În jurul secolului al XIX-lea. a existat un astfel de caz. Trei scafandri, instruiți în Marsilia și Toulon, au ieșit din apă, simțindu-se perfect normali, dar după o jumătate de oră s-au îmbolnăvit și două ore mai târziu au murit. Au existat cazuri în care scafandrii, care se ridică la suprafață, au suferit dureri în membre și câteodată - în piept, amețeli, sufocări, pierderea vederii și auzul. Au existat cazuri de paralizie, în special paralizia picioarelor, iar victimele au rămas cu handicap pentru viață. Au existat decese. Și nimeni nu știa - de ce.
Din această boală misterioasă, nu numai superiorii au suferit. În 1841, a fost inventat un nou dispozitiv de lucru subacvatic numit "caisson". Un simplu cilindru vertical de fier, deschis de ambele părți, a fost scufundat în apă. Capătul său inferior se sprijină pe partea inferioară, cea superioară se ridică deasupra suprafeței. Cilindrul a fost eliberat din apă prin alimentarea cu aer comprimat. Unii oameni care lucrau în cămășii s-au plâns mai târziu de dureri articulare, dar acest lucru a fost atribuit efectului umezelii.
În 18b2, căminele au fost folosite în construcția unui viaduct feroviar. Drept rezultat, un inginer sa îmbolnăvit cu paralizie, iar doi muncitori au murit. Împotriva antreprenorilor acuzați de încălcarea normelor de securitate a fost introdus un proces, însă cererea a trebuit respinsă pe motiv că cauza morții a rămas neclară. Similitudinea dintre "paralizia scufundării" și "boala caisson" a fost evidentă și a fost clar confirmată tragic de cinci ani mai târziu.
Douazeci si patru de scafandri, care au folosit costumele lui Zibe, au lucrat pentru inchiriere in Marea Egee si au extras bureti. Zece dintre ei au murit. Toți au coborât în profunzime, au încercat să rămână sub apă cât mai mult posibil și au crescut la suprafață cu o viteză maximă.
În acest timp, teoria care explică boala cu o presiune crescută a fost acceptată în general, iar unii suspectau că a fost rezultatul unei decompresii excesiv de rapide. Cu toate acestea, adevărata natură a bolii caisson, așa cum se numește acum, a rămas un mister până când a fost studiat de omul de știință francez Paul Burt.
Bert a fost interesat de problemele de respirație a alpinistilor și a aeronauților în condiții de presiune scăzută a aerului. Pe parcursul studierii respirației scafandrilor, pentru că presiunea aerului pe care îl respiră este măsurată pe aceeași scală, doar pe cealaltă parte a marcajului zero.
Dupa ani de cercetare și experiență practică, el a deschis în cele din urmă acele legi naturale care au stat la baza cunoștințelor noastre actuale despre efectele presiunii asupra tuturor celor care zboară, urcă pe vârfurile munților și în jos, în adâncurile mării.
Aerul pe care îl inspirăm se dizolvă în sânge și, împreună cu acesta, intră în țesuturi. Cu cât este mai mare presiunea, cu atât mai mult aer este dizolvat în sânge. Aerul constă în principal din oxigen și azot. și oxigenul este consumat în țesuturi. Azotul rămâne nefolosit, așa că atunci când un scafandru respiră aer comprimat, el acumulează rapid mai mult azot în corpul său decât poate dispersa normal prin sânge și țesuturi. În timp ce presiunea este menținută la un nivel ridicat, scafandrul nu simte durere. În acest sens, scafandrul poate fi comparat cu o sticlă umplute cu limonadă. Un lichid efervescent este format prin pomparea gazului într-o sticlă sub presiune. În timp ce presiunea este ridicată, gazul din limonadă este într-o stare dizolvată. Dacă, totuși, presiunea este slăbită prin decuplarea flaconului, gazul se va rupe spre exterior. Același lucru se întâmplă și cu un scafandru dacă presiunea apei se oprește brusc: excesul de azot din sânge este rupt în exterior.
