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Nitrox / Luft was passiert bei Wechselatmung?

Was passiert eigentlich wenn der eine Tauchpartner Luft mitnimmt und der andere Nitrox, in dem Fall, daß man aus der anderen Flasche (zum Beispiel wenn der Luft/Nitrox Vorrat zu Ende geht)atmet?

Ich meine, ist es gefährlich, wenn man den TG mit Luft gemacht hat und während des Deko-/Sicherheitsstops Nitrox atmet? Oder umgekehrt?
Das ganze unter der Voraussetzung, das beide das gleiche Tauchprofil mit einem Luft-Computer haben. Also einen normalen TG durchführten (mal abgesehen davon, daß aus welchen Gründen auch immer Nitrox oder Luft in einer Flasche leer ist).
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24.05.2002 12:58
Laienhaft würde ich sagen, dass das nichts macht, aber ich bin gespannt auf qualifizierte Kommentare.....
KatharinaTrainer C/ ***
24.05.2002 13:06
Wenn von Luft auf Nitrox gewechselt wird, ist das vorteilhaft, weil Nitrox durch den höheren O2-Anteil sich günstig auf die Deko bzw. Entsättigung auswirkt durch den niedrigen N2-ANteil. Wenn also einem Luft-Taucher die Luft ausgeht und er nimmt den Oktopus eines Nitrox-Tauchers, dann ist das für ihn sogar "gesünder" als das Austauchen mit Luft.
Für den Nitrox-Taucher verhält es sich umgekehrt. Wechseln vom Nitrox auf Luft sollte man nicht machen bzw. eben nur im Notfall, denn bei je nach Gemisch gibts ja bei Nitrox längere Nullzeiten und die würden sich plötzlich verkürzen, würde man plötzlich von Nitrox auf Pressluft wechseln. Da die Austauchzeiten, die der Nitrox-Tauchcomputer dann aufgrund des vorab eingegebenen O2-Antaeils angibt, nun nicht mehr stimmen, sollte der Tauchgang in einer solchen Situation beendet werden.

Wird mit Nitrox gemäss der Nullzeiten für Pressluft getaucht (schafft zusätzlichen Sicherheitspuffer) gibt es aber kein Problem.
24.05.2002 17:36
also prinzipiellkein problem wenn man am auftauchen ist. UND man den po2 im auge behält. PO2 ist der Sauerstoffpartialdruck.Der Wert solle so unter 1,4/1,6 liegen.
das bedeutet,daß man zB kein 80er nitrox tiefer als 8-10m atmen sollte.je höher der sauerstoffanteil im atemgas,desto höher sollte man es erst atmen.
24.05.2002 20:14
Auf den ersten Blick würde ich mich den Vorschreibern anschließen. Wenn ich jedoch die Frage noch ein zweites mal gründlicher überdenke tauchen dann doch gewisse Zweifel auf.

Wenn ich von Luft auf Nitrox wechsel, sinkt quasi schlagartig der Stickstoffpartialdruck zuerst in den Lungen und wenig später in den schnellen Geweben. Diese schlagartige Absenkung müsste doch beim erreichen eines kritischen Wertes zu einer Bildung von Stickstoffbläschen führen.

Wenn dem wirklich so ist, bleibt doch nur die Frage offen, unter welchen Bedingungen diese Grenze erreicht wird.

Nach Bühlmann stellt sich der Sachverhalt wie folgt dar:

pamb. tol. = (pt. i.g. - a) ·b

pamb. tol. - vom Gewebe noch tolerierter Umgebungsdruck

pt. i.g. - Inertgasdruck im Gewebe

a, b - Parameter des Modells ZH-L16 für jedes Gewebe

Für das erste Kompartiment z.B. mit einer Halbwertszeit von 4 Minuten ist a=1,2599 und b=0,505. Wenn ich nach einem 30 Meter Tauchgang 3,12 bar Stickstoffpartialdruck im Gewebe 1 habe, darf der Stickstoffpartialdruck in der Umgebung nicht unter 0,94 bar abfallen.

