[Excel 學高氧] CNS 中樞神經中毒指數衰減速度

以Shearwater Teric為例,在潛水過程中,CNS的數字只會增加不會減小,只有回到水面才會減小,並以每90分鐘減半的方式來減小,也就是半衰期設定為 90分鐘。舉例來說,如果潛水結束時 CNS是80%,那過了90分鐘後,CNS會掉到40%。再經過90分鐘後,CNS又會減半變成20%,經過6個半衰期後(6*90/60=9小時),CNS就會歸零了。即使你把電腦錶關掉,CNS的計算還是持續在背景進行。不管結束的時候的CNS數值有多大,反正經過6個半衰期=9小時,CNS就會歸零,基本上就是你晚上潛完後,睡一覺隔天早上潛水應該就會歸零了。

[Excel 學高氧] CNS

CNS 中毒百分比增長1%所需秒數。當 PPO2 = 1.65 ATA時,Shearwater Teric 裡的 CNS 數據就會以每 4.2 秒增加 1%,非常快!差不多 6 分半鐘後 CNS 就會到達 90%,這時候 Teric 就會用黃色標語警告!所以我們休閒潛水一般將 PPO2 限制設定在 1.4-1.6 ATA

在PADI的高氧專長課裡我們學到了幾項參數的意義,包括 PPO2 & MOD & CNS,那Shearwater Teric 的 CNS 值是怎麼計算的?背後代表的意義是?

CNS 值 (Central Nervous System Oxygen Toxicity 的縮寫,代表中樞神經氧中毒) 是用來衡量你曝露在比較高的氧分壓(PPO2)下的累積時間,並用可允許的最大時間的百分比來表示。可以想見當氧分壓提高時,最大允許的曝露時間也會跟著減少。

Shearwater採用了NOAA潛水手冊第四版的數據表來實作,表上沒有的數據就用插值法(內插法和外插法)來得到。

以Shearwater Teric為例,當氧分壓超過1.65 ATA,CNS的數據就會按每4秒增加1%的速度增加,這個意思是即使是超人,當氧分壓高於1.65ATA的時候,還是很可能會發生CNS氧中毒。在潛水過程中,CNS的數字只會增加不會減小,只有回到水面才會減小,並以每90分鐘減半的方式來減小,也就是半衰期設定為 90分鐘。舉例來說,如果潛水結束時 CNS是80%,那過了90分鐘後,CNS會掉到40%。再經過90分鐘後,CNS又會減半變成20%,經過6個半衰期後(6*90/60=9小時),CNS就會歸零了。即使你把電腦錶關掉,CNS的計算還是持續在背景進行。不管結束的時候的CNS數值有多大,反正經過6個半衰期=9小時,CNS就會歸零,基本上就是你晚上潛完後,睡一覺隔天早上潛水應該就會歸零了。

實際潛水時,如果CNS超過90%,Teric就會用黃色警告你,如果CNS超過150%那就會用紅色顯示。

請參考:
https://www.shearwater.com/monthly-blog-posts/shearwater-and-the-cns-oxygen-clock/

[Excel 學高氧] 最大和偶發性深度極限表(MOD)

要提高 MOD 有兩個方法:提高 PPO2 limit 或是吸更低混和比例的高氧(但同時會犧牲一些 NDL)。

透過設定 PPO2 Limit 可以調整 MOD,一般來說休閒潛水會設定在 1.4 – 1.6 ATA,一般預設是 1.4 ATA,如果不要那麼保守會調 1.5 或 1.6

假如是 1.4,則若吸 29% 的高氧 MOD 會是 38m 左右。而休閒潛水不會下超過 40m,所以休閒潛水吸高氧一般很少吸低於 29%。

[Excel 學高氧] 免減壓停留極限 NDL

洞見:
1.如果待18m以內,空氣的 NDL 都還有 100min,吸高氧提高 NDL 的意義就不大,除非是一天多潛或是連續好幾天的重複潛水。

2.在 18-30m的深度內,吸高氧提高 NDL 的好處就會比較顯著。要下超過18m可以去考 AOW。

3.EANx32 很常用的原因之一是 EANx36 的 MOD 在此情況下不到 30m,要嘛提高 OC MOD PPO2到 1.60ATA,要嘛就用氧氣比例較低的高氧。

