Bagaimana perubahan tekanan di bawah air dan bagaimana perubahan tekanan mempengaruhi aspek scuba diving seperti pemerataan, daya apung, waktu bawah, dan risiko penyakit dekompresi? Tinjau dasar-dasar tekanan dan penyelaman scuba, dan temukan konsep yang tidak ada yang memberi tahu kami selama kursus air terbuka kami: bahwa tekanan berubah lebih cepat semakin dekat penyelam ke permukaan.

Dasar

Udara Memiliki Berat

Ya, udara sebenarnya memiliki berat. Berat udara memberi tekanan pada tubuh Anda - sekitar 14, 7 psi (pon per inci persegi). Jumlah tekanan ini disebut satu atmosfer tekanan karena merupakan jumlah tekanan yang diberikan atmosfer bumi. Sebagian besar pengukuran tekanan dalam scuba diving diberikan dalam satuan atmosfer atau ATA.

Tekanan Meningkat Dengan Kedalaman

Berat air di atas penyelam memberi tekanan pada tubuh mereka. Semakin dalam penyelam turun, semakin banyak air yang mereka miliki di atas mereka, dan semakin banyak tekanan yang diberikan pada tubuh mereka. Tekanan yang dialami penyelam pada kedalaman tertentu adalah jumlah dari semua tekanan di atas mereka, baik dari air maupun udara.

Setiap 33 kaki air garam = 1 ATA tekanan

Tekanan pengalaman penyelam = tekanan air + 1 ATA (dari atmosfer)

Tekanan Total pada Kedalaman Standar *

Kedalaman / Tekanan Atmosfer + Tekanan Air = Tekanan Total

0 kaki / 1 ATA + 0 ATA = 1 ATA

15 kaki / 1 ATA + 0, 45 ATA = 1, 45 ATA

33 kaki / 1 ATA + 1 ATA = 2 ATA

40 kaki / 1 ATA + 1.21 ATA = 2.2 ATA

66 kaki / 1 ATA + 2 ATA = 3 ATA

99 kaki / 1 ATA + 3 ATA = 4 ATA

_{* Ini hanya untuk air asin di permukaan laut}

Tekanan Air Mengompresi Udara

Udara di ruang udara tubuh penyelam dan alat selam akan mengompres saat tekanan meningkat (dan mengembang saat tekanan berkurang). Kompres udara menurut Hukum Boyle.

Hukum Boyle: Volume Udara = 1 / Tekanan

Bukan orang matematika? Ini berarti bahwa semakin dalam Anda pergi, semakin banyak kompres udara. Untuk mengetahui berapa banyak, buatlah sebagian kecil dari 1 di atas tekanan. Jika tekanannya 2 ATA, maka volume udara terkompresi adalah ½ dari ukuran aslinya di permukaan.

Tekanan Mempengaruhi Banyak Aspek Penyelaman

Sekarang setelah Anda memahami dasar-dasarnya, mari kita lihat bagaimana tekanan memengaruhi empat aspek dasar menyelam.

Hal menyamakan

Saat seorang penyelam turun, tekanan yang meningkat menyebabkan udara di ruang udara tubuh mereka mengompres. Ruang udara di telinga, topeng, dan paru-paru mereka menjadi seperti vakuum karena udara yang menekan menciptakan tekanan negatif. Selaput halus, seperti gendang telinga, dapat tersedot ke ruang udara ini, menyebabkan rasa sakit dan cedera. Ini adalah salah satu alasan bahwa seorang penyelam harus menyamakan telinga mereka untuk menyelam.

Saat naik, kebalikannya terjadi. Penurunan tekanan menyebabkan udara di ruang udara penyelam mengembang. Ruang udara di telinga dan paru-paru mereka mengalami tekanan positif karena mereka menjadi terlalu penuh udara, yang mengarah ke barotrauma paru atau blok balik. Dalam skenario terburuk, ini bisa menghancurkan paru-paru atau gendang telinga penyelam.

