Sukeltamisen riskit – paine, syvyys ja seuraukset

2024 Kirjoittaja: Cyrus Reynolds | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-07 21:50

Miten paine muuttuu veden alla ja kuinka paineen muutokset vaikuttavat laitesukelluksen osa-alueisiin, kuten tasaukseen, kelluvuuteen, pohjaaikaan ja dekompressiotaudin riskiin? Tarkista paineen ja laitesukelluksen perusteet ja löydä käsite, jota kukaan ei kertonut meille avovesikurssillamme: paine muuttuu sitä nopeammin mitä lähempänä sukeltaja on pintaa.

Perusteet

Ilmalla on painoa

Kyllä, ilmalla on itse asiassa painoa. Ilman paino kohdistaa painetta kehoosi - noin 14,7 psi (naulaa neliötuumaa kohti). Tätä paineen määrää kutsutaan yhdeksi paineilmakehän paineeksi, koska se on maapallon ilmakehän aiheuttama paine. Useimmat laitesukelluksen painemittaukset on annettu ilmakehän yksiköissä tai ATA:ssa.

Paine kasvaa syvyyden myötä

Sukeltajan yläpuolella olevan veden paino painaa hänen kehoaan. Mitä syvemmälle sukeltaja laskeutuu, sitä enemmän vettä hänellä on yläpuolellaan ja sitä enemmän paineita se kohdistaa heidän kehoonsa. Sukeltajan tietyllä syvyydellä kokema paine on kaikkien niiden yläpuolella olevien paineiden summa, sekä vedestä että ilmasta.

Jokainen 33 jalkaa suolavettä=1 ATA painetta

Sukeltajan kokema paine=vedenpaine + 1 ATA (ilmakehästä)

Kokonaispaine vakiosyvyyksillä

Syvyys / Ilmanpaine + Vedenpaine=Kokonaispaine

0 jalkaa / 1 ATA + 0 ATA=1 ATA

15 jalkaa / 1 ATA + 0,45 ATA=1,45 ATA

33 jalkaa / 1 ATA + 1 ATA=2 ATA

40 jalkaa / 1 ATA + 1,21 ATA=2,2 ATA

66 jalkaa / 1 ATA + 2 ATA=3 ATA

99 jalkaa / 1 ATA + 3 ATA=4 ATA

_{tämä on vain merenpinnan suolaiselle vedelle}

Vedenpaine puristaa ilmaa

Sukeltajan kehon ilmatiloissa ja sukellusvarusteissa oleva ilma puristuu paineen noustessa (ja laajenee paineen laskiessa). Ilmakompressoi Boylen lain mukaan.

Boylen laki: Ilman tilavuus=1/paine

Etkö ole matemaattinen ihminen? Tämä tarkoittaa, että mitä syvemmälle menet, sitä enemmän ilma puristuu. Saadaksesi selville, kuinka paljon, tee murto-osa 1:stä paineen yli. Jos paine on 2 ATA, paineilman tilavuus on ½ sen alkuperäisestä koosta pinnalla.

Paine vaikuttaa moniin sukelluksen osa-alueisiin

Nyt kun ymmärrät perusasiat, katsotaanpa kuinka paine vaikuttaa neljään sukeltamisen perusnäkökohtaan.

Taajuus

Kun sukeltaja laskeutuu, paineen nousu saa hänen kehonsa ilmatiloissa olevan ilman puristumaan. Niiden korvien, maskin ja keuhkojen ilmatilat muuttuvat tyhjiöiksi, kun puristusilma luo alipainetta. Herkät kalvot, kuten tärykalvo, voivat imeytyä näihin ilmatiloihin aiheuttaen kipua ja vammoja. Tämä on yksi niistä syistä, miksi sukeltajan on tasoitettava korvansa laitesukellusta varten.

Nousussa tapahtuu päinvastoin. Paineen aleneminen saa ilman laajenemaan sukeltajan ilmatiloissa. Niiden korvien ja keuhkojen ilmatilat kokevat positiivisen paineen, kun ne täyttyvät liikaa ilmaa, mikä johtaa keuhkojen barotraumaan tai käänteiseen tukkeutumiseen. Pahimmassa tapauksessa tämä voi räjähtää sukeltajan keuhkot tai tärykalvot.

