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潜水员为什么要进减压舱
http://www.100md.com 2002年4月26日 中国科学院
     早在1670年,英国著名科学家罗伯特·波义尔在研究气体的压力时,就想了解压力增大时生物有机体将发生什么样的影响。他捉来一条小而有毒的蝰蛇,把它放在一个特别的密封容器里,然后对空气施加高压。结果发现,当压力减小以后,蛇的视觉组织上有一个小的空气泡。这种情景是事先没有想到的。

    这一次发现,揭示了生物有机体对高压空气的生理反应,为研究人体在水中的适应性奠定了基础。

    我们知道,人呼吸的空气是由好几种气体混合在一起组成的混合气体,它大约有78%的氮,21%的氧,0.94%的惰性气体,0.03%的二氧化碳以及0.03%的其他气体和杂质。这些气体进入肺里以后,氧气便进到血液中,通过血液流遍全身,供给各个器官和组织。这种呼吸过程是在一个大气压力(101.325千帕)的条件下进行的。人在水下潜水时,情况就不一样了,他呼吸的是大于1个大气压的高压空气,且水深度越大,所呼吸的空气压力也越高。此时,除了氧以外,氮气等其他气体也会进入血液。当潜水员上浮时,水压减小,他所呼吸的空气压力也相应减小,血液里的氧气、氮气等就开始离开血液。如果他上升得过快,气体突然释放,就会形成小气泡,像打开汽水瓶盖的情况一样。此时,较大的气泡会威胁心脏瓣膜的活动,较小的气泡则会阻塞心脑血管,使潜水员出现意外。
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    为了防止意外,潜水员只能缓缓上升,每上升一段就停一停,以便让氮气从他们的身体组织流往血液,再从血液流入肺里,最后从肺细胞壁逸出体外。这样,上升虽然是缓缓的,但却是保险的,氮气完全被清除了,血秘里不会再有致命的气泡出现。

    如果不懂得其中的科学道理,一个劲地从海洋深处直接游回水面,那么,潜水员恐怕很难活着回来。

    或许你会问:既然潜水员很快地从海洋深和回升到水面将会带来生命危险,那么,要是潜水装置出了故障,或者遇到某种紧急情况,必须立即返回水面时,他不是只有死路一条了吗?

    是的,这的确是不可回避的问题。为此,人们设计了可以调节压力大小的减压舱。当潜水员在水下遇到危急情况时,可以让他立即返回,但必须马上进入减压舱。只有这样,才能把他从死神手里挽救出来。

    减压舱是一个密封的容器。当潜水员从海洋深处迅速返回并进入减压舱后,必须把压力调节到与他刚才所呆的深处的压力相同,就好像他没有上升,仍旧呆在海洋深处一样。然后,再逐步地减压,使他像在海洋里缓缓上升,一步一步地停留,压力一点点地减小的情况一样。
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    根据上面的科学原理,两名美国潜水员斯坦纽特和林德伯尔格在巴哈马群岛近海150米深处的海中作业2天,完成了深水中的使命后,进入了一个特制压力筒,关好气密门,由升降机载着他们迅速上升。压力筒内的压力与150米深处的水压相同。当它被吊至母船甲板后,巧妙地连接到减压舱上。两个潜水员顺利地从压力筒进入了减压舱。然后,他们以每小时1/15个大气压的速率慢慢地减小着压力。经过长达92小时的逐步减压之后,潜水员安全地走出了减压舱。

    这是一次成功的深水作业。它证明了,只要上升得足够慢,那么,即使是从150米的深处返回,对潜水员来说,也没有什么危险。然而,为了确保不致损害潜水员的身体,减压过程必须大致相当于他们在水下所录时间的两倍那么长。这就是为什么斯坦纽特和林德伯尔格在水下工作了2天,他们减压过程大致要经历4天的缘故。

    (据中国龙网), http://www.100md.com