深度剖析最後5米的升水問題

最近有幾位潛友的潛水電腦的錶帶斷了拿回來更換錶帶,既然回來了當然就要進行一下固件升級,順便查看一下潛友的潛水記錄。無意中發現大多數潛水員對於最後5米的升水問題認識不足。下面藉助於潛水電腦的剖面圖用不同潛水員的實際潛水數據講解一下最後5米的升水問題。

潛水員甲:2008年12月10日第一潛剖面圖

深度剖析最后5米的升水问题
深度剖析最后5米的升水问题

安全停留完成時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

潛水員乙:2013年6月11日第一潛剖面圖

深度剖析最后5米的升水问题
深度剖析最后5米的升水问题

安全停留完成時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

潛水員丙:2012年12月3日第一潛剖面圖

深度剖析最后5米的升水问题深度剖析最后5米的升水问题

安全停留完成時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

潛水員丁:2014年1月4日第二潛剖面圖

深度剖析最后5米的升水问题
深度剖析最后5米的升水问题

安全停留完成時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

由以上圖例可以看出2個問題:

1、在做完5米3分鐘的安全停留之後他們都直接浮出了水面,從而形成了一條陡直的曲線。

2、從完成安全停留那一點起到浮出水面,身體飽和度陡增20%左右,比較兩張小圖紅線的位置。

不難看出在整個潛水過程中的最後一刻,身體飽和度跳變幅度最大,這就意味著有大量的微泡聚集在身體的各類組織當中來不及通過肺部呼吸排出體外。儘管在大多數情況下不會引發潛水減壓症(也不是絕對的),但是身體中的這些微泡足以使人有不舒服的感覺,新潛水員由於緊張和興奮往往感覺不到,老潛水員應該都能感覺得到。

下面,我們以飛機機艙裡的壓力控制為例來說明這5米的壓差對人體的危害程度。我們知道水的密度大約是空氣的1000倍,這就意味著在水裡上升一米相當於在空中上升1000米。

深度剖析最后5米的升水问题

這是用Garmin Oregon 400T戶外型GPS記錄的飛機飛越西沙群島時的飛行數據,當時A330客機屏幕上顯示的實際高度是10000多米,但是根據機艙內壓力換算出來的高度只有2170米左右。這就說明航空界把壓力變化的安全範圍控制在2200米之內,無論飛機實際飛行高度是多少,機艙內的壓力始終控制在2200米高空時的壓力之內,這個壓力變化相當於水中2.2米範圍之內的壓力變化,換算成壓力大約是0.22 Bar。

升水5米的壓力變化相當於升空5000米的壓力變化,就好比從杭州一下升高到唐古拉山口,突然間產生這麼大的壓差,身體各類組織釋放出的大量微泡無法通過血液循環和肺的呼吸排出體外,可以肯定地說對身體只有害處沒有好處。

下面再結合潛水剖面圖介紹幾個最後5米升水處理得比較好的例子。

潛水員A:2008年12月5日第一潛剖面圖

深度剖析最后5米的升水问题
深度剖析最后5米的升水问题

安全停留完成時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

從剖面圖上看,這一潛很有特色,首先最大潛水深度達到40.4米,其次在本次潛水中潛水員設置了微泡預防等級MB Level 3,參見《微泡預防等級 (MB) 潛水》。一條緩慢延伸的升水曲線說明潛水員在本次潛水之後感覺不錯,儘管有幾次升水超速警告。在這次潛水的升水過程中潛水員完成了2種不同性質的停留。

1、微泡預防等級停留:潛水到7分鐘深度34.1米時,潛水電腦計算出應該在3米以下做1分鐘的等級停留,潛水到16分鐘深度20米時,3米以下的等級停留時間延長到4分鐘,潛水到36分鐘升水至4.6米時3米以下的等級停留減少到1分鐘。等級停留LevelStop和減壓停留Deco Stop顯示的深度是頂點深度,既在這個深度之下停留多長時間。

2、安全停留:潛水37分鐘深度4.8米時完成等級停留之後開始做3分鐘的安全停留。安全停留的概念是在5米之上,3米之下做停留。安全停留的深度越淺效果越好,在3米做的效果要好於5米。但是由於海浪的影響,淺了以後很容易被海浪帶出水面,所以一般安全停留都保持在4米左右的深度。安全停留與等級停留並不矛盾,做完最後一個等級停留之後接著就做安全停留,並非先去3米完成等級停留再回到5米做安全停留,千萬注意這兩種停留深度的概念區別。

