看懂GF学会设置潜水电脑表——高手篇

  《看懂GF学会设置潜水电脑表——小白篇》里面简单地描述了GF的设置。在高手篇,我们来详细了解这个原理。

  首先我们要明确一个概念:任何的一次潜水,无论是免减压(休闲潜水)还是需要减压(技术潜水),在上升过程甚至到达水面以后都伴随着身体内气泡的生成或释放。如何让这些气泡在生成和释放的过程不至于对身体产生严重的(或致命)后果,这是所有减压理论、算法所共同追求的。

  我们都知道潜水时,从下潜的一刻开始,所呼吸气体里面的氮气就会溶入我们身体里面……上升的时候,因为身体周围的压力减小,已经溶入身体里的氮气又通过呼吸释放出来。当我们上升的速度比呼吸释放的速度快,身体内来不及释放的氮气就会变成气泡,出现在血液、肌肉、骨骼等等的位置。整个潜水的过程,身体在不停地溶入、释放、溶入、释放……

  我们没办法避免,但只要气泡的大小和数量还没到达严重影响我们身体的程度,这些微小气泡是在安全范围的。当然每个人的体质不尽相同,所以会出现同样的几天潜水,同样的潜水过程,极少数的潜水员会出现轻微的减压病症状,比如手臂大腿内外侧、后背这些地方出现红疹或红斑,这都是比较轻微的减压病症状(肥胖或者先天PFO会比一般人更容易出现减压病症状)。

 

  M-Value(也叫supersaturation limit过饱和极限)
我们怎么去确保氮气从身体内释放的速度在安全的范围内?Haldane从多个潜水记录中发现,潜水员在10米(2 bar压力)深无论停留多长的时间,都可以直接上升(安全速度)到水面(1 bar压力)而不会出现减压病的症状。相应的从50米(6 bar压力)直接上升到20米(3 bar压力)的深度,同样是2:1的压力差,也没有出现减压病的症状。因此认为只要身体组织内压力与环境压力为2:1以内,人体是可以承受的。这个2:1的比率就是M-Value原型。后来,Workman博士把M-Value修正为1.58:1, 这是因为基于氮气的统计模型,在空气中溶入身体内只有占比为79%的氮气,在2bar压力下氮气的分压为79%×2ata=1.58,所以对应的氮分压比应该为1.58:1(和BB教练学习过高氧课程的同学应该还记得PN2的计算吧)。
  在潜水中只要确保身体内氮分压与环境压力比率不大于1.58:1,那就能够大程度避免减压病的发生。那么需要怎么做呢?降低上升速度!通过控制上升的速度,就可以在上升的过程中维持在M-Value限制以内。PADI建议的安全上升速度为9米/秒,最大不超过18米/秒。在休闲潜水中,在免减压时间以内,以9米/秒的安全速度上升,能够确保维持在M-Value限制以内。
  然而上升速度并非越慢越好,过慢的上升速度虽然避免了身体的快组织产生气泡,但是部分慢组织还在未饱和的状态,也就是说在某一个深度下,身体内的快组织正在排氮,而慢组织却是在溶入氮气。所以并非一味的越慢越好。
  实际上到目前为止,科学家还未能发明一个完美的针对每一个人的减压模式去百分百地避免减压病的发生。

John Scott Haldane
    John Scott Haldane

 

  GF梯度系数
  有了过饱和极限作为限制,我们就可以设定潜水剖面图里上升线路的梯度(斜率)。在潜水的上升阶段,电脑表会根据设定的梯度去提示上升的合适速度,这个就是GF梯度系数的作用。这个GF梯度系数并不是一成不变的,每个人可以根据自己潜水习惯去设定合适自己的参数,而不是一味地根据教程去设定相同的GF。相信有兴趣解读GF的潜水员都不会是刚学习完OW课程的新手,对于自己身体状态也有大概的了解。

 

 

  无数的案例和研究表明,以下条件都有可能提高减压病发生的机率(摘自网络百科):
  减压的幅度:压力大幅下降会有较高出现减压症的可能。例如,周边压力在潜水上升10米后或从海平面飞行上升5000米后会减半。在潜水不久后飞行亦会扩大压力的下降。
  重复暴露:在短时间内(约数小时)重复潜水或上升超过海拔5400米以上亦会增加患上减压症的风险。
  上升的程度:上升越快,患上减压症的风险亦越高。
高海拔的滞留时间:飞到6000米以上的时间愈久,愈容易得到减压症。
年龄:有多篇研究报告指出随着年纪增加罹患减压症的风险也愈高。
之前受伤病史:曾有关节或肢体损伤者较易加重减压症的发生。
  环境温度:有些证据指出低温环境中更易造成减压症的发生。
  身体型态:一个有较高身体脂肪的人会较易患上减压症。这是由于不健康的血液供应,氮会较多储存于脂肪组织之内。虽然脂肪只占成人身体的15%,它却储存了超过一半的氮。
  运动:在飞上约6000米以上高空前、或潜水前后曾经从事激烈运动中,都有较高的风险得到减压症。
饮用酒精:饮酒后从事会有减压状况的活动有较高的风险得病。
  开放性卵圆孔(PFO):胎儿心脏心房间的孔洞,在出生后的第一口呼吸会靠垂下物来遮盖。约有20%的成人这个垂下物并没有完全封死这个孔洞,因咳嗽或其他提升胸部压力的活动会使血液流过这个孔洞。在潜水时,静脉内的血液及微气泡会经此孔直接进入动脉,而非经过可排放气泡的肺部。

有开放性卵圆孔的潜水员该怎么办

 

 

参考文献
《Deco for divers》,Mark Powell
《Decompression controversies》, Simon Mitchell
《开放性卵圆孔(PFO)患者潜水须知》,DAN

BB的简历

PADI IDC参谋教练(IDC Staff Instructor) GUE 技术潜水员 PSAI 技术潜水员 IANTD 技术潜水员

发表评论

此站点使用Akismet来减少垃圾评论。了解我们如何处理您的评论数据