幾乎近代所有的休閒潛水計畫表及潛水電腦表的理論基礎都是源自於哈丹(Haldane)的理論。他相信身體內的各種組織會以一種可以預測的方式來吸收和排放氮氣:因此他建構了一種可以預估調整身體組織內氮含量的模式,這也就是所謂的減壓理論。近年來科學家對潛水伕病做了許多的研究,以進一步了解哈丹的理論。他們發現,各種不同的組織在吸收和排放氮氣間有兩個主要的不同點:

1.具有不同的氮氣吸收容許量,也就是所謂的「容許氮含量」    

   (Allowable Nitrogen Loading)

2.具有不同的吸收和排放速率,也就是所謂的「組織半時間」

   (Tissue Halftime)

氮含量

當您很長的時間沒有潛水時,您身體中每個組織的氮含量我們假設為0,當環境的壓力改變時,組織內的氮含量將隨之改變,如果您現在潛水至30公尺的深度時,依據哈丹的理論,您的身體內所有的組織將開始吸收氮氣,雖然有些組織吸收的快,有些組織吸收的慢,但當有足夠的時間時,所有的組織將達到該30公尺深度下的飽和值(我們試以30m來代表此狀況下的飽和氮含量值)。這些被組織吸收的氮氣,就稱為組織內的氮含量。由於 

人體並不消耗氮氣,因此因壓力而進入人體內的氮氣,在潛水員回到大氣壓力狀況下時,就必須排出,且各個組織對氮氣有不同的承受值(忍受限度),這也就是所謂的「容許氮含量」

組織半時間

假設您今天第一次潛水(無氮含量的累積),您快速的下潛至30公尺的水中,開始時您的身體的氮含量為0,當在水中停留的時間足夠時,您的身體中組織的氮含量將達到30公尺的飽和值:那麼達到氮含量為15公尺時,需要多久時間呢?組織半時間為5分鐘的組織群將在5分鐘後達到含氮量15公尺的飽和值,將在10分鐘後達到22.5公尺的飽和值,我們以下表作一個說明:

以組織半時間為5分鐘的組織群為例,每一組具有相似吸收和排放氮速率的組織稱為組織群,而這排放/吸收一定量的1/2的時間稱為組織半時間。(哈丹理論的預估模式)

​量

快速下潛到30公尺的深度時,組織群氮含量的變化

5分鐘之組織群

5分鐘後氮含量達15公尺

10分鐘後氮含量達22.5公尺

15分鐘後氮含量達26.25公尺

10分鐘之組織群

10分鐘後氮含量達15公尺

20分鐘後氮含量達22.5公尺

15分鐘之組織群

15分鐘後氮含量達15公尺

30分鐘後但含量達22.5公尺                       

美國海軍減壓表之組織半時間及內容

美國海軍減壓表使用了6種不同組織半時間的組織群,分別為5、10、20、40、80及120分鐘。每一組織群之組織規律性大致相同,也就是說當潛水至30公尺時,組織內氮含量達到15分鐘飽和值所需時間分別為5、10、20、40、80及120分鐘;因此我們可以利用不同組織群組織半時間的規律性來預測組織內氮飽和所需要的時間。

 

人體能容許的氮含量及不需減壓的潛水時間極限(無減壓極限)

哈丹的理論雖然可以預測人體內氮含量的變化,但卻無法預知多少氮含量是人體能承受的最大值(無減壓極限),故唯一可以得知無減壓極限容許之氮含量的方法是經由實際的潛水經驗,以測出每一個組織/組織群可容許之氮含量。由於沒有統一的實驗結論,至今仍沒有無減壓極限的統一數值,在下圖中我們以一具體之數值供講解參考。

這些數值是根據休閒無減壓潛水而定的,由於人體內氮含量正比於潛水深度且永遠不會超過潛水的最大深度,所以只要潛水的最大深度小於所有組織可容許之氮含量深度時(例6m),則潛水時間將不受限制。由圖得知,組織半時間為5分鐘的組織群有最大的氮容許量,約30公尺;組織半時間愈長者,期容許之氮含量愈小。我們可以以此飽和氮含量數值設定為自己潛水的極限,以確安全。

案例說明

我們以潛水案例來了解潛水中氮含量的變化,當您迅速潛水下潛至36.5m  的深度時由圖A、圖B得知,一入水後,所有的組織群都開始增加其氮含量,但我們無法判斷是由哪一個組織群控制了潛水時間。在圖C中,組織半時間為5分鐘的組織群以達到最大可容許的氮含量值(30m),也就是說,潛水員已達到了無減壓極限,一般而言,深度在36.5m或更深時,潛水的無減壓極限是受到此組織群的控制(5分鐘的組織群)。

潛水之限制

由以上圖例內容說明得知,潛水員必須在每一組組織群尚未超過最大容許之氮含量之前結束潛水。如果任何組織群之氮含量進入到不容許之氮含量區時,代表著潛水員已經車超過了無減壓潛水的限制,成為減壓潛水(這是高危險,專業性的潛水,請勿輕易嘗試);此時,潛水員必須結束潛水,且在上升至水面前,必須依減壓程序做減壓停留及安全停留。潛水是很好的休閒活動,但安全至為重要;請注意,潛水時請勿超時超深的潛水。

本文章內容源自水世界潛水進階理論教育課程(一) 參考來源:

1.PADI Decompression Theory,Dive Table and Dive Computers-2nd Edition(John 

    E.Lewisph.D,Kral W.Shreeves)

2.Beuchat Maestro Pro Dive Computer Data Sheet

3.Suunto Dive Computer Data Sheet

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