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什么是潛水要用氦氧混合氣？

2018-11-1 16:31:21

常常看到新手潛水的帖子說“背著氧氣瓶”下海，其實(shí)不對(duì)。絕大多數(shù)的休閑潛水者所背的氣瓶?jī)?nèi)不過是壓縮空氣而已，氮?dú)庋鯕獾谋壤€是近似79比21。經(jīng)過一定訓(xùn)練的潛水者可以采用高氧空氣，GUE組織的標(biāo)準(zhǔn)配比是Nitrox 32 ，也就是在空氣中加入氧氣（或者用另外的方法進(jìn)行富集），最后氧氣占32%。超過30米以上的技術(shù)潛水則需要添加氦氣，GUE休閑潛水標(biāo)準(zhǔn)配比為Triox 30/30，也就是氦氣和氧氣各占30%，余下氣體為氮?dú)猓夹g(shù)潛水的氧氣濃度等于或低于21%，這些配比都需要根據(jù)下潛深度和時(shí)間進(jìn)行計(jì)算和改變，只有在某些安全停留過程中，才會(huì)暫時(shí)采用純氧呼吸。

為什么要用到這么多這么復(fù)雜的氣體配比？因?yàn)楦鞣N氣體對(duì)人體的影響在高壓下都會(huì)產(chǎn)生變化。水下每10米，壓力大約增加一個(gè)大氣壓，即使是最簡(jiǎn)單的空氣，其兩種主要組分都可能對(duì)潛水員造成危險(xiǎn)。高壓下的氮?dú)馊苋塍w內(nèi)，除了因上升過快不及排出而造成眾所周知的潛水病以外，在過大深度下（一般在超過30米深度/4個(gè)大氣壓后發(fā)生，但也有較大的個(gè)體差別）會(huì)造成醉氮（nitrogen narcosis），表現(xiàn)如同醉酒，據(jù)說會(huì)頭暈眼花反應(yīng)緩慢失去判斷力等等。作為一個(gè)醉酒就睡覺，也從來沒有醉氮并且希望一輩子不會(huì)醉氮的人，我實(shí)在是沒有體會(huì)過這樣的感覺。而高壓下的氧氣，如果呼吸時(shí)間太長(zhǎng)，則會(huì)造成氧中毒（oxygen toxicity），分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)氧中毒及肺部的氧中毒。

人體，尤其是大腦，不但非常神奇，還有巨大的個(gè)體差異。就算是人們了解最深的潛水病，也還有幾種不同的解釋機(jī)理，并且直接導(dǎo)致不同的潛水組織建議采用不同的減壓方式來避免潛水病發(fā)生。至于醉氮的機(jī)理，至今也只是揣測(cè)氮?dú)膺M(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜，會(huì)造成神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)失效。具體如何失效，目前比較流行的有兩種說法，一種是氮?dú)庠斐闪思?xì)胞膜體積的變化，影響到離子通道的開合；一種則是惰性氣體（包括氮?dú)猓┓肿优c蛋白質(zhì)之間因范德華力產(chǎn)生非化學(xué)的連接（non-chemical bonding），從而影響蛋白質(zhì)功能。

醉人的還不光是氮?dú)猓瑤缀醭撕庵獾乃袣怏w都會(huì)有醉（narcosis）的效果，包括氧氣和呼吸產(chǎn)生的二氧化碳。氧氣的效果與氮?dú)鈳缀跸喈?dāng)，而二氧化碳的效果高于這二者許多倍。在通常的呼吸氣體配比中，氧氣的比例都低于氮?dú)猓虼酥恍枰紤]醉氮。呼吸產(chǎn)生的二氧化碳濃度一般也不會(huì)高到讓效果超過醉氮，但在緊急情況下，如果人體過量運(yùn)作，積累過多二氧化碳來不及排出，就可能產(chǎn)生醉（narcosis）的效果，因此潛水教程都會(huì)一再?gòu)?qiáng)調(diào)動(dòng)作要有控制，有節(jié)奏，不能驚慌，盡量避免劇烈動(dòng)作。

前面說過，在超過30米深后醉氮的可能性就很大，因此較深的技術(shù)潛水都會(huì)添加氦氣來避免這個(gè)問題（同時(shí)也可以降低上升時(shí)所需的減壓時(shí)間）。氦氣的唯一壞處是很貴，一只添加氦氣的氣瓶等閑便要上百美金；唯二壞處是呼吸之后說話的聲音會(huì)變得很可笑，可惜我至今還沒有鼓起勇氣去學(xué)技術(shù)潛水，無緣嘗試。

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