i dykkerindustrien ytelsen til pusteapparat er ofte referert til som arbeid med å puste. I denne sammenheng betyr det vanligvis arbeidet med et gjennomsnittlig enkelt pust tatt gjennom det angitte apparatet for gitte forhold for omgivelsestrykk, undervannsmiljø, strømningshastighet under pustesyklusen og gassblanding – undervannsdykkere kan puste oksygenrik pustegass for å redusere risikoen for dekompresjonssyke, eller gasser som inneholder helium for å redusere narkotiske effekter. Helium har også effekten av å redusere arbeidet med å puste ved å redusere tettheten av blandingen, selv om helium viskositet er fraksjonalt større enn nitrogen. Standarder for disse forholdene eksisterer, og for å gjøre nyttige sammenligninger mellom pusteapparater må de testes til samme standard.
Standarder for testing av pusteapparater under vannrediger
- EN 250:2014. Åndedrettsutstyr-Åpen krets selvstendig trykkluft dykking apparat-Krav, testing, merking.
- EN 14143:2013. Åndedrettsutstyr. Selvstendig pusteapparat
- EN 15333 -1: 2008 COR 2009-Åndedrettsutstyr-Åpen Krets Umbilical Levert Komprimert Gass Dykking Apparat-Del 1: Etterspørsel Apparat. BS 8547:2016 definerer krav til etterspørselsregulatorer som skal brukes på dybder som overstiger 50 m.
Variasjoner og styring av pustearbeidrediger
Faktorer som påvirker arbeidet med å puste et undervanns pusteapparat inkluderer tetthet og viskositet av gassen, strømningshastigheter, sprekktrykk (trykkdifferansen som kreves for å åpne etterspørselsventilen) og mottrykk over eksosventiler.
arbeidet med å puste en dykker har en fysiologisk komponent, så vel som utstyrskomponenten. for en gitt pustegassblanding vil tettheten øke med en økning i dybden. En høyere gassdensitet krever mer innsats for å akselerere gassen i overgangen mellom innånding og utånding. For å minimere arbeidet med å puste kan strømningshastigheten reduseres, men DETTE vil redusere RMV med mindre pustedybden økes for å kompensere. Langsom dyp pusting forbedrer effektiviteten av respirasjon ved å øke gassomsetningen i alveolene, og anstrengelsen må begrenses for å matche gassoverføringen mulig fra RMV som kan opprettholdes komfortabelt over lange perioder. Overskridelse av denne maksimale kontinuerlige anstrengelsen kan føre til karbondioksidoppbygging, noe som kan forårsake akselerert pustefrekvens, med økt turbulens, noe som fører til lavere effektivitet, redusert RMV og høyere pustearbeid i en positiv tilbakemeldingssløyfe. På ekstreme dybder kan dette skje selv ved relativt lave nivåer av anstrengelse, og det kan være vanskelig eller umulig å bryte syklusen. Den resulterende stress kan være en årsak til panikk som oppfatningen er av en utilstrekkelig gassforsyning på grunn av karbondioksid buildup om oksygenering kan være tilstrekkelig.Negativ statisk lungebelastning øker arbeidet med å puste og kan variere avhengig av den relative dybden av regulatormembranen til lungene i åpen kretsutstyr, og den relative dybden av kontralung til lungene i en rebreather.Gasstetthet ved omgivelsestrykk er en begrensende faktor på en dykkers evne til effektivt å eliminere karbondioksid i dybden for et gitt pustearbeid. Ved økt omgivelsestrykk gir den økte pustegassens tetthet større luftveismotstand. Maksimal treningsventilasjon og maksimal frivillig ventilasjon reduseres som en funksjon av tetthet, som for en gitt gassblanding er proporsjonal med trykk. Maksimal frivillig ventilasjon er tilnærmet av en kvadratrotfunksjon av gass tetthet. Utånding strømningshastighet er begrenset av innsats uavhengig turbulent strømning. Når dette skjer ytterligere forsøk på å øke strømningshastigheten er aktivt mot sin hensikt og bidra til ytterligere akkumulering av karbondioksid. Effektene av negativ statisk lungelast forsterkes av økt gassdensitet.for å redusere risikoen for hyperkapni, kan dykkere vedta et pustemønster som er langsommere og dypere enn normalt i stedet for raskt og grunt, da dette gir maksimal gassutveksling per enhet innsats ved å minimere turbulens og døde romeffekter.
karbondioksidretensjon og toksisitetrediger
Karbondioksid er et produkt av cellemetabolisme som elimineres ved gassutveksling i lungene mens du puster. Produksjonshastigheten er variabel med anstrengelse, men det er et grunnleggende minimum. Hvis eliminasjonshastigheten er mindre enn produksjonshastigheten, vil nivåene øke og gi symptomer på toksisitet som hodepine, kortpustethet og mental svekkelse, til slutt tap av bevissthet, noe som kan føre til drukning. I dykking er det faktorer som øker karbondioksidproduksjonen( anstrengelse), og faktorer som kan svekke eliminering, noe som gjør dykkere spesielt utsatt for karbondioksidtoksisitet.
Oksygen forbrukes og karbondioksid produseres i samme mengder under vann som på overflaten for samme mengde arbeid, men pusten krever arbeid, og arbeidet med å puste kan være mye større under vann, og arbeidet med å puste er lik andre former for arbeid i produksjon av karbondioksid.
en dykkers evne til å reagere på økning i pustearbeidet er begrenset. Etter hvert som pustearbeidet øker, øker den ekstra karbondioksidproduksjonen ved å gjøre dette arbeidet behovet for høyere eliminasjonshastighet, som er proporsjonal med ventilasjon, i tilfelle ubetydelig karbondioksid i den inspirerte luften.
Karbondioksid produksjon av vev er en enkel funksjon av vev metabolisme og oksygenforbruk. Jo mer arbeid som gjøres i et vev, jo mer oksygen vil bli konsumert og jo mer karbondioksid vil bli produsert. Fjerning av karbondioksid i alveolene avhenger av partialtrykksgradienten for karbondioksiddiffusjon mellom blod og alveolargass. Denne gradienten opprettholdes ved å spyle karbondioksid ut av alveolene under pusting, som avhenger av å erstatte luft i alveolene med mer karbondioksid med luft med mindre karbondioksid. Jo mer luft som flyttes inn og ut av alveolene under pusten, desto mer karbondioksid spyles ut, og jo større trykkgradienten mellom venøst blod og alveolar gass som driver karbondioksiddiffusjon fra blodet. Vedlikehold av riktig karbondioksidnivå er kritisk avhengig av tilstrekkelig lungeventilasjon, og det er flere aspekter ved dykking som kan forstyrre tilstrekkelig ventilasjon av lungene.
Måling av undervannspusteapparatets ytelserediger
ANSTI-maskinen brukes til automatisert testing av undervannspusteapparater.