从潜艇里游泳会引起弯曲吗?

从下沉的潜艇中逃生会引起减压病吗?
2011年10月4日

问题

从潜艇里游泳会引起弯曲吗?

回答

Chris:这是一个好问题,我自己也在思考这个问题,这就是为什么我想它会出现在我身上。

答案是,可能不会。这样做的原因实际上是,当你在潜艇上时,你在潜艇里呼吸的空气没有压力或者至少没有明显高于环境压力的压力,也就是表面压力因为潜艇可以被认为是水下一个不可压缩的锡罐;所以,尽管海水对潜艇的压力很大,但当潜艇沉入海底时,里面的空气不会感受到任何额外的压力。

因此,呼吸你呼吸的空气,仿佛在表面,这意味着,如果你逃离这艘潜艇——说你上去的一个潜艇鱼雷管什么的,被困在水下,那么尽管你将直接受到极高的压力,根据潜艇有多深,然后压在你周围的水压力,这将是对空气已经在你更高的压力;这意味着空气会在你的血液中溶解更多,包括当时在你肺里的氮,但不会有很多。当你上升到水面时,你会发现氮从溶液中回到你的肺里,回到你的血液里,但是,只有非常少的氮。

另一方面,如果你是一名戴水肺的潜水员,你就会遇到问题。这里发生的事情是,戴着水肺的潜水员潜入海底——比如水下40、50米——他们呼吸的是压缩气体(为了让潜水员的肺充气,与水下周围的环境压力竞争,你必须在比周围水更高的压力下输送气体)——因此,你呼吸的气体越深,密度越大,压力越高;因此,越往下,越多的氧气会溶解在血液中,同时氮也会被迫溶解在溶液中。氮不是很容易溶解的,所以当你再上来的时候,因为你的身体里有很多溶解的气体,当压力消失时,氮从溶液中出来它在组织中形成气泡,你就会得弯曲病。

如果你没有呼吸压缩气体,就不会发生这种情况。鲸鱼不会得弯曲病,或者至少不会经常得,除非它们以极快的速度浮出水面。我们为此做了一个很好的视频。如果你看一下YouTube上的裸体科学家剪贴簿,你可以看到我们最近做的视频——为什么鲸鱼不会得减压病,但潜水员会?这是生理上的反应。

戴夫:所以潜水员的问题是他们呼吸的空气被压缩了很长很长一段时间,而如果你从潜艇里逃出来,最多只有几口,而且没有足够的时间让空气溶解?

克里斯:没错。你呼吸的空气在压力下,所以它推动更多的氮溶解,氮不喜欢溶解。它很不溶。你也不能代谢它,所以即使它在某个组织里,它也不会被用完。所以你在增加你全身的氮负荷,因为你呼吸的是压缩气体,你在水下待的时间越长,你体内的氮负荷就越高。当你回到表面时,你身上的压力消失了让氮溶解的压力消失了所以氮从溶液中出来再次变成气泡。

戴夫:但是我想如果你从潜艇里逃出来,在某种程度上,你必须要吸一口压缩空气,否则当你在高压下出来的时候你会被压扁,所以你要通过气闸之类的东西出来所以你会呼吸一点压缩空气。

克里斯:没错。比如说,鱼雷发射管泛滥的时候,它会压缩里面的空气这实际上会让你受到压缩空气的影响。如果你不呼吸,那我说的话就成立。如果你呼吸它,你的身体里就会有更多的氮但是假设你只呼吸很短的时间,我认为这不会有太大的区别。

评论

离开水下的潜艇总是需要加压到环境压力。无论是鱼雷发射管,导弹发射管还是逃生箱,它们都必须被加压到海的压力否则你永远无法打开外舱门。如果你能在不平衡的情况下打开舱门——比如用足够的水力来克服海水压力——结果将是毁灭性的,不仅因为水的影响和突然的压力变化,还因为压力、体积和温度的关系。
给逃生箱加压可能需要几分钟。你越深,压差越大,所以平衡它需要的时间就越长。你会呼吸不止几次,但通常不会被压得太久,以至于你需要停止减压。缓慢稳定的上升通常就足够了。这本质上限制了自由上升逃生的深度。

在这种情况下,除非有足够的时间来平衡头部与水的压力,否则这个人很可能会感到极度疼痛,因为水对耳膜的压力会很大。你希望鼓膜上的压差接近于零。你可能没有弯曲症要处理,但潜在的鼓膜破裂和海水进入你的窦腔。耳膜在1个大气压差下可能破裂。50米深的水是5个大气压。

我想你是对的!即使是最有力的平衡尝试,也很难充满腔室并对咽鼓管施加足够大的内压以匹配水压。真可怕,你想想看……

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