スキューバダイバーの体が窒素を吸収する方法

あなたがスポンジを持っていると想像してください。ほんとに！実際、片側が緑色でもう一方が黄色の派手なスポンジの1つがあると想像してください。これは馬鹿げているように聞こえますが、スポンジはスキューバダイバーが窒素を吸収するのと同じように水を吸収します。スポンジの例えは、ダイビング中の窒素吸収の基本を理解するのに役立ちます。

あなたは多層スポンジのようです

私たちは、あなたが理由で汚れたスポンジを持っていると想像することを提案しました。スポンジの異なる層は、異なる速度で水を吸収します。たとえば、スポンジのゆるく織られた粗い面はすぐに水で飽和しますが、スポンジの黄色の濃い面に水が浸出するのにより多くの時間が必要です。スポンジを乾燥させるとき、反対は本当です。擦り傷がつきやすい緑色の部分はすぐに乾き、黄色のふくらんでいる部分は乾くのに少し時間がかかります。

スポンジの層が異なる速度で水を吸収および放出するように、ダイバーの体のさまざまな部分が異なる速度で窒素を吸収および放出します。ダイバーの身体の一部は窒素をすばやく「乾燥」させることができますが、他の部分は数時間または数日間、吸収された窒素で「濡れた」ままです。

ほとんどの人はただ湿ったスポンジです

ここで、黄色と緑色のごろごろしたスポンジをスチームバスのような非常に湿度の高い環境に持っていくと想像してください。（おい、それは皿をこするのに勝ります！）スチームバスでは、スポンジは常に空気中の水にさらされるので、常に少し湿っています。誰かがスポンジを手に取ったら、あちこちに垂れ落ちることはありません。スポンジは、空気中の水分を吸収し、湿気を保ちます。

人は常に、非常に少量の窒素が自分のシステムに溶け込んでいます。この窒素は空気に由来します（78％の窒素です）。人のシステム内の微量の窒素は正常です。人体は自然にその組織と体液に一定量の窒素を保持しています。人は呼吸ごとに窒素を吸ったり吐いたりしますが、システム内のごく少量の窒素は一定のままです。この窒素は彼の体に悪影響を及ぼしません。

スキューバダイバーは濡れたスポンジです

スポンジを例にとると、スポンジがスローモーションで水に沈んでいると想像してください。少しずつ、水がスポンジに浸透し始めます。最初に緑の部分を完全に浸し、黄色の部分にゆっくり染み込みます。スポンジは、完全に浸り、さらに水滴を保持できなくなるまで水を吸収し続けます。この時点で、スポンジは水で飽和しています。

ダイビング中、ダイバーの体は同様の方法で窒素を吸収します。ダイバーが下降するにつれて、表面からすでに彼の体に存在する窒素とタンクの空気中の窒素は、増加する水圧によって圧縮されます。圧力が増加すると、窒素分子は、それらが占有するスペースが少なくなるポイントに近づきます。

ダイバーの体は、タンクの空気からより多くの窒素（これも圧縮されている）を吸収することにより、圧縮窒素によって残された空間を満たします。ダイバーの体は、スポンジが完全に飽和するまで水を吸収し続けるように、それ以上保持できなくなるまで窒素を吸収し続けます。ダイバーが窒素で飽和する（通常はレクリエーションダイビングよりも長くなる）には時間が必要ですが、十分に長くまたは十分に深く潜ると、それが起こります。スポンジのように、ダイバーの体の一部は他の部分よりも早く窒素で飽和します。ダイバーが水中で吸収する窒素は、通常、体の表面にある窒素よりも多いことに注意してください。

しずくのスポンジにならない

スポンジを水からあまりにも早く取り出すと、スポンジがいたるところに滴り落ちます。吸収された水はスポンジから排出する時間がありません。ただし、スポンジが水から非常にゆっくりと除去されると、十分な水がスポンジから排出されて垂れ落ちません。

