潛水安全停留為什麼是5米3分鐘?

休閑潛水員的免減壓潛水,做安全停留的時候,為什麼是5米3分鐘?為什麼不是6米7米,不是2分鐘或4分鐘?


拋磚引個玉。

分兩邊說。


【五米】

為什麼是5m?
如果有仔細觀察過自己的電腦表,那應該會發現,安全停留的深度基本上需要在3m-6m的深度,電腦表才會計算3min倒計時。
淺於3m或者深於6m,電腦表會自動停止倒計時。
所以不能說必須要100%保證固定在5m的位置,但是浮動深度也不能太大。


為什麼要盡量的淺?
這個很好說,越淺的位置海水的絕對壓力越接近海平面。
安全停留的目的是為了讓自己身體里的氮分子儘可能多的排出。
在比較淺的位置做排氮能讓環境壓接近水面,比如5m,約為1.5個大氣壓。在1.5個大氣壓的環境下呆了幾分鐘,你的肉體你的組織能更適應這個壓力,而不至於快速地壓力變化而引起氣泡的析出。

那為什麼不能再淺一點?
這裡我們來做一個可能合理可能不合理的小猜想。
快艇、螃蟹船等的螺旋槳的吃水深度是在0.5m左右,雙層或者三層的潛水船的螺旋槳的吃水深度是在2m左右,大型船宿船、泰國特有的長尾船是螺旋槳吃水深度是在3m的樣子。
所以這裡我做一個不負責任的小猜想,在5m左右深的位置做安全停留可以避免掉部分水面事故——因為螺旋槳的吃水深度沒有那麼深。
但是聽到螺旋槳聲音還是要呆在5m及5m以下哈,畢竟去年年末菲律賓PG海豚灣那邊還出過一個公船壓著人家象拔過去的案例。

【三分鐘】

為什麼是3min?
那這裡就要引出幾個概念,體循環在醫學概念上一次時間的是12-26s,平均為21s。3min約能做9次體循環。【這裡是在網上找到的數據,有文獻的寶寶歡迎拿文獻來討論】
體循環的血液帶走組織里的氮氣氣泡,再經由肺循環排出體外。
1975年,Andy Pilmanis使用高壓艙進行的人體實驗結果表明,30m深呆25min,如上升時在3m停留2min,用都卜勒偵測到的氣泡少了1/5;如停留5min,那幾乎偵測不到氣泡。(參與測試人數較少)
1995年,Uguccioni等人提出的報告表明,使用高氧空氣,進行2次潛水,30m深呆28min,上升時沒有進行安全停留的那一次潛水,在84%的潛水員身體里偵測到氣泡;在6m處進行了3min安全停留的那一次潛水,僅在18%的潛水員身體里偵測到氣泡。(參與測試人數:50)

那麼順帶引出,安全停留的本質其實就是減壓停留,在未達到減壓極限的時候只是單純的預防措施。話是這麼說,但是每個人身體素質不一樣,達到減壓極限的時間也是不一樣的,所以(在深度較深的情況下)多個安全停留比沒有好。
單純從數據上說話,它其實就是間接減緩了上升的速度。

另外需要指出的是,如果一次潛水深度較淺,那麼安全停留的意義其實並不大。
因為較深的潛水是由快組織控制,較淺的是由慢組織控制。這個是潛水長的教學內容,就不展開講了。

差不多這些。
大早上起來頭還沒清醒就刷到這個問題,可能有遺漏有不足的,歡迎各位寶寶來私信區討論。

么么扎。


5m3min的安全停留,其實是休閑潛水中的一個看似十分簡單,但又值得思考的問題。而關於安全停留,首先我們要提出的第一個問題就是:到底是不是做5m3min?

根據最常見的組織PADI的OW教材所述:建議在3~6米,通常是5米做三分鐘以上的安全停留。如果潛水深度超過30米或緊鄰免減壓極限那就一定要進行安全停留。如果超過免減壓極限,那要求在5米停留8分鐘後6小時禁止潛水;建議進行15分鐘以上停留並禁潛24小時。

CMAS要求:做5米5分鐘安全停留(具體細節手頭沒有教材沒查,望有人能幫忙更新)

BSAC要求:BSAC本身並不要求安全停留,但要求上升速度不超過15米/分鐘,然後從6米到表面需要1分鐘;但BSAC是對初級潛水員就是有分層減壓要求的。

松拓手錶:免減壓潛水要求在3~6米進行3分鐘的停留。

Oceanic表:可選擇在不做/3分鐘/5分鐘的安全停留在10/15/20英尺。

根據美國海軍潛水手冊(US Navy Diving Manual 9.3)記載,免減壓潛水是以可以直接升水為分界的。因此只要符合免減壓潛水的深度和時間要求就可以直接升上水面。

