수중 다이빙의 인간 생리학
Human physiology of underwater diving수중 다이빙의 인간 생리학은 수중 환경이 인간 잠수부에 미치는 생리적 영향과 적절한 호흡 가스 공급으로 인한 주변 압력에서 숨을 쉬는 동안 물속에서 작동하는 것에 적응하는 것이다.따라서, 그것은 자유롭거나 수중 호흡 장치를 사용하는 인간의 주변 압력 다이버에게 일반적으로 제한된 생리학적 효과의 범위를 포함한다.잠수부에 영향을 미치는 요인으로는 몰입, 물 노출, 호흡 유지의 한계, 주변 압력의 변화, 상승된 주변 압력에서의 호흡 가스의 영향, 호흡 기구의 사용으로 인한 영향, 감각 장애 등이 있다.이 모든 것이 다이버 성능과 안전에 영향을 미칠 수 있다.[1]
몰입은 유체의 균형, 순환, 호흡의 작용에 영향을 미친다.[2][3]차가운 물에 노출되면 유해한 감전 반응,[4][5] 도움이 되는 다이빙 반사작용, 과도한 체온 상실을 초래할 수 있다.[6][7][8][9]호흡 유지 기간은 산소 저장량, 높아진 이산화탄소 수치에 대한 반응, 익사 위험이 높은 저산소 정전의 위험에 의해 제한된다.[10][11][12]
주변 압력의 크고 갑작스러운 변화는 바로트라우마라고 알려진 부상의 가능성을 가지고 있다.[1][13]압력을 받는 호흡은 몇 가지 효과를 수반한다.신진대사가 활발하지 않은 기체는 조직에 흡수되어 마취제나 기타 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있으며, 감압 시 거품이 형성되지 않도록 천천히 방출해야 한다.[14]대사성 활성 가스는 농도에 비례하여 효과가 더 크며, 이는 부분 압력에 비례하며, 오염물질의 경우 절대 주변 압력에 비례하여 증가한다.[1]
호흡 작업은 호흡가스의 밀도 증가, 호흡기구의 유물 증가, 물속 자세에 따른 정수압 변화 등에 의해 증가한다.수중 환경은 또한 감각 입력에도 영향을 미치며, 이것은 안전과 심층에서의 효과적인 기능 능력에 영향을 줄 수 있다.[2]
몰입
인체를 물에 담그는 것은 혈액의 내부 정수압에 대한 지원을 제공하는 물의 외부 정수압에 의해 발생하는 순환, 신장계 및 유체 균형, 호흡에 영향을 미친다.이로 인해 사지의 외혈관 조직에서 흉강으로 혈액이 이동하게 되고,[2] '몰입 이뇨'로 알려진 유체 손실은 몰입 직후 수분이 많은 피험자의 혈액 이동을 보상한다.[3][2]헤드아웃몰입으로 인한 체내 정수압은 음압호흡을 유발하여 혈액의 이동에 기여한다.[3]
혈액 이동은 호흡기와 심장의 업무량을 증가시킨다.뇌졸중 부피는 주변 압력의 몰입이나 변화에 크게 영향을 받지 않지만 심장 박동이 느려지면 전체 심장 출력이 감소하는데, 특히 호흡 유지 다이빙의 다이빙 반사 때문이다.[2]정수압으로 복부의 두개골 변위 때문에 직립 자세에서 폐 부피가 감소하고, 폐 부피의 감소로 기도의 공기 흐름에 대한 저항성이 크게 증가한다.[3]폐부종과 폐혈류 증가 및 모세혈관 결장을 초래하는 압력 사이에는 연관성이 있는 것으로 보인다.이것은 물에 담그거나 물에 담그는 동안 더 높은 강도 운동 중에 발생할 수 있다.[2]흉부에 대한 주변 압력과 호흡 가스 공급 압력 사이의 정수압 차이로 인한 음의 정적 폐하중은 연성 폐 조직의 적합성 저하를 유발하여 호흡 작업을 증가시킬 수 있다.[15]
노출
감온반응은 생물이 갑작스러운 추위, 특히 차가운 물에 생리적 반응을 보이는 것으로, 얇은 얼음 사이로 떨어지는 [5]등 매우 차가운 물에 빠져 사망하는 흔한 원인이다.추위의 즉각적인 충격은 무의식적인 흡입의 원인이 되며, 만약 물속에서 익사할 수 있다.차가운 물은 또한 혈관수축으로 인한 심장마비를 일으킬 수 있다; 심장은 몸 전체에 같은 양의 피를 펌프질하기 위해 더 열심히 일해야 하고, 심장질환을 가진 사람들의 경우, 이 추가적인 작업량은 심장을 구속하게 할 수 있다.[4]얼음물에 빠진 후 외상 초기 1분 동안 살아남은 사람은 익사하지 않는다면 최소 30분 동안 생존할 수 있다.그러나 몸이 "비필수적" 근육으로 가는 혈류를 보호적으로 차단함에 따라 수면상태와 같은 유용한 작업을 수행할 수 있는 능력은 10분이 지나면 상당히 감소한다.[5]
잠수반사는 기본적인 동점반사보다 우선하는 몰입에 대한 반응으로, 모든 공기호흡 척추동물에서 발견된다.[6][7]심장과 뇌에 산소 저장소를 우선 공급해 호흡이 최적화돼 장시간 물속에 머무를 수 있다.수생 포유류(수달,[16] 수달, 돌고래, 사향쥐)[17]에서 강하게 전시되지만 인간을 포함한 다른 포유류에도 존재한다.펭귄과 같은 다이빙 새들은 비슷한 다이빙 반사를 가지고 있다.[6]다이빙반사는 특히 얼굴을 오싹하게 하고 숨을 들이쉬는 것으로 촉발된다.[6][18]가장 눈에 띄는 영향은 말초 혈관 수축, 느린 맥박, 산소를 보존하기 위한 필수 장기로의 혈액의 리디렉션, 비장에 저장된 적혈구의 방출, 그리고 인간의 심장 박동 불규칙성을 나타내는 심혈관 계통이다.[6]수생 포유류들은 수생 포유류들이 수몰 중 산소를 보존하기 위해 생리 적응을 진화시켰지만, 무호흡증, 골수성, 혈관 수축 등은 신경 반응으로 지상 포유류와 공유된다.[7]
저체온증은 몸이 흡수하고 생산하는 것보다 더 많은 열을 발산할 때 발생하는 체온을 낮추는 것이다.[19]저체온증은 찬물에서 수영이나 다이빙을 하는 데 큰 제약이다.[8]통증이나 무감각으로 손가락 손재주가 감소하면 일반적인 안전성과 작업능력이 저하돼 결과적으로 다른 부상의 위험이 커진다.[8][9]체온은 공기보다 물에서 훨씬 빨리 손실되기 때문에 실외 공기 온도만큼 상당히 합리적인 수온은 비록 사망의 직접적인 임상 원인은 아니지만 부적절한 보호를 받는 잠수부들에게 저체온증으로 이어질 수 있다.[8]
숨쉬기 제한
