감압 이론

Decompression theory
감압 연습이나 감압 질환과 혼동해서는 안 됩니다.
다이빙에서 올라오는 동안 계획된 정류장에서 스쿠버 다이버가 감압을 해제하는 것

감압 이론은 주변 압력 변화에 노출되는 동안 호흡 가스의 불활성 가스 성분이 폐에 있는 가스에서 조직으로, 그리고 다시 조직으로 전달되는 것에 대한 연구 및 모델링이다.수중 다이빙과 압축 공기 작품의 경우, 이것은 대부분,와 항공기에 있는 바다 수준으로 pressure,[2][3]pressurised지 않는다 여행자들 일반적으로 주변 압박 표준 해수면 대기압 이하로 노출된 주변 압력들은 그 지역 표면 pressure,[1]지만 우주 비행사들, 높은 고도 등반가들보다 더 큰 것을 포함한다.pressure. 모든 경우에 감압에 의해 발생하는 증상은 상당한 압력 [4]감소 후 비교적 짧은 시간 동안 또는 며칠 내에 발생합니다.

"감압"이라는 용어는 유기체가 경험하는 주변 압력의 감소에서 유래하며 압력의 감소와 압력의 감소 중 및 이후에 조직에서 용해된 불활성 가스를 제거할 수 있는 프로세스를 모두 의미한다.조직에 의한 가스 흡수는 용해된 상태이며, 제거는 또한 가스를 용해시켜야 하지만, 주변 압력의 충분한 감소는 조직에 기포 형성을 야기할 수 있으며, 이는 조직 손상과 감압병으로 알려진 증상을 초래할 수 있으며,[1] 또한 가스의 제거를 지연시킬 수 있습니다.

감압모델링은 주위압력의 [5]변화 중 및 변화 후의 유기체 내 가스제거 및 기포형성의 메커니즘을 설명하고 예측하기 위해 시도하며,[6] 현장에서 허용 가능한 낮은 위험과 합리적으로 실행 가능한 절차를 예측하기 위한 수학적 모델을 제공한다.결정론적 모델과 확률론적 모델이 모두 사용되었으며 여전히 사용되고 있다.

효율적인 감압은 잠수부가 증상 기포의 발달을 자극하지 않고 가능한 한 많은 조직에서 감압 구배를 안전하게 확립할 수 있을 만큼 충분히 빠르게 상승해야 합니다.이는 호흡 가스에서 허용 가능한 가장 높은 안전 산소 분압에 의해 촉진되며, 역확산 기포 형성 또는 성장을 일으킬 수 있는 가스 변화를 방지합니다.다양한 환경 조건과 작업 부하에 따른 대응의 개인 변동을 포함하여 많은 변수와 불확실성으로 인해 안전하고 효율적인 일정 개발이 복잡해졌다.

감압생리학

주요 기사:감압생리학
Graph showing dissolved gas concentration change over time for a step pressure increment in an initially saturated solvent

가스는 주변 압력으로 호흡되고, 이 가스의 일부는 혈액과 다른 액체로 용해된다.조직에 용해된 가스가 폐의 가스와 평형 상태가 될 때까지(포화 다이빙 참조), 또는 조직에 용해된 불활성 가스가 평형 상태보다 높은 농도가 될 때까지 주위 압력이 감소하여 다시 [1]확산되기 시작할 때까지 불활성 가스가 계속 흡수된다.

액체에서 가스의 흡수는 특정 액체에서 특정 가스의 용해성, 가스 농도, 일반적으로 부분 압력으로 측정되는 [1]온도에 따라 달라집니다.감압 이론 연구에서 조직에 용해된 가스의 거동을 조사하고 시간에 [7]따른 압력 변화를 모델링합니다.

용해된 가스의 분포는 용제의 대량 흐름이 없는 확산이나 다이버의 몸 주위를 도는 용제(혈액)를 통해 가스가 낮은 농도의 국소 영역으로 확산될 수 있습니다.호흡 가스의 특정 부분 압력에서 충분한 시간이 주어지면 조직의 농도는 용해도, 확산 속도 및 [1]관류에 따라 속도로 안정화되거나 포화됩니다.

호흡 가스의 불활성 가스 농도가 조직의 농도보다 낮아지면 가스가 조직에서 호흡 가스로 되돌아오는 경향이 있습니다.이것은 아웃가스로 알려져 있으며, 감압 중에 주변 압력의 감소 또는 호흡 가스의 변화로 [1]폐에 있는 불활성 가스의 부분 압력이 감소될 때 발생합니다.

주어진 조직의 가스 농도는 압력과 가스 조성의 이력에 따라 달라집니다.평형 상태에서는 산소가 조직 내에서 대사되고 생성된 이산화탄소가 훨씬 더 용해되기 때문에 용해 가스의 총 농도는 주변 압력보다 낮을 것이다.그러나 주위압력저하 시에는 압력저하율이 확산 및 관류에 의해 가스를 제거할 수 있는 속도를 초과할 수 있으며 농도가 너무 높아지면 과포화조직에서 기포가 형성될 수 있는 단계에 이를 수 있다.버블 내 기체의 압력이 주변 압력과 버블-액체 계면의 표면 장력을 합친 값을 초과하면 버블이 커져 조직이 손상될 수 있습니다.이 손상에 의해 발생하는 증상을 [1]감압병이라고 합니다.

특정 조직의 실제 확산 및 관류 속도 및 가스의 용해도는 일반적으로 알려져 있지 않으며 상당히 다양하다.그러나 실제 상황을 어느 정도 근사하는 수학적 모델이 제안되었으며, 이러한 모델은 주어진 압력 노출 [7]프로파일에 대해 증상 기포 형성이 발생할 가능성을 예측하는 데 사용된다.감압은 살아있는 [6]조직의 가스 용해성, 부분 압력 및 농도 경사, 확산, 벌크 수송 및 거품 역학의 복잡한 상호작용을 포함합니다.

용해상 가스 역학

액체 중 기체의 용해성은 용매 액체와 [8]용액의 성질, 온도,[9] 압력 [10][11]및 [12]용매 내 다른 용매의 존재에 의해 영향을 받습니다.헬륨이 극단적인 예인 작고 가벼운 분자에서 확산 속도가 더 빠르다.헬륨의 확산도는 [13]질소보다 2.65배 빠르다.농도 구배는 [14]확산 구동 메커니즘의 모델로 사용될 수 있습니다.이 문맥에서 불활성가스는 신진대사가 활발하지 않은 가스를 말한다.대기 질소(N2)가 가장 일반적인 예이며 헬륨(He)은 [15]다이버들의 호흡 혼합물에 일반적으로 사용되는 다른 불활성 가스입니다.대기 질소는 해수면에서 부분 압력이 약 0.78bar이다.폐포 내의 공기는 혈액에서 방출되는 대사산물인 포화수증기(HO2)와 이산화탄소(CO2)에 의해 희석되며, 그 중 일부는 대사용으로 혈액에 흡수되기 때문에 대기 중 공기보다 산소(O2)를 적게 함유하고 있다.결과적으로 발생하는 질소의 분압은 약 0.[16]758bar입니다.

따라서 대기압에서 신체 조직은 보통 0.758bar(569mmHg)의 질소로 포화됩니다.깊이 또는 서식지의 압력으로 인해 주변 압력이 증가하면 잠수부의 폐는 압력이 증가하면 호흡 가스로 채워지고 구성 가스의 부분 압력은 [7]비례적으로 증가한다.폐에 있는 호흡 가스에서 나오는 불활성 가스는 폐포 모세혈관의 혈액으로 퍼지고 [7]관류라고 알려진 과정에서 전신 순환에 의해 몸 주위에 분포됩니다.용해된 물질은 확산에 의해서만 [17]분포되는 것보다 훨씬 더 빨리 혈액 속에서 운반된다.체내 모세혈관에서 용해된 가스는 세포막을 통해 조직으로 확산되어 결국 평형에 도달할 수 있다.조직에 대한 혈액 공급이 많을수록 새로운 부분 [7][17]압력에서 가스와 더 빨리 균형에 도달할 것입니다.이 평형을 [7]포화라고 합니다.잉가싱은 단순한 역지수 방정식을 따르는 것으로 보입니다.조직이 변화된 부분 압력에서 용해 가스 용량의 차이의 50%를 차지하거나 방출하는 데 걸리는 시간을 해당 조직과 [18][19]가스의 절반이라고 합니다.

가스는 관련 조직보다 낮은 농도로 혈액의 농도 경사를 일으키도록 폐 내 가스의 부분 압력이 충분히 낮아질 때까지 조직 내에 용해된 상태로 남아 있다.혈액의 농도가 인접 조직의 농도 아래로 떨어지면, 가스는 조직 밖으로 혈액으로 확산되고, 그리고 나서 폐로 다시 운반되어 폐 가스로 확산되고, 그리고 나서 숨을 내쉬면서 제거된다.주변 압력 감소가 제한되면 용해 단계에서 이러한 탈포화가 발생하지만, 주변 압력이 충분히 낮아지면 혈액 및 기타 과포화 [7]조직 모두에서 기포가 형성되고 커질 수 있습니다.조직에 용해된 모든 가스의 부분 압력이 조직에 대한 총 주변 압력을 초과하면 [20]과포화되며 기포가 [7]형성될 가능성이 있습니다.

잠수부가 호흡하는 가스의 분압 합계는 반드시 폐 가스의 분압 합계와 균형을 이루어야 합니다.폐포에서 가스는 가습되었고 정맥혈에서 이산화탄소를 얻었다.산소는 동맥혈로 확산되어 폐포에 있는 산소의 부분압을 낮춥니다.폐포의 총 압력은 주위 압력과 균형을 이루어야 하므로, 이 희석은 정상 [21]대기압에서 공기 중 약 758mb(569mmHg)의 유효 부분 압력을 발생시킵니다.안정된 상태에서 조직이 호흡 혼합물의 불활성 가스에 의해 포화되면 대사 과정은 수용성이 낮은 산소의 부분 압력을 감소시키고 물에 상당히 잘 녹는 이산화탄소로 대체한다.전형적인 조직의 세포에서 산소의 분압은 떨어지는 반면 이산화탄소의 분압은 상승한다.이러한 부분 압력(물, 산소, 이산화탄소 및 질소)의 합계는 호흡 가스의 총 압력보다 작습니다.이는 상당한 포화결핍으로 과포화에 대한 완충제이자 [21]거품을 용해하는 원동력이 됩니다.실험에 따르면 비포화 정도는 고정 조성의 호흡 혼합물에 대한 압력에 따라 선형적으로 증가하고 호흡 [22]혼합물에 포함된 불활성 가스의 비율에 따라 선형적으로 감소합니다.따라서 불포화 정도를 최대화하기 위한 조건은 가능한 가장 낮은 불활성 가스 비율(즉, 최대 허용 부분 압력에서 순수한 산소)을 가진 호흡 가스이다.이러한 포화결핍을 내재적 포화상태인 "산소창"[23]이라고도 합니다.또는 부분 압력 공실.[24]

소핵의 위치나 기포가 처음 형성되는 장소는 [25]알려지지 않았다.감압 모델에 기포 형성 및 성장 메커니즘을 통합하면 모델이 더 생물물리적으로 만들어지고 더 나은 [25]외삽이 가능하게 될 수 있습니다.유동 조건과 관류 속도는 거품이 성장하기 [25]위한 용해 가스의 조직과 순환 기포 간, 그리고 여러 기포 간 경쟁에서 지배적인 매개 변수입니다.

