Обживание человеком морских глубин может быть вызвано как экономическими, так и социальными причинами. Первые связаны главным образом с поиском новых пищевых, минеральных и энергетических ресурсов, вторые — с поиском жизненного пространства вследствие перенаселения суши.
Сегодня можно говорить с учетом обозримой перспективы лишь об экономическом освоении океана, о превращении в повседневную среду обитания, т. е. о социальной экспансии пока говорить не приходится, поскольку реальных корней под собой эта проблема не имеет. Поэтому в дальнейшем морские глубины будем рассматривать как арену производственной деятельности человека. Таким образом, пребывание человека под водой ограничено сегодня неделями, может быть месяцами, но не более.
Инженеры и врачи, занимающиеся проблемой обживания морских глубин, должны решить последовательно три взаимосвязанные задачи: сохранение человеку под водой жизни, здоровья и работоспособности. Для того чтобы более четко понять сущность решаемых проблем, их характер и объем, остановимся на специфике подводной среды.
Во-первых, вода не поддерживает дыхания человека, сформировавшегося как биологический вид в условиях воздушной, газовой среды. Поэтому, независимо от всех прочих условий, для дыхания под водой необходимо использовать газовую смесь, обеспечивающую нормальную жизнедеятельность организма человека, т. е. имеющую в зависимости от условий погружения вполне определенный состав и параметры. При работе под водой следует применять средства индивидуальной или коллективной защиты человека в целом или, по крайней мере, его дыхательных путей, от воздействия на них воды.
Во-вторых, толща воды на организм оказывает давление, намного превышающее атмосферное. В этом случае все условия существования человека резко изменяются. Правда, экспериментально показано, что жизнедеятельность человека, равномерно подвергнутого воздействию повышенного давления (от 0,3 до 60 атм и более), не нарушается при соответствующем составе дыхательной смеси. Такое давление он испытывает при погружении под воду на глубину 600 м и более. Однако в целом проблема жизнеобеспечения человека в гипербарических условиях, зачастую в течение многих суток и даже недель,— новая и далеко не решенная.
В настоящее время существуют два метода проведения подводных работ:
Метод полной изоляции от окружающей воды. Люди находятся в подводных лодках, рабочих подводных аппаратах, рабочих камерах и пр., т. е. в сооружениях, прочный корпус которых воспринимает на себя возрастающее давление воды. В подобных сооружениях условия в наибольшей степени близки к привычным наземным. Давление, действующее на организм, сохраняется равным или весьма близким к атмосферному, дыхательная смесь — воздух, комфортные зоны не деформируются.
Метод длительного, многосуточного пребывания человека под давлением. Последний получает все большее признание, поскольку водолазная подготовка в наше время приобретает вспомогательное значение, она становится лишь средством приспособления к водной среде, в которой проводятся определенные работы. Основной задачей погружающегося под воду человека является выполнение различных операций по монтажу оборудования, его ремонту, подводной сварке, а также осмотров, экспертиз и пр. Современные объекты подводных работ находятся на глубинах 200—300 м и более, объемы работ достигают десятков и сотен человеко-часов подводного времени, при этом необходимо заботиться не только о безопасности людей, но и об эффективности их работы под водой.
Для того чтобы доставить человека под воду, дать ему возможность поработать под водой на объекте и вернуть его на поверхность живым и здоровым, следует выполнить ряд требований. Так, строго в соответствии с глубиной погружения и ритмом спуска следует изменять давление дыхательной смеси, а в соответствии с давлением — состав дыхательной смеси, ее температуру и влажность. Кроме того, эти характеристики зависят и от времени пребывания под давлением в конкретных условиях, а также от класса используемых технических средств.
В современной водолазной технике существуют три класса оборудования, предназначенного для создания условий, необходимых для пребывания человека под давлением: судовые барокамеры, водолазные колокола и индивидуальные водолазные аппараты. Они различаются по уровню предоставляемого комфорта, по срокам пребывания в них людей.
В установленных на надводных или подводных судах барокамерах водолазы живут сутками и неделями. Столь длительное пребывание людей в замкнутом объеме под давлением в десятки атмосфер требует поддержания необходимых бытовых условий экипажа на высоком уровне и в наиболее полном объеме.
