ヘンリーの法則

今日から数回に分けて、今一度体内に窒素が吸排出される仕組みや、

窒素の吸排出の「速い組織」と「遅い組織」の違い、

そして、ダイブコンピュータのメカニズムについて、分かりやすく解説して行きたいと思います。

これを知ることによって、「ダイブコンピュータが普及してから何故減圧症患者が増えたのか？」

という理由や、どうしたら減圧症にかかる可能性を低減できるかということが、

お分かりいただけるのではないかと思っています。

まずは、表題の「ヘンリーの法則」ですが、私はいつも人に減圧理論を説明する際には、

この1803年に英国のウィリアム・ヘンリーが発見した物理の法則から入ることにしています。

ウィキペディアによると、「ヘンリーの法則」とは、

「揮発性の溶質を含む希薄溶液が気相と平衡にあるときには、

気相内の溶質の分圧は溶液中の濃度に比例する」という物理的法則とあります。

何だか、難しい言葉が並んでいますね。

これが減圧理論にどう関係しているかと言うと、

「血液を介して体内組織に溶け込んでいる窒素の圧力は、常にその周囲の圧力に平衡して行く」

ということを、まずは頭に入れる必要があるからです。

この理論を頭に入れておかないと、正しい減圧理論を知ることはできません。

実は、ダイブコンピュータはこの法則に基づき陸上でも常に演算を行っています。
水中だけでなく、一定間隔で気圧を計って窒素の吸排出計算を行い、

高度ランクを大きな単位として、

体内の窒素状態と同じような状態を常に各コンパートメント上に作り上げているのです。

例えば人体では日常、大気圧の変化に対しても窒素の吸排出があります。

気圧が高くなって行くと、それに比較して体内組織の窒素圧が低い状態になるので

「ヘンリーの法則」にあるように、体内組織に窒素が吸収されて行きます。

逆に気圧が低くなると、体内組織から窒素が排出されて行きます。

同様に平地から高所に向かうと、周囲圧（気圧）が低くなるので、体内窒素は排出されて行きます。

しかし、窒素の吸排出が「遅い組織」が周囲圧に平衡するまでにはとても時間がかかります。

つまり体内組織には窒素の吸排出の「速い組織」と「遅い組織」があって、

周囲の圧力（大気圧・水圧）に平衡するまでの時間には大きな差があるのです。

その差がどれくらいあるかと言うと、ダイブコンピュータの計算上では、

最も「速い組織」がF1マシンのトップスピード（時速350ｋｍ以上）とすると、

最も遅い組織は人間が歩くスピード（時速4ｋｍ）くらいになります。

平地から高所に向かった場合の話に戻すと、

ダイブコンピュータも同じように周囲圧に対する平衡状態を計算しているので、

そのような時には、一時的に「遅い組織」に余裕がなくなります。

（※一時的に体内に窒素が蓄積した状態になる）

そのため、高所潜水をする際には、現地でしばらく待機する必要があるのです。

（※体内の窒素が排出されて行くのを待つ）

また、周囲圧（気圧）と水圧の差が海面に比べて大きいので、浮上条件や減圧要件も厳しくなります。

一方、高所に住んでいる人や長時間飛行機に乗っていた人が短時間で海面に移動すると、
「遅い組織」に窒素が吸収されて平衡するまでに時間がかかるので、

ダイブコンピュータの計算上では、「遅い組織」の体内窒素圧に余裕があることになります。

（※一時的に体内の窒素圧が周囲圧より低い状態になる）

よって、そのような状態の時には、疲労や血液の循環状態を無視すれば、
減圧理論的には安全方向に働くことになります。

（※逆に、ダイビング後の高所移動は危険な状態となります。）

ヘンリーの法則は水中でも全く同じことですが、

気圧変化と比較して急激な周囲圧変化が起こります。

窒素の吸排出の「速い組織」は短時間で平衡状態に向かいますが、

「遅い組織」は平衡状態になるまでにとても時間がかかります。

