مقدار الضغط في غرفة الضغط العالي

يتراوح ضغط غرفة الضغط العالي عادةً من 1.3 ATA إلى 3.0 ATA (الضغط الجوي المطلق)، وهو ما يزيد بنحو 1.5 إلى 3 أضعاف عن الضغط العادي عند مستوى سطح البحر. بينما يُعرَّف الضغط الجوي القياسي بأنه 1 ATA (14.7 رطل لكل بوصة مربعة)، يستخدم العلاج بالضغط العالي الضغط هذا الضغط المتزايد لإذابة كمية أكبر بكثير من الأكسجين في بلازما الدم.

فيما يلي تفصيل مستويات الضغط حسب نوع الحجرة:

الغرف الخفيفة/غير الطبية (1.3 - 1.5 ATA): تُستخدم هذه الغرف في كثير من الأحيان للصحة العامة والتعافي الرياضي، وتعمل هذه الغرف بضغط أقل (حوالي 4 إلى 7 رطل لكل بوصة مربعة فوق المعدل الطبيعي).
غرف من الدرجة الطبية (2.0 - 3.0 ATA): تصل هذه الوحدات ذات القشرة الصلبة إلى ضغط يصل إلى 44 رطل لكل بوصة مربعة (3 ATA تقريبًا). هذا المستوى مطلوب لعلاج الحالات الخطيرة مثل داء تخفيف الضغط والتسمم بأول أكسيد الكربون والالتهابات الشديدة.

كيف يعمل هذا الضغط

يعتمد التأثير العلاجي على قوانين غازية محددة:
قانون هنري: يجبر الضغط العالي الأكسجين على الذوبان مباشرةً في السوائل (بلازما الدم/الأنسجة) بدلاً من مجرد الركوب على خلايا الدم الحمراء.
قانون بويل: يقلل الضغط من حجم الغاز، وهو أمر بالغ الأهمية لتقليص الفقاعات الخطيرة في ظروف مثل "الانحناءات".

ما هي ATA

لفهم الضغط في المقصورة حقًا، يجب أن تفهم الضغط في المقصورة حقًا، يجب أن تفهم ATA (الضغط الجوي المطلق، الضغط الجوي المطلق) هذه الوحدة.

عند مستوى سطح البحر، يُعرَّف وزن الضغط الجوي على جسم الإنسان بأنه 1.0 ATA. وعند تحويله إلى رطل لكل بوصة مربعة (رطل لكل بوصة مربعة)، فإن 1 ATA يساوي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة تقريباً. عند دخولك إلى غرفة الضغط العالي، فإن ضغط البيئة الداخلية يكون متراكباً لأعلى على هذا الأساس.

1.3 ATA: الضغط المحيط 30% أعلى من مستوى سطح البحر.

2.0 ATA: ما يعادل ضعف الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.

3.0 ATA: ما يعادل ثلاثة أضعاف الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.

إن ارتفاع ضغط الدم المرتفع هو الذي يشكل الآلية الأساسية للعلاج بالأكسجين عالي الضغط (HBOT)، وهو أيضًا الفرق الأساسي بينه وبين استنشاق الأكسجين عند الضغط العادي.

اختلافات الضغط لأنواع المقصورة المختلفة

لا تصل جميع غرف الضغط العالي إلى نفس مستوى الضغط. ويحدد مقدار الضغط الذي يمكن أن تتحمله الحجرة بشكل مباشر تصنيفها واستخدامها.

1. غرفة أكسجين خفيفة وغير طبية (1.3 ATA - 1.5 ATA)

يُشار عادةً إلى ما يسمى بغرف الضغط العالي "المعتدلة" بغرف الضغط العالي "المعتدلة" التي تعمل في الطرف الأدنى من طيف الضغط. هذه الوحدات المحمولة لها قيود كبيرة مقارنة بالأجهزة الطبية:

حد الضغط الأعلى: يقتصر عادةً على 1.3 إلى 1.5 ATA.

تحويل PSI: هذا يعني أن الضغط الداخلي أعلى من الضغط الجوي القياسي بحوالي 4 إلى 7 رطل لكل بوصة مربعة فقط.

