9.1.5 减压方法及减压表的应用
减压方法是指潜水员从水下环境上升出水时(或在高气压回到常压时),为控制体内过饱和的惰性气体能从容地通过呼吸道排出体外,以不致在体内形成气泡而发生减压病所采取的一种措施。
减压方法归纳起来有几种:①等速减压法;②水下阶段减压法;③水面减压法;④水面吸氧减压法;⑤下潜式加压舱-甲板减压舱系统减压法;⑥不减压潜水。本节仅介绍常规潜水中常用的几种减压方法。
1)水下阶段减压法
(1)定义和原理。
潜水员在水下作业结束后,不是直接上升到水面,而是上升到一定的深度,停留一定时间,有规律地逐段减压到达水面,这样的减压方法称为“水下阶段减压法”。若将这个过程各站深度和相应的停留时间绘成坐标图,则呈阶梯状,故又称“阶梯式减压法”,如图9-2所示。在水中逐次停留的水深处称为“停留站”或统称为“站”。

图9-2 阶梯减压法示意图
水下阶段减压法是英国生理学家何尔登于1908年根据他创立的氮气在机体内运动规律的理论首先提出的,他用氮的过饱和安全系数来限制潜水员离底上升允许到达的深度,即上升到体内氮张力为外界绝对压的1.6倍的水深处,该深处称为第一停留站。必须在该站停留一定时间,让体内过饱和的氮气排出一部分,然后再上升。后续各站也都必须按此同一原则停留上升,即在前一站停留的时间内,使体内的氮张力降至等于或略低于后一站绝对压的1.6倍时,方可上升到后一站。
何尔登还根据水下阶段减压法的原理,通过计算制订了适用于水下阶段减压法的“潜水减压表”。
(2)实施要点。
a.在潜水员咽鼓管通气性能良好和水面供气能充分满足需要的情况下,下潜速度应尽量快。下潜速度一般为10~15 m/min左右,有经验者可达30 m/min。
b.潜水员离底上升时,应按减压表规定的速度(一般为6~8 m/min)上升至第一停留站。
c.必须在第一停留站按规定的时间停留,让机体内饱和溶解的一部分氮得以到达脱饱和状态,然后再上升。自第一停留站到水面,每隔3 m距离设一停留站,每一停留站又规定了适当的停留时间,潜水员应按减压表规定进行上升和停留。
d.自第一停留站以后,站间移动时间均为1 min。
(3)主要优缺点。
a.优点:
通过几十年来的应用充分证明,水下阶段减压法较之古老的等速减压法大大地提高了工作效率,显著地降低了减压病的发病率,并且易于较准确地掌握,从而促进了潜水事业的发展。
b.缺点:
(a)此法其水下减压时间仍很长,工作效率低,在大深度或长时间的潜水尤其突出。
(b)受水文、气象等恶劣条件影响,特别在水温低、水流速度快的情况下,潜水员体力消耗大,不利于脱饱和。
(c)因在水中减压时间长,不能有效地运用潜水技术装备。
(d)因水下阶级减压法的理论依据尚有缺陷,应用此法时,仍不能确保不发生减压病。
2)水面减压法
(1)定义:潜水员在水下作业结束后的减压过程,全部或大部分在出水后进入加压舱内完成,这种减压方法称为“水面减压法”。
(2)原理:根据何尔登的理论,潜水员在水底作业后,自水底或水中某一站停留后直接出水这一做法是违反规定的。因为出水时体内一些组织的氮张力会超过过饱和安全系数,有可能在体内形成气泡,引起减压病。但大量的实验和具体潜水实践证明,只要限制在一定范围内,体内并不会立即出现气泡,引起减压病。这是由于机体的组织和体液因其含有蛋白质等成分,具有一定的黏性,当从高气压减至低气压时,体液中形成气泡的速度,要比在同样条件下的水中形成气泡的速度慢得多。因此,机体组织的氮张力高于外界(常压)的氮分压时,即使其比值超过了1.8(过饱和安全系数)的限度,也不会立即出现致病的气泡。
又有些研究人员指出:减压过程中肢体过度活动可促使体内形成气泡,而相对静止则能够防止气泡的出现。根据这些材料可以设想,只要潜水员在上升出水过程中,尽量减少不必要的肢体活动,并且出水后在尽可能短的时间内进入加压舱,重新加压到出水前最后一个停留站的深度压力,就会是安全的。即使在进舱前体内某些组织已有少量的小气泡形成,通常并不会马上引起减压病的症状,加之舱内压力升高后,这些气泡的体积就立即缩小,同时氮气重新溶解入组织,使气泡很快消失,因而对机体不会造成损害。
基于上述理论和实践,各国对采用水面减压法的潜水深度及水底停留时间的极限做了严格的规定,如表9-3所示。
表9-3 我国及美英苏等国有关采用水面减压法时潜水深度及停留时间的极限规定

