Surface Air Consumption (SAC): กับการวางแผนก๊าซหายใจที่แม่นยำ
- 30 ก.ค.
- ยาว 2 นาที
การดำน้ำไม่ใช่เพียงแค่การสวมอุปกรณ์แล้วกระโดดลงน้ำ แต่คือการบริหารจัดการก๊าซและเวลาอย่างเป็นระบบ สำหรับนักดำน้ำ การเข้าใจอัตราการใช้ก๊าซของตนเองคือหัวใจสำคัญของความปลอดภัย
เคยรู้ไหม ลงไปใต้น้ำหายใจได้นานเท่าไหร่?
คำถามยอดฮิตที่นักดำน้ำมักถูกถามคือ "ถังหนึ่งใบ ดำได้นานแค่ไหน?" คำตอบที่แท้จริงไม่ใช่ตัวเลขคงที่ แต่ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักสามประการ ได้แก่ ปริมาตรก๊าซที่มี ความลึก (แรงดัน) และอัตราการหายใจส่วนบุคคล (SAC Rate หรือ RMV) การจะรู้ว่าเราอยู่ใต้น้ำได้นานเท่าไหร่ ต้องเริ่มต้นจากการเข้าใจคณิตศาสตร์และสรีรวิทยาพื้นฐานของการดำน้ำ
ขนาดของถังคืออะไร?
ขนาดของถังดำน้ำ (Cylinder) ระบุถึง "ปริมาตรน้ำ" (Water Capacity) ที่ถังนั้นจุได้เมื่อไม่มีการอัดแรงดัน ระบบเมตริกจะวัดเป็นลิตร (Liters) เช่น ถังอลูมิเนียมมาตรฐาน S80 (AL80) จะมีปริมาตรน้ำประมาณ $11.1$ ลิตร ส่วนระบบอิมพีเรียลจะวัดเป็นลูกบาศก์ฟุต (Cubic Feet) ซึ่งบอกถึงปริมาตรก๊าซอิสระเมื่ออัดจนเต็มแรงดันใช้งาน (เช่น 80 cu.ft. ที่ 3000 psi) ในการคำนวณที่แม่นยำ ระบบเมตริกจะทำให้มองเห็นภาพรวมของปริมาตรก๊าซได้ง่ายกว่า
แรงดันในถัง แปลงเป็นปริมาตรอย่างไร?
แรงดัน (Pressure) ที่อ่านได้จากเกจวัด (SPG) เป็นหน่วยบาร์ (Bar) ไม่ใช่ปริมาตรที่แท้จริง การจะรู้ว่าเรามีอากาศกี่ลิตร ต้องนำปริมาตรถังมาคูณกับแรงดันตามสูตร:
Total Gas Volume (Liters) = Tank Volume (L) x Pressure (BAR)
ตัวอย่าง: ถังขนาด 11 ลิตร อัดแรงดันที่ 200 บาร์ จะมีปริมาตรก๊าซอิสระเท่ากับ 11 x 200 = 2200 ลิตร
สรีระวิทยาของปอด
การจะเข้าใจอัตราการหายใจ ต้องเข้าใจสรีรวิทยาของปอดก่อน ปริมาตรและความจุปอด (Lung Volume and Capacities) แบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ดังนี้:
Tidal Volume (TV): ปริมาตรอากาศที่เข้าหรือออกจากปอดในการหายใจปกติแต่ละครั้ง (ประมาณ 500 ml ในผู้ใหญ่)
Inspiratory Reserve Volume (IRV): ปริมาตรอากาศที่สามารถสูดเข้าได้ลึกที่สุด "เพิ่มเติม" จากการหายใจเข้าปกติ (ประมาณ 3000 ml)
Expiratory Reserve Volume (ERV): ปริมาตรอากาศที่สามารถพ่นออกได้มากที่สุด "เพิ่มเติม" จากการหายใจออกปกติ (ประมาณ 1100 ml)
Residual Volume (RV): ปริมาตรอากาศที่ตกค้างอยู่ในปอดเสมอ แม้จะพยายามหายใจออกจนหมดเกลี้ยง เพื่อป้องกันไม่ให้ถุงลมแฟบ (ประมาณ 1200 ml)
Vital Capacity (VC): ปริมาตรอากาศสูงสุดที่สามารถหายใจเข้าและออกได้เต็มที่ (VC = TV + IRV + ERV)
Total Lung Capacity (TLC): ความจุปอดทั้งหมด (TLC = VC + RV)
เมื่อเราดำน้ำ อัตราการหายใจต่อนาที (Respiratory Minute Volume - RMV) จะเกิดจาก Tidal Volume คูณด้วย อัตราการหายใจ (Breaths per minute) หากเราเหนื่อย เราจะหายใจลึกขึ้น (เพิ่ม TV) และถี่ขึ้น ทำให้ RMV สูงขึ้นอย่างมาก
สรีระสำคัญไฉน