4.背壓縮空氣的 MOD 還有 57m 左右,所以「學高氧是要下更深」這句話就氧中毒的概念來說是錯的,因為吸越高濃度的高氧就越容易氧中毒。

5.有些船宿會給你低於30%的高氧,是因為潛點可能在 30-40m,然後留一些 safety margin,例如你設定好要下 33m 但是可能有流或是不留意再下到更深一點點。

[Excel 學高氧] 道耳吞定律 – 空氣在不同環境壓力(深度)下的各氣體分壓

道耳吞定律 – 空氣在不同環境壓力(深度)下的各氣體分壓。

在不同深度下氮氣和氧氣的組成比例都是79:21,然後氮氣和氧氣的分壓的總和等於環境壓力(忽略其他佔很少量的氣體)。

另外,背壓縮空氣下潛,MOD是56公尺左右,因為即使在 50公尺深,氧分壓仍接近但還未超過 1.4atm。在 Shearwater Teric 電腦錶裡可以設定 OC MOD PPO2,預設值微 1.40 ATA

[Excel 學高氧] 壓縮空氣v.s.EAN32 的氮氣分壓在不同深度時的變化

利用 Excel 的群組橫條圖來釐清壓縮空氣v.s.EAN32 的氮氣分壓在不同深度時的變化和數值大小比較。 雖然這個課程叫「高氧」,但其實我們要的是「低氮」,因為空氣中主要就氮氣和氧氣,所以在高氧瓶中如果不加入氦氣,「低氮」勢必就會是「高氧」。

電腦錶進階應用 – 不同保守係數與 SurfGF

現在很多潛水電腦錶都可以調保守係數,例如 Suunto D5,而像 Shearwater Teric 可以調預設好的 GF 值,或是自訂 GF 值。

Suunto D5 可以調整保守係數

如果你有兩隻電腦錶,一隻保守係數調得比較保守,另一隻比較不保守,潛水時如果沒發生特別的情況,就按照比較保守的那隻電腦錶的數據來潛水,萬一遇到比較緊急的情況,就改看比較不保守的那隻。例如 Shearwater Teric 的 GF Low 會影響第一次做減壓停留的深度, GF Hi 會影響最後一次停留的時間長度,當你遇到比較緊急的情況,例如殘壓不太夠或身體已經感到寒冷,那你就不會想要在比較深的深度就開始做減壓,也不會想要在最後一次停留待太久,所以你改看比較不保守的那隻錶,可以讓你比較早離開水,就不會陷入到底要不要冒著沒氣溺水或是寒冷失溫的風險硬是要把原本比較保守那隻電腦錶告訴你的減壓停留計畫做完。

利用梯度因子線性調整減壓模型的保守程度

當然,這是比較技術潛水員的思維,休閒潛水的潛點和計畫因為本來就比較簡單和保守,大多數人不會想要買太多裝備,或是礙於經濟上的考量,許多人是只戴一隻電腦錶。那這時候還有沒有辦法套用剛剛的那種思維來處理緊急情況呢?幸好 Shearwater Teric 可以顯示 SurfGF,也就是說如果你現在馬上按照 10m/min 的速度升水,你回到水面的時候的 M-value (用來衡量超飽和程度的線性值,超飽和是體內形成氣泡的必要條件,但人體可以容忍一定程度的超飽和,用 M-value來表示) 會是多少

假如你原本調 GF Hi 是 85,但現在因為你可能頂流或是有其他狀況搞的自己很累有可能要恐慌了,雖然 NDL 時間還足夠,但是想要早點升水,這時候查 SurfGF 是 70,那你就可以評估是不是有偏離原本設定的 SurfGF 太多來決定。這樣就可以只靠一隻電腦錶來預測如果從保守的行為切換成比較不保守,後果可能會是怎樣?SurfGF 的好處是用數字來表示,因為數值化,所以事後要記錄在 Log 檔也方便,例如可以寫下升水後的身體狀況和 SurfGF 值來幫助自己和醫生判斷你的潛水行為,會比你用口述或是把 Dive profile 截圖出來看更直接和客觀。

