Что такое Кессон и зачем он нужен?! Кисон что такое
Кессон - это... Что такое Кессон?
ограждающая конструкция для образования под водой или в водо-насыщенном грунте рабочей камеры, свободной от воды. Поступление воды в рабочую камеру предотвращается нагнетанием в нее сжатого воздуха. К. обычно сооружается на поверхности и погружается в грунт под действием собственного веса и веса надкессонного строения по мере выемки грунта.
К. может опускаться с суши, с искусственного насыпного или намытого островка или с поверхности воды. Основная рабочая операция при опускании К. — разработка и выдача на поверхность грунта. Скальные и твёрдые глинистые грунты разрабатываются взрывным способом или пневматическими инструментами. При проходке песчаных и поддающихся размыву глинистых грунтов работы ведутся средствами гидромеханизации (См. Гидромеханизация): грунты размываются гидромониторами и удаляются из К. гидроэлеваторами. Гидромеханизация кессонных работ существенно сокращает количество работающих в К., уменьшает вредность производства и расход сжатого воздуха, ускоряет и удешевляет строительство. При кессонных работах Компрессорная станция непрерывно подает в К. сжатый воздух, поддерживая в нем необходимое воздушное давление. В зависимости от величины воздушного давления в рабочей камере, согласно правилам безопасности, должны проводиться мероприятия, предупреждающие возможность заболевания рабочих кессонной болезнью: регламентируется продолжительность рабочего дня, время шлюзования, т. е. перехода от атмосферного давления к рабочему, и вышлюзовывания (обратного процесса) и т.д.К. раньше широко применялись главным образом для устройства фундаментов мостов. В современном мостостроении К. заменены в основном новыми видами глубоких опор и забивными сваями. К. используются также для погружения в грунт так называемых опускных сооружений — относительно небольших в плане, но сильно заглубленных подземных сооружений, основные части которых предварительно возводятся на поверхности. Этот способ применяется при строительстве насосных станций, водозаборных сооружений, при устройстве туннелей, глубоких приямков в промышленных зданиях и т.д. Кессонный способ имеет также и недостатки (вредность производства, высокая стоимость, сравнительно небольшая глубина погружения и др.), обусловившие в ряде случаев его ограниченное использование.
Для подводных работ, не связанных с необходимостью заглубления в грунт (главным образом ремонтные и восстановительные работы в гидротехническом строительстве), иногда применяется съёмный К. — металлический или железобетонный ящик, открытый снизу (воздушный колокол) и опускаемый на дно. Сообщение с К. осуществляется с помощью вертикальных шахт, выводимых выше уровня воды.
Лит.: Зингоренко Г. И. и Силин Н. А., Гидромеханизация кессонных работ, М., 1949; Хализев Е. П., Выбор оптимального режима работы гидромеханизационных установок в кессонах, М., 1957; Правила безопасности при производстве работ под сжатым воздухом (Кессонные работы), 2 изд., М., 1960.
Е. П. Хализев.
Рис. 1. Погружение кессона: а — с суши; б — с искусственного островка; в — с поверхности воды.
Рис. 2. Кессон — опускное сооружение: 1 — рабочая камера; 2 — кессон; 3 — надкессонное строение; 4 — шлюзовой аппарат.
dic.academic.ru
Что такое Кессон и зачем он нужен?!
Изначально кессон применялся для подводных работ, он представлял собой водонепроницаемую камеру круглой или квадратной формы.На сегодняшний день его основное свойство водонепроницаемость так и сохранилось, добавились только новые сферы применения кессонов. И одной из таких сфер является автономное водоснабжение дома.
Если Вы хотите круглый год пользоваться водой из своей скважины, то без кессона Вам не обойтись!
Герметичность кессона изолирует оголовок скважины от грунтовых вод. Это просто необходимо, если вы не хотите, однажды включив кран с водой, увидеть идущую из него воду из какой-нибудь соседской канализации. Связано это с тем, что конец обсадной трубы скважины не выходит на поверхность грунта, а находится на глубине около 2-х метров, где “обитают” грунтовые воды. Такая глубина оголовка скважины обусловлена тем, что глубина промерзания грунта составляет около 2-х метров (в зависимости от области, в которой Вы находитесь) и для того, чтобы зимой вода шла из кранов и чтобы не портить дорогое оборудование ,необходимо избегать замораживания устья скважины. Таким образом, устанавливая кессон на скважину, вы защищаете её от замерзания и от грунтовых вод.Что собой представляет Кессон
С виду кессон представляет собой железную бочку или коробку с горловиной. Горловина кессона закрывается крышкой люка, которая для надежности, утеплена пенопластом.
Наиболее часто используются кессоны круглой формы с диаметром основной части 1 метр и общей высотой 2 метра. Почему именно такие размеры: с высотой, я думаю все понятно, скважина находится на глубине 2-х метров и, чтобы до неё можно было добраться, люк кессона выводят на поверхность земли.
Диаметр 1 метр сделали для общего удобства, не меньше метра для того, чтобы была возможность выполнять необходимые работы внутри кессона, а не больше метра для того, чтобы за него было удобней платить, ведь чем меньше материалов использовано для изготовления кессона, тем меньше будет его стоимость. Зная это, обращайте внимание на железо и на качество сборки кессона, если фирма изготовитель предложит Вам кессон, стоимость которого значительно меньше, чем в других фирмах. Но кстати, высокая цена это еще не показатель качества кессона!
Стенки кессона, как правило, изготавливают из железа толщиной 4мм. Коррозия – главный враг железа, а значит и кессона, поэтому, снаружи кессон в обязательном порядке покрывают антикоррозийным покрытием (битумом), а внутри окрашивают его грунтовкой, это позволяет прослужить Вашему кессону, намного дольше.Монтаж кессона
Установка кессона – это довольно тяжелый, трудоемкий и ответственный процесс. Главное, чтобы установку выполняли специалисты, потому что если во время установки будет нарушена гидроизоляция, в процессе пользования могут возникнуть проблемы со скважиной, устранение которых потребует очередных денежных вложений.
