복잡한 세상에서 감압, 딥 스탑 및 정밀성 추구

InDepth에 2년전, 2019년 8월 25일 출간, 

Jarrod Jablonski 공유

소개:

이 4부작 시리즈는 테크니컬 다이빙과 감압연구 동향에 초점을 맞춰 GUE 감압 프로토콜의 역사적 발전을 살펴봅니다. 이 시리즈는 레크레이셔널 다이빙에서 중요한 측면을 포함하지만, 테크니컬 다이빙에 영향을 미치는 변수에 더 중점을 둡니다. 테크니컬 다이빙 경험이 적은 사람들은 시리즈 전반에 걸쳐 링크된 수많은 참조자료에 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 지원자료와 내가 제시하고자 노력하는 균형잡힌 관점은 이 복잡한 주제에 대한 더 넓은 이해를 장려하기 위해 고안되었습니다. 나는 또한 이 시리즈를 통해 논쟁의 여지가 있는 몇 가지 입장을 제시함으로써 모든 면에서 열린 토론과 더 깊은 고려를 자극할 수 있기를 희망합니다.

공개를 위해, 가장 효율적이거나 가장 안전한 감압 절차에 대한 결정적인 결론에 도달하는 것은 불가능하지만 이러한 결정은 이러한 용어를 정의하는 방식에 크게 좌우된다는 제 믿음을 강조하고 싶습니다. 사실, 우리 대부분이 불확실한 지식과 모순된 조언을 평가하면서 전체 다이빙 경력을 경험할 것이기 때문에 이 시리즈를 쓰게 된 동기는 확실성의 부족입니다. 제 의도는 토론의 모든 측면에서, 저를 포함한, 전문가들의 지시에 신중한 대응을 추구해야 함을 주장함과 동시에 균형잡힌 개요를 제공하기 위함입니다. 가장 중요한 것은, 많은 세부사항이 일반적으로 상상하는 만큼 중요하지 않을 수 있다는 생각을 살펴보겠습니다. 정보에 입각한 숙고를 위해, 우리는 양쪽모두(사실상 우리모두)가 틀렸고 우리는 보이는 것 보다 감압병에 대해 덜 알고 있을 수 있다는 생각까지 살펴보겠습니다.

이 시리즈 구조에 대한 마지막말. 여기서의 내 의도는 정교한 주제에 대한 편협한 견해를 논하는 것이 아니라, 광범위한 관점을 세우는 것이다. 이를 위하여, 코멘트에 글을 올려 토론에 참여하시거나, 이러한 아이디어들이 여러분의 다양한 커뮤니티에서 토론을 자극하기를 바랍니다. 시작합니다. 

파트 1: 감압문제 상황별 파악하기

인간은 수백년동안 미지의 표면 아래로 더 도달하려는 끝없는 호기심에 이끌려, 수중세계를 탐험했습니다. 초기 숨참기 다이빙의 간결함은 16~17세기 다이빙 벨의 발전과 함께 기술에 자리를 내줬고, 약 100년 뒤 Fleuss 재호흡기 장치와 함께 독립 다이빙의 발전으로 이어졌습니다. Fluess 장치는 수중자가호흡장치(Scuba)였으며, 앞으로 수년동안 시간이 짧거나 혹은 얕게 유지되더라도, 자가호흡 다이빙(표면공급 연결없이 하는 다이빙)의 미래를 개발하는데 도움이 되었습니다.

1870년대 브루클린 다리공사와 같은 교량 건설에 있어 수중작업시간을 연장을 지원하는 기술의 개발은 필수적이었습니다. 이것은 건조한 상태를 유지하기 위해 압력을 가하는 수중공간을 건설함으로써 이뤄졌습니다. 이러한 침수를 “다이빙”이라고 생각하는 사람은 거의 없지만 압력이 가해진 상태에서 가스를 오랜 시간 호흡하면 감압병으로 알려진 문제가 부각되어 나중에 두 가지 별개의 병리 생리학 중 하나로 포함되었습니다.

건설중인 브루클린 다리.

J.S 할데인

감압관련 부상의 발생을 이해하고 궁극적으로 예방하려는 열망은 많은 연구자, 국가 및 개인의 삶과 관심에 걸쳐 있습니다. 일부 역사적 맥락을 더 잘 이해하기 위해, 감압된 뱀의 눈에서 기포를 식별 후 압력과 관련된 문제를 인지한 Robert Boyle(1627-1691)의 초기 작업을 참조할 수 있습니다. Robert Boyle에 익숙치 않은 사람들은 영국 해군 임관 중에 최초의 감압테이블을 만든 사람으로 잘 알려진 J.S Haldane(1860-1936)을 잘 알고 있을 것입니다.