버블 역학

기포가 존재하기 위해서는 표면에 가해지는 힘의 균형이 필요하다.표면 외부에 가해지는 조직 왜곡에 의한 주변 압력과 버블과 주변 사이의 경계면에서 액체의 표면 장력의 합계는 버블 내부의 압력에 의해 균형을 이루어야 합니다.이것은 기포에서 나오는 기체의 순 확산으로 인한 내부 가스의 부분 압력의 합입니다.기포의 힘의 균형은 깨끗한 기포의 표면 장력이 빠르게 붕괴되는 크기로 미세 기포를 안정시킬 수 있는 표면 활성 분자 층에 의해 변경될 수 있으며, 이 표면 층은 투과성이 다양하여 기포가 충분히 압축되면 [26]확산되지 않을 수 있다.만약 버블 외부의 용제가 포화 또는 불포화되면, 부분 압력은 버블 안에서보다 작아질 것이고, 표면 장력은 표면 곡률에 정비례하여 내부 압력을 증가시켜 버블 밖으로 확산되는 압력을 증가시키고 효과적으로 "버블에서 가스를 짜내는" 것입니다.d 버블이 작을수록 더 빨리 압출됩니다.기포는 주변 용제가 표면 장력을 극복할 수 있을 정도로 충분히 과포화되거나 표면층이 표면 [26]장력을 극복할 수 있는 충분한 반응을 제공할 경우에만 일정한 압력으로 성장할 수 있습니다.충분히 작은 깨끗한 기포는 과포화가 낮으면 표면 장력에 의해 붕괴된다.반투과성 표면을 가진 기포는 압력, 표면층의 구성 및 과포화에 따라 특정 반경으로 안정화되거나 임계 반지름보다 [27]클 경우 무한히 계속 성장합니다.기포 형성은 혈액이나 다른 [28]조직에서 발생할 수 있다.

용제는 용액의 과포화 하중을 운반할 수 있다.거품을 형성하기 위해 용제의 많은 부분에서 용액이 나오는지 여부는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다.표면장력을 감소시키거나 가스분자를 흡착하거나 가스의 용해도를 국소적으로 감소시키거나 유체 중 정압의 국소적인 감소를 일으키는 것은 기포 핵생성 또는 성장을 초래할 수 있다.여기에는 유체의 속도 변화 및 난류 및 고체 및 반용액의 국소 인장 하중이 포함될 수 있다.지질 및 기타 소수성 표면은 표면 장력을 감소시킬 수 있습니다(혈관 벽이 이러한 영향을 미칠 수 있음).탈수는 다른 용질의 고농도로 인해 조직의 가스 용해도를 감소시킬 수 있으며 [29]가스를 유지하는 용매도 감소시킬 수 있다.또 다른 이론은 현미경 버블 핵이 살아있는 조직을 포함한 수성 매체에 항상 존재한다고 가정합니다.이러한 기포 핵은 표면 장력의 [30]영향에 저항하는 표면 활성 분자로 구성된 탄성 표면 층에 의해 안정성이 제공되며, 현탁 상태에 머물 수 있을 만큼 작지만 붕괴에 충분히 강한 구면 기체 상입니다.

일단 미세 기포가 형성되면 조직이 충분히 과포화되면 계속 성장할 수 있다.거품이 커짐에 따라 주변 조직이 뒤틀리고 세포와 신경에 손상을 입히거나 혈관을 막아 혈류를 차단하고 [31]혈관에 의해 정상적으로 관류되는 조직에 저산소증을 일으킬 수 있습니다.

가스 분자를 모으는 거품이나 물체가 존재하는 경우, 이 가스 분자의 집합은 내부 압력이 표면 장력과 외부 압력을 합친 값을 초과하여 버블이 [32]커질 수 있습니다.용제가 충분히 과포화되면 기체의 기포 내 확산은 기포가 용액으로 다시 확산되는 속도를 초과하게 되며, 이 과도한 압력이 표면 장력에 의한 압력보다 크면 기포가 계속 커집니다.거품이 커지면 표면 장력이 감소하고 내부 압력이 감소하여 가스가 빠르게 확산되고 천천히 확산되므로 양의 피드백 상황에서 거품이 커지거나 작아집니다.표면적이 반지름의 제곱만큼 증가하는 반면 부피는 반지름의 세제곱만큼 증가하기 때문에 거품이 커질수록 성장률이 감소합니다.상승 시 정수압 감소로 인해 외압이 감소하면 기포도 커지며 반대로 외압이 증가하면 기포가 수축하지만 내압성 표면층이 존재할 [32]경우 기포가 완전히 제거되지 않을 수 있다.

감압 기포는 주로 기체 농도가 가장 높은 전신 모세혈관에서 형성되는 것으로 보이며, 종종 활동적인 팔다리를 빠져나가는 정맥에 영양분을 공급합니다.최근 동맥혈이 과도한 가스를 폐로 방출할 기회가 있었기 때문에 주변 압력 감소가 너무 빠르지 않다면 일반적으로 동맥에서 형성되지 않습니다.정맥에서 심장으로 다시 운반되는 기포는 이 중격 결손이 있는 잠수부들의 특허 구멍을 통해 전신 순환으로 옮겨질 수 있으며, 그 후에는 신체 어느 [33]부위에서든 모세혈관이 막힐 위험이 있다.

정맥을 통해 심장으로 다시 운반되는 기포는 심장의 오른쪽을 통과할 것이고, 거기서부터 그들은 보통 폐순환으로 들어가 폐포 주위에 있고 호흡 가스에 매우 가까운 폐의 모세혈관을 통과하거나 갇히게 될 것입니다. 폐포에서 가스가 확산될 것입니다.모세혈관과 폐포벽이 폐에 있는 가스로 들어가죠이러한 기포에 의해 차단된 폐 모세혈관의 수가 상대적으로 적은 경우 다이버는 증상을 보이지 않으며 조직이 손상되지 않습니다(폐 조직은 [34]확산에 의해 적절히 산소가 공급됩니다).폐 모세혈관을 통과할 수 있을 정도로 작은 기포는 표면 장력과 주변 혈액의 낮은 농도로의 확산의 조합으로 인해 용해될 수 있을 정도로 작을 수 있습니다, 그러나 Various Perfuseability Model 핵이론은 폐 순환을 통과하는 대부분의 기포가 손실된다는 것을 암시합니다.모세혈관을 통과하여 순환되지만 안정적인 [35]핵으로 전신 순환으로 돌아갈 수 있는 충분한 가스입니다.조직 내에서 형성되는 기포는 적절한 농도 구배를 의미하는 확산에 의해 제자리걸음을 [34]해야 한다.

이소바릭 역확산(ICD)

주요 기사:등압 역확산

이소바릭 역확산은 외부 주변 가스 또는 호흡 가스의 성분 변화로 인해 발생하는 기체의 반대 방향으로 확산되는 것을 말한다.다이빙 후 감압 중에 호흡 가스에 변화가 생기거나 다이버가 호흡 [36]가스와 다른 가스 충전 환경으로 이동할 때 발생할 수 있습니다.감압 현상으로 엄밀하게는 말할 수 없지만 감압 중에 발생할 수 있는 합병증으로 환경 압력의 변화 없이 기포가 형성 또는 성장할 수 있다.이 현상의 두 가지 형태는 [37][36]Lambertsen에 의해 설명되었습니다.

표면 ICD(정상 상태 이소바릭 [38]역확산이라고도 함)는 다이버에 의해 호흡된 불활성 가스가 [37][36][38]몸을 둘러싸고 있는 불활성 가스보다 더 천천히 체내로 확산될 때 발생합니다.이것의 예로는 헬리옥스 환경에서 공기를 들이마시는 것이 있습니다.헬리옥스의 헬륨은 피부로 빠르게 확산되는 반면, 질소는 모세혈관에서 피부로 그리고 몸 밖으로 더 천천히 확산됩니다.그 결과 표면 조직의 특정 부위에서 과포화를 일으키고 불활성 가스 [36]기포를 형성한다.

Deep Tissue ICD(일명 과도 이소바릭 역확산)[38]는 다이버에 의해 다른 불활성 가스가 [37]순차적으로 호흡될 때 발생합니다.빠르게 확산되는 가스는 느린 확산 가스가 [36]조직 밖으로 운반되는 것보다 더 빨리 조직 안으로 운반됩니다.다이버가 질소 혼합물에서 헬륨 혼합물로 전환하거나 포화 다이버가 호흡하는 하이드리옥스 혼합물로 전환할 [36][39]때 이러한 현상이 발생할 수 있습니다.

Doulette와 Mitchell의 내이감압증(IEDCS) 연구는 내이가 일반적인(예: Bühlmann) 알고리즘에 의해 잘 조절되지 않을 수 있음을 보여준다.Doulette와 Mitchell은 상승 시 트리믹스에서 니트록스로 전환할 때 흔히 볼 수 있듯이 헬륨이 풍부한 혼합에서 질소가 풍부한 혼합으로 전환하면 내이 내부의 불활성 가스의 일시적인 과포화를 [40]일으켜 IEDCS를 발생시킬 수 있다고 제안한다.그들은 감압으로 인한 최대 과포화 기간을 피하기 위해 헬륨이 풍부한 혼합물에서 질소가 풍부한 혼합물로의 호흡 가스 스위치를 깊이(질소 마취에 대한 상당한 고려사항) 또는 얕게 신중하게 계획해야 한다고 제안한다.산소 [40]독성을 충분히 고려하여 안전하게 견딜 수 있는 가장 큰 흡기 산소 부분 압력을 호흡하는 동안 스위치를 켜야 합니다.

감압병

상세 정보:감압병

전신 모세혈관에 형성되는 혈관 거품이 폐 모세혈관에 갇혀 일시적으로 차단될 수 있습니다.이것이 심하면 "초크"라고 불리는 증상이 [33]발생할 수 있습니다.다이버가 특허받은 난형공(또는 폐순환의 션트)을 가지고 있는 경우 거품이 이를 통과하여 폐순환을 우회하여 동맥혈로 들어갈 수 있습니다.이러한 기포가 동맥 혈장에 흡수되지 않고 전신 모세혈관에 머무르면 이러한 모세혈관에 의해 공급되는 조직으로 산소화된 혈액의 흐름을 차단하고 이러한 조직에는 산소가 부족하게 됩니다.Moon과 Kisslo(1988)는 "이 증거는 심각한 신경학적 DCI 또는 조기 발병 DCI의 위험이 PFO를 통해 오른쪽에서 왼쪽으로 쉬는 분로를 가진 다이버에서 증가한다는 것을 암시한다"고 결론지었다.현재 PFO가 경미하거나 늦게 발병하는 [41]굽힘과 관련이 있다는 증거는 없습니다."