(3)实施要点。
为了确保安全,在采用水面减压法时,必须做到以下三点:
a.潜水员在离开水下最后一个停留站,准备直接上升出水时,Ⅳ类理论组织的氮张力应控制在不超过260 kPa。如水下工作结束时,氮的饱和水平不高,低于安全限值,可采用空气水面减压法;如饱和水平较高,应在水中停留若干站,待体内溶解的氮排出一部分,降到安全限值以内时,再上升出水,进舱加压后完成后续减压步骤。
b.潜水员进入加压舱后,首先必须在相当于直接出水的水下最后一个停留站停留,甚至在要比此站更深一站的压力下重复停留,然后按表逐站停留减压。
c.水面减压法中的间隔时间是一个与安全直接相关的极其重要的因素,必须严格遵守并尽量争取缩短。间隔时间是指从潜水员离开水中最后一个停留站到进入加压舱后加压至减压方案规定的压力所用的时间,一般不超6 min。
(4)主要优缺点。
a.优点:
(a)潜水员在水文气象等不利条件下,特别是潜水员发生意外,如放漂而不能再下潜、潜水衣破损、软管断裂等情况下,导致潜水员无法在水下进行减压时,均可采用此减压方法,以保证潜水员的安全。
(b)潜水员进入加压舱减压时,环境比水中舒适,有利于脱饱和,发现问题时也可及时处理。
(c)潜水员进舱后使用的装具、设备及与之配备的水面照料员等,可腾出给另一名潜水员使用,提高了设备使用率。
(d)采用此法,减压病发病率相对也低,一旦发生减压病,也可立即在舱内进行加压治疗。
b.缺点:
(a)因间隔时间极短,操作技术和配合要熟练,稍有迟疑,可发生减压病。
(b)使用条件要求严格,有一定的应用范围。
(5)采用水面减压法的注意事项。
a.工作现场必须有符合要求的加压舱,其工作压一般在700 kPa以上。舱型最好为双舱三门式或双舱四门式;以提高作用率,以便周转。
必须配备容积和工作压能满足需要的储气瓶、管路及各种阀门的通径必须符合要求,以保证能迅速地把舱压升至所需压力。
b.潜水员必须无减压病发病史,咽鼓管通气性能良好,潜水技术熟练,经验丰富。
c.严格遵守潜水深度和停留时间极限。直接上升出水速度不超过7.5 m/min,“间隔时间”不超过6 min。上升出水过程中要尽量减少体力活动。出水时尽可能选用减压架。
d.要加强医学保障,潜水员离底上升前或在水中停留站减压时出现不适时,应放弃此法,改用水下阶段减压法。
e.在潜水员出水前,加压舱应做好接纳的准备工作。
f.潜水员出水卸装时和进舱升至规定压力后,应询问其感觉,以便及时发现问题,予以处理。
3)吸氧减压法
(1)定义和原理。
潜水员在减压时,当减压至一定的压力(一般是小于18 m)时,改用吸纯氧进行减压的方法称为吸氧减压法。
氮气从体内排出的速度,取决于机体组织的氮张力与肺泡气氮分压之间的压差梯度。用纯氧代替原来吸入的压缩空气可使肺泡气的氮分压值几乎下降到零,这就使组织内氮张力与肺泡气氮分压之间的压差梯度达到最大,使氮的脱饱和达到最大,同时氮的压力和潜水员所处的环境压力一致,氮分压降低而总压不变,故体内不致形成气泡而发生减压病。
吸氧减压法与一般阶段减压法相比,缩短了减压时间,提高了减压效果,保证了安全。
(2)吸氧减压法的使用。
吸氧减压法主要有两种方法,即阶段式和等压式。前者是潜水员减压到一定压力时开始,分别在各停留站吸氧减压,后者是潜水员在一定压力下一次完成吸氧,随后从该深度迅速降至常压。
我国目前在常规潜水中,普遍采用水面吸氧减压法。
4)不减压潜水
(1)不减压潜水的定义和原理。
潜水作业时,在一定水深处停留如不超过限定的时间,可由工作水深处直接出水而不必在水中停留减压,这种潜水称为不减压潜水。进行不减压潜水时,由于潜水员潜水的深度和停留的时间有限制,故体内氮饱和程度不高,半饱和时间长的一些组织的饱和度则更低,有学者认为:在上升出水阶段,Ⅳ、Ⅴ两类组织不仅没有发生脱饱和,而且还继续在进行饱和,它可能接受Ⅰ、Ⅱ类等组织脱饱和时排出的部分氮,充当了氮气的储存库,起到了缓冲作用。这样半饱和时间短的组织逸出的氮就不致聚积在组织内形成气泡,从而可减少减压病的发生。
实验结果证明,当机体在一定高气压环境中作短暂停留后,迅速减压至常压的瞬间,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类组织的氮张力,可依次达到321~488 kPa、301~369 kPa、237~266 kPa,基本上仍是安全的。但必须对潜水员加强观察,并监督其休息,以防减压病的发生。
(2)不减压潜水的深度和停留时间的规定。(https://www.daowen.com)
近年来,由于呼吸压缩空气的轻潜水装具在潜水中的广泛使用以及潜水运动的蓬勃发展,不减压潜水受到普遍的重视和欢迎。各国对不减压潜水的深度和停留时间做了规定,如表9-4所示。
表9-4 我国及美、苏有关不减压潜水的深度和停留时间限度的规定

