S

SafeAir
ANDIs Bezeichnung für → EAN oder → Nitrox
Sättigung
Eine Flüssigkeit kann eine bestimmte Gasmenge aufnehmen (lösen). Man spricht dann davon, daß diese Flüssigkeit mit dem Gas gesättigt ist. In wie weit diese Sättigung erreicht wird, hängt von der Zeit ab, die dem Gas zu Verfügung gestellt wird um sich in der Flüssigkeit zu lösen. Die Löslichkeit von (idealen) Gasen in (idealen) Flüssigkeiten hängt nur von der Temperatur und dem Gasdruck (Partialdruck) über der Flüssigkeit ab. Die Tatsache, daß beim (Sport-)Tauchen wegen der relativ kurzen Zeiten kaum eine Sättigung erreicht wird, gestattet es die Näherungen zu dem angedeuteten idealen Verhalten zu machen.5
Wenn ps der Partialdruck bei vollständiger Sättigung ist und t die Zeit seit Beginn des Lösungsvorganges angibt, so ist der der momentanen Sättigung entsprechende Partialdruck p gegeben durch:
p = ps . ( 1 - (1 / 2)t / t1/2) 
t1/2 ist die → Halbwertszeit des betrachteten Systems (Gas & Flüssigkeit). Führt man eine Zeitkonstante τ ein, für die gilt t = ln2 / t1/2 so kann die obige Gleichung in der allgemein üblicheren Form geschrieben werden:
p = ps . ( 1 - e- τ .t) 
An diesen Gleichungen ist abzulesen, daß eine vollständige Sättigung nur für unendliche lange Zeiten erreicht wird.
Die bei Tauchtabellen und Tauchcomputern verwendeten Halbwertszeiten liegen in einem Bereich von etwa 4 - 700 Minuten, wobei die Abstufung je nach Gewebemodell variiert. Bei einem Tauchgang von 1 h sind also die Gewebe mit der kleinsten Halbwertszeit (Blut, Gehirn, Rückenmark) zu 90-100% gesättigt und die Gewebe mit den langen Halbwertszeiten (Muskeln, Gelenke) erst bis zu etwa 15-20%. D.h. nicht eingehaltene Dekozeiten und -tiefen machen sich zuerst bzw. am stärksten im Gehirn bzw. im Rückenmark bemerkbar. (Spätfolgen)

 
Für die mathematisch interessierten unter uns:
Bei Atemgas mit konstantem Mischungsverhältnis der Bestandteile gilt für konstante Tiefe, d.h. für einen konstanten Umgebungsdruck, daß die (kleine) Druckänderung dp des glösten Gases proportional zur Druckdifferenz zwischen dem Druck im Gewebe und dem Umgebungsdruck ist. Weiterhin sei angenommen, daß der Sättigungsdruck im Gewebe nicht unter dem aktuellen Umgebungsdruck liegt, so daß maximal bis zu diesem Umgebungsdruck das Gas im Gewebe gelöst werden kann. Für die kleinen Druckänderungen gilt, daß der Lösungsvorgang ebenfalls proportional zu der Zeit dt ist.
dp = t .(pa - p) dt  ⇒  dp
dt		 = t .(pa - p) 
Integriert man diese Gleichung:
 
(pa - p)-1 dp = τ .dt  ⇒  ln(pa - p) = τ .t

Die Integrationskonstante erhält man aus τ .t + ln(pa - p) = C mit der Anfangsbedingung, daß bei t = 0 p = p0 gilt. C = ln(pa - p0) Also:

ln(pa - p) - ln(pa - p0) = -τ .t

Somit gilt für den Druck in Abhängigkeit von der Zeit:
p = pa - (pa - p0) e- τ .t
und für die Zeit nach der der Druck p erreicht wird:
 t = 
1
τ
ln 
[(pa - p0) . (pa - p)-1]
Führt man jetzt noch eine konstante Aufstiegs- bzw. Abstiegsgeschwindigkeit (bzw. -rate) pa = a t + b ein:
⇒ dp   = t(pa - p) dt
⇔ dp
dt 		  = t(a t + b - p)
⇔ dp
dt 		+ tp = ta t + tb 
Dies ist eine DGL vom Typ [dp/ dt] + f(t)p = g(t), mit dem integrierenden Faktor M(t) = exp f(t) dt = eτ .t. Die allgemeine Lösung dieser DGL lautet damit:
p(t) =    1  
M(t)		 . g(t) M(t) dt + C
In unserem Fall sieht das dann so aus:
p = e- τ .t  t(a t + b) e&tau.t + C
Nach der Integration :
p = a .(t -τ-1) + b + C e- τ .t
da für t = 0 p = p0 gilt, erhält man für C:
C = p0 - b + a &sdot t-1
Wegen der Voraussetzung der konstanten Druckänderung gilt
 