기포는 [33]혈관뿐만 아니라 다른 조직에서도 형성된다.불활성 가스는 조직 사이의 거품 핵으로 확산될 수 있다.이 경우 기포가 조직을 변형시켜 영구적으로 손상시킬 수 있습니다.거품이 자라면서,[34][42] 거품이 자라면서 신경을 압박하여 통증을 유발할 수도 있습니다.

혈관 외 또는 자기[a] 연골 기포는 보통 관절, 힘줄, 근육 피복과 같은 느린 조직에 형성된다.직접적인 팽창은 히스타민의 방출과 함께 조직 손상을 일으킨다.생화학적 손상은 기계적 [34][33][43]영향만큼 중요하거나 더 중요할 수 있다.

혈액과 조직 사이의 용해 가스 교환은 관류에 의해 제어되며 확산에 의해 특히 이종 조직에서 덜 제어된다.조직으로의 혈류 분포는 가변적이며 다양한 영향을 받는다.유량이 국소적으로 높을 때는 그 영역이 관류에 의해 지배되고 유량이 낮을 때는 확산에 의해 지배됩니다.흐름의 분포는 평균 동맥압과 국소 혈관 저항에 의해 제어되며 동맥압은 심박출량과 총 혈관 저항에 따라 달라집니다.기본 혈관 저항은 교감 신경계에 의해 제어되며, 대사물, 온도, 국소 및 전신 호르몬은 상황에 따라 상당히 달라질 수 있는 2차적인 효과를 가진다.찬물 속 말초 혈관 수축은 떨림이 시작될 때까지 산소 소비량을 늘리지 않고 전체적인 열 손실을 감소시킵니다. 이때 산소 소비량은 증가하지만 혈관 수축은 지속될 [33]수 있습니다.

압력 노출 및 감압 중 호흡 가스의 구성은 주어진 압력 노출 프로파일에 대한 불활성 가스 흡수 및 제거에서 유의하다.다이빙을 위한 호흡 가스 혼합물은 일반적으로 공기와 다른 질소 가스 비율을 가집니다.각 성분 가스의 분압은 주어진 깊이에서 공기 중 질소의 분압과 다르며, 각 불활성 가스 성분의 흡수 및 제거는 시간에 따른 실제 분압에 비례한다.혼합 호흡 가스를 사용하는 두 가지 가장 중요한 이유는 주로 압력 노출 시 질소 흡수 속도를 줄이기 위한 니트록스 혼합물을 만들기 위한 질소 부분 압력의 감소와 높은 온도에서 마취 효과를 줄이기 위한 질소의 헬륨(가끔 다른 가스) 치환이다.부분 압력 노출.헬륨과 질소의 비율에 따라 질소가 없으면 헬리옥스, 필수 [44][45]산소와 함께 질소와 헬륨이 있으면 트리믹스라고 부른다.질소의 대체물로 사용되는 불활성 가스는 생체 조직에서 질소로 대체되는 용해성과 확산 특성이 다르다.예를 들어, 질소의 가장 일반적인 불활성 가스 희석제는 헬륨으로, 살아있는 [46]조직에서는 용해성이 현저히 떨어지지만, N [47]분자에2 비해 He 원자의 크기와 질량이 상대적으로 작기 때문에 확산 속도가 더 빠르다.

피부와 지방으로의 혈류는 피부와 코어 온도의 영향을 받고 휴식근의 관류는 근육 자체의 온도에 의해 조절된다.운동하는 동안, 일하는 근육으로의 증가된 흐름은 종종 신장이나 [33]간과 같은 다른 조직으로의 흐름 감소에 의해 균형을 잡습니다.차가운 물 속에서는 근육으로의 혈류량 또한 낮지만, 운동은 피부를 차갑게 할 때에도 근육을 따뜻하게 유지하고 혈류를 증가시킨다.보통 운동 중에 지방으로의 혈류가 증가하지만, 이것은 찬물에 담그는 것에 의해 억제된다.냉수에 적응하면 보통 냉수에 [33]잠길 때 발생하는 극단적인 혈관 수축이 감소합니다.관류 분포의 변화가 호흡 불활성 가스 교환에 반드시 영향을 미치는 것은 아니지만, 일부 가스는 관류 변화에 의해 국소적으로 갇힐 수 있다.추운 환경에서 휴식을 취하면 피부, 지방, 근육의 불활성 가스 교환이 감소하는 반면, 운동은 가스 교환을 증가시킵니다.감압 중에 운동을 하면 감압 시간과 위험을 줄일 수 있습니다. 단, 거품이 [33]없는 경우에는 위험을 증가시킬 수 있습니다.불활성 가스 교환은 습기 제거 단계에서 따뜻하고 깊이에서 운동하며 [33]감압 중에 쉬고 차가운 다이버에게 가장 바람직하지 않습니다.

감압 위험에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인으로는 산소 농도, 이산화탄소 수준, 체위, 혈관 확장제 및 수축제, 양압 또는 음압 호흡,[33] 탈수(혈액량)[48] 등이 있습니다.감압병에 대한 개인의 민감성은 특정 원인에 기인할 수 있는 성분과 무작위적인 것으로 보이는 성분이 있다.랜덤 컴포넌트는 연속적인 감압을 [33]낮은 감수성 테스트로 만듭니다.비만과 높은 혈청 지질 수치는 일부 연구에 의해 위험 인자로 관련되었으며,[49] 나이가 들수록 위험이 증가하는 것으로 보인다.또 다른 연구는 나이 든 피실험자들이 아직 알려지지 않은 이유로 젊은 피실험자들보다 거품을 많이 내는 경향이 있다는 것을 보여주었지만, 체중, 체지방, 성별과 거품 사이의 추세는 확인되지 않았고, 왜 어떤 사람들은 다른 사람들보다 거품을 더 많이 형성할 가능성이 있는지에 대한 질문은 여전히 [50]불분명하다.

감압 모델 개념

Diagram comparing serial (interconnected), parallel (independent), parallel (interconnected) and combined series-parallel tissue compartment models
Table of theoretical tissues with their half times and saturation times used in the Buhlmann ZH16 decompression model

감압 모델링에는 다소 다른 두 가지 개념이 사용되었습니다.첫 번째는 용해된 가스는 용해된 단계에서 제거되고, 비눗방울은 무증상 감압 중에 형성되지 않는다고 가정한다.두 번째는 실험 관찰에 의해 뒷받침되며, 대부분의 무증상 감압 중에 기포가 형성되며, 기체 제거는 용해상과 [32]기포상을 모두 고려해야 한다고 가정한다.

초기 감압 모델은 용해된 위상 모델을 사용하는 경향이 있으며 증상 버블 형성의 위험을 줄이기 위해 다소 자의적인 요인에 의해 조정했다.용해 위상 모델은 두 가지 주요 그룹으로 구성됩니다.병렬 구획 모델은 가스 흡수 속도가 다른 여러 구획이 서로 독립적으로 존재하는 것으로 간주되며, 제한 조건은 특정 노출 프로파일에 대한 최악의 경우를 보여주는 구획에 의해 제어된다.이러한 구획은 개념 조직을 나타내며 특정 유기 조직을 나타내기 위한 것이 아니라 단지 유기 조직의 가능성을 나타내기 위한 것이다.두 번째 그룹은 가스가 다음 [51]칸에 도달하기 전에 한 칸을 통해 확산되는 것으로 가정하는 직렬 칸을 사용한다.시리얼 컴파트먼트 모델의 최근 변형은 Goldman Interconnected 컴파트먼트 모델(ICM)[52]입니다.

보다 최근의 모델은 표의 계산을 용이하게 하기 위해, 그리고 나중에 다이빙 중에 실시간 예측을 가능하게 하기 위해, 또한 단순화된 모델을 통해 버블 다이내믹스를 모델링하려고 시도한다.버블 역학을 근사하는 데 사용되는 모델은 다양하며 용해 위상 모델보다 그다지 복잡하지 않은 모델부터 상당히 큰 [53]계산 능력을 필요로 하는 모델까지 다양하다.

다양한 가설과 일치하는 수학적 모델의 해석이 제안되었지만, 감압 모델 중 어느 것도 생리학적 과정의 정확한 표현이라는 것을 보여줄 수 없다.이 모든 것은 어느 정도 현실을 예측하는 근사치이며 수집된 [54]실험 데이터에 대한 교정 범위 내에서만 허용 가능할 정도로 신뢰할 수 있다.

적용범위

이상적인 감압 프로파일은 기포를 [55]형성하지 않고 조직에서 불활성 가스를 제거하기 위해 가능한 최대 구배를 생성하며, 용해된 위상 감압 모델은 기포 형성을 피할 수 있다는 가정에 기초한다.그러나 이것이 실제로 가능한지는 확실하지 않다: 일부 감압 모델은 안정적인 기포 소핵이 항상 [30]존재한다고 가정한다.버블 모델은 버블이 존재한다고 가정하지만, 허용 가능한 총 기상[30] 부피 또는 허용 가능한 가스 버블 크기가 [56]있으며,[30][56] 이러한 공차를 고려하기 위해 최대 구배를 제한합니다.

Decompression 모델 이상적으로 정확하게 노출의 짧은 잠수 실용적인 적용 가능성의 가스 스위치와 상수 산소분압,의 변화 등 극단적인 노출은 잠수를 하고 반복적인 다이빙, 대안적인 호흡 가스를 포함한 전체 범위에 대한no-stop 제한, 감압 바운스 다이빙 내에서 전체 범위에서 위험을 뜻하는가. dive 프로파일과 포화 잠수.일반적으로는 그렇지 않으며, 대부분의 모델은 가능한 깊이와 시간 범위의 일부로 제한됩니다.또한 호흡 가스의 특정 범위로 제한되며 때로는 [57]공기로 제한되기도 합니다.

감압 테이블 설계의 근본적인 문제는 단일 다이빙 및 상승에 적용되는 단순화된 규칙이 일부 조직 거품이 이미 존재하는 경우에는 적용되지 않는다는 것입니다. 이러한 규칙은 비활성 가스 제거를 지연시키고 그에 상응하는 감압으로 인해 감압 질병을 [57]초래할 수 있기 때문입니다.반복 다이빙, 1회 다이빙 내의 여러 상승 및 표면 감압 절차는 DCS의 [55]중요한 위험 요소이다.이는 상대적으로 높은 기상 부피의 발달에 기인하며, 이는 부분적으로 후속 잠수 또는 톱니 [6]프로필의 최종 상승으로 이어질 수 있다.

