기포이론

2000년대 초로 기억이납니다.

(아마 2002~3년 정도인 걸로 기억됨)

 

정말 열심히 스쿠버 이론 공부를 하러 다닐 때 우연히 스쿠버 강의를 들을 기회가 있었습니다. 

 

잠실야구장옆 학생수영장에 다이빙풀이 있었고, 그 옆 강의실에서 매주 만나 공부하던 생각이납니다.  

 

정말 해박하신 분의 강의 였는데(성함을 밝히기는 좀 그렇고).. 그 때 필기한 노트를 옮겨 봅니다.

(인터넷으로 가끔 소식을 확인하곤 하는데 연락은 한 번도 못드렸네요)

 

 

 

<기포이론>

 

용해도 : 액체에 접촉한 기체는 항상 용해되고 있다.

 

분자가 계속 들고 난다.

 

기포 : 액체상에서 기화된 것

 

압력이 증가하면 용해가 많이 된다(용해된 량이 많아진다.)- 평형이 될 때 까지(포화상태)용해

 

압력이 낮아지면 기화한다.- 표면에서부터 기화한다.

 

압력이 급격히 낮아지면 액체중에 기포가 발생한다.

 

 

<기포의 형성= 발생>

 

현재까지의 1기압에서 포화상태 (질소 장력 26.05fsw)

 

2기압으로 상승시 서서히 용해 (질소 장력 26.05x2=52.15fsw)

 

상승시 과포화가 생기면 배출이 시작된다.

 

하강시 동맥은 질소가 많고 정맥은 질소가 적다.

 

상승시 동맥은 질소가 적고 정맥은 질소가 많다.

 

과포화 정도가 심하면 기포가 발생한다.

 

R.G.B.M= Reduced Gradient Bubble Model

 

inherent unsaturetion 고유한 불포화

 

 

 

<임계압력비율가설>

 

할데인 2:1

 

US NAVY 조직에 따라 다르게 정의

 

C6H2O + O2 ⇒ 에너지 + O2

 

① 산소일 때 보다 이산화탄소 일 때 량이 줄어든다.

 

② CO2가 물에 잘 녹는다

 

따라서 몸속의 기체가 줄어든다.

 

 

safety margin

 

60mmHg = 2.67fsw 까지는 상승해도 과포화가 않된다.

 

Physics Bubbles

 

P주변압 + P표면장력 + P조직압 = P기포내압 일 때 기포는 안정화 되어있다.

 

① 주변압은 기포를 작게 만든다.

 

② 표면장력이 작용한다.

 

③ 조직의 압력(힘)

 

P주변압 = 기포가 팽창하면 커지고 수축하면 작아진다.

P장력 = 반지름이 커지면 작아지고 반지름이 작아지면 커진다.

P조직압 = 거의 일정하다. 변화가 없다.

∴ 주변압이 작아지면 기포가 커지고 기포가 커지면 표면장력도 작아진다..

 

 

<기포 발생 부위>

 

상승시 정맥에 질소가 많이 녹아있고 동맥보다 압력도 낮다 따라서 정맥에서 기포가 더 잘 발생한다.

 

그다음 많이 발생하는 곳이 조직

 

1. 상승시 주변압 및 표면 장력의 감소로 팽창

 

2. 확산되어 기포로 들어가 팽창

 

깊은 수심에서 상승시 기포는 즉시 주변압으로 변하지만 조직속의 분압은 그대로 있으므로 조직에서 기포쪽으로 확산 이동된다.

 

 

지상에 올라 왔을 때

 

- 주변압 1기압으로 일정

 

- 조직 장력도 일정

 

- P주변압 + P표면장력 + P조직압 = P기포내압 이므로 기포압력은 항상 P주변압보다 크게 되고

따라서 기포조직으로 확산되어(질소가 이동하여) 기포가 서서히 작아진다.

 

 

<기포 발생의 효과>

 

1. 조직을 찌그러들게 하고

 

2. 조직을 파괴 시키고

 

3. 신경조직을 눌러서 통증을 느끼게 한다.