Как мы уже знаем, устье скважины должно находиться на глубине не менее 2-х метров, следовательно, и дно кессона должно быть именно на этой глубине.
Поэтому вокруг скважины вырывается грунт шириной 1,5 метра и глубинной 2 метра от поверхности земли. В результате получается объемная яма с торчащей из неё обсадной трубой скважины. Эта труба обрезается до нужной длины и на неё ставят кессон, так чтобы обсадная труба оказалась внутри кессона. Для этого, перед установкой в его дне вырезается отверстие равное диаметру трубы. После этого труба герметично приваривается электросваркой к кессону. Когда скважина собрана, кессон можно засыпать землёй и на поверхности останется только крышка люка, через которую можно попасть в кессон и закончить обустройство скважины.Кессон и водоподъемное оборудование
Водоподъемное оборудование, как правило, размещают в доме на первом этаже или, если есть такая возможность, то в подвале. Но если площадь Вашего дома не позволяет размещать все оборудование дома, то его часть или всё оборудование, можно перенести в кессон. Конечно, в стандартный кессон все не влезет, да и чтобы установить его там, придется немало попотеть.
Поэтому в таких случаях размеры кессона увеличиваются в зависимости от типа и количества устанавливаемого оборудования. В кессон обычно помещают гидроаккумулятор, электрооборудование, системы автоматического управления насосом и фильтры грубой очистки. Гидроаккумулятор - это наиболее объемная часть оборудования, которая представляет собой бак емкостью от 100 до 500 литров. Его размещение в кессоне значительно экономит место в доме.
ООО "Аквалюкс"
www.septiki-triton.ru
Что такое кессон? « Огородные хитрости
Процесс обвязки скважины начинается с монтажа кессона. Конечно, скважина может эксплуатироваться и без него, но он будет необходим, если есть желание пользоваться скважиной зимой.
В простейшем случае кессон представляет собой железную бочку с горловиной и крышкой люка. Кессон надевают на оголовок скважины и герметизируют стык от попадания внутрь кессона фунтовых вод. Вот поэтому очень важен глиняный замок вокруг скважины. Толщина стенок кессона от 3 до 5 мм. Для большей долговечности кессоны покрывают снаружи битумом, можно использовать специальную краску, которая позволяет прослужить кессону еще дольше. Изнутри кессон покрывают грунтовкой. Затем его снаружи теплоизолируют и еще раз красят битумом. Горловина кессона закрывается крышкой люка, которую для надежности можно утеплить пенопластом. Чаще всего используются кессоны круглой формы с диаметром основной части 1 м и общей высотой 2 м. Люк кессона выводят на поверхность земли.
Скважина зимой не замерзает, а водопровод прокладывают ниже уровня промерзания фунта. То есть как раз на уровне днища кессона.
Если места в дачном доме маловато, то автоматику управления водоснабжением можно установить в том же кессоне.
Кессоны бывают не только металлические круглые. В продаже имеются и прямоугольные. Продаются железобетонные, пластиковые.
Железобетонный кессон изготавливается из бетонных армированных колец, которые размещают на подготовленном основании, а сверху кессон закрывают железобетонной плитой с люком. Бетонный кессон также нуждается в гидроизоляции. Ее наносят на наружные стенки кессона. В качестве материалов для гидроизоляции обычно используют битумно-керосиновый раствор, холодные битумные мастики, горячие асфальтовые растворы. Перед тем как наносить гидроизоляцию, поверхность очищают от всех загрязнений, пятен и т.п.
Пластиковый кессон изготавливают с толщиной стенки около 20 мм. Такие кессоны довольно прочны и долговечны, в отличие от металлических кессонов, кессон пластиковый не подвержен коррозии и не требует дополнительной гидроизоляции. Но пластиковый кессон нужно защищать от возможных деформаций. Кессон из пластика можно установить даже в одиночку, но при этом есть опасность, что такой кессон может не выдержать напора грунтовых вод (особенно весной), которые просто сомнут его.
Изготовители пластиковых кессонов утверждают, что модели их кессонов, благодаря особым ребрам жесткости, превосходят бетонные и металлические конструкции по прочности. Не знаю, видеть не приходилось.
Замечу, что бывают очень жесткие армированные стеклопластиковые многослойные кессоны, которые не боятся всего этого. Стеклопластиковые кессоны рассчитаны на 50 лет эксплуатации как минимум. Но они дороговаты.
Как видно на рисунках, пластиковые кессоны имеют выступающее днище. Это защита от «всплытия» под воздействием пучинистых грунтов и грунтовых вод.
Люди с руками и головой сами делают кессоны из бетонных колец, кирпича, железобетона. Конечно, если соблюдать необходимые правила, все получится. Потому что стоимость кессона с установкой сильно забегает за 30 тысяч.
Установка кессона — это довольно тяжелое, трудоемкое занятие, и если во время монтажа кессона будет нарушена гидроизоляция, то потом могут возникнуть проблемы, устранение которых потребует очередных денежных затрат.
Устье скважины должно находиться на глубине не менее 2 м, следовательно, и дно кессона должно быть именно на этой глубине. Поэтому вокруг скважины должна быть яма шириной не менее 1,5 м и глубиной 2 м от поверхности земли. Трубу приваривают электросваркой к кессону, если он металлический. А если неметаллический, прибегают к различным герметизирующим средствам.
Роют траншею ниже уровня промерзания фунта для укладки водопроводной трубы.
Когда кессон будет засыпан землей, на поверхности останется только крышка люка, через которую можно попасть в кессон и закончить обустройство скважины.