감압 모델의 기능은 도플러 초음파 기포 검출기의 가용성과 함께 변화했으며, 더 이상 감압 질환의 증상 발생을 제한하기 위한 것이 아니라, 잠복 후 무증상 [25]정맥 기포를 제한하기 위한 것이다.용존 위상 모델에 대한 많은 경험적 수정은 수면 [58]직후 무증상 다이버에서 도플러 측정에 의한 정맥 기포의 확인 이후 이루어졌다.

티슈 컴파트먼트

해결책의 한 가지 시도는 신체의 다른 부위가 가스를 다른 속도로 흡수하고 제거한다고 가정한 다중 조직 모델의 개발이었다.이것들은 포화 속도를 묘사하기 위해 빠르고 느린 것으로 지정된 가상의 조직이다.각각의 조직, 즉 구획은 다른 반감기를 가지고 있다.실제 조직 또한 포화되기까지 다소 시간이 걸리지만, 모델은 유용한 결과를 얻기 위해 실제 조직 값을 사용할 필요가 없습니다.감압 테이블을 생성하기 위해 1~16개의 조직[59] 구획을 가진 모델이 사용되었으며 다이빙 컴퓨터는 최대 20개의 [60]구획을 사용했습니다.

예를 들어 다음과 같습니다.지질 함량이 높은 조직은 더 많은 양의 질소를 차지할 수 있지만, 종종 혈액 공급이 부족합니다.이것들은 혈액 공급이 좋고 용해 가스의 용량이 적은 조직에 비해 평형에 도달하는 데 더 오래 걸리고 느린 것으로 묘사된다.

빠른 조직은 비교적 빠르게 가스를 흡수하지만, 일반적으로 상승 중에 가스를 빠르게 방출합니다.빠른 조직은 일반적인 레크리에이션 다이빙 과정에서 포화 상태가 될 수 있는 반면 느린 조직은 잠재적 가스 용량의 일부만 흡수했을 수 있습니다.각 구획의 레벨을 개별적으로 계산함으로써 연구자들은 보다 효과적인 알고리즘을 구축할 수 있다.또한 각 구획은 다른 구획보다 다소 과포화를 허용할 수 있습니다.최종 형태는 복잡한 모델이지만 다양한 다이빙에 적합한 알고리즘과 테이블을 구성할 수 있는 모델입니다.일반적인 다이빙 컴퓨터에는 8~12개의 조직 모델이 있으며, 절반의 시간은 [60]5분에서 400분까지 다양합니다.Bühlmann 표는 4분에서 [59]640분까지 절반씩 다른 16개의 조직으로 구성된 알고리즘을 사용한다.

조직은 어디에 용해된 가스 한 조직을 통해 장소와 각 조직 밖으로 확산 다른 사람들 중 독립적이 되도록, 시리즈와 평행 조직의 조합은 computationally 복잡해진 것으로 평행하는 다른 용해도 속성이 있는 다음에게 확산되야 한다 드라마에서 가정할 수 있다.[52]

인베이싱 모델

조직의 절반 시간은 조직이 변화된 부분 압력에서 용해 가스 용량의 차이의 50%를 차지하거나 방출하는 데 걸리는 시간입니다.연속되는 각 반시간 동안 조직은 θ, θ, 7/8, 15/16, 31/32, 63/64 등의 누적 [19]차이의 절반을 차지하거나 다시 방출한다.조직 구획의 절반 범위는 1분에서 720분 [61]사이입니다.특정 조직 구획은 용해성 및 확산 속도가 다른 가스에 대해 다른 반회수를 가집니다.잉가싱은 일반적으로 감압 [18][62][63]모델에 따라 약 4회(93.75%)에서 6회(98.44%)의 반회 후에 포화를 가정하는 단순한 역지수 방정식을 따르는 것으로 모델링됩니다.이 모델은 기상 기포가 [64][65]존재하는 경우 배기 가스의 역학을 적절하게 설명하지 못할 수 있습니다.

배기량 초과 모델

최적의 감압을 위해서는 기포 형성 및 성장(증상 감압 질환)으로 인한 증상적 조직 손상을 유발하거나 어떤 [66]이유로든 확산이 지연되는 상태를 발생시키지 않는 한 조직 소멸을 위한 추진력을 최대한으로 유지해야 한다.

이것에 접근한 두 가지 근본적으로 다른 방법이 있다.첫 번째는 증상 기포 형성을 생성하지 않는 과포화 수준이 있다는 가정에 기초하며, 허용 불가능한 증상 비율을 초래하지 않는 최대 감압률의 경험적 관찰에 기초한다.이 접근방식은 증상이 없는 한 농도 구배를 최대화하려고 하며, 일반적으로 약간 수정된 지수 반시간 모델을 사용한다.두 번째는 조직의 총 가스 장력이 주변 압력보다 크고 거품의 가스가 용해된 [63]가스보다 더 느리게 제거되는 모든 과포화 수준에서 기포가 형성된다고 가정합니다.이러한 철학에 따라 두 모델에 대해 도출된 압축 해제 프로파일의 특성이 달라집니다.임계 과포화 접근방식은 농도 구배를 최대화하는 비교적 빠른 초기 상승과 길고 얕은 정지 시간을 제공하는 반면, 버블 모델은 느린 상승과 더 깊은 첫 정지 시간을 필요로 하지만 더 짧은 얕은 정지 시간을 가질 수 있다.이 접근법에서는 다양한 [63][67][68][66][69]모델을 사용합니다.

중요한 과포화 접근법

J.S. Haldane은 원래 감압을 [70]위해 신체의 포화도가 기압의 약 2배를 넘지 않도록 하는 원리로 임계 압력 비율을 2:1로 사용했습니다.이 원리는 총 주변 압력의 압력비로 적용되었으며 호흡 공기의 구성 요소 가스의 부분 압력은 고려하지 않았습니다.염소에 대한 그의 실험 작업과 인간 잠수부들의 관찰은 이러한 추정을 뒷받침하는 것으로 보였다.그러나, 시간이 흐르면서, 이것은 감압 질환의 발생률과 일치하지 않는 것으로 확인되었고, 초기 가정에 변경이 가해졌다.이것은 나중에 질소 분압의 1.[71]58:1 비율로 변경되었다.

로버트 워크맨과 같은 사람들에 의한 추가 연구는 그 기준이 압력의 비율이 아니라 실제 압력의 차이라는 것을 시사했다.Haldane의 연구에 적용하면, 이 한계는 1.58:1 비율에 의해 결정되지 않고 조직 압력과 주변 압력 사이의 0.58 기압의 임계 압력 차이에 의해 결정된다는 것을 암시할 수 있다.Bühlmann 표를 포함한 20세기 중반 이후의 대부분의 Haldround 표는 임계 차이 [72]가정에 기초한다.

M-값은 조직 구획이 감압 질환 증상 없이 주어진 주변 압력에서 취할 수 있는 절대 불활성 가스 압력의 최대값이다.M 값은 각 구획의 불활성 가스 압력과 주변 압력 사이의 허용 구배에 대한 한계입니다.M 값의 대체 용어로는 "초포화 한계", "허용 과압 한계" 및 "임계 긴장"[67][73]이 있습니다.

경사 계수는 감압 알고리즘에서 사용하기 위해 M-값을 보다 보수적인 값으로 수정하는 방법입니다.그라데이션 계수는 알고리즘 설계자가 선택한 M 값의 백분율로, 특정 다이빙의 최대 깊이와 지표면 사이에서 선형으로 변화합니다.두 숫자 지정으로 표현됩니다. 첫 번째 숫자는 깊이 M 값의 백분율이고 두 번째 숫자는 얕은 M [68]값의 백분율입니다.경사 계수는 모든 조직 구획에 동일하게 적용되며 주변 [68]압력에 비례하여 선형적으로 가변적인 M-값을 생성합니다.

예를 들어 다음과 같습니다.30/85 구배 계수는 깊이에서 허용되는 과포화를 설계자 최대치의 30%, 표면에서 85%로 제한합니다.

실제로 사용자는 설계자가 적절하다고 생각하는 것보다 낮은 최대 초과포화를 선택하고 있습니다.경사 계수를 사용하면 특히 M-값이 가장 많이 감소하는 깊이 영역에서 감압 시간이 증가합니다.구배 계수는 작은 첫 번째 [68]숫자의 구배 계수를 사용하여 비교적 얕은 정지 상태를 생성하는 경향이 있는 모델에서 더 깊은 정지 상태를 강제하기 위해 사용할 수 있다.다이빙 컴퓨터의 여러 모델은 보다 보수적인 감압 [74]프로파일을 유도하는 방법으로서 구배 계수를 사용자가 입력할 수 있도록 하기 때문에 위험성이 낮은 것으로 추정됩니다.

가변 경사 모형은 실제 깊이에 관계없이 깊이 M 값에 동일한 요인을 사용하는 직선 조정이 실제 깊이에 연결된 M 값을 사용하는 것보다 덜 적절하다는 가정 하에 깊이 프로파일에 맞게 그라데이션 계수를 조정합니다.(두 경우 모두 얕은 M-값은 실제 깊이 0에 링크됩니다.)

비포화 접근법

Hugh LeMessurier 및 Brian Andrew Hills의 열역학 모델에 따르면, 이 최적의 아웃가스 구동력의 조건은 주위 압력이 상분리(거품형성)[69]를 막기에 충분할 때 충족된다.

이 접근법의 근본적인 차이는 절대 주변 압력을 기포 형성이 [69]예상되는 한계점으로 감압 후 각 기체에 대한 조직의 부분 가스 장력의 합계와 동일시하는 것이다.

이 모델은 산소 부분 압력의 대사 감소로 인한 조직의 자연 미포화 상태가 버블 형성에 대한 완충 기능을 제공하며, 주변 압력 감소가 이 미포화 값을 초과하지 않는 한 조직이 안전하게 감압될 수 있다고 가정한다.분명히 비포화도를 높이는 어떤 방법도 더 [69]빠른 감압을 가능하게 할 것이다. 왜냐하면 거품 형성 위험이 없이 농도 구배가 더 커지기 때문이다.

자연 비포화도는 깊이에 따라 증가하므로 더 깊이에서 더 큰 외부 압력 차이가 가능하며 다이버가 수면 위로 떠오를수록 감소합니다.이 모델은 [69]상승 속도가 느리고 첫 번째 정지점이 더 깊어지지만 제거할 버블 위상 가스가 적기 때문에 얕은 정지점이 더 짧아집니다.

