深度剖析最后5米的升水问题

最近有几位潜友的潜水电脑的表带断了拿回来更换表带,既然回来了当然就要进行一下固件升级,顺便查看一下潜友的潜水记录。无意中发现大多数潜水员对于最后5米的升水问题认识不足。下面借助于潜水电脑的剖面图用不同潜水员的实际潜水数据讲解一下最后5米的升水问题。

潜水员甲:2008年12月10日第一潜剖面图

 

潜水员乙:2013年6月11日第一潜剖面图

 

潜水员丙:2012年12月3日第一潜剖面图

 

潜水员丁:2014年1月4日第二潜剖面图

 

由以上图例可以看出2个问题:

1、在做完5米3分钟的安全停留之后他们都直接浮出了水面,从而形成了一条陡直的曲线。

2、从完成安全停留那一点起到浮出水面,身体饱和度陡增20%左右,比较两张小图红线的位置。

 

不难看出在整个潜水过程中的最后一刻,身体饱和度跳变幅度最大,这就意味著有大量的微泡聚集在身体的各类组织当中来不及通过肺部呼吸排出体外。尽管在大多数情况下不会引发潜水减压症(也不是绝对的),但是身体中的这些微泡足以使人有不舒服的感觉,新潜水员由于紧张和兴奋往往感觉不到,老潜水员应该都能感觉得到。

 

下面,我们以飞机机舱里的压力控制为例来说明这5米的压差对人体的危害程度。我们知道水的密度大约是空气的1000倍,这就意味着在水里上升一米相当于在空中上升1000米。

这是用Garmin Oregon 400T户外型GPS记录的飞机飞越西沙群岛时的飞行数据,当时A330客机屏幕上显示的实际高度是10000多米,但是根据机舱内压力换算出来的高度只有2170米左右。这就说明航空界把压力变化的安全范围控制在2200米之内,无论飞机实际飞行高度是多少,机舱内的压力始终控制在2200米高空时的压力之内,这个压力变化相当于水中2.2米范围之内的压力变化,换算成压力大约是0.22 Bar。

升水5米的压力变化相当于升空5000米的压力变化,就好比从杭州一下升高到唐古拉山口,突然间产生这么大的压差,身体各类组织释放出的大量微泡无法通过血液循环和肺的呼吸排出体外,可以肯定地说对身体只有害处没有好处。

 

面再结合潜水剖面图介绍几个最后5米升水处理得比较好的例子。

潜水员A:2008年12月5日第一潜剖面图

从剖面图上看,这一潜很有特色,首先最大潜水深度达到40.4米,其次在本次潜水中潜水员设置了微泡预防等级MB Level 3,参见《微泡预防等级 (MB) 潜水》。一条缓慢延伸的升水曲线说明潜水员在本次潜水之后感觉不错,尽管有几次升水超速警告。在这次潜水的升水过程中潜水员完成了2种不同性质的停留。

 

1、微泡预防等级停留:潜水到7分钟深度34.1米时,潜水电脑计算出应该在3米以下做1分钟的等级停留,潜水到16分钟深度20米时,3米以下的等级停留时间延长到4分钟,潜水到36分钟升水至4.6米时3米以下的等级停留减少到1分钟。等级停留Level Stop和减压停留Deco Stop显示的深度是顶点深度,既在这个深度之下停留多长时间。

 

2、安全停留:潜水37分钟深度4.8米时完成等级停留之后开始做3分钟的安全停留。安全停留的概念是在5米之上,3米之下做停留。安全停留的深度越浅效果越好,在3米做的效果要好于5米。但是由于海浪的影响,浅了以后很容易被海浪带出水面,所以一般安全停留都保持在4米左右的深度。安全停留与等级停留并不矛盾,做完最后一个等级停留之后接着就做安全停留,并非先去3米完成等级停留再回到5米做安全停留,千万注意这两种停留深度的概念区别。

 