(1-x)*4 bar = 0,94 bar --> x=0,77 bzw. 77% O2

x: Anteil Sauerstoff

Das bedeutet jedoch das das Nitroxgemisch nicht mehr als 77% Sauerstoff enthalten darf. Dies wird bei solchen Tiefen sowieso nicht vorkommen da der Sauerstoff hier schon dieser Konzentration hochgiftig ist.

Jedoch kann man beim unsachgemäßen und zu schnellen Auftauchen und anschließender Umschaltung auf Nitrox- oder Sauerstoffatmung die Grenze Überschreiten.

Betrachten wir jetzt einen schnellen Aufstieg auf 20 Meter und anschließend ein Umstellen der Atmung auf Nitrox.Durch das schnelle Aufsteigen um 10 Meter reduzieren wir den N2 Partialdruck in unserer Umgebung um 0,78 bar. Diese 0,78 bar müssen zu den 0,94 bar addiert werden weil dieser Druckabfall vom Stickstoff im Nitrox Kompensiert werden muss

(1-x)*3 bar = 1,72 bar --> x=0,43 bzw. 43% O2

x: Anteil Sauerstoff

Dieser Fall nähert sich schon der Realität. Wenn das alles so richtig ist, wie ich vermute dann kann ein unbedachter Umstieg von Luft auf Nitrox oder Sauerstoff gefährlicher sein als umgedreht.

Ich habe natürlich stark vereinfacht und nur ein Kompartiment genommen. Mit vielen Kompartimenten sieht das ganze Thema ungleich Komplexer aus. Ich wollte hier auch nur die These aufstellen das dieser Wechsel meines erachtens kritisch sein kann und dies mit der Rechung untermauern.

Jedoch lasse ich mich auch gerne von wirklichen Experten dieser Materie korrigieren.
25.05.2002 13:11
gar nix passiert!

@heinz ... was ist NITROX80
@stefan ... leider völlig falsch! verwechsel mal nicht umgebungsdruck / parialdruck / gewebedruck und alveo. druck!!! was balsen gibt ist mal ganz einfach gesagt nur dei absenkung des umgebungsdruckes auf einzu geringes niveau.
das andere ist der druckgradient zwischen gewebedruck und alveol. druck der den washout steuert. ein maximieren des druckgardienten zwischn gewebe und alveo. drückt das n2 schenll raus ...und genau da passiert dir ein kleiner denk/ terminoligie fehler. blasen gibt es ganz einfach gesagt, wenn der umgebungsdruck unter ein kritischen maß des gewebedruck abgesenk wird. hat nix mit dem alveo. druck zu tun. zudem ist der "Stickstoffpartialdruck in der Umgebung " fast nobelpreis verdächtig
25.05.2002 18:16
@Deep Air Sucks

Genau das bestreite ich. Das ausperlen eines Gases aus einer Flüssigkeit hängt nicht von der Differenz zum Gesamtdruck ab. Dies hat folgende Hauptgründe.

1.Gesetz von Dalton:
Aus einem Gasgemisch werden die einzelnen Gase nach Maßgabe ihrer Teildrücke, also so, als ob die anderen Gase nicht da wären gelöst.

Zitat aus Grimsehl Lehrbuch der Physik

Wenn dieses Naturgesetz so stimmt, gilt es auch für die Umkehrung.

Aus einer Flüssigkeit entweichen die gelösten Gase nach Maßgabe der reduzierten Teildrücke der Gase die über der Flüssigkeit sich befinden.

Das ist auch total logisch. Wenn eine Flüssigkeit mit einem Gas z.B. Stickstoff gesättigt ist verlassen genauso viele Gasteilchen die Flüssigkeit wie neue Teilchen in die Flüssigkeit gelangen. Nimmt man einen Teil des Gases über der Flüssigkeit weg, dann gelangen mehr Teilchen aus der Flüssigkeit in den Gasraum als Teilchen vom Gasraum in die Flüssigkeit gelangen. Es nützt auch nichts das reduzierte Gas durch ein anderes zu erstetzen. Das führt lediglich dazu, das die Flüssigkeit Teilchen des anderen Gases aufnimmt wobei trotzdem die Menge des ursprünglichen Gases ständig abnimmt.

