Кому потрібний "найтрокс"?

За последние годы значительно вырос интерес к использованию в подводных погружениях воздушных смесей, обогащенных кислородом - смесей «найтрокс» (Nitrox). В связи с этим складывается впечатление, что с Nitrox связано будущее развитие всей индустрии подводного плавания из-за его широких возможностей в сфере безопасного и наиболее прогрессивного вида погружения. Итак, попытаемся рассмотреть аргументы «за» и «против» «найтрокса» и вначале вернемся к истории его возникновения. 
Еще в начале 19 века было замечено ухудшение самочувствия людей, работающих в шахте, куда нагнетался сжатый воздух. Как известно, атмосферный воздух представляет собой смесь газов, состоящую приблизительно из 21% кислорода и 79% азота. При замещении некоторой части азота кислородом в составе нагнетаемого воздуха болезненные признаки у людей существенно снижались, а в некоторых случаях полностью исчезали. В связи с этим был сделан вывод о вредном влиянии азота на организм человека в условиях повышенного давления и благоприятном действии кислорода. Таким образом, возникла идея приготовления воздушных дыхательных смесей с повышенным содержанием кислорода для обеспечения безопасной жизнедеятельности человека в экстремальных условиях. Так впервые появился Nitrox - обобщенное название всех газовых смесей азота и кислорода, происходящее от двух английских слов: nitrogen (азот) и oxygen (кислород). Теоретические изыскания были вскоре воплощены на практике. В 1912 году на одном из машиностроительных предприятий Германии (Вестфалия) был создан аппарат для подводного плавания с жестким шлемом для погружения на «найтроксе». С тех пор был дан толчок для развития одного из популярных и перспективных направлений дайвинга. В 1978 году Национальная Администрация США по исследованию океана и атмосферы (NOAA) стандартизировала следующие газовые смеси: NOAA Nitrox I (68% N2 и 32% О2) и NOAA Nitrox II (64% N2 и 36% О2). В дальнейшем появились и другие смеси «найтрокс», получившие сокращенное обозначение EANx (Enriched Air Nitrox, где индекс x - процентное содержание кислорода в составе смеси). 

Уже с 1987 года начинается обучение подводных пловцов-любителей применению «найтрокса», что позволило многим желающим сделать первый шаг и в направлении технического дайвинга. В настоящее время существуют различные международные программы по подводным погружениям как с обычным воздухом, так и с «найтроксом»: 
American Nitrox Divers International (ANDI); 
Global Underwater Explorers (GUE); 
International Association of Nitrox and Technical Divers (IANTD); 
National Association of Underwater Instructors (NAUI); 
Professional Scuba Association (PSA); 
Technical Diving International (TDI). 
Безусловным лидером в длинном списке ныне существующих водолазных ассоциаций остается PADI (Professional Association of Diving Instructors), контролирующая около 60% мирового рынка дайвинга.