Водолазные колокола используют при практических работах в течение нескольких часов в день, а затем колокол или бездействует, или в нем погружается второй, сменный экипаж. Естественно, в них значительно проще система жизнеобеспечения и менее комфортны условия обитаемости.
Индивидуальное водолазное снаряжение применяют непрерывно лишь в течение двух-трех часов, поэтому с его помощью удается создать минимально необходимые условия для пребывания человека под водой.
В целом система жизнеобеспечения должна удовлетворять следующим требованиям.
Во-первых, она должна поддерживать рабочее давление дыхательной смеси с точностью ±0,25 м вод. ст.
Во-вторых, изменять состав дыхательной смеси при увеличении рабочих глубин и, стало быть, давления. Так, при погружениях до 60 м и более инертная компонента воздуха — азот — должна заменяться на гелий. Наличие гелия в дыхательной смеси резко меняет все ее свойства и соответственно изменяются требования к условиям обитаемости.
В-третьих, необходимо точное регулирование содержания кислорода и углекислого газа, присутствие которых в дыхательной смеси важно для нормальной жизнедеятельности организма человека.
В настоящее время исследователи считают, что биологическое воздействие на организм человека оказывает не относительное процентное содержание биологически активной компоненты, а ее абсолютное массовое содержание в единице геометрического объема отсека. Кроме того, независимо от давления дыхательной смеси массовое содержание кислорода и углекислого газа в единице геометрического объема может оставаться примерно на «наземном» уровне. Исходя из этих двух положений и проектируются системы жизнеобеспечения.
В процессе жизнедеятельности организм человека в окружающую среду выделяет целый ряд газообразных продуктов, так называемых антропотоксинов. Присутствие этих газов в дыхательной среде в больших количествах может привести к отравлению организма. У физиологов до сих пор нет четкого представления о характере длительного, многосуточного, воздействия антропотоксинов на организм человека в условиях повышенного давления.
Принято-считать, что массовое содержание их в единице геометрического объема отсека будет приемлемым и для гипербарических комплексов.
В-четвертых, следует поддерживать в требуемых пределах тепловлажностную характеристику дыхательной смеси. Ее поддерживают с помощью специального оборудования, внешне не связанного с системами регулирования состава дыхательной смеси. Многократными опытами показано, что с повышением давления дыхательной смеси, особенно с заменой азота в смеси на гелий, зоны тепловлажностного комфорта деформируются. Так, на глубине 200—300 м комфортными считаются температура 30—32° (±1°) и влажность 40—50%. Однако, строго говоря, для каждой дыхательной смеси, для каждого давления и, более того, для каждой системы жизнеобеспечения комфортная зона будет иной. Это вызвано тем, что понятие комфорта основано на процессах теплообмена и влагообмена организма с внешней средой. Естественно, что на данные процессы влияют и теплофизические характеристики дыхательной смеси, и влаго-содержание, и организация ее потоков по камере, и скорость этих потоков. Проблема теплового и влажностного баланса организма человека в гипербарических условиях все еще нуждается в тщательном исследовании, особенно при внедрении в практику водолазных работ нового оборудования и снаряжения.
Существующие системы жизнеобеспечения ведут обычно комплексную обработку дыхательной смеси, удаляя из нее углекислый газ и антропотоксины, добавляя кислород, поддерживая в необходимых пределах температуру и влажность этой смеси.
Однако на этом задачи, стоящие перед системой жизнеобеспечения, не исчерпываются. Она должна очищать дыхательную смесь от непрерывно выделяемой членами экипажа микрофлоры, которая в условиях замкнутого объема накапливается с весьма значительной скоростью. Присутствие же микрофлоры в обитаемом отсеке особенно опасно, так как сопротивляемость организма человека в гипербарических условиях резко снижена. Обычно перед началом работ тщательно дезинфицируют барокамеры, оборудование, проходят дезинфекцию и члены экипажа. Дезинфекцию периодически повторяют. Кроме того, в системе, по которой циркулирует дыхательная смесь, устанавливают специальные фильтры, задерживающие не только микрофлору, но и обычную пыль.
