مخاطر الغوص - الضغط والعمق والنتائج

2024 مؤلف: Cyrus Reynolds | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-07 06:04

كيف يتغير الضغط تحت الماء وكيف تؤثر تغيرات الضغط على جوانب الغوص مثل التوازن والطفو ووقت القاع وخطر مرض تخفيف الضغط؟ راجع أساسيات الضغط والغوص ، واكتشف مفهومًا لم يخبرنا به أحد خلال دورة المياه المفتوحة: يتغير الضغط بسرعة أكبر كلما اقترب الغواص من السطح.

الأساسيات

الهواء له وزن

نعم ، الهواء له وزن في الواقع. يمارس وزن الهواء ضغطًا على جسمك يبلغ حوالي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة. تسمى هذه الكمية من الضغط جوًا واحدًا من الضغط لأنها مقدار الضغط الذي يمارسه الغلاف الجوي للأرض. يتم إعطاء معظم قياسات الضغط في غوص السكوبا بوحدات الغلاف الجوي أو ATA.

الضغط يزداد مع العمق

وزن الماء فوق الغواص يمارس ضغطًا على أجسامهم. كلما نزل الغواص بشكل أعمق ، زادت كمية المياه الموجودة فوقه ، وزاد الضغط الذي يمارسه على أجسامهم. الضغط الذي يتعرض له الغواص عند عمق معين هو مجموع كل الضغوط فوقه ، سواء من الماء أو الهواء.

كل 33 قدمًا من الماء المالح=ضغط ATA واحد

الضغط الذي يتعرض له الغواص=ضغط الماء + 1 ATA (من الجو)

الضغط الكلي على الأعماق القياسية

العمق / الضغط الجوي + ضغط الماء=الضغط الكلي

0 قدم / 1 ATA + 0 ATA=1 ATA

15 قدم / 1 ATA + 0.45 ATA=1.45 ATA

33 قدم / 1 ATA + 1 ATA=2 ATA

40 قدم / 1 ATA + 1.21 ATA=2.2 ATA

66 قدم / 1 ATA + 2 ATA=3 ATA

99 قدم / 1 ATA + 3 ATA=4 ATA

_{هذا فقط للمياه المالحة عند مستوى سطح البحر}

ضغط الماء يضغط الهواء

الهواء في الفراغات الهوائية بجسم الغواص ومعدات الغطس سوف ينضغط مع زيادة الضغط (ويتمدد مع انخفاض الضغط). كمادات الهواء وفقًا لقانون بويل.

قانون بويل: حجم الهواء=1 / الضغط

لست شخص رياضيات؟ هذا يعني أنه كلما تعمقت ، زاد ضغط الهواء. لمعرفة المقدار ، اصنع كسرًا بمقدار 1 على الضغط. إذا كان الضغط 2 ATA ، فإن حجم الهواء المضغوط يكون ½ من حجمه الأصلي على السطح.

الضغط يؤثر على العديد من جوانب الغوص

الآن بعد أن فهمت الأساسيات ، فلنلقِ نظرة على كيفية تأثير الضغط على أربعة جوانب أساسية للغوص.

معادلة

عندما ينزل الغواص ، تؤدي زيادة الضغط إلى ضغط الهواء في المساحات الهوائية في أجسامهم. تصبح الفراغات الهوائية في الأذنين والقناع والرئتين مثل الفراغات لأن الهواء المضغوط يخلق ضغطًا سلبيًا. يمكن أن يتم امتصاص الأغشية الرقيقة ، مثل طبلة الأذن ، في هذه المساحات الهوائية ، مما يسبب الألم والإصابة. هذا هو أحد الأسباب التي يجب على الغواص موازنة آذانهم في الغوص.

عند الصعود يحدث العكس.يؤدي انخفاض الضغط إلى تمدد الهواء في المساحات الهوائية للغواص. تتعرض المساحات الهوائية في الأذنين والرئتين لضغط إيجابي عندما تصبح ممتلئة بالهواء ، مما يؤدي إلى رضح ضغطي رئوي أو انسداد عكسي. في أسوأ السيناريوهات ، قد يؤدي هذا إلى انفجار رئتي الغطاس أو طبلة الأذن.