크리티컬 볼륨 어프로치

임계 부피 기준은 조직에 축적된 가스상의 총 부피가 임계치를 초과할 때마다 DCS의 징후 또는 증상이 나타난다고 가정한다.이 가정은 도플러 버블 검출 조사에 의해 뒷받침된다.이 접근법의 결과는 주로 [32]감압 중에 버블 형성이 실질적으로 회피 가능한지 여부 등 사용된 버블 형성과 성장 모델에 따라 크게 달라진다.

이 접근방식은 실제 감압 프로파일 동안 살아있는 [66]조직을 포함한 수성 매체에 항상 존재하는 안정적인 현미경 거품 핵의 성장이 있을 것으로 가정하는 감압 모델에 사용된다.

효율적인 감압은 총 상승 시간을 최소화하는 동시에 버블의 총 축적을 허용 가능한 비증상 임계치로 제한합니다.거품 성장과 제거의 물리학과 생리학은 거품이 매우 작을 때 거품을 제거하는 것이 더 효율적이라는 것을 보여준다.버블상을 포함하는 모델은 용해상 [76]가스만을 고려하는 모델에 비해 버블 성장을 억제하고 조기 제거를 용이하게 하는 방법으로 느린 상승률과 더 깊은 초기 감압 정지를 가진 감압 프로파일을 생성했습니다.

잔류 불활성 가스

기포 형성은 실험적으로 불활성 가스 제거를 [16][77]현저하게 억제하는 것으로 나타났다.잠수부가 수면 위로 떠오른 후에도 상당량의 불활성 가스가 조직에 남아있을 것이다. 감압 질환의 증상이 발생하지 않더라도 말이다.이 잔류 가스는 용해되거나 아임상 기포 형태로 생성될 수 있으며 다이버가 수면 위에 있는 동안 계속 방출됩니다.만약 반복적인 급강하를 한다면, 조직에 이 잔류 가스가 미리 탑재되어 더 [78][79]빨리 포화되도록 만들 것이다.

반복 다이빙에서는 다이빙 사이에 가스가 제거될 시간이 부족하면 느린 조직이 매일 가스를 축적할 수 있습니다.이것은, 멀티 데이 멀티 다이브 상황에서 문제가 되는 일이 있습니다.며칠에 걸쳐 하루에 여러 번 감압하면 가스 배출 속도를 줄이고 대부분의 감압 [80]알고리즘에서는 설명되지 않는 무증상 기포가 축적되기 때문에 감압 질환의 위험이 증가할 수 있습니다.따라서 일부 다이버 훈련 기관은 "7일차 휴가"[81]와 같은 추가 권장 사항을 제시합니다.

실제 감압 모델

Graph of inert gas tension in 16 theoretical tissue compartments during and shortly after a square profile decompression dive using a trimix bottom gas and two decompression gases, namely Nitrox 50 and 100% oxygen.
감압 알고리즘에 의해 예측된 바와 같이 감압을 가속화하기 위해 가스 전환으로 감압 다이브를 하는 동안 조직 구획의 비활성 가스 장력

결정론적 모형

결정론적 감압 모델은 [82]감압을 계산하기 위한 규칙 기반 접근법입니다.이러한 모델은 다양한 조직에서 "과도한" 과포화가 "안전하지 않다"는 생각에서 작동합니다.모델에는 일반적으로 이상적인 조직 구획의 수학적 모델에 기초한 다중 깊이 및 조직 종속 규칙이 포함됩니다.경험적 테스트 결과와 비교하는 것 외에 규칙이나 전체 위험을 평가하는 객관적인 수학적 방법은 없다.모델을 현장의 실험 결과 및 보고서와 비교하고 정성적 판단과 곡선 적합에 의해 규칙을 개정하여 수정된 모델이 관찰된 현실을 보다 면밀하게 예측하고, 이후 추가 관찰을 통해 이전에 검증되지 않은 범위에 대한 추정에서 모델의 신뢰성을 평가한다.모델의 유용성은 상승 [82]중 증상 감압 질환과 무증상 정맥 기포의 시작을 예측하는 데 있어 정확성과 신뢰성으로 판단된다.

실제로는 혈액순환에 의한 관류수송과 혈류량이 적거나 전혀 없는 조직에서의 확산수송 모두 발생한다고 합리적으로 가정할 수 있다.관류 및 확산을 동시에 모델링하려는 시도의 문제는 모든 조직 구획 간의 상호작용으로 인해 많은 변수가 존재하며 문제가 다루기 어려워진다는 것입니다.조직 내 및 조직 밖으로의 가스 전달 모델링을 단순화하는 방법은 감압을 제어하는 조직으로의 용해 가스 수송의 제한 메커니즘에 대한 가정을 하는 것이다.관류 또는 확산 중 하나가 지배적인 영향을 미치고 다른 하나는 무시할 수 있다고 가정하면 변수의 [66]수를 크게 줄일 수 있습니다.

관류 제한 조직 및 병렬 조직 모델

관류가 제한 메커니즘이라는 가정은 다양한 관류 속도를 가진 조직 그룹으로 구성된 모델로 이어지지만, 대략 동일한 가스 농도의 혈액에 의해 공급된다.또한 확산에 의한 조직 구획 간 가스 전달이 없다고 가정한다.이것은 조직을 통과하는 혈액의 속도에 따라 각각 고유한 배기가스 및 배기가스 비율을 갖는 평행한 독립 조직 세트를 낳는다.각 조직의 가스흡수는 일반적으로 고정구획 반타임이 있는 지수함수로 모델링되며, 가스제거는 지수함수와 같거나 긴 반타임이 있는 지수함수 또는 지수선형 제거모델과 [78]같은 보다 복잡한 함수로 모델링될 수 있다.

임계 비율 가설은 주변 압력에 대한 용해 가스 부분 압력의 비율이 주어진 조직에 대한 특정 비율을 초과할 때 조직에서 기포의 발생이 발생할 것으로 예측합니다.이 비율은 모든 조직 구획에 대해 동일하거나 다를 수 있으며, 각 구획에는 실험 [18]관찰에 기초하여 특정 임계 과포화 비율이 할당된다.

John Scott Haldane은 혈액에 질소를 흡수하고 방출하는 모델을 만들기 위해 반회 개념을 도입했습니다.그는 5개의 조직 구획을 5, 10, 20,[18] 40, 75분의 반박자로 제안했습니다.이 초기 가설에서는 상승 속도가 각 가상 조직의 불활성 가스 부분 압력이 환경 압력을 2:1 이상 초과하도록 허용하지 않으면 기포가 [70]형성되지 않을 것으로 예측되었다.기본적으로 이는 감압 문제 없이 30m(4bar)에서 10m(2bar)로, 또는 포화 상태일 때 10m(2bar)에서 표면(1bar)으로 올라갈 수 있음을 의미합니다.이를 위해 다수의 감압 중지를 상승 일정에 포함시켰다.상승 속도와 모델에서 가장 빠른 조직에 따라 첫 번째 정지 시간과 깊이가 결정됩니다.그 후 더 느린 조직은 언제 [70]더 상승해도 안전한지를 결정한다.이 2:1 비율은 빠른 조직(짧은 잠수)에 대해서는 너무 보수적이고 느린 조직(긴 잠수)에 대해서는 충분히 보수적이지 않은 것으로 밝혀졌다.그 비율도 [83]깊이에 따라 달라지는 것 같았다.감압 모델링에 대한 Haldane의 접근방식은 1908년부터 1960년대까지 주로 칸의 수와 사용된 반수의 변경과 함께 약간의 수정과 함께 사용되었다.1937년 미 해군의 표는 O.D. 야브로의 연구에 기초했으며 3개의 칸을 사용했다: 5분과 10분짜리 칸을 떨어뜨렸다.1950년대에 테이블이 개정되어 5분 및 10분짜리 컴파트먼트가 복원되었고 120분짜리 컴파트먼트가 추가되었다.[84]

1960년대에 로버트 D. 미 해군실험잠수부대(NEDU)의 작업자는 모델의 기초와 미 해군이 수행한 후속 연구를 검토했다.Haldane의 작업과 그에 따른 개선 사항을 바탕으로 한 표는 더 길고 깊은 잠수에는 여전히 불충분한 것으로 밝혀졌다.Workman은 허용 가능한 압력의 변화가 임계 압력 차이로 더 잘 설명될 것을 제안했고, Haldane의 모델을 수정하여 각 조직 구획이 깊이에 따라 다른 양의 과포화를 견딜 수 있도록 했습니다.그는 각 구획이 주어진 깊이에서 허용되는 최대 과포화도를 나타내는 "M-값"이라는 용어를 도입하고 160분, 200분, 240분 30초로 3개의 구획을 추가했다.워크맨은 그의 발견을 어떤 깊이에 대한 결과를 계산하는데 사용할 수 있는 방정식으로 제시했고, M 값의 선형 투영법이 컴퓨터 [84]프로그래밍에 유용할 것이라고 말했다.

Albert A의 많은 부분. Bühlmann의 연구는 질소와 헬륨에 대한 가장 긴 반시간 구획을 결정하는 것이었고, 그는 구획의 수를 16개로 늘렸다.그는 고도에서 다이빙한 후 감압의 영향을 조사했고 다양한 고도에서 사용할 수 있는 감압표를 발표했다.Bühlmann은 Workman이 제안한 것과 유사한 감압 계산 방법을 사용했다. 이 방법에는 조직 구획의 최대 불활성 가스 압력과 주변 압력 사이의 선형 관계를 나타내는 M 값이 포함되지만 절대 압력에 기초하므로 고도 [85]다이빙에 더 쉽게 적응할 수 있다.Bühlmann의 알고리즘은 여러 스포츠 다이빙 협회의 표준 감압 테이블을 생성하는 데 사용되었으며, 여러 개인 감압 컴퓨터에 사용되었으며, 때로는 변형된 [85]형태로 사용되기도 합니다.

B.A. 힐스 앤 D.H. LeMessurier는 토레스 해협에 있는 오키나와 진주 다이버들의 경험적 감압 관행을 연구하여 그들이 더 깊이 멈추었지만 당시 일반적으로 사용되는 표에 비해 총 감압 시간이 단축되었음을 관찰하였다.그들의 분석은 거품이 존재하면 가스 제거율이 제한된다는 것을 강하게 시사했고, 산소의 대사 처리로 인한 조직의 내재적 불포화의 중요성을 강조했다.이것은 열역학 [69]모형으로 알려지게 되었다.최근에는 레크리에이션 기술 다이버들이 사용 중인 감압 테이블에서 요구하는 것보다 더 깊은 스톱을 사용하여 감압 절차를 개발했습니다.이를 통해 RGBM 및 VPM 버블 [86]모델이 탄생했습니다.딥 스톱은 원래 다이버들이 상승 중에 도입한 추가 스톱으로, 컴퓨터 알고리즘에 의해 요구되는 딥 스톱보다 더 깊은 깊이에 있었습니다.또한 딥 스톱을 사용한다고 주장하는 컴퓨터 알고리즘도 있지만, 이러한 알고리즘과 딥 스톱의 실천은 적절히 [87]검증되지 않았다.