공기를 호흡하는 동물에 의한 호흡 유지 다이빙은 신선한 호흡 가스의 공급원, 보통 표면의 공기로 돌아갈 때까지 이용 가능한 산소에 대한 다이빙을 수행할 생리학적 능력에 의해 제한된다.이 내부 산소 공급이 고갈되면, 이 동물은 순환 중에 이산화탄소가 축적되어 호흡에 대한 충동이 증가하고, 그 다음 중추 신경계 저산소증으로 인한 의식 상실을 겪게 된다.만약 이것이 물속에서 일어난다면, 그것은 익사할 것이다.호흡 유지 다이빙 깊이는 단단한 벽으로 된 내부 공기 공간의 부피가 호흡의 모든 압축 가스에 의해 점유되고 부드러운 공간이 외부 압력에 의해 붕괴되었을 때 동물에서 제한된다.깊이 잠수할 수 있는 동물은 내부 공기공간이 있어 해치지 않고 광범위하게 붕괴될 수 있으며, 다이빙 전 적극적으로 숨을 내쉬어 잠수 중 불활성 가스의 흡수를 피할 수 있다.[20]
호흡 정지 정전은 호흡 정지 다이빙이 끝날 무렵 뇌 저산소증으로 인한 의식 상실을 말하며, 수영하는 사람이 반드시 호흡할 긴급한 필요성을 경험하지 않고, 다른 명백한 의학적 질환을 유발하지 않았을 때 발생한다.그것은 다이빙 직전에 과호흡하거나 상승에 대한 압력 감소의 결과 또는 이것들의 조합에 의해 유발될 수 있다.희생자들은 종종 숨쉬는 다이빙을 하는 개업자들이며, 건강하고, 수영을 잘하며, 전에는 문제를 겪지 않았다.[13][12][11]
잠수 중에 정전이 되거나 물속에서 회색으로 꺼지는 잠수부나 수영하는 사람들은 짧은 시간 안에 구조되고 소생하지 않으면 보통 익사할 것이다.[21]해방 정전은 치사율이 높고, 대부분 40세 미만의 남성을 수반하지만 일반적으로 피할 수 있다.위험은 계량화할 수 없지만, 어떤 수준의 과호흡에 의해서도 분명히 증가한다.[10]
자유 정전은 일정한 깊이에서, 깊이에서 상승에서 또는 깊이에서 상승에 따른 표면에서 발생할 수 있으며, 의식의 상실 깊이와 다이빙 프로필에 따라 여러 용어로 설명될 수 있다.얕은 수심에서의 정전은 깊은 수심에서의 감압으로 인해 심층수정이 촉진된다는 점에서 얕은 수심에서의 정전은 상승기의 정전과 다르다. 반면에 얕은 수심정전은 과호흡에 따른 저압감기의 결과물이다.[11][22]
의식을 유지할 산소의 최소 조직과 정맥 부분 압력은 약 20 밀리미터의 수은(27 mbar)이다.[23]이것은 폐에 있는 약 30 밀리미터의 수은(40 mbar)에 해당한다.[24]뇌 기능을 위해서는 약 46ml/min의 산소가 필요하다.이는 868ml/min 뇌 흐름에서 29밀리미터의 수은주(39mbar) 중 최소 동맥 부분압 산소( a 2 에 해당한다.[23]
과호흡은 호흡 알칼리증(pH 증가)을 일으키는 이산화탄소(hypocapnia)의 혈액을 감퇴시키고 산소-헤모글로빈 분화곡선의 좌회전을 일으킨다.이것은 낮은 정맥의 부분적인 산소 압력을 초래하여 저산소증을 악화시킨다.[23]보통 통풍 호흡기는 저산소증과는 거리가 먼 90% 이상의 포화상태로 (CO로부터2) 깨진다.저산소증은 호흡기 운동을 일으키지만 과호흡기 운동만큼 강하지는 않다.[25]이는 주변 압력이 낮아 과잉 캡슐화 없이 저산소증이 발생하는 고도 의학에서 연구돼 왔다.[24]고주파 및 저산소 호흡 드라이브 사이의 균형은 유전적 가변성을 가지며 저산소 훈련을 통해 수정할 수 있다.이러한 변화는 예측 위험을 신뢰성 있게 추정할 수 없다는 것을 의미하지만, 사전 경험적 과호흡은 확실한 위험을 수반한다.[10]
자유화에는 세 가지 다른 메커니즘이 있다.[26]
- 지속시간 유발 저산소증은 대사 활동이 충분히 산소 부분압을 줄여 의식 상실을 유발할 수 있을 만큼 숨을 오래 참았을 때 발생한다.이는 산소를 더 빨리 사용하거나 과호흡을 통해 가속화되며, 이는 혈액 내 이산화탄소 수치를 감소시켜 다음이 될 수 있다.
- 산소-헤모글로빈 친화력을 높여 다이빙 종료 시 뇌 조직에 대한 산소 가용성 감소(Bohr effect)
- 숨쉬고 싶은 충동을 억제하여 정전이 될 정도로 숨쉬기를 쉽게 한다.이것은 어떤 깊이에서도 일어날 수 있다.[27][26]
- 저산소증은 과호흡 후 낮은 이산화탄소로 인해 뇌로 가는 혈류량이 감소하거나, 일반적으로 혈액순환을 감소시킬 수 있는 글로소포장절제(Lung Packing)의 결과로 심장에 가해지는 압력이 증가하여 발생한다.만약 뇌가 혈액 공급에서 이용할 수 있는 것보다 더 많은 산소를 사용했다면, 뇌 산소 부분 압력은 의식을 유지하는 데 필요한 수준 이하로 떨어질 수 있다.이런 종류의 정전은 다이빙 초기에 일어날 것 같다.[26][28]
- 상승에 따른 저산소증은 상승 시 주변 압력이 감소함에 따라 산소 부분 압력이 감소하여 발생한다.압력 하에서 깊이의 산소 부분 압력은 의식을 유지하기에 충분할 수 있지만 그 깊이에서만 의식을 유지하기에 충분할 수 있으며 표면 위 또는 표면의 얕은 물에서 감소된 압력에서는 충분하지 않을 수 있다.[29][26][28]
상승 시 정전을 위한 메커니즘은 과호흡 유도 저압캡니아 신속한 정전과 다르며 과호흡을 반드시 따르는 것은 아니다.[11][22]그러나 과호흡은 위험을 악화시킬 것이고 그들 사이에는 명확한 경계선이 없다.얕은 물 정전은 극도의 얕은 물에서 일어날 수 있고, 심지어 과호흡과 아포아에 이은 건조한 땅에서도 일어날 수 있지만, 그 효과는 깊은 자유의 상승단계에서 훨씬 더 위험해진다.얕고 깊은 물 정전의 용어를 둘러싸고 상당한 혼란이 있으며, 그것들은 다른 수상 스포츠계에서 다른 것들을 언급하거나 서로 교환하여 사용되어 왔다.예를 들어, 얕은 물 정전이란 용어는 상승 시 정전이 일어나는 것을 설명하는 데 사용되어 왔다. 왜냐하면 정전은 보통 다이버가 얕은 깊이로 올라갈 때 일어나기 때문이다.[27][29][30]
심호흡식 다이빙에 대한 생리적 반응
자유에 대한 최근의 연구(2021년)는 전문 다이빙 포유류에서 뇌혈역학적 변화 특성을 보여주고 있다.일부 다이버들은 또한 다이빙이 끝날 무렵 정맥혈량이 상당히 증가하는 것을 보였다.어떤 경우에는 측정된 동맥 산소 포화 값이 25%의 극단값으로 상당한 동맥 탈산성을 보였다.심박수 변화는 다이빙 포유류와 비슷한 규모와 변화 패턴을 기록했으며, 심박수가 분당 40비트 미만인 심박수 변화는 혈관 준수 감소를 시사하는 변화와 연결됐다.[31]