SurfGF 也有一些潛水教育上的意義,例如安全停留該不該做和需要做多久的議題:

做安全停留前先看 SurfGF
安全停留 3分鐘 後 => 再看一次 SurfGF
安全停留 5分鐘 後 => 再看一次 SurfGF

比較這三種安全停留的行為會得到的 SurfGF 值,直接讓數據來說話,會比較科學

潛水危險管理措施

考到 AOW+高氧後,是否還有必要學救援+EFR,甚至再上潛水長/教練班?

其實從風險管理的角度來看,救援課程學的是「損失抑制」,也就是若萬一發生意外,可將損失的幅度下降。只考到AOW+高氧則只停留在損失預防的階段。

而考潛水長/教練則可以累積很多業界實務經驗/知識/和不同文化的潛水員交流,提昇生理和心理的素質,透過教學相長精進潛水技巧,並有更多機會親自動手保養和維修潛水裝備,也有更多機會使用各種不同品牌的裝備,會更容易預判可能會出問題的裝備和情境並提前做出預防。這也是我當初考教練的初衷,因為教練/導潛是人不是神,是人就會有軟弱或是犯錯的時候,所以我不想完全依賴別人,不想當 baby diver

PADI IDC Staff 參謀教練課程在上什麼?

在馬爾地夫時的潛店老闆 Alexis 曾問我:丁,你覺得當潛水教練需要什麼樣的條件?我說要有對「潛水以及海洋生物的熱情」。他說,還要有「對人的熱情」,不然的話,考個潛水長去當船宿導潛或是專心拍生物即可。

人,太麻煩了。

實際參與IDC會發現要當一名稱職的IDC Staff參謀教練並不容易,除了自己要會教,更要能夠用第三人稱視角看水下的全局,看看教練是否有掌控好全場,並用第一人稱視角看有沒有挑出學生做的錯誤並做出正確回應,甚至還要用第二人稱視角思考,出題讓模擬學生的教練故意做錯其中一個步驟。所以這要求你對OW/AOW/Rescue所有的技巧都要熟悉到連學生常犯的錯誤都要一清二楚,而且不同的技巧所用的道具和控場方式也可能很不一樣。

會做,會教,教得好,最後還要會評別人教得好不好。唯有如此你才能客觀地評價一位教練是不是好教練,包括你自己。

還有一項蠻有趣的腦力激盪是比較不同級別教材或是不同進度下,表現要求很接近的技巧,例如同樣是備用氣源使用,在OW學到的和在Rescue的有什麼不同?仔細想想原來Rescue的還多要求判斷遇難潛水員的狀態,才根據當下情況做出給予備用氣源後上升的應對。做過這樣的思維訓練會更加習慣和深刻地去橫向和縱向比較教材間的內容,更能體會整個教學體系的架構和設計理念,這樣你對於課程的安排銜接的用意就一清二楚了,同時也更能幫學生規劃持續教育的方向和進度。

即使我在國外走走跳跳多年,看過形形色色的學生和潛點類型,教學技巧還是有很多待琢磨的,聽完每次的試教評分總結後,都有非常大的收穫,也提高了我對人的熱情。

如何執行有控制式的下潛?

PADI Open Water 課程中,在 OW1/2 裡要做的是控制式下潛,OW3 是有視覺參照的下潛,OW4 則是無視覺參照物的下潛,這三種有什麼不同?要怎麼教? 以有控制的下潛來說,可以考慮用一個浮具下面綁下潛繩,因為海面可能有浪,所以可以讓學生握住浮具,然後教練再握住浮具。如果無法看到浮具後面的學生,可以請合格助手幫忙照顧。下潛的時候教練先下,助教可以最後或是跟學生的深度一樣,然後請所有同學握住下潛繩,一個拳頭挨著另一個人的拳頭,這樣教練就可以把大家湊在一起。假如有人鬆手,很快就可以察覺,假如有人耳壓平衡有問題,可以請他挪到最上方,但大家不要四散。這樣就可以有效把大家控在一起。