Pericolul nu este recunoscut imediat, deoarece aerul comprimat respiră la fel de ușor ca de obicei; Acest lucru a fost confirmat de un grup de consilieri municipali care au vizitat construirea unei noi galerii. Cu această ocazie, consilierii au luat cu ei o sticlă de șampanie. Imaginați-vă surpriza când, descoperind sticla, au descoperit că vinul era "epuizat". Șampania, cum ar fi limonada, este aerată, dar presiunea crescută în tunel nu permite dioxidului de carbon să părăsească sticla. Consilierii municipali nu au știut acest lucru și toți au refuzat șampania. Acesta a băut trei pahare, a introdus flaconul cu dop și a pus-o în buzunar.
Distracția a început după ce consilierii au urcat în vestibulul dintre tunel și suprafață, unde presiunea a scăzut treptat. Apoi a avut loc o explozie puternică, iar unul dintre consilieri a strigat că a fost împușcat. Sa dovedit că sticla a fost concediată, iar un blocaj de trafic l-au lovit pe față. Dioxidul de dioxid de carbon conținut în sticlă a început să se spumeze. Același lucru sa întâmplat și în stomacul unui om care a băut trei pahare de șampanie "epuizate". A coborât cu colici ușoare în stomac. Este o altă problemă dacă bulele de azot sunt în sânge și în țesuturi: ar aduce mult mai mult rău. Plăcuța de aer formată în articulație poate duce la răsucirea membrelor - de aici și numele "răsucire". Plutele din coloană provoacă paralizie a piciorului, iar pătrunderea bulelor de azot în inimă duce la moarte.
Din fericire pentru scafandri, sângele este mai gros decât apa, deci formarea de vezicule în el este dificilă, dacă presiunea nu scade prea mult. Profesorul Burt a constatat că dacă presiunea scade treptat, sângele și țesuturile pot scăpa de azot în exces și nu se vor forma bule. Prin urmare, o boală de sicrie poate fi evitată dacă scafandrul se va ridica încet. Profesorul Bert a subliniat că ridicarea ar trebui făcută cu aceeași viteză.
Această metodă a fost folosită acum optzeci de ani. Apoi, omul de știință englez a perfecționat-o. Acest om de știință este profesorul JH Haldane, membru al Comitetului pentru Deepwater Descent, creat pentru prima oară de Ministerul Naval britanic.
După efectuarea unui număr mare de experimente pe animale și oameni Haldane a constatat că o urcare pas, cu întârzieri la anumite adâncimi de decompresie, mai rapid și mai sigur pentru scafandri decât lentă și constantă. Această descoperire a fost testată cu succes de testele efectuate în 1906 de locotenentul Daman și ofițerul de artilerie Catto al Marinei Regale. Au crescut limita de adâncime a coborârii sigure la 204 de picioare.
Haldane în sus modul de masă de decompresie, indicând cu exactitate lungimea scafandrului se oprește la fiecare pas de ridicare, în funcție de adâncimea de coborâre și timpul de staționare la această adâncime. Dacă scafandrul a căzut cu treizeci și trei picioare, atunci nu a fost necesară o decompresie. O ședere de jumătate de oră la o adâncime de 66 de picioare necesită o oprire timp de cinci minute pentru decompresie; oră ședere la aceeași adâncime - două opriri pentru un total de treizeci de minute: în același timp, doar o ședere de șapte minute de scafandri la o adâncime de 204 de picioare necesare douăzeci de minute pentru a ridica cu cinci opriri și dvenadtsatiminutnoe șederea la aceeași adâncime - treizeci și două de minute, cu șase stații . Starea la o adâncime de 204 de picioare mai lungă de douăsprezece minute a necesitat o decomprimare mult mai mare, dar nu era în întregime sigură.
Astfel de urcușuri lente cu opriri numeroase și lungi sunt nu numai neplăcute, dar nu întotdeauna practic posibile. Ele sunt obositoare și pe cont propriu. și rămânând în apă rece, și chiar în timpul mareelor, le face pur și simplu epuizante și adesea periculoase. Având în vedere sistemul Haldane cu greu vă permite să efectuați la o adâncime de 204 de picioare de orice lucru util, atâta timp cât Sir Robert X. Davis, un angajat al companiei „Siebe. Gorman și compania“ nu a dezvoltat un nou mod de decompresie. El a inventat dispozitivul, numit "aparatul de fotografiat subacvatic Devensea".
