水中ダイビング

水中ダイビングは、人間の活動として、水面下に潜って環境と関わる行為である。ダイビングとも呼ばれることが多いが、これは文脈によって複数の意味を持つ曖昧な用語である。水中への浸水と高周囲圧への曝露は生理学的影響を及ぼし、大気圧ダイビングで可能な深度と期間を制限する。人間は生理学的にも解剖学的にもダイビングの環境条件にうまく適応していないため、人間のダイビングの深度と期間を延長し、異なるタイプの作業を可能にするためにさまざまな機器が開発されてきた。

大気圧潜水では、ダイバーは周囲の水圧に直接さらされます。大気圧ダイバーは、息止めで潜水するか（フリーダイビング）、スキューバダイビングや水面供給ダイビング用の呼吸器具を使用することができ、飽和潜水技術は、長時間の深海潜水の後の減圧症（DCS）のリスクを軽減します。大気圧潜水服（ADS）は、ダイバーを高い周囲圧力から隔離するために使用できます。有人潜水艇は深度範囲を海洋全深度まで拡張でき、遠隔操作またはロボット機械は人間へのリスクを軽減できます。

環境はダイバーをさまざまな危険にさらします。リスクは、ダイビングのモード、深度、目的に応じて、適切なダイビング スキル、トレーニング、機器の種類、呼吸ガスの使用によって大部分制御できますが、それでも比較的危険なアクティビティです。プロのダイビングは通常、労働安全衛生法によって規制されていますが、レクリエーション ダイビングはまったく規制されていない場合があります。ダイビング活動は、レクリエーション スキューバ ダイビングの場合は最大深度約 40 メートル (130 フィート)、商業飽和ダイビングの場合は 530 メートル (1,740 フィート)、大気圧スーツ着用の場合は 610 メートル (2,000 フィート) に制限されています。ダイビングは過度に危険でない条件にも制限されていますが、許容されるリスクのレベルは異なる場合があり、致命的な事故が発生することもあります。

レクリエーション ダイビング(スポーツ ダイビングまたは水中ダイビングと呼ばれることもあります) は、人気のあるレジャー アクティビティです。テクニカル ダイビングは、より厳しい条件下でのレクリエーション ダイビングの一種です。プロフェッショナル ダイビング(商業ダイビング、​​研究目的または金銭的利益を目的としたダイビング) には、水中での作業が含まれます。公安ダイビングは、法執行機関、消防救助、水中捜索および回収ダイビング チームによって行われる水中作業です。軍事ダイビングには、戦闘ダイビング、​​掃海ダイビング、​​船舶管理が含まれます。 深海ダイビングは、通常、水面から供給される機器を使用する水中ダイビングであり、標準的なダイビングドレス。ハード ハット、標準的な銅製ヘルメット、およびその他の形式のフリーフローや軽量デマンド ヘルメットヘルメットたあらゆる形式のダイビングを。息こらえダイビングの歴史は、少なくとも古代にまで遡り、先史時代の狩猟と採集第二次世界大戦後に急速に発展した。

水中に浸かることや、冷水や高圧にさらされることは、ダイバーに生理的な影響を及ぼし、大気圧潜水で可能な深度と潜水時間を制限する。息切れの持続時間は深刻な制限であり、高大気圧での呼吸は直接的にも間接的にもさらなる合併症を引き起こす。人間の大気圧潜水の深度と潜水時間を大幅に延長し、水中で有用な作業を可能にする技術的解決策が開発されている。^[1]

人体を水中に浸すと、水の外部静水圧が血液の内部静水圧に抗してサポートするため、循環、腎臓系、体液バランス、呼吸に影響を及ぼします。これにより、四肢の血管外組織から胸腔への血液の移動が起こり、 ^[2]浸水利尿として知られる体液損失が、浸水直後の水分補給された被験者の血液の移動を補います。^{[3] [2]}頭を出して浸水すると体にかかる静水圧により、陰圧呼吸が起こり、血液の移動に寄与します。^[3]

血液の移動により、呼吸と心臓の作業負荷が増加する。一回拍出量は水没や周囲圧力の変化に大きく影響されないが、心拍数の低下により全体的な心拍出量は減少する。これは特に息止め潜水における潜水反射による。^[2]直立姿勢では、水圧による腹部の頭側変位により肺容量が減少し、肺容量の減少により気道内の空気流抵抗が増加する。^[3]肺水腫と肺血流および圧力の上昇との間には関連があるようで、その結果毛細血管充血が生じる。これは、水中または水中に沈んだ状態での高強度運動中に発生する可能性がある。^[2]

潜水反射は、基本的な恒常性反射よりも優先される水没への反応である。^{[4] [5]}酸素貯蔵を心臓と脳に優先的に分配することで呼吸を最適化し、水中に長時間いられるようになる。これは水生哺乳類（アザラシ、^[6] カワウソ、イルカ、マスクラット）で強く表れており、^[7]人間を含む他の哺乳類にも存在する。ペンギンなどの潜水鳥にも同様の潜水反射がある。^[4]潜水反射は、顔を冷やして息を止めることによって引き起こされる。^{[4] [8]心血管系は末梢血管を収縮させ、脈拍数を遅くし、酸素を節約するために血液を重要な臓器に向け直し、}脾臓に蓄えられた赤血球を放出し、人間では心拍不整を引き起こす。^[4]水生哺乳類は水中に潜っている間に酸素を節約するための生理学的適応を進化させてきましたが、無呼吸、脈拍数の低下、血管収縮は陸生哺乳類と共通しています。^[5]

寒冷ショック反応は、突然の寒さ、特に冷水に対する生物の生理的反応であり、薄い氷に落ちるなどして非常に冷たい水に浸かった場合によく見られる死亡原因である^{[9] 。冷気による即時のショックで不随意に息を吸い込み、水中にいる場合は溺死につながる可能性がある。冷水は血管収縮による心臓発作を引き起こす可能性もある[10]} 。心臓は体全体に同じ量の血液を送り出すためにより多くの働きをしなければならず、心臓病患者の場合、この余分な負荷によって心停止を引き起こす可能性がある。冷水に落ちてから最初の 1 分間を生き延びた人は、溺死しない限り少なくとも 30 分間は生き延びることができる。約 10 分後には、冷えた筋肉の筋力と協調性が低下するため、浮いている能力は大幅に低下する^{[9] 。}

低体温症は、体幹温度の低下であり、体から発生する熱よりも失う熱の方が多い場合に起こります。^[11]これは、冷水中での水泳やダイビングの大きな制限となります。^[12]痛みやしびれにより指の器用さが低下すると、全般的な安全性と作業能力が低下し、その結果、他の傷害のリスクが高まります。^{[12] [13]冷水中でのダイビングでは、} 凍結を伴わない寒冷傷害が四肢に影響を及ぼす可能性があり、気温が組織の凍結を引き起こすほど低い場合は凍傷が発生する可能性があります。体温は空気中よりも水中の方がはるかに速く失われるため、屋外の気温としては耐えられる水温でも低体温症を引き起こす可能性があり、適切に保護されていないダイバーは他の原因で死亡する可能性があります。^[12]

ダイバーの体温調節は、高気圧下での呼吸ガスや、不活性ガスによる麻酔や呼吸仕事量を制限し、減圧を促進するために必要なガス混合物によって複雑化します。^[14]

空気呼吸動物による息止め潜水は、新鮮な呼吸ガス源（通常は水面の空気）に戻るまで利用可能な酸素で潜水を行う生理的能力に制限されます。この体内酸素供給が減少すると、動物は血液中の二酸化炭素と乳酸の蓄積によって呼吸欲求が高まり、 ^[15]脳低酸素症による意識喪失に至ります。これが水中で起こると、溺死します。^[16]

フリーダイビングでのブラックアウトは、呼吸を長く止めると代謝活動によって酸素分圧が下がり意識を失うほどになるときに起こる。これは酸素をより早く消費する運動によって加速され、ダイビング直前の過換気によって血液中の二酸化炭素濃度が低下することで悪化する可能性がある。二酸化炭素濃度が低下すると酸素とヘモグロビンの親和性が高まり、ダイビングの終わりに向けて脳組織への酸素供給量が低下する（ボーア効果）。また、呼吸欲求が抑制されるため、ブラックアウトに至るまで呼吸を止めやすくなる。これはどの深さでも起こり得る。^{[17] [18]}

浮上誘発性低酸素症は、周囲の圧力が低下すると酸素分圧が低下することで引き起こされます。深海での酸素分圧は、その深度では意識を維持するのに十分ですが、水面近くの低圧では意識を維持するのに十分ではありません。^{[16] [18] [19]}

気圧障害の一種である気圧外傷は、体内または体と接触しているガス空間と周囲のガスまたは液体との間の圧力差によって引き起こされる体組織の物理的損傷である。 ^[20]これは通常、ダイバーが浮上または潜降するときなど、生物が周囲の圧力の大きな変化にさらされたときに発生する。ダイビング中、気圧外傷を引き起こす圧力差は静水圧の変化である。^[21]

