水中防衛:深みのあるダイバーを保護する新しい方法

Anonim

海軍SEALのような特殊な操縦士は、敵の戦闘員や過酷な環境のような生命を脅かす危険にさらされます。 しかし、もう一つの危険は、深みと圧力で起こる致命的なレベルの酸素を呼吸した結果、黙って見えない酸素の毒性です。

ニューヨーク州立大学バッファロー校の教授は、この致命的な脅威から海軍の​​ダイバーを保護する新しいタイプの研究を行っています。 海軍研究院(ONR)は、Buffaloの大学で生理学練習を教えるBlair Johnson博士によって行われている研究を後援しています。

酸素の毒性は、ネイビーダイバーの最も貴重な資産 - 酸素そのものに由来します。 通気性の空気は主に酸素、窒素、二酸化炭素から構成されています。 ダイバーは水中で呼吸するために酸素を必要としますが、ガスの割合は深くなると危険になります。

「最近の証拠によれば、誰かが水面に漬けられると呼吸や心臓機能を維持するのに重要なホルモンレベルが急激に低下することが示唆されている」とONRの海洋医学プログラムを管理しているウィリアム・ダンジェロ博士は語る。 ジョンソン博士の画期的な研究は、水の浸漬が酸素の毒性をどのように引き起こすかについても拡大するでしょう。

特別オペレーションダイバーは特に脆弱です。 彼らは、毒性を緩和するためにリブリーザーを必要とする致命的なレベルの窒素および二酸化炭素ガスに遭遇する可能性があります。

ダイバーは、水面に気泡が現れないようにガスをろ過する閉回路のリブリーザーを使用します。これは敵の検出を避けるときに便利です。 しかし、この追加のステルスは、ダイバーが呼吸する酸素の量を増やし、ミッションストレスや身体的労作と組み合わせて、発作、痙攣、悪心、めまい、昏睡または死に至ることがあります。

ジョンソンの研究は、本能的な「戦闘または飛行」の反応(攻撃、生存脅威、または有害事象の感知に対する物理的反応)を制御する人体の交感神経系に焦点を当てています。適切な心拍数、血圧、呼吸および体温度。

ジョンソンと彼のチームは特殊環境の研究と教育のためのバッファローのセンターにある特別な水浸漬タンクを建設しました。水中でさまざまなガス混合物を呼吸するような極限環境のシミュレートが可能です。

今月開始された実験の間、ボランティアは4時間水槽に座り、頭と腕を水の上に置きます。 彼らは水温の変化に耐え、100%酸素を含むリブリーザーを通して空気を呼吸します。 ドライアームには、バイタルサインを測定するセンサーが装備されています。

ジョンソン氏の研究は、彼のチームが鍼灸針状の微小電極を神経に直接刺していくという独自の研究であり、これはマイクロネオンログラフィーと呼ばれるプロセスです。 これにより、筋肉、皮膚、血管へのリアルタイムのインパルスを測定し、水温の変化や高レベルの酸素やその他のガス混合物の呼吸に対する反応を記録することができます。

「土地に100%の酸素を呼吸すると、交感神経活動、心拍数、血圧が低下し、水中の酸素毒性を引き起こす可能性があることが示されています。 冷たい水にどのような影響がありますか?さまざまなガス混合物を呼吸させるとどのような影響がありますか?酸素毒性リスクを予防または緩和するためにこれらのすべての要素を検討しています。

ジョンソン氏の研究は、誰かが水に浸され、異なるガス混合物を呼吸することで、マイクロネオンログラフィーを通して交感神経活動を直接測定する最初の研究である。 彼の50人のボランティアのそれぞれは、最大8回のイマーセッションに参加します。 その後、ジョンソンはデータを評価して酸素毒性に対する潜在的予防措置を取る。

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