根據以上不同的要求,其實我們可以看到免減壓潛水的安全停留不一定要做5m3min,也可以是5m5min,或者更多選擇甚至是不做。

Ok,我們聊完了不同的安全停留深度和時間之後,我們就分別來聊聊深度和時間的原因。

首先是時間:

@LJ LUO 說的沒錯,Andy Pilmanis的實驗是3分鐘或5分鐘的停留原因之一。其次,根據Buehlmann的ZH-L16減壓原理,4分鐘是血液釋放氮氣的半衰期,至少是足夠血液中的氮氣量從飽和下降一半的(雖然根據各組織要求的上升速率至少血液是不可能在升到5m時還處於接近飽和狀態吧)

其次是深度:

其實 @王效宇 所說的理論沒有什麼問題,只是算反了(算反了還說沒有問題?!),他所謂的內壓力不超過外壓力2倍實際上是分層減壓的概念,實際上的含義是:在減壓停留的深度可以安全且最快的排除在2~2.2倍的分壓力下吸收的惰性氣體。也就是說在最大氮分壓一半左右的分壓深度是做減壓停留的安全有效深度。

簡單的說,咱們假設有一個可以瞬間改變深度的潛水員,並且假設他目前在92米(8.058ATA氮分壓)處進行飽和潛水,那麼他瞬移到37米(3.713ATA氮分壓,大於8.958除2.2)處是理論安全(不死)的,血液中的氣泡不會對其造成減壓傷害(微氣泡的影響以及例如炸肺之類的傷害我們在此不做討論)。同理,如果他在30m(PADI AOW最大深度)處進行飽和潛水,那麼其瞬移到8米處進行減壓停留是安全的。

但是,並不存在可以瞬移的潛水員,我們的每次上升都是緩慢的(PADI要求低於每分鐘18m),我們體內空腔的氮氣也是逐漸排除體外的。因此PADI根據簡單好記原則將安全停留的深度定為10~20英尺,建議為15英尺。換算為米則為3~6米,建議5m(換算的太隨性了吧?)

BTW,為什麼PADI將CESA的深度定位12米呢?我覺得除了一口氣能游12米以外,更重要的是,12米下的氮分壓1.738ATA剛好是水面氮分壓0.79ATA的2.2倍。哪怕從12米的飽和狀態直接快速升水也是安全的吧(只是寫的時候突然發現的,也沒準只是巧合吧)。

剛才給出的是極限的減壓深度,那麼我們現在來看看正常的減壓潛水:

這段我們來參照根據Haldane減壓理論所定製的《美國海軍空氣潛水減壓表》,首先我們可以看到,在PADI AOW休閑潛水的最大深度100fsw/30.4米深度下的單詞免減壓極限為25分鐘。ok那麼假設現在該潛水員微微超過免減壓極限,在30米處呆了30分鐘,那麼根據減壓表要求,該潛水員需要在2分40秒內到達其第一個減壓站進行3分鐘的減壓,而第一個減壓站正是20fsw/6m。同理,在PADI休閑潛水的極限深度130fsw/39.6m下,第一個減壓站也是20fsw/6m,但是減壓時間只需要1分鐘(減壓時間短於30米的原因是40米的免減壓極限是10分鐘,身體內的很多空腔還沒有飽和)。

因此,在6米進行安全停留並非免減壓潛水的要求,實際上反而正是減壓潛水的要求。第一個減壓站的位置及時間正是6米,3分鐘。

同樣,其實不同的休閑潛水組織及電腦錶廠商對在滿足免減壓潛水中還是有建議的減壓停留的:

NAUI建議,在超過12米的休閑潛水中,需要在最大潛水深度的一半執行1分鐘的Deep Safety Stop,然後再緩慢上升至5米進行3分鐘安全停留,不過可以扣除DSS的1分鐘時間。但O』Leary表示在5米的安全停留多停留一些時間不會有任何不良影響。

PADI並不認為Deep Safety Stop和RGBM模式對於休閑潛水員有明顯的幫助。Karl Shreeves PADI』s Diving Science and Technology(DSAT)的副總認為深水減壓停留對於超過免減壓極限的潛水非常重要,但對於沒超過免減壓極限的休閑潛水員來說則沒多大助益。他說,當然未超過免減壓極限的潛水員在最大深度的一半做Deep Safety Stop不會有任何不良影響,但也沒有任何顯著的安全性提升結果讓他覺得這個安全停留是必要的。所以他認為如果真的要做Deep Safety Stop,他建議一個不須計算的準則,在12米處做3分鐘Deep Safety Stop。

Mares Dacor:這兩家廠商的採用Mares-Wienke RGBM方程式的計算機表,在最大深度的一半時,會有響聲提醒潛水員執行Deep Safety Stop,不過這項功能只有在免減壓時間少於3分鐘的潛水時會激活。他們建議一個1分鐘的Deep Safety Stop,然後接著一個完整的5米3分鐘安全停留。

