ナイトロックス

ナイトロックスとは、窒素と酸素（微量ガスを除く）からなり、窒素含有量が78%未満のガス混合物を指します。 ^{[1] [2]通常の用途である}水中ダイビングでは、ナイトロックスは通常、空気と区別され、別の方法で扱われます。 ^[3]大気中の空気よりも酸素の割合が高いナイトロックス混合物の最も一般的な用途は、スキューバダイビングです。スキューバダイビングでは、窒素の部分圧が低下するため、体組織への窒素の吸収が減り、減圧の必要性が減って水中での潜水時間が長くなります。また、減圧症（減圧症とも呼ばれる）のリスクも減ります。レクリエーションダイビングで最も一般的な2つのナイトロックス混合物は、酸素32%と36%で、最大動作深度はそれぞれ約110フィート（34メートル）と95フィート（29メートル）です。^[4]

ナイトロックスは、呼吸ガス供給用の単純な低圧コンプレッサーの使用と比較して、ナイトロックスの方が物流上の要件が複雑になるため、水面供給ダイビングではあまり使用されません。ナイトロックスは、通常、純酸素では危険な圧力で、減圧症の高圧治療にも使用できます。 ^{[5]ナイトロックスは、あらゆる点で圧縮空気よりも安全なガスではありません。ナイトロックスを使用すると減圧症のリスクは軽減できますが、}酸素中毒と火災のリスクは高まります。^[6]

一般的にナイトロックスとは呼ばれませんが、酸素濃度を高めた空気混合物は、呼吸や循環が損なわれた患者に対する 酸素療法として、通常の地表大気圧で日常的に提供されます。

酸素の割合を増やすことで窒素の割合を減らすと、同じダイビングプロファイルでの減圧症のリスクが軽減されるか、または同じリスクで減圧停止の必要性を増やすことなくダイビング時間を延長することができます。 ^[6]ナイトロックス混合物を使用する場合の無減圧時間の延長の重要な側面は、呼吸ガスの供給が損なわれた状況でのリスクが軽減されることです。ダイバーは減圧症のリスクを許容できるほど低く抑えて直接水面まで浮上することができます。無減圧時間の延長の正確な値は、表を導き出すために使用される減圧モデルによって異なりますが、近似値として、潜水深度での窒素分圧に基づいています。この原理を使用して、使用する混合物と同じ窒素分圧で等価空気深度 (EAD) を計算することができ、この深度は酸素濃縮混合物の実際の潜水深度よりも浅くなります。等価空気深度は、減圧義務と無減圧時間を計算するために空気減圧表で使用されます。^[6]ゴールドマン減圧モデルは、ナイトロックスの使用によりリスクが大幅に減少すると予測している（PADIの表が示唆するよりもさらに減少する）。^[7]

対照試験では、ナイトロックスを吸っても窒素麻酔の影響が軽減されることは示されていない。酸素は加圧下で窒素と同様に麻酔性を持つと思われるため、ナイトロックスの使用のみで麻酔効果の軽減は期待できない。^{[8] [9] [注 1]}それにもかかわらず、ダイビングコミュニティの中には、ナイトロックスを吸うと深海で麻酔効果が軽減されると主張する人々がいる。これは、麻酔の主観的影響と行動的影響の分離によるものと考えられる。^[10]酸素は水面で化学的により麻酔性があるように見えるが、深海での相対的な麻酔効果は詳細に研究されたことがないが、深度が増すにつれて異なるガスが異なる麻酔効果を生み出すことが知られている。ヘリウムには麻酔効果はないが、高圧で吸うとHPNSを引き起こすが、これはより麻酔力が強いガスでは起こらない。しかし、酸素毒性に関連するリスクがあるため、ダイバーは通常、より顕著な麻酔症状が発生する可能性が高い深度ではナイトロックスを使用しません。深度ダイビングでは、通常、トリミックスまたはヘリオックスガスが使用されます。これらのガスには、混合物中の麻酔ガスの量を減らすためにヘリウムが含まれています。

ナイトロックスを使ったダイビングやその取り扱いは、酸素分圧（ppO ₂）が高いために、致命的な危険を数多く伴います。 ^{[11] [3]}ナイトロックスは、酸素の含有量が多いため、深海潜水用の混合ガスではありません。酸素は高圧で呼吸すると有毒になります。例えば、レクリエーションダイビングで人気の混合ガスである酸素濃度36%のナイトロックスの最大作動深度は、最大ppO ₂が1.4 bar（140 kPa）以下になるように29メートル（95フィート）です。最大許容ppO ₂と最大作動深度の正確な値は、トレーニング機関、ダイビングの種類、呼吸器具、水面サポートのレベルなどの要因によって異なり、プロのダイバーはレクリエーションダイバーに推奨されるよりも高いppO ₂での呼吸が許可される場合があります。