最初の損傷は通常、閉鎖空間内のガスの膨張によって直接的に、または組織を介して静水圧的に伝達される圧力差によって、張力またはせん断によって組織が過度に伸びることによって発生します。^[20]

気圧外傷は、一般的に、副鼻腔または中耳への影響、減圧症、肺の過膨張による傷害、および外部からの圧迫による傷害として現れる。^[20]降下時の気圧外傷は、ダイバーと接触する密閉空間内のガスの容積の自由な変化を妨げることによって発生し、その結果、組織とガス空間の間に圧力差が生じ、この圧力差による不均衡な力によって組織が変形し、細胞が破裂する。^[20]浮上時の気圧外傷は、ダイバーと接触する密閉空間内のガスの容積の自由な変化が妨げられることによっても発生する。この場合、圧力差によって周囲の組織に張力が生じ、その張力が引張強度を超える。組織破裂のほかに、過圧によって隣接する組織にガスが侵入し、さらに循環系を介した気泡輸送によって遠方までガスが侵入する可能性がある。これにより、遠隔部位で循環が阻害されたり、臓器の存在によって正常な機能が妨げられたりする可能性もある。^[20]

呼吸ガスを常圧で供給すると、潜水時間を大幅に延長することができますが、この技術的解決策によって他の問題が発生する可能性があります。代謝的に不活性なガスの吸収は時間と圧力の関数として増加し、これらは溶解状態で組織に存在する結果として窒素酔いや高圧神経症候群などの望ましくない影響を直ちに引き起こす可能性があります。^{[22] [23]また、}減圧中に組織内で溶解から抜け出すときに問題を引き起こす可能性があります。^[24]

代謝活性ガスの濃度が上昇すると、他の問題も発生します。これらの問題は、高分圧での酸素の毒性作用^[25]から、過度の呼吸仕事による二酸化炭素の蓄積、死腔の増加^[26]または非効率的な除去、高圧での濃度増加による呼吸ガス中の汚染物質の毒性作用の悪化まで多岐にわたります。^[27]肺の内部と呼吸ガス供給との間の静水圧差、周囲圧力による呼吸ガス密度の増加、および呼吸速度の上昇による流動抵抗の増加はすべて、呼吸仕事量の増加、呼吸筋の疲労、および効果的な換気の生理学的限界を引き起こす可能性があります。^{[2] [28]}

水中での視力は、媒体の透明度と屈折率の影響を受ける。水中での視認性が低下するのは、水を通過する光が距離とともに急速に減衰し、自然光のレベルが低下するためである。水中の物体は、物体と観察者との間の光の散乱によってもぼやけ、コントラストが低下する。これらの影響は、光の波長、水の色と濁度によって異なる。人間の目は空気中の視力に最適化されており、水に直接接触して浸されると、水と空気の屈折率の違いによって視力に悪影響が及ぶ。角膜と水の間に空気層を設けることで補正することはできるが、スケールと距離の歪みが生じる。人工照明により、近距離での視認性を向上させることができる。^[29]立体視力、つまり異なる物体の相対的な距離を判断する能力は、水中では大幅に低下し、これは視野によって影響を受ける。ヘルメットのビューポートが小さいために視野が狭くなると、立体視力が大幅に低下し、^[29]頭を動かすと静止した物体が動いているように見えます。^[30]これらの影響により、手と目の協調性が低下します。^[29]

水の音響特性は空気の音響特性とは異なる。水中の音源からの音は、音響特性が類似しているため、水と接触している体組織を比較的自由に伝播することができる。頭部が水にさらされると、一部の音は鼓膜と中耳によって伝達されるが、かなりの部分は骨伝導によって独立して蝸牛に到達する。^{[31] [32]}困難ではあるが、ある程度の音源定位は可能である。^[31]ダイバーの耳が濡れている場合、水中での人間の聴覚は空気中よりも感度が低くなる。^[31]水中での周波数感度も空気中とは異なり、水中では聴覚の閾値が一貫して高く、高周波音に対する感度が最も低下する。^[31]ヘッドギアの種類は、伝搬が濡れているか乾いているかによって、騒音感度と騒音の危険性に影響を与える。^[31]耳が濡れていると水中での人間の聴覚は空気中よりも感度が低くなり、ネオプレン製のフードにより大幅な減衰が生じる。ヘルメットを着用すると、聴覚感度は呼吸ガスやチャンバーの大気の組成や圧力に大きく影響されないため、地上の空気中と同等になります。^[31]ヘリオックス中は空気中よりも音が速く伝わるため、音声フォルマントが上昇し、ダイバーの音声は甲高く歪んでしまい、慣れていない人には聞き取りにくくなります。^[33]圧力下での呼吸ガスの密度の増加も同様の効果をもたらします。^[34]

ダイバーの触覚知覚は、環境保護スーツと低温によって損なわれる可能性がある。不安定さ、装備、中性浮力、水の慣性および粘性効果による動きの抵抗が組み合わさって、ダイバーの行動を妨げている。寒さは、感覚と運動機能の低下を引き起こし、認知活動を妨げ、混乱させる。大きく正確な力を発揮する能力は低下する。^[35]

バランスと平衡は、前庭機能と、視覚、器官感覚、皮膚感覚、運動感覚、時には聴覚からの二次的な入力に依存し、これらは中枢神経系によって処理されて平衡感覚を提供します。水中では、これらの入力の一部が欠落または減少し、残りの手がかりがより重要になります。矛盾する入力は、めまい、見当識障害、乗り物酔いを引き起こす可能性があります。前庭感覚は、これらの状況で迅速で複雑で正確な動きを行うために不可欠です。^[35] 固有受容覚は、前庭および視覚入力と関連して、ダイバーに個人の位置と動きを認識させ、ダイバーが水中で身体の平衡とバランスを維持するために効果的に機能できるようにします。^[35]中性浮力の水中では、位置の固有受容覚の手がかりが減少するか欠落します。この効果は、ダイバーのスーツやその他の装備によって悪化する可能性があります。^[35]

味覚と嗅覚は水中のダイバーにとってそれほど重要ではありませんが、飽和潜水ダイバーにとっては、宿泊室にいる間はより重要です。圧力下で長時間過ごすと、味覚と嗅覚の閾値がわずかに低下するという証拠があります。^[35]

ダイビングにはいくつかのモードがあり、主に呼吸ガス供給システムと、ダイバーが大気圧にさらされるかどうかによって区別されます。ダイビング機器、サポート機器、手順は、主にモードによって決まります。

息を止めて水中に潜ったり泳いだりする能力は、緊急時に役立つスキル、水上スポーツや海軍の安全訓練の重要な部分、そして楽しいレジャー活動であると考えられています。^{[36]呼吸装置なしでの水中ダイビングは、水中水泳、}シュノーケリング、フリーダイビングに分類できます。これらのカテゴリはかなり重複しています。いくつかの競技用水中スポーツは呼吸装置なしで行われます。^{[37] [38] [39] [40] [41]}

フリーダイビングでは、外部呼吸装置の使用は禁止されており、ダイバーが浮上するまで息を止める能力に依存しています。その技術は、単純な息止めダイビングから競技的な無呼吸ダイビングまで多岐にわたります。フリーダイビングでは、視力を改善し、より効率的な推進力を得るために、フィンとダイビングマスクがよく使用されます。シュノーケルと呼ばれる短い呼吸管により、ダイバーは顔を水中に沈めたまま水面で呼吸することができます。 ダイビングを目的とせずに水面でシュノーケリングを行うことは、人気のウォータースポーツおよびレクリエーション活動です。^{[36] [42]}

スキューバダイビングは、水面からの補給にまったく依存しない自給式の水中呼吸装置を使って行うダイビングである。スキューバダイビングでは、水面補給型潜水器具（SSDE）に取り付けられた臍帯ホースの届く範囲をはるかに超える機動性と水平方向の移動範囲がダイバーに与えられる。 ^{[43]軍隊の秘密作戦に従事するスキューバダイバーは、}フロッグマン、戦闘ダイバー、攻撃スイマー と呼ばれることもある。 ^[44]

オープンサーキットスキューバシステムは、吐き出された呼吸ガスを環境に放出し、ダイビングレギュレーターを通してダイバーに供給される高圧の呼吸ガスを含む1つ以上のダイビングシリンダーで構成されています。減圧ガスや緊急呼吸ガス用の追加シリンダーが含まれる場合もあります。^[45]