Paineen aiheuttamien vammojen (kuten korvavamman) välttämiseksi sukeltajan on tasattava kehonsa ilmatiloissa oleva paine ympärillään olevan paineen kanssa.

Tasoittaakseen ilmatiloja laskussasukeltaja lisää ilmaakehon ilmatiloihinsa "tyhjiövaikutuksen" vastapainoksi

• hengittää normaalisti, tämä lisää ilmaa heidän keuhkoihinsa joka kerta kun he hengittävät
• lisäämällä ilmaa maskiinsa hengittämällä ulos heidän nenänsä
• lisäämällä ilmaa korviin ja poskionteloihin käyttämällä yhtä useista korvatasaustekniikoista

Tasauttaakseen ilmatilojaan nousussasukeltaja vapauttaa ilmaa kehonsa ilmatiloistaan, jotta ne eivät täyttyisi liikaa

• hengittää normaalisti, tämä vapauttaa ylimääräistä ilmaa heidän keuhkoistaan joka kerta kun he hengittävät ulos
• nousevat hitaasti ja antavat ylimääräisen ilman korvissa, poskionteloissa ja maskissa kuplia itsestään

Kelluvuus

Sukeltajat säätelevät kelluvuuttaan (vapaavatko he, kelluvatko he ylös tai pysyvät "neutraalisti kelluvina" kellumatta tai uppoamatta) säätämällä keuhkojen tilavuutta ja kelluvuuskompensaattoria (BCD).

Kun sukeltaja laskeutuu, kohonnut paine saa ilman hänen BCD:ssä ja märkäpuvussa (neopreenissä on pieniä kuplia)puristaa. Niistä tulee negatiivisesti kelluvia (uppoaa). Kun ne uppoavat, niiden sukellusvarusteiden ilma puristuu enemmän ja ne uppoavat nopeammin. Jos he eivät lisää ilmaa BCD:hen kompensoidakseen yhä negatiivisempaa kelluvuuttaan, sukeltaja voi nopeasti joutua taistelemaan hallitsematonta laskeutumista vastaan.

Päinvastaisessa tilanteessa, kun sukeltaja nousee ylös, ilma laajenee heidän BCD- ja märkäpuvussaan. Laajentuva ilma saa sukeltajan positiivisesti kellumaan, ja ne alkavat kellua ylös. Kun ne kelluvat pintaa kohti, ympäristön paine laskee ja ilma heidän sukellusvarusteissaan laajenee edelleen. Sukeltajan on jatkuvasti puhallettava ilmaa BCD:stään nousun aikana tai hän on vaarassa joutua hallitsemattomaan, nopeaan nousuun (yksi vaarallisimmista asioista, joita sukeltaja voi tehdä).

Sukeltajan on lisättävä ilmaa BCD:ään laskeutuessaan ja vapautettava ilmaa BCD:stään noustessa. Tämä voi tuntua ristiriitaiselta, kunnes sukeltaja ymmärtää, kuinka paineen muutokset vaikuttavat kelluvuuteen.

Bottom Times

Pohjaaika tarkoittaa aikaa, jonka sukeltaja voi olla veden alla ennen nousuaan. Ympäristön paine vaikuttaa pohja-aikaan kahdella tärkeällä tavalla.

Lisääntynyt ilmankulutus vähentää pohja-aikoja

Sukeltajan hengittämä ilma puristuu ympäröivän paineen vaikutuksesta. Jos sukeltaja laskeutuu 33 jalkaan tai 2 ATA:n paineeseen, hänen hengittämänsä ilma puristuu puoleen alkuperäisestä tilavuudestaan. Joka kerta kun sukeltaja hengittää sisään, keuhkojen täyttämiseen kuluu kaksi kertaa enemmän ilmaa kuin pinnalla. Tämä sukeltaja käyttää ilmansa kaksi kertaa nopeammin (tai puolet ajasta) kuinhe olisivat pinnalla. Sukeltaja käyttää käytettävissä olevan ilmansa sitä nopeammin mitä syvemmälle hän menee.

