สิ่งที่จะเขียนต่อไปนี้ ผมเอามาจากหลักสูตรการสอนดำน้ำ Recreational Nitrox หรือการดำน้ำแบบ SCUBA ที่ใช้ก๊าซผสมพิเศษที่มีออกซิเจนสูงกว่า 21% นะครับ..

การหายใจด้วยออกซิเจน อาจทำให้เกิดอาการเป็นพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous Syndrome - CNS) ได้ ถ้า "แรงดันเฉพาะส่วน - Partial Pressure" ของออกซิเจน สูงเกิน 1.4 หรือ 1.6 bar (แตกต่างกันไปแล้วแต่บุคคล)
อาการ CNS นี้มีได้ตั้งแต่อาการกระตุก สั่น ชัก หรือหมดสติ

ในบรรยากาศปกติ แรงดันบรรยากาศ 1 bar นั้น เมื่อเราคิด partial pressure ของออกซิเจน จะได้ว่า แรงดันเฉพาะส่วนของออกซิเจน คือ 0.21 bar
(21% ออกซิเจน * แรงดันบรรยากาศ 1 bar)

แม้ว่าจะหายใจเอา 100% O₂ ก็ตาม partial pressure ของ O2 ก็ยังอยู่แค่ 1 bar จึงจะยังไม่เกิดอาการ CNS

แต่ถ้าคุณหายใจในบริเวณที่แรงดันบรรยากาศรอบตัวสูงกว่า 1 bar ก็จะเริ่มมีความเสี่ยงที่ ppO2 (partial pressure of O2) จะเข้าใกล้ หรือ เกิน 1.4/1.6 ได้

เช่น เมื่อดำน้ำลงไปในทะเล ทุกๆ ความลึกที่เพิ่มขึ้น 10 เมตร แรงดันจากน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้น 1 bar
ที่ความลึก 10 เมตร แรงดันบรรยากาศ 1+1 = 2 bar ถ้าหายใจด้วยอากาศปกติ (21% O2) จะได้ ppO2 = 0.21 * 2 = 0.42
ที่ความลึก 20 เมตร แรงดันบรรยากาศ 2+1 = 3 bar ถ้าหายใจด้วยอากาศปกติ (21% O2) จะได้ ppO2 = 0.21 * 3 = 0.63
ที่ความลึก 30 เมตร แรงดันบรรยากาศ 3+1 = 4 bar ถ้าหายใจด้วยอากาศปกติ (21% O2) จะได้ ppO2 = 0.21 * 4 = 0.84
ที่ความลึก 40 เมตร แรงดันบรรยากาศ 4+1 = 5 bar ถ้าหายใจด้วยอากาศปกติ (21% O2) จะได้ ppO2 = 0.21 * 5 = 1.05
ที่ความลึก 50 เมตร แรงดันบรรยากาศ 5+1 = 6 bar ถ้าหายใจด้วยอากาศปกติ (21% O2) จะได้ ppO2 = 0.21 * 6 = 1.26
จะเห็นว่า ถ้าใช้อากาศปกติ ดำลงไปถึง 50 เมตร ก็ยังไม่เกิดอาการ CNS (แต่จะไปมีความเสี่ยงต่อ Decompression Sickness แทน ซึ่งเป็นผลจากไนโตรเจน ไม่ใช่ประเด็นของกระทู้นี้)

แต่ถ้าเปลี่ยนจากใช้อากาศปกติ ไปใช้ก๊าซผสม ที่มี O2 = 32% แทน จะคำนวณได้ว่า
ที่ความลึก 10 เมตร แรงดันบรรยากาศ 1+1 = 2 bar ถ้าหายใจด้วยก๊าซผสม (32% O2) จะได้ ppO2 = 0.32 * 2 = 0.64
ที่ความลึก 20 เมตร แรงดันบรรยากาศ 2+1 = 3 bar ถ้าหายใจด้วยก๊าซผสม (32% O2) จะได้ ppO2 = 0.32 * 3 = 0.96
ที่ความลึก 30 เมตร แรงดันบรรยากาศ 3+1 = 4 bar ถ้าหายใจด้วยก๊าซผสม (32% O2) จะได้ ppO2 = 0.32 * 4 = 1.28
ที่ความลึก 40 เมตร แรงดันบรรยากาศ 4+1 = 5 bar ถ้าหายใจด้วยก๊าซผสม (32% O2) จะได้ ppO2 = 0.32 * 5 = 1.50
ที่ความลึก 50 เมตร แรงดันบรรยากาศ 5+1 = 6 bar ถ้าหายใจด้วยก๊าซผสม (32% O2) จะได้ ppO2 = 0.32 * 6 = 1.92
จะเห็นได้ว่า ที่ความลึกระหว่าง 30-40 เมตร ก็จะเข้าสู่ระดับความเสี่ยงต่ออาการ CNS แล้ว

ทีนี้ ถ้าใช้ 100% O2 ล่ะ...
ที่ความลึก 10 เมตร แรงดันบรรยากาศ 1+1 = 2 bar ถ้าหายใจด้วย100% O2 จะได้ ppO2 = 1.00 * 2 = 2
จะเห็นได้ว่า ถ้าใช้ 100% O2 จะได้แค่ความลึกไม่ถึง 10 เมตร ก็เกิดอาการแล้ว
แต่การใช้ 100% O2 ในการดำน้ำ ก็มีการใช้ที่ความลึก 3-4 เมตร เพื่อช่วยในการระบายไนโตรเจนออกจากร่างกาย เพื่อลดความเสี่ยงต่อ Decompression Sickness ในกรณีของพวก Saturated Diver/Technical Diver