Сообщений в теме: 4

[Deiteriy]

:shock:
http://dr-timur.ru/en/node/55

[Deiteriy]

Забытый эксперимент

Наверно только СССР мог реализовывать такие гигантские проекты. Также как и потом о них небрежно забывать. В Америке, подсчитав стоимость и риск, сочли близкий эксперимент слишком опасным и дорогим.

Эксперимент проводился на базе Южного отделения НИИ Океанологии им. Ширшова в г. Геленджике в 1986-87гг.
Научным руководителем экспериментальных работ был потрясающий ученный и организатор Генин А.М., профессор Института Медикобиологических проблем (ИМБП).
Испытателями являлись научные сотрудники ИМБП и научные сотрудники и водолазы Южного отделения НИИ Океанологии.От ИМБП, главным образом сотрудники лаборатории И.П. Полищука и клинического отдела (Стажадзе Л.Л.). У каждого сотрудника была своя тема научных исследований. Участники гипербарических работ окончили профессиональную водолазную школу и курсы по подводной специфизиологии и медицине в ВМА имени Кирова (Ленинград). Окончившие эти курсы имели право обеспечивать глубоководные водолазные рабоы без ограничений по глубине.
Для того чтобы оценить идею и размах эксперимента нужны элементарные представления о подводной физиологии. Специалисты извинят меня за сознательное упрощение.
Существует несколько факторов ограничивающих глубину погружения, на которой могут работать люди. Одним из факторов является плотность газовой смеси, которая возрастает пропорционально давлению. Природа не рассчитывала, что человеку понадобится дышать тяжелыми газовыми смесями. Представьте себе, что Вы вынуждены вдыхать и выдыхать воздух такой же тяжелый и плотный как вода. Представьте себе, как этот воздух с трудом протискивается в ноздри и трахею. Хватит ли сил дыхательных мышц, чтобы обеспечить дыхание? А если хватит, то надолго? Для полноты восприятия, учтите, что ощущение нехватки воздуха мгновенно вызывает стрессовую реакцию. А точнее, паническое состояние. Паническое состояние сопровождается потерей контроля над ситуацией, повышением потребности в кислороде, неконтролируемой двигательной активностью. Порочный круг замыкается.
В пределах рабочих глубин, замена азота воздуха на гелий решает проблему плотности. И тот и другой являются инертными газами, и необходимы для разбавления кислорода до безопасной «концентрации» (если правильно – парциального давления). При большой «концентрации» кислорода скоро наступает смерть от судорожного синдрома. Гелий в отличие от азота гораздо легче и более текучий. Используя гелиокислородные смеси, человек в экспериментальных спусках уже реально опускался на глубину 450-500 метров (45-50 атмосфер). Однако работоспособность человека в этих условиях уже значительно ограничивалась.
А возможно опустится на глубину 1-2 км?

На этот вопрос и должен был ответить эксперимент. Но, такое давление и без фактора плотности может оказывать неизученные и непредсказуемые воздействия. А допускать сочетание двух неизвестных факторов неразумно и не научно.
Схема эксперимента была такова. Азот воздуха заменяется на неон. Это достаточно тяжелый инертный газ. Но в отличие от азота, без наркотического эффекта. Планировалось достижение давления 25-35 атмосфер. При этом плотности газовой среды примерно такая же, как в гелиокислородной среде при давлении 100 – 150 атмосфер. Это соответствует глубине 1-1,5 км. Для полноты ощущений, представьте себе, что Вы заполнили невесомый контейнер объемом 1 м3 (куб с гранью 1 м) неоново-кислородной атмосферой из барокамера под давлением 35 атмосфер. Затем этот контейнер вынесли на воздух и поставили на пол. Чтобы поднять этот «пустой» контейнер, пришлось бы изрядно поднатужится. Он бы весил около 30 килограмм! Теперь постарайтесь представить себе ощущение мышек, которых посадили в этот контейнер. Участники эксперимента это себе легко представляют.
Остается добавить еще несколько второстепенных особенностей условий эксперимента.
При повышении плотности газовой среды резко увеличивается ее теплопроводность и теплоемкость. Опять поможет аналогия с водой. При длительном пребывании в воде диапазон комфортной температуры очень узкий. Чуть горячее, вы будете перегреваться. Чуть холоднее, Вы будете переохлаждаться. И то и другое одинаково опасно.
Речь в измененной газовой среде становиться непонятной. Поэтому общение или резко ограничено или невозможно.
Даже инертные газы при большом давлении оказывают воздействие на центральную нервную систему человека. Этот эффект может быть по типу или наркотического или «нервного синдрома высокого давления». В атмосфере неона прогнозировался последний.
Размеры «Шара» были больше, но соразмеримы с размерам спускаемого космического аппарата. Но жить и работать там планировалось несколько недель (до перехода в жилой отсек). В замкнутом пространстве небольшого объема (5 куб м.) возникали многочисленные проблемы психологического характера. Например, связанные с личной гигиеной. Атмосфера «Шара» работала по замкнутому контуру. Углекислота и запахи поглощались собственными фильтрами. Для обеспечения этого постоянно работали электромоторы. Кислород подавался по мере расходования на дыхание.
При достижении давления 25-35 атмосфер и экспозиции около 5 часов, из барокамеры можно выйти не раньше чем через неделю, а реально, не раньше чем через две недели. Столько требуется для периода медленного снижения давления – декомпрессии. При быстром снижении давления, с кровью будет то же что с теплой бутылкой шампанского при ее открытии.