体内の窒素圧が周囲圧（水圧）に対して、高ければ体内窒素は排出され、低ければ吸収されます。

ですから、ダイビング中に浮上をして行くと、その水深に対して飽和平衡状態にあるかどうかを分岐点に、

「速い組織」は体内窒素を排出しているのに、

「遅い組織」は体内窒素を吸収しているという状態が生まれます。

「速い組織」は許容圧力が高く、深い水深（周囲圧）まで減圧停止をしなくても耐えられますが、

「遅い組織」は許容圧力が低く、浅い水深までしか耐えられません。

しかし、「速い組織」は窒素の吸排出が速いので、許容限界点に短時間で到達してしまいますが、

「遅い組織」は許容限界点に到達するのに時間がかかります。

いかがでしたか？

一見、難しいように見えますが、よくよく考えるとそんなに難しい話ではないですよね？

この基本的な原理を頭に入れることがとても大切なのです。

次回は、USネイビーのワークマン博士の考えたM値（減圧不要限界点）の話をします。

※上の文章の最後の許容限界点

（つづく）

田子リーフチェック～ボランティアダイバー募集

こんにちは。

私が以前個人的に参加したことがある「リーフチェック」の案内が

コーラルネットワークの菅原さんから届きました。

「リーフチェック」とは珊瑚や魚類、甲殻類などの数をある場所で定期的に数えて、

その数の増減を調査することによって、環境保護に役立てようという試みです。

私も以前参加して、とても勉強になりました。

今回の「リーフチェック」は西伊豆の田子で開催されます。

田子はミドリイシサンゴの群生が見られる貴重なポイントです。

興味がある方は是非ご参加願います。

私は今のところ、参加できるかどうかは未定です。

以下、菅原さんからのメールです。

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

このメールは過去田子リーフチェックにご参加いただいた方、
お問い合わせいただいた方にお送りしています。

参加いただける方はご連絡ください。
ご不明な点はお問い合わせください


コーラル・ネットワーク　菅原です。

田子には温帯で成育するサンゴの大群落があります。
伊豆半島では唯一リーフチェックができるポイントです。
リーフチェックに興味のある方は是非ご参加ください。
参加希望の方には、申し込み書をお送りします。

　１。日時　
　２０１１年１０月１日（土）２日（日）

　２。簡単な日程
　　１日（土）　
午後１時３０分　田子　シーランド　集合
ガイダンスおよび練習ダイブ（田子）
　　　　　　午後７時～　　事前ミーティング　　　
　　　以下のいずれかに該当する方は　午後１時３０分～のガイダン
ス・練習ダイブからご参加ください
　　　・初めてリーフチェックに参加される方
　　　・初めて田子でダイビングをされる方
　・ダイビングのブランクが半年以上ある方

２日（日）　　
午前８時～
リーフチェック実施　２ダイブで２カ所のリーフチェックを行います
田子名物　田子寿司などの昼食後、
午後３時　現地解散予定

　　３。集合場所　ダイビングサービス　田子　シーランド　http://
www.sealand-tago.com/
　　　　現地までの交通は、参加者の車に分乗の予定

４。申し込み締め切り　９月１７日（金）
　　（宿泊予約のため、参加可能の方は早めに参加の意思をご連絡くだ
さい）　　　

参加希望の方はこのメールに返送するか、下記アドレスに参加希望の旨
ご連絡ください。
詳細な内容および申し込み書をお送りします。

５。募集人数　２０名

　　　ダイビング経験　　２０本以上の経験が望ましいです。経験が少
ない方はご相談ください。

　　６。費用負担　約２２０００円(コーラルネットワーク会員
の参加費の予定)。
　　　参加費に含まれるもの
　　　調査ダイビング代(タンク・ボート・ウェイト）
　　　２日昼食代
　　　宿泊代（１泊２日）

