Jip en Janneke gaan duiken. behorende bij module Tech-1 4DIVERS Veenendaal

Transcriptie

1 Jip en Janneke gaan duiken behorende bij module Tech-1 4DIVERS Veenendaal

2 Inhoud De basis: druk gas in vloeistof gas in weefsels half times en compartimenten on gassing supersaturatie bounce, NDL, Deco en saturatie duik Haldane model M-values gradient factors bubble models deep stops? hoe stel ik mijn duikcomputer in?

3 Atmosferische druk wat is de luchtdruk hier in deze kamer? en waar komt die druk vandaan? druk op zee nivo = 1 bar lucht is een mengsel 80% N bar 20% O bar kg air = N N/m 2 = Pa 1000 hpa = 1000 mbar = 1 bar

4 druk wat is druk? eenheid = P kracht per oppervlakte 1 pascal = 1 newton/ M 2 trillende moleculen die tegen de wand botsen of moleculen die in een vloeistof trillen een gas opgelost in water of bloed oefent ook een druk uit!

5 Opgelost gas gassen lossen op in vloeistof evenwicht indien gas in = gas uit de stikstof uit de lucht die we inademen zit dus ook opgelost in ons bloed en weefsels. de druk van de N 2 in lucht = druk van N 2 in bloed en weefsels

6 De wet van Henry de stikstof druk (PN 2 ) op zee nivo is 0.8 bar ook in een vloeistof! PN 2 = 0.8 PN 2 = 1.6 PN 2 = 0.8 PN 2 = 1.6 zee nivo onder druk

7 Druk in een flesje cola? PCO 2 in flesje cola Bij 4 o C 2.2 bar Bij 20 o C 3.5 bar

8 Hydrostatische druk Waarom is de druk op 10 meter diepte 2 bar? water: 1M 3 = 1000 kg = N/M 2 = Pascal = 100 hp = 0.1 bar 8

9 Hydrostatische druk water kolom 10m hoog: 1 bar op 10 m diepte: 1 bar + 1 bar (lucht kolom) 9

10 N 2 opname Janneke ademt lucht op 30 meter diepte Wat is de omgevingsdruk? Wat is de druk van de lucht die zij inademt? Wat is de PN 2 die zij inademt? Wat is de maximale PN 2 die haar weefsels kunnen bereiken? Hoe lang duurt dat? Van welke factoren hangt die tijdsduur af? Hoe komt de N 2 in haar weefsels?

11 N 2 opname doorbloeding (aantal bloedvaten) snelle weefsels hebben veel bloedvaten langzame weefsels hebben weinig bloedvaten temperatuur is ook van invloed op doorbloeding verschil tussen PN 2 inademingslucht en weefsels hoe groter dat verschil hoe sneller de N 2 opname

12 Snelle en langzame weefsels Grootte (en hoeveelheid) van bloedvaten: Snelle weefsels Langzame weefsels hersenen spieren vet kraakbeen

13 virtuele compartimenten want een decompressiemodel: werkt met cijfers Compartimenten en niet met organen en bloedvaten. is geschreven door nerds (alhoewel...john Scott Haldane was een arts en schreef in 1908 het eerste model) maakt het mogelijk het verloop van de weefseldruk te voorspellen mbv de halfwaardetijd.

14 Snel compartiment (T ½ = 4 min) groot bloedvat snel weefsel 0 msw 1 bar snelle afdaling PN 2 = 0.8 bar PN 2 = 0.8 bar 30 msw 4 bar PN 2 = 0.8 bar PN 2 = 3.2 bar verschil = 2.4 bar toename 1.2 bar na 4 min op 30 msw PN 2 = 3.2 bar PN 2 = 2 bar

15 Halfwaarde tijd tijd nodig voor halveren of verdubbelen van het verschil in PN 2 tussen het weefsel en de long = tussen het weefsel en mengsel in fles

16 Halfwaarde tijd Voorbeeld halfwaardetijd 100 T1/2 = 2 t ,5 8 6, , , , Tijd

17 Half time PN 2 = 0.8 bar 30 msw PN 2 = 3.2 bar lucht zeenivo lucht duik PN 2 = 0.8 bar snel weefsel T 1/2 = 4 min 30 meter met lucht T4 PN2 0 0, ,6 12 2,9 16 3, , , , , , T=0 T=4 min T=8 min T=36 min PN 2 = 0.8 bar PN 2 = 2 bar PN 2 = 2.6 bar PN 2 = 3.19 bar verschil = 1.2 bar verschil = 0.6 bar

18 8 compartment model 36

19 supersaturatie T4 compartiment (half waarde tijd = 4 min) is bijna verzadigd aan einde duik. (=36 min) alle tragere compartimenten bevatten (veel) minder N 2 als je nu opstijgt zal het T4 compartiment een hogere PN 2 hebben dan de PN 2 die wordt ingeademd. je bent als het ware supergesatureerd (oververzadigd) vergelijkbaar met het eerder genoemde Cola flesje! de vraag is: hoe lang gaat dit goed? Hoe ver mag Janneke opstijgen?

