Risker för dykning – tryck, djup och konsekvenser

2024 Författare: Cyrus Reynolds | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-09 07:14

Hur förändras trycket under vattnet och hur påverkar tryckförändringarna aspekter av dykning som utjämning, flytkraft, bottentid och risken för tryckfallssjuka? Gå igenom grunderna för tryck och dykning och upptäck ett koncept som ingen berättade för oss under vår öppna vattenbana: att trycket ändras snabbare ju närmare en dykare är ytan.

Grunderna

Luft har vikt

Ja, luft har faktiskt vikt. Luftens vikt utövar ett tryck på din kropp - cirka 14,7 psi (pund per kvadrattum). Denna mängd tryck kallas en atmosfär av tryck eftersom det är mängden tryck som jordens atmosfär utövar. De flesta tryckmätningar vid dykning ges i enheter av atmosfärer eller ATA.

Trycket ökar med djupet

Vattnets vikt ovanför en dykare utövar ett tryck på deras kropp. Ju djupare en dykare går ner, desto mer vatten har de ovanför sig, och desto mer tryck utövar det på deras kropp. Trycket en dykare upplever på ett visst djup är summan av alla tryck ovanför dem, både från vattnet och luften.

Varje 33 fot s altvatten=1 ATA tryck

Tryck som en dykare upplever=vattentryck + 1 ATA (från atmosfären)

Tot alt tryck på standarddjup

Djup / Atmosfäriskt tryck + Vattentryck=Tot alt tryck

0 fot / 1 ATA + 0 ATA=1 ATA

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

33 fot / 1 ATA + 1 ATA=2 ATA

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

66 fot / 1 ATA + 2 ATA=3 ATA

99 fot / 1 ATA + 3 ATA=4 ATA

_{detta är endast för s altvatten vid havsnivå}

Vattentryck komprimerar luft

Luft i en dykares kropp luftutrymmen och dykutrustning kommer att komprimeras när trycket ökar (och expanderar när trycket minskar). Luftkompresser enligt Boyles lag.

Boyle's Law: Air Volume=1/ Pressure

Inte en matematikperson? Det betyder att ju djupare du går, desto mer luft komprimerar. För att ta reda på hur mycket, gör en bråkdel av 1 över trycket. Om trycket är 2 ATA, är volymen av tryckluften ½ av dess ursprungliga storlek vid ytan.

Tryck påverkar många aspekter av dykning

Nu när du förstår grunderna, låt oss titta på hur tryck påverkar fyra grundläggande aspekter av dykning.

Equalization

När en dykare stiger ner gör tryckökningen att luften i kroppens luftrum komprimeras. Luftutrymmena i deras öron, mask och lungor blir som vakuum eftersom den komprimerande luften skapar ett undertryck. Ömtåliga membran, som trumhinnan, kan sugas in i dessa luftutrymmen och orsaka smärta och skada. Detta är en av anledningarna till att en dykare måste göra sina öron utjämnade för dykning.

Vid uppstigning händer det omvända. Minskande tryck gör att luften i en dykares luftutrymmen expanderar. Luftutrymmena i deras öron och lungor upplever ett positivt tryck när de blir överfulla av luft, vilket leder till lungbarotrauma eller en omvänd blockering. I värsta fall kan detta spränga en dykares lungor eller trumhinnor.

För att undvika en tryckrelaterad skada (som ett öronbarotrauma) måste en dykare utjämna trycket i kroppens luftutrymmen med trycket runt dem.

Att jämna ut sina luftutrymmen på nedstigningen dykare lägger till lufttill sina kroppsluftrum för att motverka "vakuum"-effekten genom att

• andas norm alt, detta tillför luft till lungorna varje gång de andas in
• tillför luft till sin mask genom att andas ut näsan
• tillför luft till sina öron och bihålor genom att använda en av flera öronutjämningstekniker

Att jämna ut sina luftutrymmen på uppstigningen dykare släpper ut luft från sina kroppsluftutrymmen så att de inte blir överfulla av

• andas norm alt, detta frigör extra luft från deras lungor varje gång de andas ut
• stiger långsamt och låter den extra luften i deras öron, bihålor och mask bubbla ut av sig själv

flytkraft

Dykkare kontrollerar sin flytkraft (oavsett om de sjunker, flyter upp eller förblir "neutr alt flytande" utan att flyta eller sjunka) genom att justera sin lungvolym och flytkraftskompensator (BCD).

När en dykare går ner, gör det ökade trycket att luften i deras BCD och våtdräkt (det finns små bubblor instängda i neopren)komprimera. De blir negativt flytande (sjunker). När de sjunker komprimeras luften i deras dykutrustning mer och de sjunker snabbare. Om de inte tillför luft till hans BCD för att kompensera för deras allt mer negativa flytförmåga, kan en dykare snabbt finna sig i att slåss mot en okontrollerad nedstigning.