"파일 스톱"[88]은 딥 스톱의 초기 지지자인 리처드 파일의 이름을 딴 딥 스톱으로, 기존 스톱이 9m 이상 얕다는 전제 하에, 바닥과 첫 번째 일반적인 감압 스톱 사이, 그리고 이전 파일 스톱과 가장 깊은 기존 스톱 사이 중간 깊이에 있습니다.파일 정류장은 약 2분 정도 소요됩니다.감압 [89]일정을 확정하기 전에 파일 정지에 필요한 추가 상승 시간이 다이빙 프로파일에 포함됩니다.Pyle은 물고기 표본의 수영 방해를 위해 주기적으로 멈추는 다이빙에서 다이빙 후 기분이 좋아진다는 것을 발견했고, 딥 스톱 절차를 이러한 [87]멈춤의 깊이와 지속 시간에 기초했습니다.이 가설은 이러한 멈춤이 아직 용해되어 있는 동안 또는 적어도 거품이 쉽게 제거될 수 있을 정도로 작을 때 가스를 제거할 수 있는 기회를 제공하고, 그 결과 힐스의 [90]열역학 모델에 의해 예측된 바와 같이 얕은 멈춤에서 제거할 수 있는 정맥 거품이 상당히 적거나 적을 것이라는 것입니다.

예를 들어 다이버는 주변 압력이 7bar(100psi)인 최대 수심 60m(200ft)에서 20m(66ft)에서 감압 중지(3bar(40psi)까지 상승합니다.첫 번째 파일 정지는 중간 압력인 5bar(70psi)에서 이루어지며, 이는 수심 40m(130ft)에 해당합니다.두 번째 파일 정류장은 30미터(98피트)가 될 것이다.세 번째는 첫 번째 필수 정지 지점보다 9m(30ft) 이하 낮은 25m(82ft)에 있기 때문에 [89][91]생략된다.

감압 알고리즘에서 도출된 감압 스케줄에 추가되는 딥 스톱의 값과 안전성은 불분명합니다.감압 전문가들은 일부 느린 조직에 대한 침윤이 계속되는 깊이에서 깊은 정지가 이루어질 가능성이 있으며, 모든 종류의 깊은 정지의 추가는 감압 일정이 계산되는 고압 노출에 포함되어야 하며, 따라서 더 느린 조직의 침윤이 caa.n [87]고려되어야 한다.감압을 실시간으로 계산하는 다이빙 중에 실행되는 딥 스톱은 컴퓨터에 대한 다단계 다이빙의 일부일 뿐이며 알고리즘에 내재된 것 이상의 위험은 없습니다.

'딥 스톱'의 깊이는 한계가 있다.효과적인 감압을 위해서는 일부 오프가스가 발생해야 하며 지속적인 온가스가 최소화되어야 합니다.특정 프로파일에 대한 "가장 깊은 감압 중지"는 선행 컴파트먼트에 가해지는 가스 부하가 주변 압력 라인과 교차하는 깊이로 정의할 수 있습니다.이것은 유용한 정지 깊이가 아닙니다.- 외부 가스 확산을 구동하기 위해서는 조직 가스 농도의 초과가 필요하지만, 이 깊이는 상승 속도가 계획된 [92]감압의 일부인 감압 구역의 시작을 나타내는 유용한 지표입니다.

2004년 DAN의 연구에 따르면 포화 조직의 질소 농도가 M 허용치의 80% 미만으로 유지된다면 높은 등급의 기포 발생률을 0으로 낮출 수 있으며, 추가 딥 스톱은 원래 [86]상승률을 유지하면서 이를 위한 간단하고 실용적인 방법임이 밝혀졌다.

확산 제한 조직과 "Tissue slab" 및 시리즈

평행 모세혈관에 의해 관류된 균일한 조직으로부터 1차원 조직 슬래브 모델의 도출

확산이 조직 내 용해 가스 수송의 제한 메커니즘이라는 가정은 다소 다른 조직 구획 모델을 낳는다.이 경우 일련의 구획이 하나의 구획으로 관류 이송 및 구획 간 확산과 함께 가정되어 단순화를 위해 직렬로 배열되어 일반 구획의 경우 확산은 반대쪽의 두 인접 구획에서만 이루어지며, 제한 사례가 첫 번째 구획이다.관류를 통해 가스가 공급되고 제거되는 아트먼트와 인접한 [85]구획이 하나뿐인 라인 끝.가장 단순한 시리즈 모델은 단일 구획이며, 이는 1차원 "조직 슬래브"[85] 모델로 더욱 축소될 수 있습니다.

버블 모델

거품 감압 모델은 현미경 거품 핵이 항상 물을 포함하는 물과 조직에 존재하며 거품 성장을 예측하고 제어함으로써 감압병을 피할 수 있다는 생각에 기초한 감압 계산의 규칙 기반 접근법이다.대부분의 버블 모델은 감압 중에 기포가 형성되고 혼합상 가스 제거가 발생하며, 이는 용해상 제거보다 더 느리다고 가정합니다.버블 모델은 낮은 과포화 상태에서 더 많은 용해 가스를 제거하여 총 버블 위상 부피를 줄이고,[30][56][90] 잠재적으로 더 낮은 깊이에서 버블을 제거하기 위해 필요한 시간을 단축하기 위해 더 깊은 첫 번째 멈춤을 갖는 경향이 있습니다.

혼합상 가스 제거를 가정한 감압 모델에는 다음이 포함됩니다.

  • 1992년 미니스테르 뒤 트라바일의[56] 프랑스식 표(Tables du Ministere du Travail) 동맥거품 감압 모델
  • 2008년 미 해군 공기 감압 테이블에 사용된 미 해군 지수 선형(Thalmann) 알고리즘(특히)[85]
  • 헤네시의 BSAC'88 테이블 관류/확산 결합 모델
  • D.E.에 의해 개발된 VPM(Variable Permetility Model)하와이 대학의[30] 욘트와 다른 사람들
  • 로스앨러모스 국립연구소의[90] Bruce Wienke가 개발한 RGBM(Reduced Gradient Bubble Model)


골드만 인터커넥티드 컴파트먼트 모델

골드만 모델에 사용된 상호 연결된 3개의 컴파트먼트 모델

모든 구획이 위험 부담으로 간주되는 Haldround 모델의 독립 병렬 구획과 대조적으로, 골드만 모델은 상대적으로 바람이 잘 통하는 "활성" 또는 "위험 부담" 구획을 상대적으로 바람이 잘 통하지 않는 "저장소" 또는 "버퍼" 구획과 직렬로 배치한다.기포 형성을 위한 테스(tes)이지만 활성 [52][93]구획과의 확산 불활성 가스 교환에 의해 활성 구획에서 기포가 형성될 확률에 영향을 미칩니다.압축 중에 가스가 활성 컴파트먼트로 확산되고 이를 통해 버퍼 컴파트먼트로 확산되어 활성 컴파트먼트를 통과하는 용해 가스의 총량이 증가합니다.감압 중에 이 완충 가스는 제거되기 전에 다시 활성 구획을 통과해야 합니다.버퍼 컴파트먼트의 가스 부하가 작을 경우 활성 컴파트먼트를 통한 첨가 가스 확산이 [93]느리다.상호 연결된 모델은 비교에 [52]사용된 독립 병렬 구획 모델에 대해 예측된 비율과 비교하여 감압 중 시간에 따른 가스 누출 비율 감소를 예측합니다.

골드만 모델은 K-S 모델이 2차 성분을 포함하는 선형 역동학을 가정하고 골드만 모델은 위험에 명시적으로 기여하는 중앙의 잘 퍼진 구획만 간주하는 반면 K-S 모델은 모든 구획이 잠재적 요소를 운반하는 것으로 가정한다는 점에서 키드-스텁스 시리즈 감압 모델과 다르다.위험. DCIEM 1983 모델은 위험을 4개의 구획 시리즈 [52]중 가장 바깥쪽에 있는 두 개의 구획과 연관시킨다.이 개념에 기초한 수학적 모델은 보정에 사용되는 해군 사각 프로파일 데이터에 적합할 뿐만 아니라 포화 프로파일에 대해 비교적 정확하게 위험을 예측한다고 골드만은 주장한다.ICM 모델의 버블 버전은 예측에서 유의하게 다르지 않았으며, 유의미한 이점 없이 더 복잡한 것으로 폐기되었다.ICM은 또한 DAN의 프로젝트 다이브 탐색 데이터 세트에 기록된 저위험 레크리에이션 다이빙 노출에서 감압병 발생률을 더 정확하게 예측했다.이 연구에 사용된 대안 모델은 LE1(선형-지수)과 직선 Haldground [93]모델이었다.골드만 모델은 저위험[94] 급강하 시 안전 정지 후 상당한 위험 감소와 니트록스(PADI 표에서 [95]제시하는 것보다 더 많은 위험 감소)를 예측한다.

확률론적 모델

확률론적 감압 모델은 특정 감압 [96][82]프로파일에서 발생하는 감압병(DCS)의 위험(또는 확률)을 계산하도록 설계된다.통계 분석은 다수의 피험자가 동일한 주변 압력과 온도에서 유사한 노출을 겪으며 작업 부하와 노출 시간이 동일하고 감압 [97]스케줄이 동일하기 때문에 터널링 운영에서 압축 공기 작업에 매우 적합하다.유사한 상황에서 다수의 감압은 DCS의 모든 위험을 제거하는 것이 합리적으로 실행 가능하지 않다는 것을 보여 주므로 적용과 관련된 다른 요인에 기초하여 허용 가능한 위험을 설정할 필요가 있다.예를 들어, 현장에서 고압 산소 처리의 형태로 효과적인 치료에 쉽게 접근할 수 있거나 잠수부를 물 밖으로 더 빨리 나오게 하는 더 큰 이점은 허용 가능한 높은 발생률을 만들 수 있으며, 작업 일정에 방해가 될 수 있으며, 작업자의 사기에 대한 악영향 또는 높은 소송 기대치가 허용 가능한 발생률을 이동시킬 수 있다.아래로 향하다.종업원의 감압은 근무시간에 [97]발생하기 때문에, 효율도 한 요인입니다.

이러한 메서드는 압축 해제 시간을 최소화하면서 DCS 발생의 특정 확률을 가정한 압축 해제 스케줄에 도달하기 위해 압축 해제의 깊이와 시간을 변경할 수 있습니다.이 프로세스는 역방향으로 동작할 수도 있기 때문에 신뢰할 수 있는 [97]충분한 데이터가 주어지면 압축 해제 스케줄의 DCS 확률을 계산할 수 있습니다.