該潛水員在安全停留完成時緩慢升水至2.9米處,然後又花了1分鐘時間逐漸升水至2.1米,1.7米,最後浮出水面,這樣可以有效減小最後5米升水時身體飽和度的跳變幅度,改善潛水之後的舒適度。

潛水員B:2011年5月17日第二潛剖面圖

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安全停留完成時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

從剖面圖曲線看,這是一次非常舒服的潛水。這次潛水的微泡預防等級設置為MB Level 5,潛水過程中做了3種不同類型的停留:

1、PDIS(剖面圖相關中間停留),11米/2分鐘。

2、微泡預防等級停留MB Level Stop,6米/3分鐘,3米/7分鐘。

3、安全停留,5米/3分鐘

安全停留完成之後潛水員又花了2分鐘時間逐漸浮出水面,這樣當潛水員浮出水面的時候身體飽和度跳變幅度很小,人就會感覺很舒服。

潛水員C:2011年5月17日第二潛剖面圖

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2米停留結束時的身體飽和度

深度剖析最后5米的升水问题

升水回到水面時的身體飽和度

這一潛的特點是在做完5米安全停留之後又上升到2米左右做了2分鐘停留,然後才緩慢升水浮出水面。對比兩張小圖的紅線差距,可以看出2米左右停留結束時的身體飽和度和升水回到水面時的身體飽和度差幅僅有10%左右,完全在航空界認定的0.22Bar壓力變化的安全範圍之內。

為什麼各種停留的最短時間都在2分鐘以上呢?

這是因為人體血液的循環週期大約是25-30秒鐘,換句話說就是在每次上升到新的深度之前都要通過4次以上的血液循環次數將身體各類組織釋放出來的微泡通過靜脈血液帶到肺部交換到體外,而去除了微泡的新鮮血液通過動脈輸送給身體各類組織,靜脈裡充滿微泡是正常的,但是動脈裡不能有微泡,如果上升速度太快身體裡聚集的微泡來不及交換到體外就會跑到動脈裡去,堵塞末端毛細血管,造成組織壞死,這就是潛水減壓症。

以上所用的剖面圖都是基於ZH-L8數學模型產生的,ZH-L8適合休閒潛水,下面我們再用一個基於ZH-L16數學模型產生的剖面圖來看一下,ZH-L16適合技術潛水。Galileo Sol潛水電腦進行Trimix升級之後內部數學模型就變成了ZH-L16。

深度剖析最后5米的升水问题
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升水到5米時的身體飽和度

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升水回到水面時的身體飽和度

ZH-L16數學模型按照充排氣的半時規律將人體組織分為16類,由16根柱形圖代表。在沒有使用Trimix氣體的情況下,每根柱子代表氮氣的飽和度,如果使用Trimix氣體,每根柱子則分為兩半,一半表示氮氣,一半表示氦氣。

由上圖可以看出在做完安全停留之後,潛水員用10分鐘的時間從5米深度逐漸升水到1.4米然後浮出水面,通過充分的呼吸使身體裡釋放出來的微泡排除體外,從1.4米到水面的壓力跳變只有0.14 Bar,對身體的影響可以忽略不計。不言而喻,這樣的潛水一定會很安全,很舒適。

ZH-L8 MB或ZH-L16 MB中的微泡預防等級停留是基於梯度遞減原理的安全防範措施,可以有效改善潛水的安全性和舒適度。

剖面圖相關停留PDIS是潛水科學最新推薦的一種停留技術,目的是在身體各類組織從充氣到排氣的轉換階段通過血液的一輪循環(2分鐘)排出到此點之前身體裡聚集的微泡。

從以上的討論中不難看出潛水技術很大一部分就集中在升水過程的各種停留上,而這些停留的依據是實時的個性化的減壓數學模型,潛水員無法憑感覺和經驗推斷,只能依靠先進潛水電腦的正確導引來逐漸掌握和使用這些停留技術。

總的來說深度變化到一定程度(比如3米)就要做一次至少2分鐘的停留,讓身體裡聚集的氣泡通過肺的交換排出體外,深度越淺升水速度越要慢,最後5米的升水至少需要2分鐘時間。

潛水安全不是一句空話,它是通過科學的算法,先進的潛水電腦和潛水員的使用經驗來實現的。

整理自: 潛水書記

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