Рискове при гмуркане - налягане, дълбочина и последствия

2024 Автор: Cyrus Reynolds | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-07 07:27

Как се променя налягането под вода и как промените в налягането влияят на аспекти на гмуркането като изравняване, плаваемост, време на дъното и риск от декомпресионна болест? Прегледайте основите на гмуркането под налягане и гмуркането и открийте концепция, която никой не ни е казал по време на нашия открит воден курс: че налягането се променя по-бързо, колкото по-близо е водолазът до повърхността.

Основите

Въздухът има тегло

Да, въздухът всъщност има тегло. Теглото на въздуха оказва натиск върху тялото ви - около 14,7 psi (паунда на квадратен инч). Това количество налягане се нарича една атмосфера на налягане, защото това е количеството налягане, което земната атмосфера упражнява. Повечето измервания на налягането при гмуркане са дадени в атмосферни единици или ATA.

Налягането се увеличава с дълбочина

Тежестта на водата над водолаза оказва натиск върху тялото му. Колкото по-дълбоко се спуска водолазът, толкова повече вода има над себе си и толкова по-голям натиск оказва тя върху тялото му. Налягането, което водолазът изпитва на определена дълбочина, е сумата от всички налягания над тях, както от водата, така и от въздуха.

На всеки 33 фута солена вода=1 ATA налягане

Натиск, който изпитва водолаз=налягане на водата + 1 ATA (от атмосферата)

Общо налягане при стандартни дълбочини

Дълбочина / атмосферно налягане + водно налягане=общо налягане

0 фута / 1 ATA + 0 ATA=1 ATA

15 фута / 1 ATA + 0,45 ATA=1,45 ATA

33 фута / 1 ATA + 1 ATA=2 ATA

40 фута / 1 ATA + 1,21 ATA=2,2 ATA

66 фута / 1 ATA + 2 ATA=3 ATA

99 фута / 1 ATA + 3 ATA=4 ATA

_{това е само за солена вода на морското равнище}

Водното налягане компресира въздуха

Въздухът във въздушните пространства на тялото на водолаза и оборудването за гмуркане ще се компресират с увеличаване на налягането (и се разширяват при намаляване на налягането). Въздушни компреси според закона на Бойл.

Закон на Бойл: Обем на въздуха=1/ Налягане

Не си математик? Това означава, че колкото по-дълбоко отидете, толкова повече въздушни компреси. За да разберете колко, направете част от 1 над налягането. Ако налягането е 2 ATA, тогава обемът на сгъстен въздух е ½ от първоначалния му размер на повърхността.

Налягането засяга много аспекти на гмуркането

Сега, когато разбрахте основите, нека да разгледаме как налягането влияе върху четири основни аспекта на гмуркането.

Изравняване

Когато водолазът се спуска, повишаването на налягането кара въздуха във въздушните пространства на тялото му да се компресира. Въздушните пространства в ушите, маската и белите им дробове стават като вакуум, тъй като компресиращият въздух създава отрицателно налягане. Деликатните мембрани, като тъпанчето, могат да бъдат засмукани в тези въздушни пространства, причинявайки болка и нараняване. Това е една от причините, поради които водолазът трябва да изравни ушите си за гмуркане.

При изкачване се случва обратното. Намаляването на налягането води до разширяване на въздуха във въздушните пространства на водолаза. Въздушните пространства в ушите и белите им дробове изпитват положително налягане, тъй като се препълват с въздух, което води до белодробна баротравма или обратен блок. В най-лошия случай това може да спука белите дробове или тъпанчетата на водолаза.

За да се избегне нараняване, свързано с налягане (като баротравма на ухото), водолазът трябва да изравни налягането във въздушните пространства на тялото си с налягането около тях.

За изравняване на въздушните си пространства при спускане водолаз добавя въздух към въздушното пространство на тялото си, за да противодейства на ефекта "вакуум" чрез

• дишайки нормално, това добавя въздух към белите им дробове всеки път, когато вдишват
• добавя въздух към маската си, като издишва носа им
• добавяне на въздух към ушите и синусите им чрез използване на една от няколкото техники за изравняване на ухото

За изравняване на въздушните си пространства при изкачване водолаз изпуска въздух от въздушните пространства на тялото си, така че да не се препълнят с

• дишайки нормално, това освобождава допълнителен въздух от белите им дробове всеки път, когато издишват
• се издигат бавно и позволяват на допълнителния въздух в ушите, синусите и маската да изпъкне от само себе си

Плаемост

Водолазите контролират своята плаваемост (независимо дали потъват, изплуват или остават "неутрално плаващи", без да плуват или потъват), като регулират обема на белите дробове и компенсатора на плаваемост (BCD).

Когато водолаз се спуска, повишеното налягане кара въздуха в неговия BCD и неопренов костюм (има малки мехурчета, уловени в неопрена)компресирайте. Те стават отрицателно плаващи (потъват). Докато потъват, въздухът в екипировката им за гмуркане се компресира повече и те потъват по-бързо. Ако не добавят въздух към неговия BCD, за да компенсират все по-отрицателната им плаваемост, водолазът може бързо да се окаже, че се бори с неконтролирано спускане.