1936년에는 2%의 발생률이 영국의 압축 공기 근로자들에게 허용 가능한 것으로 간주되었다.2000년 미 해군은 경미한 증상 발생률을 2%로 인정했지만 심각한 증상은 0.1%에 불과했다.1990년대 북해의 상업용 다이빙은 0.5%의 가벼운 증상을 보였지만, 거의 심각한 증상은 없었고, 1990년대 멕시코만의 상업용 다이빙도 0.1%, 0.025%의 가벼운 증상을 보였었다.보건 및 안전 당국은 경제적 [97][96]요인을 포함한 모든 관련 요소를 고려하여 허용 가능한 위험을 합리적으로 실행 가능한 한 낮게 명시하는 경향이 있다.경미하고 심각한 증상의 확률을 분석하려면 [98]먼저 분석에 적용할 수 있도록 이러한 증상 클래스를 정의할 필요가 있다.

감압 질환의 확률 추정에 필요한 도구는 감압 중 비활성 가스 교환 및 버블 형성, 호흡 가스 혼합물에 대한 압력/시간 프로필 형식의 노출 데이터, 그리고 이러한 노출에 대한 DCS 결과, 생존 분석과 같은 통계적 방법이다.모델을 정량적으로 비교하고 모형에 대한 DCS 확률을 예측하는 데 사용되는 최적 적합 모형을 찾기 위한 sis 또는 Bayesian 분석.이 과정은 환경조건이 DCS 확률에 미치는 영향에 의해 복잡해진다.불활성 가스 흡입 및 배출 속도에 각각 영향을 미치는 잉가스와 아웃가스 중 조직의 관류에 영향을 미치는 요인에는 침지, 온도 및 운동이 포함된다.운동은 또한 [97]감압 중에 기포 형성을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

감압정지 분포도 DCS 리스크에 영향을 주는 것으로 알려져 있습니다.증상 감압병을 종점으로 사용한 USN 실험에서 동일한 바닥 시간, 수온 및 작업 부하를 사용하여 공기 중 다이빙 작업 피폭의 두 모델을 동일한 총 감압 시간으로 비교한 결과, 공기 중 감압 정지점의 두 가지 다른 깊이 분포에 대해 통계를 전달하기 위한 얕은 정지부를 발견했다.위험성이 상당히 낮습니다.이 모델은 감압 시간의 깊이 분포나 가스 전환의 사용을 최적화하려고 시도하지 않았으며, 단지 두 특정 모델의 효과를 비교했을 뿐이지만, 그 결과는 [97]설득력이 있었다.

다른 일련의 실험은 다양한 주변 온도를 가진 일정한 깊이에서 증가하는 일련의 바닥 시간 노출에 대해 수행되었다.4가지 온도 조건을 비교했습니다.하부 섹터와 감압, 하부 섹터와 감압, 하부와 감압 중 냉온, 하부와 감압 중 냉온, 하부와 감압 중 냉온입니다.DCS 발생률은 침윤 단계에서 더 차갑고 감압 단계에서 더 따뜻한 다이버들의 경우 역방향보다 훨씬 낮았으며, 이는 가스 흡입 및 [97]제거에 대한 관류에 대한 온도의 영향을 나타내는 것으로 해석되었다.

2017년에 발표된 공기 및 니트록스 잠수 사례 보고서의 대규모 데이터 세트를 소급하여 분석한 결과, 선형 지수 탈가스 모델을 사용하여 경미한 증상의 경우 허용 가능한 위험이 2%이고, 심각한 증상의 경우 심각한 증상 위험이 제한 요인이었다.이 분석을 복잡하게 만드는 요인 중 하나는 [96]경증환자와 중증환자를 구별하는 방법의 다양성이었다.

포화 감압

상세 정보:감압 프랙티스 sat 포화 감압
NORSOK U-100(2009) 포화 감압 스케줄은 06:00부터 시작하여 산소 분압이 0.4~0.5bar를 유지한 상태에서 7일, 15시간이 소요되는 180msw부터의 그래픽 표현이다.

포화 감압은 상승 압력에서 불활성 가스로 완전 포화 상태가 안정된 상태에서 정상 표면 기압에서 표준 조건으로 이행하는 생리학적 과정이다.가장 느린 영향을 받는 조직에 의해 제한되는 매우 낮은 속도로 불활성 가스가 제거되는 긴 과정이며, 편차는 감압병을 일으킬 수 있는 가스 기포의 형성을 야기할 수 있습니다.대부분의 운영 절차는 연속적인 느린 감압률을 설명하는 실험적으로 도출된 매개변수에 의존하며, 이는 깊이와 가스 [99]혼합물에 따라 달라질 수 있다.

포화 다이빙에서 모든 조직은 포화 상태로 간주되며, 이론적으로 가장 느린 조직에 안전한 감압은 병렬 모델에서 모든 빠른 조직에 대해 안전합니다.약 7msw의 공기 포화도에서 직접 상승하면 정맥 가스 기포가 발생하지만 증상성 DCS는 발생하지 않습니다.더 깊은 포화 노출을 수행하려면 포화 일정으로 [100]압축 해제해야 합니다.

포화 잠수로부터의 안전 감압 속도는 흡기된 호흡 [101]가스의 산소 부분 압력에 의해 제어됩니다.산소 창으로 인한 고유한 비포화성은 산소 부분 압력에 비례하여 비교적 빠른 초기 포화 감압 단계를 허용한 다음 가장 느린 구획에서 [102]불활성 가스를 제거하는 하프타임에 의해 제한되는 추가 감압 속도를 제어합니다.그러나 일부 포화도 감압 스케줄에서는 감압을 상향 Excursion(익스커전)[103]으로 시작할 수 없습니다.현재 사용 중인 Excursion 및 decompression procedures(2016년) 모두 격리된 상태에서 감압 문제를 일으키는 것으로 판명되지 않았지만 Excursion에 이어 Excursion으로 인한 비증상 기포가 완전히 해소되기 전에 Excursion이 발생할 경우 훨씬 더 높은 위험이 있는 것으로 보인다.버블이 존재하는 동안 감압을 시작하는 것은 일반적인 포화 [104]감압 중에 예기치 않은 감압 질병이 발생하는 많은 경우에 중요한 요인으로 보입니다.

1985년 버블 모델을 적용하여 4개의 전역 핵생성 매개변수의 [105]한 설정을 사용하여 기존의 감압, 고도 감압, 무정지 임계값 및 포화 다이브를 성공적으로 모델링할 수 있었다.

포화 감압 모델링 및 일정 테스트에 대한 연구는 계속된다.2015년 수정된 포화 감압 모델에 대한 예비 테스트에서 확장된 산소 창이라는 개념이 사용되었습니다.이 모델을 사용하면 상승 시작 시 보다 빠른 감압 속도를 통해 산소의 대사 사용으로 인한 고유 불포화 상태를 이용할 수 있으며, 호흡 가스의 산소 부분 압력에 의해 제한되는 일정한 속도를 사용할 수 있습니다.일정한 감압률의 기간도 허용 최대 산소율에 의해 제한되며, 이 한계에 도달하면 산소의 부분 압력이 감소함에 따라 감압률이 다시 느려진다.이 절차는 2016년 5월 현재 실험적인 상태로 남아있다.목표는 주어진 포화 깊이와 가스 [99]혼합물에 대한 전체 감압 시간을 허용 가능한 한 안전하게 줄이는 것입니다.

모델 검증

모든 이론은 신중하게 통제된 테스트 절차를 통해 검증되는 것이 중요합니다.시험 절차와 장비가 더욱 정교해짐에 따라, 연구원들은 감압의 신체에 미치는 영향에 대해 더 많이 알게 되었다.초기 연구는 감압병(DCS)의 인지 가능한 증상이 없는 다이빙을 생산하는 데 초점을 맞췄다.이후 도플러 초음파 검사를 통해 DCI 징후나 증상이 없는 다이빙에서도 체내에 기포가 형성되고 있음을 알 수 있었다.이 현상은 "침묵의 거품"으로 알려지게 되었다.정맥 가스 색전증의 존재는 감압병의 낮은 특이성 예측요소로 간주되지만, 그 부재는 낮은 위험 감압의 민감한 지표로 인식된다. 따라서 VGE의 정량적 검출은 감압 전략 또는 평가를 비교할 때 감압 스트레스의 지표로서 유용한 것으로 생각된다.ng [106]절차의 효율성.

미 해군 1956년 표는 외부 DCS 징후와 증상에 의해 결정된 한도에 기초했다.이후 연구자들은 도플러 테스트에 기초한 한계를 조정함으로써 이 연구를 개선할 수 있었다.그러나 탈만 알고리즘에 기초한 미 해군 CCR 표도 또한 검사 [107][108]기준으로 인식 가능한 DCS 증상만을 사용했다.시험 절차는 길고 비용이 많이 들며, 종점으로 부상을 입은 인간 피험자에 대한 실험 작업에는 윤리적 한계가 있기 때문에, 연구자들은 이전의 실험 결과를 바탕으로 새로운 모델의 초기 검증을 하는 것이 일반적이다.이는 [109]모델을 비교할 때 몇 가지 영향을 미칩니다.

정지 깊이 분포의 효율성

심층, 단시간 잠수에는 심층 시간에 비해 긴 감압이 필요하며, 이는 포화 다이빙에 비해 본질적으로 비효율적이다.얕은 다이빙에서 합리적으로 검증된 성능을 가진 감압 알고리즘의 다양한 수정이 더 짧거나 안전한 감압을 개발하기 위한 노력에 사용되었지만, 이러한 수정은 일반적으로 통제된 실험에 의해 뒷받침되지 않으며 어느 정도 일화적 증거에 의존한다.버블 모델에 기초한 알고리즘과 더 넓은 깊이에 걸쳐 감압 정지를 분배하는 알고리즘이 이론적인 고려사항에 기초한 초기 버블 형성을 최소화함으로써 전통적인 용해 가스 함량 모델보다 더 효율적이라는 널리 알려진 믿음이 개발되었지만, 일반적으로 효과의 증거는 없다.e는 증상 감압 질환의 낮은 발병률이었다.이러한 수정사항 중 일부와 관련된 증거가 존재하며, 심층 정지가 특정 심층 [110][111]프로필에 대해 동일한 총 감압 시간에 걸쳐 분포된 얕은 정지를 사용하는 기존 시스템에 비해 버블 형성 및 성장 속도를 높일 수 있다는 점을 일반적으로 뒷받침한다.

