látászavarok kísérhetnek. Ezen jelenségek ellenére, a búvár eszméleténél van. A merülés sebességének csökkentése vagy megállítása sok esetben javít ezen az állapoton. Előfordult már az is, hogy világcsúcsok ostromlásakor, a bajnokjelölt a HPNS miatt „túlzuhant” a tervezett mélységen és a mederfenéken landolt. Csak itt tudta rendezni magát és megkezdeni a felemelkedést. A hélium rendelkezik még egy kellemetlen tulajdonsággal. Nagyon rossz hőszigetelő képessége miatt nem ajánlatos a száraz ruhák töltésére. (A hosszan tartó és nagy mélységű merüléseknél nagyon fontos a hő háztartás megfelelő szinten tartása, melyet száraz ruhában a legcélszerűbb megoldani. A száraz ruhákat ugyan úgy, mint a jacketteket fújni és leengedni kell, mivel a bennük lévő gáz a mélység változásával változtatja a térfogatát így kihat a lebegőképességre is. Erre inkább egy másik gázt, az argont használják, amely jó hőszigetelő képessége miatt tökéletes erre a feladatra.) Egy kevésbé lényeges, inkább érdekes tulajdonságot is megemlíthetünk. Ez a hangszín megváltozása hélium légzésekor, ami elég mulatságossá teszi a kommunikációt. Mivel ennek a gáznak más a sűrűsége, így a hang terjedési tulajdonságai is megváltoznak beszédkor. Ez a hatás csak addig áll fenn, amíg a hélium jelen van a búvár tüdejében. Azoknál a merüléseknél ahol teljes arcmaszkot viselnek, vagy kamrát alkalmaznak a merülések technikai biztosításához, ez a hatás nagyon jól hallatszik.

 Egyéb semleges gázokat is alkalmaznak nagy mélységű merülésekhez melyek más kedvező tulajdonságaik miatt bizonyos ipari területeken előnyösebbek, mint a hélium. Ilyen például a hidrogén vagy a neon. Ezeknél a gázoknál viszont más olyan technikai problémák is jelentkeznek, amelyek miatt ritkán alkalmazzák őket az ipari gyakorlaton kívül. Ha visszaemlékszünk általános iskolai tanulmányainkra biztosan eszünkbe, jut a hidrogénnel végzett „durranó gázos” kísérlet. Abban az esetben, ha a búvár tüdeje a kísérleti lombik, nagyon kell ügyelni a keverési százalékokra, a gázváltásoknál a különböző koncentrációk keveredésére, egyéb „öblítő” gázkeverékek alkalmazására, és még rengeteg másra is.

 A széndioxid (CO2) melyet szervezetünk anyagcseréje hoz léte, szintén fontos tulajdonságokkal bír. Sajnos minden tulajdonsága negatívan hat a merülés minden fontos tényezőjére. Növeli a dekompressziós betegség kialakulásának esélyeit, elősegíti az oxigénmérgezés megjelenését és a narkotikus hatásokat is erősíti. A széndioxid termelés és felgyülemlést alapvetően a fizikai munkavégzés intenzitása és a légzés hatékonysága befolyásolja. Ha a búvár nem tudja kontroll alatt tartani ezeket a folyamatokat, könnyen megemelkedhet vérének CO2 szintje, melyet hypercapniának nevezünk. A mai modern búvár computerek és merülés tervező software-k is számolnak ezzel a hatással, mivel nagyban hozzájárulhatnak a balesetek kialakulásához.

