سؤال وجواب

لماذا يتنفس الغواص خليطا من الهليوم والأكسجين

31-az-09-03-2015

لماذا يتنفس الغواص خليطا من الهليوم والأكسجين بدلا من الهواء الطبيعي؟!

تتكون معظم أنابيب الهواء من نيتروجين وأوكسجين بنسبة أربعة إلى واحد. والنيتروجين غاز لا يتمتع بأي نشاط كيميائي يمر في الجسم أثناء التنفس دون أن يسبب أي تغيير كيميائيي أو تأثيرات لاحقة.

اعلانات جوجل

إلا أن ضغط الماء يزداد كلما ازداد العمق، وللمحافظة على تنفس الغواص بشكل طبيعي يجب أن يزداد ضغط مزيج الهواء الذي يتنشقه. وعلى عمق نحو ثلاثين مترا، مثلا، سيحتاج الغطاس إلى تنشق هواء يزيد ضغطه أربعة أضعاف الضغط الجوي، وإذا كان هذا المزيج هواء عاديا، يجب أن تقوم أنسجة الشحم في جسم الإنسان بامتصاص النيتروجين بسرعة اكبر مما يظهر في بقية أنسجة الجسم. وبما أن الدماغ والجهاز العصبي المركزي يتكونان من الدهن والشحم بنسبة 60 بالمئة. لذا يؤثر فيهما الغاز بشكل قوي، ويعيق حركتهما العادية. وتكون النتيجة تخدير الغواص بالنيتروجين، وهي حالة مشابهة كثيرا للثمل الناتج من شرب مادة مسكرة.

والخطر الآخر المرتبط بتنشق مزيج النيتروجين في أعماق البحار هو مرض نقص الضغط (الانحناءات). فإذا نزل الغطاس بسرعة كبيرة إلى عمق البحر، سيتمدد النيتروجين الموجود في الأنسجة الدهنية ويكون فقاعة في الدماغ أو الحبل الشوكي أو المفاصل، ويسبب عددا من الأعراض المرضية من ضمنها الشلل والألم الشديد.

ويمكن للغطاسين تجنب هاتين الحالتين عبر تنشق مزيج الهليوم والأوكسجين بدلا من الهواء. والهليوم أيضا غاز خامل غير نشيط، لا يتفاعل مع أنسجة الجسم ونسبة امتصاصه أقل من نسبة امتصاص النيتروجين. إلا أنه، يولد حرارة أكبر وأسرع من النيتروجين الأمر الذي يؤدي إلى فقدان حرارة جسم الغطاس نسبة إلي درجة حرارة الماء المحيط به، لذا فإن الغطاس الذي يتنشق مزيج الهيليوم والأكسجين مضطر إلى ارتداء بزة غطس ساخنة. وأخيرا هناك سيئة أخرى لغاز الهليوم هو تأثيره في الصوت حيث يصبح صوت مستنشقه كصوت دونالد داك .. وذلك لفترة مؤقتة.

اعلانات جوجل

الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر – غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى