Объем дыхательного мешка аппарата. Рассчет объема дыхательного мешка для водолазов
В снаряжении с закрытым и полузакрытым циклами дыхания скорость потока газа прежде всего зависит от респираторных усилий. Однако, поскольку возвратное дыхание происходит из мешка аппарата, конструкция последнего может влиять на дыхательный объем Vt.
Hey и сотрудники в 1966 г. показали, что дыхательный объем находится в линейной зависимости от легочной вентиляции вплоть до максимального его значения, приблизительно составляющего 50% жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Далее дыхательный объем сохраняется постоянным, а повышение легочной вентиляции достигается за счет усиления частоты дыхания.
Изменения Расо , Ра0 или физическая нагрузка существенно не влияют на эту зависимость. В условиях повышенной плотности газа дыхательный объем имеет тенденцию к увеличению по отношению к легочной вентиляции, при этом происходит соответствующее снижение частоты дыхания.
Хотя с повышением плотности газа зависимость меняется, все же остается не ясным будет ли значение ЖЕЛ, при котором вентиляция перестает зависеть от дыхательного объема (т. е. при среднем максимальном дыхательном объеме во время физической на грузки), тоже изменяться. При тяжелой физической нагрузке дыхательный объем может меняться с каждым циклом дыхания и его величина может достичь 75% ЖЕЛ.
Чтобы предотвратить повышение сопротивления дыханию по мере спадения дыхательного мешка, желательно, чтобы максимальный дыхательный объем был несколько меньше, чем объем системы дыхательной камеры. Следовательно, для гарантированного обеспечения адекватной легочной вентиляции надо создать в дыхательном мешке аппарата объем газа, равный полной ЖЕЛ водолаза.
Поскольку ЖЕЛ у среднего взрослого европейца составляет приблизительно 5±1 л, то перед вдохом объем газа в дыхательном мешке аппарата должен составлять 6 л (имеется в виду спадаемый объем).
Спадаемый объем дыхательного мешка является эффективным по отношению к вентиляции легких. Он может быть значительно меньше общего объема дыхательного мешка. Например, дыхательный мешок, имеющий и камеру вдоха, и камеру выдоха, должен быть оснащен устройством для предотвращения полного спадения камеры вдоха, которое исключило бы для водолаза необходимость вдыхания газовой смеси из камеры выдоха.
В определенных положениях тела водолаза под водой выпускной клапан может предотвратить чрезмерное наполнение дыхательного мешка. К тому же в некоторых системах аппаратов в зависимости от положения тела водолаза уровень срабатывания выпускного клапана можно изменять (автоматически или вручную), что обеспечивает наиболее оптимальный режим дыхания. Необходимо, чтобы перечисленные особенности были приняты во внимание и общий объем дыхательного мешка соответственно увеличен.
Так, для обеспечения эффективности объема, составляющего 6 л, необходимая общая емкость дыхательного мешка должна равняться 8—10 л.