Albert Buhlmann

한편, Albert Buhlmann(1923–1994)과 같은 개인은 군대, 상업 및 레크리에이션 다이빙 관심 분야를 포함하여 풍부한 대학 경력 동안 감압 과학 개발을 도왔습니다. 감압에 관심있는 사람들은 Brian Hills(1934-2006)같은 연구자들이 기포형성을 감압알고리즘에 포함시킨 초기작업에 익숙할 것입니다. 확실히, 이소수의 사람들이 감압관련 과학을 대표하지는 않으며, 우리는 이 학문을 크게 형성한 수십 명의 다른 중요한 인물들을 나열할 수 있습니다. 내 의도는 인류가 수면 아래까지 도달해온 5천년 이상의 기간을 강조하기 위함입니다. 여기에는 증가한 압력하에서 가스호흡의 합병증을 이해하고자하는 광범위한 개인, 단체, 정부의 200년간의 연구도 포함합니다.

감압 방법의 개발은 케이슨 작업과 함께 처음 사용했을 때에도 성공적으로 입증되었으며, 특히 압력을 받는 동안 가스를 호흡하는 것과 관련된 문제를 줄였습니다. 이런 발전은 다이빙 활동으로 확장되었고, 할데인이 1908년 영국 해군을 위해 제작한 첫 번째 테이블도 포함하였습니다. 그의 테이블은 1955년까지 영국 해군에서 사용되었습니다. 이러한 개발은 더 길고 공격적인 다이빙 활동을 지원하여 새로운 시대의 발견과 이와 관련된 과제를 야기했습니다.

진보는 일부 또는 심지어 많은 위험을 제거하는 경향이 있지만 새로운 문제에 대한 가능성을 만들어냅니다. 이것은 경계를 더 멀리 밀어내는 능력에서 발전하거나 더 많은 사람들이 주어진 활동에 참여할 수 있기 때문에 발전할 수 있습니다. 우리는 초기 성공을 바탕으로 안전 프로토콜을 개선하고 점차 작은 일부 사건을 처리하는 경향이 있습니다. 시간이 지남에 따라 부상을 줄이기 위한 전략이 더욱 정교해지고 어느 정도 개인화됩니다.

예를들어, 초기 도시들은 화재예방, 건축 기준, 건강 규정, 유사한 보호조치 이전의 매우 위험한 장소였습니다. 이러한 관행은 노동자, 거주자, 어린이 기타사람들에게 초점을 맞춰 더욱 정교해졌습니다. 대부분의 선진사회는 매우 안전하며, 추가수준의 개선은 사고제거를 위해 노력하는 동안 개별안전문제를 애타게 합니다. 감압병과 관련하여 이 곡선에서 우리의 위치를 명확하게 식별하기는 어렵지만, 우리는 프로세스의 체감 수익 부분에 상당히 잘 나타납니다.

고압 환경 탐색은 정교한 광산업, 터널링 및 교량 건설 프로젝트 등의 과정 중 출처를 알 수 없는 문제가 발생하면서 시작되었습니다. 그 후 몇 년 동안, 우리는 인과관계가 비교적 명확하게 정의된 질병들을 확인했습니다. 세부적으로 많은 것이 모호했지만, 문제를 명확하게 하고 싶었던 우리는 압력 중 가스를 호흡하는 것과 관련된 부상을 크게 줄이는 감압 전략의 개발을 지원했습니다. 이러한 개발로 인해 안전한 노출을 예측하고 감압 테이블로 코드화되어 점진적으로 더 깊은 다이빙 여행에 사용되는 알고리즘이 탄생했습니다.

오늘날 감압 관련 문제는 특히 레크리에이션 다이빙 커뮤니티 내에서 극히 드문 일입니다. 이제 우리는 주로 작은 사건들의 하위 카테고리 속에서 문제를 관리해야 합니다. 우리는 낮은 확률의 부상들을 명확히 파헤치기 위해 노력하며, 이해를 넓히면서 적어도 안전한 지침을 개선하거나 유지하기 위해 노력해야합니다. 일반적으로 어떤 이유로든 사람이 더 부상받기 쉽도록 만들 수 있는 기존 조건의 영향을 인정해야 합니다. 또한 우리가 감압병이라고 부르는 문제의 증상을 확실히 이해하려 노력하면서 정의된 상승 속도나 시간 제한을 위반하는 다이빙 활동을 제한해야 합니다. 