クローズドサーキットまたはセミクローズドサーキットのリブリーザースキューバシステムでは、吐き出したガスを再利用することができます。使用されるガスの量はオープンサーキットに比べて少ないため、同じ潜水時間であれば、より小さなシリンダーを使用できます。同じガス消費量であれば、オープンサーキットに比べて水中に滞在する時間が大幅に長くなります。リブリーザーはスキューバよりも気泡が少なく、騒音も少ないため、軍の潜水士が探知されるのを避けたい場合や、科学研究の潜水士が海洋生物の邪魔をしたくない場合、メディアの潜水士が気泡の干渉を避けたい場合に魅力的です。^[46]

スキューバダイバーは、主に足に装着したフィンを使って水中を移動します。 ^{[47]外部推進力は、}ダイバー推進車両、または水面から引き上げたトウボードによって提供されます。その他の装備には、水中視力を改善するためのダイビングマスク、保護ダイビングスーツ、浮力を制御するための装備、およびダイビングの特定の状況と目的に関連する装備が含まれます。^[48]スキューバダイバーは、これらのダイバー認定を発行するダイバー認定機関に所属するインストラクターから、認定レベルに適した手順とスキルのトレーニングを受けます。これには、装備の使用および水中環境の一般的な危険に対処するための標準操作手順、および自助および問題を抱えている同様の装備のダイバーを支援するための緊急手順が含まれます。ほとんどのトレーニング機関では、最低限の体力と健康レベルが求められ、一部の用途ではより高いレベルの体力が必要になる場合があります。^[49]

自給式呼吸システムの代替として、ホースを通じて水面から呼吸用ガスを供給する方法がある。通信ケーブル、肺気量計ホース、安全ラインと組み合わせたものは、ダイバーズ・アンビリカルと呼ばれ、加熱用の温水ホース、ビデオケーブル、呼吸用ガス回収ラインが含まれることもある。ダイバーはフルフェイスマスクかヘルメットを着用し、ガスはオンデマンドまたは連続的なフリーフローで供給される。エアホースのみを使用するより基本的な装置は、エアラインシステムまたは水ギセルシステムと呼ばれる。^{[50] [48] [51]}これにより、ダイバーは水面の高圧シリンダーまたはダイビング用エアコンプレッサーからの空気供給ホースを使用して呼吸することができる。呼吸用ガスは、口にくわえたデマンドバルブまたは軽量のフルフェイスマスクから供給される。エアラインダイビングは、船体清掃や考古学的調査などの作業、貝類の採取、および観光客やスキューバダイビングの資格を持っていない人が一般的に行う浅瀬でのアクティビティであるスヌーバとして使用される。 ^{[51] [52] [53]}

飽和潜水では、プロのダイバーは一度に数日から数週間、圧力下で生活し、働くことができる。水中で作業した後、ダイバーは海底の乾燥した加圧水中居住区、または作業深度と同程度の圧力で潜水支援船、石油プラットフォーム、またはその他の浮遊プラットフォームのデッキにある圧力室の飽和生命維持システムで休息し、生活する。ダイバーは加圧密閉式潜水ベルで水面の居住区と水中の作業場の間を移動する。潜水終了時の減圧には何日もかかることがあるが、短時間の曝露のたびに減圧するのではなく、長時間の曝露に対して一度だけ減圧を行うため、ダイバーの減圧障害の全体的なリスクと減圧に費やされる合計時間が短縮される。このタイプのダイビングでは、作業効率と安全性が向上する。^[54]

商業ダイバーは、ダイバーが大気圧下で潜水操作を開始および終了する潜水操作を水面下潜水またはバウンス潜水と呼ぶ。^[55]ダイバーは、陸上またはダイビング支援船から派遣され、ダイビングステージまたはダイビングベルで輸送される場合がある。水面下供給ダイバーは、ほぼ常にダイビングヘルメットまたはフルフェイスのダイビングマスクを着用する。底部ガスは、空気、ナイトロックス、ヘリオックス、またはトライミックスであり、減圧ガスは同様のもの、または純酸素を含む場合がある。^{[56]減圧手順には、水中減圧または}デッキチャンバー内での水面下減圧がある。^[57]

ガス充填ドームを備えたウェットベルは、ステージよりも快適で制御性が高く、水中に長くいることができます。ウェットベルは空気と混合ガスに使用され、ダイバーは12メートル（40フィート）で酸素で減圧できます。^[56]小型のクローズドベルシステムは、簡単に移動できるように設計されており、2人用ベル、発射および回収システム、圧力下での移動後の減圧チャンバー（TUP）が含まれています。ダイバーは海底で空気または混合ガスを呼吸でき、通常は空気で満たされたチャンバーで回収されます。減圧の終わりに近づくと、内蔵呼吸システム（BIBS）から供給される酸素で減圧します。小型ベルシステムは、水深120メートル（390フィート）までのバウンスダイビングと最大2時間のボトムタイムをサポートします。^[56]

高圧ガスボンベを主ガスと予備ガスの両方に使用し、空気圧計と音声通信を備えた完全なダイバー用アンビリカルシステムを使用する、比較的持ち運びやすい水上ガス供給システムは、業界では「スキューバ代替品」として知られています。^[58]

コンプレッサーダイビングは、フィリピンやカリブ海などの熱帯地域で使用されている、水面給気ダイビングの基本的な方法です。ダイバーはハーフマスクとフィンをつけて泳ぎ、ボートの工業用低圧エアコンプレッサーからプラスチックチューブを通して空気を供給されます。減圧弁はなく、ダイバーはデマンドバルブやマウスピースなしでホースの端を口にくわえ、余分な空気を唇の間から吐き出します。^[59]

潜水艇と硬質大気圧潜水服（ADS）は、通常の大気圧の乾燥した環境での潜水を可能にする。ADSは、鎧に似た小型の1人乗りの関節式潜水艇で、内部圧力を1気圧に維持しながら曲げることができる精巧な関節を備えている。ADSは、最大約700メートル（2,300フィート）までの長時間の潜水に使用できる。ADSは、深海潜水に伴う生理学的危険の大部分を排除する。乗員は減圧する必要がなく、特別なガス混合物は必要なく、窒素中毒の危険もない。ただし、コストが高く、ロジスティクスが複雑になり、器用さが失われるという欠点がある。^{[60] [61]有人潜水艇は}全海洋深度 に対応できるように設計されており、すべての海洋で知られている最深部まで潜水している。^{[62] [63]}

自律型水中機（AUV）と遠隔操作型水中機（ROV）は、ダイバーの機能を一部実行できます。これらは、より深いところやより危険な環境にも配備できます。AUVは、オペレーターからのリアルタイムの入力を必要とせずに水中を移動するロボットです。AUVは、無人海中システムのより大きなグループの一部であり、この分類には、オペレーター/パイロットがアンビリカルケーブルまたはリモートコントロールを使用して水面から制御および電源供給する非自律型ROVが含まれます。軍事用途では、AUVはしばしば無人海中機（UUV）と呼ばれます。^{[64] [65]}

ダイビングをする人は、個人的、職業的を問わず、さまざまな理由があります。新しく資格を取得したレクリエーションダイバーは、純粋にダイビングを体験するためにダイビングをするかもしれませんが、ほとんどのダイバーは水中にいるのに何らかの追加の理由があります。レクリエーションダイビングは純粋に楽しむためのもので、洞窟ダイビング、​​難破船ダイビング、​​アイスダイビング、​​ディープダイビングなど、専門的なトレーニングを提供できるさまざまなアクティビティに幅広い範囲を提供するための専門分野と技術分野があります。 [ 66 ^{] [67]運動や競技のために利用できる}水中スポーツがいくつかあります。^[68]

プロのダイビングには、パートタイムの仕事から生涯の仕事まで、さまざまな側面があります。レクリエーションダイビング業界のプロフェッショナルには、インストラクタートレーナー、ダイビングインストラクター、アシスタントインストラクター、ダイブマスター、ダイビングガイド、スキューバ技術者が含まれます。スキューバダイビング観光産業は、人気のダイビングスポットがある地域でレクリエーションダイビングを提供するために発展しました。商業ダイビングは産業関連であり、炭化水素の探査、沖合建設、ダムのメンテナンス、港湾工事などのエンジニアリングタスクが含まれます。商業ダイバーは、海軍のダイビング、​​船舶管理、海洋救助、養殖など、海洋活動に関連するタスクを実行するために雇用されることもあります。^{[69] [70] [71]}

潜水のその他の専門分野には軍事潜水があり、軍の潜水士は様々な役割を担ってきた長い歴史がある。彼らは直接戦闘、偵察、敵陣への潜入、地雷の設置、爆弾処理、工学作戦などの役割を遂行することができる。 ^[72]

民間活動では、警察のダイビングユニットが捜索救助活動を行い、証拠を回収する。場合によっては、ダイバー救助チームが消防署、救急医療サービス、海難救助またはライフガードユニットの一部である場合もあり、これは公共安全ダイビングに分類されることがある。^{[73] [74]}また、水中世界を記録する水中写真家やビデオカメラマンなどのプロのメディアダイバーや、海洋生物学者、地質学者、水文学者、海洋学者、洞窟探検家、水中考古学者など、水中環境を含む研究分野の科学ダイバーもいる。^{[75] [71] [76]}