Если потребовался ремонт металлического кессона, цена работ может превысить стоимость всего изделия, надо быть к этому готовым. Потому что любой кессон всегда окружен либо водой, либо водонасыщенным грунтом. А как сварить кессон в таких условиях? Для этого нужно понизить уровень воды вокруг кессона. Сделать это сложно, нужна специальная водопонижающая установка.
Опасаясь коррозии и дорогостоящего ремонта, многие считают, что кессон пластиковый лучше, чем металлический, но это не совсем правильно.
Покупной бетонный кессон будет самым дорогим, металлический обойдется дешевле, а пластиковый кессон будет по карману практически каждому.
При монтаже системы водоснабжения необходимо учесть возможность слива всей системы в кессоне.
Все-таки обустройство скважины установкой на нее кессона считается самым популярным методом. Однако его установка связана с рядом неудобств и трудностями, поэтому в последнее время появилась альтернатива кессону. Это скважинный адаптер, который стал неплохой заменой громоздкому и неудобному кессону. Во многих случаях у него есть преимущества. Бывает, что кессон для скважины невозможно установить. Так получилось, что места не хватает. Или еще что-то похожее.
Скважинный адаптер — это специальное быстросъемное байонетное соединительное устройство для вывода воды из скважины, обеспечивающее при этом герметичность трубопроводов и возможность простого монтажа/демонтажа скважинного насоса. Довольно длительная практика показала, что новый способ обустройства скважин вполне жизнеспособен. Преимущества очевидны:
- установка адаптера не требует проведения таких больших землеройных работ, как при установке кессона, что позволяет сэкономить;
- не придется покупать сам кессон;
- ремонт скважинного оборудования несложен;
Конечно, не во всех случаях адаптер выгоднее использовать, чем кессон. Его использование имеет и некоторые недостатки:
- адаптер не используют при обустройстве глубоких скважин;
- невозможно устроить вывод дополнительной трубы из скважины;
- если в доме нет места для установки гидроаккумулятора большого объема, то выгоднее все же использовать кессон.
Читайте также:
Обсудить статью на форумеdom-sad-og.ru
Кессон (архитектура) - это... Что такое Кессон (архитектура)?
У этого термина существуют и другие значения, см. Кессон.Кессоны (фр. caisson — ящик) — кассеты, квадратные или многоугольные декоративные углубления в потолочном своде или на внутренней поверхности арки.
Потолок, отделанный кессонами, называют кессонированным или лакунарным (от лат. lacuna – «углубление», «лакуна»).
Первыми применять кессоны при строительстве стали древние греки. В то время кессоны выполняли исключительно практическую функцию, уменьшая массу сводчатой плиты, снимая часть нагрузки с балок. Тем не менее, уже тогда кессоны старались декорировать: их украшали лепниной или рисунком.
Позже, когда при возведении зданий стали использовать бетон, посредством кессонов обеспечивали конструктивное усиление свода или потолка.
Так как система построения сводов и потолков со временем изменилась, кессоны утратили свое практическое значение и перешли в разряд декоративных элементов[1].
Кессонированные перекрытия иногда делались из дерева и часто использовались для оформления интерьеров ренессансных дворцов. В Италии в период Ренессанса художники расписывали кессоны сюжетами, как правило, на мифологические темы.
Примечания
Ссылки
dic.academic.ru
Что такое кессон и для чего он используется в системе водоснабжения дома?
Изначально кессон применялся исключительно для подводных работ. Внешне такое устройство представляло собой водонепроницаемую камеру квадратной или круглой формы. Постепенно кессоны, сохранив свое основное свойство – водонепроницаемость, начали использоваться в новых сферах, одной из которых является обустройство автономного водоснабжения домов. По сути, при необходимости круглый год пользоваться водой из собственной скважины, без такого устройства просто не обойтись.
Так, герметичность кессона способна надежно изолировать оголовок скважины от загрязненных грунтовых вод. Обычно конец обсадной трубы скважины не выходит на поверхность участка, а располагается на глубине около двух метров, как раз там, где собирается наибольшее количество грунтовых вод. Такая глубина современных скважин обусловливается тем, что в зависимости от конкретного региона, глубина промерзания грунта варьируется и в среднем составляет примерно 1,5-2 метра. Для того чтобы обеспечить бесперебойное водоснабжение из скважины даже в период зимних холодов, следует избегать замораживания ее устья. В данном случае именно установка кессона позволяет защитить скважину не только от попадания в нее грунтовых вод, но и от промерзания.
С виду такое устройство похоже на железную бочку или коробку с горловиной, которая впоследствии закрывается крышкой люка. Последняя для большей надежности дополнительно утеплена пенопластом. Чаще всего используются кессоны, имеющие круглую форму общей высотой до 2 м. и диаметром около метра.
Такие размеры устройства выбраны по нескольким причинам – для общего удобства лучше всего подходит диаметр в 1 метр. Это дает возможность выполнять все необходимые работы внутри такой конструкции и позволяет сэкономить на материалах. Ведь, чем больше материалов использовано для создания кессона, тем выше будет его стоимость. Зная это, надо обращать особое внимание на сталь, использованную для изготовления кессона и качество его сборки, в случаях, когда определенный производитель предлагает устройство такого типа по очень низкой цене. Тем не менее, высокая цена не всегда является показателем высокого качества, поэтому следует подходить к выбору устройства очень внимательно.