 

증상은 나타나지 않지만 기포가 있거나 조직이 파괴되는 경우를 잠행성 기포라 한다. - 사이런트 버블

 

4. Complenertavy Protein 단백질의 활성화 - 감압병의 발생이 높다.

 

→Meeliator - histamin

 

 

 

<기포의 일생>

 

혈액의 이동

 

우심방 ⇒ 우심실 ⇒ 폐동맥 ⇒ 폐(산소교환) ⇒ 폐정맥 ⇒ 좌심방 ⇒ 좌심실 ⇒ 동맥 ⇒ 조직⇒ 정맥 ⇒ 우심방

- 동맥에서 발생하면 모세혈관을 막는다.

 

- 정맥을 통과한 기포- 정맥을 통과하여 폐포에 의하여 폐모세혈관에 걸리게되고 호흡에 의해 폐모세혈관에 혈액공급이 적어지므로 질소배출(폐의 필터기능)이 느려진다.

 

재 하강하면 기포가 수축하여 폐포를 통과하게 되고 조직에 까지 가서 모세혈관에 걸린다.

 

폐모세혈관에 너무 많은 기포압이 걸려도 통과하여 조직으로 간다.

 

 

<기포 탐지>

 

- 초음파 탐지- 도풀러의 초음파 탐지기

 

도플러 효과 - 움직이는 물체는 적색으로 나타난다.

 

송신기와 수신기가 있고( 106Hz), 탐침의 방향이 일치하여야 하고 움직이는 기포만 탐지 할 수 있다.

 

Spencer Kiesmen Masure 기포크기의 도표

- X-ray

- 전기 컨덕턴스

 

* 상처를 받은 조직은 질소 배출이 늦고 감압병 발생률이 높다.

 

 

< 기포의 형성 원리>

 

① mechanical stress(기계적 스트레스)- 다이빙하면서 움직이면 조직과 조직 사이의 저압부분이 있다.

(손마디 딱딱 소리는 진공이 발생하는 소리) 이곳에 기포가 발생한다.

 

② turbulance - 맥주병을 흔들면 기포 발생이 쉽다.

 

③ 수학적 등식 - 극도의 표면장력(아주작은 기포)을 이길수 있는 힘이 무엇인가?

 

④ 기포핵 이론

 

 

기포핵이 발전하여 기포가 생긴다.

 

맥주병의 틈새에서 핵이 존제한다.

 

유연하고 탄력적인 표피. 브라운 운동을 한다.

 

표피에 표면 활성체가 있다 - 이것이 표면 장력을 작게 한다.

 

핵이 발생하는 것은

 

 

① 마찰에 의해 생긴다.

 

② turbulance에 의해서

 

③ 운동에 의해서

 

새우와 쥐로 실험

 

* 새우는 기포가 잘 보임

 

1985년 하와이 대학에서 8기압 까지 가압후 감압했다 기포가 많이 줄었다.

 

감압전에 기포핵을 없애기 위해 가압후 감압 했더니 기포가 많이 줄었다.

 

 

(R.G.B.M 이론이란?)

 

기포핵이 형성되고 ⇒ 자극 ⇒ 성장 ⇒ 기포

 

 

 

<현수성 이론>

 

파라핀, 지방 등이 질소가 쉽게 녹아들어 기포가 발생

 

다이빙 후 운동은 혈액 순환을 촉진하여 질소 배출을 촉진시키지만 기계적인 스트레스를 받아 기포 발생을 촉진할 수 있다.

 

 

 

<동맥 기체 색전증>

 

동맥을 통과한 기체는 모세혈관에 걸린다.

 

1. 동맥에서 기포가 발생하는 경우

 

2. 폐모세혈관을 통과한 기포- 재하강등의 원인

 

3. 폐모세 혈관에 지나치게 많은 기포 부하

 

4 난원공(Patent foraman Ovale)

 

 

심방에 구멍이 있는 경우 평소에는 좌심방의 압력이 높지만 일시적으로 우심방의 압력이 높아지면서 좌심방으로 직접 혈액이 이동하여 동맥 기체 색전증이 생긴다.

 

 

 

다시 봐도 참 어렵네요.. 

 

그때는 머리속에 쏙쏙 들어왔던것 같은데 지금보니까 무슨소린기 헷갈립니다. 

 

그 때 같이 교육받으시던 강사님들 보고싶네요....