주변 압력 변화
다이버에 작용하는 주변 압력에 대해서는 대기압과 수압(수압)의 두 가지 요소가 있다.물에서 10미터(33피트) 하강하면 주변 압력이 해수면 대기의 압력과 거의 같은 양만큼 증가한다.그래서 수면에서 물속 10미터(33피트)로 하강하면 잠수부의 압력이 두 배로 증가하게 된다.이 압력 변화는 기체를 채운 공간의 부피를 절반으로 줄일 것이다.보일의 법칙은 기체 공간의 부피와 기체의 압력 사이의 관계를 설명한다.[1][32]
바로트라우마는 몸 안의 가스 공간 또는 신체와 접촉하는 기체 공간과 주변 기체 또는 액체의 압력 차이로 인해 신체 조직에 물리적인 손상을 입히는 것이다.[13]그것은 일반적으로 다이버가 오르거나 내려갈 때와 같이 유기체가 주변 압력의 중요한 변화에 노출되었을 때 발생한다.다이빙 시 바라트라우마의 압력 차이는 정수압의 변화다.[1]
초기 손상은 대개 닫힌 공간에서 기체를 직접 팽창시키거나 조직을 통해 정적으로 전달되는 압력 차이에 의해 장력이나 전단면에서 조직을 과도하게 수축시키는 데 기인한다.조직 파열은 기체가 국소 조직으로 유입되거나 초기 외상 부지를 통한 순환에 의해 복잡해질 수 있으며, 이는 먼 곳의 순환을 방해하거나 장기의 존재에 의해 장기의 정상적인 기능을 방해할 수 있다.[13]바로트라우마는 일반적으로 부비동이나 중이 효과, 감압병(DCS), 폐 과압 상해, 외부 압착으로 인한 부상으로 나타난다.[13]
하강의 바로트라우마는 다이버와 접촉하는 밀폐된 공간에서 기체의 부피가 자유롭게 변화하지 못하게 하여 조직과 기체 공간의 압력차를 초래하고, 이 압력차에 의한 불균형한 힘은 세포 파열로 인한 조직의 변형을 초래한다.[13]
상승의 바로트라우마 역시 다이버와 접촉하는 밀폐된 공간에서 기체의 부피가 자유롭게 변화하지 않을 때 발생한다.이 경우 압력 차이가 인장 강도를 초과하는 주변 조직에 장력을 유발한다.조직 파열 외에도, 과압은 가스가 조직으로 침투하고 순환계를 통해 더 멀리 나갈 수 있게 할 수 있다.[13]이 상승의 폐바로트라우마(PBT)는 폐과잉인플레이션증후군(POIS), 폐과압부상(LOP), 파열성 폐로도 알려져 있다.그 결과 발생하는 부상은 동맥 가스 색전증, 기흉, 중격, 중간, 피하 폐기종을 포함할 수 있지만, 보통은 모두 동시에 발생하는 것은 아니다.[32]
수중 호흡기로부터 깊이 호흡하는 가스는 대기압보다 높은 압력으로 폐에 가스를 함유하게 된다.그래서 자유수송기는 10미터(33피트)까지 잠수하여 숨을 쉬지 않고 안전하게 상승할 수 있는데, 이는 폐 안의 가스가 대기압에서 흡입되었기 때문이다. 반면 10미터에서 깊게 숨을 들이마시고 숨을 내쉬지 않고 상승하는 잠수부는 대기압에서 가스의 2배의 양을 함유하고 있으며 생명을 위협하는 루를 겪을 가능성이 매우 높다.ng손상[13][32]
고압적인 환경의 폭발적 감압은 심각한 바라트라우마를 발생시킬 수 있고, 심한 감압 버블 형성 및 기타 관련 부상을 초래할 수 있다.바이포드 돌핀 사건이 그 예다.[33]
압박 관절통은 비교적 높은 압박률로 주변 압력이 높은 곳에 노출되어 생기는 관절의 통증이다.무릎, 어깨, 손가락, 등, 엉덩이, 목, 갈비뼈의 깊은 통증으로 기록되어 왔다.통증은 발병할 때 갑작스럽고 격렬할 수 있으며 관절에 거친 느낌이 동반될 수 있다.[34]발병은 보통 60msw(해수 미터) 정도 발생하며, 깊이, 압축률, 개인 민감도에 따라 증상이 가변적이다.강도는 깊이에 따라 증가하며 운동으로 인해 악화될 수 있다.압축 절지통은 일반적으로 딥 다이빙, 특히 딥 포화 다이빙의 문제로, 충분한 깊이에서 압축이 느릴 경우에도 증상이 나타날 수 있다.피터 B. 베넷 외 연구진은 트리믹스를 사용하면 증상을 줄일 수 있다는 것을 보여주었다.[35]그것은 감압에 대한 장기적인 결과 없이 해결된다.
압력을 받는 호흡
주변 압력에서 호흡 가스를 공급하면 잠수 기간을 크게 연장할 수 있지만, 이 기술 해결책에서 발생할 수 있는 다른 문제들이 있다.신진 대사로 불활성 기체의 흡수 시간과 압력의 함수로서, 그리고 이 둘 다 즉시, 용해된 상태에서 그들의 입지의 질소 마취와 압력에서 신경 syndrome,[36][37]거나 문제를 일으킬 때 해결책의 조직들 속에 되는 동안 같은 결과, 같이 바람직하지 않은 효과를 도출할 수 있게 증대되는 것이다. decompr세션의[38]
다른 문제는 대사 활성 가스의 농도가 증가할 때 발생한다.이는 부분압력에서 [39]산소의 독성 영향부터 과도한 호흡 작업으로 인한 이산화탄소 축적, 고압에서의 농도 증가로 인한 호흡 가스 내 오염물질의 독성 영향 악화에 이르기까지 다양하다.[40][41]
호흡 가스의 신진대사 불활성 성분
불활성 기체의 흡수 및 방출
이러한 문제들 중 하나는 호흡가스의 불활성성분이 혈중에 용해되어 다른 조직으로 압력에 의해 더 높은 농도로 운반되는 것인데, 압력이 감소되었을 때 농도가 충분히 높으면 이 가스는 정맥혈을 포함한 조직에서 거품을 형성할 수 있으며, 이로 인해 부상이 발생할 수 있다.감압병, 또는 "굴곡".이 문제는 가스가 용해된 상태에서 제거될 수 있을 만큼 충분히 천천히 압축을 풀고,[38] 그것들이 아직 작고 증상을 일으키지 않을 만큼 적은 상태에서 형성되는 거품을 제거함으로써 관리될 수 있다.[42]
감압의 생리학은 살아있는 조직에서 기체 용해성, 부분 압력 및 농도 구배, 확산, 대량 수송 및 거품 역학의 복잡한 상호작용을 포함한다.[43]가스는 주변 압력으로 호흡하며, 이 가스의 일부는 혈액과 다른 액체로 용해된다.불활성 가스는 조직에 용해된 기체가 폐의 기체와 평형 상태에 있을 때까지("사성 다이빙" 참조), 또는 조직에 용해된 불활성 가스가 평형 상태보다 높은 농도에 있을 때까지 주변 압력이 감소될 때까지 계속 흡수되며, 다시 확산되기 시작한다.[38]