Для сравнения. При проблемах со здоровьем космонавта, его можно посадить на землю в течение суток.
Естественно, что над проблемой безопасности активно работали. Отсек «Шар» с неоновокислородной смесью был состыкован с жилым отсеком, имеющим гелиокислородную среду. При одинаковом давлении в «Шаре» и жилом отсеке можно было в течение 5 минут перейти в жилой отсек. Естественно в нем были люди. Но было значимое«но». При переходе из «Шара» в жилой отсек, существовала теоретическая возможность необычной формы кессонной болезни. Необычной, так как ее причиной является не изменение давления, а изменение состава газовой среды. При замене газовой среды с более тяжелой на более легкую, возникает эффект изобарической противодиффузии. Если мяч надутый, например неоном при том же давлении поместить в атмосферу гелия, легкий подвижный гелий будет поступать (диффундировать) в мяч быстрее, чем неон выходить из мяча. В конечном итоге мяч лопнет. Поэтому, что будет с человеком при экстренной замене газовой среды, было непонятно.
Это было одной из причин проведения тренировочных спусков на 200 и 250 м (20-25 атмосфер). Было показано, что при относительно медленной смене газовой среды отмечался только своеобразный дискомфорт. Относительно медленной сменой я называю ситуацию открытия шлюза между отсеками без активного перемешивания газовой среды. Испытатели из шара переходили в жилой отсек через 15-20 минут.
Но что будет при экстренном переходе в жилой отсек, однозначно понятно не было.
Поэтому возникла необходимость в возможности искусственной или вспомогательной вентиляции легких в «случае чего».
Здесь я субъективен и хочу остановиться поподробнее.
Аппараты искусственной вентиляции легких рассчитаны человеком для нормальной плотности газовой среды. В условиях высокой плотности аппараты не могут поддерживать заданные объемы вентиляции и в конце концов останавливаются. У меня возникла идея перспективности вспомогательной высокочастотной вентиляции легких. Смысл в том, что в трахею вводиться трубка с диметром в два раза меньше диаметра трахеи. Через нее под давлением, с частотой 100-200 в минуту подаются небольшие порции газовой смеси. Толчки подачи воздуха увеличивают перемешивание и газообмен. При этом сохраняется возможность самостоятельного дыхания. Вроде все логично. Осталось только провести тонкую интубационную трубку в трахею у человека в сознании. Это называется интубация трахеи. Рутинная процедура, которую делает анестезиолог с помощью лярингоскопа у пациента в состоянии наркоза на фоне медикаментозной тотальной мышечной релаксации.
Собрались. Объясняю, что будем делать. Рядом плещется теплое море. В глазах мужиков вижу вежливое понимание необходимости это сделать. Вызвался Вадик Семенцов. Анестезирую нос и ротоглотку. Провожу катетер через нос. Следующий этап, под контролем лярингоскопии увидеть голосую щель, и провести катетер в трахею. Поясняю. Клинок лярингоскопа длиной около 11 см. Им нужно пройти примерно до уровня щитовидного хряща (простонародно - кадык), поднять мягкие ткани, надгортанник и увидеть вход в трахею. После нескольких попыток становится понятно, что даже при самообладании Вадика, это невозможно. В глазах мужиков вижу вежливое понимание. Крах. Импровизирую. Говорю, что я могу это сделать себе сам. В газах мужиков вижу вежливое непонимание. Последовательно анестезирую себе нос, ротоглотку, голосовые связки, трахею. На глубоком вдохе со второй попытки провожу трубку в трахею. Подключаюсь к аппарату высокочастотной вентиляции легких. Все получилось. Стараюсь не показать своего изумления. Небрежно извлекаю интубационную трубку. Пауза. Встает Вадик «Ну ка, ну ка…». В течение получаса это сделали все. И в дальнейшем не было случая, чтобы у кого-то не получилось. Поверьте, если Вы спросите анестезиолога, может ли человек сам себе заинтубировать трахею, он скажет, что это невозможно.
Самое смешное, что испытания на пробных спусках показали, что с повышением плотности, эффективность этого вида вспомогательного дыхания катастрофически снижается. Но оказался эффективным запасной вариант. Смысл его был в том, что в загубник, газовую смесь на вдохе в легкие вдувал инжектор. Триггером к срабатыванию инжектора было отрицательное давление при попытке вдоха. Естественно было предусмотрена и ручная система запуска инжектора. Данная система как искусственной так вспомогательной вентиляции легких оказалась поразительно удачной. Естественно объем газовой смеси из сопла инжектора с повышением плотности прогрессивно снижался. Но объем подсасываемого воздуха прогрессивно увеличивался. Дело в том, что объем подсасываемого воздуха прямо пропорционален массе газа выходящего из сопла. А эта масса газа увеличивается прямо пропорционально плотности окружающей газовой среды. Возникала взаимная компенсация, и инжекционная система имела линейные объемные характеристики независимо от изменения давления (плотности). Хочется надеяться, что эта находка где-то используется на практике.
После экспериментов, все члены экипажей «Шара» писали отчет по пребыванию в условиях неоновокислородной среды.
У меня чудом сохранился оригинал моего отчета. Возможно у кого-то из участников эксперимента то же стались отчеты. Я надеюсь, что они подключатся к процессу создания сайта и тоже будут опубликованы.
Со временем я продолжу рассказ об этом необычном эксперименте, который полностью вписывается в определение «впервые в Мире». Предоставлю хронологию спусков, их особенности. Перечислю всех его участников. Это требует сбора материалов и времени.

