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什么是潛水要用氦氧混合氣？

2018-11-1 16:31:21

常?？吹叫率譂撍奶诱f“背著氧氣瓶”下海，其實不對。絕大多數(shù)的休閑潛水者所背的氣瓶內(nèi)不過是壓縮空氣而已，氮氣氧氣的比例還是近似79比21。經(jīng)過一定訓(xùn)練的潛水者可以采用高氧空氣，GUE組織的標(biāo)準(zhǔn)配比是Nitrox 32 ，也就是在空氣中加入氧氣（或者用另外的方法進(jìn)行富集），最后氧氣占32%。超過30米以上的技術(shù)潛水則需要添加氦氣，GUE休閑潛水標(biāo)準(zhǔn)配比為Triox 30/30，也就是氦氣和氧氣各占30%，余下氣體為氮氣，技術(shù)潛水的氧氣濃度等于或低于21%，這些配比都需要根據(jù)下潛深度和時間進(jìn)行計算和改變，只有在某些安全停留過程中，才會暫時采用純氧呼吸。

為什么要用到這么多這么復(fù)雜的氣體配比？因為各種氣體對人體的影響在高壓下都會產(chǎn)生變化。水下每10米，壓力大約增加一個大氣壓，即使是最簡單的空氣，其兩種主要組分都可能對潛水員造成危險。高壓下的氮氣溶入體內(nèi)，除了因上升過快不及排出而造成眾所周知的潛水病以外，在過大深度下（一般在超過30米深度/4個大氣壓后發(fā)生，但也有較大的個體差別）會造成醉氮（nitrogen narcosis），表現(xiàn)如同醉酒，據(jù)說會頭暈眼花反應(yīng)緩慢失去判斷力等等。作為一個醉酒就睡覺，也從來沒有醉氮并且希望一輩子不會醉氮的人，我實在是沒有體會過這樣的感覺。而高壓下的氧氣，如果呼吸時間太長，則會造成氧中毒（oxygen toxicity），分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)氧中毒及肺部的氧中毒。

人體，尤其是大腦，不但非常神奇，還有巨大的個體差異。就算是人們了解最深的潛水病，也還有幾種不同的解釋機(jī)理，并且直接導(dǎo)致不同的潛水組織建議采用不同的減壓方式來避免潛水病發(fā)生。至于醉氮的機(jī)理，至今也只是揣測氮氣進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜，會造成神經(jīng)信號傳導(dǎo)失效。具體如何失效，目前比較流行的有兩種說法，一種是氮氣造成了細(xì)胞膜體積的變化，影響到離子通道的開合；一種則是惰性氣體（包括氮氣）分子與蛋白質(zhì)之間因范德華力產(chǎn)生非化學(xué)的連接（non-chemical bonding），從而影響蛋白質(zhì)功能。

醉人的還不光是氮氣，幾乎除了氦氣之外的所有氣體都會有醉（narcosis）的效果，包括氧氣和呼吸產(chǎn)生的二氧化碳。氧氣的效果與氮氣幾乎相當(dāng)，而二氧化碳的效果高于這二者許多倍。在通常的呼吸氣體配比中，氧氣的比例都低于氮氣，因此只需要考慮醉氮。呼吸產(chǎn)生的二氧化碳濃度一般也不會高到讓效果超過醉氮，但在緊急情況下，如果人體過量運作，積累過多二氧化碳來不及排出，就可能產(chǎn)生醉（narcosis）的效果，因此潛水教程都會一再強(qiáng)調(diào)動作要有控制，有節(jié)奏，不能驚慌，盡量避免劇烈動作。

前面說過，在超過30米深后醉氮的可能性就很大，因此較深的技術(shù)潛水都會添加氦氣來避免這個問題（同時也可以降低上升時所需的減壓時間）。氦氣的唯一壞處是很貴，一只添加氦氣的氣瓶等閑便要上百美金；唯二壞處是呼吸之后說話的聲音會變得很可笑，可惜我至今還沒有鼓起勇氣去學(xué)技術(shù)潛水，無緣嘗試。

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