רף הלחצים באיור 3 מראה פרופיל דקומפרסיה מלא המחושב בעזרת פקטורים של מפל לחצים אלו משמשים לשליטה על הפרשי הלחצים לכל ארכו של הפרופיל. הפקטורים של מפל הלחצים מספקים גישה עקבית לטיפול בדרגת השמרנות בחישובי הדקומפרסיה. ניתן להשתמש בהם לצורך קביעת תחנות עמוקות בתחום הדקומפרסיה תוך שליטה על הפרשי מפל הלחצים והבטחת מרווח בטחון קבוע בערכי המקסימום לכל אורך פרופיל הדקו'.
בשפה פשוטה פקטור מפל הלחצים הוא שבר עשרוני או אחוז מסויים של הערך המקסימאלי (M-value) של מפל הלחצים או הגרדינט (ראה איור מס' 4.)
הוספת חניות עמוקות לפרופיל הדקומפרסיה תגרום בדרך כלל להארכת משך השהייה בתחנות הרדודות ומשך הזמן הכולל הנדרש להשלמת הדקומפרסיה , אבל אם התוצאה המתקבלת תהיה "דקומפרסיה מספקת" הרי שגם הקונספט
או השאיפה ל"דקומפרסיה חסכונית" לא נפגע.
גרף הלחצים הנו כלי מצויין להערכת פרופיל הדקומפרסיה. די בסקירה מהירה
של הגרף ע"מ לזהות אזורים של בעיות פוטנציאליות כגון הפרשים גדולים במפל הלחצים. ומומלץ למתכנני מודלים של דקומפרסיה ומתכנתים לשלב את הרכיב הזה בתכניותיהם.
לסיום, הפרופילים בהם נעשה שימוש במאמר זה חושבו עם מקדמי שמרות מינימאליים ומיועדים לצרכי השואה בלבד.
אריק בייקר הוא מהנדס חשמל העובד בחברה להנדסת בניין בפנסילבנייה (ארה"ב) אריק בייקר פיתח מס' תכנות מחשב שייעודן הגברת הבטיחות בצלילות המערות והטרימיקס שהוא מבצע.
כעת נדון בקביעת חניות עמוקות, אחת השיטות האמפיריות ביסודן, פורסמה ע"י הצולל והביאולוג הימי ריצ'רד ל. פייל. (Richard L. Pyle) ונעשה בה שימוש בשילוב תוכנת דקומפרסיה הפועלת ע"ג מחשב אישי. פרופיל דקומפרסיה מלא העושה שימוש בשיטתו של פייל מוצג באיור מס' 2. והגרף מוכיח כי בהשוואה לחישוב הקונבנציונאלי השיטה אכן יעילה בהפחתתם או מניעתם מוחלטת של הפרשים גבוהים מדי במפל הלחצים. עם זאת יש בגישתו של פייל מספר כשלים פוטנציאליים. בהתאם לתוכנת הדקו' שבשימוש ומקדם השמרנות שלה, טעינת הגז ברקמות האיטיות עשויה להתקרב לערכי המקסימום בחניות הרדודות כתוצאה מטעינה מוגברת שמקורה בחניות העומק. התוכנה אמנם מפצה על טעינה זו אך ללא הגדלת מקדם שמרנות היא עשויה שלא לספק מרווח בטיחות דומה לזה שמספק הפרופיל הקונבנציונאלי בתחנות הרדודות.
