Vissza

A hélium a barátod?

Írta: Szilágyi Zsolt

 

A GUE 2014-es konferenciáján Dr. David Doolette a US Navy Kísérleti Tesztelő Búváregységének kutatóorvosa tartott a fenti címmel egy előadást. Jelen írást az ott elhangzottak inspirálták, azokat némileg kiegészítve.

Hélium: színtelen, szagtalan, íztelen gáz, az emberi anyagcsere folyamatokban egyáltalán nem vesz részt. A héliumot főleg földgázból kivonva állítják elő.

 

Kezdetek

 

Az 1900-as évek elején Elihu Thomson feltaláló jött elő az ötelttel, hogy a búvároknál a belélegzett gázban lévő nitrogént lehetne helyettesíteni héliummal. Úgy gondolta, hogy legalább 50 százalékkal meg lehetne növelni a merülési mélységet, ha a nitrogént héliummal helyettesítenék. 1919-ben javasolta az Egyesült Államok Bányászati Hivatalának, hogy vizsgálja meg ezt a lehetőséget (azért nem a Haditengerészethez ment, mert a Bányászati Hivatal kvázi monopóliumként felügyelte a hélium kitermelését és elosztását).

1924-ben a Haditengerészet és a Bányászati Hivatal közös kísérletsorozatba kezdett. Az első kísérletek semmilyen komoly negatív hatással nem jártak a kísérleti alanyokra. A feltárt negatív hatások csupán csak a furcsa, Donald-kacsa szerű hang és a hélium jobb hővezetőképessége miatti hidegérzés voltak. Mivel a negatív hatások nem voltak jelentősek, viszont úgy találták, hogy a lecsökkent narkózis és dekompressziós idő egyértelműen pozitív hatások, ezért elkezdtek dekompressziós táblázatokat kialakítani. A kísérleti búvárok 150 méteres mélységben (kamrában) is olyan érzésről számoltak be, mintha levegővel 30 méteren lettek volna. Tesztelték azt is, hogy ha a kísérleti alanyok a dekompresszió alatt 90 méteren levegőre váltottak a hélium-oxigén keverékről, akkor mi lesz: nyomban problémák támadtak a nitrogén-narkózis miatt.

GKS3mBW3 web

Felszínről táplált rendszer

A US Navy mellett civilek is tesztelték az új gázt és a 30-as, 40-es években sorra döntötték meg a mélymerülési rekordokat, ami 1948-ban már 165 méter volt. A Brit Királyi Haditengerészet 1956-ban már 180 méterre, az Egyesült Államok Haditengerészetének egyik búvára 1962-ben 330 méterre merült, amely sajnos tragédiával végződött dekompressziós betegség miatt. Ezen merülések mindegyike a felszínről, csövön táplált felszereléssel történt, de elindultak a nyílt rendszerű készüléket használók között is a tesztelések. (A barlangi búvárkodás fejlődésére legnagyobb hatással lévő Sheck Exley is egy 330 méteres héliumos mélymerülési rekordkísérlet során vesztette életét 1994-ben.)

A teljes szaturációs merülések terén (amikor a búvár a mélyben kamrából úszik ki és oda is tér vissza) a 80-as évek elején már 700 méteres mélységekben jártak.

 

Hélium előnye, hátránya

 

Jelenlegi tudásunk szerint a hélium előnyei búvárkodás során a kisebb gázsűrűség miatti kedvező hatás a narkózisra, oxigénmérgezésre és szén-dioxid felgyülemlésre. Hátránya, hogy maga a gáz drága, magas nyomású idegi szindrómát (HPNS) és izobár ellendiffúziót okozhat.

A HPNS főleg 120-150 méteres tartományban (az okok ismeretlenek egyenlőre) jelentkezik, bár lassú süllyedéssel elkerülhető. Tünetei a szédülés, zavartság (pl. a jobb és bal kéz megkülönböztetési képességének hiánya), a környezeti tényezők iránt mutatott közöny, stb.

Az izobár ellendiffúzió akkor történik, amikor különböző gázok ellentétes irányú és különböző sebességű mozgást végeznek a szövetekben, azaz egyik beoldódik, a másik meg kiürül (a hélium sokkal gyorsabban oldódik be, mint a nitrogén) és a szövetek túltelítődnek. A tünetek főleg bőrviszketés és izületi fájdalmak formájában jelentkeznek – kvázi dekompressziós betegséget okoznak.

Dr. Doolette és munkatársai főleg arra a kérdésre keresték a választ, hogy a technikai búvárkodás során jellemző héliumos merülések után a nitrogén alapú dekompressziós gázok miként hatnak a szervezetre.

Úgy találták, hogy az egyik kedvezőtlen hatás a belső fülben jelentkező dekompressziós betegség az átmeneti túltelítettség miatt.

A másik kérdésük az volt, hogy héliumos merülést követő dekompresszió alatt a nitrogén vagy a hélium alapú gázkeverékek használata kedvezőbb-e. Ha első hallásra kellene erre a kérdésre válaszolnunk, akkor bizonyosan azt mondanánk, hogy a nitrogén alapú keveréknek használatakor a dekompressziónak rövidebbnek kell lennie, hiszen a hélium kiürülésére vonatkozó nyomáskülönbség (gradiens) megnő, ezért gyorsabb lesz a kiürülése. A kísérletek viszont azt mutatták, hogy nincs kimutatható különbség a kétfajta gáz használata között a dekompressziós betegség előfordulására nézve. Viszont érdekes dolgot találtak a dekompressziós betegség milyenségére vonatkozólag. A nitrogén alapú dekompressziós gáz használata során az esetek 5 százalékában jelentkezett 2-es típúsú (azaz az idegi, komolyabb tünetekkel járó fajta) dekompressziós betegség, míg a hélium alapú dekompressziós gáz használatakor ez az arány 60 százalék volt. Ez egyértelműen mutatja, hogy nem javasolt ilyen gázok dekompressziós gázként való használata.

 

Konklúzió

 

Összefoglalásként elmondható, hogy a hélium használata alapvető és javasolt a mélymerülések során, hogy elkerüljük a narkózist, oxigénmérgezést és a széndioxid felgyülemlését, habár lehetnek kockázatok, mint például a HPNS és az izobár ellendiffúzió. A héliumról nitrogén alapú gázra váltás, bár nem gyorsítja fel a dekompressziót, de lecsökkenti a 2-es típusú esetek előfordulásának valószínűségét, viszont hozzájárulhat a belső fül dekompressziós betegségéhez.

2017. Október 20.