[Deiteriy]

Предварительная хронология экспериментальных спусков по теме «Неон». Может быть ошибка в месяце. В жилом отсеке могут быть перечислены не все участники. Я извиняюсь, что не всех помню по имени. Со временем уточнения будут внесены. Буду рад если учстники событий внесут свои корретивы.
Февраль- март 1986 года. Достижение в неоновокислородной среде «Шара» давления 20 атмосфер. В «Шаре» Юра Захаров и Витя Лавров. Длительность пребывания в "Шаре" сутки. В жилом отсеке Игорь Маловацкий. В период декомпрессии, в жилой отсек был "отшлюзован" Тимур Гусейнов.

Юра Захаров и Витя Лавров были первыми в Мире, кто попробовал неоновокислородную внешнюю среду на «вдох». Честь быть первыми выпадает единицам. И это всегда очень трудно.

[Deiteriy]

По ссылке есть фото героев, субъективные ощущения в период пребывания в отсеке «ШАР», воспоминания и комментарии
http://dr-timur.ru/en/node/59
http://dr-timur.ru/en/node/67
http://dr-timur.ru/en/node/63

[Alexey!!!]

Ребята «повесили» лист бумаги в атмосфере «Шара». И он как в воде висел и не падал. Зрелище фантастическое и противоестественное

Саша Михненко умер от инсульта в 1995 в возрасте 46 лет.
Юра Захаров умер от острой сердечной недостаточности в 1999 тоже в возрасте 46 лет.
Миша Бобровницкий умер примерно в этом этом же возрасте. Мне неловко, но на данный момент у меня нет данных о годе смерти и ее официальной причине
Юра Матвеев инвалид. Он долго и безуспешно пытался доказать, что инвалидность связана с гипербарическими работами. Живет на пенсию, цифры которой лучше не называть.

При выполнении максимальной нагрузки на фоне вспомогательного дыхания отмечался резкий диссонанс между легким вдохом и тяжелым выдохом. Вдох даже на высоте нагрузки воспринимался легче, чем в покое. Сопро­тивление на выдохе не менялось. Возникающий диссонанс в какой-то сте­пени мешал регуляции дыхательных объемов и требовал приспособления. При небольших нагрузках вклада вспомогательной вентиляции не ощущалось. На последних ступенях нагрузки, положительный вклад вспомогательной вентиляции ощущался отчетливо

Офигенно, спасибо за сабж. Очень интересно