　　　　土曜日の練習ダイブの費用は別途７０００円かかります。

参加表明または問い合わせ先：　sugahara@coralnetwork.jp

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

写真は、私が大好きなフィリピンのボホール島近くで撮影しました。

真っ青なベタなぎの海と青い空、そして白い雲・・・。

こんなにも素晴らしい自然を後世までしっかりと残すためにも、

一人ひとりができることを積み重ねて行きたいものですね。

ご協力、宜しくお願いいたします。

のこぎり潜水はなぜ危険なのか？

前回はダイビングの最初に最大水深に達して、後はゆっくりと浮上して行くという

「模範潜水パターン」が大切なことと、その逆の「リバース潜水パターン」が危険なことを書きました。

今回は「のこぎり潜水パターン」が何故危険なのかを減圧理論的に考えてみたいと思います。

「のこぎり潜水パターン」とはその名の通り、

のこぎりの刃のように浮上・潜降を繰り返し、ギザギザのダイビングをするパターンのことです。

英語では「ソー・トゥース・ダイビング・プロファイル」と言います。のこぎりの刃のダイビングという意味です。

このシミュレーターで作った「のこぎり潜水パターン」のプロファイル例は、

ご覧の通り、説明のための極端な例ですが、これによってダイビング中の体内窒素圧（量）の変化を

分かりやすく見ることができます。

前回と同様、最大水深30ｍ、平均水15ｍ、潜水時間45分という共通条件でプロファイルを作っています。

一応、ダイビングの終了間際に水深5ｍで安全停止を3分行い気味にしました。

前回の「模範潜水パターン」、「リバース潜水パターン」と比較していただきたいのですが、

ダイビング終了時点での体内窒素圧（量）の状態を見てみましょう。

「模範潜水パターン」と比べれば、窒素の吸排出の「速い組織」の値が多少高いですが、

「リバースパターン」と比べると、全然低いレベルにあると言えます。

※つまり「のこぎり」を描きながらも、全体としては「リバースパターン」にはなっていないからです。

そう、「のこぎり潜水パターン」自体の危険性は違うところにあります。

「のこぎり潜水パターン」の危険性は大きく2つあります。

①一つ目は、急浮上をするリスクが格段に高まること。

②二つ目は、窒素の吸排出の「速い組織」の体内窒素がダイビングの終盤に膨張と収縮を繰り返すこと。

①に関しては、解説しなくても、誰の目にも明らかですよね。

②に関しては、ダイビングの終盤になると、窒素の吸排出の「速い組織」は

周囲の圧力（水圧）に追いついて平衡状態になります。

物理的な法則から、体内の窒素圧より周囲圧（水圧）が高ければ窒素は吸収されますが、

その逆の場合は、窒素は排出されます。

よって、のこぎり潜水をすると、

ダイビングの終盤に「速い組織」の窒素が膨張と収縮を繰り返すことになってしまうのです。

ちょっと難しいですか？

いずれにせよ、「のこぎり潜水パターン」も減圧症を引き起こしやすいと考えられるのです。

そして、ダイビングの終盤にいかに早く浮上方向に持って行くかということが、

とても大切なことが分かります。

さて、次回は、また基本に戻って、

体内に窒素が吸排出されるメカニズムを、一から解説したいと思います。

私が一番危険だと考える中途半端な水深の「箱形潜水パターン」の危険性も

時間をかけて分かりやすく解説したいと思います・

尚、更新は来週末を予定しています。

模範潜水パターンの重要性

皆さんは、ダイビングをする時、どういう潜り方をしたら体内窒素圧（量）が危険な状態に

なりやすいのか考えて潜っていますか？

「模範潜水パターン」とは、ダイビングの初めに最大水深に達して、

後はゆっくりと浮上をしていくというダイビングパターンを言います。

※「模範潜水パターン」という言葉自体は、必ずしも一般的なものだとは言えません。

一部の器材メーカーや指導団体などがそう呼んでおり、私もそう呼んでいるだけです。

いずれにせよ、皆さんも、おそらくオープンウォーターの講習を受講される時に、

これに近い内容をインストラクターの方から聞かれていることと思います。

実は減圧理論的に、「模範潜水パターン」をすることはとても重要で、

ダイビング中の各体内組織の窒素圧変化を見ても、ダイビング終了時点の体内窒素圧を見ても、

とても減圧症予防面で安全性が高くなると断言できるのです。

では、どんな潜水パターンが危険かと言うと、

「模範潜水パターン」とは真逆の、ダイビングの終盤に深い所に行く「リバース潜水パターン」、

そして水深15ｍ～19ｍあたりに長く停滞する「箱形潜水パターン」、

潜水中に浮上と潜降を繰り返す「のこぎり潜水パターン」などです。

それぞれの潜水パターンには違った危険性がありますので、