スキューバダイビングと水上ダイビングの装備の選択は、法的制約とロジスティックス上の制約の両方に基づいています。ダイバーが機動性と広範囲な移動を必要とする場合、安全と法的制約が許せば、通常はスキューバダイビングが選択されます。特に商業ダイビングのようなリスクの高い作業は、法律や行動規範によって水上ダイビングの装備に制限される場合があります。^{[50] [76] [77]}

フリーダイビングは、食料や真珠やサンゴなどの貴重な資源を採取するための狩猟と採集の手段として広く普及しており、紀元前4500年より前に遡ります。^[78]古代ギリシャ・ローマ時代までには、スポンジダイビングや海洋サルベージなどの商業ダイビングの用途が確立されました。^[79]軍事ダイビングは少なくともペロポネソス戦争まで遡り、^[80]レクリエーションやスポーツへの応用は最近の開発です。常圧ダイビングの技術開発は、高速降下用の石の重り（スカンダロペトラ）と浮上用のロープの補助から始まりました。^[79]ダイビングベルは、水中作業と探検のための最も古いタイプの機器の1つです。^[81]その使用法は、紀元前4世紀にアリストテレスによって初めて記述されました。 ^[82] 16世紀と17世紀には、深海で再生可能な空気をダイバーに供給できるようになり、潜水鐘の有用性が高まりました。 ^{[83]さらに}水面から空気を供給する潜水ヘルメットへと進化しました。これは、ダイバーの頭を覆う小型の潜水鐘で、手動ポンプで圧縮空気が供給されます。さらに、ヘルメットに防水スーツを取り付けることで改良されました。^{[83] [84]} 19世紀初頭には、これが標準的な潜水服となり、^[83]海洋土木工事や海難救助プロジェクトの範囲が大幅に広がりました。^{[83] [85] [86]}

表面供給システムの機動性に限界があったため、 20世紀にはオープンサーキットとクローズドサーキットの両方のスキューバダイビングが開発され、ダイバーの自律性が大幅に向上しました。^{[87] [88] [89]}これらは、第二次世界大戦中に秘密軍事作戦で、戦後は科学、捜索救助、メディアダイビング、​​レクリエーションおよびテクニカルダイビングで人気を博しました。重いフリーフローの表面供給銅ヘルメットは軽量のデマンドヘルメットに進化しました。^{[83]これは呼吸ガスをより経済的に使用でき、高価な}ヘリウムベースの呼吸混合物を使用するより深いダイビングに重要です。 飽和潜水により、深く長時間の曝露による減圧症のリスクが軽減されました。^{[72] [90] [83]}

代替アプローチは、ADSまたは装甲服の開発であり、これはダイバーを深部の圧力から隔離するが、機械の複雑さと器用さの限界を犠牲にする。この技術は20世紀半ばに初めて実用化された。^{[61] [91]}ダイバーを環境から隔離することは、 20世紀後半に遠隔操作型水中車両（ROVまたはROUV）の開発によってさらに進んだ。遠隔操作型水中車両では、オペレーターが水面からROVを操作し、自律型水中車両（AUV）ではオペレーターがまったく不要になる。これらのモードはすべて現在でも使用されており、それぞれが他のモードよりも優れた利点を持つさまざまな用途があるが、ダイビングベルは主に水面供給ダイバーの移動手段に追いやられている。水面指向型または飽和水面供給型ダイビング機器と作業用または観察用遠隔操作車両を同時に使用するなど、組み合わせが特に効果的な場合がある。^{[86] [92]}

19世紀後半、引き揚げ作業がより深く、より長期化するにつれ、原因不明の病気がダイバーたちを苦しめるようになった。彼らは呼吸困難、めまい、関節痛、麻痺に苦しみ、時には死に至ることもあった。この問題はケーソン内で圧力がかかった状態でトンネルや橋脚を建設する作業員の間ではすでによく知られており、当初はケーソン病と呼ばれていた。後に関節痛のために患者が前かがみになることが多かったため、ベンズ病と改名された。チャールズ・パスリーの引き揚げ作業の時点でこの病気に関する初期の報告がなされていたが、科学者たちはその原因をまだ知らなかった。^[86]

フランスの生理学者 ポール・バートは、これを減圧症 (DCS) として初めて理解した。彼の著書「La Pression barométrique (1878)」は、正常値より高い気圧と低い気圧の両方における気圧の生理学的影響に関する包括的な調査であった。^[93]彼は、加圧された空気を吸入すると窒素が血流に溶け込み、その後急速な減圧により窒素がガス状態で放出され、泡が形成されて血液循環を妨げ、麻痺や死を引き起こす可能性があると結論付けた。中枢神経系の酸素毒性もこの出版物で初めて説明され、「ポール・バート効果」と呼ばれることもある。^{[93] [94]}

ジョン・スコット・ハルデインは1907年に減圧室を設計し、動物と人間を対象にした広範な実験を経て、1908年に英国海軍向けに最初の減圧表を製作した。 ^{[95] [96] [97]これらの表は}段階的な減圧方法を確立し、今日に至るまで減圧方法の基礎となっている。ハルデインの推奨に従い、ダイバーの安全な最大作業深度は61メートル（200フィート）まで拡大された。^[72]

アメリカ海軍は減圧の研究を続け、1915年にフランスとスティルソンによって最初の建設修理局減圧表が開発された。 ^[98] 1930年代には実験的な潜水が行われ、1937年のアメリカ海軍空気減圧表の基礎となった。1930年代には水面減圧と酸素の使用も研究された。1937年の表で見つかった問題を修正するために、1957年のアメリカ海軍表が開発された。^[99]

1965年、ヒュー・ルメスリエとブライアン・アンドリュー・ヒルズは「トレス海峡の潜水技術に関する研究から生まれた熱力学的アプローチ」という論文を発表し、従来のモデルに基づくスケジュールに従って減圧すると無症状の気泡形成が起こり、減圧停止時に再溶解しないと除去できないことを示唆した。これは、ガスがまだ溶解している間に除去するよりも遅く、効率的な減圧のために気泡相ガスを最小限に抑えることの重要性を示している。^{[100] [101]}

MP スペンサーは、ドップラー超音波法で無症状のダイバーの静脈気泡を検出できることを示しました。 ^[102 ]また、アンドリュー・ピルマニス博士は、安全停止装置が気泡形成を減少させることを示しました。^[99] 1981 年に DE ユントは、気泡形成のメカニズムを提唱する変動透過性モデルを説明しました。 ^[103]その後、いくつかの他の気泡モデルが続きました。減圧症の病態生理学はまだ完全には解明されていませんが、減圧治療はリスクがかなり低い段階に達しており、ほとんどの症例は治療的再圧および高圧酸素療法によってうまく治療されています。混合呼吸ガスは、大気圧ダイバーに対する高圧環境の影響を軽減するために使用されます。^{[99] [104] [105]}

効率的な減圧には、ダイバーが症状を引き起こす気泡の発生を起こさずに、安全に可能な限り多くの組織で高い減圧勾配を確立できるほどの速さで浮上する必要がある。これは、呼吸ガス中の許容できる最も安全な酸素分圧と、逆拡散気泡の形成や成長を引き起こす可能性のあるガスの変化を避けることによって促進される。安全で効率的なスケジュールの開発は、変化する環境条件や作業負荷に対する個人の反応の違いなど、多数の変数と不確実性によって複雑になっている。^[106]

ダイビングの環境はアクセスのしやすさやリスクによって制限されるが、水や時には他の液体も含まれる。水中ダイビングのほとんどは、海洋の浅い沿岸部や、湖、ダム、採石場、河川、泉、浸水した洞窟、貯水池、タンク、プール、運河などの内陸の淡水域で行われるが、大口径のダクトや下水道、発電所の冷却システム、船の貨物タンクやバラストタンク、液体で満たされた産業設備でも行われることがある。環境は装備の構成に影響を及ぼす可能性がある。例えば、淡水は海水よりも密度が低いため、淡水ダイビングではダイバーの中性浮力を達成するために必要な追加重量は少なくて済む。^[107]水温、可視性、動きもダイバーやダイビング計画に影響を及ぼす。^[108]水以外の液体でのダイビングは、ダイビング装備の密度、粘性、化学的適合性、およびダイビングチームへの環境的危険の可能性により、特別な問題を引き起こす可能性がある。^[109]

安全な環境は、時には限定水域とも呼ばれ、ダイバーが迷子になったり、閉じ込められたり、基本的な水中環境以外の危険にさらされたりする可能性が極めて低い、またはまったくない低リスクの環境です。これらの環境は、重要な生存スキルの初期トレーニングに適しており、プール、トレーニングタンク、水槽、浅くて保護された海岸線エリアなどが含まれます。^[110]

