Тыныс газын қайта өңдеуге арналған портативті аппарат

Кіріспе

Тасымалданатын тыныс алу газын қайта өңдеу аппараты

Ребризер – бұл пайдаланушының шығаратын тынысынан көмірқышқыл газын сіңіріп, әрбір тыныстың көп бөлігі қолданылмаған оттегісін және бар болған жағдайда инерттік құрамын қайта демдеуге (қайта өңдеуге) мүмкіндік беретін тыныс алу аппараты. Пайдаланушының метаболизмін толықтыру үшін оттегі қосылады. Бұл, шығарылған газды тікелей қоршаған ортаға шығаратын ашық контурлы тыныс алу аппаратынан өзгеше. Мақсаты – шектеулі газ қорының тыныс алуға шыдайтын уақытын ұзарту, сонымен қатар ашық контурлы жүйеде пайда болатын көпіршіктерді болдырмау. Соңғы артықшылық, басқа жүйелерге қарағанда, су астындағы диверсанттардың жасырын әскери операцияларында, сондай-ақ су асты жануарларын бұзбай бақылау үшін пайдалы. Ребризер әдетте пайдаланушымен бірге тасымалданатын аппарат ретінде түсініледі. Көлік құралында немесе жылжымайтын орналастыруда қолданылатын осы технология көбінесе өмірді сақтау жүйесі деп аталады. Ребризер технологиясы тыныс алу газының қоры шектеулі жағдайларда қолданылады, мысалы, су астында, ғарышта, қоршаған ортаның уытты немесе гипоксиялық (өрт сөндіруде) болғанда, шахта құтқару операцияларында, биік тауларда жұмыс істеуде, немесе тыныс алу газы арнайы байытылған немесе гелий сияқты қымбат компоненттерді қамтығанда қолданылуы мүмкін. Ребризерлер көптеген орталарда қолданылады: су астында, суға түсуге арналған ребризерлер – бұл су астында тыныс алуға арналған аппараттардың бір түрі, олар негізгі және резервтік газбен жабдықталады. Құрлықта олар улы газдардың болуы мүмкін немесе оттегінің жетіспеуі мүмкін өнеркәсіптік қолданыстарда, өрт сөндіруде (өрт сөндірушілердің денсаулыққа қауіпті жағдайда ұзақ уақыт жұмыс істеуі мүмкін), ауруханаларда анестезия жүйелерінде пациенттерге анестезиялық газдардың қадағаланған концентрациясын беру үшін (стафтың тыныс алатын ауасын ластамай), және биік тауларда, оттегінің жартылай қысымы төмен болғанда альпинизм үшін қолданылады. Ғарыш саласында, қысымсыз ұшақтарда, жоғары биіктіктен парашютпен секіруде, ал Жер атмосферасынан жоғарыда, ғарыш костюмдерінде кеңістікте жұмыс істеу үшін қолданылады. Осыған ұқсас технология су асты кемелерінде, батискафтарда, атмосфералық суға түсу костюмдерінде, су асты және жер үсті қанығу орталықтарында, ғарыш кемелерінде және ғарыш станцияларында, сондай-ақ қанығу суға түсуде қолданылатын гелийдің үлкен көлемін қайта өңдеуге арналған газды қайта өңдеу жүйелерінде қолданылады. Тыныс алу газын қайта өңдеу технологиялық күрделілік пен нақты қауіп-қатерлермен байланысты, олардың кейбіреулері қолданылатын ребризердің түріне және қолданылуына байланысты. Массасы мен көлемі жағдайға қарай ашық контурлы жүйеден артық немесе кем болуы мүмкін. Электрондық басқарумен жабдықталған суға түсуге арналған ребризерлер бағдарламаланатын жоғарғы және төменгі шектер арасында оттегінің жартылай қысымын автоматты түрде сақтап тұруы мүмкін, сондай-ақ суға түсушінің декомпрессиялық жағдайын бақылау және суға түсу профилін тіркеу үшін декомпрессиялық компьютерлермен интеграциялануы мүмкін.

