Опір повітряному потоку. Межі зовнішньої роботи витрачається на дихання

Одне з перших ранніх досліджень впливу зовнішнього опору диханню було проведено Silverman і співробітниками в 1945 р Воно головним чином стосувалося захисного дихального спорядження і тому не включало розгляд ефектів щільності газів або гідростатичного тиску. Автори визначили опір зазначених апаратів з урахуванням перепаду тисків, що виникає при постійній швидкості потоку 85 л / хв. Цитовані автори рекомендували як максимально переноситься перепаду тисків при етойскорості потокавелічіну

6.4 см вод. ст. під час вдиху і 4,1 см вод. ст. під час видиху. Цей інтервал показує, що спорядження можна використовувати при важкому фізичному навантаженні. У спорядження входілідихательние апарати, що мають опір
4.5 см вод. ст. (л-1с) на вдиху і 2,9 см вод. ст. (л-1с) на видиху при швидкості газового потоку 1,42 л / с.

На основі експериментів Silverman, Mead в 1955 р розрахував, що загальний опір диханню не повинно перевищувати 12 см вод. ст. (л-1с). В результаті експериментів автори зробили припущення, що при диханні повітрям респіраторне опір буде залишатися нижче цієї величини до глибини 81 м. Mead виміряв опір двох систем з відкритим циклом дихання на поверхні і на основі отриманих результатів зробив висновок, що при використанні дихальних апаратів в умовах підвищеного тиску повітря величина їх опору буде набагато перевищувати рекомендовану.

Вимірювання були зроблені при максимальних зареєстрованих швидкостях дихального потоку в стані спокою і під час важкого фізичного навантаження, що відповідає споживанню кисню близько 2 л / хв. Примітно, що незважаючи на турбулентний характер потоку внаслідок роботи легеневого автомата, опір на вдиху не залежало від швидкості потоку газу. Величини опорів набагато нижче рекомендованих Mead в 1955 р, а величини під час фізичного навантаження сумісні з запропонованими Slilvermarr і співробітниками. Однак слід зауважити, що ці дані не враховують впливів, які будуть надавати иммерсия і збільшена щільність газів на дихальне зусилля, спрямоване на подолання внутрішніх факторів.

межі зовнішньої роботи, витрачається на дихання. Silverman і співробітники в 1945 р на основі поставлених ними експериментів з вивчення переносимості зовнішнього опору диханню розрахували, що зовнішня потужність, що витрачається на дихання, не повинна перевищувати 0,6% від загальної інтенсивності фізичної роботи, що виконується водолазом. Cooper в 1960 р обчислив величину зовнішньої роботи, що витрачається на дихання, при використанні різного дихального спорядження на основі діаграм тиск - обсяг, отриманих на працюючих випробовуваних, а також в технічних експериментах на установці з помпою, яка генерує синусоїдальний потік газу для імітації процесу легеневої вентиляції .

Cooper зазначив, що розрахована Silverman зовнішня потужність дихання грунтувалася на середньому респіраторному тиску і швидкостях газового потоку. Допускаючи синусоїдальну форму хвилі дихання і ламінарні умови потоку для «фіксованих резисторів», запропонованих Silverman, Cooper зробив перерахунок рекомендованої величини зовнішньої потужності дихання і отримав значення рівне 0,74% від загальної інтенсивності фізичного навантаження. На підставі власних досліджень, а також використовуючи дані Silverman і співробітників, Cooper встановив межі зовнішньої роботи, що витрачається надиханіе. Максимально переносима фізичне навантаження на органи дихання, за межами якої можуть виникнути небезпечний дискомфорт і фізіологічні порушення, встановлена рівної 0,25 кгм / л (2,45 Дж / л) 1, а рекомендовану межу респіраторної роботи, що гарантує комфортне дихання, становить половину зазначеної величини, т. е. 0,125 кгм / л.

Хоча ці межі лінійні, коли виражені як потреба в респіраторної потужності (наприклад, 0,25V кгм / хв), на практиці ж при використанні більшості дихальних апаратів вони нелінійні за характером, і тому їх критичні величини, більш імовірно, можуть з`являтися при максимальній легеневої вентиляції.