a = (pf - pi) . t-1 und b = pi
Einsetzen liefert:
p = pf -  (pf - pi) / (τ . t) + [p0 - pi +  (pf - pi) / (τ . t) ] . e- τ . t
für den Spezialfall pi = pf = pa vereinfacht sich diese Gleichung zu:
p = pa - ( pa - p0) e- τ .t
Genauso wie wir es für konstanten Umgebungsdruck erhalten haben.
Die verwendeten Symbole haben folgende Bedeutung:
  p  Partialdruck im Gewebe zur Zeit t
  t  Zeit bis zum Erreichen von p
  t Halbwertszeit des betrachteten Gewebes
  p0 Partialdruck im Gewebe zur Zeit (t = 0)
  pa Umgebungsdruck (Partialdruck des Inertgases) 
  pi Umgebungsdruck am Anfang (t = 0)
  pf Umgebungsdruck am Ende (zur Zeit t)
Sättigungstauchen
Alle Gewebe sind zu 100% mit den Inertgasen gesättigt. D.h. mit einer Zunahme der Tauchzeit ist keine Verlängerung der Dekompressionszeit verbunden. Diese Technik dient dazu Tauchgänge in Tiefen größer als 150 m wirtschaftlich zu gestalten, da die Taucher dann solange dem (der Arbeitstiefe entsprechenden) Druck ausgesetzt bleiben wie es die Arbeit erfordert. Gegensatz zu → Bounce Dive
Sauerstoff
Farb-, geruch- und geschmackloses Gas; chemisches Zeichen O; Atomgewicht 15.9994; Ordnungszahl 8. Es gibt folgende Isotope (Häufigkeit): 16(99.756%), 17(0.039%), 18(0.205%).

Kommt normalerweise als O2, aber auch als O3 (Ozon) vor. Das häufigste Element auf der Erde, macht 46.6% der Erdkruste und 20.95% der Luft aus. Zuerst von Scheele 1771 und unabhängig 1774 von Priestley entdeckt.

Sauerstoffvergiftung
In Abhängigkeit vom Sauerstoffpartialdruck und der Expositionszeit treten verschiedene Veränderungen im Organismus auf. Bis etwa 1.5 bar überwiegen Schädigungen an den Atemorganen, darüber treten neurologische Erscheinungen auf. Als unbedenklich für beliebig lange Zeiten wird ein Partialdruck von weniger als 0.5 bar angesehen. Bei 1 bar und Zeiten von über 6 h treten Symptome wie Übelkeit, Kopfschmerzen, Hustenreiz und Schmerzen bei tiefer Einatmung auf. Bei mehr als 2 bar kommt es zu Bewußtlosigkeit und bei mehr als 6 bar kommt innerhalb von Minuten noch ein Lungenödem hinzu. Je nach Einwirkungsort unterscheidet man z.B.
Um diese Auswirkungen zu vermeiden hat man sich auf die in der folgenden Tabelle wiedergegebenen Werte geeinigt, bis zu denen ein erhöhter O2-Partialdruck toleriert werden kann, wobei im Rahmen des Recreational Divings von einer Obergrenze von 1.4 bar ausgegangen wird (→ MOD):
 
pO2 [bar]  Zeit [h] 
0.5  ∞
1.4  2.0 
1.6  1.0 
1.8  0.5 
2.8  0.5 

Sauerstoffpartialdrücke und erlaubte Expositionszeiten

Die folgende Tabelle gibt die Sauerstoffpartialdrucke von Preßluft in Abhängigkeit der Tauchtiefe wieder.

Tiefe [m]  pO2 [bar] 
20 
 0.63
40 
 1.05
50 
 1.26
60 
 1.47
80 
 1.89
100 
 2.30
150 
 3.35

Sauerstoffpartialdrücke von Luft; tauchtiefenabhängig

Die Expositionszeiten, wie sie beim Technical Diving mit → NITROX-Gemischen verwendet, stehen unter → Nitrox.
 