Parempi typen imeytyminen lyhentää pohja-aikoja

Mitä suurempi ympäristön paine, sitä nopeammin sukeltajan kehon kudokset imevät typpeä. Yksityiskohtiin perehtymättä sukeltaja voi antaa kudoksilleen vain tietyn määrän typpeä imeytyä ennen nousun aloittamista, tai heillä on kohtuuton riski saada dekompressiosairaus ilman pakollisia dekompressiopysähdyksiä. Mitä syvemmälle sukeltaja menee, sitä vähemmän hänellä on aikaa, ennen kuin hänen kudoksinsa imevät suurimman sallitun määrän typpeä.

Koska paine kasvaa syvyyden myötä, sekä ilmankulutus että typen imeytyminen lisääntyvät mitä syvemmälle sukeltaja menee. Toinen näistä kahdesta tekijästä rajoittaa sukeltajan pohja-aikaa.

Nopeat paineenmuutokset voivat aiheuttaa dekompressiopahoinvointia (taivutukset)

Kohonnut paine veden alla saa sukeltajan kehon kudokset imemään enemmän typpikaasua kuin ne normaalisti sisältävät pinnalla. Jos sukeltaja nousee hitaasti, tämä typpikaasu laajenee pikkuhiljaa ja ylimääräinen typpi poistuu turvallisesti sukeltajan kudoksista ja verestä ja vapautuu hänen kehostaan, kun hän hengittää ulos.

Keho voi kuitenkin poistaa typen vain niin nopeasti. Mitä nopeammin sukeltaja nousee, sitä nopeammin typpi laajenee, ja se on poistettava hänen kudoksistaan. Jos sukeltaja käy läpi liian suuren paineenmuutoksen liian nopeasti, hänen elimistönsä ei pysty poistamaan kaikkea laajenevaa typpeä ja ylimääräinen typpi muodostaa kuplia hänen kudoksiinsa ja vereensä.

Nämä typpikuplat voivat aiheuttaa dekompressiotautia (DCS) estämällä veren virtauksen eri kehon osiin ja aiheuttaen aivohalvauksia, halvaantumista ja muita hengenvaarallisia ongelmia. Nopeat paineenmuutokset ovat yksi yleisimmistä DCS:n syistä.

Suurimmat paineenmuutokset ovat lähimpänä pintaa

Mitä lähempänä sukeltaja on pintaa, sitä nopeammin paine muuttuu.

Syvyyden muutos / paineen muutos / paineen nousu

66 - 99 jalkaa / 3 ATA - 4 ATA / x 1,33

33 - 66 jalkaa / 2 ATA - 3 ATA / x 1,5

0 - 33 jalkaa / 1 ATA - 2 ATA / x 2,0

Katso mitä tapahtuu todella lähellä pintaa:

10–15 jalkaa / 1,30 ATA–1,45 ATA / x 1,12

5 - 10 jalkaa / 1,15 ATA - 1,30 ATA / x 1,13

0 - 5 jalkaa / 1,00 ATA - 1,15 ATA / x 1,15

Sukeltajan on kompensoitava paineen vaihtelua useammin mitä lähempänä pintaa hän on. Mitä matalampi niiden syvyys:

• mitä useammin sukeltajan on tasoitettava korvansa ja maskinsa manuaalisesti.

• sitä useammin sukeltajan on säädettävä kelluvuuttaan välttääkseen hallitsemattomia nousuja ja laskuja

Sukeltajien tulee olla erityisen varovaisia nousun viimeisen osuuden aikana. Älä koskaan, ei koskaan ammu suoraan pintaan turvapysähdyksen jälkeen. Viimeiset 15 jalkaa ovat suurin paineen muutos, ja ne on otettava hitaammin kuin loput noususta.

Useimmat aloittelijasukellukset suoritetaan ensimmäisten 40 jalan korkeudella vedessä turvallisuussyistä ja typen imeytymisen ja DCS-riskin minimoimiseksi. Tämä on niin kuin pitääkinolla. Muista kuitenkin, että sukeltajan on vaikeampaa hallita kelluvuuttaan ja tasaantua matalassa vedessä kuin syvemmässä vedessä, koska paineen muutokset ovat rajumpia!