
ホールデンの減圧表
手順
気泡が溶液から出てくるのを見る
気泡が溶液から出てくるのを見る
仕組みの全体は炭酸水のボトル 1 本で見ることができ、このたとえはかなり正確です。限界が一つあり、それは最後に述べます。
- 未開封の炭酸飲料のボトルを手に取り、観察します。透明な液体で気泡はなく、ガスは圧力によって溶液中に保たれています。
- ゆっくり開けて、液体全体に気泡ができるのを見ます。
- もう一度閉めて振り、素早く開けます。ガスがどれほど激しく抜けるかに注目してください。
- 次に 2 本目のボトルを、放出のたびにキャップを閉めながら、段階的にゆっくり開けます。
ガスは圧力が保っているあいだは溶けたままで、圧力が下がると溶液から出てきます。そして出てくる速さは、圧力を下げる速さで決まります。段階的な放出は、急な放出よりずっと泡が少なくなります。
この最後の観察こそが減圧の実践そのものです。ダイバーはボトルで、窒素は溶けているガス、浮上はキャップを開けることです。
このたとえには言っておくべき限界が一つあります。ボトルではガスは表面から逃げますが、ダイバーでは気泡は組織の中や血管の中にでき、そこで血流をふさぎ、神経を圧迫します。減圧症はガスによる不快感ではなく、気泡が本来入り込む余地のない場所にできることで起こる機械的な損傷なのです。このステップの材料:
炭酸水(未開封の瓶)2 本必要な工具:
スローモーション撮影ができるスマートフォン
透明保護メガネ組織区画をモデル化し、ガスがたまる様子を見る
組織区画をモデル化し、ガスがたまる様子を見る
必要な工具:
デスクトップパソコン浮上の判断の流れ
浮上の判断の流れ
ループをたどってください。どの瞬間にも、それより上に浮上してはいけない深さがあり、それはその時点で最も多くガスをためている区画が決めます。そしてこの区画は、速い区画が空になり遅い区画が主役になるにつれて、浮上の途中で入れ替わります。
人がつまずくのは最後の分岐です。水面に上がったダイバーはゼロに戻るわけではありません。遅い区画はまだ何時間もガスを抱えているので、同じ日の 2 回目の潜水は一部ガスがたまった状態から始まります。反復潜水表は、この残りを考慮するためだけにあり、2 回目を 1 回目と同じように扱うのは減圧症になる典型的な道です。
潜水後の飛行機搭乗は、符号が逆になっただけの同じ問題です。高度最大 2400 m 相当に与圧された客室は、ガスを出し終えていない体にとって、さらにもう一度の浮上になります。Divers Alert Network の指針(2002 年)は、減圧停止を必要としない潜水を 1 回した後は少なくとも 12 時間、反復潜水や数日にわたる潜水の後は少なくとも 18 時間、減圧停止が必要だった潜水の後はそれよりずっと長く地上で過ごすことです。これは上のモデルの遅い区画からそのまま導かれます。Flow
必要な工具:
デスクトップパソコン再圧の実演装置を作る
再圧の実演装置を作る
減圧症の治療は病気を逆にたどることであり、その理由を見ておく価値があります。
- 泡立ち始めた密閉の炭酸液を中に入れた、硬く透明な圧力容器を用意します。
- コンプレッサーで外側の圧力を上げ、気泡を観察します。
- 圧力を保ったあと、段階的にゆっくり抜きます。
圧力を上げると気泡は縮んで再び溶け、ゆっくり抜けば、ガスは気泡を作り直さずに出ていきます。再圧室が減圧症のダイバーにするのはまさにこれです。もう一度圧力をかけ、気泡を溶かし、ガスが再び気泡にならず肺から出ていけるほどゆっくりした計画で浮上させます。
治療中に酸素を与えるのは、酸素が一度に二つの働きをするからです。呼吸ガスの窒素を置き換えて組織から出ていく勾配を急にし、さらに気泡によって血流を断たれた組織に届く酸素を増やします。
ここでのホールデン自身の貢献は、生理学的であると同時に管理的なものでした。彼は「表」を作りました。どの潜水監督者も数学を理解しないまま従える計画です。生理学のモデルを、作業員が使える印刷されたカードに変えたことこそが本当に死を止めたのであり、成果物が理論であることはめったにないということを思い出させてくれます。このステップの材料:
炭酸水(未開封の瓶)1 本
透明な圧力容器(認証品)1 個必要な工具:
30 ガロン空気圧縮機
圧力計
スローモーション撮影ができるスマートフォン
フェイスシールド
透明保護メガネ窒素酔いと酸素中毒 ― 残る二つの限界
窒素酔いと酸素中毒 ― 残る二つの限界
深さがダイバーにもたらすのは減圧だけではなく、残る二つの限界は前触れなくやってきます。
- 30、40、60 m での窒素の分圧を計算します。
- 空気を吸う場合の同じ深さでの酸素の分圧を計算します。
- それぞれが許容限界を超える位置に印をつけます。
窒素酔いはおよそ 30 m から感じられるようになり、深くなるほどひどくなります。麻酔のような作用で、その危険は、損なわれた判断力が自分自身を評価できないことにあります。ダイバーたちは、愚かなことをしている最中に偽りの幸福感を覚えたと語ります。
酸素の許容される作業限界は分圧 1.4 bar(減圧停止では最大 1.6 bar)です。空気では約 57 m で 1.4 bar に達し、酸素中毒の最初の症状がけいれん発作であることもあります。マウスピースをくわえた水中でのけいれん発作は、残りのガスがどれだけあっても、たいてい命取りになります。
どちらも計画ではなく混合ガスを変えることで解決します。ヘリウムが窒素に代わって窒素酔いを減らし、深い作業では酸素の割合を下げて分圧を耐えられる範囲に保ちます。ごく深い潜水用のトライミックスは、水面では低酸素になることがあります。ボートの上ではあなたの命を支えられず、深いところでしか呼吸に使えないのです。
これは実に奇妙な設計上の制約で、じっくり考える価値があります。そのガスは一定の深さの範囲の中でだけ安全で、それより上でも下でも危険なのです。これを正しく扱えることこそ、混合ガスによる深い潜水が趣味ではなく職業である理由です。必要な工具:
デスクトップパソコン材料
2- 3 本プレースホルダー
- 1 個プレースホルダー
関連ブループリント
これらのブループリントは知識を共有しています — 技術、材料、原理
CC0 パブリックドメイン
このブループリントはCC0で公開されています。許可を求めずに、自由にコピー、修正、配布、あらゆる目的で使用できます。
メイカーを応援するには、ブループリント経由で製品を購入してください。メイカーには メイカーコミッション がベンダーにより設定されています。または、このブループリントの新しいイテレーションを作成し、自分のブループリントにコネクションとして含めて収益を共有できます。