한편, 미지의 영역에서 알고리즘을 사용하는 사람들의 감압 안전성은 아직 확실하지 않습니다. 매우 깊은 다이빙 또는 긴 시간 동안 다이빙하는 사람들은 안전한 다이빙을 예측할 수 없습니다. 예를 들어, 최대 30m/100피트의 다이빙을 위해 개발된 감압 알고리즘은 1시간 동안 다이빙할 수 있으며 더 긴 기간과 깊이의 다이빙에 대해서는 가능할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다. 특정 노출이 대부분의 사람들에게 낮은 위험을 초래한다는 것을 확인하기 위해서는 많은 다이빙이 필요합니다. 높은 비용, 복잡함, 및 안전성을 감안할 때 이러한 중요한 데이터 포인트는 특히 매우 깊거나 긴 다이빙으로 제한됩니다. 이것은 이후 논의에서 다시 다루겠습니다.

현재로서는 서포팅 데이터가 좋고 눈에 띄는 개선이 없을 것으로 보이는 다이빙에 주로 초점을 맞춥니다. 감압 “정확성”에 대한 소란스러운 논쟁의 대부분은 이미 매우 낮은 수준의 위험에서 굉장히 조그만(중요하지 않은) 이점을 놀리는 것과 관련 있습니다. 이 현실을 바꿀 수 있습니까? 훨씬 더 짧은 감압으로 훨씬 더 긴 다이빙을 가능하게 하여 상당한 개선을 가져올 수 있는 것을 찾을 수 있습니까?

감압의 “문제”에 대해 생각할 때, 우리는 스쿠버 다이빙이 주변 압력 증가라고도 하는 우리 주변압을 증가시킨다는 것을 이해합니다. 우리는 몸에 정상적으로 존재하는 것보다 더 높은 압력의 가스를 호흡하고 있습니다. 우리가 호흡하는 분자는 혈액에 용해되어 정상적인 순환 중에 전달되어 몸속의 조직에 축적됩니다. 이것은 조직이 “충분히 꽉 찰” 때까지 또는 더 정확하게는 새로운 흡기 가스 압력에서 포화될 때까지 발생합니다. 주변 압력의 감소는 기울기를 역전시키고 분자가 혈액을 통해 조직을 떠나도록 장려합니다.

이 프로세스를 특성화하는 알고리즘을 용해된 가스 모델이라고 합니다. 조직에서 용해된 가스가 전달되면서 탄산음료 에서 압력을 방출하는 것과 유사한 방식으로 버블이 형성되는 경우가 많습니다. 용해된 가스 모델은 버블의 위험을 무시하지 않고 직접 제어하려고 시도하지도 않습니다. 버블의 형성과 발달을 직접적으로 제한하려는 시도를 버블 모델이라고 합니다.

우리는 용해된 가스와 버블 모두 관련이 있고 다른 개별 요인도 어느 정도 역할을 한다고 상상합니다. 최선의 전략을 찾는 데 있어 많은 문제가 있지만 대부분은 이후 논의에서 다룰 것입니다. 현재로서는 용해된 가스의 추적이 감압 연구의 역사를 통해 많은 실험 중, 소수사례를 제외하고 우리의 주요 전략이라는 점을 강조하고 싶습니다.

버블 모델링은 불가피하게 더 이론적이고 버블 움직임에 대한 수학적인 예측을 기반으로 하며, 때로는 특정 조건에서 버블이 형성될 가능성을 측정하는 실험에 의해 지원됩니다. 모델은 버블 발생을 예상하면서도 용해된 가스를 추적하여 두 가지 모두 안전한 매개 변수 내에 있는지 확인하기 위해 노력하는 “듀얼 페이스”로 만들어 질 수도 있습니다. 모든 경우에 우리는 경험적으로 테스트된 모델에 대해 더 많은 확신을 갖는 경향이 있지만, 모델 세부사항의 평가 및 보정을 지원하는 데이터베이스와 비교할 수도 있습니다. 가장 현대적인 접근방식은 확률적 모델을 지향하는 쪽으로 가고 있으며, 향후 치료에서 이러한 접근방식에 대해 살펴볼 것입니다. 

감압 중 버블의 존재는 이미 잘 알려져 있으며 순환계의 정맥 부분에서 버블을 감지할 수 있는 도플러 검사로 어느 정도 측정할 수 있습니다. 정맥계는 다이빙하는 동안 흡수된 가스를 제거하는 조직에서 혈액을 받으므로 최소한 약간의 버블이 있을 것으로 예상됩니다. 불행히도, 감압 효율을 측정하는 수단으로 도플러를 사용하는 데는 많은 합병증이 유발됩니다. 정맥 버블의 측정은 다이버 집단의 감압 스트레스를 예측하는 데 유용할 수 있지만 개별 다이버의 증상에 대한 신뢰도는 떨어집니다. 