ナイトロックスで安全にダイビングするには、ダイバーはスキューバダイビングの重要な要素である浮力制御を習得し、ダイビングの準備、計画、実行に対する規律あるアプローチを身につけ、 _ppO2を把握し、最大動作深度を超えないようにする必要があります。多くのダイビングショップ、ダイビングオペレーター、ガスブレンダー（ガスを混合する訓練を受けた人）は、ダイバーにナイトロックスを販売する前に、ダイバーにナイトロックス認定カードを提示することを義務付けています。^[12]

PADIやテクニカルダイビングインターナショナルなどの一部のトレーニング機関では、酸素中毒から身を守るために2つの深度制限の使用を教えています。浅い方の深度は「最大動作深度」と呼ばれ、呼吸ガスの酸素分圧が1.4 bar（140 kPa）に達したときに到達します。より深い深度は「コンティンジェンシー深度」と呼ばれ、分圧が1.6 bar（160 kPa）に達したときに到達します。^[12]この深さ以上でダイビングすると、ダイバーは中枢神経系（CNS）酸素中毒のより大きなリスクにさらされます。これは非常に危険であり、その発症はしばしば警告なしに起こり、突然の意識喪失（酸素中毒によって引き起こされる全身発作）と併せて起こるけいれん中にレギュレーターが吐き出される可能性があるため、溺死につながる可能性があります。

ナイトロックスの使用訓練を受けたダイバーは、VENTID-C または ConVENTID という頭文字を暗記している場合があります (これらは、 V ision (ぼやけ)、E ars (耳鳴り)、N ausea (吐き気)、T witching (けいれん)、I rritability (易刺激性)、Dizziness (めまい)、およびC onvul​​sions (けいれん) の頭文字です)。しかし、致命的ではない酸素けいれんの証拠によると、ほとんどのけいれんには警告症状がまったく先行しないことが示されています。^[13]さらに、示唆されている警告サインの多くは窒素酔いの症状でもあるため、ダイバーによる誤診につながる可能性があります。どちらの場合も、解決策は浅い深さまで浮上することです。

ナイトロックスを使用すると換気反応が低下する可能性があり、使用可能範囲のより深い限界で高密度のガスを呼吸すると、運動レベルが高いときに二酸化炭素が蓄積し、意識を失うリスクが高まる可能性があります。^[6]

ナイトロックスを使用すると、特に高齢や肥満のダイバーでダイビング後の疲労が軽減されるという逸話的な証拠がある^{[14] 。しかし、これを検証する二重盲検試験では、報告された疲労の統計的に有意な軽減は見られなかった。 [15] [16]}ただし、ダイビング後の疲労は、亜臨床的減圧症 (DCS) (つまり、DCS の症状を引き起こすには不十分な血液中の微小気泡) によるものであるという示唆もあった。言及された研究が理想的な減圧プロファイルのドライチャンバーで行われたという事実は、亜臨床的 DCS を軽減し、ナイトロックスダイバーとエアダイバーの両方で疲労を防ぐのに十分であった可能性がある。2008 年には、同じ深度でウェットダイバーを使用した研究が発表されたが、報告された疲労の統計的に有意な軽減は見られなかった。^[17]

この問題を完全に調査するには、さまざまなダイビング プロファイルとさまざまなレベルの運動に関するさらなる研究が必要です。たとえば、有酸素運動中に高酸素ガスを呼吸すると運動耐性が増すという、はるかに優れた科学的証拠があります。^[18]ダイバーは通常、ガスを節約するためにそれを最小限に抑えようとするため、レギュレーターで呼吸しながら中程度の運動をすることはレクリエーション スキューバでは比較的まれですが、レギュレーターで呼吸しながらの運動はレクリエーション ダイビングで時々発生します。例としては、浮上後にボートやビーチまでの距離を水面を泳ぐ場合、残りの「安全」シリンダー ガスはダイビングの完了時にいずれにしても無駄になるため、自由に使用されることがよくあります。また、流れや浮力の問題による予期しない不測の事態があります。これまで研究されていないこれらの状況が、ナイトロックスの肯定的な評判の一部に貢献している可能性があります。

2010年に行われた、臨界フリッカー融合周波数と知覚疲労基準を用いた研究では、ナイトロックスでのダイビング後のダイバーの注意力は、空気でのダイビング後よりも大幅に優れていることが判明しました。^[19]

エンリッチドエアナイトロックス^[20]は、酸素含有量が21%を超えるナイトロックスで、主にスキューバダイビングで呼吸ガス混合物中の窒素の割合を減らすために使用されます。主な利点は減圧リスクの低減です。^{[6]かなり少ないが、}ヘリオックスやトライミックスなどの他のダイビングガス混合物の使用と同様に、ロジスティクスが比較的複雑な水面供給ダイビングでも使用されます。

