APEX Altitude Physiology Expeditions
高所では、ダイバーにとって独特の課題が生じます。 海よりも密度が低い淡水と同様に、山間の湖の表面では気圧が低下し、ダイバーの水深計に影響を与えます（Wienke, 1993）。 そして、ダイバーが深度から上昇するとき、周囲の気圧の低下に伴う変化の割合は、海でのダイビングから上昇するときよりもはるかに大きくなります（Smith, 1976）。 これを補わないと、海では比較的安全とされているダイビングでも、ダイバーの体内組織に不活性ガスの気泡が大量に発生し、減圧症（DCS）と呼ばれる病気を引き起こす可能性があります（一般に「潜水病」と呼ばれる）。 潜水病は、軽い皮膚の発疹から、重症化すると半身不随になり死に至ることもある。 Gribble (1960) によると、高度湾曲症の可能性について最初に言及したのは 1906 年の von Schrotter であるが、これに関する Boycott と Haldane の引用は筆者には見つかっていない (Boycott, Damant, & Haldane, 1908; Gribble, 1960; Schrotter, 1906)。 5036>
Fizzyology
潜降すると、ダイバーの周囲の圧力が上昇します。 この圧力上昇は、硬い “大気圧 “スーツを着ているダイバーには関係ありませんが、柔軟なダイビングドレスを着ている私たちの大部分は、呼吸するガスの圧力を上げることによって、圧力上昇を補っているのです。 天候による多少の変化は無視しても、海面では1気圧、水深10mでは2気圧、さらに10m進むごとに1気圧の圧力が加わることになる。 エミール・ガニャンとジャック・クストーが開発したSCUBAレギュレーターにより、ダイバーが深海で圧縮ガスを吸うとき、周囲の気圧と同じ圧力でガスが供給されるようになった。 このため、ダイバーは低い圧力から高い圧力までガスを「吸う」必要がない（これが長いシュノーケルを使えない理由）。 5036>
高い圧力でガスを吸い込むと、（肺にガスを送るという）一つの問題は解決しますが、血液がこのガスを体中に運ぶので、ダイバーの組織はガスを吸収して新しい周囲の圧力と自然に平衡するように動きます。 その後、ダイバーが水面などのはるかに低い圧力まで上昇すると、これらの組織には周囲の気圧よりも高い圧力のガスが溶け込んでおり、このガスは再び平衡に向かって動き、今度は組織から離れる（Lenihan & Morgan, 1975）。 この平衡への移動速度、すなわち組織圧と周囲圧の差の大きさが、ダイバーの組織内での気泡の発生に大きく関わっていると一般に考えられている。 この原理は、ソーダの缶を開けるのに似ています。缶を突然開けると、溶存圧力と周囲圧力の急激な差によりソーダが発泡します。 缶をゆっくり開けると、変化が緩やかなため、炭酸飲料はあまり発泡しません。 機内の気圧が地上よりずっと低い民間航空機に乗ったとき、ソーダが異常に発泡していることに気づきましたか？ それは、ソーダに含まれる溶存ガスの圧力（通常1.5気圧程度）と機内の気圧の差がさらに大きくなっているためでしょう。 これは、高所恐怖症のダイバーが心配する、潜水後の組織内に溶け込んだガスの圧力と、山中湖の地表の気圧（かなり低い）との差が大きくなることと同じである。 5036>
高所ダイビングの人気
高所に潜る理由はたくさんあります。第二次世界大戦中の飛行機など特定のものを探すため、海が苦手な場合や遠すぎる場合の訓練、科学調査、そして単に楽しむためです。 2008年には、ヨハネスブルグのビジネス電話帳に1,500m以上のダイビングビジネスの広告が30件、コロラドの電話帳に1,500m以上の広告が53件掲載されている（Buzzacott & Ruehle, 2009）。 カリフォルニア大学は標高6,200ft（1,890m）のタホ湖で科学的な潜水訓練を行い（ベル & ボーグワルト、1976）、ボリビア海軍は12,500ft（3,810m）のティキーナの海岸でダイビングの学校を維持している（5036>