لتجنب الإصابة المرتبطة بالضغط (مثل الرضح الضغطي بالأذن) ، يجب على الغواص أن يوازن الضغط في الفراغات الهوائية بجسمه مع الضغط المحيط به.

لمعادلة الفراغات الهوائية على النسب غواصيضيف الهواءإلى أجسامهم لمواجهة تأثير "الفراغ" بواسطة

• يتنفسون بشكل طبيعي ، فهذا يضيف الهواء إلى رئتيهم في كل مرة يستنشقون فيها
• إضافة الهواء إلى القناع عن طريق زفير أنوفهم
• إضافة الهواء إلى آذانهم وجيوبهم باستخدام إحدى تقنيات معادلة الأذن العديدة

لمعادلة الفراغات الهوائية عند الصعود غواصيطلق الهواءمن المساحات الهوائية في أجسامهم بحيث لا تصبح ممتلئة بمقدار

• يتنفسون بشكل طبيعي ، وهذا يطلق هواءًا إضافيًا من رئتيهم في كل مرة يزفرون فيها
• يصعد ببطء ويسمح للهواء الزائد في آذانهم وجيوبهم الأنفية والقناع بالخروج من تلقاء نفسه

الطفو

يتحكم الغواصون في طفوهم (سواء كانوا يغرقون أو يطفون أو يظلون "طافيين بشكل محايد" دون أن يطفووا أو يغرقوا) عن طريق ضبط حجم الرئة ومعوض الطفو (BCD).

عندما ينزل الغواص ، يتسبب الضغط المتزايد في الهواء في BCD وبدلة الغوص (توجد فقاعات صغيرة محاصرة في النيوبرين)ضغط. تصبح عائمة بشكل سلبي (المصارف). عندما تغرق ، يضغط الهواء الموجود في معدات الغوص الخاصة بهم أكثر ويغرقون بسرعة أكبر. إذا لم يضيفوا الهواء إلى BCD الخاص به للتعويض عن طفوهم السلبي المتزايد ، يمكن للغواص أن يجد نفسه سريعًا يقاتل منحدرًا غير متحكم فيه.

في السيناريو المعاكس ، عندما يصعد الغطاس ، يتمدد الهواء في BCD وبدلة الغوص. الهواء المتسع يجعل الغواص قادرًا على الطفو بشكل إيجابي ، ويبدأ في الطفو. عندما تطفو نحو السطح ، ينخفض الضغط المحيط ويستمر الهواء في معدات الغوص في التوسع. يجب على الغواص أن ينفث الهواء باستمرار من BCD أثناء الصعود وإلا فإنه يخاطر بصعود سريع غير منضبط (أحد أخطر الأشياء التي يمكن أن يقوم بها الغواص).

يجب أن يضيف الغواص الهواء إلى BCD أثناء نزولهم وإطلاق الهواء من BCD أثناء صعودهم. قد يبدو هذا غير منطقي حتى يفهم الغواص كيف تؤثر تغيرات الضغط على الطفو.

الأوقات السفلية

الوقت السفلييشير إلى مقدار الوقت الذي يمكن أن يبقى فيه الغواص تحت الماء قبل بدء صعوده. يؤثر الضغط المحيط على الوقت السفلي بطريقتين مهمتين.

زيادة استهلاك الهواء يقلل الأوقات السفلية

الهواء الذي يتنفسه الغواص ينضغط بفعل الضغط المحيط. إذا نزل الغواص إلى 33 قدمًا ، أو 2 ATA من الضغط ، فإن الهواء الذي يتنفسه ينضغط إلى نصف حجمه الأصلي. في كل مرة يستنشق فيها الغواص ، يستهلك الهواء لملء رئتيه ضعف كمية الهواء التي يستغرقها على السطح. سيستخدم هذا الغواص هواءه أسرع مرتين (أو في نصف الوقت)سيفعلون ذلك على السطح. سوف يستهلك الغواص الهواء المتاح لديهم بسرعة أكبر كلما تعمقوا.

