水底世界俗稱內太空,它不論是視覺、聽覺和觸覺都跟陸地上不同,這就是潛水特別的地方。水底影響潛水員的兩大因素為:浮力和壓力。
浮力原理:物體放在水中,它的浮力與它所排開水量的重量相等。如果一件物體浮出水面,則稱它具有正浮力(物體排開水量的重量比物體本身重);如果它沉下去,則稱它為負浮力(物體所排開水量的重量比物體本身輕);不浮也不沉,稱它為中性浮力(物體所排開水量的重量與本身重量相等)。中性浮力讓人能輕鬆自如的往任何方向移動。潛水員利用鉛塊和浮力調整裝置(BCD)來控制本身的浮力,鉛塊是負浮力,而BCD則利用充氣或排氣來改變浮力。另一個影響浮力的因素為水的密度,水的密度越大,浮力也越大。
體內空腔與水壓:人體上的幾個空腔-耳朵、鼻竇和肺部-都充滿空氣,其壓力與外界空氣壓力相等。通常我們感覺不出空氣的壓力,因為人體大部份液體所組成,這會使壓力平均地分配在整個軀體上。在陸地上空氣會對人體產生壓力(如迎著強風行走),而在水底時,水一樣對我們產生壓力,因為水的密度比空氣大,所以在水式壓力的改變發生得較快。
壓力、體積和密度的關係:在水面上的大氣壓力通常保持不變,因此我們用這壓力作標準,稱為一大氣壓(ATM)。在水中,壓力增加的比例是每10公尺水深增加一大氣壓,所以在水深10公尺處,潛水所受的壓力為:一大氣壓的水壓加上一大氣壓的空氣壓力。在一個空腔內,當體積因壓縮而減少時,空氣的密度也因較小的空間而增加,空氣密度隨壓力成正比。在壓力增加時為了保持空腔的原有體積,必須在空間內增加空氣,這就是平衡壓力的概念,而空氣增加的量與壓力的增加是成正比的。如為了平衡壓力而空腔內加人空氣,一旦上
升,空氣將著壓力減少而膨脹(與壓力成反比)。一個密閉而有彈性的容器,壓力減少,體積會增加,膨脹的空氣體積一旦超過容器所能承受極限時,容器就會因而破裂。
|
深度 |
壓力 |
體積 |
密度 |
|
0公尺 |
一大氣壓 |
X 1(一倍) |
X 1 |
|
10公尺 |
二大氣壓 |
二分之一 |
X 2 |
|
20公尺 |
三大氣壓 |
三分之一 |
X 3 |
|
30公尺 |
四大氣壓 |
四分之一 |
X 4 |
壓力增加的影響:一個潛水員所關心的空腔是身體內的一些自然空腔和穿戴潛水裝備所造成的人為空腔。在下潛時,受壓力影響的三個主要腔是:耳朵、鼻竇和面鏡。擠壓的定義是:體內空腔的壓力比外來的壓力小所引起的不適和疼痛。要避免因擠壓所引起的不適,空腔內的壓力必須與外面的水壓保持相等。通常牙齒沒有空腔,但填補後的蛙牙若牙齒或填料繼續侵蝕,可能就會形成。
平衡的技巧:對一位健康的潛水員而言,只要捏住鼻子,緊閉嘴巴,輕輕做擤鼻涕的動作鼓氣,就可將空氣輸送到耳朵和鼻竇的空腔內,做吞嚥和左右活動下巴很有效。在感覺不適之前,每下潛一公尺時就做壓力平衡,當體內空腔感到不適時:一。上升直到不適消失為止,二。再次嚐試做平衡,三。緩慢的下潛。鼻黏膜充血(因感冒或過敏)可能使空氣通道阻塞,使平衡非常困難或甚至無法平衡。因此不可為了要潛水而使用藥物如噴劑或消腫藥等使空氣通道暢通,因為此藥物有不良副作用,藥效在水底也許會很快消失而產生問題。在任何情形下都不應在潛水時使用耳塞,因為耳塞會形成一個無法平衡的空腔。沒有平衡面鏡內的空腔時,臉部和眼睛將會有被吸緊的感覺,稱之為面鏡擠壓,此時可用鼻子呼氣來平衡面鏡內的空腔。
壓力減少的影響:水肺潛水最重要的規則是:保持呼吸,絕對不可憋氣。
逆向阻塞的定義為:在上升時,膨脹的空氣無法體內空腔排出,以致不適或疼痛。如果在上升時,因空氣在體內空腔膨脹而引起不適時因減慢或停止上升,下潛一公尺讓空氣從適當通道排出。
空氣密度增的影響:當深度增加時,可供使用的空氣量會減少。此外,下潛越深,空氣也變得越稠密,稠密的空氣比水面正常壓力下的空氣更難進出肺部,因此,在水底,呼吸稠密空氣最有效的方法是深而慢的呼吸。