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Unter Druck - Tauchrisiken

Der Anstieg des Wasserdrucks mit der Tiefe beeinflusst fast alle Aspekte des Gerätetauchens, einschließlich Ausgleich, Auftrieb und Grundzeiten.

Wie ändert sich der Druck unter Wasser und wie wirken sich Druckänderungen auf Aspekte des Gerätetauchens wie Ausgleich, Auftrieb, Grundzeit und das Risiko einer Dekompressionskrankheit aus? Sehen Sie sich die Grundlagen des Druck- und Gerätetauchens an und entdecken Sie ein Konzept, das uns niemand während unseres Open-Water-Kurses erzählt hat: dass sich der Druck schneller ändert, je näher ein Taucher an der Oberfläche ist.

Die Grundlagen

Luft hat Gewicht

Ja, Luft hat tatsächlich Gewicht. Das Gewicht der Luft übt auf Ihren Körper einen Druck von ungefähr 14,7 psi (Pfund pro Quadratzoll) aus. Dieser Druck wird als eine Atmosphäre bezeichnet, weil er der Druck ist, den die Erdatmosphäre ausübt. Die meisten Druckmessungen beim Gerätetauchen werden in Atmosphären oder ATA angegeben.

Der Druck steigt mit der Tiefe

Das Gewicht des Wassers über einem Taucher übt Druck auf seinen Körper aus. Je tiefer ein Taucher abtaucht, desto mehr Wasser hat er über sich und desto mehr Druck übt es auf seinen Körper aus. Der Druck, den ein Taucher in einer bestimmten Tiefe erfährt, ist die Summe aller Drücke über ihm, sowohl aus dem Wasser als auch aus der Luft.

Alle 33 Fuß Salzwasser = 1 ATA Druck

Druck, den ein Taucher erfährt = Wasserdruck + 1 ATA (aus der Atmosphäre)

Gesamtdruck bei Standardtiefen*

Tiefe / Atmosphärendruck + Wasserdruck = Gesamtdruck

Die 0 Fuß / 1 ATA + 0 ATA = 1 ATA

Die 15 Fuß / 1 ATA + 0,45 ATA = 1,45 ATA

Die 33 Fuß / 1 ATA + 1 ATA = 2 ATA

Die 40 Fuß / 1 ATA + 1,21 ATA = 2,2 ATA

Die 66 Fuß / 1 ATA + 2 ATA = 3 ATA

Die 99 Fuß / 1 ATA + 3 ATA = 4 ATA

*dies gilt nur für Salzwasser auf Meereshöhe

Wasserdruck komprimiert Luft

Die Luft in den Körperlufträumen und der Tauchausrüstung eines Tauchers wird komprimiert, wenn der Druck ansteigt (und sich ausdehnen, wenn der Druck abnimmt). Luftkompressen nach Boyle's Law.

Kein Mathematiker? Das bedeutet, je tiefer Sie gehen, desto mehr Luft komprimiert. Um herauszufinden, wie viel, machen Sie einen Bruchteil von 1 über dem Druck. Bei einem Druck von 2 ATA hat das Volumen der Druckluft an der Oberfläche seine ursprüngliche Größe.

Druck beeinflusst viele Aspekte des Tauchens

Nachdem Sie nun die Grundlagen verstanden haben, schauen wir uns an, wie Druck vier grundlegende Aspekte des Tauchens beeinflusst.

Ausgleich

Wenn ein Taucher abtaucht, führt der Druckanstieg dazu, dass die Luft in den Lufträumen seines Körpers komprimiert wird. Die Lufträume in Ohren, Maske und Lunge werden wie ein Vakuum, da die komprimierte Luft einen Unterdruck erzeugt. Empfindliche Membranen wie das Trommelfell können in diese Lufträume gesaugt werden und Schmerzen und Verletzungen verursachen. Dies ist einer der Gründe, warum ein Taucher seine Ohren beim Gerätetauchen ausgleichen muss.

Beim Aufstieg passiert das Umgekehrte. Bei sinkendem Druck dehnt sich die Luft in den Lufträumen eines Tauchers aus. Die Lufträume in ihren Ohren und Lungen erfahren einen positiven Druck, wenn sie mit Luft überfüllt werden, was zu einem pulmonalen Barotrauma oder einer umgekehrten Blockade führt. Im schlimmsten Fall kann dies einem Taucher die Lunge oder das Trommelfell platzen lassen.

