水肺工作原理

为了在水下保暖，潜水员也要穿绝缘服湿的衣服或干燥的衣服．潜水衣会在你的身体和潜水衣的绝缘橡胶之间形成一层薄薄的水。你身体的热量使水变暖，从而使你保持温暖。潜水服应该合身(宽松的潜水服在冷水中会不断漏水)。潜水服有短的(只覆盖手臂和躯干)或全身的长度。

与潜水衣相比，干式潜水衣由双层材料制成，层与层之间有绝缘空气空间。他们的脖子、手腕和脚踝都很紧，以防止水渗漏进来。它们能让你保暖，因为空气是比水更好的绝缘体，而且你可以穿内衣。

湿式和干式潜水服的选择取决于潜水时遇到的水温:

• 裸露皮肤或尼龙潜水衣- 82至90华氏度(28至32摄氏度)
• 短潜水衣- 78至90华氏度(25至28摄氏度)
• 全身潜水衣- 68至85华氏度(20至29摄氏度)
• 干装-低于72华氏度(22摄氏度)

湿服和干服也有手套、靴子、背心和兜帽等配件。

浮力控制
在水下，把你的深度控制在潜水计划中预先设定的高度是很重要的。要做到这一点，你必须能够控制你的浮力就是水向上作用在你身上的力。浮力是由物体的上下部分之间的压力差引起的。它与物体的重量和密度有关，密度决定了被该物体排开的水的重量。

浮力控制装置，显示前(左)和后(右)

为了控制浮力，潜水员使用浮力控制装置(BCD)，也称为浮力补偿器(BC)，以及铅锤。BCD是一种由涂有涂层的橡胶气囊组成的背心，可以用低压空气直接从调节器的第一级充气或通过充气管充气。bcd通常有一个双肩包类型的挽具，以持有气瓶，并在前领，背心和背部安装的风格。bcd包含几个用于设备的口袋。

因为潜水衣本身有浮力，你必须增加额外的重量来抵消这种浮力。重量可以系在潜水员佩戴的单独的腰带上。重量也可以插入到bcd的口袋，一些较新的bcd有重量带集成其中。

水肺爱好者经常发现悬崖潜水正合他们的胃口。看看这个很棒悬崖跳水文章和来自探索频道《无畏星球》的精彩视频，了解更多关于这项大胆而刺激的冒险运动的信息。

现在，让我们来看看水下呼吸。

典型的休闲潜水者也会呼吸压缩空气(78%的氮，21%的氧)或一种富氧的氮氧组合称为氮化物(64%至68%的氮，32%至36%的氧)。气体装在你背在背上的圆筒里。典型的气缸由铝制成，空重约31磅(14公斤)，以每平方英寸3000磅(psi)或204个大气压(ATM)的速度容纳80立方英尺(2265升)的空气。这种气体的体积大约能填满一个电话亭，重约7磅(3.2公斤)。

水肺气瓶

水肺调节器，显示第二级(左)和第一级(右)

你不能直接从罐子里呼吸，因为高压会损伤你的肺。因此，气缸装有一个监管机构．调节器做两件事:它将气罐的压力降低到安全水平，供你吸入，它按需提供空气。为了完成这些任务，监管机构有两个阶段:

• 第一阶段-第一级连接到气缸上。它将储罐压力(3000psi或204atm)降低到中间压力(140psi或9.5 ATM)。
• 第二阶段—第二级与第一级用软管连接。它将压力从中间压力降低到环境水压力(如根据深度降低1至5atm)。第二阶段也提供空气，要么只在吸入时(典型操作)，要么持续(紧急操作)。

第一级由高压室和中压室组成，通过阀膜片组合或活塞相互分离，活塞与环境水压接触。高压室直接从气缸接收空气，而中压室通过膜片或活塞与环境水压接触。系统是这样运作的:

1. 你吸气，从而降低中压室的压力到低于环境水的压力。
2. 水压向内推，打开阀门或活塞。
3. 开启阀连接高压室与中压室。
4. 空气从高压室流入中压室，从而增加了中压室的压力。
5. 当中压室压力等于环境水压时，阀门或活塞关闭。
6. 当你再次吸气时，这个过程会重复。

第一级通常有几个带有软管的端口，这些端口可连接到第二级以及其他设备，例如附加的第二级、储罐压力表和/或浮力控制设备(BCD—稍后详细介绍)。

在调节器的第二阶段

监管机构的第二阶段包括:

• 带有外部橡胶隔膜的塑料腔室，与周围的水压接触
• 清除按钮
• 连接到活动杠杆的内部阀门
• 排气阀
• 喉舌

第二级由软管连接到第一级的中压室。这是第二阶段的运作方式:

