اهمیت گاز هلیوم در غواصی

اکثر غواصان با تجربه غواصی عمیق که فرای محدوده های تفریحی است احتمالا با مفهوم مخلوط گازی تری میکس آشنایی دارند. این مخلوط گازی روشی است که به سادگی می‌تواند اثرات جانبی تنفس یک گاز تحت فشار را برای افزایش ایمنی و راحتی غواصان فراهم سازد.

کلمه تری میکس به چه معنی است؟

این کلمه که یک واژه انگلیسی است از دو بخش تری و میکس تشکیل شده است. تری به معنی عدد سه و میکس به معنی مخلوط که به مخلوط گازی اشاره دارد برمی گردد. در انجمن غواصی این کلمه مخلوطی از سه گاز اکسیژن، هلیوم و نیتروژن است. هر نسبتی از این گازها به عنوان تری میکس شناخته می‌شود.

هنگامی که یک غواص از مخلوط گازی تری میکس یاد می‌کند منظور او 20 درصد گاز اکسیژن، 30 درصد گاز هلیوم و در نهایت 50 درصد گاز نیتروژن است.

مخلوط تری میکس اولین بار چه زمانی استفاده شد؟

اولین تجربه گزارش شده در مورد استفاده از گاز هلیوم در گازهای غواصی معمولا در طول جنگ جهانی دوم توسط نیروی دریایی آمریکایی و انگلیسی استفاده شد. برای سال ها مخلوط گازی تری میکس به عنوان یک موضوع تحقیقاتی باقی ماند و در بیرون از ارتش استفاده نشد. احتمالا اولین استفاده از تری میکس در یک برنامه غواصی های غار در سال 1970 بودند که از تری میکس برای بررسی غارهای عمیق استفاده کردند.

توسعه اخیر صنعت غواصی کمک کرد که استفاده از تری میکس بیشتر پذیرفته شود. غواصی با تری میکس برای عمق های کمتر از 150 فوت استاندارد و برای غواصی اقیانوس ها و عمق های زیاد مناسب است.

مزایای غواصی با تری میکس

همان طور که یک غواص در آب پایین می‌رود فشار آب محیطی مطابق با قانون بویل افزایش می‌یابد. فشار بالای گازها را در بدن غواص در پی داشته و آن را به حل شدن درون مایعات بدن سوق می‌دهد. این مسئله می‌تواند اثرات فیزیولوژیک نا مطلوبی ایجاد کند.

یکی از مشکلات نامطلوبی که ممکن است در اثر گازهای محلول اتفاق بیفتد خواب آلودگی نیتروژنی است. غواص هایی که به غواصی های عمیق می‌روند و از هوا تنفس می‌کنند خواب الودگی نیتروژنی ناشی از افزایش غلظت نیتروژن در بدن را تجربه می‌کنند. این اثرات با افزایش عمق افزایش می‌یابد.

یک غواص همچنین با درصد اکسیژن موجود در گاز تنفسی اش محدود می‌شود. غلظت بالای گاز اکسیژن بیشتر از 1.6 ATA (فشار جزیی گاز در واحد اتمسفر) غواص را در معرض خطر سمیت اکسیژنی قرار می‌دهد که می‌تواند منجر به تشنج و غرق شدن شود. هنگام غواصی با هوا فشار جزیی معمول اکسیژن از 1.6 ATA به حدود 218 فوت می‌رسد.

همان طور که اثرات ترکیبی فشارهای جزیی بالای نیتروژن و اکسیژن می‌تواند یک غواص را محدود کنند، آن هایی هم که غواصی عمیق انجام می‌دهند می‌توانند از گاز تنفسی با درصد کمتر نیتروژن و اکسیژن استفاده کنند. این جا همان نقطه ای است که مخلوط گازی تری میکس مفید است. مفهوم اصلی تری میکس حذف مقداری گاز نیتروژن از گاز تنفسی است تا هشیاری غواص را حفظ کرده و مقداری اکسیژن را برای افزایش عمق در محلی که ایجاد سمیت اکسیژنی یک ریسک است کاهش دهد. البته کاهش درصد اکسیژن و نیتروژن در یک مخلوط گازی بدون جایگزینی مقداری اکسیژن و نیتروژن با یک گاز دیگر ممکن نیست. گاز سوم استفاده شده در تری میکس هلیوم است.