Um eine druckbedingte Verletzung (wie ein Ohr-Barotrauma) zu vermeiden, muss ein Taucher den Druck in den Lufträumen seines Körpers mit dem Druck um ihn herum ausgleichen.

Um ihre Lufträume beim Abtauchen auszugleichen, fügt ein Taucher Luft in seine Körperlufträume hinzu, um dem "Vakuum"-Effekt entgegenzuwirken, indem

  • normal atmen, dies fügt ihren Lungen bei jedem Einatmen Luft hinzu
  • Luft zu ihrer Maske hinzufügen, indem sie ihre Nase ausatmen
  • Hinzufügen von Luft zu ihren Ohren und Nebenhöhlen mit einer von mehreren Ohrausgleichstechniken

Um ihre Lufträume beim Aufstieg auszugleichen, lässt ein Taucher Luft aus seinen Körperlufträumen, damit sie nicht überfüllt werden

  • Wenn sie normal atmen, wird bei jedem Ausatmen zusätzliche Luft aus ihren Lungen freigesetzt
  • langsam aufsteigen und die zusätzliche Luft in den Ohren, Nebenhöhlen und der Maske von selbst heraussprudeln lassen

Auftrieb

Taucher kontrollieren ihre Tarierung (ob sie sinken, aufschwimmen oder neutral auftrieb bleiben, ohne zu schwimmen oder zu sinken), indem sie ihr Lungenvolumen und den Tarierkompensator (BCD) anpassen.

Wenn ein Taucher abtaucht, führt der erhöhte Druck dazu, dass die Luft in seinem Jacket und Neoprenanzug (es sind kleine Blasen im Neopren eingeschlossen) komprimiert wird. Sie werden negativ schwimmfähig (sinkt). Wenn sie sinken, komprimiert sich die Luft in ihrer Tauchausrüstung mehr und sie sinken schneller. Wenn sie seinem Tarierjacket keine Luft hinzufügen, um ihren zunehmend negativen Auftrieb auszugleichen, kann ein Taucher schnell einen unkontrollierten Abstieg bewältigen.

Im umgekehrten Szenario dehnt sich beim Aufstieg eines Tauchers die Luft in seinem Jacket und Neoprenanzug aus. Die sich ausdehnende Luft verleiht dem Taucher einen positiven Auftrieb und er beginnt nach oben zu schweben. Während sie zur Oberfläche schweben, sinkt der Umgebungsdruck und die Luft in ihrer Tauchausrüstung dehnt sich weiter aus. Ein Taucher muss während des Aufstiegs ständig Luft aus seinem Jacket entlüften oder er riskiert einen unkontrollierten, schnellen Aufstieg (eines der gefährlichsten Dinge, die ein Taucher tun kann).

Ein Taucher muss seinem Tarierjacket beim Abtauchen Luft hinzufügen und beim Aufstieg Luft aus seinem Tarierjacket ablassen. Dies mag kontraintuitiv erscheinen, bis ein Taucher versteht, wie sich Druckänderungen auf den Auftrieb auswirken.

Grundzeiten

Die Grundzeit bezieht sich auf die Zeit, die ein Taucher unter Wasser bleiben kann, bevor er mit dem Aufstieg beginnt. Der Umgebungsdruck beeinflusst die Grundzeit in zweierlei Hinsicht.

Erhöhter Luftverbrauch reduziert Grundzeiten

Die Atemluft eines Tauchers wird durch den Umgebungsdruck komprimiert. Wenn ein Taucher auf 33 Fuß oder 2 ATA Druck abtaucht, wird die Atemluft auf die Hälfte ihres ursprünglichen Volumens komprimiert. Jedes Mal, wenn der Taucher einatmet, braucht er doppelt so viel Luft, um seine Lungen zu füllen, als an der Oberfläche. Dieser Taucher verbraucht seine Luft doppelt so schnell (oder in der Hälfte der Zeit) wie an der Oberfläche. Ein Taucher wird seine verfügbare Luft schneller verbrauchen, je tiefer er