דרך טובה להתמודד עם בעייה זו היא לחשב את אחוז הערך המקסימאלי ואחוז מפל הלחצים של הערך המקסימאלי עבור כל אחת מהרקמות (תאים) בכל חנייה
חניות דקומפרסיה עמוקות, לעומק
Clearing Up the Confusion about Deep Stops by erick baker
מאת אריק בייקר תרגום: דן אשכנזי
האמרה הישנה (בתרגום חופשי לעברית) " גרם של מניעה חוסך קילוגרם של רפואה" בהחלט יישימה לתסמינים (סימפטומים) השונים של מחלת הדקומפרסיה (DCS). הטיפול המיטבי בכל המחלות האלו הוא להקדים ולבצע פרופיל דקומפרסיה מספק. צוללים טכניים רבים הבחינו שרבות מהתופעות הקשורות למחלת הדקומפרסיה על שלביה השונים יכולות להמנע ע"י "הוספת חניות עומק " Deep Stops " לפרופיל הצלילה שלהם. בחינה מדוקדקת של מודל הדקומפרסיה מגלה כי הנוהג הזה מסייע להפחתה ואפילו מניעה מוחלטת של חריגות בגרדיינט העל לחץ. מתוך הבנה זו, ניתן לשנות את המודל כך שיאפשר שליטה מוחלטת על מפל הלחצים בין הרקמות לסביבה תוך אפשרות לקביעת עומק החניות בתחום הדקומפרסיה כבר מהעומק המקסימלי האפשרי לחניה הראשונה.
הערה: להסבר מפורט של עקרונות ומונחים בתחום הדקומפרסיה הנדונים כאן, הקוראים מופנים למאמר קודם של המחבר: "Understanding M-values," Immersed, Vol.3 No.3, Fall 1998
צוללים טכניים רבים הבחינו כי סיומן של צלילות דקומפרסיה מסויימות מלווה בתשישות, מיחושים שונים ועייפות מוגברת. צלילות עמוקות וקצרות (Bounce Dives) המאופיינות בזמן תחתית קצר בעומק רב ייחסית היו אלו שבד"כ גררו תופעות כאלו. יישום קונבנציונאלי של מודל הדקומפרסיה המבוסס על מסיסות הגז בסוג זה של צלילות יקבע את התחנה הראשונה בפרופיל הדקו' בעומק רדוד משמעותית מהעומק המקסימאלי של הצלילה. מספר צוללים דיווחו כי כאשר הוסיפו מספר חניות בעומקים גדולים יותר מעומק החנייה הראשונה שמכתיב החישוב הקונבנציונאלי, חשו בסיום הצלילה העלמות מוחלטת של ו/או הפחתה משמעותית ב עוצמת התסמינים. השאלות שבהן קיימות אי בהירויות ומחלוקות בקרב קהילת הצוללים הטכניים הן עומקן ומספרן של חניות העומק. התנסויות אמפיריות של צוללים הובילו לפיתוח שיטות שונות לשילוב חניות עומק בפרופיל הדקו'. רבות משיטות אלו מבוססות על שיקול דעת אישי ולא תמיד נסמכות על חישובי דקומפרסיה. ניתוח פרופילי דקו' אלו העלה מספר בעיות. הפרופילים כללו חניות שבוצעו בעומק רב מדי ונעדרה בהם התאמה של זמני החניות הרדודות לפיצוי על טעינת הגז המוגברת ברקמות כתוצאה מביצוע החניות העמוקות.
ביישום ובתאוריה של הדקומפרסיה קיים איזון בין "דקומפרסיה מספקת" (העדר מוחלט של תסמיני DCS) ודקומפרסיה "חסכנית" (קיצור זמן הדקו' למינימום בהתחשב בכמות הגז זמני החשיפה וכיו"ב) אלגוריטמים קונבנציונאליים של מסיסות גז כגון אלו שפותחו ע"י וורקמן ובולמן,Robert D. Workman & Albert A) Buhlmann) מנסים להגיע לאופטימציה של הדקומפרסיה ע"י כך שהם מאפשרים לצולל להעלות לעומק הרדוד ביותר (התקרה) בהתבסס על מגבלות ערכי המקסימום (M-value) של הרקמה ההיפותטית או המדור. "החיסכון" המושג בשיטה זו כפול, סילוק הגז האינרטי מהרקמות המהירות מואץ וטעינתו ברקמות האיטיות במהלך הדקומפרסיה קטנה. בפועל הונחו צוללים "לעזוב את העומק המירבי ולהגיע לעומק החנייה הראשונה מהר ככל שניתן" (במגבלות קצב עליה מומלץ.)