オープンウォーターとは、海、湖、浸水した採石場など、ダイバーが大気と接触している水面に障害物なく垂直に直接アクセスできる制限のない水域のことである。^[111] オープンウォーターダイビングは、問題が発生した場合に、ダイバーが大気圏まで垂直に浮上して空気を吸うことができることを意味する。^[112] ウォールダイビングは、ほぼ垂直の面に沿って行われる。ブルーウォーターダイビングは、底がダイバーの視界になく、固定された視覚的基準がない場合の、中層での視界が良好な状態で行われる。 ^[113] ブラックウォーターダイビングは、夜間、特に月のない夜に行われる中層でのダイビングである。^{[114] [115]}

オーバーヘッドダイビングまたはペネトレーションダイビング環境とは、ダイバーが水面の呼吸可能な大気の安全な場所まで直接、完全に垂直に上昇することができない空間に入る環境のことである。洞窟ダイビング、​​難破船ダイビング、​​アイスダイビング、​​その他の自然または人工の水中構造物や囲い地内またはその下でのダイビングなどがその例である。直接上昇が制限されるとオーバーヘッド下でのダイビングのリスクが増大するが、これは通常、手順の適応や、冗長な呼吸ガス源や出口へのルートを示すガイドラインなどの機器の使用によって対処される。^{[76] [109] [108]}

多くの海洋動物は夜行性であるため、ナイトダイビングではダイバーは異なる水中環境を体験することができます。^{[116]山岳湖などの}高所ダイビングでは、気圧が低下するため減圧スケジュールを変更する必要があります。^{[117] [118]}

EN 14153-2 / ISO 24801-2 レベル 2「自律潜水」規格で定められているレクリエーション ダイビングの深度制限は 20 メートル (66 フィート) です。^[119]より高度な訓練を受けたレクリエーション ダイバーに推奨される深度制限は、PADI ダイバーの場合は 30 メートル (98 フィート)、^[120] (これは、成人で窒素中毒の症状が一般的に顕著になり始める深度です)、レクリエーション スキューバ トレーニング カウンシルで指定されている 40 メートル (130 フィート) 、^[120]英国サブアクア クラブおよびサブアクア協会の空気呼吸のダイバーの場合は 50 メートル (160 フィート) 、 ^[121]フランスのレベル 3 レクリエーション ダイバー 2 ～ 3 名のチームによる空気呼吸の場合は 60 メートル (200 フィート) です。^[122]

テクニカルダイバーの場合、麻薬性ガス混合物の使用量が少ないという前提で、推奨される最大深度はより深くなります。IANTD ^{[123]のトライミックスダイバー}認定またはTDI ^[124 ]のアドバンストライミックスダイバー認定を取得したダイバーに認められる最大深度は100メートル（330フィート）です。332メートル（1,089フィート）はスキューバダイビングの世界記録の深度です（2014年）。^[125]飽和技術とヘリオックス呼吸ガスを使用する商業ダイバーは、日常的に100メートル（330フィート）を超えますが、生理学的制約によっても制限されます。コメックス・ハイドラ8号の実験潜水は、1988年に534メートル（1,752フィート）という記録的な外洋深度に到達した。^[126]大気圧潜水服は主に関節シールの技術によって制約されており、米海軍のダイバーは1着で610メートル（2,000フィート）まで潜水したことがある。^{[127] [128]}

ダイビングができる場所の一般的な用語はダイビングサイトです。原則として、プロのダイビングは作業が必要な場所で行われ、レクリエーションダイビングは条件が適切な場所で行われます。便利で興味深いポイントであり、多くの場合条件が良いことで知られているレクリエーションダイビングサイトは数多く記録され、公開されています。プロとレクリエーションの両方のダイバー向けのダイバートレーニング施設では、一般的に、馴染みがあり便利で、条件が予測可能で環境リスクが比較的低い、限られた範囲のダイビングサイトを使用しています。^[129]

環境の固有のリスクと、通常の状況下でも、適切かつ迅速に対応しないと致命的な結果を招く可能性のある事故時でも、機器を正しく操作する必要性から、機器の準備、ダイビングの準備、すべてが計画どおりに進んだ場合のダイビング中、ダイビング後、および合理的に予測可能な不測の事態が発生した場合には、標準手順が使用されます。標準手順は、必ずしも満足のいく結果をもたらす唯一の行動方針ではありませんが、一般的には、与えられた状況に応じて適用すると、実験と経験により、うまく確実に機能することがわかっている手順です。^[130]すべての正式なダイバートレーニングは、標準的なスキルと手順の学習に基づいており、多くの場合、気が散る状況がある場合でもためらうことなく手順を実行できるようになるまで、重要なスキルを過剰に学習します。合理的に実行可能な場合は、準備手順が正しい順序で実行され、手順が誤って省略されることがないように、チェックリストを使用できます。 ^{[131] [132] [133]}

いくつかの手順はすべての有人潜水モードに共通だが、大部分は潜水モードに特有のものであり、多くは使用する機器に特有のものである。^{[134] [135] [133]}潜水手順は、潜水の安全性と効率に直接関係するものだが、タスク固有のスキルは含まれない。標準手順は、手信号またはロープ信号による通信の場合に特に役立つ。手信号とロープ信号自体が標準手順の例である。通信する側は、相手が応答として何をするかをよりよく理解できるからである。音声通信が利用可能な場合、標準化された通信プロトコルにより、必要な情報を伝達するために必要な時間と送信時のエラー率が削減される。^[136]

ダイビングの手順は、一般的に、現在の状況に応じて適切なダイビングスキルを正しく適用することから成り、ダイバーとダイビングプランに適した機器の選択とテストから、生命を脅かす緊急事態における自分自身または他のダイバーの救助まで多岐にわたります。多くの場合、訓練を受けていない、または十分なスキルを持たないダイバーにとっては生命を脅かす緊急事態であっても、正しい手順をためらうことなく適用する熟練したダイバーにとっては、単なる迷惑で、気を散らす程度のものです。プロのダイビング業務では、法律上または契約上、標準操作手順に従う義務のないレクリエーションダイバーよりも、標準操作手順に厳密に従う傾向がありますが、ダイビング事故の発生率は、訓練や経験の少ないダイバーに多く見られる人為的ミスと強く相関していることが知られています。^[131]テクニカルダイビングの「Doing It Right」哲学は、ダイビングチームのすべてのメンバーに共通の標準手順を強く支持しており、組織のメンバーの手順に影響する可能性のある手順と機器構成を規定しています。^[108]

ダイビングスキルとダイビング手順という用語は、大部分は互換性があるが、手順はいくつかのスキルを順番に適用することを必要とする場合があり、より広い用語である。手順は、状況に応じて、条件付きで分岐したり、スキルを繰り返し適用する必要がある場合もある。ダイバーのトレーニングは、標準的な手順の学習と実践を中心に構成され、ダイバーが合理的に予測可能な状況で手順を確実に適用できると評価され、発行される認定証によって、ダイバーはトレーニングと評価されたスキルレベルに適合した環境と機器に制限される。ダイビングスキルと手順の指導と評価は、認定機関または登録機関によってそれらのスキルを指導および評価する能力があると評価された登録インストラクターに限定されることが多く、認定機関または登録機関は、評価基準に対してダイバーが有能であると宣言する責任を負う。他のタスク指向のスキルの指導と評価には、通常、ダイビングインストラクターは必要ありません。^[133]

プロのダイバーのダイビング手順には大きな違いがあり、プロのダイバーでは、特定の役割を担い、能力が認められたメンバーで構成されるダイビングチームが法律で義務付けられています^[137]。一方、レクリエーションダイビングでは、ほとんどの管轄区域でダイバーは特定の法律に縛られておらず、多くの場合、能力の証拠を提示する必要もありません。^{[69] [77]}

水中ダイバーのトレーニングは通常、多くのダイバートレーニング機関の1つに所属しているか、政府機関に登録されている資格のあるインストラクターによって行われます。基本的なダイバートレーニングには、水中環境での活動を安全に行うために必要なスキルの習得が含まれ、ダイビング機器の使用、安全性、緊急時の自助および救助手順、ダイビング計画、ダイビングテーブルの使用に関する手順とスキルが含まれます。^{[138] [139]}ダイビングハンドシグナルは、水中でのコミュニケーションに使用されます。プロのダイバーは、他のコミュニケーション方法も学びます。^{[138] [139]}