Untuk menghindari cedera yang berhubungan dengan tekanan (seperti barotrauma telinga) seorang penyelam harus menyamakan tekanan di ruang udara tubuh mereka dengan tekanan di sekitarnya.

Untuk menyamakan ruang udara mereka saat turun, seorang penyelam menambahkan udara ke ruang udara tubuh mereka untuk menetralkan efek "vakum" dengan

• bernapas dengan normal, ini menambah udara ke paru-paru mereka setiap kali mereka menghirup
• menambahkan udara ke topeng mereka dengan menghembuskan hidung mereka
• menambahkan udara ke telinga dan sinus mereka dengan menggunakan salah satu dari beberapa teknik penyamaan telinga

Untuk menyamakan ruang udara mereka pada pendakian, seorang penyelam melepaskan udara dari ruang udara tubuh mereka sehingga mereka tidak menjadi terlalu penuh oleh

• bernapas normal, ini melepaskan udara ekstra dari paru-paru mereka setiap kali mereka menghembuskan napas
• naik perlahan dan membiarkan udara ekstra di telinga, sinus, dan topeng mereka keluar dengan sendirinya

Daya apung

Penyelam mengendalikan daya apung mereka (apakah mereka tenggelam, mengapung, atau tetap "apung secara netral" tanpa mengambang atau tenggelam) dengan menyesuaikan volume paru-paru mereka dan kompensator apung (BCD).

Ketika seorang penyelam turun, tekanan yang meningkat menyebabkan udara dalam BCD dan pakaian selam mereka (ada gelembung kecil yang terperangkap dalam neoprene) untuk mengompres. Mereka menjadi apung secara negatif (tenggelam). Saat mereka tenggelam, udara di alat selam mereka semakin menekan dan mereka lebih cepat tenggelam. Jika mereka tidak menambahkan udara ke BCD-nya untuk mengimbangi daya apung mereka yang semakin negatif, penyelam dapat dengan cepat menemukan diri mereka berjuang melawan keturunan yang tidak terkendali.

Dalam skenario yang berlawanan, ketika seorang penyelam naik, udara dalam BCD dan pakaian selam mereka mengembang. Udara yang mengembang membuat penyelam mengapung secara positif, dan mereka mulai melayang. Saat mereka melayang ke permukaan, tekanan ambien menurun dan udara di alat selam mereka terus mengembang. Seorang penyelam harus terus menerus mengeluarkan udara dari BCD mereka selama pendakian atau mereka berisiko pendakian yang cepat dan tidak terkendali (salah satu hal paling berbahaya yang dapat dilakukan penyelam).

Seorang penyelam harus menambahkan udara ke BCD mereka saat mereka turun dan melepaskan udara dari BCD mereka saat mereka naik. Ini mungkin tampak berlawanan dengan intuisi sampai seorang penyelam memahami bagaimana perubahan tekanan memengaruhi daya apung.

Waktu Terbawah

Waktu bawah mengacu pada jumlah waktu penyelam dapat bertahan di bawah air sebelum memulai pendakian mereka. Tekanan sekitar memengaruhi waktu bawah dalam dua cara penting.

Peningkatan Konsumsi Udara Mengurangi Waktu Bawah

Udara yang dihirup penyelam dikompres oleh tekanan di sekitarnya. Jika seorang penyelam turun ke 33 kaki, atau 2 ATA tekanan, udara yang mereka hirup dikompresi hingga setengah dari volume aslinya. Setiap kali penyelam menghirup udara, dibutuhkan dua kali lebih banyak udara untuk mengisi paru-paru mereka daripada di permukaan. Penyelam ini akan menggunakan udara mereka dua kali lebih cepat (atau dalam setengah waktu) seperti yang mereka lakukan di permukaan. Seorang penyelam akan menggunakan udara yang tersedia lebih cepat semakin dalam mereka pergi.