レクリエーション用ナイトロックス認定（ナイトロックス ダイバー）を取得すると、ダイバーは、強制減圧なしでダイビング中に、体積比で 40% 以下の酸素を含む単一のナイトロックス ガス混合物を使用できるようになります。このタイプのダイビング プロファイルでナイトロックスを使用する理由は、無減圧限界を延長するため、およびより短いダイビングの場合は減圧ストレスを軽減するためです。このコースは短く、酸素中毒のリスクと最大動作深度の計算に関する理論モジュールと、ナイトロックスを使用した通常 2 回のダイビングの実践モジュールで構成されています。これは、多くの人気スポットでより長いダイビングを可能にするため、初心者ダイバー向けの最も人気のある継続トレーニング プログラムの 1 つです。この用途に適したガスは、レクリエーション用ナイトロックスと呼ばれることがあります。

上級ナイトロックス認定（アドバンスド ナイトロックス ダイバー (Advanced Nitrox Diver ) には、2 種類のナイトロックス混合ガスを別々のスキューバ セットで携行し、ダイビング終了時に減圧を加速するために濃度の高い混合ガスを使用し、正しい計画深度で水中でガスを切り替え、ダイブ コンピューターを携行している場合はその新しいガスを選択する能力が必要です。認定には、空気から名目上 100% の酸素までのあらゆる混合ガスを使用できますが、少なくとも 1 つの機関は、急性酸素中毒のリスクが低いと考え、酸素分率を 80% に制限することを推奨しています。

ナイトロックス50は、Comex治療テーブルCX30を使用した前庭疾患または一般的な減圧症の治療における 治療的再圧の第一段階の選択肢の1つとして使用されます。ナイトロックスは、水深30mと24m、およびこれらの深さから次の停止地点まで浮上するときに吸入されます。18mで、残りの治療のためにガスは酸素に切り替えられます。^[5]

高所での酸素の使用や酸素療法としての酸素の使用は、吸入した空気に補助酸素として追加される可能性があり、技術的には現場で混合されたナイトロックスの使用になりますが、この目的で提供されるガスは酸素であるため、通常はそのようには呼ばれません。

ナイトロックスは、エンリッチド エア ナイトロックス、酸素エンリッチド エア、ナイトロックス、EANx、セーフ エアなど、さまざまな名前で知られています。^{[3] [21]}この単語は複合短縮形または造語であり、頭字語ではないため、「NITROX」のようにすべて大文字で表記すべきではありません。 ^[3]ただし、68% の窒素と 32% の酸素を含む Nitrox32 などの特定の混合物を指す場合は、先頭を大文字にすることがあります。1 つの数字が記載されている場合は、窒素の割合ではなく、酸素の割合を指します。元の慣例である Nitrox68/32 は、最初の数字が冗長であるため短縮されました。^[要出典]

「ナイトロックス」という用語は、もともとは海底生息地で呼吸するガスを指して使われていました。海底生息地では、長期的な酸素毒性の問題を避けるために、酸素を空気よりも低い割合に抑える必要がありました。後にNOAAのモーガン・ウェルズ博士が、空気よりも酸素の割合が高い混合物を指すためにこの用語を使い、酸素の割合は問わない窒素と酸素の2成分混合物の総称に^{なりました。[3]また、レクリエーションダイビングやテクニカルダイビングの文脈では、現在では通常、酸素が21%を超える窒素と酸素の混合物を指します。 [3]}「エンリッチドエアナイトロックス」または「EAN」、および「酸素エンリッチドエア」は、空気よりも酸素が豊富な混合物を強調するために使用されます。^[3]「EANx」の「x」は、もともとナイトロックスのxでしたが、^[11]混合物の酸素の割合を示すようになり、割合がわかっている場合は数字に置き換えられます。たとえば、40%の酸素混合物はEAN40と呼ばれます。最も人気のある2つの混合物はEAN32とEAN36で、NOAAが科学的なダイビングのために開発し、それぞれNitrox IとNitrox II、またはNitrox68/32とNitrox64/36とも呼ばれています。^{[11] [3]}これら2つの混合物は、当時NOAAによって指定された科学的なダイビングの深度と酸素の制限に初めて使用されました。^[22]

酸素濃縮空気（OEN）という用語は（アメリカの）科学的なダイビングコミュニティでは受け入れられましたが、これはおそらくこれまでに提案された中で最も明確で単純な説明的な用語であるにもかかわらず、レクリエーションダイビングコミュニティからは抵抗され、時にはより適切でない用語が好まれました。^[3]

ナイトロックスが非テクニカルダイバーに導入された初期の頃は、批判者からは「悪魔のガス」や「ブードゥーガス」（現在では誇らしげに使われることもある）など、あまり好ましくない言葉で呼ばれることもあった。^[23]

アメリカン・ナイトロックス・ダイバーズ・インターナショナル（ANDI）は「SafeAir」という用語を使用しています。これは、同社のガス品質と取り扱いの仕様を満たす、_酸素濃度が22%から50%の酸素濃縮空気混合物と定義されており、特に、これらの混合物は、混合物の製造に関与していないエンドユーザーにとって、通常製造される呼吸用空気よりも安全であると主張しています。^{[説明が必要] [24]}酸素濃縮空気の混合、取り扱い、分析、使用の複雑さと危険性を考慮すると、この名前は、それが本質的に「安全」ではなく、単に減圧の利点があるだけだと考える人々によって不適切であると考えられています。^[3]

