V potápěčském průmyslu výkonnost dýchacího přístroje je často odkazoval se na jako dechová práce. V této souvislosti se obecně rozumí práce v průměru jeden dech přijata prostřednictvím uvedené přístroje za daných podmínek okolního tlaku, podvodní prostředí, průtok během dýchacího cyklu, a směsi plynů – pod vodou potápěči mohou dýchat kyslík-bohatý dýchání plynu, aby se snížilo riziko dekompresní nemoci, nebo plyny obsahující helium snížit omamné účinky. Hélium má také za následek snížení práce dýchání snížením hustoty směsi, i když viskozita helia je frakčně větší než viskozita dusíku. Normy pro tyto podmínky existují a aby bylo možné provést užitečné srovnání mezi dýchacími přístroji, musí být testovány na stejnou normu.
normy pro testování podmořského dýchacího přístrojeedit
- EN 250:2014. Dýchací zařízení-Open-circuit soběstačný stlačený vzduch potápěčské přístroje-požadavky – testování, značení.
- EN 14143:2013. Dýchací zařízení. Samostatné dýchací potápěčské přístroje
- EN 15333 -1: 2008 COR 2009-respirační zařízení-Open-Circuit pupeční dodávané potápěčské přístroje se stlačeným plynem-Část 1: Poptávkový Přístroj.
- BS 8547:2016 definuje požadavky pro poptávky regulátory mají být použity v hloubkách větších než 50 m.
Variace a řízení práce breathingEdit
Faktory, které ovlivňují práci dýchání pod vodou dýchací přístroje patří hustota a viskozita plynu, průtoku, praskání tlaku (diferenční tlak potřebný k otevření automatikou), a zpět přes tlak výfukových ventilů.
práce dýchání potápěče má fyziologickou složku, stejně jako součást zařízení. u dané směsi dýchacích plynů se hustota zvýší s nárůstem hloubky. Vyšší hustota plynu vyžaduje větší úsilí k urychlení plynu při přechodu mezi inhalací a výdechem. Aby se minimalizovala práce s dýcháním, může být rychlost toku snížena,ale to sníží RMV, pokud se hloubka dýchání nezvýší, aby se kompenzovala. Pomalé hluboké dýchání zvyšuje účinnost dýchání zvýšením obratu plynu v alveolech a námaha musí být omezena, aby odpovídala možnému přenosu plynu z RMV, který lze pohodlně udržovat po dlouhou dobu. Překročení této maximální trvalý námaha může vést k nahromadění oxidu uhličitého, který může způsobit zrychlené dýchání, zvýšené turbulence, což vede k nižší účinnosti, snížení RMV a vyšší dechová práce v pozitivní zpětné vazby. V extrémních hloubkách se to může objevit i při relativně nízkých úrovních námahy a může být obtížné nebo nemožné přerušit cyklus. Výsledný stres může být příčinou paniky jako vnímání je nedostatečné dodávky plynu v důsledku nahromadění oxidu uhličitého i když okysličení může být adekvátní.
Negativní statické plicní zatížení zvyšuje dechovou práci a může se lišit v závislosti na relativní hloubku regulátor bránici do plic v otevřeném obvodu zařízení, a relativní hloubka counterlung do plic kyslík.
hustota plynu při okolním tlaku je limitujícím faktorem schopnosti potápěče účinně eliminovat oxid uhličitý v hloubce pro danou práci dýchání. Při zvýšeném okolním tlaku způsobuje zvýšená hustota dýchacího plynu větší odpor dýchacích cest. Maximální ventilace a maximální dobrovolná ventilace jsou sníženy v závislosti na hustotě, která je pro danou plynnou směs úměrná tlaku. Maximální dobrovolné větrání je aproximováno druhou odmocninou funkce hustoty plynu. Výdechový průtok je omezen intenzitou nezávislou na turbulentním proudění. Jakmile k tomu dojde, další pokusy o zvýšení průtoku jsou aktivně kontraproduktivní a přispívají k další akumulaci oxidu uhličitého. Účinky negativního statického zatížení plic jsou zesíleny zvýšenou hustotou plynu.
Aby se snížilo riziko hyperkapnie, potápěči mohou přijmout dýchání vzor, který je pomalejší a hlubší, než je obvyklé, spíše než rychlé a povrchní, protože to dává maximální výměnu plynů na jednotku úsilí o minimalizaci turbulencí a dead space efekty.
retence oxidu uhličitého a toxicitaedit
oxid uhličitý je produkt buněčného metabolismu, který je vylučován výměnou plynů v plicích při dýchání. Rychlost výroby je variabilní s námahou, ale existuje základní minimum. Pokud rychlost eliminace je menší než rychlost výroby, úrovní se bude zvyšovat, a produkovat příznaky toxicity, jako jsou bolesti hlavy, dušnost a duševní poškození, případně ztrátu vědomí, což může vést k utonutí. Při potápění existují faktory, které zvyšují produkci oxidu uhličitého (námaha), a faktory, které mohou narušit eliminaci, takže potápěči jsou obzvláště náchylní k toxicitě oxidu uhličitého.
Kyslík se spotřebuje a oxidu uhličitého ve stejném množství, pod vodou, na povrchu za stejné množství práce, ale dýchání vyžaduje práci, a práci dýchání může být mnohem větší, pod vodou, a dechová práce je podobná jako u jiných forem práce při výrobě oxidu uhličitého.
schopnost potápěče reagovat na zvýšení dýchání je omezená. Jak se práce s dýcháním zvyšuje, další oxid uhličitý při této práci zvyšuje potřebu vyšší eliminační rychlosti, která je úměrná ventilaci, v případě zanedbatelného oxidu uhličitého v inspirovaném vzduchu.
produkce oxidu uhličitého tkáněmi je jednoduchou funkcí tkáňového metabolismu a spotřeby kyslíku. Čím více práce v tkáni, tím více kyslíku bude spotřebováno a tím více oxidu uhličitého bude produkováno. Odstranění oxidu uhličitého v alveolech závisí na parciálním tlakovém gradientu pro difúzi oxidu uhličitého mezi krví a alveolárním plynem. Tento gradient je udržován vyplachováním oxidu uhličitého z alveol během dýchání, což závisí na nahrazení vzduchu v alveolech více oxidem uhličitým vzduchem méně oxidem uhličitým. Čím více vzduchu se nastěhoval a ven z plicních sklípků při dýchání, tím více oxidu uhličitého je propláchnout, a čím větší je tlakový gradient mezi žilní krví a alveolárním plynu, který pohání difúze oxidu uhličitého z krve. Udržování správných hladin oxidu uhličitého je kriticky závislé na dostatečné ventilaci plic a existuje několik aspektů potápění, které mohou narušovat dostatečnou ventilaci plic.
měření výkonu podmořského dýchacího přístrojeedit
stroj ANSTI se používá pro automatizované testování podvodního dýchacího přístroje.