1.Bühlmann Formeln
Die Bühlmann Formeln betrachten ausschließlich die Aufsättigungs- und Endsättigungsvorgänge beim Stickstoff in verschiedenen Geweben. Demzufolge beziehen sich die empirischen Parameter auf den Stickstoff und die Drücke auch. Sollte sich Der Umgebungsdruck auf den Gesamtdruck beziehen und nicht nur auf den Stickstoffteildruck, wären die gesamten Daten nur nur auf Luft als Atemgas und nicht mehr auf Nitrox anwendbar. Die Parameter müssten umgerechnet oder neu erforscht werden.

Da in der Herleitung der Formeln für das Modell ZH-L16 dieser Umgebungsdruck jedoch nicht genau definiert ist werde mich dieses Themas vertieft annehmen und mich nochmals mit den gewonnen Informationen zurück melden.
KatharinaTrainer C/ ***
25.05.2002 21:53
Hey Leute, mal langsam...
Taucher-Jörgs Frage bezog sich auf einen Vergleich zw. Luft und Nitrox und seiner Frage-Formulierung nach gehts um den Rec-Bereich und nicht um irgend ne tiefe Tec-Geschichte mit individuellen Nitroxgemischen für die Deko. D.h. wir befinden uns maximal in einer Tiefe von 33 m - mal ein Standard EAN32 angenommen bei einem Po2 von 1,4.

Was soll also diese komplizierte Rechnerei?
@Stefan Sprungk: Schon mal einen Nitrox-Kurs besucht oder philosophierst Du nur mal so aus Spass? ... Ehem ... nix für ungut!
25.05.2002 22:30
@steff ...
deiner theorie zu folge müsst ich und serh viele anderen taucher jeden sonntag im see tot umfallen, wenn wir einen gaswechsel machen
26.05.2002 10:55
@Katharina
Erinnere Dich. Jörg wollte wissen, ob beim Aufstieg ein Wechsel von Luft auf Nitrox oder umgekehrt ein Problem darstellen kann. Du hast geantwortet das der Wechsel von Luft auf Nitrox keine Gefahr darstellt jedoch ein Wechsel von Nitrox auf Luft gefährlich sein könnte. Aufgrund der mir bekannten physikalischen und physiologischen Gesetze liegt der Sachverhalt jedoch genau andersherum. Es kann, unter gewissen Voraussetzungen, der abrupte Wechsel des Atemgasgemisches von Luft auf Nitrox zu einer Stickstoffblasenbildung führen. Die Rechnungen sollten diese These an einem einfachen Beispiel lediglich unterstreichen. Das Beispiel ging von einem 30 Meter Tauchgang, mit Sättigung des ersten Gewebes aus.

@Deep Air Sucks
Deine vielen Taucher, die Sonntags im See nie tot umfallen vollziehen ja auch nicht irgendwelche wechsel des Atemgases nach dem sie einige Meter bei einem Notfall schnell aufgestiegen sind. In den allermeisten Fällen wird ein solcher Wechsel auch kein Problem darstellen, da man normalerweise nicht mit den hohen errechneten Sauerstoffkonzentrationen taucht.

Was mich irritierte war die pauschale Aussage, das nie und unter keinen Umständen mit einem Problem zu rechnen sei. Weil diese Aussage nicht richtig ist, habe ich eben diese Gedanken zur Diskussion gestellt.