ガスの配合割合はガスブレンダーの目標値ですが、最終的な実際の混合比は仕様と異なる場合があり、そのためボンベを水中で使用する前に、ボンベからの少量のガス流量を酸素分析装置で測定する必要があります。 ^[25]

最大作動深度（MOD）は、特定のナイトロックス混合物を使用できる最大安全深度です。MODは許容酸素分圧に依存し、これは曝露時間と中枢神経系酸素毒性の許容リスクに関連しています。許容される最大ppO _2はアプリケーションによって異なります。^[3]

• 1.2 は閉回路リブリーザーでよく使用されます。
• 通常のスキューバダイビングでは、いくつかのレクリエーショントレーニング機関によって 1.4 が推奨されています。
• 一部の管轄区域では、商業ダイビングに 1.5 が許可されています。
• 1.6はテクニカルダイビングの減圧停止に許可されており、NOAAによると推奨最大値です^[11]

より高い値は、特殊な状況、つまりダイバーが水面で供給される呼吸装置を使用する場合や、気道が比較的安全なチャンバー内での治療の場合などに、商業および軍事ダイバーによって使用されます。

レクリエーションダイビングで最も一般的な2種類のナイトロックス混合ガスには、酸素が32%と36%含まれており、最大酸素分圧を1.4 bar  ( 140 kPa) に制限した場合、最大動作深度(MOD) はそれぞれ34メートル (112フィート) と29メートル (95フィート) です。ダイバーは、減圧要件を決定するために等価空気深度を計算したり、ナイトロックス表やナイトロックス対応のダイブコンピューターを使用したりすることができます。^{[11] [3] [26] [27]}

40%以上の酸素を含むナイトロックスは、レジャーダイビングでは一般的ではありません。これには主に2つの理由があります。1つ目は、特に高圧下で酸素の含有量が多い混合ガスに接触するダイビング器材はすべて、火災のリスクを減らすために特別な洗浄と整備が必要になることです。^{[11] [3] 2つ目の理由は、混合ガスが濃いほど、ダイバーが}減圧停止を必要とせずに水中に留まることができる時間が、一般的なダイビングシリンダーの容量で許可されている時間よりもはるかに長くなることです。たとえば、PADI ナイトロックス推奨事項に基づくと、EAN45 の最大動作深度は 21 メートル (69 フィート) となり、この深度で EAN36 を使用しても利用可能な最大潜水時間は約 1 時間 15 分です。10 リットル、230 バール (約 85 立方フィートの 2 倍) のシリンダーを 2 本使用して呼吸速度が 20 リットル/分のダイバーは、この深度で 1 時間 14 分後にシリンダーを完全に空にします。

50% ～ 80% の酸素を含むナイトロックス混合物は、テクニカル ダイビングでは減圧ガスとしてよく使用されます。ナイトロックス混合物は、窒素やヘリウムなどの不活性ガスの部分圧が低いため、希薄酸素混合物よりも組織からこれらのガスをより効率的に (より速く) 除去できます。

深海オープンサーキットのテクニカルダイビングでは、ダイビングの底部で低酸素ガスを吸入するため、低酸素症を避けるために、潜降開始時に「トラベルミックス」と呼ばれる酸素濃度 50% 以下のナイトロックス混合ガスを吸入することがあります。ただし、通常はダイバーの減圧ガスの中で最も酸素の少ないガスがこの目的に使用されます。これは、底部混合物が低酸素状態でなくなる深度に到達するまでの潜降時間は通常短く、この深度とナイトロックス減圧ガスの MOD の間の距離は、たとえ生じたとしても非常に短いためです。

ナイトロックス混合物の組成は、計画されたダイビングプロファイルに合わせて最適化できます。これは「ベストミックス」と呼ばれ、許容可能な酸素曝露と互換性のある最大の無減圧時間を提供します。許容可能な最大酸素分圧は、深度と計画された潜水時間に基づいて選択され、この値を使用してダイビングに最適な混合物の酸素含有量が計算されます。^[28]

${\displaystyle f_{{\text{O}}_{2},{\text{max}}}={\frac {p_{{\text{O}}_{2},{\text{max}}}}{p}}={\frac {\text{Maximum acceptable partial pressure of oxygen}}{\text{Maximum ambient pressure of the dive}}}}$