该潜水员在安全停留完成时缓慢升水至2.9米处,然后又花了1分钟时间逐渐升水至2.1米,1.7米,最后浮出水面,这样可以有效减小最后5米升水时身体饱和度的跳变幅度,改善潜水之后的舒适度。

 

潜水员B:2011年5月17日第二潜剖面图

从剖面图曲线看,这是一次非常舒服的潜水。这次潜水的微泡预防等级设置为MB Level 5,潜水过程中做了3种不同类型的停留:

1、PDIS(剖面图相关中间停留),11米/2分钟。

2、微泡预防等级停留 MB Level Stop,6米/3分钟,3米/7分钟。

3、安全停留,5米/3分钟

安全停留完成之后潜水员又花了2分钟时间逐渐浮出水面,这样当潜水员浮出水面的时候身体饱和度跳变幅度很小,人就会感觉很舒服。

 

潜水员C:2011年5月17日第二潜剖面图

这一潜的特点是在做完5米安全停留之后又上升到2米左右做了2分钟停留,然后才缓慢升水浮出水面。对比两张小图的红线差距,可以看出2米左右停留结束时的身体饱和度和升水回到水面时的身体饱和度差幅仅有10%左右,完全在航空界认定的0.22Bar压力变化的安全范围之内。

 

为什么各种停留的最短时间都在2分钟以上呢?

这是因为人体血液的循环周期大约是25-30秒钟,换句话说就是在每次上升到新的深度之前都要通过4次以上的血液循环次数将身体各类组织释放出来的微泡通过静脉血液带到肺部交换到体外,而去除了微泡的新鲜血液通过动脉输送给身体各类组织,静脉里充满微泡是正常的,但是动脉里不能有微泡,如果上升速度太快身体里聚集的微泡来不及交换到体外就会跑到动脉里去,堵塞末端毛细血管,造成组织坏死,这就是潜水减压症。

 

以上所用的剖面图都是基于ZH-L8数学模型产生的,ZH-L8适合休闲潜水,下面我们再用一个基于ZH-L16数学模型产生的剖面图来看一下,ZH-L16适合技术潜水。Galileo Sol潜水电脑进行Trimix升级之后内部数学模型就变成了ZH-L16。

ZH-L16数学模型按照充排气的半时规律将人体组织分为16类,由16根柱形图代表。在没有使用Trimix气体的情况下,每根柱子代表氮气的饱和度,如果使用Trimix气体,每根柱子则分为两半,一半表示氮气,一半表示氦气。

由上图可以看出在做完安全停留之后,潜水员用10分钟的时间从5米深度逐渐升水到1.4米然后浮出水面,通过充分的呼吸使身体里释放出来的微泡排除体外,从1.4米到水面的压力跳变只有0.14 Bar,对身体的影响可以忽略不计。不言而喻,这样的潜水一定会很安全,很舒适。

ZH-L8 MB或ZH-L16 MB中的微泡预防等级停留是基于梯度递减原理的安全防范措施,可以有效改善潜水的安全性和舒适度。

剖面图相关停留PDIS是潜水科学最新推荐的一种停留技术,目的是在身体各类组织从充气到排气的转换阶段通过血液的一轮循环(2分钟)排出到此点之前身体里聚集的微泡。

 

从以上的讨论中不难看出潜水技术很大一部分就集中在升水过程的各种停留上,而这些停留的依据是实时的个性化的减压数学模型,潜水员无法凭感觉和经验推断,只能依靠先进潜水电脑的正确导引来逐渐掌握和使用这些停留技术。

 

总的来说深度变化到一定程度(比如3米)就要做一次至少2分钟的停留,让身体里聚集的气泡通过肺的交换排出体外,深度越浅升水速度越要慢,最后5米的升水至少需要2分钟时间。

 

潜水安全不是一句空话,它是通过科学的算法,先进的潜水电脑和潜水员的使用经验来实现的。

作者:Hayato Amano

整理自: 潜水书记

最后编辑于:2018/9/6作者: FunDiving

该用户很懒,还没有介绍自己。

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