Această cameră este suspendată de troliu sau macara, care este la bordul vasului de scufundări și are o trapă în partea de jos. prin care scafandrul poate pătrunde în interiorul primei etape de decompresie. În timp ce aparatul foto este tras în sus, scafandrul poate continua decompresia, fiind deja izolat de apă. Presiunea din interiorul camerei poate scădea treptat, în conformitate cu tabelul.
Davis a stabilit, de asemenea, că durata decompresiei poate fi redusă dacă oxigenul este furnizat camerei în locul aerului. În conformitate cu aceasta, a fost elaborat un nou tabel. Acum, scafandrul, după o ședere de 12 minute la o adâncime de 204 de picioare, avea nevoie de douăzeci și unu de minute pentru decompresie și timp de șaptesprezece minute se afla într-o celulă uscată. În plus, limita de adâncime a imersiunii în condiții de siguranță a fost mărită la 300 de picioare.
Noile camere și tabelul au fost verificate de al doilea Comitet al coborârii navale a ministerului naval, înființat în 1930. Loch-Faine a făcut coborâri la o adâncime de 320 de picioare. Dar la această adâncime au fost descoperite două pericole invizibile: azot și oxigen.
Înainte, azotul nu a fost considerat periculos, deoarece a fost posibil să se evite formarea bulelor de gaz, prevenind decompresia excesivă. Acum s-a dovedit că, la o adâncime de aproximativ 240 de picioare (și pentru unii scufundători și mai puțin), azotul comprimat acționează asupra creierului scafandrului, ca narcotic. Gradul de impact al acestuia variază în funcție de organismul scafandrului, dar, de obicei, azotul năpânește mintea unei persoane, o zboară frivol și prea gay. Mulți scafandri afirmă că azotul acționează asupra lor în stare de ebrietate și că munca lor devine mai puțin productivă. În plus (și acesta este cel mai important lucru), sub influența azotului, scafandrul devine periculos pentru el însuși. O atitudine ușoară, iresponsabilă, nesăbuită nu este norma comportamentului care ar trebui să fie inerent într-un scafandru de mare adâncime. Cel de-al doilea dușman invizibil - otrăvirea cu oxigen - a fost deschis de profesorii Bert. Testase oxigenul ca mijloc de accelerare a decompresiei și a ajuns la concluzia că inhalarea oxigenului pur la o adâncime de peste 33 de picioare este periculoasă. Dacă inhalați oxigenul într-un amestec cu aer obișnuit, atunci efectul său de otrăvire afectează adâncimea de aproximativ 400 de picioare. De fapt, pericolul este deja evident la o adâncime de 300 de picioare.
Astfel, a devenit clar că atunci când se utilizează aer comprimat, limita de siguranță a scufundării a fost deja atinsă și că un nou amestec de gaz a fost necesar să coboare în adâncimi mari. Trebuie să conțină oxigenul necesar pentru a susține viața; pentru a evita otrăvirea cu oxigen în amestec ar trebui să fie relativ mai mică decât în aerul înconjurător. În ceea ce privește azotul, nu este necesar și nu este adecvat pentru un astfel de amestec. Sarcina era de a găsi gazul cel mai potrivit pentru amestecarea cu oxigen.
Amestecul hidrogen-oxigen a fost testat, ceea ce sa dovedit a fi ideal pentru respirație, dar, din păcate, este capabil să explodeze. Pericolul unei explozii dispare numai dacă cantitatea de oxigen din amestec este un procent foarte mic. Fiul profesorului Haldane a stabilit că amestecul poate fi sigur, cu condiția ca o parte din oxigen să cadă pe douăzeci și patru de părți de hidrogen. Dar un astfel de raport nu este suficient pentru a susține viața unei persoane, în orice caz, la o presiune atmosferică normală. Totuși, la o adâncime de 100 de picioare, presiunea crescută mărește cantitatea de patru ori. În același timp, cantitatea de hidrogen crește de patru ori, ceea ce, totuși, nu reduce valoarea oxigenului din amestec și în același timp elimină pericolul de explozie.