20 Supersaturatie ratio supersaturatie ratio van 3.2 : 1.6 = 2 PN 2 =3.19 bar 10 msw PN 2 = 1.6 bar na 36 min op 30 msw PN 2 =3.19 bar PN 2 = 3.2 bar

21 bodemtijd weefselgas druk T4 compartiment (het snelste weefsel) super saturatie ratio = 2 evenwicht lijn (ambient pressure line) weefsel = omgevingsdruk opstijgen tot maximale tolereerbare supersaturatie is bereikt (M value) stop weefsel (T4) is op dit moment verzadigd met inert gas. 1.6 stop aangekomen op diepte blijf je hier enige tijd: Bt omgevingsdruk (diepte)

22 weefselgas druk T4 T27 super saturatie ratio = 2 T4 is leading T4 en T27 beginnen gelijk aan de deco stop maar T27 heeft nog ss ratio < 2 T4 bepaalt de stop! pas als T27 de evenwichtslijn bereikt begint T27 met off gassing Start opstijgen, T4 is verzadigd en begint direct met off gassing T27 is nog niet verzadigd en gaat door met on gassing einde afdaling T27 heeft lagere stikstof druk omgevingsdruk (diepte)

23 weefselgas druk super saturatie ratio = 2 bounce dive evenwicht lijn (ambient pressure line) weefsel = omgevingsdruk omgevingsdruk (diepte)

24 weefselgas druk NDL duik super saturatie ratio = omgevingsdruk (diepte)

25 weefselgas druk Saturatie duik Zeer trage decompressie gemiddeld 1 meter per uur Het traagste compartiment is leading zeer lange bottom tijd op grote diepte Alle compartimenten zijn verzadigd omgevingsdruk (diepte)

26 Haldane tabel 1908: John Scott Haldane onderzoek met geiten eerste deco tabel. maximale supersaturatie ratio van 2 geeft geen klachten (bij de geiten) dus van 30 msw 10 msw zonder stop omgevings druk: 4 bar 2 bar PN bar

27 M-value Haldane s SS-ratio van 2 was veel te conservatief voor langere en diepere duiken hogere SS- ratio: snelle compartimenten op diepte Workman (1960) bedacht de M-value bij elk compartiment, elke diepte en voor He of N 2 hoort een eigen maximum value

28 M-values gebaseerd op: DCS symptomen bij super gezonde vrijwilligers, die niet gauw klagen! wij willen dus niet tot de M-value gaan! maar bijvoorbeeld tot 80% M- value dat is meer conservatief, veiligheids marge

29 M-value gradient factors

30 M-value and gradient factors

31 High and low gradient factors de low GF bepaalt de diepte van de eerste stop hoe hoger > hoe ondieper de eerste stop de high GF bepaalt de duur van de laatste stop hoe hoger > hoe korter de laatste stop je komt met meer supersaturatie boven!

32 Deco tijden

33 silent bubbles? 1976 Dr Merrill Spencer venous bubbles without symptoms below your M-line!

34 Bubbles

35 er zullen altijd belletjes zijn! hoe houd je ze klein? Bubbles hoe laat je ze krimpen? bellen gaan groeien zodra je opstijgt! supersaturatie wet van Boyle diepe eerste stop neemt de supersaturatie af en blijven de bellen kleiner

36 Hoe werkt een bel? Een bel verandert niet van grootte. Er is een evenwichtsituatie! Krachten die de bel kleiner maken: omgevingsdruk (P amb ) oppervlakte spanning (P surf ) Kracht die de bel groter maakt: inwendige druk bel (P in ) P in = P amb + P surf

37 Oppervlaktespanning

38 Wet van LaPlace De druk in de bel neemt toe bij afnemende belgrootte.

39 kleine bel: P in > P amb : gas diffusie naar buiten grote bel: P in < P amb : gas diffusie naar binnen P in = P amb + 2y/r

40 Critical radius Kritische radius hangt af van de omgevingsdruk en dus de diepte. op grotere diepte verschuift de critical radius naar links en zullen er meer bellen gaan krimpen een diepere stop

41 Bubble model zo gauw we opstijgen gaan de belletjes groeien. Dat komt door de supersaturatie een bubble model probeert de bellen onder de critische radius te houden. door de omgevingsdruk hoog te houden (= diepere eerste stop) beperken we de supersaturatie van de snelle compartimenten En blijven de belletjes kleiner

42 Bubble model obsoleet? tijdens de diepe stop/ bubble model blijken de trage weefsel nog gas op te nemen terwijl de snelle weefsel gas afgeven. het reservoir aan trage weefsels is heel groot (denk maar aan vet) netto kom je bedrogen uit de laatste stops moeten nu langer zijn om al die extra opgenomen stikstof weer kwijt te raken

43 NEDU raport 2011 Vval-18 thalman model (gas content model) shallow stops TBT TRT = 194 min BVM3 model (bubble model) deep stops TBT 30 min@170fsw 12 min@70 17 min@60 15 min@50 18 min@40 23 min@30 17 min@20 72 min@10 TRT = 194 min

44 En wat is de uitslag? wet pod dives air dives fiets ergometer 130 watt tijdens bottom phase

45

46 Bellen in het bloed

47 Slow and fast compartment Shallow stops Deep stops

48 Hoe stel ik de Gradient Factors in? hoe stel ik de GF in als ik mijn stops oppervlakkig wil en niet diep? de low GF bepaalt de diepte van de eerste stop hoe hoger > hoe ondieper de eerste stop GF low moet omhoog

49 Hoe stel ik de Gradient Factors in? hoe stel je je GF in als je conservatiever wil duiken? dus met minder supersaturatie aan de oppervlakte komen dus een langere laatste stop GF high moet omlaag

50 Hoe conservatief moet ik duiken? Na een DCS hit Op geleide van je conditie slaapgebrek leeftijd conditie Op geleide van hoe je je voelt na je duiken moe vaag zweverig gevoel niggles (vaag gevoel in je gewricht, niet echt DCS)

51 Een persoonlijke noot Ik gebruik nu Buhlman ZH-L16 in mijn shearwater petrel en de AP-diving vision computer. Ik begon met GF 85/20 (toen ik nog in bellen geloofde) Nu gebruik ik GF 75/50 (na een shoulder bend)

52 Meer weten? Powell M. Deco for divers ISBN yos

53 Thank you for listening! Slides Foto: JP Bresser