פתרונות לבעייה
מפל לחצים גבוה ו/או מהיר במהלך פרופיל דקומפרסיה יגרום ככל הנראה ליצירת מספר גדול יותר של בועיות ברקמות ויוביל להופעת תסמיני "דקו' סטרס". הפתרון המתבקש נמצא במיתון עקומת הפרשי הלחצים ובאינפורמציה הכלולה במודל (Dissolved gas decompression) ניתן לעשות שימוש בהתייחסות לבעייה.
ראשית, ישנו גבול לעומק בו ניתן לקבוע את החנייה העמוקה. אסור שטעינת הגז האינרטי בריקמה המובילה בייחס לחניית דקו' נתונה תהיה נמוכה מתחום הדקומפרסיה. ככלל דרוש מפל לחצים ביחס נתון אשר יאפשר שחרור גז אפקטיבי. עוד חשוב למזער את טעינת הגזים ברקמות האיטיות במהלך ביצוע הדקומפרסיה.
בקונטקסט של מודל מסיסות הגזים, ניתן להגדיר את חניית הדקו' העמוקה ביותר האפשרית בפרופיל צלילה נתון, כתחנה הסטנדרטית הבאה מעל לנקודה בה טעינת הגז ברקמה המובילה חוצה את קו לחץ הסביבה. (ראה איורים 1 עד 3) ניתן לחשב בקלות את עומק התחנה העמוקה בתכנית הדקומפרסיה והוא ישתנה בהתאם לקצב העליה מהעומק המקסימאלי ותערובת הגזים.
לא כל תכנית הדקומפרסיה חייבת לכלול בהכרח עצירה בתחנה הראשונה (בעומק המקסימאלי האפשרי). תחנה זו מייצגת את הנקודה בה לפחות רקמה אחת תמצא בתחום הדקומפרסיה. עבור פרופילים רבים די לקבוע את העצירה הראשונה מס' תחנות מעל התחנה העמוקה ביותר האפשרית ע"מ להמנע מהווצרות הפרשים גבוהים מדי במפל לחצים. עם זאת, מציאת עומק התחנה הראשונה חשוב לצולל משום שהיא מגדירה את גבולו התחתון של תחום הדקומפרסיה, עם ההגעה לעומק זה על הצולל להאט את קצב עלייתו ל 10 מטרים לדקה לכל היותר. קצב עלייה זה ייסיע בהפחתת שינויים מהירים במפל הלחצים אשר ע"פ ההנחה גורמים ליצירת בועיות.
בצלילת "עמוק קצר" אפיינית, חישוב קונבנציונאלי יאפשר עליה ארוכה יחסית מהעומק המקסימאלי ועד לחנייה הראשונה. בתרחיש כזה טעינת הגז האינרטי ברקמות המהירות יכולה להגיע בתחתית כמעט לרוויה בעוד הרקמות האיטיות נטענות ברמות נמוכות בהרבה. משמעות הדבר היא שהרקמות המהירות הן אלו שיכתיבו את קצב תחילת העליה שכן ערכי הטעינה בהן יגיעו לערכי המקסימום הרבה לפני אלו ברקמות האיטיות. עומק החניה הראשונה יהיה זה בו הריקמה המובילה תגיע או תתקרב לערך הטעינה המקסימאלי שלה (M-value)
בועיות והגרדיינט (מפל הלחצים)
כאשר ה"קונספט" של ערכי מקסימום הועלה לראשונה בשנת 1965, ע"י חוקר הדקומפרסיה רוברט וורקמן הנחת הייסוד הייתה כי הגז האינרטי לא יעזוב את התמיסה בה הוא שרוי ויהפוך לבועות ברקמות הצולל עד אשר מתח הרקמה יעבור את ערך המקסימום. (M-value) כבר אם הצגתה עוררה הנחה זו מחלוקת בקרב חוקרים אך אלו לוו בהכרה כי טכנולוגיות עתידיות יספקו מידע טוב יותר לגבי קיומן והתנהגותן של הבועיות בגוף הצולל. וורקמן אף הודה כי נבחנות שיטות לזיהוי בועיות בטכנולוגיה אולטרא-סונית במטרה להגיע לאפיון טוב יותר של הדקומפרסיה אך אלו נמצאות עדיין בשלבים מוקדמים של בשלות.