@Katharina + Deep Air Sucks
Ich selber habe bislang noch keinen Nitroxkurs gemacht, plane es aber für die Zukunft. Jedoch interssieren mich sich solche Fragen und Zusammenhänge. Obwohl ich sicher bin, dass es zu Problemen beim Gaswechsel kommen kann bin ich mir nicht sicher ob die Rechnungen so, wie ich sie oben durchgeführt habe stimmen. Hier hatte ich mir ein qualifiziertes Feedback von Euch Nitroxspezies erhofft. Wie schon zuvor geschrieben nehme ich mich Jörgs Frage nochmals detailliert an.
26.05.2002 11:38
Hm, ich bin zwar kein Rechenkünstler wie Stefan, aber ich meine, folgendes im Hinterkopf zu haben:
Das Abströmen von Stickstoff aus einem Gewebe ist abhängig davon, wieviel Stickstoff in der "Umgebung" (also sagen wir mal Blut, da das ja nun eigentlich für den Transport von gelösten Gasen im Körper zuständig ist) enthalten ist.
Demnach wird Stickstoff schneller aus den Geweben abgeleitet, je weniger Stickstoff im Blut gelöst ist (diese Differenz ist, wenn ich nicht völiig danebenliege, der Druckgradient).
Ergo wird Stickstoff um so schneller aus den Geweben abgeleitet, je höher der Anteil des Sauerstoffs im Gas, das geatmet wird, ist. Zumindest sieht das für den Vergleich Luft-Nitrox so aus, beim Trimix / Heliox wären noch andere Sachverhalte zu beachten, aber wir sprechen ja von Nitrox.
Also ergibt sich damit für mich folgendes: Wenn ich beim Aufstieg auf Nitrox wechsele, erhöhe ich damit den Sauerstoffanteil im Blut, und somit den Druckgradienten, womit der Stickstoff aus den Geweben schneller abgeleitet wird.
Umgekehrt verkleinere ich den Gradienten, und der Abbau von Stickstoff verläuft langsamer.
Unter`m Strich heisst das dann: Bei einem Wechsel von Luft auf Nitrox ergeben sich, wenn überhaupt, nur Vorteile (warum wird denn sonst Nitrox zur beschleunigten Dekompression bei tiefen Luft-TG genutzt?). Beim Wechsel Nitrox nach Luft sieht es anders aus, hier werden sich die Austauchzeiten verlängern. Fragt mich jetzt aber nicht, um welchen Zeitraum...
Also: Wechsel Luft-Nitrox unproblematisch, Nitrox-Luft schon eher problematisch. Und bevor jemand fragt, nein, ich habe keinen Nitrox-Kurs hinter mir und kann daher auch die Berechnungen von Stefan nicht so ohne weiteres überprüfen. Wenn ich Blödsinn erzählt haben sollte, wäre ich für eine Richtigstellung dankbar.

Gruß,
Olaf
26.05.2002 12:08
@Olaf

Deine ganze Argumentationskette ist goldrichtig. Der Schluß ist leider in Bezug auf die mögliche Blasenbildung nicht richtig.

Wenn der Druckgradient einen kritschen Wert übersteigt entstehen Blasen. Wenn also von Luft auf Nitrox gewechselt wird kann unter gewissen ungünstigen Voraussetzungen dieser kritische Wert erreicht werden. Beim Wechsel von

Solange dieser kritische Wert nicht erreicht wird, kann Sauerstoff oder Nitrox benutzt werden um den Stickstoff schneller loszuwerden bzw. um Dekozeiten zu verkürzen oder um mit herkömmlichen Grund- und Dekozeiten sicherer zu tauchen.

