潜水是一门科学 之 氦气
虽然上世纪早期海军就已经开始使用Heliox（氦氧混合气体），但普通员们接触到氦气，其实是很晚近的事情。氮醉的危害如今已是所有潜水课程必读部分，可就在上世纪的七八十年代，潜水员们还会吸着压缩空气，在大深度沉船内跌跌撞撞，以至于送了性命。八十年代末到九十年代初，Sheck Exley等人开始在美国潜水圈中极力推行加入氦气的三混气体。然而由于此前海军混气实验中的高减压病比例，当时的许多技术潜水员还心存疑虑，认为适用于氦气的减压表格没有经过足够的检验，而不愿意采用。http://image1.8264.com/portal/201608/18/144357eppzv4vblxaavpvn.jpg!x9m2
还有很多老派的技术潜水员认为，氮醉耐受力是可以培养的。TDI现任老大Bret Gilliam就曾公开表达过“（在73米以内）你醉只是因为你怕醉”的观点，IANTD老大Tom Mount等人也曾进行用12个人分成三组的所谓“对照实验”来支持这种观点（此处省略基本统计学知识及吐槽五千字，只是顺便提一下其中有一位妹纸在水下73米吸空气做对的数学题比在水面上还多，估计在水面上都不能全对的也就是美国人了吧？）。一些技潜组织也提供氮醉管理课程，虽然现在上课的已经越来越少。
所有学过技术潜水课程的同学大概都知道，根据Meyer-Overton理论（我必须再强调一遍，这只是众多的假说之一，相对有较多的数据支持而已。下一节写氮气的时候会详细解释内容），氦气的脂溶性是氮气的1/5，所以其麻醉性也只是氮气的1/5；也知道应该如何计算trimix中的氦气比例，以降低氮气比例，达到给定的，通常不超过40米甚至低于30米的等效麻醉深度（END）或者等效空气深度（EAD）。
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氦气的好处并不仅仅是降低麻醉效应。OW潜水课程里就讲过气体密度会随压力增加，而高密度的气体会让潜水员感觉到呼吸困难。呼吸困难并不只是简单的不舒服而已，它还会让平时自然而然的呼吸变成一件劳累的苦差事。
在大深度下，劳累是一件很恐怖的事情，因为这时候你体内会产生大量的二氧化碳。从上面那张表格里可以看到，二氧化碳的麻醉性是氮气的20倍。如果你看过Dave Shaw最后的那段录像，看他在276米工作时呼吸变得越来越粗重，随后归于一片沉寂，就会知道二氧化碳到底有多可怕。（我一直想写一个系列，“关于大深度世界纪录那些事”，其中就包括Dave Shaw之死，不过对于坑王你们不要抱太多的希望……）
鉴于我本人并没有在很大的深度下呼吸过空气（具体深度我会告诉你们吗哈哈哈哈），所以并不能提供呼吸困难感究竟何时开始产生的第一手资料。我只能告诉你们，在100米深度呼吸trimix 10/65（10%氧气，65%氦气，25%氮气）非常轻松。
不过在美国海军的693米饱和潜水实验中，虽然呼吸的trimix仅含有5%氮气，绝大部分都是氦气，密度远远低于空气，但是潜水员还是必须使用嘴来辅助呼吸，因为70个大气压下光靠鼻子感觉吸不够。对于在水下要生活数十天的饱和潜水员来说，嘴被用于呼吸有一个非常严重的后果——没法吃饭……（你们猜到了吗，我脑子里还有另外一个系列，叫做“饱和潜水历史故事”，但是，咳咳，你们懂的）
当然，每种气体都有它的坏处。氦气对于广大观光型技术潜水员来说，最大的坏处就是贵。的氦气价钱大概是3美分一升，请计算11升双铝瓶trimix 12/65打到200 bar的价格。
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你没算错，答案是 22*200*0.65*0.03 =85.8美金。这只是一次不超过百米潜水的部分气体价格。
（呃，我还有另外一篇构思中的文章，名字叫做“水下烧钱效率指南”……）
不过，对于那些试图挑战极限的潜水员来说——
此处插播公益广告：潜水医生Frans Cronje说：水肺潜水超过250米深度能不受伤全身而退的只有10%，死亡率超过一半（是不是想起了最近那位失踪的医生）。我们担心的是，去玩大深度的人可能并不了解他们所要面对的生理极限。
DAN说，这个极限在150米。PascalBernabe也说，他过150米之后能明显地感受到自己的生理极限。美国海军几乎所有超过90米的任务都进行饱和潜水，中国海军医学研究所也表示他们不会试验超过120米深度的非饱和潜水。各大技术潜水组织将最高级减压课程的限度设定在100-120米。
你想下多深？这是你的选择。只是在选择之前，请问一问自己，你究竟知道自己面对的是什么吗？
——对于那些试图挑战极限的潜水员来说，氦气还有一个可怕的后果：高压神经综合征（HPNS, High Pressure Nervous Syndrome）。现有资料表明，在超过150米深度后，HPNS随时可能出现，症状从不受控的颤抖开始，随后可能出现恶心，呕吐，晕眩等症状，最后可能发展到癫狂。在卡梅隆出品的潜水题材影片《深渊》（The Abyss）中就有关于HPNS的情节。
话说回来，即使不发疯，用不断颤抖的手正常操控所有的潜水装备以及进行可能的工作，也是件很可怕的事情。
应对HPNS目前主要有两个办法。第一是缓慢加压，大深度饱和潜水员通常要用到一个星期来加到工作压力，可以极大地降低HPNS。然而那些为了深度而深度的蘸水者，通常必须在几分钟内触底然后返回，也只能祝他们好运了。
另外一个办法的出现则是偶然的意外之喜——美军潜水员在氦氧混合气体的大深度饱和潜水实验中发现，喝酒到微醺能够帮助抵抗HPNS。
看到这里你是不是在猜想，他们从此每次带着酒下去喝？
想什么那？请回去看前面的气体麻醉性表格。
人们常常把氮醉的感觉和酒醉相比，所以聪明的人们就想，那我加点儿氮气回呼吸气体里，让潜水员略微的氮醉，是不是会有帮助呢？
答案是：有。
这才是trimix，也就是氦氮氧三混气体进入潜水行业的真正原因。
前面说过，我一直认为潜水理论都不应该叫理论，只能叫假说。因为在这个领域，没有任何所谓的理论有生理学上确定的支持。从压差或气泡如何导致减压病，到气体如何造成麻醉效应，到氧气为何让人中毒，再到氦气如何产生HPNS，都只是揣测而已。
目前，对于氦气如何产生HPNS最受欢迎的揣测，是压力直接作用于神经细胞表面，导致表面张力增加引起神经信号传导紊乱。（红牛补充：也有文献认为是加压等同于熵增，导致分子间运动加剧，从而引起神经信号传导紊乱。）（红牛说：其实红牛说的不对，他当时二逼了。气体等温压缩其实是熵减，其效果类似于等压下降温，分子热运动减小，原本可以正常传递信号的化学反应效率降低。但是在气体中添加“活性”更高的氮气，会增加混乱程度，抵消部分熵减的效果。）
当然，除了这些可怕的事情，氦气还有一个好玩的地方：吸了之后，说话会变得像唐老鸭。
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