Наконец, в системе жизнеобеспечения должны быть предусмотрены пути подачи пищи людям, находящимся пол водой или под давлением. В условиях нормального давления — в прочных корпусах — проблема питания особых трудностей не вызывает. При решении этой проблемы для водолазов, находящихся многие сутки под давлением, следует помнить, что их вкусовые ощущения отличны от ощущений, возникающих в обычных, наземных условиях. Исследователям предстоит выяснить, как усваивается пища в гипербарических средах, для выработки рациона.
Итак, на современном этапе знания об особенностях жизнедеятельности организма человека в подводных гипербарических условиях носят полуэмпирический характер и объем их явно недостаточен. По-видимому, первоочередной задачей является максимальное расширение объема фундаментальных исследований по водолазной и подводной физиологии. Только тогда практические рекомендации будут основаны на результатах научных работ, а не на методе проб и ошибок.
Сегодня обживание человеком морских глубин связано с использованием судовых водолазных комплексов: передвижных блочных и стационарных. Глубоководные варианты и тех и других комплексов рассчитаны на обеспечение многосуточной работы под давлением и отличаются друг от друга по количеству принимаемых в отсеки водолазов и соответственно объему работ. Передвижные комплексы принимают двух-трех водолазов и применяются при выполнении случайных работ небольшого объема, например контроля за состоянием донного оборудования или мелкого ремонта. Стационарные комплексы могут принять одновременно 8—12 водолазов, которые проводят работы, значительные по объему, например монтаж подводных устройств, трубопроводов и пр.
Требования к условиям обитаемости в барокамерах водолазных комплексов обоих классов в общем подобны, одинаковы и их технические решения.
Давление дыхательной смеси в необходимых пределах практически поддерживается за счет подачи в барокамеру по трубопроводам запасенного в баллонах в сжатом виде газа или за счет отвода из барокамеры излишков дыхательной смеси. Обычно в контур регулирования давления включены устройства сбора выпускаемой из отсеков смеси, выделения из нее гелия (если смесь содержит его) в чистом виде и закачки очищенного гелия снова в баллоны для повторного использования. Контурами регулирования давления управляют, как правило, вручную, особенно на этапе снижения давления — декомпрессии. Рассматриваются варианты автоматизированных контуров компрессии, стабилизации давления и декомпрессии, однако они находятся пока на стадии экспериментальной проверки.
Контроль за состав ом дыхательной смеси и поддержание его в заданных пределах осуществляются с помощью контуров, регулирующих параметр дыхательной среды или нескольких сред сразу. Каждый контур состоит из измерителя величин регулируемого параметра (температуры, влажности или содержания кислорода) — блока формирования управляющего сигнала и исполнительного механизма, который и регулирует величину заданного параметра.
Очень важно, чтобы измерения состава дыхательной смеси и ее параметров — температуры и влажности — были высокоточными во всем диапазоне давлений. Мы уже говорили, что с изменением давления состав дыхательной смеси изменяется: относительное, процентное, содержание компонент (кроме инертной) падает пропорционально росту давления. Так, если в воздухе нормальное содержание кислорода — 20%, то на глубине 100 м нормальным будет уже содержание 1,8%, на глубине 300 м —0,65%, а на глубине 500 м —0,39%.
Следовательно, любой газоанализатор, измеряющий относительное, объемное содержание компонент дыхательной смеси, должен обладать фантастической точностью, особенно для больших глубин, недостижимой на сегодняшний день. Поэтому, как уже было сказано выше, достаточно точно анализировать состав дыхательной смеси удается лишь методом измерения абсолютного содержания компоненты в единице геометрического объема отсека (измерение должно выполняться непосредственно в отсеке, под рабочим давлением анализируемой среды). В этом случае точность измерений может быть сравнительно невысокой, но, главное, она не должна изменяться по мере увеличения глубины погружения, так как не должно меняться массовое содержание компонент дыхательной смеси (кроме инертной). Таким образом, проблема повышения точности газового анализа в судовых барокамерах, и особенно в водолазных колоколах, а также дыхательных аппаратах, еще не решена.
