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Magnus Sorensen

高氧是工具,而非玩具:超越免减压极限

富氧高氧并不仅仅是为了让你在水下待得更久。它关乎生理效率,以及对氧气致命极限的理解。别再把它当成什么神奇气体了。

高氧是工具,而非玩具:超越免减压极限

压缩机房的味道很特别。那是热油、臭氧和噪音交织的气味。那是生命支持系统的气味。当你身处北海三百英尺深的水下,在接近冰点的漆黑海水中修理管道焊缝时,你根本不在乎珊瑚是什么颜色。你只在乎气瓶里的气体。你只在乎能防止你的血液变成泡沫的物理定律。

休闲潜水员通常把富氧高氧(Nitrox)当作某种作弊码。他们认为那是能让他们变成超人的高级燃料。当我被迫度假时,常在度假村看到他们炫耀气瓶上黄绿相间的贴纸。他们不懂热力学,也不尊重这些气体。

高氧不是魔法。它只是一套通过数学计算来管理的、不同的风险集合。如果你使用不当,迎接你的不只是减压病,而是抽搐和溺水。

气体只是数字

让我们剥去营销的噱头。你现在阅读屏幕时呼吸的空气,大约由 21% 的氧气和 79% 的氮气组成。虽然还有像氩气之类的微量气体,但在基础计算中我们可以忽略它们。

氮气是潜水员的敌人。它是一种惰性气体。你的身体不消耗它,它只是待在那里。在压力下,氮气会饱和你的组织,溶解在你的血液、脂肪和关节中。当你上升时,压力下降,这些气体想要排出来。如果你上升太快,或在水下待得太久,它就会形成气泡。大气泡会阻塞血流,压迫神经。痛苦、瘫痪、死亡。我们称之为减压病(DCS),或者“弯腰病”。

高氧,或称富氧空气(EANx),是指任何氧气比例高于 21% 的呼吸混合气。在休闲潜水领域,标准混合气是 EAN32(32% 氧气)和 EAN36(36% 氧气)。

数学逻辑很简单:如果你在气瓶里充入更多的氧气,氮气的空间就会减少。

空气: 79% 的氮气载荷潜力。 EAN32: 68% 的氮气载荷潜力。 EAN36: 64% 的氮气载荷潜力。

在特定深度下,吸入的氮气越少,意味着组织吸收的氮气也越少。

潜水员检查仪表

这延长了你的免减压极限(NDL)。这是每个潜水店都在推销的卖点。在 30 米(100 英尺)深度使用空气,你可能只有 20 分钟时间就会进入减压义务阶段;而使用 EAN32,这个时间可能会跳到 30 分钟甚至更久。这很高效,但效率并不是我们使用它的唯一原因。

疲劳因素:冷酷的现实

潜水会带来一种与游泳无关的身体损耗。那是排氮过程产生的生理压力。当我在饱和潜水钟里待了六个小时,或者完成一次出舱作业后,那种疲惫感直透骨髓。那是一种沉重的、铅一样的疲劳,咖啡对此无济于事。

许多潜水员报告说,使用高氧潜水后感觉没那么累。科学界对此争论不休,他们想要双盲实验,他们想要数据。

我不在乎白皮书怎么说。我只在乎当我在烈风中不得不把一百磅重的装备拖回摇晃的船甲板时,我的感觉如何。

吸入较少的氮气减少了亚临床减压压力。即使你没有“中招”到需要进减压舱的地步,你的身体仍在与微气泡搏斗。你的免疫系统将这些气泡视为入侵者并攻击它们,从而产生大规模的炎症反应。这就是为什么你在潜水一天后想睡上 12 个小时的原因。

氧气更多,氮气更少,免疫系统的恐慌就更少,压力也随之减少。如果你在红海的船宿上一天做四次潜水,或者进行为期多天的打捞作业,精神清晰度决定了你是保住手指还是被绞车绞断,那么高氧能让你保持清醒。

在我的行当里,清醒的头脑能防止失误。而失误会杀人。

最大的误区:深度陷阱

这是人们变蠢的地方。我曾在那烂陀(泰国)看到一个家伙背着 EAN36 准备下水。他很兴奋,告诉我他打算下潜到 40 米去看沉船。

我抓住他的歧管,强行阻止了他。我告诉他,如果他用那种气瓶下到 40 米,他很可能会死。

他看着我,就像我在说挪威语。他以为“富氧空气”意味着“超级空气”。他以为这能让他更强壮。他以为这是深潜用的高辛烷值燃料。

高氧不会让你潜得更深。它强迫你潜得更浅。

这就是代价。你赢得了时间,但失去了深度。

氧气在压力下是有毒的。在水面,我们需要它维持生命;在深处,高氧分压(PO2)会攻击中枢神经系统(CNS)。这就是保罗·伯特效应(Paul Bert effect)。它不像氮醉那样缓慢发作。