In der Medizin wird der Sauerstoff eingesetzt um nach einer Blasenbildung bzw. DCS den Stickstoff schnellst möglich abzubauen.
Ich gehöre mit Sicherheit nicht zu den Leuten die Nitrox ablehnen. Im Gegenteil, Nitrox währe für mich als leidenschaftlicher Flachwassertaucher eine wunderbare Möglichkeit Grundzeiten zu verlängern bzw.die ermüdente Wirkung des Stickstoffs zu reduzieren. Mich stören die Vorschriften in Deutschland in Bezug auf die Gerätezulassungen. Dürfte ich z.B. mit EAN32 auch mit meiner normalen Pressluftausrüstung tauchen, hätte ich das schon lange ausprobiert.
26.05.2002 13:01
OK Stefan, wenn ich Dich richtig verstehe, heißt das also, daß bei einer entsprechenden Aufsättigung und einem entsprechenden O2-Anteil im Nitrox der Stickstoff so schnell aus den Geweben abgeleitet wird, das Blasen entstehen. Klingt einleuchtend. Vielleicht kann ja mal ein Tekkie / Mediziner Licht ins Dunkel bringen, unter welchen Vorraussetzungen dieser kritische Punkt erreicht wird / werden kann.
Und Deinem Schlußpunkt ist natürlich nicht hinzu zu fügen... warum Nitrox bis 40% 02 in Deutschland nicht - wie in vielen anderen Ländern - mit normaler Ausrüstung getaucht werden darf, ist mir schleierhaft (allerdings hier auch OT).

Gruß,
Olaf
26.05.2002 19:40
@Stefan:
Der Wechsel von Nitrox auf Luft ist nur deshalb problematisch, weil es die Tauchplanung und die die Einordnung und die Entsättigung beeinflusst. Wenn Du mit einem z.B. EAN 32 einen schönen langen TG machst und dann irgendwann tatsächlich an die Nullzeitgrenze für Nitrox kommst und dir dann aber das Nitrox ausgeht, du auf die Luft des Buddies umsteigst und für den Rest des TG Luft atmest, dann vollzieht sich die Entsättigung logischerweise nicht so optimal wie das mit Nitrox der Fall gewesen wäre. D.h. Dein Nitroxfähiger Computer kann das alles nicht nachvollziehen, sortiert Dich ggf. in die "falsche" Wiederholungsgruppe etc. Die Folge wäre, dass man entweder das Tauchen für 24 Std. sein lässt (um aus den Wiederholungsgruppen rauszukommen) oder, wenn man unbedingt noch einen TG machen will, den dann auf den Daten von ENA 21, also Luft, planen muss und nicht fälschlich auf EANx Daten, die dekostechnisch nicht mehr stimmen können.

@Stefan und Olaf: Wenn dem so wäre, dass O2 die Entsättigung in Fom Bläschenbildung unter "bestimmten Voraussetzungen" (Welche denn?? Würde mich brennend interessieren!! fördert, wieso wird dann als erste Hilfe bei Deko-Unfällen O2 verabreicht? Dann müsste es den Verunfallen doch erst recht dreckig gehen.
Ist doch alles Quark hier!
26.05.2002 20:03
Selber Quark! Deswegen frage ich ja, ob dieser Punkt erreicht werden KANN, denn rein theoretisch könnte das in meinen Augen schon möglich sein.

Gruß,
Olaf
27.05.2002 09:17
Seid Ihr eigentlich Taucher oder kämpft Ihr um einen Lehrstuhl in Mathematik an der Glugscheißer-Uni in Bad Sülznasen?

Wie lange wollt Ihr denn in welcher Tiefe eine Wechselatmung durchführen, damit es zu relevanten Problemen kommt? Geht Ihr auch mal ins Wasser oder kommt Ihr vor lauter Tauchgangsberechnerei nicht mehr dazu?

Sich-den-Bauch-vor -lachen-haltend,

Rehlein
KatharinaTrainer C/ ***
27.05.2002 09:27
Bingo Froschmann Rehlein!
Mir tut der Bauch auch schon weh vor Lachen!
Aber nur ganz rein theoretisch natürlich!
27.05.2002 09:37
Na dann war die Diskussion ja doch für was gut! Freue mich über Eure Erheiterung und werde in Ruhe mein Studium "Dummschwätzen mit Nebenfach Sinnlos-Laberei" fortsetzen!

