什么是潜水要用氦氧混合气？
2018-11-1 16:31:21
常常看到新手潜水的帖子说“背着氧气瓶”下海，其实不对。绝大多数的休闲潜水者所背的气瓶内不过是压缩空气而已，氮气氧气的比例还是近似79比21。经过一定训练的潜水者可以采用高氧空气，GUE组织的标准配比是Nitrox 32 ，也就是在空气中加入氧气（或者用另外的方法进行富集），最后氧气占32%。超过30米以上的技术潜水则需要添加氦气，GUE休闲潜水标准配比为Triox 30/30，也就是氦气和氧气各占30%，余下气体为氮气，技术潜水的氧气浓度等于或低于21%，这些配比都需要根据下潜深度和时间进行计算和改变，只有在某些安全停留过程中，才会暂时采用纯氧呼吸。
为什么要用到这么多这么复杂的气体配比？因为各种气体对人体的影响在高压下都会产生变化。水下每10米，压力大约增加一个大气压，即使是最简单的空气，其两种主要组分都可能对潜水员造成危险。高压下的氮气溶入体内，除了因上升过快不及排出而造成众所周知的潜水病以外，在过大深度下（一般在超过30米深度/4个大气压后发生，但也有较大的个体差别）会造成醉氮（nitrogen narcosis），表现如同醉酒，据说会头晕眼花反应缓慢失去判断力等等。作为一个醉酒就睡觉，也从来没有醉氮并且希望一辈子不会醉氮的人，我实在是没有体会过这样的感觉。而高压下的氧气，如果呼吸时间太长，则会造成氧中毒（oxygen toxicity），分为中枢神经系统氧中毒及肺部的氧中毒。
人体，尤其是大脑，不但非常神奇，还有巨大的个体差异。就算是人们了解最深的潜水病，也还有几种不同的解释机理，并且直接导致不同的潜水组织建议采用不同的减压方式来避免潜水病发生。至于醉氮的机理，至今也只是揣测氮气进入神经细胞的细胞膜，会造成神经信号传导失效。具体如何失效，目前比较流行的有两种说法，一种是氮气造成了细胞膜体积的变化，影响到离子通道的开合；一种则是惰性气体（包括氮气）分子与蛋白质之间因范德华力产生非化学的连接（non-chemical bonding），从而影响蛋白质功能。
醉人的还不光是氮气，几乎除了氦气之外的所有气体都会有醉（narcosis）的效果，包括氧气和呼吸产生的二氧化碳。氧气的效果与氮气几乎相当，而二氧化碳的效果高于这二者许多倍。在通常的呼吸气体配比中，氧气的比例都低于氮气，因此只需要考虑醉氮。呼吸产生的二氧化碳浓度一般也不会高到让效果超过醉氮，但在紧急情况下，如果人体过量运作，积累过多二氧化碳来不及排出，就可能产生醉（narcosis）的效果，因此潜水教程都会一再强调动作要有控制，有节奏，不能惊慌，尽量避免剧烈动作。
前面说过，在超过30米深后醉氮的可能性就很大，因此较深的技术潜水都会添加氦气来避免这个问题（同时也可以降低上升时所需的减压时间）。氦气的唯一坏处是很贵，一只添加氦气的气瓶等闲便要上百美金；唯二坏处是呼吸之后说话的声音会变得很可笑，可惜我至今还没有鼓起勇气去学技术潜水，无缘尝试。
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