В обратния сценарий, когато водолазът се издига, въздухът в неговия BCD и неопренов костюм се разширява. Разширяващият се въздух прави водолаза положително плаващ и те започват да изплуват нагоре. Докато плуват към повърхността, налягането на околната среда намалява и въздухът в оборудването им за гмуркане продължава да се разширява. Водолазът трябва непрекъснато да изпуска въздух от своя BCD по време на изкачване или рискува неконтролирано, бързо изкачване (едно от най-опасните неща, които водолазът може да направи).

Водолазът трябва да добави въздух към своя BCD, докато се спуска и да изпуска въздух от BCD, когато се издига. Това може да изглежда противоинтуитивно, докато водолазът не разбере как промените в налягането влияят на плаваемостта.

Най-долни времена

Време на дъното се отнася за времето, през което водолазът може да остане под вода, преди да започне своето изкачване. Околното налягане влияе на времето на дъното по два важни начина.

Увеличената консумация на въздух намалява най-долните времена

Въздухът, който водолазът диша, се компресира от околното налягане. Ако водолазът се спусне до 33 фута или 2 ATA налягане, въздухът, който диша, се компресира до половината от първоначалния си обем. Всеки път, когато водолазът вдишва, отнема два пъти повече въздух, за да напълни белите им дробове, отколкото на повърхността. Този водолаз ще използва въздуха си два пъти по-бързо (или наполовина по-бързо).биха били на повърхността. Водолазът ще изразходва наличния си въздух по-бързо, колкото по-дълбоко отива.

Повишената абсорбция на азот намалява долните времена

Колкото по-голямо е налягането на околната среда, толкова по-бързо телесните тъкани на водолаза ще абсорбират азот. Без да навлиза в подробности, водолазът може да позволи на тъканите си само известно количество усвояване на азот, преди да започне изкачването си, или има неприемлив риск от декомпресионно заболяване без задължителни декомпресионни спирания. Колкото по-дълбоко отива водолазът, толкова по-малко време има преди тъканите му да абсорбират максимално допустимото количество азот.

Тъй като налягането става по-голямо с дълбочината, както скоростта на потребление на въздух, така и усвояването на азот се увеличават, колкото по-дълбоко отива водолазът. Един от тези два фактора ще ограничи времето на дъното на водолаза.

Бързите промени в налягането могат да причинят декомпресионна болест (завои)

Повишено налягане под вода кара телесните тъкани на водолаза да абсорбират повече азотен газ, отколкото обикновено съдържат на повърхността. Ако водолазът се издига бавно, този азотен газ се разширява малко по малко и излишният азот се елиминира безопасно от тъканите и кръвта на водолаза и се освобождава от тялото му при издишване..

Въпреки това, тялото може само толкова бързо да елиминира азота. Колкото по-бързо се издига водолазът, толкова по-бързо се разширява азотът и трябва да бъде отстранен от тъканите му. Ако водолаз претърпи твърде голяма промяна на налягането твърде бързо, тялото му не може да елиминира целия разширяващ се азот и излишният азот образува мехурчета в тъканите и кръвта им.

Тези азотни мехурчета могат да причинят декомпресионна болест (DCS), като блокират притока на кръв към различни части на тялото, причинявайки инсулти, парализа и други животозастрашаващи проблеми. Бързите промени в налягането са една от най-честите причини за DCS.

Най-големите промени в налягането са най-близо до повърхността

Колкото по-близо е водолазът до повърхността, толкова по-бързо се променя налягането.

Промяна на дълбочина/Промяна на налягането/Увеличение на налягането

66 до 99 фута / 3 ATA до 4 ATA / x 1,33

33 до 66 фута / 2 ATA до 3 ATA / x 1,5

0 до 33 фута / 1 ATA до 2 ATA / x 2.0

Вижте какво се случва наистина близо до повърхността:

10 до 15 фута / 1,30 ATA до 1,45 ATA / x 1,12

5 до 10 фута / 1,15 ATA до 1,30 ATA / x 1,13

0 до 5 фута / 1,00 ATA до 1,15 ATA / x 1,15

Водолазът трябва да компенсира променящото се налягане по-често, колкото по-близо е до повърхността. Колкото по-плитка е тяхната дълбочина:

• толкова по-често водолазът трябва ръчно да изравнява ушите и маската си.

• толкова по-често водолазът трябва да регулира плаваемостта си, за да избегне неконтролирани изкачвания и спускания

Гмуркачите трябва да внимават по-специално по време на последната част от изкачването. Никога, никога не стреляйте направо към повърхността след безопасно спиране. Последните 15 фута са най-голямата промяна в налягането и трябва да се предприемат по-бавно от останалата част от изкачването.

Повечето гмуркания за начинаещи се извършват в първите 40 фута вода с цел безопасност и свеждане до минимум на усвояването на азот и риска от DCS. Това е както трябвабъда. Имайте предвид обаче, че е по-трудно за водолаз да контролира плаваемостта си и да изравни в плитка вода, отколкото в по-дълбока вода, защото промените в налягането са по-екстремни!