چرا گاز هلیوم به عنوان گاز سوم انتخاب شده است؟

گاز هلیوم یک گاز تنفسی خوب است هنگامی که با اکسیژن و نیتروژن ترکیب می‌شود. به این دلیل که اثرات خواب آلودگی مخلوط گاز را کاهش داده و عمقی را که یک غواص می‌تواند به طور ایمن با کاهش درصد اکسیژن در گاز تنفسی پایین برود را افزایش می‌دهد.

هلیوم نسبت به گاز نیتروژن از خاصیت نارکوتیک یا خواب آلودگی کمتری برخوردار است. اثر خواب آلودگی ناشی از گاز به طور مستقیم به انحلال آن در بافت ها بستگی دارد و این انحلال به دانسیته گاز وابسته است. گاز های رقیق تر انحلال کمتری در بافت چربی دارند. گاز هلیوم 7 برابر رقیق تر از گاز نیتروژن است. و از نظر تئوریتیکال تا 7 برابر خاصیت نارکوتیک کمتری نسبت به نیتروژن دارد.

استفاده از هلیوم برای کاهش درصد اکسیژن در مخلوط گاز تنفسی عمقی را که در آن فشار جزیی اکسیژن در آن به سطح نامطمئنی می‌رسد افزایش می‌دهد.

علاوه بر این دانسیته کم هلیوم تنفس مخلوط گازی را در عمق آسان تر می‌سازد. این مسئله راحتی غواص و ایمنی او را با کاهش کار تنفس و کاهش شانس آسیب دیدگی ذهنی در غواصی های عمیق را کاهش می‌دهد. در نهایت هلیوم کاملا خنثی است و با هیچ ترکیب شیمیایی دیگری واکنش نمی‌دهد و از بروز اثرات جانبی دیگر جلوگیری می‌کند.

چرا غواصان هلیوم را در هر غواصی ای استفاده نمی‌کنند؟

تا به اینجا ممکن است به نظر برسد تری میکس گاز غواصی کاملی است اما استفاده از تری میکس اشکالاتی دارد که آن را برای غواصی هر روزه نا مناسب می‌سازد.

1-  گاز هلیوم گران و نایاب است.

در حالی که هلیوم دومین عنصر فراوان جهان است در زمین نایاب است و نمی‌توان آن را تولید کرد. تنها منابع محدودی از هلیوم در زمین وجود دارد. به همین دلیل این گاز نایاب است.

2-  غواصی با هلیوم نیاز به تمرینات و فرایندهای ویژه دارد.

هلیوم خیلی سریع تر از نیتروژن جذب و ازاد می‌شود و غواص باید از آموزش غواصی و پروفایل رفع فشار پیشرفته استفاده کند. کاهش ناگهانی فشار در غواصی با تری میکس به آسانی کاهش فشار در غواصی با هوا یا نیتروکس نیست. همین طور مدارکی مبنی بر خطر کمی بالاتر بیماری افت ناگهانی فشار در غواصی با تری میکس در مقایسه با غواصی با هوا یا نیتروکس وجود دارد.

3- با تنفس گاز هلیوم احساس سرما می‌کنید.

هلیوم هدایت حرارتی بالایی دارد که باعث می‌شود غواصان هنگام تنفس تری میکس نسبت به زمانی که گاز دیگری را تنفس می‌کنند احساس سرمای بیشتری کنند. بسته به شرایط غواصی، دمای آب و زمان استفاده، مسئله احساس سرما کردن غواص در پلن غواصی باید در نظر گرفته شود.

4-   گاز هلیوم می‌تواند منجر به سندرم عصبی فشار بالا شود.

هلیوم پتانسیل ایجاد سمیتی خاص به نام سندرم عصبی فشار بالا (HPNS) که ویژه هلیوم است را دارد. این سمیت می‌تواند به صورت تئوری در عمق حدود 400 فوت ایجاد شود. هرچند گزارشات تایید شده ای از غواصانی که HPNS را در عمق بالای 600 فوت تجربه کرده باشند وجود ندارد.

استفاده از تری میکس امن ترین و لذت بخش ترین غواصی ها را در عمق های بیشتر از 150 فوت رقم می‌زند. اما هزینه، آموزش اضافی مورد نیاز و خطرات بالقوه غواصی با هلیوم استفاده از تری میکس را برای اکثر کاربردهای غواصی در عمق های کم کمی محدود ساخته است.