زيادة امتصاص النيتروجين يقلل من الأوقات السفلية

كلما زاد الضغط المحيط ، زادت سرعة امتصاص أنسجة جسم الغواص للنيتروجين. بدون الخوض في التفاصيل ، يمكن للغواص أن يسمح فقط لأنسجته بكمية معينة من امتصاص النيتروجين قبل أن يبدأ صعوده ، أو يتعرض لخطر غير مقبول للإصابة بمرض تخفيف الضغط دون توقف إلزامي عن تخفيف الضغط. كلما تعمق الغواص ، قل الوقت المتاح له قبل أن تمتص أنسجته الحد الأقصى المسموح به من النيتروجين.

لأن الضغط يزداد مع العمق ، تزيد معدلات استهلاك الهواء وامتصاص النيتروجين كلما تعمق الغواص. سيحد أحد هذين العاملين من وقت الغواص السفلي.

تغييرات الضغط السريع يمكن أن تسبب مرض تخفيف الضغط (الانحناءات)

يؤدي الضغط المتزايد تحت الماء إلى أن تمتص أنسجة جسم الغواص غاز النيتروجين أكثر مما تحتويه عادة على السطح. إذا صعد الغواص ببطء ، فإن غاز النيتروجين هذا يتمدد شيئًا فشيئًا ويتم التخلص من النيتروجين الزائد بأمان من أنسجة الغواص ودمه ويتم إطلاقه من أجسامهم عند الزفير.

ومع ذلك ، لا يستطيع الجسم التخلص من النيتروجين إلا بهذه السرعة. كلما صعد الغواص بشكل أسرع ، تمدد النيتروجين بشكل أسرع ويجب إزالته من أنسجته. إذا تعرض الغواص لتغير كبير في الضغط بسرعة كبيرة جدًا ، فلن يتمكن جسمه من التخلص من كل النيتروجين المتوسع ويشكل النيتروجين الزائد فقاعات في أنسجته ودمه.

يمكن أن تسبب فقاعات النيتروجين مرض تخفيف الضغط (DCS) عن طريق منع تدفق الدم إلى أجزاء مختلفة من الجسم ، مما يسبب السكتات الدماغية ، والشلل ، وغيرها من المشاكل التي تهدد الحياة. تعد التغيرات السريعة في الضغط أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لـ DCS.

التغييرات الأكبر في الضغط هي الأقرب إلى السطح

كلما اقترب الغطاس من السطح ، كلما تغير الضغط بسرعة أكبر.

تغيير العمق / تغيير الضغط / زيادة الضغط

66 إلى 99 قدم / 3 ATA إلى 4 ATA / x 1.33

33 إلى 66 قدم / 2 ATA إلى 3 ATA / x 1.5

0 إلى 33 قدم / 1 ATA إلى 2 ATA / x 2.0

انظر إلى ما يحدث بالقرب من السطح:

10 إلى 15 قدم / 1.30 ATA إلى 1.45 ATA / x 1.12

5 إلى 10 أقدام / 1.15 ATA إلى 1.30 ATA / x 1.13

0 إلى 5 أقدام / 1.00 ATA إلى 1.15 ATA / x 1.15

يجب أن يعوض الغواص الضغط المتغير بشكل متكرر كلما اقتربوا من السطح. كلما كان عمقها ضحلًا:

• كلما كان على الغواص أن يوازن بين الأذنين والقناع يدويًا.

يجب أن يأخذ الغواصون عناية خاصة خلال الجزء الأخير من الصعود. لا تقم مطلقًا مطلقًا بالتصوير مباشرة إلى السطح بعد توقف آمن. آخر 15 قدمًا هي أكبر تغيير في الضغط ويجب أن تؤخذ ببطء أكثر من بقية الصعود.

يتم إجراء معظم الغطس للمبتدئين في أول 40 قدمًا من الماء لأغراض السلامة وتقليل امتصاص النيتروجين وخطر DCS. هذا هو ما ينبغييكون. ومع ذلك ، ضع في اعتبارك أنه من الصعب على الغواص التحكم في قابليته للطفو والتعادل في المياه الضحلة مقارنة بالمياه العميقة لأن تغيرات الضغط تكون أكثر حدة!