初心者ダイバーは、デマンドレギュレーターを使って水中で呼吸する技術を習得しなければならない。これには、口から外れた場合に水を排出して回収する方法や、マスクが浸水した場合にマスクを洗浄する方法などが含まれる。これらは生存に不可欠なスキルであり、熟練していないとダイバーは溺死する危険性が高い。関連するスキルとして、他のダイバーと呼吸ガスを共有することがあり、これはドナーとレシピエントの両方として行われる。これは通常、この目的のために携行する二次デマンドバルブを使用して行われる。テクニカルダイバーとプロフェッショナルダイバーは、独立したスキューバセットで携行する緊急ガス供給またはベイルアウトシリンダーと呼ばれるバックアップガス供給の使用方法も習得する。^{[138] [139]}

潜降中の怪我を避けるために、ダイバーは耳、副鼻腔、マスクの圧力を平衡にする能力を身につけていなければならない。また、肺の気圧外傷を避けるために、浮上中に息を止めないことも学ばなければならない。減圧症を避けるために浮上速度を制御する必要があり、そのためには浮力制御のスキルが必要である。浮力制御とトリムが良好であれば、ダイバーは推進力として水泳用フィンを使用し、安全、快適、効率的に操縦して移動することができる。^{[138] [139]}

ダイビングの環境は人間にとって異質で比較的過酷であるため、ほとんどのダイバー認定機関では、ダイビングの生理学と物理学に関するある程度の知識が必要であると考えています。必要とされる物理学と生理学の知識はかなり基本的なもので、ダイバーがダイビング環境の影響を理解し、関連するリスクを十分に理解した上で受け入れるのに役立ちます。物理学は主に、加圧下のガス、浮力、熱損失、水中の光に関係しています。生理学は、物理学と人体への影響を関連付け、気圧外傷、減圧症、ガス毒性、低体温症、溺水、感覚変動の原因とリスクに関する基本的な理解を提供します。より高度なトレーニングには、多くの場合、応急処置と救助のスキル、特殊なダイビング機器に関連するスキル、水中作業スキルが含まれます。^{[138] [139]}より広範囲の環境で特殊な機器を使用してダイビングするために必要なスキルを開発し、さまざまな水中タスクを実行できるようになるには、さらなるトレーニングが必要です。^{[109] [108] [49] [72]}

ダイビングと高圧曝露の医学的側面には、ダイビングの医学的適性を確認するためのダイバーの検査、ダイビング障害の診断と治療、再圧および高圧酸素療法による治療、高圧環境におけるガスの毒性効果^[1]、および水没、深度、または圧力に直接関連しないダイビング中の傷害の治療が含まれます。^[83]

ダイビングの医学的適性とは、ダイバーが水中ダイビング機器と手順を使用して水中環境で安全に活動するための医学的および身体的適性です。一般的な原則として、ダイビングの適性は、ダイバー、およびプロのダイバー、ダイビングチームのどのメンバーにとっても受け入れがたいリスクとなるような状況が存在しないことにかかっています。一般的な身体的適性要件も認定機関によって指定されることが多く、通常は水泳能力と、関連するダイビングの種類に関連する活動を行う能力に関連しています。ダイビングの一般的な危険性は、レクリエーションダイバーとプロのダイバーでほぼ同じですが、リスクは使用されるダイビング手順によって異なります。これらのリスクは、適切なスキルと機器によって軽減されます。ダイビングの医学的適性とは、通常、ダイバーが、仕事を行う能力を制限したり、ダイバーまたはチームの安全を危険にさらしたり、ダイビングの結果として悪化する可能性のある、またはダイバーをダイビングまたは職業病に受け入れがたいほどにかかりやすくしたりする既知の病状がないことを意味します。^[140]

状況に応じて、潜水適性は、ダイバーがいかなる失格条件にも罹患しておらず、潜水に通常必要な身体的要件を満たすことができるという署名入りの声明、規定の手順チェックリストに従ったダイバーの医療検査官として登録された医師による詳細な健康診断、医療検査官が発行し国のデータベースに記録された潜水適性に関する法的文書によって証明される、またはこれらの両極端の間の代替手段によって立証される場合がある。^{[141] [77]}

ダイビングに対する心理的適性は、通常、レクリエーションや商業的なダイバーのトレーニングの前には評価されませんが、ダイビングキャリアの安全性と成功に影響を与える可能性があります。^[142]

潜水医学は、ダイバーを水中環境にさらすことによって引き起こされる症状の診断、治療、予防です。これには、体内および体と接触するガス充填空間への圧力の影響、呼吸ガス成分の部分圧、海洋災害によって引き起こされる症状の診断と治療、ダイビングの適性、および他の症状の治療に使用される薬剤の副作用がダイバーの安全に及ぼす影響が含まれます。高圧医学は、ダイビングに関連するもう1つの分野です。高圧酸素療法による高圧室での再加圧は、減圧症と動脈ガス塞栓症という2つの最も重要なダイビング関連疾患の決定的な治療法です。^{[143] [144]}

潜水医学は、潜水、潜水障害の予防、潜水事故による傷害の治療、潜水フィットネスに関する医学研究を扱っています。この分野には、高圧下での呼吸ガスとその汚染物質の人体への影響、およびダイバーの身体的・精神的健康状態と安全性の関係が含まれます。潜水事故では、原因としても合併症としても、複数の障害が同時に発生し、相互に影響し合うことが一般的です。潜水医学は産業医学とスポーツ医学の一部門であり、潜水障害の症状の認識と応急処置はダイバー教育の重要な部分です。^[1]

リスクとは、危険、脆弱性、発生可能性の組み合わせであり、危険の特定の望ましくない結果の確率、または活動のすべての危険の望ましくない結果の総合的な確率である可能性がある。^[145]

ダイビングでは、複数の危険が同時に発生することは珍しくなく、その結果、ダイバーのリスクが増大します。特に、1つの危険による事故の発生が他の危険を誘発し、結果として一連の事故が発生する場合はそうです。ダイビング中の死亡事故の多くは、ダイバーを圧倒する一連の事故の結果です。ダイバーは、合理的に予見可能な単一の事故とその直接的な結果に対処できなければなりません。^{[146] [147] [148]}

商業ダイビング業務では、ダイバーはレクリエーション ダイビングよりも多くの、時にはより大きな危険にさらされる可能性があるが、関連する労働安全衛生法は、レクリエーション ダイバー、特にテクニカル ダイバーが受け入れる覚悟があるリスクよりもリスクに対して寛容ではない。^{[146] [147]}商業ダイビング業務は、作業環境の物理的現実によっても制約され、リスクを制御するために高価なエンジニアリング ソリューションが必要になることが多い。正式な危険の特定とリスク評価は、商業ダイビング業務の計画における標準的で必須の部分であり、これは沖合ダイビング業務にも当てはまる。この職業は本質的に危険であり、リスクを許容範囲内に抑えるために多大な労力と費用が日常的に発生している。リスクを軽減するための標準的な方法は、可能な限り採用されている。^{[146] [147] [149]}

商業ダイビングに関連する傷害に関する統計は、通常、国の規制当局によって収集される。英国では、健康安全庁（HSE）が約5,000人の商業ダイバーの概要を管理する責任を負っている。ノルウェーでは、対応する機関はノルウェー石油安全局（PSA）であり、1985年以来DSYSデータベースを管理し、年間50,000時間を超える商業活動のダイバー時間に関する統計を収集している。^{[150] [151]}レクリエーション、科学、商業ダイビング中に死亡するリスクは低く、スキューバダイビングの場合、死亡は通常、ガス管理の不備、浮力制御の不備、機器の誤用、閉じ込め、荒れた水面状態、既存の健康問題に関連している。一部の死亡は避けられず、予測できない状況が制御不能にエスカレートしたことによって引き起こされるが、ダイビング中の死亡の大部分は被害者側の人的エラーに起因する。^[152] 2006年から2015年の間に、米国居住者によるレクリエーションダイビングは推定3億600万回行われ、この人口のうち563人がレクリエーションダイビングで死亡しました。死亡率はレクリエーションダイビング100万回あたり1.8人で、スキューバダイビングによる負傷で救急外来を受診した1000人あたり47人が死亡しました。^[153]

スキューバダイビングでの死亡事故は、収入の損失、ビジネスの喪失、保険料の値上げ、高額な訴訟費用など、経済的に大きな影響を及ぼす。^[152]オープンサーキットスキューバでは機器の故障はまれであり、死因が溺死と記録される場合、それは通常、水中で発生したために溺死が終点となり、最初の原因が不明である、制御不能な一連の出来事の結果である。^[154]引き金となる出来事がわかっている場合、最も一般的なのは呼吸用ガスの不足であり、次に浮力の問題である。^[155]空気塞栓症も死因として頻繁に挙げられるが、これは多くの場合、制御不能で管理の不十分な浮上につながる他の要因の結果として、時には医学的状態によって悪化する。ダイビングでの死亡事故の約4分の1は心臓発作に関連しており、ほとんどが高齢のダイバーにみられる。ダイビングでの死亡事故に関するデータは相当量あるが、多くの場合、調査と報告の水準が低いため、データは不十分である。これはダイバーの安全性を向上させる研究を妨げます。^{[154] [156]}