액체의 기체 흡수는 특정 액체의 특정 기체의 용해성, 기체의 농도, 관습적으로 부분 압력과 온도에 의해 측정되는 것에 따라 달라진다.[38]감압 이론의 연구에서는 조직에 용해된 기체의 행동을 조사하여 시간에 따른 압력의 변동에 대해 모델링한다.[44]용해된 용해된 가스의 분포는 용매의 대량 흐름이 없는 확산 또는 용매(혈액)가 다이버의 몸 주위를 순환하는 관류(관류)에 의해 이루어질 수 있으며, 가스는 낮은 농도의 국부적으로 확산될 수 있다.호흡 가스의 특정 부분압력에서 충분한 시간이 주어지면 조직의 농도는 용해성, 확산 속도 및 관류에 따라 안정화되거나 포화된다.호흡기체 내 불활성기체 농도가 어느 조직보다 낮아지면 가스가 조직에서 호흡기체로 돌아오는 경향이 있을 것이다.이를 아웃가싱(outgassing)이라고 하며, 감압 중에 외부 압력의 감소나 호흡 기체의 변화가 폐에 있는 불활성 기체의 부분 압력을 감소시킬 때 발생한다.[38]
주어진 조직에서 기체의 결합 농도는 압력과 기체 구성의 역사에 따라 달라질 것이다.평형 조건에서 용해된 가스의 총 농도는 산소가 조직에서 대사되고, 생성된 이산화탄소가 훨씬 더 잘 용해되기 때문에 주변 압력보다 적을 것이다.단, 주변압력의 감소시 압력감소율은 확산과 관류로 가스를 제거할 수 있는 속도를 초과할 수 있으며, 농도가 지나치게 높아지면 과포화조직에서 거품이 형성될 수 있는 단계에 이를 수 있다.기포 내 기체의 압력이 주변 압력의 결합된 외부 압력과 기포 - 액체 인터페이스에서 나오는 표면 장력을 초과할 경우 기포가 증가하게 되며, 이러한 성장은 조직에 손상을 입힐 수 있다.이 손상으로 인한 증상은 감압병이라고 알려져 있다.[38]
실제 확산율과 관류율, 특정 조직 내 기체의 용해도는 일반적으로 알려져 있지 않으며, 상당히 다르다.그러나 실제 상황에 대한 대략적인 수학적 모델들이 제안되었고, 이러한 모델들은 주어진 압력 노출 프로필에 대해 증상적 거품 형성이 발생할 가능성이 있는지 여부를 예측하는 데 사용된다.[44]
불활성 가스 중독증
헬륨과 아마도 네온을 제외하고 숨을 쉴 수 있는 모든 가스는 비록 정도는 크게 다르지만 압력하에서 마취 효과를 가진다.[36][14]마약은 주취(알코올 중독), 즉 아산화질소 흡입과 유사한 상태를 만들어 낸다.얕은 다이빙 동안 발생할 수 있지만 보통 약 30m(100ft) 미만의 깊이에서는 눈에 띄지 않는다.
지질 용해성이 높은 기체에 대해서는 그 효과가 일관되게 더 크며, 두 성질이 기계적으로 연관되어 있다는 좋은 증거가 있다.[36]깊이가 증가함에 따라, 정신 장애는 위험해질 수 있다.잠수사들은 마취의 일부 효과에 대처하는 법을 배울 수 있지만, 내성을 키우는 것은 불가능하다.마약 중독은 다이브마다, 그리고 개인들 사이에서 매우 다양하지만, 모든 다이버들에게 영향을 미친다.
마약은 장기적 영향 없이 얕은 깊이로 상승함으로써 몇 분 안에 완전히 역전될 수 있다.따라서 개방된 물에서 다이빙을 하는 동안의 마취는 잠수부들이 그 증상을 인지하는 한 심각한 문제로 발전하는 일은 거의 없으며, 그것을 관리하기 위해 상승할 수 있다.인식 변화 효과로 인해 마약의 발병은 알아보기 어려울 수 있다.[45][46]가장 양성적인 마취는 불안감을 덜어주는 결과를 낳는데, 그것은 평온하고 환경을 지배하는 느낌이다.이러한 효과는 다양한 아산화질소 농도와 본질적으로 동일하다.그것들은 또한 술이나 대마초의 효과와 디아제팜과 알프라졸람과 같은 친숙한 벤조디아제핀 약물을 닮았다([47]비슷하지는 않지만).그러한 영향은 인식되지 않고 억압받지 않는 어떤 즉각적인 위험을 초래하지 않는 한 해롭지 않다.일단 안정화되면, 그 영향은 일반적으로 주어진 깊이에서 동일하게 유지되며, 다이버가 더 깊이 모험을 할 경우에만 악화된다.[48]
마약 중독의 가장 위험한 측면은 판단력 손상, 다중 태스킹 및 조정, 의사결정 능력과 집중력의 상실이다.다른 효과로는 현기증과 시각 또는 청각 장애가 있다.이 증후군은 개인 다이버와 다이버의 의학적 또는 개인적 이력에 따라 흥분, 현기증, 극도의 불안, 우울증 또는 편집증을 유발할 수 있다.더 심각할 때, 잠수부는 일반적인 안전 잠수 관행을 무시하고 지나치게 자신만만하다고 느낄 수 있다.[49]반응 시간 증가와 인지 기능의 오류 증가에서 알 수 있듯이, 느린 정신 활동은 다이버가 사건을 잘못 관리할 위험을 증가시키는 효과들이다.[50]마약은 차가운 불쾌감과 떨림에 대한 인식을 모두 감소시켜 체온의 생산에 영향을 미치고 결과적으로 차가운 물에서 노심온도를 더 빨리 떨어뜨려 발전하는 문제에 대한 인식을 감소시킨다.[50][51][52]
마약의 관리는 단지 얕은 깊이로 올라가기만 하면 된다; 그리고 나서 효과는 몇 분 안에 사라진다.[53]합병증이나 다른 조건이 존재할 경우 상승은 항상 올바른 초기 반응이다.만약 문제가 남아 있다면, 다이빙을 중단하는 것이 필요하다.다른 조건이 긴급 지원을 필요로 하지 않는 한 감압 스케줄을 계속 준수할 수 있다.[54]
질소마취를 피하는 가장 간단한 방법은 잠수사가 잠수함의 깊이를 제한하는 것이다.깊이가 높아질수록 마약이 심해지므로 얕은 깊이를 유지하는 잠수부는 심각한 마약 중독을 피할 수 있다.대부분의 레크리에이션 다이버 인증 기관은 18m(60ft)의 깊이까지만 기본 다이버를 인증할 것이며, 이러한 깊이에서 마취는 큰 위험을 야기하지 않는다.추가 훈련은 보통 공중에서 30m(100ft)까지 인증을 받기 위해 필요하며, 이 훈련에는 마약류, 마약류 효과 및 관리에 대한 논의가 포함된다.일부 잠수부 훈련 기관에서는 레크리에이션 다이버들이 40m(130ft) 깊이까지 갈 수 있도록 전문 훈련을 제공하는데, 이는 종종 철저한 감독 하에 추가적인 이론과 일부 심해 잠수 연습으로 구성된다.[55]레크리에이션 깊이를 넘어 잠수 훈련을 하는 스쿠버 조직은 일반 잠수부의 깊이에서 너무 많은 마취제를 유발하는 가스로 잠수하는 것을 금지할 수 있으며, 헬륨에는 마약성 효소가 없기 때문에 트리믹스나 헬륨과 같은 공기 중 질소의 일부 또는 전부를 대신하여 헬륨을 함유한 다른 호흡 가스 혼합물의 사용을 강력히 권장할 수 있다.ct.[36][56] 이러한 기체의 사용은 기술적 다이빙의 일부를 형성하며 추가적인 훈련과 인증을 필요로 한다.[57]상업용 표면 공급 다이빙은 일상적으로 공중에서 50미터 깊이에 도달할 수 있지만 다이버는 표면으로부터 감시되고 기도는 전면 마스크나 헬멧에 의해 보호된다.[58]