Измерение температуры и влажности дыхательной смеси — несколько более простая задача, чем анализ состава смеси, но и здесь используемый для измерения метод должен быть нечувствительным к изменению и давления, и состава дыхательной смеси.
Блок формирования управляющего сигнала, сравнивая показания измерительного прибора — датчика, определяет, насколько величина контролируемого параметра отклонилась от заданной, и включает (или выключает) соответствующий исполнительный элемент. В системах автоматического регулирования этот блок выполнен в виде специального прибора.
Следует отметить, что увеличение глубины погружения водолаза влечет за собой усиление внутриконтурных, перекрестных связей между отдельными, казалось бы не связанными между собой, параметрами, Учитывать все эти связи при переводе системы жизнеобеспечения с одного режима на другой человеку-оператору сложно, и в последние годы начаты работы по комплексной автоматизации водолазного спуска и включению в систему в качестве блока формирования управляющего сигнала специализированной вычислительной управляющей машины.
Собственно исполнительные звенья, регулирующие содержание той или иной компоненты смеси или ее параметра, работают по командам блока формирования управляющего сигнала,
Кислород для компенсации расходуемого экипажем при дыхании подается в дыхательную смесь обычно от внешнего источника по трубопроводам через дозирующее устройство. Последнее — основной элемент контура подачи кислорода, так как от качества его работы в значительной степени зависят качество и надежность работы всего контура. Существуют два варианта дозирующих устройств. В одном кислород подается в отсек с постоянной скоростью (например, через дозу), а количество подаваемого кислорода регулируется временем подачи; во втором кислород подается в отсек заранее подготовленными дозами. Оба эти варианта имеют свои достоинства и недостатки и в водолазных системах используются в равной мере.
При создании контура подачи в отсек кислорода приходится бороться с кислородными «факелами» — струями чистого кислорода, истекающего из дозирующего устройства. Скорость истекающего кислорода, его количество, точка подачи и параметры смесителя на выходе из дозатора должны быть выбраны таким образом, чтобы попадающий в отсек кислород был уже перемешан с дыхательной смесью и чтобы его концентрация в дыхательной смеси не была пожароопасной.
На практике используется обычно несколько типов источников кислорода: баллоны со сжатым газообразным кислородом, сосуды с жидким кислородом, электролизеры, добывающие кислород путем разложения воды на кислород и водород, и, наконец, твердые химические соединения, выделяющие избыточный кислород в процессе протекания той или иной реакции.
Все устройства очистки дыхательной смеси от выделяющихся при дыхании экипажа углекислого газа и антропотоксинов обычно объединяются в один контур, включающий в себя блоки поглощения примесей и устройство, прокачивающее через эти блоки дыхательную смесь — так называемый побудитель расхода смеси.
Очищают дыхательную смесь от углекислого газа обычно либо химическим связыванием его тем или иным веществом — поглотителем, либо физической адсорбцией веществами типа цеолитов, либо вымораживанием его с помощью установок глубокого холода. Чаще всего применяют достаточно простые, надежные и дешевые химические поглотители углекислого газа. Основным недостатком химической очистки дыхательной смеси от углекислого газа является очень большой расход поглотителя, достигающий 10—30 кг и более на человека в сутки в зависимости от условий работы. При многосуточных, и даже многонедельных, экспозициях экипажей из четырех, шести человек и более расход поглотителей достигает многих тонн. Это количество должно поставляться к месту работ, складироваться, заряжаться в кассеты, что представляет определенные сложности. Именно поэтому ведется интенсивный поиск регенерируемых поглотителей углекислого газа адсорбционного типа либо безрасходных средств очистки типа криогенных устройств или молекулярных сит.
От газообразных антропотоксинов дыхательная смесь очищается также специальными поглотителями в процессе прокачки через них дыхательной смеси. Фильтры-поглотители вредных примесей, как правило, представляют собой адсорбенты типа активированного угля или подобных ему соединений, включенные в один контур циркуляции с катализаторами, обеспечивающими окисление продуктов типа окиси углерода до углекислого газа и последующее удаление продуктов окисления на соответствующих фильтрах-поглотителях. Фильтры достаточно емки по поглотительной способности, имеют сравнительно небольшие габариты и, можно сказать, удовлетворяют практическим целям.