Schallgeschwindigkeit
Die Schallgeschwindigkeit c lößt sich aus einigen grundlegenden Stoffgrößen berechnen.
c = (κ .&rho)-1/2
Mit ρ der Dichte des Mediums und κ der Kompressibilität. Für ein Gas gilt κ = 1/(gp), wobei g für einatomige Gase (He, Ar) 5/3, 7/5 für zweiatomige Gase (Luft, O2) und für dreiatomige Gase (CO2) 8/6 ist. Interessant dabei ist, daß bei konstanter Temperatur p ~ ρ ist. Die Schallgeschwindigkeit in Gasen ist also Druckunabhängig. Aber je heißer das Gas desto höher ist p bei gegebenen ρ, denn p ~ Tρ also c ~ T. (Bei allen diesen Berechnungen ist natürlich die absolute Temperatur (in Kelvin) zu verwenden.)
 
Gas  c (0° C) [m/s] 
Wasserstoff 1270 
Krypton  1120 
Xenon  1090 
Helium  970 
Neon  936 
Stickstoff  333.6 
Luft(trocken)  331.36 
Luft  344 (20°C)
Argon  319 
Sauerstoff  317.5 
Wasser  1483 (20°C) 

Schallgeschwindigkeit

 
SCUBA
Engl.: self contained underwater breathing apparatus, ein Pressluft-Tauchgerät, auch als “offenes System” bezeichnet
SCR
Engl.: semi closed circuit rebreather, Kreislaufgerät mit halbgeschlossenem Atemgaskreislauf
Scrubber
Atemkalk, auch das komplette System aus Kalk und Kalkpatrone zur Entfernung von Kohlendioxid im Atemkreislauf (Loop) eines Rebreathers
Set point
Voreingestellter Sauerstoff-Partialdruck bei einem CCR
SI
Surface Interval, → Oberflächenpause
Shunt
Kurzschlußverbindung zwischen Blutgefäßen. Tauchmedizinisch wird damit die Blutmenge bezeichnet, die in den Lungen nicht bzw. nicht ausreichend mit Sauerstoff gesättigt wird und als venöse Beimischung in den arteriellen Blutkreislauf gerät (Rechts-links-Shunt). Wenn dies mit mehr als 30% des HZVs geschieht tritt eine → Zyanose auf. Der durch die → Mikrogasblasen ausgelöste Rechts-links-Shunt beträgt demnach bis maximal 30-35% des HZV. Das Maximum wird innerhalb der zweiten halben Stunde nach einem Tauchgang errreicht und beträgt nach 2 Stunden noch etwa 10% des HZV. Ähnlich wirkt auch ein nicht geschlossenes → Foramen ovale.
 
Sichtweite
Umgangssprachlich die Entfernung bis zu der Gegenstände erkannt werden ("man sehen kann''). Gilt sowohl an Luft z.B. bei Nebel, als auch unter Wasser. Die (lichttechnische) Sichtweite eines Signals (in Luft) ergibt sich aus der Höhe des Signals über der Erdoberfläche und der Höhe des Beobachters. Für die sogenannte geographische Sichtweite gilt
mit R0 dem Erdradius (R0 = 6371 km), h1 und h2 der Signal- bzw. Beobachterhöhe über Grund (Meeresspiegel). → Tragweite
Sinusitis
Entzündung der Nasennebenhöhle
Sinusknoten
primäres Reizleitungszentrum (d.h. natürlicher Schrittmacher) im Herzen.
Solenoid
Magnetventil
Sonic Valve
Düse (Nadel) in einer Konstantdosiereinheit
Stage mix
Engl.: Stufe; Gemisch für die Deko-Stopps
Steuerbord
Bezeichnet die (vom Heck zum Bug gesehen) rechte Schiffsseite; Nachts durch ein grünes Licht gekennzeichnet.
Steady state
→ Fließgleichgewicht
Stickstoff
Geruchloses Gas; chemisches Zeichen N; Atomgewicht 14.00672; Ordnungszahl 7. Folgende Isotope (Häufigkeiten): 14 amu (99.634%) und 15 amu (0.366%). Kommt normalerweise als N2 Molekül vor. Stellt 75.5% der Masse der Atmosphäre und 78.06% des Volumens. 1772 von D. Rutherford und unabhängig von Scheele und Cavendish entdeckt.
Stickstoffnarkose
→ Tiefenrausch
Surface Interval
→ Oberflächenpause
Sur-D
→ Surface Decompression
Surface Decompression
Oberflächendekompression in einer → Dekompressionskammer
Sympathicus
→ nervus sympathicus
Synapse
Umschaltestelle in der diskontinuierlichen Erregungsübertragung zwischen den Nerven
Synkope
anfallsartige, kurzdauernde Bewußtlosigkeit
Systole
Phase des Herzzyklus mit Kontraktion und Blutauswurf. Zeit des geringsten Herzkammervolumens