深藍之下: 壓力相關傷害 ─ 壓力與自潛

　　在開始介紹一系列與壓力有關的自潛傷害前，我想我要簡單的複習複習自潛物理，這樣在之後的文章提到相關概念，才不會頭上一堆問號。那些上課認真、記憶力很好的同學們就當複習囉！

深度與壓力

　　在開始認識各種討厭的物理定律以前，我們一定要先了解深度與壓力的關係，不管我們從事哪一種潛水，都一定逃脫不了這個基本的概念。我們都知道，在海平面上，我們承受的大氣壓力約為1大氣壓，意思是每平方公分約有一公斤的重量。由於水的密度是空氣的數百倍，我們每下潛10公尺，就約會增加相當於一大氣壓的壓力，因此我們在10米深時，承受的壓力就是原本的1大氣壓+10米水給我們的壓力(1大氣壓)=2大氣壓，20米時就是3大氣壓，以此類推。

深度	海平面	10公尺深	20公尺深	100公尺深
壓力	1大氣壓	2大氣壓	3大氣壓	11大氣壓

深度與壓力的關係。

波以耳定律與自潛

　　相信學過水肺的朋友一定都對這個定律不陌生。簡單的來說就是深度越大，壓力越大，氣體的體積就會越小，呈反比的關係。這跟我們自潛有什麼關聯呢？關聯可大了！由於我們在閉氣的同時，身體裡面存在著許多空氣的空腔，這些空腔裡的空氣，也會隨著越潛越深，被壓縮得越來越小。舉例來說，吸飽氣的6公升的肺，下潛到10米時，肺只剩3公升大，下潛到20米時，就只剩2公升。除了肺以外，還有許多地方也有空氣，比如說口腔、鼻竇、中耳...等等，這些空腔一樣逃不過縮小的命運。

深度	海平面	10m	20m	30m
氣體體積(L/%)	6L / 100%	3L / 50%	2L / 33.3%	1.5L / 25%

深度與氣體體積的關係。

　　氣體所具備的這種體積伸縮的性質，是造成自由潛水員們受到各種擠壓傷(註)的主要原因。其實應該很好想像吧？我們身體裡的空氣空腔總不可能無限縮小，在縮小的過程中如果我們不想想辦法解決，遲早都是會受傷的，只是受到不同組織的彈性的不同，有的快有的慢罷了。

道爾頓分壓定律與自潛

　　道爾頓分壓定律描述的概念很簡單：在一密閉容器中(如我們的肺)，混合氣體(像是我們呼吸的空氣)的總壓力等於其中每一氣體的分壓總和。直接舉例來說，當我們在水面時，氣體的總壓力為1大氣壓，其中氧氣所占比例為21%，氮氣78%，其他氣體1%，因此氧氣的分壓就是0.21大氣壓。因為道爾頓分壓定律的關係，當我們下潛到10米，總壓力變為兩倍時，裡面各氣體的分壓一樣會變成兩倍喔(氧分壓：0.21 > 0.42)！

深度	海平面	10m	20m	30m
氧分壓	0.21	0.42	0.63	0.84

深度與氧分壓的關係。

亨利定律與自潛

　　相信就算還沒接觸潛水的朋友，也聽過潛水夫病吧？沒錯！自由潛水也是有可能得到減壓症(俗稱潛水夫病)的喔！而這一切都與亨利定律有關，簡單的來說亨利定律，即是深度越大，壓力越大，溶解進我們血中的氣體就越多。至於自由潛水為什麼也會得到減壓症，就留到之後再來好好的探討了。

減壓症是許多電影裡灑狗血的橋段... (畫面擷取自電影「3D驚天洞地」(Sanctum))

(註)為何叫「擠壓傷」？

　　在後面與壓力相關的傷害的文章裡，會看到各式各樣的「擠壓傷」，為什麼要稱呼為「擠壓傷」呢？這個名稱主要是從英文的「Squeeze」而來，「Squeeze」為擠壓的意思，很傳神的描述了一個氣體空腔受到波以耳定律的影響，向內收縮擠壓。因此這類傷害，在翻譯成中文的時候，就順理成章的直接翻譯成「擠壓傷」，也有些人喜歡稱呼為「氣壓傷」。

深度與壓力、氣體容積與氧分壓總整理：