生産方法はいくつかある：^{[3] [23] [29]}

• 分圧による混合: 測定された酸素圧力がシリンダーに注入され、シリンダーはダイビング用空気圧縮機からの空気で「補充」されます。この方法は非常に汎用性が高く、適切な圧縮機が利用できる場合は追加の機器が比較的少なくて済みますが、労働集約的であり、酸素分圧が高いと比較的危険です。
• プレミックス デカンテーション: ガス供給業者は、32% や 36% などの一般的な混合物が入った大型シリンダーを提供します。これらを空気でさらに希釈して、より広範囲の混合物を提供することもできます。
• 連続混合による混合: 測定された量の酸素が空気に導入され、コンプレッサーの入口に到達する前に混合されます。酸素濃度は、通常、酸素セルを使用して分圧として監視されます。コンプレッサー、特にコンプレッサー オイルは、このサービスに適している必要があります。結果として得られる酸素分率が 40% 未満の場合、酸素サービスのためにシリンダーとバルブを洗浄する必要はありません。分圧混合に比べて比較的効率的で迅速ですが、適切なコンプレッサーが必要であり、混合範囲はコンプレッサーの仕様によって制限される場合があります。
• 質量分率による混合: 酸素と空気または窒素をシリンダーに追加し、必要な混合が達成されるまで正確に計量します。この方法では、かなり大きくて高精度のスケールが必要ですが、それ以外は部分圧混合に似ていますが、温度変化の影響を受けません。
• ガス分離による混合:窒素透過膜を使用して、必要な混合が達成されるまで空気から窒素分子の一部を除去します。得られた低圧ナイトロックスは、次にコンプレッサーによってシリンダーに送り込まれます。
  混合の範囲は限られていますが、高分圧酸素が関与することはないため、機器は迅速かつ簡単に操作でき、比較的安全です。一貫した結果を得るには、一定温度のクリーンな低圧空気の供給が必要です。これは、低圧コンプレッサーから供給することも、高圧ストレージまたはコンプレッサーから調整された供給を行うこともできます。空気には、膜を詰まらせる可能性のある汚染物質がなく、一定の入口温度と圧力で、一貫した酸素分圧を供給する必要があります。空気は呼吸に適した品質である必要があり、その他の汚染物質は個別にフィルターで除去する必要があります。入力空気圧は調整され、膜上の圧力は、生成物の酸素分率を調整するために制御されます。CGA グレード D または E の空気品質は供給ガスに適しており、通常は一定の入口温度に加熱されます。加熱により、高湿度によって膜が濡れる可能性も減ります。典型的なシステムでは、供給空気は膜の一方の端にある何千もの中空繊維に入り、酸素は繊維壁を優先的に透過し、排出端には主に窒素が残り、廃棄物としてシステムから排出されます。^[30]
• 圧力スイング吸着には比較的複雑な装置が必要ですが、それ以外は膜分離と利点は同様です。PSA は、ほぼ常温でのガスの分子特性と吸着剤に対する親和性に応じて、圧力下で混合物からガスを分離するために使用される技術です。特定の吸着剤がトラップとして使用され、高圧で対象ガスを優先的に吸着します。次に、プロセスは低圧にスイングして吸着された物質を脱着し、吸着剤容器をフラッシュして再利用できるようにします。

標準空気以外の混合ガスを含むダイビングシリンダーは、ほとんどのダイバートレーニング組織および一部の政府によって、^[31]現在の混合ガスを明記することが義務付けられています。実際には、ガスの種類（この場合はナイトロックス）を示すために印刷された粘着ラベルを使用し、現在の混合ガスの分析を示す一時的なラベルを追加するのが一般的です。

ナイトロックス認定のトレーニング基準では、使用前にダイバーが酸素分析装置を使用してその組成を確認する必要があることが示されています。

EUでは、酸素含有量の多いボンベにはM26x2出口ねじ付きのバルブが推奨されています。^[32]これらのボンベで使用するレギュレーターには互換性のあるコネクタが必要であり、圧縮空気用のボンベに直接接続することはできません。

ナイトロックスボンベは特別に洗浄され、識別されます。^[28] EN 144-3によれば、ボンベの色は全体的に白で、ボンベの反対側にNの文字があります。 ^[33]充填後にボトル内の酸素の割合がチェックされ、ボンベにマークされます。

南アフリカ国家規格10019:2008は、すべてのスキューバシリンダーの色をゴールデンイエローにフレンチグレーのショルダーと指定しています。これは医療用酸素を除くすべての水中呼吸用ガスに適用され、医療用酸素は黒地に白のショルダーのシリンダーで運ばなければなりません。ナイトロックスシリンダーは、肩の下に取り付けられた緑色の文字の透明な粘着ラベルで識別する必要があります。^[31]実際には、これは灰色の肩が付いた黄色のシリンダーに緑色の文字です。ガスの成分もラベルに指定する必要があります。実際には、これは測定された酸素分率をマークした小さな追加の粘着ラベルによって行われ、新しい混合物が充填されると変更されます。

SANS 10019の2021年改訂版では、肩部分の色の仕様がライトネイビーグレーに変更され、高圧物質や酸化物質の危険シンボルを含む異なるラベル仕様も変更されました。 ^[34]

すべてのナイトロックスシリンダーには、シリンダーが酸素クリーンであり、部分圧混合に適しているかどうかを示すステッカーも貼られている必要があります。酸素クリーンシリンダーには、100%までの任意の混合物を入れることができます。何らかの事故で、酸素クリーン基準でガスを供給していないステーションで酸素クリーンシリンダーが充填された場合、そのシリンダーは汚染されているとみなされ、40%を超える酸素を含むガスを再び追加する前に再洗浄する必要があります。^[35]「酸素クリーンではない」とマークされたシリンダーには、膜またはスティックブレンディングシステムからの酸素濃縮空気混合物のみを充填できます。このシステムでは、ガスはシリンダーに追加される前に混合され、酸素分率は体積比で40%を超えません。