A rebreather is a breathing apparatus that absorbs the carbon dioxide of a user's exhaled breath to permit the rebreathing (recycling) of the substantially unused oxygen content, and unused inert content when present, of each breath. Oxygen is added to replenish the amount metabolised by the user. This differs from open circuit breathing apparatus, where the exhaled gas is discharged directly into the environment. The purpose is to extend the breathing endurance of a limited gas supply, while also eliminating the bubbles otherwise produced by an open circuit system. The latter advantage over other systems is useful for covert military operations by frogmen, as well as for undisturbed observation of underwater wildlife. A rebreather is generally understood to be a portable apparatus carried by the user. The same technology on a vehicle or non mobile installation is more likely to be referred to as a life support system. Rebreather technology may be used where breathing gas supply is limited, such as underwater, in space, where the environment is toxic or hypoxic (as in firefighting), mine rescue, high altitude operations, or where the breathing gas is specially enriched or contains expensive components, such as helium diluent or anaesthetic gases. Rebreathers are used in many environments: underwater, diving rebreathers are a type of self contained underwater breathing apparatus which have provisions for both a primary and emergency gas supply. On land they are used in industrial applications where poisonous gases may be present or oxygen may be absent, firefighting, where firefighters may be required to operate in an atmosphere immediately dangerous to life and health for extended periods, in hospital anaesthesia breathing systems to supply controlled concentrations of anaesthetic gases to patients without contaminating the air that the staff breathe, and at high altitude, where the partial pressure of oxygen is low, for high altitude mountaineering. In aerospace there are applications in unpressurised aircraft and for high altitude parachute drops, and above the Earth's atmosphere, in space suits for extra vehicular activity. Similar technology is used in life support systems in submarines, submersibles, atmospheric diving suits, underwater and surface saturation habitats, spacecraft, and space stations, and in gas reclaim systems used to recover the large volumes of helium used in saturation diving. The recycling of breathing gas comes at the cost of technological complexity and specific hazards, some of which depend on the application and type of rebreather used. Mass and bulk may be greater or less than open circuit depending on circumstances. Electronically controlled diving rebreathers may automatically maintain a partial pressure of oxygen between programmable upper and lower limits, or set points, and be integrated with decompression computers to monitor the decompression status of the diver and record the dive profile.

Жалпы түсінік

Адам тыныс алғанда, дене оттегіні тұтынады және көмірқышқыл газын бөліп шығарады. Негізгі метаболизмге шамамен 6 л/мин жылдамдықпен тыныс алғанда шамамен 0,25 л/мин оттегі қажет, ал жаттығумен айналысатын адам 95 л/мин жылдамдықпен тыныс ала алады, бірақ тек 4 л/мин оттегіні ғана метаболизмдейді. Дегенмен, егер көмірқышқыл газы алынбаса, ол қайта өңделген газға жылдам жиналып, дер кезінде жеңіл тыныс алу қиындықтарына, содан кейін гиперкапнияның немесе көмірқышқыл газының уыттануының одан әрі сатыларына әкеледі. Метаболизм өнімі – көмірқышқыл газын (CO2) жою үшін әдетте жоғары желдету жылдамдығы қажет. Тыныс алу рефлексі қандағы оттегі концентрациясымен емес, көмірқышқыл газы концентрациясымен шақырылады, сондықтан дем алынған газға аз ғана көмірқышқыл газы жинақталса да, ол тез төзбеуге айналады; егер адам өзі шығарған тыныс газын тікелей қайта демдеуге тырысса, ол тез тұншығу сезімін сезінеді, сондықтан қайта демдегіш құрылғылар көмірқышқыл газын көмірқышқыл газын сіңіретін компонент арқылы жоюы керек. Метаболизмдік қажеттілікті өтеу үшін жеткілікті мөлшерде оттегі қосып, көмірқышқыл газын алып тастау және газды қайта демдеу арқылы көлемінің көп бөлігі сақталады. [[Файл:Көмірқышқыл газының концентрациясы мен әсер ету мерзіміне физиологиялық әсерлердің қатынасы.png|thumb|upright=1.3|Көмірқышқыл газының концентрациясы мен әсер ету мерзіміне физиологиялық әсерлердің қатынасы.