1. 你吸气，从而在第二阶段将压力降低到低于环境水压。
2. 水压压在隔膜上并移动杠杆。
3. 杠杆的移动打开了进气阀。这使得空气从第一阶段进入第二阶段，并通过吹口进入你的肺部。
4. 当你呼气时，第二阶段的压力超过了周围的水压，并将膜推向外。
5. 薄膜移开，使杠杆回到正常位置，从而关闭进气阀。
6. 增加的第二级压力打开排气阀，使呼出的空气离开第二级。
7. 当你再次吸气时，排气阀关闭，这个过程重复。

每次下潜后，调节阀都必须用淡水清洗，以消除盐水、淤泥和碎屑，因为它们会阻止各种阀门和隔膜的运动，并腐蚀部件。调节器也应该每年至少检修一次。由于调节器是最重要的设备之一，许多潜水员选择购买自己的调节器(而不是租用)，这样他们就可以确信调节器工作状态良好，并得到了适当的维护。

呼吸器的最后一部分是包含紧急或备用空气供应的附件。其中包括:

• 小马坦克-这些是绑在主气缸上的小气缸。小气罐含有空气，并有自己的调节器。它们为许多紧急情况提供足够的空气，例如从相当深的地方上升。
• 备用空气机组-备用空气单元的调节器直接内置在开/关阀中。它很轻，可以放在BCD的口袋里。它被设计成只提供足够的空气让你从较浅的深度上升。
• 通气管-这是一个小的，j型，轻的呼吸管，一端有一个吹口。它附着在你的面具上。当你在水面时，呼吸管可以让你在脸朝下游泳时呼吸外面的空气，从而保存气罐的空气。

在水下，你的身体必须处理两个主要问题:压力和温度。压力会影响溶解在血液和组织中的氮气和氧气的数量。压力也会影响你的耳朵和鼻窦。水吸收身体热量的能力会降低你的体温，让你有患癌症的风险体温过低．

问题:压力下溶解气体
我们呼吸的空气主要是氮气(78%)和氧气(21%)的混合物。当你吸入空气时，你的身体会消耗氧气，用二氧化碳代替部分氧气，而氮气则什么也不做。在正常大气压下，一些氮和氧溶解在你身体的液体部分中血和组织。当你在水下下降时，你身体上的压力会增加，所以更多的氮和氧溶解在你的血液中。大部分氧气都被你的组织消耗掉了，但氮仍然溶解在体内。氮气压力增加对你的身体有两个问题:氮麻醉而且残留的氮．

首先，当氮气分压达到很高的水平时，通常是当你到达大约100英尺(30米)或更深的深度时，你会有一种欣快感氮麻醉．这种兴奋的感觉就像牙医或麻醉师给你的感觉一样一氧化二氮(笑气)。氮麻醉会损害你的判断力，让你感到放松甚至昏昏欲睡——这意味着你可能会开始忽视你的仪器和潜水伙伴，甚至溺水。麻醉症状会突然出现，没有任何征兆，但上升到较浅的深度可以缓解，因为随着压力的降低，氮气开始从溶液中释放出来。

其次，你的组织中多余的氮含量取决于你潜水的深度以及你在这个深度呆的时间。这是你摆脱身体的唯一方法残留的氮在你的组织中，多余的氮会上升到表面，这就减轻了压力，让氮从溶液中出来。如果你上升得慢，氮就会慢慢排出溶液。然而，一旦你到达水面，你的身体系统中仍然有残留的氮，所以你必须在下次潜水前放松，让你的身体有时间在再次潜水前排出残留的氮。

相反，如果你迅速上升，氮会迅速从血液中流出，形成气泡。这就像打开一罐汽水你会听到高压气体的嘶嘶声，你会看到由气体迅速从溶液中冒出来的气泡。这是在你的血液和组织中发生的事情。当氮气气泡在你体内形成时，这种情况被称为减压病或“弯曲”，它们会阻塞微小的血管。这可能会导致心脏病发作，中风，血管破裂肺还有关节痛(减压病的最初症状之一是四肢有“刺痛感”)。

避免减压病的最好方法是通过遵守潜水台提供的“无减压”深度和底部时间来尽量减少残留氮。如果你违反了“不减压”的限制，你必须在水下停留更长的时间，在预先设定的深度(由潜水表决定)停留不同的时间，让氮气慢慢地从你的系统中排出。这可能会带来问题，因为你正在处理有限的空气供应;如果你忽视减压指南，你就会患上“减压病”，必须被空运到减压室，在紧急医疗条件下进行减压。这是危及生命的情况。

我们已经讨论了氮气在压力下的情况，那么氧气呢?