ナイトロックスは、さまざまな理由から、ブレンダーとユーザーにとって危険となる可能性があります。

空気を補充する前にシリンダーに注ぎ込まれた純酸素を使用する分圧混合では、デカンテーションプロセス中に非常に高い酸素分率と酸素分圧が発生する可能性があり、これは比較的高い火災の危険性を構成します。この手順では、オペレーターによる注意と予防措置、および酸素サービスに適したクリーンなデカンテーション装置とシリンダーが必要ですが、装置は比較的単純で安価です。^[23]純酸素を使用した分圧混合は、ライブアボードダイビングボートでナイトロックスを提供するためによく使用されますが、一部のダイビングショップやクラブでも使用されています。

空気よりも酸素の割合が著しく高いガスは火災の危険があり、そのようなガスは充填システム内の炭化水素や潤滑剤、シーリング材と反応して、火災が明らかでなくても有毒ガスを生成する可能性があります。酸素分率が40％以下に制限されている場合、一部の組織では機器を酸素清浄基準から除外しています。^[36]

レクリエーション トレーニング機関の中で、23% を超える酸素分率で使用した機器に酸素洗浄を要求するガイドラインに賛同しているのは ANDI だけです。USCG、NOAA、米国海軍、OSHA、その他のレクリエーション トレーニング機関は、このガイドラインが適切に適用された場合に事故や事件が発生したことは知られていないため、制限を 40% と認めています。毎年、何万人ものレクリエーション ダイバーがトレーニングを受けており、これらのダイバーの圧倒的多数は「40% を超えるルール」を教えられています。^{[11] [3] [37]}プレミックス ナイトロックスを供給するほとんどのナイトロックス充填ステーションは、酸素サービス用の清浄度の証明なしに、40% 未満の混合物でシリンダーを充填します。^[3] Luxfer シリンダーは、23.5% を超える酸素のすべての混合物に酸素洗浄を指定しています。^[38]

酸素洗浄に関する以下の参考文献では、1960年代から広く使用されてきた「40%以上」のガイドラインを具体的に挙げており、1992年のエンリッチドエアワークショップでは、そのガイドラインを受け入れて現状を維持することが合意されました。^[3]

• 連邦規則集、第1910.430条（i） – 商業ダイビング業務
• OSHA酸素規格1910.420（1）
• NOAA 酸素仕様 (付録 D)
• 米海軍酸素規格 US MIL-STD-777E (SH) 注 K-6-4、Cat. K.6
• 米国沿岸警備隊酸素仕様書タイトル46：輸送、1992年10月1日までの改訂。197.452酸素洗浄46 CFR 197.451

混乱の多くは、人間が圧力容器（チャンバー）に閉じ込められたときに周囲の酸素含有量が最大25％であると規定するPVHO（人間用圧力容器）ガイドラインの誤った適用の結果であると思われます。ここでの懸念は、酸素が豊富な燃焼環境に閉じ込められる可能性のある生きた人間への火災の危険性です。^[3]

濃縮空気混合物を生成するために一般的に使用される 3 つの方法 (連続混合、分圧混合、膜分離システム) のうち、混合酸素が 40% 未満の場合は、バルブとシリンダー コンポーネントを酸素洗浄する必要があるのは分圧混合のみです。他の 2 つの方法では、機器が 40% を超える酸素含有量にさらされることがないようにします。

火災が発生すると、ガスボンベ内の圧力は絶対温度に正比例して上昇する。内部圧力がボンベの機械的限界を超え、加圧ガスを安全に大気中に放出する手段がない場合、容器は機械的に破損する。容器の内容物が可燃性であったり、汚染物質が存在する場合、この事象は「火球」を引き起こす可能性がある。^[39]

計画された混合ガスと異なる混合ガスを使用すると、エラーの程度に応じて減圧症のリスクが増大したり、酸素中毒のリスクが増大したりします。ダイビング プランを再計算したり、ダイブ コンピューターをそれに応じて設定したりするだけで済む場合もありますが、場合によっては計画されたダイビングが実行できないこともあります。