Для создания необходимого теплового потока, подогревающего дыхательную смесь, в контур циркуляции смеси включены электрические, паровые или водяные грелки. При этом следует поддерживать температуру смеси в заданных, зачастую весьма узких пределах. Практика показывает, что в гелиево-кислородных гипербарических средах колебания температуры не должны превышать долей градуса, и выдерживание этой величины колебаний, особенно в автоматическом режиме,— сложная техническая задача.
Регулирование влажности дыхательной смеси заключается в удалении из смеси паров воды, поступающих в нее с дыханием, пищей, из душевых и санузлов. Поглощаться влага из дыхательной смеси может разными способами. Один из основных — конденсирование паров воды путем охлаждения дыхательной смеси до точки росы, соответствующей заданному режиму, и отведение конденсата за пределы камеры. Для этой цели в контур циркуляции дыхательной смеси включается теплообменник, в который подается хладагент с температурой, обеспечивающей необходимое охлаждение. Далее за теплообменником и каплеуловителем ставится блок подогрева охлажденной в теплообменнике дыхательной смеси до исходной температуры. Конденсационный способ поглощения влаги наиболее распространен, так как он достаточно надежен и прост в эксплуатации. Однако для его реализации нужны холодильные машины, теплообменники, насосы для прокачки через теплообменники хладагента и пр. Кроме того, этот способ чрезвычайно энергоемок — проводится двойная тепловая обработка дыхательной смеси: сначала ее охлаждение, а затем подогрев. Следует отметить, что энергозатраты на конденсационное поглощение с повышением давления дыхательной смеси увеличиваются.
Вторым способом поглощения влаги, применяемым в водолазной практике, является адсорбционная осушка. Водяные пары из дыхательной смеси удаляются адсорбентами типа си-ликагеля, цеолита и пр. Этот способ энергетически более выгоден, поскольку для его реализации не требуется тепловой обработки смеси, и технически более прост. Недостатком его является необходимость периодической регенерации адсорбента, что усложняет эксплуатацию системы и увеличивает эксплуатационную потерю дыхательной смеси, а это, учитывая цену гелия, также немаловажно. Адсорбционная осушка нечувствительна к повышению давления, поэтому в настоящее время она рассматривается как наиболее перспективная, особенно для осушения дыхательных смесей при давлениях в несколько десятков атмосфер.
Наконец, следует сказать о необходимости тщательной организации потоков дыхательной смеси в камере. Обычно дыхательная смесь забирается на регенерацию в одной из оконечностей отсека и, обработанная, возвращается в другую оконечность. Таким образом осуществляется постоянное движение дыхательной смеси от «чистого» конца к «грязному», т. е. необходимое перемешивание в самом отсеке. Однако при этом, с одной стороны, в отсеке не должно образовываться застойных зон, в которых постоянный обмен дыхательной смеси отсутствует, и, с другой стороны, скорости движения потока, градиенты скоростей и перепады температуры и влажности по струе должны быть ограничены и не могут превышать комфортных значений.
Все жилые барокамеры водолазных комплексов имеют в своем составе санитарно-фановые узлы. К санузлам обычно подводится холодная и горячая вода и отводятся за борт камеры фекально-фановые воды. Естественно, в камеру, испытывающую, например, давление 30 атм, необходимо подавать воду под давлением, на несколько атмосфер превосходящим давление в камере. Обычно это делается с помощью промежуточного напорного бака, который заполняется водой под нормальным давлением, а затем в этом баке создается противодавление определенной величины, обеспечивающее поступление воды в камеру. Система эта проста конструктивно, но создает некоторые дополнительные эксплуатационные трудности — приходится следить за уровнем воды в баке, противодавлением в нем, регулировать давление при заправке бака и пр. Кроме того, запас воды в напорном баке ограничен, и она кончается, как правило, в самый неподходящий момент. В последнее время в состав линий подачи воды начали включать водяные насосы высокого давления, с помощью которых можно пополнять напорный бак водой и создавать таким образом неограниченный запас ее.