発展途上国の漁師や海洋生物の採集者は、生理学的危険性を理解していない場合、特に不適切な装備を使用している場合、ダイビング装備の使用により比較的高いリスクにさらされる可能性があります。^[157]

ダイバーは、人体があまり適さない環境で活動します。水中に潜ったり、高圧の呼吸ガスを使用したりすると、特別な身体的および健康上のリスクに直面します。ダイビング事故の結果は、単に迷惑なものから急速に致命的なものまでさまざまであり、その結果は多くの場合、ダイバーとダイビング チームの装備、スキル、対応、および体力によって決まります。危険には、水中環境、水中環境での呼吸器具の使用、加圧環境および圧力変化への曝露、特に潜降および浮上中の圧力変化、および高周囲圧力での呼吸ガスが含まれます。呼吸器具以外のダイビング器具は通常信頼性が高いですが、故障することが知られており、浮力制御または熱保護の喪失は大きな負担となり、より深刻な問題につながる可能性があります。また、激しい水の動きや局所的な圧力差などの特定のダイビング環境の危険、および水へのアクセスと退出に関連する危険があり、これらは場所によって異なり、時間とともに変化することもあります。ダイバーに固有の危険には、既存の生理学的および心理的状態、個人の行動および能力が含まれます。ダイビング中に他の活動に従事する人にとっては、タスク負荷、ダイビングタスク、およびタスクに関連する特別な装備による追加の危険があります。 ^{[158] [159]}

ダイビングの安全性に影響を与える主な要因は、環境、ダイビング機器、ダイバーとダイビングチームのパフォーマンスです。水中環境は異質で、肉体的にも精神的にもストレスが多く、通常は制御できませんが、ダイバーはダイビングする条件を選択することができます。ダイバーにかかる全体的なストレスを軽減し、ダイビングを許容できる安全性で完了できるようにするには、他の要因を制御する必要があります。機器はダイバーの生命維持のために安全にとって重要ですが、そのパフォーマンスは一般的に信頼性が高く、制御可能で予測可能です。^[146]

ヒューマンファクターとは、個人の身体的または認知的特性、あるいは人間に特有の社会的行動であり、技術システムの機能や人間と環境の均衡に影響を与える。^[146]ヒューマンエラーは避けられず、誰もがいつかは間違いを犯し、これらのエラーの結果は多様で多くの要因に依存する。ほとんどのエラーは軽微で危害を及ぼさないが、ダイビングなどの高リスク環境では、エラーが悲惨な結果をもたらす可能性がより高い。事故につながるヒューマンエラーの例は膨大にあり、事故の60％から80％が直接の原因となっている。^[160] ヒューマンエラーとパニックは、ダイビングの事故や死亡の主な原因と考えられている。ウィリアム・P・モーガンの研究によると、調査対象のダイバーの半数以上が、ダイビングのキャリアの中で水中でパニックを経験したことがあるとのことで、^[161]これらの結果は、レクリエーションダイバーの65％が水中でパニックを経験したことがあるとする調査によって独立して裏付けられている。^[162]パニックはダイバーの判断や行動の誤りにつながることが多く、事故につながる可能性があります。^{[147] [161] [163] [164] [165]}水中ダイビング作業の安全性は、ヒューマンエラーの頻度とエラーが発生した場合の影響を減らすことで向上できます。^[146]

1997 年の調査では、レクリエーション ダイビングでの死亡事故のうち、単一の原因に起因するものはわずか 4.46% でした。^[166]残りの死亡事故は、2 つ以上の手順エラーまたは機器の故障を含む一連の進行性イベントの結果として発生したと考えられます。手順エラーは、十分な訓練を受けた、知的で機敏なダイバーが、組織化された組織内で過度のストレスを受けずに作業することで回避できるため、プロのスキューバ ダイビングの事故率が低いのはこの要因によるものであると結論付けられました。^[167]この調査では、スキューバ ダイビングの軽微な禁忌をすべて排除することは不可能であるとも結論付けられています。そうすると、官僚主義が蔓延し、ダイビングがすべて停止してしまうからです。^[166]

潜水器材の設計におけるヒューマンファクターとは、ダイバーと器材の相互作用が、潜水中にダイバーが生き延びて適度な快適さを保ち、予定されたタスクを実行するために頼りにする器材の設計に与える影響のことである。器材の設計は、必要な機能を実行する際の器材の有効性に大きく影響する可能性がある。ダイバーは、潜水に許容される体力の範囲内で、人体計測寸法、体力、関節の柔軟性、その他の生理学的特性においてかなり異なる。潜水器材は、合理的に実行可能な限り、あらゆる機能を可能にする必要があり、ダイバー、環境、タスクに適合している必要がある。潜水支援器材は通常、幅広いダイバーで共有され、すべてのダイバーにとって機能する必要がある。^[168]

レクリエーションダイバーにとって、ダイビングで最も難しい段階は、水中での活動と、陸上への器材の運搬、水中からボートや陸上への移動、水面での水泳、器材の装着など、水中と水面の間の移動です。レクリエーションダイバーは、安全性と信頼性、個人に合わせた調整機能、性能、シンプルさをダイビング器材の最も重要な機能と評価しました。^{[168] [169]}プロのダイバーは、水面チームのサポートを受けており、水面チームでは、規制や行動規範の観点から許容できるレベルまで、水上活動に伴うリスクを軽減するために必要な範囲で、水上活動を支援できます。^{[50] [77] [137] [58]}

ダイビング業務のリスク管理には、工学的管理^[a]、 管理的管理と手順^[b]、個人用保護具^[c]、危険特定およびリスク評価（HIRA）、保護具、健康診断、トレーニング、標準化された手順など、通常の対策が含まれます。^{[171] [170]}プロのダイバーは一般的にこれらの対策を実施し正式に記録する法的義務があり、^[149]レクリエーションダイバーはそれらの多くを実施する法的義務はありませんが、^[77]有能なレクリエーションダイバー、特にテクニカルダイバーは一般的に非公式ではありますが日常的に実施しており、テクニカルダイバーのトレーニングの重要な部分となっています。例えば、健康診断書や健康状態に関する検査、ダイビング前の現場評価とブリーフィング、安全訓練、熱保護、機器の冗長性、代替空気源、バディチェック、バディまたはチームダイビングの手順、ダイビング計画、ダイビングプロファイルと減圧状態を監視および記録するためのダイブコンピューターの使用、水中でのハンドシグナル、応急処置および酸素投与機器の携行はすべてテクニカルダイビングの日常的な一部です。^[172]

多くの国では、沿岸および内陸での商業および軍事ダイビングは法律で規制されています。これらのケースでは、雇用者、顧客、ダイビング担当者の責任が明記されています。^{[77] [149]沖合での商業ダイビングは国際水域で行われる場合があり、多くの場合、}国際海洋請負業者協会（IMCA）などの任意会員組織のガイドラインに従って行われます。IMCAは、メンバー組織が従うことが期待される、認められたベストプラクティスのコードを発行しています。 ^{[58] [173]}

レクリエーションダイバーのトレーニングとダイビングの指導は、一部の国では業界規制されており、政府によって直接規制されているのは一部の国だけです。英国では、HSE法にレクリエーションダイバーのトレーニングとダイビングの指導が報酬として含まれています。^[149]米国と南アフリカでは、業界規制が認められていますが、非特定の健康と安全に関する法律が依然として適用されています。^{[174] [77]}イスラエルでは、レクリエーションダイビング活動は1979年のレクリエーションダイビング法によって規制されています。^[175]

レクリエーションダイビングサービス提供者の法的責任は、通常、ダイビング活動に従事する前に顧客に署名を求める免責条項によって可能な限り制限されます。レクリエーションバディダイバーの注意義務の範囲は不明瞭であり、かなりの訴訟の対象となっています。管轄区域によって異なる可能性があります。この不明瞭さにもかかわらず、レクリエーションダイバートレーニング機関はバディダイビングをソロダイビングよりも安全であると推奨しており、一部のサービス提供者は顧客にバディペアでダイビングすることを要求しています。^{[176] [177] [178]}

スキューバダイビング観光は、レクリエーションダイバーの居住地以外の目的地での要求に応えることを基盤とした産業である。これには、トレーニング、機器の販売、レンタルおよびサービス、ガイド付き体験、環境観光の側面が含まれる。^{[179] [180]}陸上への立ち入りが容易でないダイビングサイトへの往復の交通手段は、基本、日帰りツアー、および住み込みのダイビングボートによって提供される場合がある。^[181]