Astfel, era necesar să depășim doar un singur obstacol - la o adâncime de 100 de metri. Arno Zetterstrom tânăr inginer suedez, a sugerat că acest lucru ar putea fi realizat, în cazul în care, la începutul și la sfârșitul coborârii de a utiliza aer comprimat obișnuit. În 1944, după patru ani de cercetări științifice și experimente, el și-a testat teoria. Zetterstrom respirație cu aer comprimat până până când ajunge la o adâncime de sute de metri, iar apoi au trecut la un amestec gazos format din 4 „/ v oxigen și 96% hidrogen. Astfel, a fost imersat până la o adâncime de. Climbing 363 de picioare lungi, sa oprit din nou la o sută turn picior și au trecut la aer comprimat. scufundarea a fost perfect gândit și executat, iar Zetterstrom nu au prezentat nici consecințe negative. un an mai târziu, el a coborât la o adâncime de 528 de picioare.
Zetterstrom nu a căutat faima cu orice preț. Desigur, a fost curajos, îndrăzneț și hotărât, dar deloc neglijent. Coborârea sa și, de data aceasta, a fost pregătită cu grijă și executată cu îndemânare. Zetterstrom a meritat pe deplin succesul și nu a fost vina lui că experimentul sa încheiat atât de tragic.
În timpul urcării a trebuit să treacă printr-o decompresie pas pe baza propriilor calcule, pentru că nu fuseseră încă elaborate mese pentru o astfel de profunzime. Totul a mers bine până a crescut la o adâncime de 1b5 metri. Desigur, totul ar fi dispărut în siguranță, dacă nu ar fi fost o eroare teribilă a ajutoarelor de pe suprafață. Ei nu înțelegeau instrucțiuni clare și simple și au tras-o în continuu. El nu a alunecat doar 165-picior, dar ultima etapă de decompresie și, cel mai ingrijorator, o linie de 100 de picioare în cazul în care el ar trebui să rămână mai mult timp pentru a comuta înapoi la aer comprimat. Prin ei înșiși, inconștient, acești oameni l-au ucis și el a fost lipsit de putere pentru a preveni orice. Pe măsură ce presiunea scade, oxigenul devine din ce în ce mai mic și Zetterstrom își pierde conștiința chiar înainte de a ajunge la suprafață. A murit la bordul navei. Acesta a fost un caz foarte tragic în practica de scufundări.
Între timp, au fost efectuate experimente cu un amestec de oxigen-heliu. Heliul are avantaje importante față de toate celelalte gaze testate. Este lipsit de proprietățile periculoase de intoxicare inerente azotului în condiții de presiune înaltă și de proprietățile explozive inerente hidrogenului. Amestecul oxigen-heliu poate fi livrat fără risc de la suprafață până la fund și este ideal pentru respirație la adâncimi mari.
Fizicianul american Elihu Thomson a propus utilizarea oxigenului și a heliului în timpul coborârii în apă. În SUA, a fost efectuată și prima experiență. Sa constatat că, deși heliu sub presiune (spre deosebire de azot) și nu intoxica un scafandru și nu-l împinge pe lucruri frivole, dar, de asemenea, poate provoca boala de decompresie, în cazul în care nu produce o decompresie în trepte.
Se știe că heliul este absorbit și eliberat mai repede decât azotul, astfel încât prima oprire ar trebui făcută cu o profunzime mai mare decât cu respirația cu azot.
O masă de decompresie specială a fost concepută pentru amestecul oxigen-heliu de către Marina SUA. Această tabelă mărește limita de coborâre în condiții de siguranță la o adâncime cu mult peste 300 de picioare. Pericolul otrăvirii cu oxigen poate fi evitat dacă raportul amestecului este ajustat la adâncimea de imersie.
Departamentul englez al Marinei a început să producă experimente cu un amestec de oxigen-heliu în 1946. În anul următor, acest amestec a fost aplicat în timp ce rulează apa din Loch Fyne, iar în 1948 sergentul Wilfred Bollard a lovit la sol la o adâncime de 540 de picioare.
Pal Bert este un om de știință francez care a declarat că presiunea apei afectează cantitatea de azot dizolvat din sânge. Pentru a evita incidentele asociate cu decompresia, el a recomandat o creștere lentă.