Gruß
Olaf
27.05.2002 09:45
Also,
ich finde die Berechnungen hochinteressant. Ich denke, daß, wenn denn die Berechnungen auch "richtig" sind, dies sicherlich zur Klärung der Frage beitragen kann.
Grundsätzlich war die Frage auch nicht für Trimix gedacht, sondern es geht um einen Tauchgang nach Preßluft-Computer (innerhalb der Grenzen, also auch sehr tief bis 40-45m und Deko, bei dem man während des TG´s (warum auch immer) auf Preßluft bzw. Nitrox umsteigen muß.
KatharinaTrainer C/ ***
27.05.2002 10:05
Nur noch mal so am Rande: Die Grenzen für Nitrox liegen bei etwa 33 m. Setzt man einen Po2 von 1,6 (was schon am Limit ist) ein, dann auch mal knapp 39 m. Macht man aber eigentlich nicht, denn die allgemeine Empfehlung für den Sporttauchbereich liegt bei 1,4 bar. Insofern ist ein Nitrox-TG auf 40-45 m utopisch, denn da ist der Sauerstoffpartialdruck (zu) hoch. Und wenn der TG doch so tief (was kein Nitrox-Taucher freiwillig machen würde) geht, dass hätte der betreffende Taucher vorrangig ein Problem mit der Sauerstofftoxizität. Schlimmstenfalls: Rest in Peace!
27.05.2002 12:36
Wenn ich denn mal einen 40er mache, teste ich erstmal die Bereitschaft meines Tauchpartners aus, mit mir während der Auftauchphase aus dieser Tiefe sein Atemgas zu teilen.

Ein sehr guter Indikator dafür sind leicht zusammengekniffene Augen, der Griff zum Messer und das hysterische Lachen durch seinen Automaten ...
28.05.2002 17:32
@Stefan

Und wie ist das wenn tec diver von trimix auf luft und dann auf nitrox oder gar reinen sauerstoff wechseln????? Also wenn ich das so sehe, sollte ein wechsel von luft auf nitrox kein problem darstellen. bei dekompression aber z.b. mit nitrox plötzlich auf luft umzusteigen, ist da schon eher problematisch(die guten handgeschriebenen tables würden ja überhaupt nicht mehr stimmen) und es wäre noch mehr n2 im blut als vorgesehen.
04.05.2004 23:27
als newbe in diesem forum war es immerhin interessenat
06.05.2004 11:25
Also meiner Meinung nach werden hier zwei grundsätzliche Dinge miteinander vermischt. Zum einen der Umgebungsdruck, der für die "Löslichkeit" von Gasen in Geweben respektive Flüssigkeiten wichtig ist, und zum anderen der Partialdruck eines einzelnen Gases, welcher ausschlaggebend für den Druckgradienten ist. Für eine vereinfachte Betrachtung können wir mal davon ausgehen, dass sich die hier relevanten Gase (O2 und N2) bezüglich ihrer Löslichkeit gleichartig verhalten. Daraus ergibt sich, dass die hier wichtige im Blut gelöste Gesamtmenge des Gasgemisches bei gleichem Umgebungsdruck unabhängig von der Gemischzusammensetzung konstant verhält. Daraus ergibt sich aber auch, dass bei konstantem Umgebungsdruck eine Blasenbildung durch Veränderung der Partialdrücke ausgeschlossen wird. Eine Verringerung des N2 Partialdruckes im Atemgemisch würde ergo nur zu einer Erhöhung des Druckgradienten in den Geweben führen und der prozentuale Anteil des N2 am abgeatmeten Gas würde steigen. Dies hat aber keinerlei Einfluss auf die Gesamtgasmenge, die das Blut bei konstenm Umgebungsdruck aufnehmen kann und kann somit auch nicht zu einer Blasenbildung führen. Blasen könnten nur bei einer Verringerung des Umgebungsdruckes entstehen.
Also ist der Wechsel von Luft auf Nitrox generell unkritisch, solange man sich nicht einem zu hohen ppO2 aussetzt. Dies kann aber beim Austauchen wohl ausgeschlossen werden.

Gruß
Olaf
Antwort