ある人にとって、高度でのダイビングへの挑戦が目的であった。 1968年、ジャック・クストーが率いるチームがチチカカ湖で、標高12,500ft（3,810m）の高所ダイビングの記録を打ち立てました。 1980年代には、アメリカのチームが南米アンデス山脈の標高19,450ft（5,928m）で連続ダイビングを行った（Leach, 1986）。 1988年には、南インドのコーチンにあるインド海軍潜水訓練学校のチームが、ニルギリ丘陵のピカラダム（2134m）で多くの訓練ダイビングを行った後、マナスバル湖（7,Sahni, John, Dhall, & Chatterjee, 1991）。 探検家らしく、隊員の中には低体温症や頭痛、意識障害に悩まされる者もいた。 1989年にヒマラヤのエベレスト地域のクーンブ氷河を訪れた英国遠征隊は、15,700ft（4,785m）のGokyo Tshoで18回のアイスダイブ、16,000ft（4,877m）のDonag Tschoで8回のアイスダイブを行って、1,2mの厚さの氷を切ってほぼ30m深度に到達した（Leach、McLean、& Mee、1994）ので、そうしたトラブルなしに、氷河を利用することができたのです。 Lago Lincancaburでの記録は1980年代以降何度も更新されていますが（Morris, Berthold, & Cabrol, 2007）、現在はボリビア海軍が数年おきに潜っています（H. Crespo, personal communication, 2010）。 テキーナの学校は最近新しい高圧室を導入し、混合ガス潜水能力を大幅に向上させる目標を持っています。著者の意見では、チチカカ湖の新しい深さに到達し、未知の洞窟をマッピングし、インカ文明以前の遺物を回収して、コロンブス以前の歴史に関する理解を改め、これまで耐えられなかった環境での人間の生理機能をモニターし、現在科学的に知られていない動物を記録する態勢を整えているのだそうです。
補償の方法
ダイブテーブルとは、深さと時間の表状のマトリックスで、理論的組織の範囲内で生じる圧力のダイビング後の推定値に関連するものである。 もしダイバーがあまりに長く深いところにいた場合、組織内の圧力が高くなり、安全に水面に上がることができなくなります。 水面に上がるときに減圧しないと、たくさんの気泡が発生してしまいます。 もちろん、ソーダの缶に例えると、組織内のガスの量を制限するだけでなく、周囲の圧力が低下したときの変化率も考慮しなければならない。 変化速度が速ければ速いほど、限界値は低くなります（短時間かつ浅い深度）。 そのため、各テーブルは最大上昇速度を考慮して設計されており、この上昇速度は高度に依存します。 最近のダイバーは、ダイブコンピューターを使用して、リアルタイムに潜水可能時間を計算しています。 このアルゴリズムは、ダイブテーブルを生成するアルゴリズムと同様、コンピューターメーカーによって異なります。 アルゴリズムが異なるだけでなく、ダイバーのタイムリミットを計算する頻度など、他の点でもダイブコンピューターは異なっています。 ある機種は1秒に1回、別の機種は10秒に1回、残りの許容時間を計算します。 また、最大上昇率（コンピューターのアルゴリズムで許容される）を超えるとビープ音が鳴る上昇率アラームなど、安全機構もモデルによって異なります。 また、多くのダイブコンピューターは、深海ではより速く上昇し、水面近くでは指数関数的に上昇するため、ダイバーは上昇速度を遅くしなければなりません。 ヒルという科学者が推奨した一定の浮上速度と、ハルデンという科学者が推奨した可変の浮上速度の支持者間の論争は、「ヒル対ハルデン論争」として知られています（Marroni, 2002）。 証拠は説得力を持って裏付けられていますが、科学的に証明された関連性はまだ掴みどころがありません。 私たちは、気泡発生のメカニズムと減圧症の原因を理解しているつもりですが、限界を予測するために使用する前提条件の多くは、限界を予測し、水中で使用した後にそれを下方修正するという経験的な試行錯誤に基づくものです。 そのため、現在では、人体組織、気泡、気体運動論に関するさまざまな生理学的・物理学的仮定に基づくさまざまなアルゴリズムが使用されています。 海でのレクリエーションダイブの場合、これらの様々なアルゴリズムにより、通常、各深度での制限時間は、許容される総時間のわずかな割合の増減にかかわらず、同じような予測になります。 例えば、ほとんどのダイブコンピューターや表では、その日の最初のダイビングで30mまで16～25分（多くは20分程度）潜ることができるとされています。 また、ダイビングとダイビングの間に水面休息を取ると不活性ガスが早く抜けるとされているものや、前回のダイビングのガスが残っている状態でダイビングをすると、より長い時間ペナルティーが課されるものがあります。 このようにアルゴリズムは様々であり、高所での潜水に対する補正の仕方も様々です（江木 & Brubank, 1995）。