실험 결과 일부 잠수부들은 다른 잠수부들보다 효과가 적지만 모든 잠수부들은 질소 중독에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다.일부 잠수부들이 주관적 장애에 대처하는 학습으로 인해 다른 잠수부들보다 더 잘 관리할 수 있을 가능성도 있지만, 근본적인 행동 효과는 여전하다.[59][60][61]이러한 영향은 특히 위험하다. 왜냐하면 다이버들은 그들이 마약 중독을 경험하지 않고 있다고 느낄 수 있기 때문이다.[45]
고압신경증후군
고압신경증후군(HPNS)은 헬륨이 함유된 호흡가스를 이용해 다이버가 약 150m 아래로 내려갈 때 발생하는 신경 및 생리학적 다이빙 장애다.경험된 영향과 그 영향의 심각도는 강하율, 헬륨의 깊이 및 비율에 따라 달라진다.[37]
HPNS의 증상은 떨림, 근경 저림, 졸림, EEG 변화,[62] 시각 장애, 메스꺼움, 현기증, 정신 성능 저하 등이다.[37][63]HPNS는 두 가지 구성요소를 가지고 있는데, 하나는 압축 속도에 의한 것이고 다른 하나는 절대 압력에 의한 것이다.압축 효과는 분당 몇 미터 이상의 속도로 500피트(150m) 아래로 내려갈 때 발생할 수 있지만 압력이 안정되면 몇 시간 이내에 감소한다.깊이로부터의 영향은 1,000피트(300m)를 초과하는 깊이에서 유의하게 되며, 그 깊이에서 소비되는 시간과 관계없이 그대로 남아 있다.[37]HPNS에 대한 다이버의 민감도는 개인에 따라 상당히 다르지만, 동일한 다이버에 의한 다이브 간의 차이는 거의 없다.[37]
HPNS를 완전히 예방할 수는 없겠지만 증상의 발달을 지연시키거나 변화시킬 수 있는 효과적인 방법이 있다.[37][64]느린 압축률이나 압축의 추가정지는 초기 성능 저하를 방지하는 반면 질소나 수소와 같은 헬륨-산소 혼합물에 다른 기체를 포함하면 신경학적 영향을 억제하는 것으로 밝혀졌다.[37][65][66][67][68]
고압가스 독성
인간의 생리학은 해수면 근처의 대기압 조건에 맞게 진화한다.훨씬 더 큰 압력의 대기 가스는 기체와 그 부분 압력에 따라 달라지는 독성 효과를 가질 수 있으며, 호흡 가스의 오염물질의 독성 효과는 그 농도의 함수로서, 이는 부분 압력에 비례하며, 따라서 깊이에 비례한다.
산소 독성
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호흡으로 산소의 부분 압력이 증가된 결과는 신체 조직에서 산소의 과잉인 과산화지질이다.신체는 노출 유형에 따라 다른 방식으로 영향을 받는다.중추신경계 독성은 대기압보다 높은 산소의 높은 부분압에 짧은 노출에 의해 발생한다.폐 독성은 고압 치료 중 산소 레벨이 증가함에 따라 장기간 노출될 수 있다.증상에는 방향 감각 상실, 호흡 문제, 근시와 같은 시력 변화가 포함될 수 있다.정상 이상의 산소 부분 압력에 장기간 노출되거나 매우 높은 부분 압력에 대한 짧은 노출은 세포막의 산화적 손상, 폐에 있는 폐포 붕괴, 망막 박리, 발작을 일으킬 수 있다.산소 독성은 증가된 산소 농도에 대한 노출을 줄임으로써 관리된다.장기적으로는 대부분의 유형의 산소 독성으로부터 강력한 회복이 가능하다는 연구결과가 나왔다.
고압산소의 영향 회피 프로토콜은 산소가 정상보다 높은 부분압력으로 호흡하는 분야로, 압축 호흡 가스를 이용한 수중 다이빙을 포함한다.이러한 프로토콜들은 산소 독성으로 인한 발작의 희귀성을 증가시키는 결과를 가져왔다.
중추신경계 산소 독성은 시각 변화(특히 터널 시력), 귀에서 울리는 소리(명상), 구역질, 경련(특히 얼굴의 경우), 행동 변화(불가침, 불안, 혼란), 현기증 등의 증상으로 나타난다.이것은 두 단계로 구성된 강장성-클론 발작이 뒤따를 수 있다: 강도 높은 근육 수축은 몇 초 동안 일어난다(토닉 페이즈), 그 다음으로는 경련성 저킹을 생성하는 대체 근육 이완과 수축의 빠른 경련이 뒤따른다.발작은 무의식(사후 상태)의 기간으로 끝난다.[69][39]발작의 시작은 호흡 가스의 산소 부분 압력과 노출 지속시간에 달려 있다.그러나 검사에서 개인과 동일 개인에서 모두 큰 변동을 보였기 때문에 발병 전 노출 시간은 예측할 수 없다.[69][70][71]또 수중몰입, 추위 노출, 운동 등 많은 외부 요인들이 중추신경계 증상의 시작 시간을 줄여줄 것이다.[72]공차 감소는 이산화탄소 보유와 밀접하게 연관되어 있다.[73][74][75]
폐독성 증상은 폐로 이어지는 기도에서 시작해 폐로 전이되는 염증에서 비롯된다.[76][77][78]이것은 흡입 시 가벼운 간지럼으로 시작하여 잦은 기침으로 진행된다.[76]호흡이 증가된 산소의 부분압력이 계속되면 호흡이 조절할 수 없는 기침과 함께 흡입 시 가벼운 화상을 입거나 때때로 호흡곤란이 발생한다.[76]일반적으로 폐가 수용할 수 있는 공기의 양(활용량)이 감소하고 폐 기능 및 폐탄력성의 변화가 있다.[78][79]0.5bar(50kPa) 이상의 산소에 간헐적으로 노출되면 폐가 회복되고 독성 발병이 지연된다.[80]
이산화탄소 독성
다이버들의 정상적인 호흡은 불충분한 이산화탄소 제거(하이퍼캡니아)와 함께 치경저하증을 초래한다.[1]미국 해군 실험 잠수부대의 E.H. 랭피어의 실험 연구는 다음을 나타낸다.[1]
- 4 atm(400kPa)에서 높은 영감을 받은 산소 부분압은 표면 바로 아래에서 공기를 호흡할 때 동일한 작업 속도로 발견된 값 이상의 최종 조석 이산화탄소 상승의 25% 이하를 차지했다.[83][84][85][40]
