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潜水员试验中面临最大威胁系高压神经综合征

http://www.sina.com.cn  2010年09月28日16:27  新华社-瞭望东方周刊

  每平方米几万公斤负荷

  来自海军三大舰队、参与这次实验的潜水员共有12名,都是具有丰富经验的军官或者士官。他们在进入这个实验项目之前经历了非常精细的检查。“从头到脚、从里到外,甚至包括核磁共振检测。”参与最后进舱实验的潜水员倪磊告诉本刊记者。

  由于饱和潜水实验的原理是惰性气体在血液等体液中完全饱和,因此心脑血管、内脏器官、神经系统更是检查的重点。

  过了体检这一关,潜水员还要进行一系列体能训练。本刊记者查阅的潜水员训练日程安排显示:训练项目包括1000米慢跑、俯卧撑、仰卧起坐、引体向上、呼吸训练、潜水钟训练等项目。同时,潜水医疗专家也建立了潜水员体能训练和技术训练档案。

  此次实验的项目负责人肖卫兵介绍说,选拔适应饱和潜水的潜水员和航天员有很大不同,航天员是瞬时承受压力会达到几个G,但长时间中基本不会超过一个大气压;而潜水员在500米水下就要承担50个大气压,相当于每平方米几万公斤的负荷。这种负荷尽管潜水员意识感受不到,但人体每个细胞都要承受这种压力。

  潜水员自身体能和技术上的准备只是实验成功的一个方面,在真正的饱和潜水模拟实验中,整个团队面临的风险更多。

  首先,实验用加压舱装备已经使用21年,舱体本身虽然按照500米模拟饱和潜水设计,但很多部件已出现问题需要维修,本次实验室载人实验,要求万无一失,项目组结合实验要求,对设备进行改造,并进行了长时间运行,确保设备安全。

  其次,潜水员在实验中最危险的敌人就是高压神经综合征。倪磊告诉本刊记者,在以前的250米饱和潜水实验中,他基本上没有感觉到异样;但在480米饱和潜水实验中,在接近400米时,他明显感到了不同,例如呼吸有阻力、头部有眩晕感、动作开始迟缓等等。经过医疗人员的努力,这些症状都在几个小时内基本消失。而减压的过程,减压病的风险同样不容忽视。

  这次实验在潜水员突破极限的背后,最关键的核心技术或者创新点在于加压、减压的方案设计---快了会危及潜水员生命,慢了则会影响效率,必须在其中找到平衡点。

  肖卫兵告诉本刊记者,这次的减压方案具有独创性,用时比多年来部队训练用时缩短30%,提高了效率,同时也提高了安全性。而此前十多年,部队潜水员训练一直使用外国的减压方案。

  最后,潜水员一旦进入加压舱,这个完全密闭、高压的环境又给外界医疗保障乃至实验的成功带来了诸多困难。从潜水员本身来说,除了身体符合要求外,心理也要平衡、健康,能合群,能协作工作。

  “只要一个潜水员出现问题,整个项目就宣告失败。”潜水员李刚告诉本刊记者。

  潜水员在饱和潜水的密闭环境出现病患,里面出不来,外界也很难干预。一些资料显示:上世纪70年代,少数发达国家启动大于400米深度饱和潜水实验,有的仅仅因为温度控制不当,潜水员在舱内牺牲。在加压过程发生临床疾病,更改实验方案和计划,影响实验的顺利进行。

  因此,如何对舱内潜水员进行有效的生理和心理干预,同样关系到实验的成败。最基本的食物和水,都要通过专门的抵物筒才能实现。为了把可能的生理隐患消灭在萌芽状态,医疗保障人员必须全面、动态地掌握舱内潜水员的各项生理指标。因此研究单位也开发了一系列适应饱和潜水的监控手段。

  本刊记者通过调阅这次实验的录像资料,发现除了模拟深潜作业,潜水员在休息、看报、锻炼的时候,头部和胸部都绑着几根电极。科研人员告诉记者,那是在测量潜水员的心电图、脑电图、手指震颤、心率变异性等生理指标参数。潜水员在实验加压舱内不仅仅是简单地生活,而且要配合完成各种项目的研究,记录各种数据,为后来人的深潜实验和训练留下前进的路标。