합병증에도 불구하고 대부분의 연구자들은 버블(정맥혈에서 반드시 감지할 수 있는 것은 아니지만)이 인과 관계에 중요한 부분이라는 데 동의합니다. 즉 이러한 버블이 감압병을 직접 유발하거나 심각하게 만든다는 것을 동의하는 것으로 보입니다. 버블이 모든 감압 관련 증상을 유발한다고 가정하더라도 그 영향을 예측하는 것은 지나치게 복잡해집니다. 용해된 가스 모델의 위대한 공헌자인 알버트 불만(Albert Buhlmann_은 버블과의 연관성을 인정했습니다. 그럼에도 불구하고 그는 감압병의 위험을 최소화하는 방법으로 용해된 가스 전략을 다듬는데 중점을 두었습니다. 이것이 최선의 전략인지는 아직 알 수 없지만 대부분의 다이빙에서 매우 낮은 수준의 위험을 허용하는 데 성공적이었습니다.

감압병의 증상에 영향을 줄 수 있는 다른 지표를 추적하는 것은 상상할 여지가 있으며 감압 문제를 전체적으로 더 잘 이해하려는 연구의 일부입니다. 예를 들어, 연구자들은 감압에 대한 신체의 반응과 관련될 수 있는 유전적 영향을 포함한 면역 반응 요인을 탐구하고 있습니다. 또한 스포츠 및 운동 세계에서 생리적 스트레스를 측정하는 방법으로 인기를 얻고 있는 HRV(심박수 변동성)와 DCS에 대한 잠재적 관련성에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. 이러한 기술이나 다른 기술을 사용하여 감압 중에 발생하는 스트레스 축적의 상한선을 설정하고 증상이 문제가 되기 전에 상한선을 피할 수 있습니다.

또한 문제의 원인에서 가스를 제거하거나 변경하여 감압 시간을 단축할 수 있는 방법을 찾을 수도 있습니다. 예를 들어, 우리는 결국 생명을 유지하는 산소를 위해 액체 운반체를 사용할 수 것입니다. 질소나 헬륨과 같은 가스의 사용을 중단하거나 크게 줄임으로써 압력 변화 시 버블의 관련성을 눈에 띄게 변화시킬 수 있어야 합니다. 또는 버블이 생기는 상황을 물리적으로 바꿀 수 있는 약물이나 다른 예방법을 사용하여 위험을 예방하거나 크게 줄일 수 있는 방법을 개발할 수도 있습니다. 이러한 아이디어와 그 밖의 많은 아이디어들이 검토되어 왔으며 가능성이 있을 수 있지만, 가까운 미래에 현재의 관행에서 크게 벗어나는 것은 없을 것으로 보입니다. 

정확한 DCS 발생률을 알 수 없는 등 감압병에 대한 많은 디테일에 대한 불확실에도 불구하고, 기존의 감압표를 따르는 다이버들과 잘 설정된 한계 내에서 다이빙하는 다이버들은 0.01-0.1% 또는 10,000회당 약 1-10건의 사고로 부상 위험이 매우 낮습니다. (커머셜 다이빙에 대한 비율을 반영하는 상위 값, 테크니컬 및 레크리에이션 다이빙을 반영하는 하위 값) 특정 유형의 매우 공격적인 다이빙에서는 위험이 더 크지만, 우리는 나중에 논의에서 이 부분 또한 살펴볼 것입니다. 실제 위험에 관계없이 더 나은 옵션을 사용할 수 있다면 고의로 덜 효율적인 상승 프로파일을 선택하는 다이버는 거의 없습니다.

감압 효율성 추구는 특히 텍 다이버로 알려진 다이버 그룹과 관련이 있습니다. 이러한 다이버들에게 있어, 틀림없이 작은 차이는 물에서 감압하는 추가 시간을 포함할 수 있습니다. 이 다이버들은 깊은 물에서 긴 상승 동안 발생할 수 있는 버블 문제에 특히 관심이 있었습니다. 많은 텍 다이버들은 수심에서 천천히 상승하면 감압 시간을 크게 줄일 수 있다는 초기 연구를 따랐습니다. 몇 년 동안은 다이버의 상승 속도를 늦추기 위해 “딥 스톱”을 사용하는 관습이 가장 좋은 방법인 것 같았습니다. 그러나 새로운 연구에서는 이것이 실제로 문제의 일부라고 주장합니다. 딥 스톱의 가치에 대해 확신이 있든 없든. 일반적으로 나타나지 않는 영역을 더 깊이 파고드는 앞으로의 섹션과 특히 흥미로운 온라인 토론에 참여해 주시기 바랍니다. 댓글 섹션에서 여러분의 생각을 읽기를 기대하며 “텍 다이버, 딥 스톱, 다가오는 대재앙” 시리즈의 두 번째 파트에 참여하기를 바랍니다.