スキューバダイビングのために旅行する動機は複雑で、ダイバーの成長と経験によって大きく変わる可能性があります。参加は、1回限りのものから、数十年にわたって年に複数回の旅行までさまざまです。人気の目的地は、熱帯のサンゴ礁、難破船、洞窟システムなど、いくつかのグループに分類され、それぞれに独自の愛好家グループが頻繁に訪れますが、一部重複しています。顧客満足度は、提供されるサービスの質に大きく依存しており、個人的なコミュニケーションは、特定のサービスプロバイダーの地域における人気に強い影響を与えます。^[179]

プロのダイビングには、さまざまな経済的影響を伴う幅広い用途があります。それらはすべて、産業、商業、防衛、または公共サービスの特定のセクターをサポートしており、その経済的影響は、関連するセクターに対する重要性、およびダイビング機器の製造およびサポート産業への影響と密接に関連しています。科学界におけるダイビングの重要性は十分に記録されていませんが、出版物の分析によると、ダイビングは主に効率的でターゲットを絞ったサンプリングを通じて科学研究をサポートしています。^[182]

ダイビングのほとんどのモードは、機器を大量に必要とし、機器の多くは生命維持装置か、その用途に特化した機器です。このため、レクリエーションダイビングとプロのダイビングの両方をサポートする製造業が生まれ、一方のモードでの開発が別のモードでも応用されることがよくあります。ダイバーの総数で見ると、レクリエーションダイビング業界の市場ははるかに大きいですが、機器のコストとプロのダイビングの比較的大きな人員要件により、その市場はそれ自体で大きなものになっています。国際ダイビング機器およびマーケティング協会（DEMA）は、スキューバダイビングとシュノーケリング業界を促進するために存在しています。^[183]

活動中のスキューバダイバーの数は体系的に記録されていないが、さまざまな信頼性レベルで時折推定されている。問題の一つは、活動中のスキューバダイバーを構成する要素について一般的に受け入れられている定義がないことである。フリーダイバーやシュノーケリングをする人の状況はさらに不明確で、ほとんどのフリーダイバーはどこにも資格を登録していない。^[184]

ダイビング器材・マーケティング協会（DEMA）は、米国のアクティブスキューバダイバーは250万～350万人、全世界で最大600万人、シュノーケリングをする人は米国で約1100万人、全世界で約2000万人と推定している。^[185]スポーツ・フィットネス産業協会（SFIA）は、やはり米国で2019年のカジュアル参加者は235万1000人、コア参加者は82万3000人と報告した。ダイバーズアラートネットワーク（DAN）は、2019年の全世界の会員数を次のように報告している。DAN米国/カナダ、274,708人、DANヨーロッパ、123,680人、DAN日本、18,137人、DANワールドアジア太平洋、12,163人、DANワールドラテンアメリカ/ブラジル、8,008人、DAN南アフリカ、5,894人。^[184]

米国のアクティブなスキューバダイビング人口は、アクティブの定義に応じて100万人未満、場合によっては50万人程度である可能性があります。米国以外の数字は明確ではありません。^[184]これは、1967年以来2,800万人以上のダイバー認定を発行したと主張する2021年のPADIの世界統計と比較することができます。^[186]

認定コースを通じた非ダイバーの参入も、数の指標となるが、ダイバーが認定後に活動を続けるかどうかは、さらなるトレーニングを登録しない限り記録されていない。3つのトレーニングおよび認定機関、プロフェッショナル・アソシエーション・オブ・ダイビング・インストラクターズ（PADI）、スキューバダイビング・インターナショナル（SDI）、スキューバスクールズ・インターナショナル（SSI）は、四半期あたり合計平均22,325のエントリーレベルの認定を報告した。米国および国際的に活動中のスキューバインストラクターの数を推定することも困難である。300を超える個別の認定機関がダイバー、ダイブリーダー、インストラクターをトレーニングおよび認定しているが、複数の機関に登録されているインストラクターの数は不明である。PADIは、2019年に世界中で137,000人のプロフェッショナルメンバー（インストラクターとダイブマスター）を報告した。PADIが市場シェアの70％を占めると仮定すると、世界中のインストラクターの数は約195,000人になる可能性がある。^[184]

アメリカ水中科学アカデミー（AAUS）は、150の組織メンバーによる科学ダイビングプログラムに4,500人のダイバーがいると報告しています（2020年）。また、疾病管理予防センター（CDC）と労働統計局は、米国には3,380人の商業ダイバーがいると報告しています（2018年）。米国で活動している公安ダイバーの数も不明ですが、2019年には3,000人から5,000人の間と推定されています。^[184]

レクリエーション ダイビングの環境影響とは、ダイビング ツーリズムが海洋環境に及ぼす影響のことです。通常、これらは悪影響と見なされ、無能で無知なダイバーによるサンゴ礁の生物への損傷が含まれますが、環境は不適切な使用によって劣化するよりも良好な状態の方が価値があると地元コミュニティによって認識され、保護活動が促進されるため、良い影響もある可能性があります。20 世紀には、レクリエーション スキューバ ダイビングは一般的に環境への影響が低いと考えられ、その結果、ほとんどの海洋保護区で許可されているアクティビティの 1 つでした。1970 年代以降、ダイビングはエリート アクティビティからよりアクセスしやすいレクリエーションへと変化し、非常に幅広い層に販売されています。ある程度、より厳格なトレーニングの代わりに、より優れた機器が使用され、認識されるリスクが軽減されたため、いくつかのトレーニング機関による最小トレーニング要件が短縮されました。トレーニングは、ダイバーにとって許容できるリスクに集中し、環境への注意が薄れています。ダイビングの人気が高まり、観光客が敏感な生態系にアクセスする機会が増えたことにより、ダイビングが重大な環境影響を及ぼす可能性があるという認識が広まりました。^[187]

レクリエーション目的のスキューバダイビングは、21世紀に人気が高まっており、世界中で発行された認定証の数は、年間約100万件で、2016年には約2,300万件に増加しています。^{[188]スキューバダイビング観光は成長産業であり、}環境の持続可能性を考慮する必要があります。ダイバーの影響が拡大すると、さまざまな方法で海洋環境に悪影響を与える可能性があり、その影響は特定の環境にも依存します。熱帯のサンゴ礁は、荒れた海の状態と脆弱で成長の遅い生物が少ないため、環境がより堅牢な一部の温帯のサンゴ礁よりも、ダイビングスキルが低いと簡単に損傷を受けます。比較的繊細で多様性に富んだ生態系の発達を可能にする同じ快適な海の状態は、休暇中のみダイビングを頻繁に行わず、環境に優しい方法でダイビングするスキルを完全に習得したことのないダイバーを含む、最も多くの観光客を引き付けます。^[179] 低影響のダイビングトレーニングは、ダイバーの接触を減らすのに効果的であることが示されています。^[187]

商業ダイビングは単独で行われるものではないため、商業ダイビングの生態学的影響は、ダイビング事業によって支えられている特定の産業の影響のほんの一部に過ぎません。ほとんどの場合、ダイビング事業の影響はプロジェクト全体と比較すると重要ではなく、一部の種類のプロジェクトでは、プロジェクトが認可される前に環境影響評価が必要になる場合があります。^{[189] [190]}水中船舶管理はこの一般的な傾向の例外となる可能性があり、生態学的影響を制限するための特別な予防措置が必要になる場合があります。これらの作業のいくつかは、特に船体洗浄作業で防汚毒素が放出されるなど、ある程度の量の有害物質を水中に放出します。^[191]このプロセス中に、外来の生物付着生物も放出される可能性があります。^{[191] : 15}科学的ダイビングや考古学的ダイビングなど、他の形式の専門的なダイビングは、影響を最小限に抑えるように計画されており、許可申請の条件となる場合があります。^{[192] [193]}

1. ベネット、ピーター B; ロステイン、ジャン クロード (2003)。「高圧神経症候群」。ブルバック、アルフ O.、ニューマン、トム S. (編)。ベネットとエリオットのダイビングの生理学と医学、第 5 版。米国: サンダース。pp. 323–57。ISBN 978-0-7020-2571-6。
2. 米国海軍潜水マニュアル、第 6 版。ワシントン DC: 米国海軍海上システム司令部。2006 年。
3. Joiner, James T 編 (2001 年 2 月 28 日)。NOAA ダイビング マニュアル、科学技術のためのダイビング (第 4 版)。メリーランド州シルバー スプリング: 米国海洋大気庁、海洋大気研究局、国立海底研究プログラム。ISBN 978-0-941332-70-5。CD-ROMは、NOAAおよびBest Publishing Companyと提携してNational Technical Information Service (NTIS)によって作成および配布されています。

• クストー JY (1953) 『沈黙の世界』、翻訳版『沈黙の世界』、ハミッシュ・ハミルトン社、ロンドン; ASIN B000QRK890
• Lang MA & Brubakk AO (編著、2009) 『ダイビングの未来：ハルデーンの100年とその先』、スミソニアン協会学術出版、ワシントン DC

• ウィキメディア・コモンズの水中ダイビングに関連するメディア