5)潜水减压表的应用
我国所使用的减压表有水下阶段减压表和水面减压表。近年来,交通部系统和海军潜水医学工作者和潜水人员经过实践,并结合我国具体情况,已制定出适合我国潜水员体质和我国海区特点的潜水减压表。现介绍1990年交通部制定颁布的《空气潜水减压技术要求》(GB 12521—90)的空气潜水减压表,如表9-5~表9-7所示。
表9-5 空气潜水减压表

(续表)

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(续表)

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表9-6 水面间歇时间表(min)

(续表)

表9-7 剩余氮时间表

此表适用于潜水深度为60 m以内的空气潜水减压方案的选择,也适用于加压舱内暴露于压缩空气后减压方案的选择。
6)相关术语
(1)潜水深度:潜水时潜水员所达到的最大深度,以海水水柱高度米(m)计。潜水员在加压舱内暴露于压缩空气时,则以压力相当于海水水柱高度作为潜水深度。
(2)水下工作时间:潜水员从头盔入水到潜水作业完毕开始上升为止的一段时间,以分钟(min)计。
(3)减压:潜水员空气潜水或加压舱内暴露于压缩空气后,按规定的程序和要求逐步返回水面的过程。
(4)水下阶段减压:潜水员在水中的减压过程分为上升、停留、再上升、再停留直至返回水面即减压结束,称为水下阶段减压。实施水下阶段减压时,呼吸介质可为压缩空气,亦可为医用氧气。
(5)水面减压:潜水员的大部分或全部减压过程于出水后在水面加压舱内进行,称为水面减压。实施水面减压时呼吸介质可为压缩空气,亦可为医用氧气。
(6)减压方案:按潜水深度和水下工作时间组合规定的减压步骤和时程。
(7)基本减压方案:以潜水员实际潜水深度和水下工作时间为基本参数选择的减压方案。
(8)延长减压方案:当外界或(和)潜水员本身有某种或某些不利于安全减压的因素时,减压方案需在基本方案的基础上延长,这时所取的减压方案称为延长减压方案。
(9)停留站:潜水员减压过程中为逐渐排出体内的过饱和氮气,必须在规定深度停留一定的时间,规定的停留深度称为停留站。
(10)第一停留站:一个减压方案中规定的深度最大的停留站称为第一停留站。
(11)上升到第一停留站的时间:潜水员从潜水作业完毕开始上升到抵达第一停留站的时间,以分钟(min)计。
(12)停留时间:潜水员减压时抵达某一停留站到离开该停留站的时间,以分钟(min)计。
(13)减压总时间:上升到第一停留站的时间、各停留站停留时间、各停留站间的移行时间(均为1 min)和从3 m站上升返回水面的1 min的时间总和。
(14)潜水适宜时间限度:为了保证潜水员的安全和健康,减压表中规定了不同的潜水深度一般不宜超过的水下工作时间限度。
(15)水面间隔时间:实施水面减压时潜水员从水中最后所在的停留站开始上升返回水面、卸装、进加压舱加压到预定压力的时间总和,以分钟(min)计。
(16)反复潜水:在一次潜水后12 h内再进行的潜水。
(17)剩余氮时间:反复潜水减压方案选取时,需在反复潜水的水下工作时间上加上一个用分钟(min)表示的时间量,以表示上次潜水减压后潜水员体内尚遗留的一定量氮气的影响,该时间量称为剩余氮时间。
(18)水面间歇时间:开始一次潜水减压结束到下一次潜水开始的时间。
7)使用说明
(1)选择的减压方案可采用空气水下阶段减压或氧气水下阶段减压,有些方案还可以采用空气水面减压或氧气水面减压,并可视需要由一种减压方法转换为另一种减压方法。
(2)各深度档中的横线表示该深度的潜水适宜时间的限度。遇特殊情况需超过此限度时,应注意控制水下工作时间与表9-5所列的时间范围需有一定的保留量。
(3)采取基本减压方案时,如果潜水深度与表列某个深度相同则采用下一个潜水深度;如果水下工作时间在表列的两个水下工作时间之间则应采用下一个水下时间。
