Bühlmann ZHL-16

John S. Haldane bliver normalt anset for den moderne deko-teoris far. Haldane arbejdede med flere forskellige emner og et af dem var problemet med “bends” eller dykkersyge. Han eksperimenterede udfra den teori, at en åndingsgas bliver optaget i legemet i forhold til det omgivende tryk, jvf. Henrys Lov og at efterfølgende trykfald vil få gassen til at frigives og danne bobler. Haldane mente også at vævet kunne tåle en vis overmætning, hvor gassen diffunderede ud af vævet uden at danne bobler.

Haldane var den første som opstillede en model med flere forskellige vævstyper, som kunne behandles individuelt. Ud fra observationer fra bl.a. arbejdere som opholdt sig i sænkekasser, kom Haldane frem til en model, hvor vævet havde en toloreret overmætning, dvs. en grænse for meget trykfald vævet kan tåle, uden at danne bobler. Efter videre eksperimenter med bl.a. geder kom Haldane frem til at vævet kunne tåle en overmætning med en faktor 2. Dette betød at man i princippet altid kunne halvere trykket uden at få dykkersyge.
Haldanes arbejde blev raffineret af bl. Robert Workman fra US Navy, som kun gik ud fra de inerte gasser og opstillede modeller hvor overmætningstolerancen var afhæning af vævstypen og trykket i vævet.

Albert A. Bühlmann forskede i dekompressions problemer ved universitet i Zürich og rafinerede Haldanes arbejde yderligere i fastsættelse af den korrekte tolerance for overmætning, den såkaldte M-Værdi, for en serie af vævstyper, baseret på vævenes halveringstid.

Albert A. Bühlmann

Modellen baserer sig på den antagelse at når et givet væv udsættes for et tryk fra en gasart, vil gassen blive optaget i vævet. Hastigheden hvormed gassen optages er en funktion af blodgennemstrømningen for vævet og måles i halveringstid. Halveringstiden er den tid det tager for en vævstype at blive 50% mættet i forhold til det omgivende tryk. I praksis betyder det at et væv med halveringstiden 10 minutter, som bringes fra overfladen (1 bar) til 10 meters dybde (2 Bar), vil have et tryk på 1,5 bar efter 10 minutter , 1,75 bar efter 20 minutter og så fremdeles. I praksis regner man med at vævet er fuldstændig mættet (> 98%) efter 6 halveringstider. Når trykket mindskes sker det efter samme model, idet vævet bliver 50% afgasset for hver halverings tid og vævet anses for at være helt afgasset efter 6 halveringstider. Bühlmann opstillede flere forskellige modeller , med forskellige antal væv og halveringstider, men den mest anvendte og anerkendte ZHL-16 arbejder med 16 vævstyper, med halveringstider fra 4 til 640 minutter. Nitrogen og Helium mættes og afgasses ikke i samme tempo, Bühlmann regnede med at Heliums halveringstider er 2,65 gange hurtigere end Nitrogen.

Selve mætning og afgasning kan opstilles med en standardformel baseret på vævets halveringstid.

Pvæv = Pfør + (Pgas – Pfør) * (1 – 2-(t / Th))

Pvæv = trykket i vævet
Pfør = start trykket i vævet
Pgas = Trykket af åndingsgassen , det omgivende tryk
t = tiden der er gået
Th = halveringstiden for det pågældende væv

Som en sidebemærkning kan det nævnes at man generelt er gået over til at kalde vævene for compartments i overenstemmelse med den generelle multi compartment model, da der ikke var tale om fysiske væv, men snarere en matematisk model.

Et praktisk eksempel:

Vi kigger nærmere på to væv med en halveringstid på henholsvis 8 minutter(V8) og 27 minutter(V27).
og interesserer os kun for kvælstoftrykket (PN2) og regner med at dykke med luft hvor N2 udgør 79%.
Vi starter i overfladen (1 Bar, PN2 = 0,79 Bar) og dykker ned til 40 meter (5 Bar) hvor vi bliver i 15 Minutter.
Herefter er trykket i V8 = 0,79 Bar + ((5 Bar * 0,79)- 0,79) * (1 -2^-(15/8)) = 3,09 Bar
og i V27 = 0,79 Bar + ((5 Bar * 0,79)- 0,79) * (1 -2^-(15/27)) = 1,80 Bar
PN2 er på 40 meter = 5 bar * 0.79 = 3,95 og vi kan se at V8 er 78,2% mættet (3,09/3,95), mens V27 er 45,6% mættet (1,80/3,95)

Opgaven for Bühlmann var at opstille en model, hvor hver vævstype havde sin egen overmætningsgrænse, M-Værdi. Ud fra eksperimenter viste det sig, at hurtige vævstyper med stor blodgennemstrømning, kunne tåle en forholdsvis høj overmætning uden at danne bobler, mens de langsommere væv kun tålte væsentligt mindre M-værdier. Løsningen var at opstille en generel formel for hvilket trykfald et givet væv kan tolerere , baseret på vævets tryk og to konstanter a og b for hver vævstype.

Således: Ptol = (Pvæv-a) * b

Rent matematisk er det jo temmelig simpelt, vi ser straks, at formlen kan udtrykkes som en ret linie i et koordinatsystem.

Bühlmann arbejde med at finde de korrekte a og b værdier og det første sæt, i daglig tale kaldet ZHL-16A, ser således ud

Væv T/2 a b
1 4 1.2599 0.5050
2 8 1.0000 0.6514
3 12.5 0.8618 0.7222
4 18.5 0.7562 0.7725
5 27 0.6667 0.8125
6 38.3 0.5933 0.8434
7 54.3 0.5282 0.8693
8 77 0.4701 0.8910
9 109 0.4187 0.9092
10 146 0.3798 0.9222
11 187 0.3497 0.9319
12 239 0.3223 0.9403
13 305 0.2971 0.9477
14 390 0.2737 0.9544
15 498 0.2523 0.9602
16 635 0.2327 0.9653

Hvis vi fortsætter med foregående eksempel vil vi kunne beregne at det mindst tolererede tryk for V8 er

Ptol = (3,09 Bar -1) * 0,6514 = 1,36 Bar, hvilket svarer til 3,6 meters dybde

ligeledes kan vi beregne det mindst tolererede tryk for V27 er

Ptol = (1,8 Bar -0,6667) * 0,8125 = 0,92 Bar,

hvilket er mindre end overflade trykket på 1 bar.

Efter 15 minutter på 40 m, vil 27 minutters vævet ikke være mere mættet end at vi kan gå direkte op, mens 8 minutters vævet kræver at vi standser i mindst 3,6 meters dybde.
i det givne eksempel er vi nødt til at vente i 3,6 meters dybde i 4 minut, før Ptol for V8 er mindre end overflade trykket.
Vi siger, at det væv det har den laveste tolerance, er det kontrollerende væv, i dette tilfælde er det V8.

Modellen fortæller ikke noget om hvilke dekostop dybder vi skal anvende, kun hvilken dybde vi mindst skal holde for at undgå bobler.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

Anti-Fars kontrol *