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Magnus Sorensen

高氧氣體是工具,不是玩具:超越免減壓極限

高氧空氣(Enriched Air Nitrox)不僅是為了延長水下停留時間。它關乎生理效率,以及對氧氣致命極限的理解。別再把它當成什麼神奇氣體了。

高氧氣體是工具,不是玩具:超越免減壓極限

壓縮機房的味道很特殊。那是熱油、臭氧和噪音的混合體。那是生命維持系統的味道。當你在北海三百英尺深處,在接近冰點的漆黑海水中修補管線焊縫時,你根本不在乎珊瑚的顏色。你只在乎氣瓶裡的氣體。你只在乎那些防止你的血液變成泡沫的物理定律。

休閒潛水員常把高氧空氣(Enriched Air Nitrox)當成作弊碼。他們以為那是某種能讓自己變身超人的頂級燃料。當我被迫休假去度假村時,總看到他們在吹噓氣瓶上那圈黃綠相間的貼紙。他們不懂熱力學,也不尊重氣體。

高氧不是魔術。它只是一組透過數學管理的風險。如果你用錯了,不只是會得減壓病(DCS),你還會抽搐並溺水。

氣體只是數字

讓我們拋開那些行銷廢話。空氣,也就是你現在讀這段文字時所呼吸的東西,大約是由 21% 的氧氣和 79% 的氮氣組成。雖然還有像氬氣之類的微量氣體,但在基礎計算中我們可以忽略不計。

氮氣是潛水員的敵人。它是一種惰性氣體,你的身體無法利用它,它就只是待在那裡。在壓力下,氮氣會飽和你的組織,溶解在你的血液、脂肪和關節中。當你上升時,壓力下降,那些氣體就想跑出來。如果你上升太快,或在水下待太久,它就會形成氣泡。大氣泡。它們會阻斷血流、壓迫神經。疼痛、癱瘓、死亡。我們稱之為減壓病(DCS),或者「潛水伕病」(the bends)。

高氧,或稱為高氧空氣(EANx),是指任何氧氣比例高於 21% 的呼吸氣體。在休閒潛水領域,標準混合比是 EAN32(32% 氧氣)和 EAN36(36% 氧氣)。

數學邏輯很簡單:如果你在氣瓶裡裝入更多氧氣,氮氣的空間就變少了。

空氣: 79% 的氮氣負荷潛力。 EAN32: 68% 的氮氣負荷潛力。 EAN36: 64% 的氮氣負荷潛力。

吸入的氮氣越少,意味著在特定深度下,組織吸收的氮氣就越少。

潛水員檢查儀表

這能延長你的免減壓極限(NDL)。這是每間潛水店都在推銷的賣點。在 30 公尺(100 英尺)深度使用空氣潛水,你可能只有 20 分鐘就會進入減壓義務;若使用 EAN32,這個時間可能會跳升到 30 分鐘或更久。這很有效率,但效率並不是我們使用它的唯一原因。

疲勞因素:冷酷的現實

潛水帶來的體力消耗與游泳本身無關,而在於「排氮」造成的生理壓力。當我在飽和潛水鐘(saturation bell)待上六小時,或進行出艙作業後,那種精疲力竭是深入骨髓的。那是一種厚重、鉛一般的疲倦,喝咖啡也沒用。

許多潛水員表示,使用高氧潛水後感覺沒那麼累。科學界對此議論紛紛,他們想要雙盲研究,他們想要數據。

我不在乎白皮書怎麼說。我只在乎當我必須在狂風大作的甲板上,將一百磅重的裝備拖回顛簸的船上時,我自己的感覺。

呼吸較少的氮氣能減少亞臨床減壓壓力(sub-clinical decompression stress)。即便你沒有「中鏢」到需要進減壓艙,你的身體仍在與微氣泡搏鬥。你的免疫系統會將這些氣泡視為外來入侵者並發動攻擊,進而產生巨大的發炎反應。這就是為什麼潛水一天後,你會想睡上十二個小時。

更多氧氣,更少氮氣。更少的免疫系統恐慌,更少的壓力。如果你在紅海的船宿上一天潛四支,或是在進行為期多日的打撈作業,而大腦的清醒程度決定了你會保住手指還是被絞盤絞斷,那麼高氧能讓你保持頭腦清醒。

在我的行當裡,清醒的大腦能防止錯誤。而錯誤會致命。

最大的迷思:深度陷阱

這就是人們變蠢的地方。我曾經在泰國看到一個傢伙裝備著 EAN36,他很興奮地告訴我,他打算下深一點去看 40 公尺處的一艘沉船。

我抓住他的氣瓶閥(manifold),強行制止了他。我告訴他,如果他用那種氣體下到 40 公尺,他很可能會死。

他看著我,眼神就像我在說挪威語一樣。他以為「高氧空氣」意味著「超級空氣」。他以為這能讓他更強壯,以為這是深潛用的高辛烷值燃料。

高氧不會讓你潛得更深。它會逼你潛得更淺。

這就是代價。你賺到了時間,但失去了深度。

氧氣在高壓下是有毒的。在表面,我們需要它才能生存;在深度下,高氧分壓(PO2)會攻擊中樞神經系統(CNS)。這就是保羅·伯特效應(Paul Bert effect)。它不像氮醉(nitrogen narcosis)那樣緩慢發作。