- 4 atm(400 kPa)에서 헬륨이 질소로 대체된 결과에서 알 수 있듯이 호흡 작업의 증가가 1 atm(100 kPa) 이상의 피폭에서 치경 이산화탄소 상승의 대부분을 차지했다.[83][84][85][40]
- 활동에 대한 부적절한 인공호흡 반응은 정상 범위에서 휴식 값에도 불구하고, 잠수부들이 겨우 몇 피트 깊이에서 공기를 호흡할 때에도 엔드 조석 이산화탄소가 현저하게 힘을 발휘하여 상승했다는 사실에서 나타났다.[83][84][85][40]
잠수부가 스노클이나 풀페이스 다이빙 마스크, 다이빙 헬멧 등 기계적인 데드 스페이스로 숨을 내쉬었다가 죽은 공간에서 흡입할 때 이산화탄소가 완전히 배출되는 것은 아니다.[40]
폐쇄 회로 또는 반 폐쇄 회로 재호흡기 다이빙에서 호기된 이산화탄소는 호흡 시스템에서 제거해야 하며, 보통 소다 라임과 같이 CO에2 대한 친화력이 높은 고체 화학 화합물을 함유한 스크러버에 의해 제거되어야 한다.[74]시스템에서 제거하지 않으면 스크러버 돌파라고 알려진 흡입된 농도가 증가하게 된다.다이버가 더 높은 수준의 운동으로 운동을 하면 신진대사 활동이 활발해져 이산화탄소가 더 많이 발생한다.호흡가스의 밀도는 깊이가 높아 숨을 들이마시고 내쉬는 데 필요한 노력(호흡의 작업)이 증가해 호흡이 더 어렵고 효율이 떨어진다.[1]가스 밀도가 높아지면 폐 내 기체 혼합의 효율도 떨어져 생리적 사체 공간도 효과적으로 증가한다.[40]호흡은 가능한 모든 에너지가 호흡에 소모되어야 하는 지점에 도달할 수 있다.이 지점을 넘어서면 이산화탄소는 생산되는 만큼 빨리 제거될 수 없다.[15]
잠수부는 "스킵 호흡"이라고 알려진 의도적으로 피하수체를 할 수 있다.스킵 호흡은 개방 회로 스쿠버를 사용할 때 호흡 가스를 보존하는 기술로, 흡입과 호기 사이의 호흡을 잠깐 멈추거나 유지하는 것으로 구성된다(즉, 호흡 "스키핑").이것은 호흡 가스에 사용 가능한 산소를 더 많이 사용하지만, 치경 가스의 이산화탄소 수치를 증가시키고 순환에서의 제거를 늦춘다.[86]호흡 건너뛰기는 호흡기가 특히 역효과를 일으키는데, 호흡 행위는 내쉬는 가스가 재활용되고 호흡을 건너뛰어도 산소 소모가 줄지 않기 때문에 이산화탄소를 씻기 위해 "루프" 주위에 가스를 펌프질하는 것이다.
초기 과다출혈의 증상과 징후로는 홍조 피부, 전맥, 빈맥, 호흡곤란, 근육 경련, 신경활동 감소, 두통, 혼란과 무기력, 심박출량 증가, 동맥 혈압 상승, 부정맥 성향 등이 있다.[87][88]심한 과민증에서는 증상이 방향감각 상실, 공황, 과호흡, 경련, 무의식, 그리고 결국 죽음으로 진행된다.[89][90]
또한 과캡슐니아는 중추신경계 산소 독성 경련의 위험을 증가시키는 요인으로 여겨진다.[15]
호흡가스 내 오염물질 독성
오염물질의 독성은 일반적으로 농도와 노출(선량)의 함수로서, 따라서 주변 압력에 따라 효과가 증가한다.그 결과 고압 사용을 위한 호흡 가스는 정상적인 표면 압력 사용과 비교하여 독성 오염물질에 대한 허용 한도가 비례적으로 낮아야 한다.[citation needed]허용농도는 효과가 누적되는지 여부와 허용 가능한 장기노출에 대한 문턱이 있는지 여부에도 영향을 받는다.
수중 다이빙에서 문제가 되는 호흡가스 오염물질은 압축과정에 의해 유입될 수 있는 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소와 주로 연안 석유산업에서 문제가 되는 황화수소 등이다.[91][41]
저산소 호흡 가스
심층(일반적으로 약 65m 미만)에서 산소 독성을 피하기 위해 선택한 호흡 가스는 표면 압력 또는 얕은 깊이에서 저산소성일 수 있다.의식을 잃기 전에 그러한 혼합물에 상승하는 동안 생리학적 경고는 없을 수 있다.
호흡법
폐 내부와 호흡가스 전달 사이의 정수압 차이는 주변 압력으로 인해 호흡가스 밀도가 증가했고, 호흡률이 높아져 유량저항이 증가하면 호흡근육의 호흡과 피로증가가 모두 증가할 수 있다.[2]높은 호흡 작용은 이산화탄소에 대한 높은 내성에 의해 부분적으로 보상될 수 있으며, 결국 호흡기 산증을 초래할 수 있다.수중 호흡기기의 호흡 작업에 영향을 미치는 요인으로는 기체의 밀도와 점성, 유량, 균열 압력(요구 밸브를 여는 데 필요한 압력 차), 배기 밸브의 후방 압력 등이 있다.[92]
양압 및 음압 호흡
공급된 가스와 폐의 주변 압력 사이의 작은 압력 변화는 용인될 수 있다.이는 물에 있는 다이버의 트림, 요구 밸브를 작동하는 다이어프램의 위치, 재호흡기에 있는 카운터렁의 위치, 배기 밸브의 균열 압력과 흐름 저항 또는 전체 안면 마스크 또는 헬멧에 있는 의도적인 과압으로 인해 발생할 수 있으며, 이는 오염수 누출 위험을 줄이기 위한 것이다.그는 배기 밸브를 통해 호흡 장치를 통과한다.전달된 압력차이의 일관된 변화는 기기의 호흡작업에 영향을 미치지 않지만(전체 그래프는 밀폐된 영역으로 변경되지 않고 위아래로 이동한다) 흡입과 호기 작업에 필요한 노력은 정상과 눈에 띄게 다르며, 과도할 경우 호흡이 곤란하거나 불가능할 수 있다.폐 연조직의 준수가 감소하여 가슴의 주변 압력이 입의 호흡 가스 공급 압력보다 큰 음의 정적 폐 하중은 호흡 작업을 증가시킬 수 있다.자유 흐름 시스템은 본질적으로 머리에 상대적인 양의 압력 하에서 작동하여 제어된 배기 흐름을 허용하지만 직립 다이버의 폐에 반드시 가해지는 것은 아니다.스노클 호흡은 본래 음압 호흡인데, 수영하는 사람의 폐가 적어도 부분적으로는 수면 아래에 있기 때문이다.[15]
호흡기 사용
생리학에서 데드 스페이스는 전도 기도에 남아 있기 때문에 가스 교환에 참여하지 않는 흡입 공기의 부피 또는 관류되지 않거나 관류되지 않는 연금술에 도달한다.즉, 각 호흡의 모든 공기를 산소와 이산화탄소의 교환에 이용할 수 있는 것은 아니다.포유류는 폐로 숨을 들이쉬고 내쉬며, 가스 교환이 일어날 수 없는 전도 기도에 남아 있는 영감의 그 부분을 낭비한다.인간에게 있어서, 모든 휴식 호흡의 약 3분의 1은 산소와 이산화탄소 수치에 변화가 없다.