(4)遇不宜采用基本减压方案的情况,应选择基本减压方案的水下工作时间下一、二档或潜水深度下一、二档或水下工作时间及潜水深度均下一、二档的方案作为延长减压方案。
(5)采用空气减压时,各停留站的停留时间均参照表内数字;采用氧气减压时,各停留站的停留时间均接表内数字减半,若表内数字为奇数,则加1后再取半数。氧气减压期间连续吸氧30 min需另加5 min间歇呼吸空气。
(6)减压到9 m以内(含9 m)可采用氧气水下阶段减压。实施氧气水下减压时可在12 m停留站提前接通氧气,12 m的停留时间仍按空气水下阶段减压的规定时间,9 m停留站起接氧气减压的规定时间。必要时可在9 m停留站或6 m停留站将后续停留站应停留的时间一次停留完毕,然后用3 min缓慢上升返回水面。
(7)潜水员在水下遇到意外情况或是潜水作业现场不良,迫使潜水员无法继续进行阶段减压时,应采用水面减压。
(8)实施水面减压时潜水员可从12 m以内(含12 m)停留站直接上升返回水面,但必须在最后所在的停留站停留完毕。如第一停留站深度在6 m以内(含6 m),则可不作水下停留直接上升返回水面,实施水面减压时,水面间隔时间不得超过6 min。
(9)潜水深度45 m以内(含45 m)、水下工作时间在潜水适宜时间限度内,实施水面减压时加压舱应加压到水下最后停留站的深度。如采用空气水面减压则在该深度重复停留10 min,然后按原减压方案进行减压;如采用氧气水面减压,则在该深度重复停留5 min,然后按原减压方案减压。
(10)潜水深度超过45 m或水下工作时间超过潜水适宜时间限度时,一般不宜采用水面减压。遇特殊情况需实施水面减压时,只能采用氧气水面减压,加压舱加压到较水下最后停留站深度6 m,在水下最后停留站深6 m和深3 m各吸氧重复停留10 min。可把12 m以内(含12 m)各停留站的停留时间较多地安排在12 m和9 m停留站。
(11)除标的减压方案不宜进行反复潜水外,其他减压方案可进行反复潜水。
8)减压方案的选择
(1)潜水员在水下进行轻或中等强度作业,潜水作业现场水温10℃以上、水流速度小于1 m/s、硬底质、能见度好;潜水员身体健康、主观感觉良好、平常进行加压锻炼、具有一定工作经验,且不易患减压病者采用基本减压方案。
(2)潜水员在水下进行重体力劳动,潜水作业现场水温低于10℃,流速大于1 m/s,淤泥底质、能见度差;长时间未潜水及加压锻炼或易患减压病者,应采用延长减压方案。
(3)潜水员熟悉水面减压的实施步骤、不易患减压病、咽鼓管通气性能良好和水下工作结束时主观感觉良好者可采用水面减压。
9)特殊情况处理
(1)如潜水员不慎从水底直接上升到水面,在水面耽搁的时间未超过5 min,应尽快下潜到比第一停留站深度深3 m处并停留5 min,此时计算水下工作时间应包括该次潜水的水下工作时间、直接上升到水面的时间、水面耽搁的时间、重复下潜和再到达该深度所停留的时间,并据此选取适宜的减压方案。如潜水员在水面耽搁已超过5 min但无减压病症状和体征。应尽快下潜到作业深度并停留5 min。此时计算水下工作时间的方法和选取减压方案的原则同上所述。
(2)减压过程中潜水员出现减压病症状和体征应立即停用原减压方案,视情况改用延长减压方案或实施加压治疗。
(3)水下阶段减压返回水面和水面减压回到常压后,潜水员应在减压舱附近停留至少8 h,如出现减压病症状和体征应立即实施加压治疗。
10)反复潜水减压方案选取的步骤如下:根据上一次潜水后所选用的减压方案的一个代表字母(反复潜水检索符号)和水面间歇时间,从表9-6查得用于检索剩余氮时间的一个代表字母(剩余氮时间检索符号),再根据表9-7查得在反复潜水水下工作时间上加上的剩余氮时间,然后依据反复潜水的潜水深度选取反复潜水的减压方案。