Устройство дворовой и внутридомовой сети канализацииВанная комната - удовольствие для избранных! Из истории ванной комнаты
www.684015.ru
Что такое Кессон | Строительный Портал
Чтобы обеспечить проживающих в доме людей чистой водой, необходимо обзавестись скважиной. Однако ее обустройство невозможно без кессона. Это цилиндр, который обладает герметичными свойствами, его опускают в грунт и устанавливают на специальную трубу. Изначально данный агрегат служил исключительно для проведения подводных работ. Тогда кессон состоял из водонепроницаемой камеры, которая была квадратной или круглой формы. На сегодняшний день его водонепроницаемые характеристики не изменились, добавились лишь новые области применения, в числе которых присутствует и автономное водоснабжение промышленных или жилых зданий. Герметичность кессона обеспечивает полную изоляцию оголовка скважины от проникновения грунтовых вод. Это очень важно, если владельцы хотят иметь в своем доме чистую и безопасную для здоровья воду. Следует отметить, что конец обсадной скважинной трубы выходит на поверхность земли, и находится на глубине не более 2-х метров, где и контактирует с грунтовым водоносным пластом. Данный уровень углубления объясняется тем, что он находится ниже глубины промерзания почвы, а это значит, что в зимний период у Вас всегда будет вода.
Что представляет собой кессон
Внешне кессон представляет собой железную бочку или коробку с горловиной. Горловина данного прибора должна закрываться крышкой люка, которая для надежности утеплена пенопластом. В большинстве случаев используют кессоны круглой формы с диаметром основной части 1 м и общей высотой 2 м. Такая высота обусловлена тем, что скважина находится на глубине 2-х метров и, чтобы до нее можно было добраться, люк кессона следует вывести на поверхность земли. Диаметр же обусловлен тем, что больше и не требуется, туда с легкостью помещается все нужное оборудование для водоснабжения.
Классифицируются кессоны в зависимости от того, из какого материала они сделаны. Они могут быть выполнены из металла, железобетона, прочного и высококачественного пластика.
Металлический кессон изготавливают из стали. Его обязательно покрывают антикоррозийным покрытием, изнутри — грунтовкой, а снаружи — битумом. Если произвести сварку металлических листов качественно, то кессон получится абсолютно герметичным.
Железобетонный кессон представляет собой серьезную конструкцию из бетонных колец. Данный вариант прибора сложно назвать идеальным, поскольку он требует тщательной герметизации и является недолговечным. Кроме того, по истечении некоторого времени такие кессоны теряют герметичность.
Пластиковые кессоны для скважины изготавливают из высокопрочного пластика, толщина которого составляет не менее 20 мм. Такие агрегаты являются очень прочными, им не страшна разгерметизация и коррозия. Данный вид кессонов является наиболее подходящим для установки в местах, где грунтовые воды протекают высоко. Главным преимуществом пластикового агрегата можно назвать удобство монтажа, для этого нет необходимости привлекать специальную технику. Также огромным плюсом является герметичность конструкции и ее относительная легкость. Пластиковые кессоны оснащены специальной утеплительной полкой, они гораздо дешевле металлических, при этом срок эксплуатации их составляет 50 лет.
Независимо от материала изготовления, кессон — это конструкция, которая внутри является полой. В отношении его формы особых требований и правил нет. Стенки данного агрегата не пропускают жидкость, они имеют определенные отверстия, которые выполняют необходимые функции.
Монтаж кессона
Установка кессона является довольно тяжелым, трудоемким и ответственным процессом. Рекомендуется, чтобы установку осуществляли специалисты, ведь если во время работы будет нарушена гидроизоляция, то в процессе использования могут возникнуть проблемы со скважиной, устранение которых потребует значительных денежных вложений.
Как уже упоминалось, устье скважины должно находиться на глубине не менее 2-х метров, а это значит, что и дно кессона должно быть именно на этой глубине. Поэтому вокруг скважины необходимо выровнять грунт диаметром 2 метра и глубиной примерно 2,5 метра от поверхности земли. В результате должна получиться объемная яма с торчащей из нее обсадной трубой скважины. Эту трубу следует обрезать до нужной длины, после чего поставить на нее кессон таким образом, чтобы обсадная труба оказалась внутри агрегата. Перед установкой также нужно в его дне вырезать отверстие равное диаметру трубы. Как только скважина будет собрана, кессон можно засыпать землей. В результате на поверхности останется только крышка люка, через которую можно попасть в агрегат и закончить обустройство скважины. При высоком уровне грунтовых вод необходимо произвести гидроизоляцию железобетонного кессона.
Следует соблюдать некоторые рекомендации по монтажу и использованию кессона.
Старайтесь при температуре воздуха до -20 градусов присыпать крышку люка снегом, чтобы люк кессона не промерзал. Также следует заранее продумать утепление данного агрегата. Если в кессоне стоит водоподъемное оборудование, то каждую весну необходимо проводить его осмотр. Однако рекомендуется устанавливать водоподъемное оборудование в доме (в подвале), а при высоком уровне грунтовых вод (выше 2 метра) желательно только в доме, или в герметичном пластиковом кессоне. Если Ваш участок находится в зоне возможного потопления от ливневых и талых вод, к тому же на участке нет устройства отводы вода, то в этом случае не стоит экономить на кессоне. Лучше всего установить герметичный пластиковый кессон, поскольку герметизация бетонного колодца потребует дополнительных денежных вложений. Если же Вы хоте смонтировать скважинный колодец из бетонных колец самостоятельно, то не следует оставлять железобетонную крышку (плиту перекрытия) на поверхности. Обязательно нужно заглубить колодец, чтобы перекрытие не промерзло, для этого можно применить доборное кольцо поверх железобетонной крышки. В случае если бетонный кессон протекает, лучше всего гидроизолировать его проникающей гидроизоляцией. Также рекомендуется обработать бетонные кольца битумной мастикой, даже если нет грунтовых вод, поскольку могут попасть талые или дождевые воды. Если же Ваша скважина находится вблизи дома, то необходимо предусмотреть отвод дождевых вод с крыши при помощи ливневых каналов, чтобы избежать попадания воды на участок, где смонтирована скважина.