PADI、^[37] CMAS、SSI、NAUIなどの多くのトレーニング機関では、ダイバーがダイビングの前に各ナイトロックスシリンダーの酸素含有率を個人的にチェックするようにトレーニングしています。酸素含有率が計画された混合比から1%以上逸脱した場合、ダイバーは実際の混合比でダイビングプランを再計算するか、酸素中毒や減圧症のリスク増加を避けるためにダイビングを中止する必要があります。世界中のダイビングリゾートが従うナイトロックスの使用に関するIANTDおよびANDIの規則では、 ^[要出典]、充填されたナイトロックスシリンダーは混合ガス記録簿に個人的に署名されます。この記録簿には、シリンダーと充填量ごとに、シリンダー番号、測定された酸素含有率（パーセンテージ）、その混合比で計算された最大動作深度、および受け取り前に酸素含有率を個人的に測定している受け取りダイバーの署名が含まれています。これらの手順はすべてリスクを軽減しますが、各ダイバーがチェックアウトした特定のシリンダーを使用する必要があるため、操作の複雑さが増します。南アフリカでは、加圧ガスを充填したポータブルシリンダーの取り扱いに関する国家規格（SANS 10019）では、シリンダーに内容物がナイトロックスであることと酸素分率を明記したステッカーを貼付することが義務付けられている。^[31]他の国でも同様の要件が適用される可能性がある。

1874年、ヘンリー・フルースはリブリーザーを使用したおそらく最初のナイトロックスダイビングを行った。^[6]

1911年、ドイツのドレーガー社は、標準的な潜水服に使用できるインジェクター式リブリーザーバックパックをテストした。このコンセプトは、DM20酸素リブリーザーシステムとDM40ナイトロックスリブリーザーシステムとして製造・販売された。このシステムでは、1つのシリンダーからの空気と2つ目のシリンダーからの酸素がノズルからの注入時に混合され、呼吸ガスがスクラバーとループの残りの部分を通って循環する。DM40は、最大40メートルの深さまで耐えられると評価された。^[40]

クリスチャン・J・ランバートセンは、窒素酸素リブリーザーダイビングを利用するダイバーの酸素中毒を防ぐために窒素添加量の計算を提案した。^[41]

第二次世界大戦中、あるいはその直後、イギリスの特殊部隊の潜水士や掃海ダイバーは、より大きなシリンダーを取り付け、流量計を使用してガスの流量を慎重に設定することで、半閉鎖回路ナイトロックス（彼らは「混合」と呼んでいた）潜水用に改造した酸素リブリーザーで時折潜水を始めた。これらの開発は、1960年代に民間人が独自に模倣するまで秘密にされていた。^[要出典]

ランバートソンは1947年にナイトロックスに関する論文を発表した。^[6]

1950年代、アメリカ海軍（USN）は、今日ナイトロックスと呼ばれる濃縮酸素ガスの軍事利用手順を、アメリカ海軍潜水マニュアルに文書化しました。^[42]

1955年、E.ランフィアは窒素と酸素の混合潜水法と、空気表から減圧を計算する等価空気深度法の使用について説明しました。 ^[6]

1960年代には、A.ガレルンは商業ダイビングにオンラインブレンディングを採用しました。^[6]

1970年、アメリカ海洋大気庁（NOAA）潜水センターの初代所長であったモーガン・ウェルズは、酸素濃縮空気の潜水手順の導入を開始した。彼は等価空気深度（EAD）の概念を導入した。また、彼は連続混合システムと名付けた酸素と空気の混合プロセスも開発した。長年にわたり、ウェルズの発明は部分圧混合の唯一の実用的な代替手段であった。1979年、NOAAはウェルズのナイトロックスの科学的利用に関する手順をNOAA潜水マニュアルに掲載した。^{[11] [3]}

1985年、元NOAA潜水安全責任者のディック・ルトコウスキーはIAND（国際ナイトロックスダイバー協会）を設立し、レクリエーションダイビングでのナイトロックスの使用を教え始めました。これは一部の人からは危険だと考えられ、ダイビングコミュニティからは強い懐疑論を受けました。^[6]

1989年、ハーバーブランチ海洋学研究所のワークショップでは、混合、酸素制限、減圧の問題について議論されました。^[6]

1991年、ボーヴ、ベネット、スキンダイバー誌は、レクリエーションダイビングでのナイトロックスの使用に反対する立場を表明した。スキンダイバー誌の編集者ビル・グリーソンはナイトロックスを「ブードゥーガス」と呼んだ。毎年開催されるDEMAショー（その年はテキサス州ヒューストンで開催）では、ナイトロックスのトレーニング提供者がショーから締め出された。これが反発を招き、DEMAが態度を軟化させた後、いくつかの組織がショーの外でナイトロックスのワークショップを開催する機会を得た。^[6]

1992年にスキューバダイビングリソースグループはワークショップを開催し、いくつかのガイドラインを確立し、いくつかの誤解に対処しました。^[6]

1992年、BSACは会員に対し、BSAC活動中にナイトロックスを使用することを禁止した。^[43] IANDの名称は、国際ナイトロックス・テクニカルダイバー協会（IANTD）に変更された。これは、ヨーロッパテクニカルダイバー協会（EATD）がIANDと合併した際にTが追加されたものである。^[要出典] 1990年代初頭、これらの団体はナイトロックスを教えていたが、主要なスキューバダイビング団体は教えていなかった。マーケティング目的で「セーフエア」という用語を生み出したアメリカン・ナイトロックス・ダイバーズ・インターナショナル（ANDI）やテクニカルダイビング・インターナショナル（TDI）など、新たな組織が設立された。^[要出典] NAUIは、ナイトロックスを認可した最初の既存の主要なレクリエーションダイバートレーニング機関となった。^[44]