 A gázok élettani hatása után rátérhetünk azokra a keverékekre, melyeket használunk, és elemezhetjük őket összetevőik hatásai, ezáltal pedig használhatóságuk alapján. A levegő volt az első gázkeverék mellyel az ember a víz alá merült. A mai napig ezt a természetes nitrogén oxigén keveréket használjuk a leggyakrabban. A benne lévő alkotó elemek alapján az általános igényeket kielégíti. 55 méter mélyen elérjük az 1.4 ATA oxigén parciális nyomást, amely a tudomány mai állása szerint a CNS mérgezés határa. Régebben az 1.6 ATA-t tartották annak de az 1.4 ATA-nál is fordult már elő mérgezés, és az 1.6 ATA-nál nagyobb oxigén résznyomást is viselték már el búvárok. Ami viszont biztos az az, hogy ez a legáltalánosabban elfogadott biztonsági határ. A 79 %-ban jelenlévő nitrogén pedig az átlagos narkotikus hatást 40 máter környékén kezdi kifejteni. Ezek a határok indokolják azt, hogy levegővel nem célszerű 40-50 méter alá merészkedni. A nitrogén magas százalékos aránya a dekompressziós időket sem engedi lazára. 30 méteren csak (táblázat függvényében) kb. 20 percet 40 méteren már csak kb. 10 percet tölthetünk anélkül, hogy dekompressziós megállóra kényszerülnénk. Ezek a határok az átlagos kedvtelési határok, így a legtöbb merüléshez megfelelő a levegő. Ha viszont szeretnénk hosszabb dekompresszió nélküli időket, csökkentenünk kell a nitrogén térfogatszázalékát, amely egy új kevertgázhoz vezet, és ez a nitrox. Nitroxnak nevezünk minden olyan nitrogénből és oxigénből álló gázkeveréket, melyben az oxigén térfogatszázaléka nagyobb, mint 21 %, vagyis nagyobb mint a levegő oxigéntartalma. Ez miatt nevezik dúsitott vagy gazdagított levegőnek is (Enriched Air Nirtox). A nitrox keverékeket a bennük lévő oxigén tartalom alapján jelölik oly módon, hogy az általános jelölés után az oxigén százalékot tüntetik fel, pl.: EAN36. Jelen esetben ez egy olyan N2 és O2 keverék, melyben az O2 térfogatszázaléka 36%. A nitrox a legáltalánosabban használt kevert gáz, melyet a hobby, a technikai és az ipari búvárok is használnak. A felhasználók köre és az alkalmazás módja alapján megkülönböztetünk azonban több nitrox tartományt is. Ha az oxigén térfogatszázaléka nem haladja meg a 40 %-ot akkor hobby nitroxról beszélünk. Ezzel a gázzal jól ki lehet tolni (keverék függvényében akár a 30-50 %-al is lehetséges) a dekompresszió nélküli határokat. 40 és 50 % között már a haladó felkészültségű búvárok merülhetnek, mivel itt már felszerelés specifikumok is jelentkeznek (erről kicsit később). Az 50 % feletti oxigéntartalom a technikai nitroxok csoportjába tartozik. Ezeket a keverékeket dekompressziós megállókhoz alkalmazzák, mivel a csökkentett nitrogén tartalom miatt a belégzett keverékben kisebb a nitrogén parciális nyomása, mint a levegőben, így a szövetekben oldott inert gáz leadása gyorsabb. A gyorsabb kiürülés pedig rövidebb dekompressziós megállókat jelent. A hosszabb fenékidőkért és a rövidebb megállókért azonban néhány plusz tennivaló is akad. Mivel nagyobb az oxigénterhelésünk mint sűrített levegő használatakor, figyelnünk kell a CNS határt amely az oxigén százalék növekedésével egyre sekélyebb mélységbe kerül. Tehát leszögezhetjük azt, hogy a nitrox nem mélymerüléshez, hanem sekélyebb, de hosszú merülésekhez használatos. Folyamatosan követnünk kell az oxigénterhelésünket is, nehogy átlépjük a megengedett százalékos határt, amely szintén CNS mérgezéshez vezetne. Ez nem bonyolultabb minta dekompressziós határok, vagyis a nitrogéntelítettség nyomon követése, de azért képzés nélkül senki ne próbálja meg. Nitrogénszintünk nyomon követését megoldhatjuk direkt az adott keverékre vonatkozó nitroxos táblázatokkal, amelyek használata szinte semmiben sem tér el a levegős táblázatokétól. Ha nem direkt erre a célra készített nitroxos táblázatokat használunk, akkor átszámíthatjuk merülésünket egy olyan elméleti merülésre, melyet levegővel hajtanánk végre, viszont a levegőben lévő nitrogén parciális nyomása megegyezik a nitroxos keverékben lévőével az adott mélységben. Ez az egyenértékű levegős mélység, vagyis az EAD (Equivalent Air Depht). Ma már rengeteg búvár computer is képes ezekre a feladatokra, így a nitrox egy kényelmes, biztonságos amatőr gázkeverékké vált, amelynek használatát célszerszerű mindenkinek elsajátítani. A magasabb oxigéntartományok felhasználásának másik fontos jellemzője, hogy úgynevezett oxigén kompatibilis felszerelést igényelnek. Mivel az oxigén elég agresszív elem és gyorsan reagál a zsírok és olajok jelenlétére, valamint a gumi és műanyag felszerelésekre, speciális kenőanyagok, valamint oxigénálló felszerelések alkalmazása szükséges. A palackok és reduktorok valamint a kompresszor rendszerek olaj és zsírmentes üzemeltetése és rendszeres tisztítása is rendkívül fontos. Ezeknek a szabályoknak a figyelmen kívül hagyása komoly tűz és robbanásveszélyt, valamint a felszerelések idő előtti amortizációját idézi elő. A 40 % alatti alkalmazás esetén ez csupán a töltőhely technika fegyelmét és a palackok állapotát érinti, mivel a legtöbb felszerelést a gyártó alkalmassá tesz ilyen jellegű felhasználásra. 40 % felett ezek a szabályok minden felszerelési tárgyat érintenek, ami miatt szükséges a speciálisabb képzés. A nitroxos merülések adminisztrációja és ellenőrzése is nagyobb fegyelmet igényel. Mivel soha nem lehetünk biztosak abban, hogy a megrendelt keverék van a palackban (a töltési folyamatoknál erről bővebben beszélünk) esetleg nem cserélték-e el a palackunkat egy másik búvár másik keverékével, mindig személyesen nekünk kell ellenőriznünk a keverék minőségét. Ez egy egyszerű oxigén analizátor használatával könnyen megtehető. A mért százalékértéket, a megengedett maximális mélységet és a nevünket feltüntetve a palack speciálisan erre a célra szolgáló címkéjén, biztosak lehetünk abban, hogy semmi gond nem lesz. Mivel a nitrox nem a mélységek ostromlásának eszköze, egy másik kevert gázra volt szükség ahhoz, hogy lejjebb ereszkedhessünk. A hélium kedvező narkotikus tulajdonságai miatt egy új keverék született. Itt a narkotikus hatású nitrogént teljesen lecserélték a héliumra és létrejött a heliox. De erről már csak a következő cikkünkben tudhat meg többet a kedves olvasó. Ekkor szólunk majd azokról a gázkeverékekről és elvekről, melyeket nagyobb mélységek meghódításához használnak.

 A mostani cikkünkben csupán utalások és a lényeges momentumok megértéséhez szükséges információk szerepelnek, melyek semmiképpen nem alkalmasak arra, hogy gyakorlati útmutatóként használja őket bárki. Semmilyen cikk, szakirodalom nem helyettesítheti a szakképzett oktatókat és a gyakorlati képzést!

Kategória: Cikkek