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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，其實不對。絕大多數(shù)的休閑潛水者所背的氣瓶內(nèi)不過是壓縮空氣而已，氮氣氧氣的比例還是近似79比21。經(jīng)過一定訓練的潛水者可以采用高氧空氣，GUE組織的標準配比是Nitrox 32 ，也就是在空氣中加入氧氣（或者用另外的方法進行富集），最后氧氣占32%。超過30米以上的技術潛水則需要添加氦氣，GUE休閑潛水標準配比為Triox 30/30，也就是氦氣和氧氣各占30%，余下氣體為氮氣，技術潛水的氧氣濃度等于或低于21%，這些配比都需要根據(jù)下潛深度和時間進行計算和改變，只有在某些安全停留過程中，才會暫時采用純氧呼吸。

為什么要用到這么多這么復雜的氣體配比？因為各種氣體對人體的影響在高壓下都會產(chǎn)生變化。水下每10米，壓力大約增加一個大氣壓，即使是最簡單的空氣，其兩種主要組分都可能對潛水員造成危險。高壓下的氮氣溶入體內(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個大氣壓后發(fā)生，但也有較大的個體差別）會造成醉氮（nitrogen narcosis），表現(xiàn)如同醉酒，據(jù)說會頭暈眼花反應緩慢失去判斷力等等。作為一個醉酒就睡覺，也從來沒有醉氮并且希望一輩子不會醉氮的人，我實在是沒有體會過這樣的感覺。而高壓下的氧氣，如果呼吸時間太長，則會造成氧中毒（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理，并且直接導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。至于醉氮的機理，至今也只是揣測氮氣進入神經(jīng)細胞的細胞膜，會造成神經(jīng)信號傳導失效。具體如何失效，目前比較流行的有兩種說法，一種是氮氣造成了細胞膜體積的變化，影響到離子通道的開合；一種則是惰性氣體（包括氮氣）分子與蛋白質(zhì)之間因范德華力產(chǎn)生非化學的連接（non-chemical bonding），從而影響蛋白質(zhì)功能。

醉人的還不光是氮氣，幾乎除了氦氣之外的所有氣體都會有醉（narcosis）的效果，包括氧氣和呼吸產(chǎn)生的二氧化碳。氧氣的效果與氮氣幾乎相當，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氣，因此只需要考慮醉氮。呼吸產(chǎn)生的二氧化碳濃度一般也不會高到讓效果超過醉氮，但在緊急情況下，如果人體過量運作，積累過多二氧化碳來不及排出，就可能產(chǎn)生醉（narcosis）的效果，因此潛水教程都會一再強調(diào)動作要有控制，有節(jié)奏，不能驚慌，盡量避免劇烈動作。

前面說過，在超過30米深后醉氮的可能性就很大，因此較深的技術潛水都會添加氦氣來避免這個問題（同時也可以降低上升時所需的減壓時間）。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變得很可笑，可惜我至今還沒有鼓起勇氣去學技術潛水，無緣嘗試。

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