Фекально-фановые воды собираются специальными установками (поддон душевой, раковины умывальников, унитаз), через трубопровод собранные воды отводятся из камеры в прочную накопительную цистерну, а из нее— в общесудовую систему. Запорные клапаны, установленные по линии отвода, должны надежно запирать линию даже при прохождении по ней инородных предметов.
Рассматривая обитаемость гипербарических отсеков, нельзя не упомянуть и об акустической связи. Большая скорость звука в гелии, иная плотность дыхательной смеси приводят к сдвигу резонансных частот голосовых связок человека в область более высоких частот. Этот сдвиг увеличивается с увеличением давления, и на глубинах в 200—300 м и более речь человека делается доступной пониманию лишь после обработки ее в специальных электронных приборах— корректорах речи. Создание их — еще не решенная проблема.
До сих пор мы рассматривали проблемы, возникающие при обеспечении нормальной жизнедеятельности экипажа, находящегося в жилой барокамере водолазного комплекса на надводном или подводном судне. Примерно те же проблемы приходится решать и при обеспечении выхода водолаза в индивидуальном снаряжении в воду. Вследствие кратковременного пребывания водолаза в воде (до нескольких часов) снимается ряд вопросов, таких, как соблюдение комфортной зоны по влажности, прием пищи и отправление естественных надобностей, контроль микрофлоры. Зато остальные проблемы становятся еще более острыми. Во-первых, прямой контакт человека с водой создает дополнительную нагрузку на физиологические системы организма. Во-вторых, индивидуальное снаряжение водолаза— объект гораздо более динамичный, чем жилая барокамера.
В случае отказа устройств очистки дыхательной смеси, подачи кислорода, подогрева на устранение неисправности водолазу отводятся минуты. Практически любая неисправность может быть устранена лишь в водолазном колоколе или даже на поверхности. Все это накладывает очень жесткие требования к надежности индивидуального водолазного снаряжения.
Так, дыхательный аппарат должен подавать водолазу для дыхания смесь в точном соответствии с давлением окружающей среды.
Равенство давлений дыхательной смеси и окружающей водолаза среды достигается путем включения в дыхательный тракт снаряжения высокочувствительного элемента в виде резинового мешка, из которого дышит водолаз, или тонкой резиновой мембраны, приводящей в действие газоподающий механизм.
Регулирование состава дыхательной смеси в индивидуальном снаряжении обеспечивается двумя способами. При первом водолаз получает по шлангу с поверхности или из водолазного колокола свежую дыхательную смесь, а выдохнутая им смесь по другому шлангу возвращается на поверхность или в колокол для регенерации и повторного использования. При втором водолаз использует автономный, т. е. не связанный с поверхностью или колоколом, дыхательный аппарат. Такой аппарат автоматически пополняет расходуемый водолазом при дыхании кислород и удаляет из смеси углекислый газ.
В водолазной практике чаще всего используются шланговые дыхательные аппараты как более надежные в работе, легкие и менее громоздкие, чем автономные. Основную трудность представляет определение состава дыхательной смеси в аппарате. До сих пор не создан промышленный образец датчиков содержания кислорода и углекислого газа в дыхательной смеси автономного аппарата, хотя отдельные подобные разработки уже появились.
Более острой следует считать проблему обогрева водолаза под водой. В барокамере водолаз находится в газовой среде с комфортной температурой и дышит ею же, в воде он окружен водной средой с температурой, доходящей до —2°, и вдыхает газовую смесь из аппарата, имеющего температуру, близкую к температуре воды. Таким образом, нормальное самочувствие водолаза можно обеспечить, если обогревать его тело до комфортной температуры и одновременно подогревать вдыхаемую им газовую смесь, чтобы избежать респираторных теплопотерь. Технически проблема сохранения теплового комфорта водолаза удовлетворительно пока не решена, так как имеющееся снаряжение или не обеспечивает необходимого подвода тепла, или громоздко и стесняет действия водолаза. Наиболее распространено в настоящее время снаряжение с обогревом горячей водой, подаваемой по шлангу с поверхности или из водолазного колокола, однако и оно далеко от совершенства.