시간 경과에 따른 과포화의 적분은 특정 조직 그룹 또는 모든 조직 그룹에 대해 감압 스트레스의 지표가 될 수 있습니다.이 지표의 비교 같은 깊이에 대한 동등한 기간 잠수 일정 범위, 바닥에서의 시간, 그리고 가스 혼합물의 결합 Bühlmann 조직 단체를 위해, 잠수 깊은 정류장을 행사한 부분적 느린 조직의 깊은 상태에 계속해서 ingassing 때문에 더 높은 전체 압축 응력을 제안했다 추측했다.[111]

불활성가스 성분 변화의 영향

개방회로 감압시 가스전환은 주로 산소분압을 증가시켜 산소창 효과를 증가시키면서 급성 독성 수준을 유지하기 위해 이루어진다.산소 분압이 높을수록 용해된 상태에서도 기포로도 불활성 가스를 보다 빠르고 효과적으로 제거할 수 있다는 것은 이론적으로나 실제적으로나 잘 확립되어 있습니다.폐회로 재호흡기에서 다이빙 전체의 산소분압은 비교적 높지만 허용 가능한 수준으로 유지되어 옹가스를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 희석 가스의 배기가스를 가속화할 수 있습니다.상승 중 헬륨 기반 희석제에서 질소로 변경하는 것은 값비싼 헬륨 사용을 줄이는데 바람직하지만 다른 영향이 있습니다.질소 기반 감압 가스의 변화가 일반적인 기술적 바운스 다이브 프로파일에서 감압을 가속할 가능성은 낮지만, 헬륨-산소 혼합물에 대한 감압은 신경학적 DCS를 초래할 가능성이 더 높은 반면, 질소 기반 감압은 DCS가 발생할 경우 다른 증상을 유발할 가능성이 더 높다는 증거가 있다.그러나 헬륨 리치에서 질소 리치 감압 가스로의 전환은 내이 DCS에 포함되며 역확산 효과와 연결됩니다.이러한 위험은 높은 산소 분압을 사용하고 헬륨-질소 전환 스위치를 상대적으로 [110]얕게 만들어 충분한 초기 감압을 통해 줄일 수 있습니다.

고도 노출, 고도 다이빙 및 다이빙 후 비행

다음 항목도 참조하십시오.다이빙 및 고도 다이빙 후 비행

USAF는 1982년 고도로 즉시 이탈하기 전 감압 한계 없는 공중 다이빙과 8,500피트(2,600m)[112] 고도까지 즉시 비행할 수 있는 고도 다이빙 일정을 검증하기 위해 인체 실험체를 대상으로 실험을 실시했다.2004년의 또 다른 일련의 테스트는 이전에 테스트되지 않은 피폭 프로파일을 사용하여 고도 감압에 대한 버블 모델의 예측을 검증하기 위해 이루어졌다.매개 변수에는 노력, 18,000 - 35,000피트(5,500 - 10,700m), 호흡 전 시간 및 노출 시간이 포함되었지만, 이러한 노출에는 최근 [113]잠수는 포함되지 않았다.

레크리에이션 다이빙을 위한 비감압 노출 한계 부근의 프로파일을 사용한 DCS 증상의 끝점에 대한 실험을 수행하여 비행 중 또는 비행 후 DCS 발생이 비행 전 표면 간격의 길이와 어떻게 관련되는지 파악했다.다이빙과 PFSI는 75kPa에서 4시간 동안 노출되었으며, 이는 최대 허용 민간 항공기 객실 고도인 8,000피트(2,400m)에 해당한다.표면 간격이 증가함에 따라 DCS 발생률이 감소했으며, 표면 간격은 17시간 동안 발생하지 않았다.반복 다이빙 프로파일은 일반적으로 발생을 최소화하기 위해 단일 다이빙보다 더 긴 표면 간격이 필요했다.이러한 테스트를 통해 비행 시간에 맞춰 [114]권장 사항을 알 수 있습니다.

비행 중 흉부 초음파 검사 결과 상용 가압 항공기에서 감압 질환의 확률이 낮지만 0이 아닌 낮은 것으로 나타났다. 시험된 다이버 중 상당수의 정맥 가스 기포의 검출로 나타나는 다중 반복 레크리에이션 다이빙 후 24시간 비행 전 표면 간격 후를 클릭합니다.[115]

현재의 연구

감압에 대한 연구는 계속되고 있다.일반적으로 구체적인 데이터는 입수할 수 없지만, DAN(Divers Alert Network)은 DAN(유럽)이 운영하는 시민 과학 기반 프로그램을 운영하고 있으며, DAN(유럽) 연구진 및 기타 연구진의 분석을 위해 자원봉사 레크리에이션 다이버들로부터 데이터를 수집한다.이 연구는 DAN Europe [116]회원들의 가입비에서 자금을 조달하고 있습니다.다이빙 안전 연구소는 회원들이 표준 포맷으로 변환된 다양한 다이빙 컴퓨터에서 다이빙 [117]프로필과 다이빙에 대한 기타 데이터를 업로드할 수 있는 데이터베이스입니다.다이빙 [118]안전의 측면을 조사하기 위해 수십만 개의 실제 다이빙에 대한 데이터를 분석한다.수집된 대량의 데이터는 감압 위험의 확률론적 분석에 사용된다.데이터 기증자는 동일한 프로파일에 대해 계산된 Bühlmann ZH16c M 값과의 비교를 바탕으로 세 가지 명목 위험 수준(높음, 중간 및 낮음) 중 하나로 평가된 다이빙 프로파일의 단순한 위험 분석의 형태로 즉각적인 피드백을 받을 수 있다.

리스트 되어 있는 프로젝트([119]모두 압축 해제와 직접 관련된 것은 압축 해제와 직접 관련이 없는 프로젝트입니다.

  • 혈관 기포에 대한 데이터 수집 및 데이터 분석
  • 최적화된 상승 프로필 식별
  • 원인을 알 수 없는 다이빙 사고의 원인 조사
  • 레크리에이션 다이빙의 스트레스
  • 특허공(PFO)과 감압질환의 위험과의 상관관계
  • 천식 및 당뇨병과 관련된 위험 관리
  • 호흡곤란의 생리학 및 병리생리학
  • 저체온증과 다이빙
  • 두통과 다이빙
  • 다이빙과 관련된 혈액의 변화
  • 잠수 후 항공여행 감압 위험
  • 재호흡 다이빙의 생리학적 영향
  • 감압스트레스가 내피줄기세포와 혈액세포에 미치는 영향
  • 초기 감압 스트레스 바이오마커
  • 혈액 및 DCI 응급처치에 대한 표준산소의 영향

모델의 실용적 효과

감압용 버블 모델은 2000년대 초반 기술 다이버들 사이에서 인기를 끌었지만 실제 모델 효과를 뒷받침하는 데이터는 거의 없었다.그 이후로, 몇몇 비교 연구들이 거품 모델에 기초한 감압 후 정맥 가스 색전증의 비교적 많은 수를 나타냈으며, 한 연구는 감압 질환의 더 높은 비율을 보고하였다.상승 초기에 깊은 감압 정지는 가설보다 버블 형성을 제어하는데 덜 효과적인 것으로 보입니다.이러한 실패는 더 깊은 깊이의 연장 시간 동안 느린 조직의 지속적인 침윤으로 인해 이러한 조직이 더 낮은 깊이의 과포화 상태가 되기 때문일 수 있다.딥 바운스 다이빙에 대한 최적의 감압 전략은 알려지지 않았다(2016년).[120]

감압을 가속화하기 위해 헬륨 기반 희석액에서 니트록스로 전환되는 가스의 실제 효과는 설득력 있게 입증되지 않았습니다.이러한 스위치는 역확산 [120]효과로 인해 내이 감압 질환의 위험을 높입니다.

감압 이론의 가르침

감압은 더 많이 배울수록 자신이 무슨 일이 일어나고 있는지 모른다는 것을 알게 되는 영역입니다.테이블 엔트리의 "흑백" 정확성 이면에는 다이빙 컴퓨터의 초당 카운트다운과 감압 모델의 수학적 순수성 아래에는 거의 탐험되지 않은 어둡고 신비로운 생리적 정글이 숨어 있다.

- Karl E.허긴스, 1992년[121]

다이버가 개인 감압 [54]요구에 대해 교육되고 지식 있는 결정을 내릴 수 있도록 하기 위해서는 다양한 이론, 모델, 표 및 알고리즘에 노출되어야 합니다.기본 감압이론과 감압테이블의 사용은 [122]상업용 다이버 훈련과 감압테이블에 기초한 잠수계획의 이론요소의 일부이며, 감압실습과 현장관리는 잠수감독관의 [123][124]업무에서 중요한 부분이다.레크리에이션 다이버는 인증기관별로 훈련기준에 명시된 범위 내에서 감압 이론과 실습을 훈련받는다.이는 다이버가 엔트리 레벨 다이버에 대한 압축 해제 의무를 회피할 수 있는 기본적인 개요부터 퍼스널 다이버 컴퓨터, 압축 해제 소프트웨어 및 고급 기술 [72]다이버에 대한 테이블을 통한 여러 압축 해제 알고리즘을 사용할 수 있는 능력까지 다양할 수 있습니다.감압 이론에 대한 자세한 이해는 일반적으로 상업용 잠수부나 레저용 잠수부에게 필요하지 않다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 감압(잠수) – 상승부의 압력 변화에 따른 조정
  • 감압실천 – 다이버들의 안전한 감압을 위한 기술 및 절차
  • 감압병 – 용액에서 용존가스로 인해 발생하는 장애
  • Dive computer – 압축 해제 상태를 실시간으로 계산하는 기기
  • 등가 공기 깊이 – 공기와 특정 니트록스 혼합물의 감압 요건을 비교하는 방법
  • 등가 마취 깊이 – 트리믹스 다이빙 가스와 공기의 마취 효과 비교 방법
  • 감압 연구 개발의 역사 – 다이빙 감압 역사에서 주목할 만한 사건들의 연대순 목록.
  • 고압 치료 일정 – 잠수 감압 치료
  • 산소 창 – 정맥 혈중 총 용존 가스 농도에 대한 산소 대사의 생리학적 영향
  • 감압생리학 – 감압이론과 실천의 생리학적 기초
  • 압축 해제 모델:
    • Bühlmann 감압 알고리즘 – 압력 변화에 따른 조직 불활성 가스 흡수 및 방출의 수학적 모델
    • Haldane의 감압 모델– John Scott Haldane이 개발한 감압 모델
    • 감소된 경사 버블 모델 – 다이버 지원에 사용되는 알고리즘
    • Thalmann 알고리즘– 다이버 감압 계산
    • 감압의 열역학 모델– 용액에서 나오는 기포의 양에 따라 감압을 제어하는 초기 모델
    • 다양한 투과성 모델– 버블 물리학을 기반으로 한 감압 모델 및 알고리즘

메모들

1. ^오토늄: 발견된 장소에서 형성되거나 유래함

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g 미 해군 2008, 제1장 3절 9.3절
  2. ^ Van Liew, H.D.; Conkin, J. (2007). A start toward micronucleus-based decompression models: Altitude decompression. Undersea and Hyperbaric Medical Society, Inc. Annual Scientific Meeting, 14–16 June 2007. Ritz-Carlton Kapalua Maui, Hawaii (http://www.uhms.org). Retrieved 26 November 2015.
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원천

추가 정보