Как правило, водоподъемное оборудование размещают в доме на первом этаже или при возможности в подвале. Если же площадь Вашего дома не позволяет размещать все оборудование дома, то его часть или сразу все оборудование можно перенести в кессон. Разумеется, в стандартный кессон все не влезет, к тому же чтобы установить его там, придется хорошо попотеть. Поэтому в этих случаях размеры кессона увеличиваются в зависимости от количества и типа устанавливаемого оборудования. Обычно в данный агрегат помещают гидроаккумулятор, электрооборудование, системы автоматического управления насосом и фильтры грубой очистки. Гидроаккумулятор является наиболее объемной частью оборудования, которая представляет собой бак емкостью 100-500 литров. Его размещение в кессоне сможет значительно сэкономить место в доме.
srpj.ru
Кессонная болезнь - это... Что такое Кессонная болезнь?
Декомпрессио́нная, или кессо́нная болезнь, сокращенно — ДКБ (на жаргоне подводников — кессонка) — заболевание, происходящее, главным образом, из-за быстрого — по сравнению с временем рассыщения — понижения давления вдыхаемой газовой смеси, в результате которого газы (азот, гелий, водород — в зависимости от дыхательной смеси), растворенные в крови и тканях организма, начинают выделяться в виде пузырьков в кровь пострадавшего и разрушать стенки клеток и кровеносных сосудов, блокировать кровоток. При тяжёлой форме декомпрессионная болезнь может привести к параличу или смерти.
История декомпрессионной болезни
Впервые эта болезнь возникла после изобретения воздушного насоса и последовавшего за этим изобретения в 1841 г. кессона — камеры с повышенным давлением, обычно использовавшейся для строительства туннелей под реками и закрепления в донном грунте опор мостов. Рабочие входили в кессон через шлюз и работали в атмосфере сжатого воздуха, что препятствовало затоплению камеры. После того, как давление снижали до стандартного (1 атм), у рабочих часто возникали боли в суставах, а иногда и более серьёзные проблемы — онемение, паралич и т. д., приводившие порой к смерти.
Физика и физиология ДКБ
При вдохе воздух, попав в бронхи, доходит до альвеол — мельчайшей структурной единицы легких. Именно здесь происходит сам процесс газообмена между кровью и внешней средой, когда гемоглобин, содержащийся в крови, принимает на себя роль транспортировки молекул кислорода по нашему организму. Азот, содержащийся в воздухе, в организме не усваивается, но существует в нем всегда, в растворённом — «тихом» — виде, не причиняя никакого вреда. Совсем по-другому азот начинает вести себя, когда речь заходит о подводных погружениях.
Количество газа растворенного в жидкости напрямую зависит от давления газа на поверхность этой жидкости. Если это давление превышает давление газа в самой жидкости, то создается градиент диффузии газа в жидкость — начинается процесс насыщения жидкости газом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление газа в жидкости не сравняется с давлением газа на поверхности жидкости. Происходит процесс насыщения. При понижении внешнего давления происходит обратный процесс. Давление газа в жидкости превышает внешнее давление газа на поверхность жидкости, происходит процесс «рассыщения». Газ начинает выделяться из жидкости наружу. Говорят, что жидкость закипает. Именно это происходит с кровью подводника стремительно поднимающегося с глубины на поверхность.
Когда подводник находится на глубине, ему для дыхания необходим газ с давлением, как минимум, равным давлению окружающей среды. Предположим, подводник находится на глубине 30 метров. Следовательно, для нормального дыхания на такой глубине давление вдыхаемой газовой смеси должно равняться: (30м/10м)атм. + 1атм. = 4атм.то есть, в четыре раза больше, чем давление на суше. При этом количество азота растворенного в организме, с течением времени, увеличивается и, в конечном счете, также превышает количество растворенного азота на суше в четыре раза.
При всплытии, с уменьшением внешнего, гидростатического давления воды, давление газовой смеси, которой дышит подводник, также начинает уменьшаться. Количество азота, потребляемое подводником, а вернее его парциальное давление, тоже уменьшается. Из-за этого начинает происходить перенасыщение крови азотом, вследствие чего он начинает потихоньку высвобождаться в виде микро пузырьков. Происходит «рассыщение» крови, которая при этом как бы «закипает». Создается обратный градиент диффузии газа из жидкости. Когда процесс всплытия проходит медленно, то парциальное давление азота, в составе дыхательной смеси, также уменьшается медленно — относительно дыхания подводника. Микро пузырьки азота, из крови, начинают высвобождаться и вместе с кровяным руслом двигаться в сердце, а оттуда уже в легкие, где они, опять же, через стенки альвеол выходят наружу при выдохе.
Если же подводник начинает всплывать слишком быстро, то пузырьки азота просто-напросто не успевают достигать легких и выходить из организма наружу. Кровь подводника «закипает». Таким образом, к пузырям присоединяется все больше растворенного азота, что порождает эффект снежного кома, катящегося под гору. Затем к пузырям прикрепляются тромбоциты, а следом и другие кровяные тельца. Так формируются локальные сгустки крови (тромбы), делающие её неравномерно вязкой и способные даже закупорить небольшие сосуды. Тем временем пузыри, прикрепленные к внутренним стенкам сосудов, частично разрушают их и отрываются вместе с их кусочками, дополняющими «баррикады» в русле кровотока. Прорыв стенок сосудов ведет к кровоизлиянию в окружающие ткани, кровоток замедляется, и нарушается кровоснабжение жизненно важных органов. Большие скопления пузырей, соединившись друг с другом, могут стать причиной очень серьезного заболевания газовой эмболии.
Внесосудистая форма ДКБ возникает в тех случаях, когда формирующиеся в тканях, суставах и сухожилиях микропузырьки притягивают азот, выделяющийся из тканей во время подъема, но не могут попасть в кровь из-за её блокады (т. н. «эффект бутылочного горлышка»). Гидрофильные ткани суставов и связок особенно подвержены аккумуляции внесосудистых пузырей азота. Именно этот тип ДКБ и вызывает боли в суставах — классический симптом декомпрессионной болезни. Растущие пузыри давят на мышечные волокна и нервные окончания, что ведет к серьёзным повреждениям внутренних органов.
