برای شروع ماجراجویی جدید ابتدا چگونگی تاثیر فشار بر روی بدن، در محیط هوا و آب را خواهید آموخت. در حال حاضر، به این دلیل که فشار هوا در تمامی جهات مساوی است، ممکن است از فشار هوای اطراف بدنتان بی اطلاع باشید. با این حال بسیاری از افراد به هنگام پرواز یا کوهنوردی اثرات تغییر فشار را احساس کرده اند. می توانید این حس را با “صدای کلیک” در گوش هایتان تشخیص دهید. این پدیده نشانگر تطبیق بدن شما با تغییرات نسبتاً خفیف فشار است.

ممکن است شما تجربه هایی از تطبیق بدن با تغییرات فشار آب داشته باشید. آیا تا به حال هنگام فرورفتن در عمق استخر شنا احساس ناراحتی داشته اید؟ علت وجود این احساس، فشار آب ایجاد شده در مقابل پرده ی گوش شما به هنگام نزول است. حالا همین حس را در عمق 10 یا حتی 20 متر پایین تر از سطح آب تصور کنید، ناراحتی در این اعماق به سرعت منجر به درد و سایر آسیب های احتمالی می گردد. برای پیشگیری از این صدمات، غواصان باید نسبت به تغییرات ناگهانی فشار که ناشی از نزول است آگاهی داشته باشند و همچنین، تاثیرات فشار بر روی بدن انسان را درک کنند.

وزن هوا و آب

می دانیم که وزن هوا در هر لیتر حدوداَ 1.29گرم است. یک اتمسفر(وزن یک ستون هوا یک سانتی متر مربعی به ارتفاء بیش از 90000 متر از سطح دریای آزاد) برابر است با حدود 1 “بار” فشار. ما معمولاَ فشار هوا را حس نمی کنیم چرا که همان مقدار فشار در بدن ما هست.

فشار به صورت نیرو در واحد سطح تعریف می شود، یکای فشار در سیستم متریک “بار” و در سیستم ایمپریال “پوند بر اینچ مربع(PSI)” و “اتمسفر” است. معمولا فشار را بر حسب اعداد “بار” و اتمسفر بیان می کنیم.

با این حال، هنگام ورود به محیط آب تغییرات فشار را احساس می کنیم. وزن آب شیرین و شور در مقایسه با وزن هوا به طور قابل توجهی بیشتر است. وزن آب شیرین 1/0 کیلوگرم در هر لیتر و وزن آب شور 1.025 کیلوگرم درهر لیتر است. این یعنی یک لیتر آب 800 برابر سنگین تر از 1 لیتر هوا است، تفاوت بسیار مهم! افزایش یک “بار” فشار در زیر آب، با طی کردن مسافت نسبتا کوتاهی اتفاق می افتد:10 متر در آب دریا (msw) یا 10/2 متر در آب شیرین (mfw).

به ازای هر 10 متر افزایش عمق در آب های شور و یا 10/2 متر در آب های شیرین، یک “بار” فشار دیگر بر روی بدن ما افزوده می شود.

فشار مطلق و فشار گیج

فشار مطلق (فشار محیط هم نامیده می شود) به کل فشار وارد شده بر یک جسم گفته می شود. فشار مطلق عبارت است از 1 “بار” فشار وارد شده از هوای فوقانی سطح، به علاوه ی هر نوع فشار اضافی وارد شده از آب بر عمق. یکای فشار مطلق “بار” است.

فشار گیج یعنی فشاری که بر روی دستگاه اندازه گیری خوانده می شود. از آنجایی که فشار سنج در فشار 1″بار” عدد صفر را نمایش می دهد، می توان با کسر 1 “بار” از فشار مطلق، فشار گیج را بدست آورد. یکای فشار گیج “بار” است.

فشار مطلق در سطح دریا 1 “بار” و مقدار فشار(فشار گیج) 0 خواهد بود.

این تصویر تغییرات فشار در “بار” مساوی در آب شور و در آب شیرین را نشان می دهد. همانطور که مشاهده می کنید، با توجه به چگالی آب شور و آب شیرین، تغییرات فشار تا حد کمی متفاوت می باشد. برای درک آسان تر، ما در این کتاب فقط بر روی آب شور تمرکز می کنیم.

با هر 1 متر نزول در آب شور، فشار 0.1 “بار” افزایش می یابد (1 “بار”/10 متر).

آسیب های غواصی مرتبط با فشار

زمانی که تفاوت فشار محیط و فشار موجود در فضاهای هوایی و یا فضاهای گازی مرتبط با بدن ما به میزان مشخص و کافی برسد، وقوع آسیب های مرتبط با فشار ممکن می شود.

سه چهارم بدن ما از آب تشکیل شده، قسمت هایی از بدن که از آب تشکیل شده اند مشکلی با تغییرات فشار ندارند. بخش های مایع بدن در اعماقی که غواصان تفریحی غوص می زنند، تراکم ناپذیر اند. بدین معنی که با افزایش یا کاهش فشار دچار تغییرات نخواهند شد. با این حال، گازها تراکم پذیر هستند. فضاهای پرشده از هوا (از ریه ها تا فضاهای میکروسکوپیک دندان های پر شده) همزمان با تغییر فشار، فشرده و منبسط خواهند شد.قانون بویل

قانون بویل بیان می دارد که اگر دما ثابت بماند، حجم گاز موجود در یک محفظه ی قابل انعطاف، با تغییر فشار مطلق رابطه ی عکس و با چگالی رابطه ی مستقیم دارد. تعریف ساده تر قانون بویل در غواصی: با افزایش فشار آب، حجم هوا در فضاهای هوایی بدن شما کاهش پیدا می کند و با کاهش فشار آب، حجم هوای موجود در فضاهای هوایی بدن نیز افزایش می یابد.

به عبارت دیگر، با افزایش فشار، حجم هوا کاهش می یابد و با کاهش فشار، حجم هوا افزایش می یابد.

قانون بویل:

1 × V 1 = P 2 × V 2

  • فشار اولیه=p1
  • حجم اولیه=v1
  • فشار نهایی=p2
  • حجم نهایی=V2

با استفاده از این فرمول می توانید حجم محفظه ی قابل انعطاف پر شده از هوا را بعد از قرار گرفتن در معرض افزایش فشار در اعماق محاسبه کنید.

عمق “متر”بارفشار محیط به بارحجم مخزن ضد آبتراکم گاز
01111 برابر
10220.52X
20330.3333 برابر
30440.254 برابر

با توجه به نمودار می بینید که بیشترین تغییر حجم نسبی در اعماق بین صفر تا 10 متر اتفاق می افتد و این یعنی لازم است بلافاصله و به محض شروع نزول، نسبت به تغییرات فشار واکنش نشان دهید. فضاهای هوایی بدن در طول نزول (افزایش فشار) دچار فشردگی (کاهش حجم) می شوند، مگر اینکه هوای بیشتری به آنها برسانید و با اینکار فشار داخلی را با فشار محیط یکسان نمایید.

اکنون که علم تغییرات فشار آب و اثر آن بر بدن خود را درک کرده اید، بگذارید راجع به انواع مختلف فشار که ممکن است تجربه کنید و همچنین چگونگی مقابله با آنها صحبت کنیم.