ขนาดของร่างกายมีความสัมพันธ์โดยตรงกับ Total Lung Capacity และความต้องการออกซิเจน คนที่มีรูปร่างใหญ่หรือมีมวลกล้ามเนื้อมาก ย่อมมีอัตราการเผาผลาญพื้นฐาน (Basal Metabolic Rate) สูงกว่า ส่งผลให้ต้องการออกซิเจนเพื่อไปหล่อเลี้ยงเซลล์มากกว่า และผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ ($CO_2$) มากกว่า คนตัวใหญ่จึงมักมีค่า SAC ที่สูงกว่าคนตัวเล็กตามธรรมชาติ
การใช้พละกำลังที่มาก ทำไมใช้ก๊าซหายใจมากขึ้น
เมื่อเราออกแรงใต้น้ำ (เช่น ว่ายทวนน้ำ) กล้ามเนื้อจะเผาผลาญออกซิเจนและสร้าง CO2 ออกมาในปริมาณมาก กลไกของร่างกายไม่ได้ถูกกระตุ้นให้หายใจเพราะขาดออกซิเจน แต่ Chemoreceptors ในสมองจะตรวจจับระดับ CO2 ที่พุ่งสูงขึ้นในเลือด และสั่งให้เราหายใจเร็วและลึกขึ้นเพื่อขับ CO2 ออก การใช้พละกำลังจึงทำให้อัตราการสูญเสียก๊าซในถังเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณ
ความลึกและแรงดัน (Boyle's Law)
กฎของบอยล์ (Boyle's Law) กล่าวว่า ปริมาตรของก๊าซจะแปรผกผันกับแรงดันโดยสมบูรณ์เมื่ออุณหภูมิคงที่ (P1V1 = P2V2)
เมื่อเราลงสู่ความลึก แรงดันบรรยากาศสัมบูรณ์ (ATA - Atmospheres Absolute) จะเพิ่มขึ้น 1 ATA ทุกๆ 10 เมตร ก๊าซที่เราหายใจจะถูกบีบอัดให้มีความหนาแน่นสูงขึ้น
หากคุณใช้ก๊าซ 15 ลิตรต่อนาทีที่ผิวน้ำ (1 ATA) เมื่อลงไปที่ความลึก 30 เมตร (4 ATA) การหายใจด้วยปริมาตรปอดเท่าเดิม จะดึงก๊าซออกจากถังถึง 15 x 4 = 60 ลิตรต่อนาที
การคำนวน SAC
SAC (Surface Air Consumption) สามารถคำนวณได้ 2 รูปแบบ คือแบบ Bar/min (ผูกติดกับขนาดถัง) และแบบ Liters/min (RMV - นำไปใช้ได้กับถังทุกขนาด)
ตัวอย่างการคำนวนด้วยก๊าซประเภทเดียว
ปัจจัย | ค่าที่ระบุ |
ขนาดถัง | 11 ลิตร |
ความลึก | 20 เมตร (3 ATA) |
เวลาที่อยู่ใต้น้ำ (Bottom Time) | 30 นาที |
ก๊าซที่ใช้ไป | 100 บาร์ |
วิธีทำ:
หา SAC (Bar/min) 100/30 x 3 = 1.11 Bar/min
แปลงเป็น Liters/min: 1.11 x 11 = 12.2 ลิตร/นาที (นี่คือค่า SAC ส่วนบุคคลของคุณ)
Working Factor กับการดำน้ำ
ในสถานการณ์จริง สภาพแวดล้อมไม่ได้สมบูรณ์แบบเสมอไป Working Factor คือการประเมินและคูณตัวเลข SAC ขึ้นไปเพื่อชดเชยความเครียด กระแสน้ำ ความหนาวเย็น หรืองานหนัก (Workload)
Resting SAC: (10-12 L/min) ใช้ตอนทำ Decompression ห้อยตัวนิ่งๆ
Working SAC: (15-20 L/min) ว่ายน้ำปกติ ทำกิจกรรม
Stressed / Emergency SAC: (25-30+ L/min) เจอเหตุฉุกเฉิน หรือต้องช่วยเพื่อนนักดำน้ำ
การวางแผนก๊าซที่รัดกุม (เช่น การสำรองก๊าซให้เพื่อนในกรณี OOA - Out of Air) ต้องคำนวณโดยใช้ค่า Emergency SAC เสมอ เพื่อให้มั่นใจว่าก๊าซจะเพียงพอสำหรับนักดำน้ำสองคนที่กำลังตื่นตระหนกในการพากันขึ้นสู่ผิวน้ำ
สรุป
ความเข้าใจเรื่อง SAC และ RMV คือเส้นแบ่งระหว่างนักดำน้ำทั่วไปกับนักดำน้ำที่มีความเชี่ยวชาญ การแปลงแรงดันเป็นปริมาตร การเข้าใจความจุปอด และผลกระทบของกฎของบอยล์ จะช่วยให้คุณสามารถวางแผนก๊าซได้อย่างแม่นยำ (Precise Gas Planning) การประเมิน Working Factor ที่ถูกต้องจะรับประกันว่าคุณมีก๊าซเพียงพอเสมอ ไม่ว่าจะในสถานการณ์ปกติหรือเหตุฉุกเฉินก็ตาม
ความคิดเห็น