Механическая блокада кровотока азотными пузырями — не единственный механизм кессонной болезни. Присутствие пузырей и их соединение с кровяными тельцами приводит к биохимическим реакциям, стимулирующим сворачивание крови прямо в сосудах, выброс в кровь гистаминов и специфических белков. Избирательное изъятие из крови комплементарных белков устраняет опасность многих разрушительных последствий ДКБ. Последние исследования показали, что связывание пузырей с белыми кровяными тельцами вызывает сильное воспаление сосудов. Таким образом, иммунологические факторы и биохимические реакции играют весьма важную роль в развитии болезни.
Для избегания возникновения ДКБ следует, прежде всего, контролировать процесс всплытия, который, по современным представлениям, не должен превышать 18 метров в минуту. Чем медленнее подводник всплывает, тем медленнее понижается окружающее давление и тем меньше пузырьков образуется в его крови. Избыток газа успевает выходить через легкие не причиняя при этом вреда организму.
Более того, в практике подводного плавания существуют так называемые декомпрессионные остановки. Суть их заключается в том, что подводник, поднимаясь с глубины на поверхность, останавливается на определенной — заведомо меньшей по сравнению с глубиной погружения — глубине на, опять же, определенное время, которое вычисляется либо по таблицам, либо при помощи подводного компьютера. Эта остановка (или даже несколько постепенных остановок) может длиться достаточно продолжительный период времени, зависящий напрямую от того, насколько подводник превысил бездекомпрессионный предел погружения, и, соответственно, от того, как сильно насыщен азотом его организм. Во время таких остановок происходит «рассыщение» организма и вывод из него газовых пузырьков. Из организма выводятся излишки азота, и кровь не закипает, как если бы пловец всплыл на поверхность без какой-либо остановки. Часто на таких остановках подводник дышит газовой смесью отличной от «донной». В такой смеси (стейдж) уменьшено процентное содержание азота, в связи с чем декомпрессия проходит быстрее.
Конечно, полное насыщение всех тканей организма азотом происходит не сразу, для этого требуется время. Для вычисления максимального времени нахождения на «данной» глубине, без риска возникновения ДКБ, существуют специальные декомпрессионные таблицы, которые в последнее время повсеместно стали заменять подводные компьютеры. Пользуясь данными таблицами можно приблизительно узнать время нахождения подводника на «данной» глубине, — при дыхании «данной» газовой смесью — которое будет безопасно с точки зрения здоровья. Слово «приблизительно» здесь не случайно. Данные по нахождению на определенной глубине, для разных людей, могут варьироваться в весьма широких пределах. Существуют определенные группы риска, время погружения для которых может быть значительно меньше, чем у других. К примеру, сильно обезвоженный человеческий организм в гораздо большей степени подвержен ДКБ, поэтому все подводники пьют много жидкости, до и сразу после погружений. Декомпрессионные таблицы и подводные компьютеры изначально содержат некий запас «прочности», ориентируясь на минимально возможное время погружений после которого уже есть риск возникновения ДКБ.
Холод и физические нагрузки во время погружения, также способствуют возникновению ДКБ. Кровь циркулирует медленнее в замерзшей части тела и гораздо хуже подвергается выводу из нее, а также из прилегающих тканей, избыточного азота. После всплытия в таких местах может наблюдаться, так называемый, эффект целлофана, который создают не вышедшие пузыри под кожей.
Одним из вариантов снижения риска возникновения ДКБ, так-же, является использование дыхательных смесей отличных от воздуха. Самым распространенным вариантом такой смеси является найтрокс — обогащенный воздух. В найтроксе, по сравнению с простым воздухом, увеличено процентное содержание кислорода, за счет меньшего содержания азота. Так-как азота в найтроксе содержится меньше, то, соответственно, и время, проведенное на заданной глубине, будет больше, чем время на той же глубине, но с использованием воздуха. Или же наоборот: можно будет находиться под водой такое же время как на «воздухе», но на большей глубине. За счет меньшего содержания азота в найтроксе происходит меньшее насыщение им организма. При подводных погружениях на найтроксе нужно использовать уже свои, найтроксные, декомпрессионные таблицы или специальные режимы компьютера.Так как в найтроксе содержится большее количество кислорода, чем в воздухе, возникает другая опасность — кислородное отравление. От марки найтрокса (от процента содержания в нем кислорода) зависит максимальная глубина, на которую можно погрузиться без риска кислородного отравления. Для использования обогащенного воздуха, для погружений, в рамках всех международных ассоциаций по подводному плаванию существуют специальные курсы.
Группа риска
Группы риска по ДКБ в наши дни сильно увеличилась в сравнении с XIX в. Сейчас эта группа включает не только дайверов и рабочих, работающих в кессонах, но и пилотов, испытывающих перепад давления при полетах на большой высоте, и астронавтов, использующих для выхода в открытый космос костюмы, поддерживающие низкое давление.
Факторы, провоцирующие ДКБ
- Нарушение регуляции кровообращения под водой.
- Старение организма выражается в ослаблении всех биологических систем, включая сердечно-сосудистую и дыхательную. Это, в свою очередь, выражается в понижении эффективности кровотока, сердечной деятельности и т. п. Поэтому риск ДКБ с возрастом повышается.
- Переохлаждение организма, в результате чего кровоток, особенно в конечностях и в поверхностном слое тела, замедляется, что благоприятствует возникновению декомпрессионной болезни. Устранить этот фактор достаточно просто: при погружении надо надевать достаточно тёплый гидрокостюм, перчатки, ботинки и шлем.
