قياس الضغط تحت الماء

يمكن حساب الضغط الواقع على جسم معين تحت سطح الماء باستخدام المعادلة التالية:

P = r * h * g، حيث تمثل الرموز ما يلي:

• P: الضغط المراد تحديده.
• r: كثافة الماء، والتي تبلغ 0.9998395 غ/سم³ عند درجة حرارة 4°C.
• h: ارتفاع السائل فوق الجسم.
• g: تسارع الجاذبية الأرضية، الذي يساوي 9.8 م/ث².

تغير الضغط مع العمق

عند مستوى سطح البحر، يبلغ ضغط الهواء المحيط بالإنسان حوالي 99973.98 باسكال. لا يشعر الإنسان بهذا الضغط، حيث تدفع السوائل في جسده للخارج بنفس القوة، ولكن عندما يغوص الإنسان تحت الماء، حتى على بُعد عدة أمتار، يشعر بزيادة ملحوظة في الضغط على طبلة الأذن. ويرجع ذلك إلى زيادة الضغط الهيدروستاتيكي، وهي القوة التي يمارسها السائل على جسم معين لكل وحدة مساحة. كلما زاد العمق تحت الماء، يزداد الضغط الذي يدفع الجسم للأسفل بمقدار 99973.98 باسكال لكل 10.06 متر تحت السطح.

تتأقلم العديد من الكائنات البحرية مع الضغوط العالية، حيث تتمكن الحيتان، على سبيل المثال، من تحمل التغيرات الكبيرة في الضغط، وذلك بفضل مرونة أجسامها. تتصل أضلاعها بغضاريف لينة قابلة للانحناء، مما يسمح لها بانطواء القفص الصدري تحت الضغوط التي قد تسبب كسورًا في عظام الإنسان بسهولة.

تأثير الضغط تحت الماء عند الغوص

يؤثر التنفس في الهواء المضغوط تحت الماء على القلب وجهاز الدوران، حيث تؤدي مستويات الأكسجين المرتفعة المتواجدة في أسطوانة التنفس إلى تضييق الأوعية الدموية، مما يزيد من ضغط الدم، ويقلل من معدل ضربات القلب وتدفق الدم. كما يحدث تراكم لثاني أكسيد الكربون في الجسم أثناء ممارسة رياضة الغوص وذلك بسبب انخفاض التهوية الرئوية الناتجة عن كثافة الغاز. من المهم الإشارة إلى أن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الدم تؤدي إلى زيادة في تدفق الدم إلى الدماغ، مما قد يعجل من حدوث سمية الأكسجين في حال كان الشخص يتنفس الهواء المحتوي على نسبة مرتفعة من الأكسجين.