高压氧气会导致抽搐、癫痫和溺水。氧中毒来得很快，毫无征兆。对于大多数呼吸压缩空气的潜水员来说，这种情况直到他们到达水面以下212英尺(65米)左右才会发生——通常比“无减压”限制的深度更深。然而，对于呼吸氮气的潜水员来说，由于混合气体中的氧气分压较高，在较浅的深度会发生氧气中毒。避免氧气中毒的最好建议是意识到你的深度限制并坚持下去。

关于气体在压力下的最后一点注意事项:在潜水过程中，气体必须始终自由进出肺部。如果你在上升时屏住呼吸，里面的气体会膨胀，可能会阻塞肺部的循环(栓塞)，甚至会导致肺破裂(气胸)。因此，在使用潜水装置呼吸时，千万不要屏住呼吸!

耳朵和鼻窦
在你的头部和头骨中有空气空间，骨头内部有鼻窦，耳道中有气囊。当你在水中下降时，水压会挤压这些空间中的空气，造成头部和耳朵的压迫感和疼痛。你必须用各种方法来平衡这些空间的压力，比如闭上鼻孔，轻轻地擤鼻涕。如果适当平衡，你的鼻窦可以承受增加的压力而没有任何问题。然而，由感冒、流感或过敏引起的鼻窦充血会损害你平衡压力的能力，并可能导致耳膜损伤。

体温过低
水温低于体温会从身体中吸收热量。重要的是要有适当的热保护(湿或干的衣服)，以避免体温过低。颤抖是身体对较低体温的反应，也是体温过低的初始症状之一;如果你开始发抖，就应该停止潜水。

其他风险
增加物理锻炼水下会导致疲劳、脱水和肠道疾病骨骼肌抽筋。潜水员应该意识到自己的身体极限，不要挑战自己的极限。

虽然水肺潜水有很多风险，但新手可以通过适当的教育和培训将危险降到最低。开放水域认证项目强调潜水生理学、潜水危险和安全潜水实践。训练有素的潜水员可以安全地享受这项运动，健康风险最小。

潜水员有许多提供信息的仪表。通常，他们会带着一个压力表，告诉他们气缸里的空气压力，一个压力表告诉他们他们的深度和指南针为导航。这些仪表通常被安排在一个单独的控制台，剪辑到BCD。此外，一些潜水员还可能在手腕上佩戴潜水电脑，以跟踪他们的深度和允许的水底时间。潜水计算机由一个电池供电的微处理器这是潜水计划的程序。计算机跟踪深度和时间，并计算出潜水员允许的下潜时间约为每秒200次。

资讯表(左)及腕戴潜水电脑(右)

视觉与运动
当你潜水时，你要戴上面具，这样你既能看见水，又能挡住鼻子。口罩可以是单面板或双面板，并且可以为戴眼镜的潜水员定制处方镜片。

潜水员的面具和鳍

为了在水里轻松地游泳，你在脚上穿了脚蹼。鱼鳍有多种风格和颜色，包括全足和半足的设计。

潜水刀

配件
您还可以携带以下配件:

• 潜水刀-潜水员在设备缠绕时用来割伤自己的小刀
• 潜水板-用来写字的小板，潜水员必须互相交流时使用(有些跳水板实际上是麦格纳的涂鸦．)
• 潜水灯-用于照亮水下物体的手电筒
• 安全浮动-在水面上用绳索和潜水旗浮在水面上，警告过往的船只水面下有潜水员
• 信号设备-哨子或空气喇叭等装置，当潜水员与同伴或潜水船走散时，用来在水面上引起注意

你也可以选择在船上准备一个潜水包，里面有各种修理设备的物品，计划和记录潜水记录的书籍，以及治疗受伤的急救包。

要接受水肺潜水训练，你的身体状况应该相当好。在训练前做一次身体检查并与你的医生讨论一下也无妨。第一步是参加开放水域认证课程(PADI或NAUI)。参加这门课程，你必须至少10岁。课程地址:

取向-接受这项运动的基本介绍

学术培训-了解潜水生理学和危险、水肺设备、安全、潜水台的使用、计划和应急程序

密闭环境下的技能训练-在泳池或其他密闭水域练习潜水技巧

• 清除一个充满水的面具
• 当调节器从你嘴里出来后再把它收回来
• 在水中穿上和脱下设备
• 执行中性浮力技术
• 建立适当的权重
• 有控制的紧急上升
• 从伙伴的空气供应中呼吸

开放水域的技能-在开放水域环境(河流，采石场，湖泊，海洋)中展示相同的技能。作为开放水域训练的一部分，你将至少进行四次开放水域潜水。

你需要你的开放水域认证卡才能租用潜水设备。虽然你不需要更新你的认证，但建议那些长时间没有潜水的认证潜水员重修课程。

在获得开放水域认证后，你可以决定继续进行以下几个级别的潜水训练:

业余水平

• 高级培训
• 救援潜水

• 掌握培训
• 潜水大师
• 教练
• 潜水教练

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