スポンジが表面に保持できる量よりも多くの水を吸収できるように、ダイバーは自分の体が安全に保持できる量よりも多くの窒素をシステムに取り込む可能性があります。上昇すると、ダイバーの体内の圧縮された窒素ガスが膨張し始め、より多くのスペースを占有します。ゆっくりと上昇している間、この膨張した窒素は、膨張したガスを保持するのに十分なスペースが組織になくなったときに、体の組織から離れます。窒素は血液中を肺に移動し、ダイバーが呼吸すると放出されます。

ただし、ダイバーがゆっくりと上昇して身体が膨張する窒素ガスを除去するのに十分な時間を確保できない場合、窒素はダイバーの血液と組織に気泡を形成します。これらの気泡は、動脈を通過して体のさまざまな部分への血流を遮断するか、組織内にとどまって損傷を引き起こす可能性があります。この現象は減圧症を引き起こします。

スポンジはすぐに乾かない

スポンジを水から非常にゆっくりと取り除き、できるだけ多くの水を排出するとします。スポンジは滴りませんが、水没する前よりも濡れています。スポンジが元の「わずかに湿った」状態に戻る前に、スポンジ内の少量の過剰な水が蒸発するのに時間がかかります。スポンジの緑色の汚れた部分はおそらく最初にこの状態に達し、密度が高く吸収性の高い部分は少し後にこの状態に達します。

ダイバーの体も同じように機能します。減圧症を避けるのに十分なほどゆっくりと上昇したとしても、地表に達したとき、彼はまだシステム内に余分な窒素を持っています。ダイビング後、スキューバダイバーの体はこの過剰な窒素を除去するためにまだ一生懸命働いています。一部の組織はダイビング前の状態にすばやく戻りますが、他の組織は余分な窒素を放出するのにかなり時間がかかる場合があります。ダイビングの長さと深さに応じて、すべての窒素を除去するには数時間または数日かかる場合があります。

ダイバーの体は、ダイビング後しばらくの間、過剰な窒素を除去しているため、ダイビング後の激しい運動や飛行は推奨されません。これらの活動は、表面にスポンジを絞るようなものです。彼らは窒素をシステムから非常に速く追い出すことができるので、それは泡を形成し、減圧症につながります。

スポンジは、すでに濡れている場合、より速く浸漬します

濡れたスポンジと乾燥したスポンジが水に沈んでいる場合、どちらが速く飽和しますか？もちろん濡れたスポンジ！湿ったスポンジにはすでに水が入っているため、水を吸収して飽和状態に達する必要はありません。

ダイバーが連続して2つのダイブを行う場合、ダイバーは1つのダイブのみを行うダイバーよりも多くの窒素をシステム内に持ちます。 2回目のダイビングでは、ダイバーは最初のダイビングからシステムに窒素が残った状態でダイビングを開始します。ダイブを繰り返し行うダイバーは、ダイブプロファイルを計画する際に、システム内の余分な窒素を考慮する必要があります。

状況によっては、スポンジを絞らなければならない

スポンジがあまりにも多くの水を吸収した場合、滴りを避けるのに十分なほどゆっくりと水からスポンジを取り除くことは不可能かもしれません。この場合、スポンジはまだ水中にある間に絞る必要があります。スポンジを絞ると、スポンジが表面に垂れないように十分な水を押し出すことができます。

ダイバーは窒素を大量に吸収する可能性があるため、ゆっくりと上昇しても、減圧症の危険を冒さずに海面まで泳ぐことはできません。スキューバダイバーが大量の窒素を吸収する方法には、非常に深いまたは長いダイビング（底部時間が所定の深さの無減圧限界を超える）が含まれます。この場合、ダイバーは、安全停止または減圧停止（一定の深さでの一定時間の上昇中の一時停止）を行うことで、システム内の大量の窒素を除去するために、身体に余分な時間を許可する必要があります。テクニカルダイビングでは、酸素と窒素の比率が通常よりも高い混合ガスを呼吸するダイバーもいます。これはスポンジを絞るようなものです。体が通常よりも早く窒素を除去するのに役立ち、必要な減圧停止の長さを短縮します。

スポンジが水を吸収するように、ダイバーはダイビング中およびダイビング後に吸収された窒素を保持します。最も安全なダイビングのプラクティスは、このシンプルなコンセプトに基づいています。