1、氢氧潜水,程華M.D.,氢的一般特性,H2无色、无味、无臭双原子气体 H2化学性质活泼，易燃烧和爆炸 H2分子量非常小，为N2的1/14，为He的1/2 H2的相对密度小，为N2的1/14，为He的1/2 H2的溶解度比N2大；H2在油中溶解度比N2小，为1/2；H2的脂水溶比N2小，为2/5；H2的麻醉作用比He强，比N2弱，故H2+He混合作为呼吸气体，可以减轻HPNS H2扩散速度快，为N2的3.74倍，He的1.411倍 H2的比热容大、导热性能好，是N2的13.6倍，He的2.72倍 H2的传音速度快,氢氧潜水的生理学研究,无毒性作用 有麻醉作用，能对抗HPNS（高压神经综合征） 扩
2、散速度快，利于内外调压，不致产生气压伤 散热快，应使用加热装置潜水 语音改变：声调变高、带鼻音 对呼吸系统的影响：密度小，呼吸阻力小，减轻呼吸功，减少体力消耗 对循环系统的影响：H2抑制副交感神经，逆转静水压所致的心动过缓 减压问题：最慢假定时间单位为300min，相同压强-时程条件下氢气暴露比氦气暴露需要更长的减压时间；大深度氢氧潜水进行等压气体转换过程必须在舱内进行,氢氧潜水的探索性研究,瑞典工程师Arne Zetterstrom的氢氧混合气潜水实验发明了安全配置氢氧混合气的方法：将空气转换成O2浓度低于4%的氢氧混合气能避免发生爆炸,HYDRA潜水计划 法国COMEX公司实施,动物、人体
3、模拟和现场实验 安全性、医学生理学和潜水设备研制3部分,HYDRA III 潜水试验,呼吸混合气：H2：O2=95:5 实验结果： 未发现H2麻醉作用 体热散失效应类似于He 呼吸阻力低于He,1983-6 Deulaze实施 马赛附近海域 潜水暴露深度：91m,HYDRA IV 人体模拟实验,呼吸氢氦氧三元混合气 H2：He：O2=74:24:2 结果与80m空气潜水、240m（H2：O2=98：2）氢氧潜水进行比较 视觉反应时间、计算能力、记忆力效应小于两者,1983-11 受试者6人 潜水暴露深度：300m,HYDRA V 实验,研究H2的生理作用、测试潜水员水下作业能力 系统研究了混合
4、气中各种气体比例的问题 结果发现 最佳比例：H2：He：O2=54:45:1,1985-5 Deulaze等人实施 受试者2组，每组3人 潜水暴露深度：450m,HYDRA VI模拟潜水实验,水温为4的模拟舱内进行25次模拟作业 测试BOS型头盔式潜水呼吸器等潜水装具,1986-11 Fructus 等人实施 受试者：8人 潜水暴露深度：520m,HYDRA VIII 现场氢氧混合气饱和潜水实验,加压时间8天到达520m深度 在520m深度停留56d，进行潜水作业实验,1988-2 地中海 潜水员：6人 暴露深度：520m,HYDRA IX 潜水试验,目的 使用氢氧的最小和最大深度极限 长期（
5、49d）高压氢环境暴露对人体生理功能的影响 长期在压力舱内（73d）幽禁、隔绝对人的精神行为的影响 完成潜水医学、神经生理、心理、通气和心血管功能、生化、热和体液平衡、减压程序和潜水专家系统等研究,1989-9 300m停留14d,HYDRA 人体模拟氢氧饱和潜水试验,HYDRA X 实验：饱和巡航701m HYDRA XI 实验：饱和巡航750m最大深度记录 HYDRA XII 实验：深度210m；船上饱和舱呼吸氦氧混合气，海底作业呼吸氢氧混合气 实验证明： 中、大深度潜水H2是一种最佳的呼吸介质 “舱内用He、舱外用H2”技术完全可行 实施氦氧混合大深度潜水作业系统只需简单改装，即可使用H
6、2作为呼吸介质,H2的安全性问题,易泄漏性：防止泄露、加强通风、在空旷场地实验 易燃易爆性：禁烟、禁用明火、防爆电机、无火花工具、防雷、消除静电 液氢静电积累：呼吸用氢气纯度需高于99.995%；防静电措施 呼吸气污染：氢化物污染（砷化三氢、磷化氢、氰化氢）；呼吸用氢气必须纯化 钢脆化效应：氢气引起钢脆化,氢氧混合气的配制方法,关键在于控制氧浓度：氧浓度控制在4%以下 配制方法：Edel分压法、Hill液体氢氧混合装置、Fife循环流混合器、动物实验用混合器,特殊装置和程序,舱室和管道：防止泄漏。 生命支持系统：关键部分是O2加入系统保证良好的氧混合、防止O2和舱内大气直接接触、温度升高超过规定值系统自动关闭。 氢清除系统：大量排放含氢混合气，易形成易燃易爆的“云块”，催化氢与氧结合成水以促进氢的排除 潜水呼吸装具：气体回收型呼吸装具,氢选择性抗氧化的研究进展（自学）,氢具有还原性，但在生物体内不表现出还原性，属于生理惰性气体 H2具有抗氧化作用：H2与羟自由基直接反应是治疗炎症损伤的基础；H2治疗脑缺血再灌注损伤的基础是选择性抗氧化作用,