Erhöhte Stickstoffaufnahme verkürzt die Grundzeiten

Je höher der Umgebungsdruck, desto schneller nimmt das Körpergewebe eines Tauchers Stickstoff auf. Ohne auf Einzelheiten einzugehen, kann ein Taucher seinem Gewebe nur eine bestimmte Menge Stickstoff zulassen, bevor er mit dem Aufstieg beginnt, oder er geht ohne obligatorische Dekompressionsstopps ein inakzeptables Risiko einer Dekompressionskrankheit ein. Je tiefer ein Taucher vordringt, desto weniger Zeit hat er, bis sein Gewebe die maximal zulässige Stickstoffmenge absorbiert.

Da der Druck mit der Tiefe größer wird, nehmen sowohl der Luftverbrauch als auch die Stickstoffaufnahme zu, je tiefer ein Taucher vordringt. Einer dieser beiden Faktoren begrenzt die Grundzeit eines Tauchers.

Schnelle Druckänderungen können Dekompressionskrankheit (die Biegungen) verursachen

Erhöhter Druck unter Wasser führt dazu, dass das Körpergewebe eines Tauchers mehr Stickstoffgas absorbiert, als es normalerweise an der Oberfläche enthalten würde. Wenn ein Taucher langsam aufsteigt, dehnt sich dieses Stickstoffgas nach und nach aus und der überschüssige Stickstoff wird sicher aus dem Gewebe und dem Blut des Tauchers entfernt und beim Ausatmen aus seinem Körper freigesetzt.

Der Körper kann Stickstoff jedoch nur so schnell eliminieren. Je schneller ein Taucher aufsteigt, desto schneller dehnt sich Stickstoff aus und muss aus seinem Gewebe entfernt werden. Wenn ein Taucher zu schnell eine zu große Druckänderung durchmacht, kann sein Körper den sich ausdehnenden Stickstoff nicht vollständig eliminieren und der überschüssige Stickstoff bildet Blasen in seinem Gewebe und Blut.

Diese Stickstoffbläschen können Dekompressionskrankheit (DCS) verursachen, indem sie den Blutfluss zu verschiedenen Körperteilen blockieren, was zu Schlaganfällen, Lähmungen und anderen lebensbedrohlichen Problemen führt. Schnelle Druckänderungen sind eine der häufigsten Ursachen für DCS.

Die größten Druckänderungen sind der Oberfläche am nächsten.

Je näher ein Taucher an der Oberfläche ist, desto schneller ändert sich der Druck.

Tiefenänderung / Druckänderung / Druckerhöhung

Die 66 bis 99 Fuß / 3 ATA bis 4 ATA / x 1,33

Die 33 bis 66 Fuß / 2 ATA bis 3 ATA / x 1,5

Die 0 bis 33 Fuß / 1 ATA bis 2 ATA / x 2,0

Schauen Sie sich an, was ganz nah an der Oberfläche passiert:

Die 10 bis 15 Fuß / 1,30 ATA bis 1,45 ATA / x 1,12

Die 5 bis 10 Fuß / 1,15 ATA bis 1,30 ATA / x 1,13

Die 0 bis 5 Fuß / 1,00 ATA bis 1,15 ATA / x 1,15

Ein Taucher muss den sich ändernden Druck häufiger ausgleichen, je näher er an der Oberfläche ist. Je flacher ihre Tiefe:

Taucher müssen während des letzten Teils des Aufstiegs besondere Vorsicht walten lassen. Schießen Sie nach einem Sicherheitsstopp niemals, niemals direkt an die Oberfläche. Die letzten 15 Fuß sind die größte Druckänderung und müssen langsamer als der Rest des Aufstiegs genommen werden.

Die meisten Anfängertauchgänge werden aus Sicherheitsgründen in den ersten 40 Fuß Wasser durchgeführt, um die Stickstoffaufnahme und das DCS-Risiko zu minimieren. Dies ist, wie es sein sollte. Denken Sie jedoch daran, dass es für einen Taucher schwieriger ist, seinen Auftrieb zu kontrollieren und im flachen Wasser auszugleichen als in tieferem Wasser, da die Druckänderungen extremer sind!