Peningkatan Penyerapan Nitrogen Mengurangi Waktu Bawah

Semakin besar tekanan ambien, semakin cepat jaringan tubuh penyelam akan menyerap nitrogen. Tanpa menjelaskan secara spesifik, penyelam hanya dapat membiarkan jaringan mereka menyerap nitrogen dalam jumlah tertentu sebelum mereka mulai naik, atau mereka menghadapi risiko penyakit dekompresi yang tidak dapat diterima tanpa penghentian dekompresi wajib. Semakin dalam penyelam berjalan, semakin sedikit waktu yang mereka miliki sebelum jaringan mereka menyerap jumlah maksimum nitrogen yang diijinkan.

Karena tekanan menjadi lebih besar dengan kedalaman, baik tingkat konsumsi udara dan penyerapan nitrogen meningkatkan semakin dalam penyelam. Salah satu dari dua faktor ini akan membatasi waktu penyelam.

Perubahan Tekanan yang Cepat Dapat Menyebabkan Penyakit Dekompresi (Tikungan)

Peningkatan tekanan di bawah air menyebabkan jaringan tubuh penyelam menyerap lebih banyak gas nitrogen daripada yang biasanya terkandung di permukaan. Jika seorang penyelam naik perlahan, gas nitrogen ini mengembang sedikit demi sedikit dan kelebihan nitrogen dengan aman dihilangkan dari jaringan dan darah penyelam dan dilepaskan dari tubuh mereka ketika mereka menghembuskan napas.

Namun, tubuh hanya bisa menghilangkan nitrogen begitu cepat. Semakin cepat penyelam naik, semakin cepat nitrogen mengembang dan harus dikeluarkan dari jaringannya. Jika seorang penyelam melewati perubahan tekanan yang terlalu besar terlalu cepat, tubuh mereka tidak dapat menghilangkan semua nitrogen yang berkembang dan kelebihan nitrogen membentuk gelembung di jaringan dan darah mereka.

Gelembung nitrogen ini dapat menyebabkan penyakit dekompresi (DCS) dengan menghalangi aliran darah ke berbagai bagian tubuh, menyebabkan stroke, kelumpuhan, dan masalah yang mengancam jiwa lainnya. Perubahan tekanan yang cepat adalah salah satu penyebab DCS yang paling umum.

Perubahan Tekanan Terbesar Adalah Yang Paling Dekat dengan Permukaan.

Semakin dekat penyelam ke permukaan, semakin cepat perubahan tekanannya.

Perubahan Kedalaman / Perubahan Tekanan / Peningkatan Tekanan

66 hingga 99 kaki / 3 ATA hingga 4 ATA / x 1, 33

33 hingga 66 kaki / 2 ATA hingga 3 ATA / x 1, 5

0 hingga 33 kaki / 1 ATA hingga 2 ATA / x 2.0

Lihatlah apa yang terjadi sangat dekat dengan permukaan:

10 hingga 15 kaki / 1, 30 ATA hingga 1, 45 ATA / x 1, 12

5 hingga 10 kaki / 1, 15 ATA hingga 1, 30 ATA / x 1, 13

0 hingga 5 kaki / 1, 00 ATA hingga 1, 15 ATA / x 1, 15

Seorang penyelam harus mengkompensasi perubahan tekanan lebih sering semakin dekat dengan permukaan. Semakin dalam kedalamannya:

• semakin sering penyelam harus menyamakan telinga dan topengnya secara manual.

• semakin sering penyelam harus menyesuaikan daya apungnya untuk menghindari naik dan turun yang tidak terkendali

Penyelam harus berhati-hati selama bagian terakhir pendakian. Tidak pernah, tidak pernah, menembak langsung ke permukaan setelah berhenti dengan aman. 15 kaki terakhir adalah perubahan tekanan terbesar dan perlu dilakukan lebih lambat daripada sisa pendakian.

Kebanyakan penyelaman pemula dilakukan di 40 kaki pertama air untuk tujuan keamanan dan untuk meminimalkan penyerapan nitrogen dan risiko DCS. Ini sudah seharusnya. Namun, perlu diingat bahwa penyelam lebih sulit mengontrol daya apungnya dan menyamakannya di air dangkal daripada di air yang lebih dalam karena perubahan tekanannya lebih ekstrem!