מאז, פותחה טכנולוגיית ה"דופלר אולטראסאונד" ושימוש רב נעשה בה במחקרי דקומפרסיה ברחבי העולם. מחקרים אלו הראו כי בועיות גז אינרטי נמצאות במחזור הדם במהלכן ובסיומן של צלילות מסוגים שונים לרבות צלילות הנעדרות תסמינים של DCS. במילים אחרות, בועיות יכולות ואכן נוצרות בגוף הצולל גם לפני שערכי הטעינה ברקמות מגיעים למקסימום. קביעה זו מקובלת היום בתחום מחקר הדקומפרסיה אך אם זאת, תהליכי הווצרות והתרחבות הבועיות בגוף האדם עדיין לא הובנו ולא אופיינו בצורה מדוייקת.
חוקי הפיזיקה, כמו גם מודלים רבים של בועיות מנבאים כי מספרן ונפחן של הבועיות יגדל ביחס ישר לגידול בעקומת (גרדיינט) לחץ העל, במונחים של "מודל הגז המסיס" (Dissolved gas model) פרוש הדבר הוא שככל שמתח הגז האינרטי ברקמות יהיה גבוה יותר מהלחץ הסביבתי כך תגדל כמות הבועיות.
תאור הבעייה
באיור מס' אחד מוצג פרופיל דקומפרסיה מלא שתוכנן בשיטה הקונבנציונאלית. בפרופיל זה הטעינה של הרקמות המהירות היא הגבוהה ביותר בשלב העלייה הראשונית. ערכי המקסימום ברקמות אלו מאפשרים עקומת הפרשי לחץ חדה יותר בהשוואה לרקמות האיטיות וכתוצאה נוצרת עקומת על לחץ חדה ומהירה יותר בשלב העליה לחניית הדקו הראשונה. שלב זה הוא ללא פרופרציה לעקומת הפרשי הלחץ המתונה יותר המותרת
בהמשך הפרופיל כאשר קצב העליה והפרשי הלחצים בין הרקמה המובילה והסביבה מוכתבים ע"י הרקמות האיטיות יותר. משמעות הדבר היא שבשלב העליה המהירה לחניית הדקו' הראשונה תתכן הווצרות של בועיות רבות בגוף הצולל. חישוב הגרדיינט בשלב הראשון הוא 22.4 מטר חלקי 2.2 אטמוספרות. לשם השוואה נתון הפרש הלחצים בין הסביבה לגז ה Co2 שנוצר בעת פתיחת פחית סודה נמצא בטווח של 3.1 – 3.4 אטמוספרות.
למרות העובדה שאין חריגה מערכי המקסימום בפרופיל הדקומפרסיה המתואר באיור 1. ייתכן כי הצולל יחווה תסמינים של תשישות, אי נוחות או טישטוש לאחר הצלילה. ההסברים אפשריים לתסמינים אלו כוללים תיאוריות של נדידת בועיות בגוף (Bubble migration) ושחרור גזים מאוחר (Delayed off gassing) כתוצאה מהצטברות בועיות בכלי הדם הקאפילאריים בריאות. בכל מקרה ניתן לייחס קשר של סיבה ותוצאה בין מפל הלחצים הגדול אשר נוצר במהלך הצלילה והתסמינים המופיעים לאחריה. תסמינים של תשישות אי נוחות (הרגשה רעה) וטישטוש אשר בד"כ אינם זוכים לטיפול רפואי עשויים להמצא בתחום ההגדרה של דקו' "סטרס" שהיא וריאציה מתונה של מחלת ה דקו (DCS)