1993年、サブアクア協会は、会員が技術機関の1つで受けたナイトロックストレーニングを承認し、承認した英国初のレクリエーションダイビングトレーニング機関となった。SAAの最初のレクリエーションナイトロックス資格は1993年4月に発行された。SAAの最初のナイトロックスインストラクターはヴィック・ボンファンテであり、彼は1993年9月に認定された。^[45]

一方、ダイビングショップは、ナイトロックスを提供するための純粋に経済的な理由を見つけていました。ナイトロックスを使用するには、まったく新しいコースと認定が必要だっただけでなく、安価または無料の圧縮空気によるタンク充填の代わりに、ダイビングショップは、普通の中程度の経験を持つダイバーに、ナイトロックスのカスタムガスブレンドに対してプレミアム料金を請求できることに気付きました。 ^[要出典]ナイトロックスによるより長いボトムタイムとより短い残留窒素時間を考慮に入れるようにプログラムできる新しいダイブコンピューターにより、スポーツダイバーがこのガスを使用する動機が高まりました。

1993年、当時主要なレジャーダイビング出版物であったスキンダイバー誌^[要出典]は、ナイトロックスはスポーツダイバーにとって安全ではないと主張する3部構成の記事を発表しました。^{[注 2] [要出典]}ダイブライト社は、ブリッジと呼ばれる最初のナイトロックス対応ダイブコンピュータを製造し、 ^[46] aquaCorps TEK93会議がサンフランシスコで開催され、酸素対応空気の実際の油制限は0.1 mg/m ³に設定されました。カナダ軍は、上限PO ₂ 1.5 ATAのEAD表を発行しました。^[6]

1994年、ジョン・ラムとヴァンダグラフは、バーミンガム・ダイブ・ショーで、ナイトロックスと混合ガスダイバー向けに特別に作られた最初の酸素分析装置を発表しました。^[45]

1994年、BSACはナイトロックスに関する方針を転換し、1995年にBSACナイトロックス訓練を開始すると発表した。^[43]

1996年、プロフェッショナルダイビングインストラクター協会（PADI）は、ナイトロックスの教育的サポートを全面的に発表しました。^[37]他の主流のスキューバダイビング組織は以前にナイトロックスのサポートを発表していましたが、^[43] PADIの支持により、ナイトロックスは標準的なレクリエーションダイビングの選択肢として確立されました。^{[47] [6]}

1997年、ProTecはNitrox 1（レクリエーション用）とNitrox 2（テクニカル用）の発売を開始しました。ドイツ語版ProTec Nitroxマニュアル（第6版参照）が出版されています。^[48]

1999年、RWハミルトンの調査では、数十万回に及ぶナイトロックスダイビングにおいて、DCSの記録は良好であることが示されました。ナイトロックスはレクリエーションダイバーの間で人気が高まっていましたが、水面から供給される呼吸装置を使用する傾向がある商業ダイバーの間ではあまり使用されていませんでした。OSHAは、レクリエーションスキューバインストラクターのために商業ダイビング規制からの逸脱を求める請願を受け入れました。^[6]

2001年版のNOAAダイビングマニュアルにはナイトロックスのトレーニングを目的とした章が含まれていました。^[6]

地質学上の過去には、地球の大気には20％をはるかに超える酸素が含まれていた時期があり、例えば石炭紀後期には35％にまで達した。これにより動物は酸素をより容易に吸収できるようになり、その進化のパターンに影響を与えた。^{[49] [50]}

• その他の呼吸ガス – 人間の呼吸に使用されるガス
  • アルゴックス – スキューバダイバーがドライスーツの膨張に時々使用するガス混合物
  • ヘリオックス – ヘリウムと酸素を混合した呼吸用ガス
  • ハイドロリオキシ – 水素、ヘリウム、酸素の混合ガス
  • ハイドロックス – 非常に深い潜水に実験的に使用される呼吸ガス混合物
  • トリミックス – 酸素、ヘリウム、窒素からなる呼吸ガス
• 呼吸ガス分析 – 呼吸ガスの成分の検出と測定
• ダイビングシリンダー – ダイバーに高圧呼吸ガスを供給するための容器
• ガス混合方法 – 仕様に合わせた特殊なガス混合物の製造
  • 膜ガス分離 - 混合物から特定のガスを分離する技術
• 等価空気深度 – 空気と特定のナイトロックス混合物の減圧要件を比較する方法
• 希薄空気 – 窒素中の酸素が21%未満のガス混合物
• 最大作動深度 – 混合ガスの酸素分圧（pO2）が許容限度を超える深度
• 窒素中毒 – 呼吸窒素分圧上昇による可逆的な麻酔作用
• 酸素毒性 – 高分圧の酸素を吸入すると毒性が現れる
• 分圧 – 混合物中の成分ガスの圧力

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• NASA – 酸素および酸素の取り扱いに関する安全基準