호흡기구의 죽은 공간은 사용자가 숨을 들이쉬고 내쉬면서 호흡가스가 양방향으로 흐르도록 하는 기구에 있는 공간을 말하며, 같은 양의 사용 가능한 공기나 호흡가스를 얻는 데 필요한 호흡 노력을 증가시키고, 얕은 호흡에서 이산화탄소가 축적될 위험을 무릅쓴다.그것은 사실상 생리적 죽은 공간의 외연 확장이다.
다음과 같은 설계 특징에 의해 기계적 데드 공간을 줄일 수 있다.
- 마우스 피스에 위치한 단방향 밸브와 함께 별도의 흡기 및 배기 통로를 사용하십시오.이렇게 하면 비반환 밸브와 사용자의 입 및/또는 코 사이의 데드 스페이스가 제한된다.이 외부 데드 스페이스의 부피를 최대한 작게 유지함으로써 추가적인 데드 스페이스를 최소화할 수 있지만, 이것이 지나치게 호흡 작업을 증가시켜서는 안 된다.
- 전면 마스크 또는 요구 다이빙 헬멧 포함:
- 내부 볼륨을 작게 유지하거나
- 마스크 내부의 나머지 부분과 외부 호흡 통로를 구분하는 작은 내부 안마스크가 메인 마스크 내부에 있다.
- 풀페이스 마스크의 몇몇 모델에는 다이빙 조절기에 사용되는 것과 같은 마우스피스가 장착되는데, 이것은 오로-나스 마스크와 같은 기능을 가지고 있지만, 구강호흡을 강요하는 비용으로 외부 데드 스페이스의 볼륨을 더욱 줄일 수 있다.입 주위에 작은 볼륨이 있으면 말의 왜곡이 커진다.이것은 의사소통을 더 어렵게 만들 수 있다.
- 자유흐름 잠수 헬멧은 잠수부가 사용할 수 있는 것보다 훨씬 많은 공기를 공급하고, 오로-나사 구획을 제거함으로써 사체 문제를 회피한다.이는 개방 회로 시스템의 가스 사용량이 현저히 높은 비용으로 각 호기 중과 후에 적절히 플러싱되기 때문에 헬멧의 내부 전체를 효과적으로 신선한 공기로 만든다.이는 또한 호흡 부속물 흐름 저항으로 인한 호흡 증가 작업을 최소화하여, 유량 헬멧이 특히 심한 힘이 필요할 수 있는 용도에 적합하게 한다.[citation needed]
감각 장애
비전
물속에서는 빛 감쇠로 인해 물속을 통과하는 거리에 따라 자연 조도가 낮아져 사물이 잘 보이지 않는다.또한 물체와 뷰어 사이에 빛이 산란되어 흐릿해지기도 하고, 대비를 낮추기도 한다.이러한 효과는 빛의 파장과 물의 색과 탁도에 따라 다양하다.척추동물의 눈은 보통 사람의 눈에서와 같이 수중 시력이나 공기 시력에 최적화되어 있다.공기에 최적화된 눈의 시력은 직접 접촉 시 공기와 물의 굴절률의 차이로 인해 심각한 영향을 받는다.각막과 물 사이의 공역 제공은 보상할 수 있지만, 규모와 거리 왜곡의 부작용이 있다.인공 조명은 단거리에서 조도를 개선하는 데 효과적이다.[93]
각기 다른 물체의 상대적 거리를 판단하는 능력인 입체적 예민성은 물속에서 상당히 감소하며, 이는 시력의 영역에 의해 영향을 받는다.헬멧의 작은 뷰포트에 의해 야기되는 좁은 시야는 스테레오 정확도를 크게 떨어뜨리고 손과 눈의 조정력을 상실한다.[93]
맑은 물 거리의 매우 짧은 거리에서는 마스크의 평평한 렌즈를 통한 굴절로 인한 확대에 따라 과소평가되지만, 더 큰 거리에서는 - 팔의 도달 거리보다 더 큰 거리에서는, 그 거리가 탁도의 영향을 받는 정도로 과대평가되는 경향이 있다.상대적 및 절대적 깊이 인식은 모두 물속에서 감소한다.대조도의 상실은 과대평가로 귀결되며, 확대 효과는 단거리에서 과소평가된다.[93]
다이버들은 이러한 왜곡을 보상하는 방법을 배움으로써 이러한 효과에 크게 적응할 수 있다.[93]
다이버의 마스크나 헬멧 페이스플레이트의 광학적 왜곡 효과도 머리를 움직일 때 정지된 물체의 외관적인 움직임을 만들어 낸다.[94]
청각
물은 공기와 다른 음향 특성을 가지고 있다.수중 음원에서 나오는 소리는 음향 특성이 비슷해 물과 접촉하는 신체 조직을 통해 비교적 자유롭게 전파될 수 있다.머리가 물에 노출되면 소리의 상당 부분이 중귀와 고막과는 별개로 골레아에 도달하지만, 일부는 중귀에 의해 전달된다.[95]
뼈 전도는 머리가 물에 닿았을 때(헬멧 안에는 없음) 수중 청력에 큰 역할을 하지만 잠수부의 귀가 젖은 경우 물속 청력은 공기보다 민감하지 않다.[95][96][95]
소리는 공기보다 물속에서 약 4.5배 더 빨리 이동하며,[95] 마찬가지로 몸 조직에서 더 빠른 속도로 이동하며, 따라서 왼쪽과 오른쪽 내음에 도달하는 소리 사이의 간격은 공기 중에서보다 훨씬 작으며, 뇌는 음원의 방향을 식별하는 방법인 간격을 구별할 수 없다.[97]어떤 건전한 지역화는 어렵지만 가능하다.[95]
중간의 이 우회술은 또한 귀의 주파수 민감도에도 영향을 미친다.[95]소리는 또한 인터페이스를 통과할 때 밀도나 탄력성의 변화(음향 임피던스의 미스매치)에 비례하여 반영되므로, 단단한 헬멧에 머리를 감싸면 물에서 발생하는 소리의 상당한 감쇠가 발생할 수 있다.[citation needed]내부 감음 재료로 소음 수준을 더욱 낮춘다.[95]
수중에서의 주파수 민감도도 공기 중과 크게 다르며, 수중에서는 청력 임계값이 지속적으로 높지만, 또한 크게 기울어져 있다.[95]습식 전도에 대한 주파수 감도에 따른 소음 위험을 평가하기 위해 수중 소음 가중치를 사용할 수 있다.[95]
다이버들의 청력 손실은 알려진 문제이고 많은 요소들을 가지고 있는데, 그 중 하나가 소음 노출이다.[95]개방 회로 다이버들은 흡입 중 조절기를 통과하는 공기 흐름과 호기 중 거품 소음에 의해 높은 수준의 호흡 소음을 발생시킨다.[95]일차 소음원은 95dB(A)를 초과할 수 있는 배기 기포다.음성 통신과 자유 흐름 감소가 이러한 수준을 100db(A) 이상으로 밀어 올린다. 통신이 이해하기 위해서는 배경보다 약 15dB 이상 높아야 하기 때문이다.[95]자유 흐름 헬멧 소음 수준은 일반적으로 요구 시스템보다 높으며, 기존 소음 수준과 유사하다.[95]대부분의 경우 거품 소음이 없기 때문에 재호흡기와 회수 시스템은 상당히 조용하다.헤드기어의 유형은 변속기가 습윤 상태인지 건조 상태인지에 따라 소음 민감도 및 소음 위험에 영향을 미친다.[95]물속의 인간의 청력은 공기보다 젖은 귀로 민감하지 않고 네오프렌 후드는 상당한 감쇠를 제공한다.헬멧을 착용할 때 청각 민감도는 호흡 가스나 실내 대기 구성 또는 압력에 의해 크게 영향을 받지 않기 때문에 표면 공기와 유사하다.[95]