سيناريو الاستخدام: نظرًا لانخفاض الضغط، يُستخدم هذا النوع من المقصورة بشكل أساسي لأغراض غير مخصصة، مثل إزالة حمض اللاكتيك بعد التمرين أو الرعاية الصحية العامة أو تخفيف داء المرتفعات الخفيف. وهي مصممة للاستخدام المنزلي أو سلامة المراكز الصحية، ولا يمكنها ببساطة تلبية معايير الضغط العالي التي تتطلبها المستشفيات للتعامل مع الأمراض الحرجة.

2. مقصورة الأجهزة الطبية (2.0 ATA - 3.0 ATA)

يجب أن تكون غرف الأكسجين من الدرجة الطبية مصنوعة من مواد صلبة مثل الفولاذ والأكريليك لتحمل القوى المادية الضخمة.

قدرة الضغط: يمكن لهذه الأجهزة الحفاظ على الضغط بين 2.0 ATA و3.0 ATA.

تحويل PSI: عندما يكون 3.0 ATA 3.0، يكون الضغط حوالي 44.1 رطل لكل بوصة مربعة، وهو ما يمثل تحسنًا كبيرًا عن مستوى سطح البحر القياسي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة.

سيناريو التطبيق: هذه البيئة عالية الضغط ضرورية للتعامل مع حالات الطوارئ الطبية الخطيرة. على سبيل المثال، لعلاج مرض تخفيف الضغط أو العدوى الناخرة، نحتاج إلى ضغط عميق لتقليص فقاعات الهواء جسدياً، أو لإجبار الأكسجين على دخول الأنسجة المتضررة بمعدل لا يمكن أن تصل إليه المقصورة المعتدلة.

أهمية ارتفاع ATA

لا يعد نطاق الضغط المحدد الذي تم اختياره من 1.3 إلى 3.0 ATA اعتباطياً، ولكنه متجذر في الفيزياء. ويعتمد نجاح العلاج أو فشله كلياً على كيفية استجابة جسم الإنسان للضغط العالي وفقاً لهذين القانونين الأساسيين للغازات.

قانون هنري وتشبع الأكسجين

ينص قانون هنري على أن كمية الغاز الذائب في سائل تتناسب مع الضغط الجزئي لهذا الغاز.

عند الضغط الجوي العادي الذي يبلغ 1.0 ضغط جوي عادي، يتم نقل الأكسجين بشكل أساسي عن طريق الهيموجلوبين في خلايا الدم الحمراء، والتي تكون "ممتلئة" تقريبًا في هذا الوقت. ولكن عندما نرفع ضغط المقصورة إلى 2.0 أو 3.0 ATA، يبدأ قانون هنري في عمل سحره. ويجبر الضغط المرتفع الأكسجين على الذوبان مباشرة في البلازما والسائل الدماغي الشوكي واللمفاوي.

ويسمح ذلك للأكسجين بتجاوز الأوعية الدموية المسدودة والتغلغل مباشرةً في الأنسجة المتضررة الإقفارية - حتى عندما يكون تدفق الدم مقيدًا. ومن المستحيل تماماً تحقيق هذا المستوى من الأكسجين عند مستوى سطح البحر والضغط الجوي.

قانون بويل وحجم الغاز

ينص قانون بويل على أن حجم الغاز يتناسب عكسيًّا مع الضغط المحيط به. فكلما زاد الضغط، قل حجم الغاز.

هذا المبدأ هو المفتاح لإنقاذ الأرواح عند التعامل مع الحالات التي تنطوي على "احتباس الغازات"، مثل مرض تخفيف الضغط (المعروف باسم مرض الغواص) أو انسداد الغازات الشريانية. من خلال زيادة ضغط الحجرة إلى 2.8 أو 3.0 ATA، يمكننا تقليل الحجم المادي لفقاعات غاز النيتروجين في الدم بشكل كبير. هذا الانخفاض في الحجم يخفف من انسداد الأوعية الدموية ويسمح للجسم بإعادة امتصاص الغاز وتصريفه بأمان.

المؤلف: جين

بفضل خبرتي التي تزيد عن عقد من الزمن في مجال تكنولوجيا الضغط العالي، فأنا متخصص في معايير سلامة الغرف وبروتوكولات الضغط. آمل أن أزيل الغموض عن علم تقنية الضغط العالي والضغط لكل بوصة مربعة (psi)، مما يساعدك على فهم كيف تؤدي مستويات الضغط المحددة في الغرف الخفيفة والطبية إلى نتائج علاجية.