当氮气对你打击过大时,你会产生氮醉。你感觉像喝醉了,感到快乐,你甚至可能想把二级头给鱼吃。这确实很危险,但如果你意识到这一点,上升几米,症状就会立即消失。

氧中毒则没有这种仁慈。它几乎没有任何预兆。没有醉酒感,没有头晕。你会直接进入癫痫大发作(Grand mal seizure)。

想象一下在陆地上抽搐。现在想象它发生在水下。你会吐出二级头。你的下颚紧锁,通常会咬断舌头。你想吸气,但做不到。然后你的喉咙打开,你吸入了海水。你溺水了。游戏结束。

一名潜水员在水下警告另一名潜水员

计算杀戮区(MOD)

在商业潜水中,我们不靠猜。我们计算。我们在安全余量内操作,因为设备昂贵,而且培养一名新潜水员需要时间。

我们对氧分压(PO2)设定了限制:

  • 1.4 ATA(绝对大气压): 潜水“工作”阶段的最大极限。这是你的底端时间。
  • 1.6 ATA: 绝对应急极限,通常仅用于潜水员静止且不消耗体力的减压停留阶段。

你必须计算你的最大工作深度(MOD)。如果你不会算这个数,就离水远点,去打高尔夫球吧。

该公式源自道尔顿分压定律(Dalton's Law): MOD(米)= [(PO2 极限 / 氧气比例) - 1] x 10

让我们来看看数据。看看为什么那个在泰国的游客是在自寻死路。

对比表

混合气氧气比例PO2 极限MOD (米)MOD (英尺)风险因素
空气21%1.4 ATA56m185ft氮醉通常在氧中毒前发生。
EAN3232%1.4 ATA33m111ft标准作业深度。
EAN3636%1.4 ATA28m95ft仅限浅海礁石。
纯氧100%1.6 ATA6m20ft仅限减压停留使用。

针对那名游客的数学计算: 他想带着 EAN36 (36% O2) 下到 40 米。 40 米处的压力是 5 ATA(1 个空气大气压 + 4 个水大气压)。

PO2 = 0.36 x 5 = 1.8 ATA。

工作潜水员的抽搐阈值是 1.4。绝对“不可逾越”的红线是 1.6。他计划在顶流游泳时达到 1.8。他计划游向死亡。

分析的仪式

这就是为什么我们要分析。每一瓶气,每一次。

我不在乎潜导是不是你兄弟。我不在乎那家店是不是开了二十年。你永远不要相信气瓶上的贴纸。你永远不要相信充气站的那个人。也许他宿醉了,也许他没排空储气组,也许他的氧传感器已经用了三年并产生了偏离。

如果你玩高氧,你就得拥有一个分析仪。或者亲自使用潜店的分析仪。

操作规程:

  1. 在大气中校准分析仪(20.9% 或 21%)。
  2. 缓慢打开气瓶阀门,让它发出嘶嘶声。
  3. 闻一下气体。它应该没有任何气味。如果有废气味,拒用;如果有油味,拒用。
  4. 放置分析仪。观察数字稳定。
  5. 在气瓶上做标记。

如果气瓶贴纸写着 EAN32,但你的分析仪读数是 34%,那么你的 MOD 就变浅了。

  • 32% 的 MOD = 33 米。
  • 34% 的 MOD = 31 米。

两米的差距。在你悬停在 32 米看鲨鱼,而没意识到你的中枢神经系统时钟正在归零之前,这两米听起来并不多。你必须将分析出的准确数值输入你的潜水电脑表。如果你给电脑喂垃圾数据,它就会给你垃圾安全建议。

气瓶上的气体分析仪

可靠性高于舒适性

我穿干衣潜水。我用钢瓶潜水。我使用冗余调节器。高氧只是另一件装备,它是气体管理的工具。

如果我要进行一次 25 米的方型剖面潜水去检查桥墩,我会使用 EAN32。它在免减压极限(NDL)上给了我巨大的安全余量。我可以完成工作,而不用盯着电脑表计算进入减压状态的秒数。它让我能专注于焊缝、吊装和严寒。

但如果我要下到 50 米,我在底部呼吸的绝不是高氧。我会呼吸三混气(Trimix:氦、氮、氧)。氦气替代了氮气和部分氧气,以减少氮醉和气体密度。我只会在浅水处的减压停留期间,切换到高氧混合气(如 EAN50)甚至纯氧。这会产生一个陡峭的梯度,更快地将血液中的氮气冲刷出来。

那是技术潜水。但其中的原则同样适用于你。

底线

不要因为听起来酷就用高氧。不要因为证书放在钱包里好看就用它。使用它是因为你理解了生理学。

  1. 它通过减少氮气载荷来延长底端时间。 这是浅到中等深度潜水的主要益处。
  2. 它缩短了水面停留时间。 如果你排氮压力较小,你可以更快地回到水里。
  3. 它创造了安全缓冲。 如果你吸入 EAN32 但把电脑表设为空气剖面,你就有了一个巨大的生理安全余量。在环境恶劣时,我经常这样做。
  4. 如果你下得太深,它会杀了你。

尊重深度。尊重气体。自己分析气瓶。如果你看到有人吸着 EAN40 冲向深渊,不要跟着他们。他们已经死了,只是还没开始抽搐。

海洋对你的生存漠不关心。它不在乎你是否是个好人。它只尊重物理定律。确保数学站在你这一边。

注意安全。保持温暖。