터치
잠수부들의 촉각 지각은 환경 보호복과 저온에 의해 손상될 수 있다.물의 관성 효과와 점성 효과에 의한 불안정성, 장비, 중성 부력 및 움직임에 대한 저항성의 조합은 다이버를 배관한다.감기는 감각기능과 운동기능에 손실을 초래하고 인지활동으로부터 산만하게 하고 교란시킨다 크고 정확한 힘을 발휘할 수 있는 능력이 감소된다.[98]: Ch.5D
잔액
균형과 평형은 전정 기능 및 시각, 유기, 피하, 운동 감각 및 때로는 청각 감각의 2차 입력에 의존하며, 이는 균형 감각을 제공하기 위해 중추 신경계에 의해 처리된다.수중에서는 이러한 입력 중 일부가 없거나 줄어들 수 있으므로 나머지 신호는 더욱 중요하다.입력이 충돌하면 현기증과 방향감각을 잃을 수 있다.전정감각은 빠르고 복잡하며 정확한 이동을 위해 이러한 조건에서 필수적인 것으로 간주된다.[98]: Ch.5C
자기감각
운동 감각적, 자기 감각적, 유기적 지각은 다이버를 개인의 위치와 움직임을 인식하게 하고 전정적, 시각적 입력과 연계하여 다이버가 물 속에서 신체적 평형과 균형을 유지하는 데 효과적으로 기능할 수 있도록 하는 감각 피드백의 주요 부분이다.[98]: Ch.5D
중립 부력에 있는 물에서는 운동 감각, 자기 감각, 유기 감각에 의해 수신되는 위치의 단서가 감소하거나 존재하지 않는다.이 효과는 잠수복과 다른 장비에 의해 악화될 수 있다.[98]: Ch.5D
냄새와 맛
미각과 후각의 감각은 물속 잠수부에게는 그다지 중요한 것이 아니라 숙식실에 있는 동안 포화 잠수부에게는 더욱 중요하다.압박감 속에서 장기간을 지낸 후 맛과 후각에 대한 문턱이 약간 낮아진 증거가 있다.[98]: Ch.5D
다른 동물에서의 적응
지상 라인에서 바다로 돌아온 공기호흡 해양 척추동물들은 바다뱀, 바다거북, 바다 이구아나, 소금물 악어, 펭귄, 피니페드, 고래류, 해달, 해우, 해우, 해우, 두공 등이 포함된 다양한 집단이다.대부분의 다이빙 척추동물들은 비교적 짧은 얕은 물갈퀴를 만든다.바다뱀, 악어, 바다 이구아나는 바닷속에서만 잠수하고 10m 이상 깊이 잠수하는 경우는 거의 없지만 이 두 집단 모두 훨씬 깊고 긴 다이빙을 할 수 있다.황제펭귄은 4~5분 동안 400~500m 깊이까지 정기적으로 잠수하며, 종종 8~12분 동안 잠수하며 최대 22분 정도의 지구력을 가지고 있다.코끼리 바다표범은 2~8개월 동안 바다에 머물며 연속적으로 잠수하며 잠수하는 데 걸리는 시간의 90%를 물속에서 보내고 수면에서는 3분 미만으로 잠수당 평균 20분을 보낸다.그들의 최대 잠수 지속시간은 약 2시간이며, 비록 그들이 1600m의 깊이를 초과할 수 있지만, 그들은 300~600m 사이의 깊이에서 일상적으로 먹이를 섭취한다.수염고래는 835m에서 1070m 깊이의 수심까지 정기적으로 잠수하여 약 50분간 물에 잠긴 것으로 밝혀졌다.그들의 최대 기록 깊이는 1888m이고, 최대 지속시간은 85분이다.[99]
먹이를 먹기 위해 잠수하는 공기호흡 해양 척추동물들은 심층 압력의 영향과 먹이를 찾아 포획할 필요성에 대처해야 한다.다이빙에 대한 적응은 이 두 가지 요건과 연관될 수 있다.압력에 대한 적응은 가스를 채운 충치에 대한 압력의 기계적 영향, 압력에 따른 기체의 용해성 변화, 그리고 신진대사에 대한 압력의 가능한 직접적인 영향을 다루어야 하며, 숨쉬는 수용능력에 대한 적응은 신진대사, 관류, 이산화탄소 내성 및 산소 저장능력에 대한 수정을 포함해야 한다.[99]
대부분의 해양 포유류들은 보통 수면이나 그 근처에서 회복기간을 최소화하기 때문에 에어로빅 다이빙 한도 내에서 잠수하며, 이것은 물속에서 더 많은 총 시간을 보낼 수 있게 해주지만, 일부 비키고래를 포함한 몇몇 종들은 오랜 시간이 소요되는 상당한 산소부채를 발생시키는 혐기성 신진대사를 필요로 하는 기간 동안 일상적으로 잠수한다.동사이의 [100]기간
다이빙 척추동물들은 그들의 내부 조직에 저장되는 산소의 양을 증가시켰다.이 산소 저장소는 세 가지 성분을 가지고 있는데, 폐의 공기에 포함된 산소, 혈액에 헤모글로빈이 저장한 산소, 근육조직에 의한 미오글로빈. 다이빙 척추동물의 근육과 혈액의 헤모글로빈과 미오글로빈 농도가 지상 동물보다 높다.잠수 척추동물의 기관차 근육에 있는 미오글로빈 농도는 지상 친척보다 최대 30배 이상 높다.헤모글로빈은 육지 동물에 비해 상대적으로 많은 양의 혈액과 혈액 내 적혈구의 비율이 모두 증가한다.가장 높은 가치는 가장 깊고 오래 잠수하는 포유류에서 발견된다.혈액의 부피는 일반적으로 체질량에 비례하여 비교적 크며, 비장에 저장된 적혈구에서 다이빙하는 동안 혈액 헤모글로빈 함량을 증가시킬 수 있다.[99]
신체 사이즈는 다이빙 능력의 한 요소다.체중이 클수록 신진대사율이 상대적으로 낮은 반면 산소 저장량은 체중에 정비례하기 때문에 몸집이 큰 동물들은 더 오래 잠수할 수 있어야 하고, 다른 모든 것들은 평등해야 한다.수영 효율은 또한 잠수 능력에 영향을 미친다. 낮은 드래그와 높은 추진 효율은 같은 다이빙을 위해 더 적은 에너지를 필요로 하기 때문이다.버스트 및 글라이드 이동은 에너지 소비를 최소화하기 위해 종종 사용되며, 상승 또는 하강 부분의 동력을 공급하기 위해 양의 부력 또는 음의 부력을 사용하는 것을 포함할 수 있다.[99]
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