補償のメカニズム
高高度での使用にテーブルを適合させる最も一般的な方法は、ダイバーが到達しようとする最大深度を「同等の海上ダイビング」の深度に変換し（Paulev & Zubieta-Calleja Jr, 2007）、深い深度の制限時間を使って許容時間を短縮する方法であると思われます。 この方法は「Haldane法」（Hennessy, 1977）と呼ばれ、後に米海軍ではE.R.Crossが1967年に、1970年に再びこの方法を推進したことから「Cross Correction」と呼ばれている（江木 & Brubank, 1995）。 高度が高いほど、ダイバーは自分の限界を探すために、計画した実際の深度にプラスしていきます。 例えば、あるダイバーが水深18mまで潜る計画を立てていたとします。 彼は自分の限界を知るために、海面での18mのタイムリミット、5000ftでの21mのリミット、高度10000ftでの27mのリミットを見ることになります（Bell & Borgwardt、1976年）。 しかし、海面でのダイビングテーブルを高度で使用するための理論的な方法は他にもたくさんあり、さらにパーソナルダイブコンピュータによって活用されている方法もあるのです。 最近の研究（Buzzacott & Ruehle, 2009）では、海面での保守性を基準にランク付けしたダイブコンピュータの順番が、高度1万フィートで逆転し、海面では最も保守的だったものが高度では最も寛大になり、海面で最も寛大だったものが高度では最も保守的になったというものです。
Conclusion
高所でのレクリエーション・ダイビングには海面でのダイビングとは別のリスクがあり、レクリエーション・ダイバーには追加のトレーニングが必要である。 減圧潜水については、既存の減圧スケジュールを高所での使用に適応させるのにどの方法が最適かについては、まだ判断がつきません。 したがって、高所での減圧ストレスにさらされることを計画しているチームは、高所ダイビングの経験があるダイビング生理学者に相談することをお勧めします。 さらに、どのようなダイビングスケジュールを採用するにしても、そのモデルの基礎となる仮定は未検証または未証明であり、高所での減圧ダイビングの多くは実験的であるとさえ考えられることを、すべてのダイバーが受け入れなければなりません。 例えば、ある高度までの水中でテストされ、それ以上の高さでは証明されていないテーブルもあります（Boni, Schibli, Nussberger, & Buhlmann, 1976）。 潜水病のリスクを最小限に抑えるためには、潜水前の適切な運動、呼吸混合物への酸素の追加投入、呼吸混合物からの不活性ガスの除去、減圧中の末梢循環促進のための加温、重り付きラインや空中ブランコなどの上昇速度基準、肺の自然浮力によるガス交換のための最大表面積を確保する水平姿勢、潜水作業負荷を軽減するための即時援助などの予防策を、可能ならばとるべきであるとされています。
高所でのダイビングはとても楽しく、チャレンジングで、山の湖でダイビングをする価値のある理由がたくさんあります。 しかし、注意していただきたいのは、高所でのダイビングは、失敗したときの寛容さがかなり低いということです。 浮力ジャケットのインフレーターボタンが固いといった簡単なことで、すぐに引き上げられるかもしれませんし、海であれば山よりも逃げられる可能性が高いでしょう。 病院に行くために峠を越えなければならないような複雑な事態が発生すると、比較的小さなカーブがあっという間に厄介なことになり、誰も首から下が麻痺してしまうようなことは望まないのです。 米海軍標準減圧表の高高度補正の理論。 十字補正について。 Undersea Biomed Res, 3(1), 1-23.
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by Peter Buzzacott