Foto Shutterstock Człowiek do oddychania pod wodą potrzebuje sprężonego powietrza o ciśnieniu odpowiadającym temu, jakie panuje na danej głębokości.

Ciśnienie powietrza atmosferycznego wynosi około 1 atmosfery, aparat oddechowy musi dostarczać płetwonurkowi na głębokości 10 metrów powietrze o ciśnieniu 2 atmosfer, na głębokości 20 metrów 3 atmosfer itd. Ze względów fizjologicznych nurkowanie przy wykorzystaniu do oddychania sprężonego powietrza możliwe jest do głębokości około 110 metrów, jednak już do schodzenia poniżej 30 metrów stosuje się mieszanki gazów, w których azotu albo nie ma, albo jest go dużo mniej niż w powietrzu. Wszystko dlatego, że sprężony azot rozpuszcza się we krwi i powoduje syndrom upojenia głębokością czyli tzw „ekstazę głębin”. Objawy są podobne do upojenia alkoholowego (nadmierna pewność siebie, problemy z koordynacją,  mniejsza sprawność umysłowa). "Prawo Martini" mówi, że każde 10 metrów głębiej zaczynając od 30 metrów poniżej lustra wody odpowiada wypiciu lampki Martini  W medycynie narkotyczne działanie azotu (zwanego też gazem rozweselającym) jest wykorzystywane do znieczulania pacjentów.

Aparat nurkowy składa się z dwu elementów: zestawu butli - zasobników powietrza oraz automatu oddechowego - urządzenia, które dostarcza płetwonurkowi powietrze o ciśnieniu równym ciśnieniu otoczenia. Pierwszy system tego rodzaju został wprowadzony w 1942 roku przez inżyniera Emila Cagnana, specjalistę w dziedzinie powietrza ciekłego, działającego we współpracy z pionierem nurkowania swobodnego Jaquesem Cousteau, a następnie spopularyzowany pod nazwą "aparatu Cousteau-Cagnan".

Automat przedstawiony na rysunku jest konstrukcją o dwu stopniach redukcji ciśnienia powietrza. Pierwszy stopień, w którym czujnikiem ciśnienia otaczającej wody jest tłok, a wielkość redukcji zależy od siły spręźyny - rozpręża powietrze zawarte w butli (ok. 200-300 atmosfer) w powietrze o ciśnieniu od ciśnienia wody - prawie 7-12 atmosfer. To powietrze jest przesyłane do drugiego stopnia. Tu podobny system: sprężyny, dźwignie i membrany pozwalają rozprężyć powietrze o średnim ciśnieniu do panującego na danej głębokości. Zużyte powietrze jest wydychane przez nurka zaworem wydechowym. Istnieją również automaty o jednym stopniu redukcji ciśnienia, jednak ze względu na archaiczną konstrukcję są rzadko używane w działalności podwodnej.

1. Powietrze o średnim ciśnieniu
2. Pierwszy stopień redukcji ciśnienia powietrza
3. Tłok
4. Pokrętło zaworu odcinającego dopływ powietrza
5. Powietrze wydychane
6. Powietrze wdychane
7. Ustnik
8. Membrana
9. Drugi stopień redukcji ciśnienia powietrza
10. Powietrze wdychane
11. Dźwignia
12. Woda zewnętrza
13. Butla powietrza
14. Manometr - pokazuje ilość powietrza w butli

Z nurkowaniem zawsze wiąże się ryzyko choroby dekompresyjnej. Podczas oddychania sprężonym powietrzem cząsteczki azotu rozpuszczają się we krwi. Kiedy nurek zbyt szybko wypłynie azot gwałtownie uwalnia się z krwi i tkanek (jak CO2 w odkręcanych butelkach z napojami gazowanymi) i powoduje niebezpieczne dla życia zatory. Aby uniknąć choroby dekompresyjnej, nurek musi wypływać powoli lub natychmiast po wyjściu z wody skorzystać z komory dekompresyjnej.

Możesz dodać ten artykuł do listy swoich ulubionych artykułów.