- Обезвоживание организма. Обезвоживание выражается в уменьшении объёма крови, что приводит к росту её вязкости и замедлению циркуляции. Это же создает благоприятные условия для образования азотных «баррикад» в сосудах, общего нарушения и остановки кровотока. Обезвоживанию организма во время подводного плавания способствуют многие причины: потоотделение в гидрокостюме, увлажнение сухого воздуха из акваланга в ротовой полости, усиленное мочеобразование в погруженном и охлажденном состоянии. Поэтому рекомендуется пить как можно больше воды перед погружением и после него. Разжижением крови достигается ускорение её течения и увеличение объёма, что положительно сказывается на процессе вывода избыточного газа из крови через лёгкие.
- Физические упражнения перед погружением вызывают активное формирование «тихих» пузырей, неравномерную динамику кровотока и образование в кровеносной системе зон с высоким и низким давлением. Эксперименты показали, что количество микропузырей в крови значительно уменьшается после отдыха в лежачем положении.
- Физическая нагрузка во время погружения ведет к увеличению скорости и неравномерности кровотока и, соответственно, к усилению поглощения азота. Тяжелые физические упражнения, приводят к откладыванию микропузырей в суставах и готовят благоприятные условия для развития ДКБ при последующем погружении. Поэтому необходимо избегать больших физических нагрузок до, в течение и после погружения. Тем более, что физические нагрузки повышают потребление сахара, что приводит к нагреву тканей и к увеличению скорости выделения инертного газа — повышению градиента напряжения.
- Дайверы с избыточным весом подвержены большему риску «подхватить» декомпрессионную болезнь (по сравнению с подводниками с нормальным телосложением), так как в их крови повышено содержание жиров, которые, вследствие своей гидрофобности, усиливают образование газовых пузырей. Кроме того, липиды (жировые ткани)наиболее хорошо растворяют и удерживают в себе инертные газы.
- Одним из наиболее серьёзных провоцирующих факторов ДКБ является гиперкапния, за счет чего резко повышается кислотность крови и, как следствие, увеличивается растворимость инертного газа. Факторы, провоцирующие гиперкапнию: физическая нагрузка, повышенное сопротивление дыханию и задержка дыхания для «экономии» ДГС, наличие загрязнений во вдыхаемой ДГС.
- Употребление алкоголя перед и после погружения вызывают сильное обезвоживание, что является безусловным провоцирующим ДКБ фактором. Кроме того молекулы алкоголя (растворителя) являются теми «центрами», которые вызывают слипание «тихих» пузырьков и образование магистрального газового тела — макропузыря. Главная опасность употребления алкоголя — в его быстром растворении в крови и следующим за ним быстром наступлением патологического состояния.
Диагностика
Иногда декомпрессионную болезнь путают с артритом или травмами. Последние сопровождаются покраснением и распуханием конечности; артрит же, как правило, возникает в парных конечностях. В отличие от декомпрессионной болезни в обоих случаях движение и нажим на поврежденное место усиливают боль. При тяжелой форме декомпрессионной болезни поражаются жизненно важные органы и системы человеческого организма: головной и спинной мозг, сердце, органы слуха, нервная система и пр. Согласно медицинской статистике США, почти 2/3 пострадавших от декомпрессионной болезни имели ту или иную невральную её форму. Чаще всего страдает спинной мозг. Поражение спинного мозга происходит при нарушении его кровоснабжения в результате образования и накопления пузырей в окружающих жировых тканях. Пузыри блокируют кровоток, питающий нервные клетки, а также оказывают на них механическое давление.
В силу особого строения артерий и вен, снабжающих спинной мозг, нарушение циркуляции крови в них вызывается очень легко. Начальная стадия заболевания проявляется в т. н. «опоясывающих болях», затем немеют и отказывают суставы и конечности, и развивается паралич — как правило, это паралич нижней части тела. Как следствие этого, затрагиваются и внутренние органы, например мочевой пузырь и кишечник. Поражение головного мозга вызывается нарушением его кровоснабжения в результате блокирования сосудов и образования внесосудистых пузырей в мозговой ткани. Мозг отекает и давит на черепную коробку изнутри, вызывая головную боль. За болевыми симптомами следуют онемение конечностей (либо обеих правых, либо обеих левых), нарушение речи и зрения, конвульсии и потеря сознания. В результате может серьёзно пострадать любая жизненная функция (например, функции чувствительных органов — зрение, слух, обоняние, вкус, восприятие боли и осязание), что вскоре проявляется и в клинических признаках. Повреждение мозгового центра, контролирующего любое из этих чувств, приводит к потере конкретной функции. Нарушение двигательной функции, координации и движения, имеет катастрофические последствия, и одно из самых частых — паралич. Автономная деятельность биологических систем, включая дыхательную, сердечно-сосудистую, мочеполовую и т. п., также может быть нарушена, а это влечет за собой тяжелые заболевания или смерть.
Декомпрессионное повреждение слухового и вестибулярного органов чаще встречается у глубоководных аквалангистов, использующих специальные газовые дыхательные смеси. Заболевание сопровождается тошнотой, рвотой, потерей ориентации в пространстве. Данные симптомы декомпрессионной болезни следует отличать от аналогичных, вызванных баротравмой.
Попадание пузырей из аорты в коронарные артерии, снабжающие кровью сердечную мышцу, приводит к нарушениям сердечной деятельности, финалом которых может стать инфаркт миокарда. Легочная форма декомпрессионной болезни встречается очень редко и только у подводников, погружающихся на значительные глубины. Множество пузырей в венозной крови блокируют кровообращение в легких, затрудняя газообмен (как потребление кислорода, так и высвобождение азота). Симптоматика проста: больной ощущает затруднение дыхания, удушье и боли в груди.