當氮氣對你影響太深時,你會氮醉。你會感覺像喝醉了,感到很快樂,你甚至可能想把二級頭餵給魚吃。這確實危險,但如果你察覺到了,只要上升幾公尺,症狀就會立即消失。

氧中毒(Oxygen toxicity)則毫無仁慈可言。它幾乎沒有預兆,沒有醉意,沒有頭暈。你會直接進入癲癇大發作(grand mal seizure)。

想像一下在陸地上癲癇發作,現在把它搬到水下。你會吐出二級頭,你的下顎會咬死(通常會咬斷舌頭)。你想吸氣卻吸不到,接著你的喉嚨打開,你吸入了海水。你溺水了。遊戲結束。

一名潛水員在水下警告另一名潛水員

計算殺戮地帶(MOD)

在商業潛水領域,我們不靠猜測。我們計算。我們在安全餘裕內作業,因為設備很貴,而訓練一名新潛水員很花時間。

我們使用氧分壓(PO2)限制:

  • 1.4 ATA (Atmospheres Absolute): 潛水「工作」階段的上限。這是你的底層時間。
  • 1.6 ATA: 絕對應急極限,通常保留給潛水員靜止不動、不消耗體力的減壓停留。

你必須計算你的最大操作深度(MOD)。如果你不會這項數學,就別下水。去打高爾夫球吧。

公式源自道耳吞定律(Dalton's Law): MOD (公尺) = [(氧分壓限制 / 氧氣比例) - 1] x 10

讓我們看看數據。看看為什麼那個在泰國的遊客是在自殺。

對照表

氣體混合比氧氣 %氧分壓極限MOD (公尺)MOD (英尺)風險因素
空氣21%1.4 ATA56m185ft通常在氧中毒前會先發生氮醉。
EAN3232%1.4 ATA33m111ft標準作業深度。
EAN3636%1.4 ATA28m95ft僅限淺礁。
純氧100%1.6 ATA6m20ft僅限減壓停留使用。

針對該遊客的數學計算: 他想帶著 EAN36(36% 氧氣)去 40 公尺。 40 公尺處的壓力是 5 ATA(1 個大氣壓 + 4 個水壓)。

PO2 = 0.36 x 5 = 1.8 ATA。

工作潛水員的抽搐閾值是 1.4。絕對「不可逾越」的紅線是 1.6。他竟然計畫在頂流游泳時達到 1.8。他是在計畫游向死亡。

分析的儀式

這就是為什麼我們要做分析。每一瓶,每一次。

我不在乎潛導是不是你兄弟,我不在乎那間店是不是開了二十年。你永遠不要相信氣瓶上的貼紙,永遠不要相信充氣站的人。也許他宿醉了,也許他沒排空儲氣罐,也許他的氧氣感應單元已經用了三年,數值早就飄移了。

如果你使用高氧潛水,你就得擁有一台分析儀(Analyzer),或者親自操作潛店的分析儀。

標準程序:

  1. 將分析儀對大氣進行校準(20.9% 或 21%)。
  2. 緩慢開啟氣瓶閥,讓它發出嘶嘶聲。
  3. 聞一下氣體。它應該沒有味道。如果有廢氣味,退回;如果有油味,退回。
  4. 使用分析儀,觀察數值穩定。
  5. 標記氣瓶。

如果氣瓶貼紙寫著 EAN32,但你的分析儀讀數是 34%,你的 MOD 就變淺了。

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

兩公尺的差距。聽起來沒什麼,直到你停在 32 公尺處看鯊魚,而你完全沒意識到你的中樞神經系統(CNS)時鐘正在歸零。你必須將分析出的「精確」數字輸入潛水電腦表。如果你餵給電腦垃圾數據,它就會給你垃圾安全建議。

氣瓶上的氣體分析儀

可靠性高於舒適度

我穿乾衣潛水,我用鋼瓶,我用備用調節器。高氧只是另一件裝備。它是氣體管理的工具。

如果我要進行 25 公尺的方形剖面潛水(square profile)去檢查橋墩,我會用 EAN32。這讓我在免減壓極限上擁有巨大的安全餘裕,讓我能專注於焊縫、吊裝作業和寒冷,而不用盯著電腦表倒數減壓時間。

但如果我要下到 50 公尺,我在底層不會呼吸高氧。我會呼吸氦氮氧混合氣(Trimix)。氦氣取代了部分氮氣和氧氣,以減輕氮醉並降低氧氣密度。只有當我升到淺水區進行減壓停留時,我才會切換到高含氧的高氧氣體(如 EAN50)甚至是純氧。這能創造陡峭的梯度(gradient),將血液中的氮氣更快地排出。

那是技術潛水,但其中的原理同樣適用於你。

底線

別因為聽起來很酷就用高氧。別因為證照卡放在錢包裡很好看就用它。使用它,是因為你理解其生理學原理。

  1. 它透過減少氮氣負荷來延長底層時間。 這是淺到中深度潛水的主要好處。
  2. 它縮短地表間隔。 如果你排氮負擔較輕,就能更快回到水裡。
  3. 它創造了安全緩衝。 如果你使用 EAN32 潛水,但將電腦表設為空氣模式,你將獲得巨大的生理安全餘裕。當環境惡劣時,我經常這樣做。
  4. 如果你去得太深,它會殺了你。

尊重深度,尊重氣體。親自分析你的氣瓶。如果你看到有人吸著 EAN40 往深淵潛去,別跟著他們。他們已經是死人了,只是還沒開始抽搐而已。

大海對你的生存漠不關心。它不在乎你是不是個好人。它只尊重物理學。確保數學是站在你這邊的。

注意安全。保持溫暖。