Газовыми смесями (по В. К. Абросимову и И. С. Кареву, 1972)

При подводных погружениях реакцией сердечно-сосудистой системы на повышение общего давления является понижение частоты сердечных сокращений, снижение максимального и повышение минимального артериального давления. В связи с тем, что давление на различные части тела человека при подводных погружениях неравномерно, происходит изменение условий для тока крови по сосудам, верхние участки тела оказываются переполнены кровью, а нижние – частично обескровлены.

Продолжительное пребывание под водой на определенной глубине ведет к дополнительному насыщению тканей организма индифферентными газами, что требует значительного времени для декомпрессии во время выхода из воды.

Биологическое воздействие повышенного давления среды на организм человека обусловлено специфическим влиянием повышенного парциального (частичного) давления газов дыхательной смеси.

В условиях нормального атмосферного давления газы, входящие в состав дыхательной смеси, не оказывают вредного воздействия на организм человека. При погружении под воду в автономном дыхательном аппарате соответственно глубине погружения повышается общее давление дыхательной смеси и парциальное давление газов, ее составляющих. Парциальное давление газа определяется по следующей формуле:

,

где: р – парциальное давление определяемого газа;

Р – абсолютное давление дыхательной смеси;

n – процентное содержание газа в дыхательной смеси по объему.

Ниже приведены примеры, парциального давления газов, входящих в атмосферный воздух, при нормальном давлении:

р_{кислорода}= = 158,84 мм рт. ст.;

р_азота= = 593,79 мм рт. ст.;

р_аргона= = 7,14 мм рт. ст.;

р_{углекислого газа}= = 0,23 мм рт. ст.

Сумма парциальных давлений этих газов, равная 760 мм рт. ст., и будет атмосферным давлением.

Газы, входящие в состав дыхательной смеси, с повышением парциального давления до определенной величины начинают оказывать определенное воздействие на организм подводника. Так, азот при парциальном давлении 5,5 эта, что соответствует абсолютному давлению 7 эта (глубина погружения – 60 м), начинает оказывать токсическое действие, сходное с алкогольным опьянением. Кислород при парциальном давлении свыше 3 ата (глубина погружения в кислородном дыхательном аппарате более 20 м) действует отравляюще, вызывая судороги и потерю сознания. К потере сознания человека приводит и дыхание газовой смесью с содержанием кислорода менее 0,16 ата. Отклонение парциального давления углекислого газа от нормы (0,0003 ата в стандартных условиях) приводит к отравлению организма (при повышении) или остановке дыхания (при понижении).

Одной из проблем подводного плавания является проблема управления температурным режимом. Высокая теплоемкость и теплопроводность воды ведут к быстрым теплопотерям организма, что ухудшает работоспособность, а при чрезмерном охлаждении приводит к умственному помешательству, которое проявляется в искаженных суждениях и неспособности к нормальному мышлению. Степень охлаждения зависит от длительности подводного плавания, температуры воды и комплекта снаряжения. Основной мерой профилактики переохлаждения является применение гидрокостюмов и соблюдение допустимого времени пребывания под водой.

При подводном плавании водная среда существенным образом влияет на функции анализаторов. По сравнению с воздухом вода является худшим проводником света, поэтому видимость в ней сильно ограничена, а острота зрения уменьшается в 100–200 раз.

При применении маски между водой и глазами появляется воздушная прослойка. Острота зрения почти восстанавливается, но искажается зрительное восприятие размеров предмета и его местонахождения. Размеры предметов увеличиваются, а расстояние до них уменьшается (рис. 64).

Рис. 64. Особенности зрения в воде

Значительно ухудшается под водой ориентация по звуковым сигналам, что связано с увеличением скорости звука в воде в 4–5 раз и заменой воздушной проводимости костной. В воздушной среде человек воспринимает направление звука за счет разности времени прихода звука в правое и левое ухо и его интенсивности, в воде же вместо двух противоположно лежащих слуховых проходов звук воспринимается всей головой, что приводит к дезориентации подводника.

Подводное плавание чаще всего проводится при температуре воды 18°С и ниже. При такой температуре изменяется характер импульсов, поступающих в ЦНС от рецепторов кожи и прежде всего от холодовых рецепторов. Понижается также порог возбудимости болевой чувствительности, вследствие чего подводники часто не замечают повреждений своего тела.

Известно, что при выполнении физической работы возрастает вентиляция легких. При подводных же погружениях расход воздуха увеличивается в зависимости как от физической нагрузки, так и глубины, на которой находится пловец.

С ростом легочной вентиляции увеличивается сопротивление в дыхательных путях человека и дыхательных каналах аппарата (дыхательные трубки). Так, при повышении легочной вентиляции в 2 раза сопротивление дыханию становится больше в 4 раза.

В процессе тренировки в подводном плавании дополнительное сопротивление дыханию вызывает защитную реакцию организма подводника, которая выражается в уменьшении частоты и увеличении глубины дыхания. Увеличение длительности фаз приводит к уменьшению скорости воздушного потока – понижению сопротивления дыханию. Кроме этого, снаряжение подводника сильно увеличивает лобовое сопротивление, что также требует дополнительных затрат энергии при подводном плавании.

Плавание и выполнение профессиональных действий под водой является тяжелой физической работой в сложной психологической обстановке, часто переходящей в стрессовые ситуации. Особенно большую нагрузку при подводном плавании испытывают дыхательная и сердечно-сосудистая системы.

Регулярные тренировки в подводном плавании оказывают тренирующее влияние на все системы организма подводного пловца, адаптируют его анализаторы к деятельности в непривычной среде.

Подводное плавание требует тщательного отбора, высокой общей и специальной физической подготовленности занимающихся.