Первая помощь
Любая медицинская помощь начинается с проверки общего состояния, пульса, дыхания и сознания, а также содержания больного в тепле и неподвижности. Для того чтобы оказать первую помощь пострадавшему от ДКБ, необходимо определить её симптомы. Среди них различают «мягкие», такие как сильная неожиданная усталость и кожный зуд, которые устраняются чистым кислородом, и «серьёзные» — боли, нарушение дыхания, речи, слуха или зрения, онемение и паралич конечностей, рвота и потеря сознания. Появление любого из этих симптомов заставляет предположить возникновение тяжелой формы ДКБ.
Если потерпевший находится в сознании и у него проявляются лишь «мягкие» симптомы, лучше положить его на спину горизонтально, не допуская позы, затрудняющей кровоток в какой-либо конечности (скрещивания ног, подкладывания рук под голову и т. п.). Человек с пораженными легкими наиболее комфортно чувствует себя в неподвижной сидячей позе, которая спасает его от удушья. При других формах заболевания сидячего положения следует избегать, помня о положительной плавучести азотных пузырей.
Подводника с серьёзными симптомами болезни следует положить иначе. Так как пострадавшего в бессознательном состоянии может стошнить (а при положении лежа на спине рвотные массы могут попасть в легкие), то, чтобы предотвратить перекрывание дыхательных путей рвотными массами, его кладут на левый бок, сгибая правую ногу в колене для устойчивости. Если же дыхание пострадавшего нарушено, следует положить больного на спину и сделать искусственное дыхание, а при необходимости — непрямой массаж сердца.
После того как больному помогли принять правильное положение, ему надо обеспечить дыхание чистым кислородом. Это — основной и наиболее важный прием первой помощи до того момента, как вы передадите пострадавшего в руки специалиста. Дыхание кислородом создает благоприятные условия для транспортировки азота из пузырей в легкие, что уменьшает его концентрацию в крови и тканях тела. Для оказания первой помощи больным ДКБ используются специальные баллоны со сжатым кислородом, снабженные регулятором и маской с подачей кислорода 15-20 л/мин. Они обеспечивают дыхание почти стопроцентным кислородом, а прозрачная маска позволяет вовремя заметить появление рвоты.
Транспортировка больного в барокамеру. Перемещения воздушным транспортом следует избегать, поскольку на больших высотах пузыри увеличатся в объёме, что усугубит заболевание. Кровоизлияния при наиболее тяжелых формах декомпрессионной болезни приводят к вытеканию кровяной плазмы в ткани, и эту потерю необходимо возместить. Больного с «мягкими» симптомами заставляйте выпивать по стакану воды или любого безалкогольного негазированного напитка каждые 15 мин. Помните, однако, что кислые напитки наподобие апельсинового сока могут вызвать тошноту и рвоту. Человеку, пребывающему в полубессознательном состоянии или периодически теряющему сознание, пить не рекомендуется.
Лечение
Лечение проводится путем рекомпрессии, то есть путем повышения, а затем постепенного понижения давления по специальным таблицам. Режим рекомпрессии подбирается специалистами в соответствии с конкретной формой ДКБ, периодом, прошедшим со времени подъема или после первого появления симптомов, и рядом других факторов. Для того чтобы отличить декомпрессионную болезнь от газовой эмболии, проводят пробное повышение давления до уровня, соответствующего глубине 18 метров, на срок 10 минут в сочетании с кислородным дыханием. Если симптомы исчезнут или ослабнут, значит, диагноз верен. В этом случае основной режим рекомпрессии подбирают по таблицам. Чаще всего начинают с имитации погружения на 18 метров и постепенного подъема продолжительностью от нескольких часов до нескольких дней. Все это время больной сидит в барокамере в маске и дышит чистым кислородом с периодическими пятиминутными перерывами, поскольку непрерывное дыхание чистым кислородом в течение 18-24 часов приводит к кислородному отравлению. Небрежность при расчете лечебного режима грозит усилением симптомов и дальнейшим развитием ДКБ.
В экстремальной ситуации, когда нет возможности немедленно транспортировать пострадавшего в соответствующею ближайшую барокамеру, можно производить частичную лечебную рекомпрессию с применением чистого кислорода, транспортного баллона с 50 % нитроксом, полнолицевой маски и декомпрессионной станции. Такая процедура занимает много времени и практически невозможна в условиях холодной воды. Наступающее кислородное отравление можно контролировать при помощи воздушной паузы, но даже если конвульсии возникают, при наличии полнолицевой маски и под контролем напарника они не так опасны и риск утопления минимлен. Сами по себе конвульсии не оказывют решающего влияния на организм.
Следует отметить неэффективность использования воздуха или иной донной ДГС для рекомпресии — в случае её применения частичное уменьшение симптомов сопровождается продолжающимся растворением и накоплением инертного газа в тканях, что ведет в итоге к ухудшению состояния. Такая процедура не может быть рекомендована ещё и потому, что состояние человека подверженного симптомам ДКБ малопрогнозируемо и резкое ухудшение его под водой приведет к утоплению, тогда как на поверхности такое состояние можно контролировать достаточно долго. Таким образом, рекомендованная декомпресиия на донном газе — непростительная потеря времени и опасный риск. В любом случае лечебная рекомпресиия в месте погружения — только уменьшит симптомы и позволит довезти пострадавшего в стационарный барокомплекс для восстановления.
Предотвращение декомпрессионной болезни
При подводных работах, для предотвращения или уменьшения декомпрессионного эффекта, применяются:
- десатурация (процесс вывода азота из крови человека) в декомпрессионных камерах — постепенное снижение давления до атмосферного, позволяя опасному количеству азота покинуть кровь и ткани;
- методики подъёма с глубины, снижающие или устраняющие декомпрессионный эффект (с последующей декомпрессией):
- временный запрет на пребывание в средах низкого давления (например, полёты) после погружения;
- использование для декомпрессии газовых смесей с высоким процентным содержанием кислорода (нитроксов).
См. также
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru
