現在世界上公認的空氣潛水作業(yè)深度為60米,氦氧常規(guī)潛水為120米,飽和潛水為200米。潛水員每下潛10m,他身體受到的水壓強就增大105Pa。為了使體內外各部分的壓強處于平衡,必須吸入壓強跟周圍水壓相等的壓縮空氣,這就使得潛水員呼吸時吸入的氣體增多。
一般的潛水活動(又可稱為水肺潛水),潛水者沉潛至水面下活動所背負的壓縮空氣成份與自然空氣相同,其中有1/5的氧氣,和4/5的氮氣(N2)。氣瓶中的氮氣,在高壓下氮分子會融入神經細胞而造成不同程度的麻醉性。
吸入的氣體不只在肺中發(fā)生氣體交換,氮和氧一樣也會進到血液和組織中去。氮氣進入血液并產生一定的壓力,這種壓力對潛水人員會引起一種麻醉作用,這種病的癥狀跟喝醉酒出現的癥狀差不多,患者失去正常工作能力,動作失調,失去控制能力,這就是深水麻醉。
在從深海逃難或深海潛水中必須快速上浮時,壓強從幾個大氣壓突然下降,這對人體是特別有害的。這時氮氣從組織中釋放出來形成不溶解的氣泡。這種氣泡在小血管中形成栓塞,阻止血液流過。這會引起肌肉和關節(jié)疼痛,如果中樞神經系統(tǒng)發(fā)生栓塞,甚至會出現麻痹,厲害時甚至癱瘓或死亡,這就是減壓病。
大約停留於水中30公尺的壓力一個小時后,人體就會開始產生所謂「氮醉」的麻痹現象。但若使用純氧潛水在30公尺水深的壓力下,停留一個小時以上時,也會引發(fā)人類腦部的氧中毒。所以當潛水者在深海中需要停留相當長的時間時,就必須以
氦氣取代氮氣,依適當的比例使用氦-氧混合氣體潛水,稱之為氦氧潛水。
飽和潛水是潛水員在高于常壓的環(huán)境壓力下長時間停留,其體內組織中所含呼吸氣中的惰性氣體成分達到飽和狀態(tài)的潛水技術。
空氣飽和潛水是以空氣作為呼吸氣體的飽和潛水。
氮氧飽和潛水是以氮氧混合氣作為呼吸氣體的飽和潛水。
氦氧飽和潛水是以氦氧混合氣作為呼吸氣體的飽和潛水。
氦氣的優(yōu)點在於會溶解於體內的氦氣只有氮氣的百分之四十。而且氦分子的體積非常小,使其擴散速率是氮氣的2.5倍,所以使用氦-氧混合氣體不但可以減少麻痹現象,也可利用它迅速擴散的特性,縮短減壓上升的時間。
只有深水潛水的氧氣瓶中才必須填充氧氣和
氦氣。氦氣不容易發(fā)生深海麻痹現象,在深海潛水中氦氣是用來代替氮氣的。