Балони для дайвінгу

 
Все перечисленные программы объединяет основательность и последовательность учебного процесса, главный упор делается на практические занятия и регулярное тестирование обучаемых студентов. Программа обучения, как правило, начинается с изучения основ газовой динамики, свойств сжатых газов и их влияния на организм человека (basic Nitrox training). Затем переходят к курсу повышенной сложности (Advanced Nitrox-type course), в котором рассматриваются вопросы приготовления, использования смесей Nitrox c содержанием кислорода более чем 36% и меры безопасности. Этот курс является базовым для дальнейшего обучения с целью повышения квалификации. Следующими по сложности являются курсы: 
технический Nitrox (Technical Nitrox); 
погружения широкого диапазона (Extended Range); 
ступенчатая декомпрессия (Staged Decompression). 
Основной аргумент в пользу смесей «найтрокс» связан, прежде всего, с их благотворным влиянием на комфортность и безопасность подводных погружений. Безопасность тесно связана с риском возникновения декомпрессионного заболевания из-за патологических процессов газового обмена в организме подводного пловца. Главную роль в этих процессах играют индифферентные газы, например азот, содержащийся во вдыхаемом воздухе. При погружении на воздухе в тканях человека накапливается значительное количество избыточного азота. Поэтому возникает необходимость его постепенного выведения из организма при подъеме к поверхности. 
Так как воздух - азотно-кислородная смесь, то за счет уменьшения количества индифферентного газа в дыхательной газовой смеси (ДГС) и соответствующего увеличения кислорода, можно снизить опасное влияние азота на организм подводного пловца. Но оказывается, что выгоды и риски в использовании того или иного газа в составе ДГС взаимосвязаны. 
Использование смесей Nitrox, имеет следующие выгоды: 
на этапе погружения ткани водолаза меньше насыщаются азотом (уменьшается напряжение азота в тканях); 
на этапе подъема и на поверхности ткани быстрее рассыщаются от избыточного азота; 
снижается тенденция образования "опасных" пузырьков азота в тканях и кровеносной системе водолаза. 
В результате, риски, характерные для дыхания обычным воздухом, значительно уменьшаются за счет использования смесей Nitrox, что позволяет: 
увеличить время бездекомпрессионного погружения NDT (no-decompression time) и время нахождения на предельной глубине (bottom time); 
сократить время декомпрессии и поверхностный интервал (surface time); 
снизить риск возникновения декомпрессионного заболевания. 
Поэтому, преимущество Nitrox - не только как смеси для выполнения более длительного погружения, но и для эффективного, комфортного проведения декомпрессии. 
Но не следует забывать о рисках, связанных с влиянием кислорода на организм подводного пловца. Токсичному действию кислорода наиболее подвержена центральная нервная система человека - CNS (central nervous system). Риск, прежде всего, заключается в практически молниеносном отравляющем действии без явных признаков наступающей опасности. Причем угроза кислородного отравления возникает как в случае превышения глубины, так и допустимого времени (кислородной выдержки). 
С увеличением глубины возрастает парциальное давление кислорода РО2 в смеси Nitrox. Согласно рекомендациям NOAA безопасный диапазон РО2 находится в пределах от 0,16 до 1,6 ата. В случае, когда РО2>1,6 ата, наступает гипероксия (кислородное отравление). Причем риск наступления гипероксии зависит и от времени нахождения водолаза под тем или иным парциальным давлением кислорода, что выражается в процентах. Токсичному действию кислорода подвержены также ткани легких, но для Nitrox-дайвера опасность легочного отравления маловероятна. 
Чтобы пользоваться преимуществами смесей Nitrox и избежать связанных с ними рисков, важно строго соблюдать установленные пределы глубины и времени. 
Вашими проводниками в сложных расчетах «найтроксного» профиля погружения, а также безопасного его прохождения, будут различные программные и технические средства. Многие фирмы-производители водолазного снаряжения предлагают широкий выбор различных подводных компьютеров, которые способны удовлетворить вкусы самых требовательных покупателей. Наибольшей популярностью пользуются декомпрессиметры, выполненные в формате наручных часов, из-за своих небольших размеров, но больших возможностях, а также удобства и просты в обслуживании. Уже не одно поколение дайверов пользуется продукцией компании Suunto, качество и надежность которой подтверждается многолетней практикой безопасных подводных погружений. Из всех подводных компьютеров Suunto наиболее приспособленными к работе со смесями «найтрокс» являются декомпрессиметры Vytec и D9 

В режиме Nitrox приборы позволяют пользователю ввести до трех смесей с содержанием О2 от 21% до 99% (MIX1, MIX2, MIX3). Встроенная
установка максимального значения РО2 составляет 1,4 бар, однако Вы можете выбрать любое значение из предлагаемого диапазона: 0,5-1,6 бар. Вероятность наступления гипероксии (текущий уровень кислородного насыщения тканей) наглядно изображается на экране Vytec  в виде сегментной диаграммы OLF (Oxygen Limit Fraction).

На экране D9 имеется цифровая индикация уровня OLF. 