  除了生理监测,心理干预也在同时进行。在一个完全封闭的空间,潜水员很容易感到郁闷、无所事事,国外甚至发生过潜水员心理崩溃的案例。本次实验专业人员全程为潜水员提供心理服务。及时缓解心理紧张。专家还会组织小晚会、亲情连线等来调适他们的情绪。

  潜水员,水下的孤独勇士

  中国的蛟龙号深潜器刚刚完成了3700米的深潜实验,海军某医学研究所则成功完成了480米的饱和潜水实验,这两个数字上的差异该如何理解?

  此次模拟饱和潜水实验项目小组组长、海军某医学研究所所长陶永华解释说,蛟龙号深潜器抵达3700米的海底,承受水底巨大压力的主要是装备,只要工业技术允许,达到7000米深度甚至更深也可以;而饱和潜水实验是为了使人能够直接潜入深海,承受海水压力,研究的重点是高气压对人员的影响及应采取的措施,确保潜水员的安全。

  深潜器作业主要靠机械手,在执行海底救援、施工等精细化作业方面,远远比不上潜水员的手工作业。这有点像航天员在太空出舱维修---尽管美国、俄罗斯航天员在太空作业时候都会有辅助的机械手,但许多工作是航天员手工作业完成的。

  潜水员李刚告诉本刊记者:“从加压舱里出来,我最想的就是呼吸外面的新鲜空气。”

  在加压舱中,潜水员的每一个细胞都在承受强大气压。随着气压接近水下400米,潜水员出现了呼吸受阻、反应迟缓的现象。而真正对潜水员长期生活作业造成影响的,是呼吸惰性气体造成的语音失真,他们有时甚至只能通过手势和手写来交流。在减压过程中,由于湿度的变化,潜水员还会普遍出现体癣、脚癣、外耳道炎等病症。

  然而与真正的水下实际饱和潜水相比,模拟饱和潜水在费用、复杂程度上还有相当距离。从目前来看,除了商业性的300米饱和潜水外,各国在深度400米上的实际饱和潜水次数很少,因其对潜水员及其潜水医疗保障的要求更大。

  “到了海上,天气、食物补给、水下的情况都更加复杂,”潜水员倪磊说。

  由于水下作业的特殊性,一般情况都是单人行动。无论水下世界存在多大风险,潜水员只能自己面对。如果水下水体浑浊,潜水员即使携带光源也由于漫反射很难看清物体;如果发生缠绕,潜水员必须自己解决问题。

  但无论是水下施工还是深海潜艇救援,饱和潜水的巨大经济、军事战略价值,都值得国家的巨额投入、科研人员的艰苦攻关和潜水员的牺牲奉献。模拟实验结束了,海上的实际潜水实验肯定也会提上日程。■

  中国人如何去深海

  以目前的发展速度,只需要5年左右时间,中国海洋油气勘探和开发技术以及装备将达到世界同级水平

  《瞭望东方周刊》记者葛江涛 | 北京报道

  9月中旬,美国《纽约时报》专门发表文章对中国的深海勘测计划给予了关注。这篇文章总结说,此前全球只有美国、俄罗斯、法国和日本能够进行深海探索。“蛟龙—1号”深潜器所进行的3759米深潜试验与进入外太空一样,是中国崛起的重要标志。

  虽然饱和深潜实验、“蛟龙—1号”都来自军队科研系统,但它们都基于中国人对于深海的梦想,并且为整个国家的深海之旅服务。

  所谓深海,一般指水面到海床垂直距离达到300至500米以上的海域。对于拥有300多万平方公里“蓝色国土”的中国来讲,能否去深海具有相当的现实意义:广阔的领海中蕴藏360多亿吨石油资源,其中大多分布在中深海地区。南海海域还发现了证明天然气水合物存在的地球物理及生物标志。

  如今,来自各个领域、行业的中国人正在完成可以与“神舟”媲美的旅程。

留言板电话:010-82612286

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