それを追々分かりやすく解説して行きたいと思います。

まずは、皆さんに視覚的に最も分かりやすい事例をご紹介しましょう。

全く同じ条件の、最大水深30ｍ、平均水深15ｍ、潜水時間45分で、

「模範潜水パターン」でダイビングをした場合と、「リバース潜水パターン」でした場合の、

ダイビング終了時点の組織ごとの体内窒素圧の差です。

まずは、「模範潜水パターン」の場合の潜水軌跡例、

ダイビング開始後5分で最大水深の30ｍに到達し、5分間停滞した後、ゆっくりと浮上した場合です。

ダイビングの終了間際に水深5ｍで3分間の安全停止を行っています。

この潜り方をした時の水面に浮上した時の各組織ごとの体内窒素圧（量）は、このような状態になります。

最大値は左から5番目の組織でＭ値（減圧停止不要限界圧）に対して74％、全体に余裕がある状態です。

次に、「リバース潜水パターンの場合の潜水軌跡例、

上の「模範潜水パターン」とは全く逆の軌跡で、

ダイビングの終盤30分～35分の5分間に最大水深の30ｍに停滞した場合です。

やはり、ダイビングの終了間際に水深5ｍで3分間の安全停止を行っています。

上の方に赤色の部分がありますが、ここは減圧潜水状態になったことを示しています。

つまり、同じ最大水深30ｍ、平均水深15ｍ、潜水時間45分の条件で潜っても、

片や無減圧潜水に対して、片や減圧潜水になってしまうのです。

当然、ダイビング終了時点の各組織の体内窒素圧（量）の状態は全く異なります。

左から、3番目、4番目の組織がM値（減圧停止不要限界圧）に対して88％。

5番目の組織も85％あります。

水中ではこの二つの組織が100％を超えてしまい、減圧停止が必要となっています。

このように窒素の吸排出の「速い組織」では、

潜水パターンが異なると、潜水終了後（潜水中もですが）

の体内窒素圧（量）の状態が大きく異なることになります。

これは体内の組織の違いによって、窒素を吸排出するスピードが大きく違うことから、

必然的に発生する現象なのです。

つまり、窒素の吸排出の「速い組織」は、最初にドーンと溜め込めば、

後は浮上の過程で（周囲圧の方が低くなり）抜けていくことになります。

しかし、「リバース潜水パターン」ではダイビングの終盤まで抜ける方向にはならず、

最後に大きな圧力がかかることによって、

組織によっては許容限界を超える体内窒素圧になってしまいます。

ちょっと難しい面もあるかもしれませんが、体内窒素量の組織ごとのグラフの状態を比較すれば、

理論は分からずとも、「模範潜水パターン」の重要性が何となく分かっていただけると思います。

以前、ご説明した事がありますが、体内窒素の吸排出のメカニズム、

M値（減圧停止不要限界圧）とは何か、などを今一度ご説明しながら、

私が考える減圧症の予防法をご紹介したいと思います。

尚、更新は無理せず、毎週末あたりを考えています。

お詫び

1年以上、このブログを放置していて誠に申し訳ありません。

グルっぽのメンバーの一部の方はご存知なのですが、

色々と事情があって、そうせざるを得なかったことと、

個人的に精神的なダメージを負ってしまって、

なかなかこのブログにアクセスすることができなかったからです。

※特に「グルっぽ」は管理人を交代しようと思ったのですが、上手く行きませんでした。

今日、気持ちの整理がついて、ようやくアクセスすることができました。

この気持ちに至ったのには、夏休み中に東北を一人で旅したことが大きな要因です。

上手く言えないのですが、前向きに行こうという気持ちが芽生えました。

そこで、このブログの内容を絞って再開したいと思います。

前にも少し触れましたが、個人的な内容及び特定の企業を連想させる内容は一切排除し、

①安全潜水の普及、②グルっぽのイベント企画、③ダイビングに関する情報に関してのみ、

書いていこうと思っています。

特に①の内容は、私が今まで研究をしてきたことでもあり、

一人でも多くの人に安全なダイビングをしていただきたいという強い思いがあります。

②に関しては、水中写真家の越智さん達と話をして、

業界を少しでも盛り上げるイベントなどを企画したいと思っています。

以前、音楽やトレッキング、サイクリング、映画、芸術、写真などのネタで知り合い、

読者登録していただいた方は誠に申し訳ありません。

また、最後にお詫びをしないといけないのですが、この1年以上の間に、

グルっぽの参加申請をしてくださった数十名の方、たくさんのメッセージをくださった方、

アメンバー申請をしてくださった多くの方、プレゼントを下さった方、本当にすみませんでした。

1か月以上前のものは全て消えてしまっていました。

深くお詫び申し上げます。

PS.全然更新していなかったにも関わらず、先ほどチェックしたら1日100ページビューを

超える日がいまだにありました。深く感謝いたします。