В случае, когда текущее РО2>1,4 бар или превышает заранее введенное значение, а также при достижении OLF 80%, декомпрессиметры подают звуковой и визуальный сигналы тревоги. Во время погружения Vytec и D9 предоставляют возможность переключения с одной смеси Nitrox на другую при условии, что текущее РО2 в смеси, выбранной для дыхания, не превышает установленного предельного значения. На этапе подъема декомпрессиметры подскажут Вам ДГС, которую следует выбрать для наиболее безопасного и оптимального профиля. 
Vytec и D9 способны организовать беспроводную передачу данных о текущем давлении в баллонах Рввд с помощью трансмиттера (transmitter) - миниатюрного передатчика

На основании информации о давлении в баллонах декомпрессиметры рассчитывают оставшееся время погружения (air time). Расчет всегда основан на подлинном падении давления в баллонах и автоматически адаптирован к емкости баллонов и текущему расходу дыхательной смеси. 
С целью снижения риска возгорания и взрыва при использовании смесей Nitrox все элементы снаряжения, обеспечивающие подачу газовой смеси на вдох дайверу, должны быть специально подготовлены для работы с кислородом. Но лучше всего иметь баллонный вентиль с регулятором, которые поступают в продажу сразу же в готовности к немедленному использованию, то есть не требуют предварительной кислородной «очистки». 
Для смесей Nitrox, содержащих кислород от 50% и более, особое внимание уделяется целостности и соосности проходных каналов, по которым ДГС поступает из баллона через регулятор непосредственно на вдох дайверу. Это необходимо для того, чтобы исключить в газовом потоке резких перепадов давлений по причине изломов, перегибов проходных каналов, где поток газа резко меняет свое направление и тормозится. Если на пути встречается препятствие, то скорость потока снижается, а давление возрастает, и поэтому растет его температура (газ нагревается). Так как скорость газового потока достигает скорости звука в воздухе, то при резком торможении газа температурные перепады в нем могут быть значительными. Опасная ситуация наступает в случае нагрева газа до температуры воспламенения кислорода. Чтобы избежать этой опасности применяют специальную конфигурацию снаряжения. 
Например, компанией Poseidon создан регулятор Xstream Deco, который сертифицирован для использования не только со смесями Nitrox (EAN50 и выше), но и с чистым кислородом. Все его кольцевые уплотнения О-rings выполнены из взрывопожаробезопасного материала - витона (viton). 1-я ступень (редуктор) выполнена только в варианте соосного соединения с выходом запорного вентиля баллона SCUBA. т.е. канал подачи высокого давления с фильтром очистки располагается в донной части редуктора, а непроницаемость соединения (тип DIN) обеспечивается уплотнительным кольцом из красной меди. Использование регулятора Xstream Deco с боковым подключением к выходу запорного вентиля баллона полностью исключается по вышеназванным причинам. 

Регулятор Xstream Duration предназначен для использования со смесями Nitrox, которые содержат не более 50% кислорода (EAN50 и ниже). Это означает, что уровни кислородной "очистки" регуляторов Deco и Duration являются одинаковыми. Но в отличие от Deco, Duration может использоваться и в варианте с боковым подключением 

Так как для смесей Nitrox, имеющих в составе не более 50% О2, не существует реальной угрозы воспламенения и взрыва кислорода. Таким образом, если Вы предпочитаете регулятор с различными вариантами подключения, а также три порта ВСД и не планируете применять воздушные смеси, обогащенные кислородом более чем на 50%, то Duration является вашим лучшим выбором. 
Оба регулятора, в целях предотвращения путаницы между ними при сборке снаряжения на этапе подготовки к спуску, а также при переключении дыхания между различными газовыми смесями уже в процессе погружения, имеют соответствующую цветовую маркировку: Deco - белая, Duration - зеленая. 
Конечно, в одной статье сложно изложить все «плюсы» и «минусы» Nitrox-дайвинга. Но с уверенностью можно сказать, что этот вид подводного плавания имеет своих многочисленных сторонников, которые по уровню подготовки, опыту, дисциплине, количеству и качеству снаряжения стоят на ступеньку выше, чем их коллеги, погружающиеся исключительно на традиционном воздухе.