Suunto Zeagle:現今這兩家廠商有關RGBM的方程式都尚未完成,但據說兩家廠商未來都會在計算機表上加上Deep Safety Stop的提醒功能。而Zeagle將會在新的計算機表上有可以讓潛水員自由設定Deep Safety Stop的功能。

順便聊一下,實際上我個人認為,免減壓潛水相對於減壓潛水對於安全,減壓病的預防等各種方面沒有任何優勢,唯一的優點我覺得只有好教學,好理解。實際上我個人會傾向於把每次潛水均當成減壓潛水來完成,這樣對身體可能會更好。

初入潛水坑,可能很多問題理解的不是很透徹,如果有任何問題或者錯誤請提出,求輕噴。跑走


沒什麼為什麼,大量人體實驗匯總的數據,基本上是玄學


應該是內壓力不超過外壓力2倍,減壓排氮的效率安全性都比較高。水面氮分壓0.79,那麼最後的減壓深度氮分壓的0.79*2=1.58,深度就是不超過5.8米。便於記憶,也更安全就定5米。


做五米三分鐘其實主要考慮到的是一個「門檻原理」一方面 在五米的地方給你設置一個檻 讓你在五米的時候停一下 不至於快速衝到水面超過上升速度。另一方面 幾乎大部分的船的螺旋槳都不會超過五米 水下聲音傳播速度又比空氣更快 所以你可以在五米的地方觀察下會不會有船沒看到你的象拔或者潛旗撞過來 避免事故


首先,這是一個非常棒的問題。

我們了解這個問題之前,首先要知道免減壓潛水和減壓潛水的不同之處:

大部分的休閑潛水都是免減壓潛水,就是說,通常我們每次進行休閑潛,在潛水結束之後進行一個5米3分鐘安全停留即可,不需要進行額外的免減壓停留。

而一些技術潛水和工程潛水過程中則有可能在返回時在不同的深度進行停留(具體的時間和深度,根據其每次的潛水計劃不同相應調整)

引入正題,那麼,為什麼安全停留是5米3分鐘?

首先,我們知道在海水中,深度每增加10米,壓力就增加一個大氣壓。所以在潛水的過程中,氮氣在壓力下會融入血液、內臟等人體組織。世界上各種非常牛氣的相關機構的各種頂尖科學家們對於人體組織對氮氣的吸收和排放時間、相應深度等等早已進行過多年的研究。將人體不同組織分為不同的腔隔,各腔隔組織吸收和排氮的時間成為半時。不同機構公布的腔隔和半時略有不同,但是大部分的理論依據和數據都有相似之處。

其中有一個重要的理論:人類身體能承受的壓力和外在環境壓的比例是 1.58比1。也就是說,在水深6米-5米之間,環境壓大約在1.6-1.5之間,是一個最適合人體排氮的深度。

而人體全身血液循環一周,大約是2.5分鐘。

那麼,在水深5-6米之間,停留3分鐘,就意味著讓我們這些進行免減壓潛水的休閑潛水員們,在一個排放氮氣值大於吸收氮氣值的深度下,盡量能夠讓全身血液循環一周。儘可能多的排放掉體內儲存的多餘氮氣,最大幅度降低潛水員患上減壓病的風險。

關於深度,還有另外一個出於安全形度的考量,就是,大部分的船隻螺旋槳離此深度的距離相對安全。這個深度可以確保我們在停留期間,有充分的時間將水面信號棒(又稱「象拔」,或者「SMB」)升到水面,提醒過往船隻這裡即將有潛水員升水。


其實說白了就是各種人體試驗的經驗值...


PADI要求的安全停留是在5米呆3分鐘

為什麼不上3米呢:
太接近水面有機會潛水員控制不住深度漂上水面(愈淺水排愈快,怕得減壓病),特別是在浪涌大天氣差或是經驗不足的情況

為什麼不下到10米:
身體排氮速度不理想(慢)

當然排氮方法不同機構各有不同
像某些機構就會要求先上到最大深度的一半,再以每分鐘3米的速度上到水面,而不只是5米呆3分鐘,但這方法對潛水員,特別是菜鳥,對浮力控制要求比較高,不適合商業操作
(國外有時侯Fun Dive潛導一個看4-6個潛水員,每個人浮力控制能力不一樣他看住那麼多人會很麻煩)


潛水很多東西都不是固定的,像上升速度PADI要求是一分鐘18米,那是上世紀的美國海軍潛水標準,1996年美軍的新標準已經改成9.1米(10尺)一分鐘不過PADI沒改,而潛水電腦表一般都是10米左右(而不是18米的速率就會響警報


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