Отдельная, но важная проблема обеспечения нормальной жизнедеятельности водолаза в воде на глубинах в сотни метров— контроль за его самочувствием. Практика показала, что самоконтроля водолаза недостаточно, так как не все симптомы нарастающих нарушений он может почувствовать и тем более не может оценить должным образом степень их опасности.
Создано несколько образцов систем контроля за состоянием основных показателей самочувствия водолаза, таких как частота дыхания, частота сердечных сокращений, температура тела, однако они находятся еще на стадии опытной проверки.
Рассматривая проблему обживания человеком морских глубин, следует особо остановиться на вопросах оказания пострадавшему (заболевшему или получившему травму) водолазу необходимой медицинской помощи.
Во-первых, возможны «чисто» водолазные заболевания: всякого рода компрессионные и декомпрессионные расстройства, последствия отклонений в составе дыхательных смесей и пр. Эти заболевания в общем достаточно хорошо изучены, разработана методика их профилактики и лечения.
Во-вторых, при выполнении работы под водой на объекте не исключены травмы. А даже небольшая травма, абсолютно безопасная для жизни человека на суше, под водой может привести к смертельному исходу. Так, если потерявший сознание на суше человек имеет сто шансов против одного, что его спасут, то для водолаза это соотношение уменьшается до четырех против одного.
В-третьих, при длительной работе под водой и под давлением (до нескольких недель и более) любой водолаз может заболеть обычными, «бытовыми», болезнями, простудиться, возможны аппендицит, обострение язвенной болезни и пр. Сразу вывести заболевшего из-под давления невозможно — он должен пройти декомпрессию со средней скоростью снижения давления 1 м/ч, т. е. с глубины 300 м человека, независимо от тяжести его состояния, можно вывести только через 300 часов, или через 12,5 суток.
Лечение больного, находящегося под давлением, осложняется еще и тем, что диагноз приходится ставить на расстоянии— врача в камеру на большие глубины не доставить, пока неясны характер воздействия на находящийся под давлением организм медикаментов и последствия хирургического вмешательства. До сих пор неизвестно даже, как декомпрессировать человека, перенесшего хирургическую операцию.
Пока объем водолазных работ в данном регионе невелик, соответственно невелико и число заболеваний или травмированных водолазов, и проблема оказания им медицинской специализированной помощи не столь остра, как при проведении массовых водолазных работ в ограниченном регионе. Моделью подобного обострения ситуации могут быть нефтегазо-промыслы Северного моря, на которых в настоящее время работает около 2 тыс. водолазов, смертность среди которых достигает 1 % в год.
В бассейне Северного моря в настоящее время создается специализированный госпиталь с барооперационной (давление 30 атм), предназначенный для терапевтического или хирургического лечения заболевших водолазов. В данном регионе на подводных работах занято около 2 тыс. человек. С места работы в госпиталь заболевшие будут доставляться вертолетами в одноместных передвижных транспортировочных барокамерах, т. е. под тем же давлением, под которым они находились в момент травмы или заболевания.
Все значительнее становится глубина погружения. В лабораторных условиях были достигнуты глубины 610 м, в реальных погружениях в море люди побывали на глубине 501 м. Практические работы по обслуживанию морского нефтепромысла проводятся на глубинах около 300 м, а средняя рабочая глубина на сегодняшний день для водолазов—100 м. Исследователи ожидают, что вскоре реальными рабочими станут глубины 600—800 м, может быть и 1000 м. Увеличивается длительность пребывания под давлением экипажа водолазов. Максимальная наработка водолазов в режиме длительного пребывания под давлением составляет, по данным зарубежных водолазных фирм, 100 суток в год и более.
Увеличение глубины и времени работы человека под водой будет зависеть от качества систем жизнеобеспечения, создающих ему комфортные и безопасные условия существования.
Как видим, неотложной задачей является фундаментальное медико-физиологическое исследование поведения организма в экстремальных условиях гидросферы, получение сведений об отдаленных последствиях действия повышенного давления, ибо процесс обживания человеком Мирового океана с каждым днем становится все интенсивнее.
П. А. Боровиков