I det motsatta scenariot, när en dykare stiger, expanderar luften i deras BCD och våtdräkt. Den expanderande luften gör dykaren positivt flytande, och de börjar flyta upp. När de flyter mot ytan minskar det omgivande trycket och luften i deras dykutrustning fortsätter att expandera. En dykare måste kontinuerligt ventilera luft från sin BCD under uppstigning, annars riskerar de en okontrollerad, snabb uppstigning (en av de farligaste sakerna en dykare kan göra).

En dykare måste lägga till luft till sin BCD när de går ner och släppa ut luft från sin BCD när de stiger upp. Detta kan verka kontraintuitivt tills en dykare förstår hur tryckförändringar påverkar flytförmågan.

Nedersta tider

Nedersta tid hänvisar till hur lång tid en dykare kan stanna under vattnet innan de börjar sin uppstigning. Omgivande tryck påverkar bottentiden på två viktiga sätt.

Ökad luftförbrukning minskar bottentider

Luften som en dykare andas komprimeras av det omgivande trycket. Om en dykare sjunker till 33 fot, eller 2 ATA tryck, komprimeras luften de andas till hälften av dess ursprungliga volym. Varje gång dykaren andas in krävs det dubbelt så mycket luft för att fylla deras lungor än vad det gör vid ytan. Denna dykare kommer att använda sin luft dubbelt så snabbt (eller på halva tiden) somde skulle på ytan. En dykare kommer att använda upp sin tillgängliga luft snabbare ju djupare de kommer.

Ökad kväveabsorption minskar bottentider

Ju högre omgivningstrycket är, desto snabbare absorberar en dykares kroppsvävnader kväve. Utan att gå in på detaljerna kan en dykare bara tillåta sina vävnader en viss mängd kväveabsorption innan de börjar sin uppstigning, eller så löper de en oacceptabel risk för dekompressionssjukdom utan obligatoriska dekompressionsstopp. Ju djupare en dykare går, desto mindre tid har de innan deras vävnader absorberar den högsta tillåtna mängden kväve.

Eftersom trycket blir större med djupet ökar både luftförbrukningen och kväveabsorptionen ju djupare en dykare går. En av dessa två faktorer kommer att begränsa en dykares bottentid.

Snabba tryckförändringar kan orsaka tryckfallssjuka (böjarna)

Ökat tryck under vattnet gör att en dykares kroppsvävnader absorberar mer kvävgas än vad de norm alt skulle innehålla vid ytan. Om en dykare stiger långsamt, expanderar denna kvävgas bit för bit och överskottet av kväve elimineras säkert från dykarens vävnader och blod och frigörs från deras kropp när de andas ut.

Kroppen kan dock bara eliminera kväve så snabbt. Ju snabbare en dykare stiger upp, desto snabbare expanderar kvävet och måste avlägsnas från deras vävnader. Om en dykare går igenom för stora tryckförändringar för snabbt, kan deras kropp inte eliminera allt expanderande kväve och överskottet av kväve bildar bubblor i deras vävnader och blod.

Dessa kvävebubblor kan orsaka tryckfallssjuka (DCS) genom att blockera blodflödet till olika delar av kroppen, vilket orsakar stroke, förlamning och andra livshotande problem. Snabba tryckförändringar är en av de vanligaste orsakerna till DCS.

De största tryckförändringarna är närmast ytan

Ju närmare en dykare är ytan, desto snabbare ändras trycket.

Djupförändring/tryckförändring/tryckökning

66 till 99 fot / 3 ATA till 4 ATA / x 1,33

33 till 66 fot / 2 ATA till 3 ATA / x 1,5

0 till 33 fot / 1 ATA till 2 ATA / x 2,0

Titta på vad som händer riktigt nära ytan:

10 till 15 fot / 1,30 ATA till 1,45 ATA / x 1,12

5 till 10 fot / 1,15 ATA till 1,30 ATA / x 1,13

0 till 5 fot / 1,00 ATA till 1,15 ATA / x 1,15

En dykare måste kompensera för det ändrade trycket oftare ju närmare ytan de är. Ju grundare deras djup:

• ju oftare en dykare manuellt måste jämna ut sina öron och mask.

• desto oftare måste en dykare justera sin flytförmåga för att undvika okontrollerade upp- och nedstigningar

Dykkare måste vara extra försiktiga under den sista delen av uppstigningen. Skjut aldrig, aldrig rakt upp till ytan efter ett säkerhetsstopp. De sista 15 foten är den största tryckförändringen och måste tas långsammare än resten av uppstigningen.

De flesta nybörjardyk görs i de första 40 fot vatten av säkerhetsskäl och för att minimera kväveupptaget och risken för DCS. Detta är som det skavara. Tänk dock på att det är svårare för en dykare att kontrollera sin flytkraft och utjämna på grunt vatten än på djupare vatten eftersom tryckförändringarna är mer extrema!