Мінімальний тиск перенасичення. Кавітація in vitro

Майже 100 років проводяться занурення водолазів і дослідження в цій галузі, а механізми декомпресії ще повністю не зрозумілі і розробка декомпрессионних методів ще йде по шляху проб і помилок. Проте накопичений досвід зробив професію водолаза реальної і достатньо безпечною. У цьому розділі розглянуто фізичні та біологічні принципи, які, як вважають, важливі для розуміння процесу декомпрессіі- дано огляд сучасної практики проведення декомпресії, як вона здійснюється відповідно до ряду водолазних справочніков- обговорені проблеми розробки режимів декомпресії. Представлений метод розрахунку режимів і описані серії експериментів з проведення декомпресії.

З найперших днів проведення досліджень по декомпресії припускали, що нерозчинений газ служить причиною хвороби декомпресії, хоча були запропоновані також і інші механізми її розвитку. До сих пір газові бульбашки вважають найбільш вірогідною причиною хвороби декомпресії, але в даний час відомо, що вони поряд з механічним надають і фізіологічний ефект, який може бути рівним або навіть більш небезпечним і зберігатися протягом тривалого часу.

тенденція до утворення в рідині газових бульбашок або мікропорожнин, обумовлена величиною тиску перенасичення (АР), яку визначають як різницю між сукупністю напруг компонентів розчиненого газу (EPi) і барометричним тиском (Рм).

Мінімальна величина тиску перенасичення, необхідна для освіти принаймні хоча б одного газового бульбашки, відома як поріг перенасичення.
Вважають що існує два основних механізми виникнення кавітації. Schoenbein в 1837 р припустив, що бульбашки утворюються з раніше існуючих в рідини газових найдрібніших порожнин, відомих в даний час як газові зародки. Doring висловив в 1937 р думка про початковий освіті газових бульбашок з мікроскопічних порожнин, утворених круговим рухом молекул. Мабуть, обидва цих механізму обгрунтовані, але для початкового освіти газових зародків необхідна більш висока ступінь перенасичення, ніж має місце при проведенні підводних занурень. З іншого боку, газові зародки перетворюються в пухирці при перенасичення, що становить всього 0,21 кгс / см2. Нижче будуть розглянуті результати досліджень, що підтверджують існування газових зародків.

Кавітація in vitro

Додаток гідростатичного тиску до води або желатину, особливо з високою швидкістю компресії, зменшує число газових бульбашок, що формуються при подальшій декомпресії. Вважають, що це відбувається через часткове розчинення газових зародків під час компресії. Застосування гідростатичного тиску використовують в даний час як специфічну пробу на газові зародки.

фільтрація желатину до компресії також знижує подальший розвиток в ньому кавітації. Фільтр з радіусом пор 0,45 мкм наполовину зменшує рівень освіти газових бульбашок і збільшує перепад тиску перенасичення з 1,5 до 2,5 кгс / см2. Фільтр з радіусом пор 0,18 мкм зменшує рівень освіти газових бульбашок майже в 10 разів і підвищує поріг тиску перенасичення до 6 кгс / см2.

для пояснення спостережуваних явищ Jount і співавт. (1979) припустили, що газові зародки з`єднуються з частинками, що мають розміри такого ж порядку. Розмір кожного окремого зародка визначає критичний рівень перенасичення рідини, при якому цей зародок перетворюється в газова бульбашка. У міру збільшення перенасиченості рідини газом в процес втягуються більш дрібні газові зародки, що веде до утворення великої кількості бульбашок.