Evolutsioonilise arengu käigus inimkeha täiustus ja kohanes õhus eksisteerima. Inimese kõigi organite ja kudede normaalne talitlus sõltub õhu gaasi koostisest, atmosfäärirõhust, temperatuurist, niiskusest ja muudest keskkonnateguritest. Nende tegurite olulised muutused võivad põhjustada olulisi häireid kehas. Meid ümbritsev atmosfääriõhk on hingamisteede gaasisegu, millel on järgmine konstantne koostis: lämmastik - umbes 78% (mahu järgi), hapnik - umbes 21%, süsinikdioksiid - umbes 0,03%. Lisaks nendele gaasidele sisaldab atmosfääriõhk terve rida muud gaasid (argoon, heelium, neoon, krüptoon, ksenoon jne), kuid need gaasid ei avalda praktilist mõju sukeldujate ja allveelaevade kehale, kuna neid on õhus ebaolulistes kogustes. Atmosfääriõhk sisaldab ka veeauru (kuni 4% mahust). Kõrge õhuniiskus võib inimesel häirida normaalseid soojuse eraldumise ja neeldumise protsesse. Kogu atmosfääriõhu mass oma raskusega surub maapinda ja sellel olevaid esemeid ja inimesi jõuga, mida tasakaalustab 760 mm elavhõbedasammas merepinnal, laiuskraadil 45 ° 0 ° C juures. Seda rõhuühikuna võetud väärtust nimetatakse füüsikaliseks atmosfääriks ja tähistatakse atm (atm = 760 mm Hg või 10,33 m veesammast, mis vastab 1,033 kgf / cm). Atmosfääri (baromeetrilist) rõhku, mis on võrdne 1 atm, nimetatakse normaalseks. Inseneritöös ja sukeldumises võetakse rõhuühikuna rõhku 1 kgf / cm. Seda ühikut nimetatakse tehniliseks atmosfääriks ja see on tähistatud (1 at = 1 kgf / cm2, mis vastab 10 m veesambale või 735,6 mm Hg või 0,968 atm). Inimkeha pind on 1,5 ... 2 m 2. Seetõttu on jõud, millega atmosfääriõhk inimkehale surub, 15 ... 20 tf. Inimene seda aga ei tunne, sest tema keha koosneb 65% vedelatest ja 35% tahketest ainetest, praktiliselt kokkusurumatust. Lisaks tekitab kehas lahustuv gaas, samuti õhuõõnsustes kokkutõmbumine, välisrõhuga võrdse vasturõhu. Kui õhuõõnsustest õhku välja pumbata, tunneb inimene kohe õhusamba täismassi. Vees viibiva sukelduja või allveelaeva kehale avaldab veesamba raskusest tulenevat lisarõhku. Iga 10 m vees sukeldumise kohta kogeb keha lisarõhku 1 atm. Seda nimetatakse üleliigseks ja tähistatakse tähisega ati. Manomeetrirõhu ja atmosfäärirõhu summat nimetatakse absoluutrõhuks ja seda tähistatakse kui ata. Näiteks 20 m sügavusel allutatakse sukeldujale absoluutrõhk 3 atm (2 atm veesamba rõhu tõttu ja 1 atm õhurõhu tõttu). Sukeldumispraktikas määratakse rõhku sukeldumismanomeetrid, mis näitavad alati ülerõhu suurust. Siiski on vaja arvestada absoluutse rõhu väärtusega, kuna absoluutne rõhk on meie keha teatud häirete korral määrav. Selleks, et sukelduja või allveelaev ei tunneks vee alla laskudes suurenenud survet, on vaja hingamiseks kasutada ümbritseva rõhuni kokkusurutud õhku, mis kõikidesse kehaõõnsustesse ja -kudedesse tungides tasakaalustab välist rõhku. Välise ja sisemise surve võrdsus on vee all laskumise põhitingimus. Seda tuleb rangelt järgida. Gaase iseloomustavad järgmised suurused: mass, hõivatud maht, rõhk ja temperatuur. Kõik need suurused on omavahel seotud ja üksteisest sõltuvad: kui üks neist muutub, muutuvad ka kõik teised. Pöördvõrdeline seos gaasi mahu ja rõhu vahel konstantsel temperatuuril on kehtestatud Boyle-Mariotte'i seadusega: P1V1 = P2V2, kus P1 ja P2 on gaasi alg- ja lõpprõhk, atm; V1 ja V2 on gaasi alg- ja lõppmaht l (või m3). Sellest seadusest järeldub, et rõhu kasvades ruumala väheneb. Selle väljendi abil saate määrata õhu hulga hingamisaparaadi silindrites. Näiteks kahes 1-liitrise mahutavusega silindris on rõhul 200 atm
alandatakse normaalse õhurõhuni. Samal rõhul põhjustab gaasi temperatuuri tõus selle ruumala suurenemise: "Antud gaasi massi maht temperatuuril pidev rõhk otseselt võrdeline temperatuuriga" (Gay-Lussaci seadus). Sama seos on gaasi rõhu ja selle temperatuuri vahel konstantsel ruumalal (Charles'i seadus). Neid seoseid saab väljendada valemitega:
kus: V1 ja V2 on gaaside alg- ja lõppmaht konstantsel rõhul, l; t1 ja t2 on gaasi alg- ja lõpptemperatuur, °С; P1 ja P2 on gaaside alg- ja lõpprõhk konstantsel ruumalal temperatuuril. Nendest valemitest on näha, et ümbritseva õhu temperatuuri tõusu või languse korral muutub gaasi maht ning konstantse mahu korral suureneb või väheneb gaasi rõhk anumas. Temperatuuri korrigeerimist, st rõhu suurenemist või langust balloonides sõltuvalt temperatuurist, võtavad sukeldujad sukeldumisel arvesse. NÄIDE. Temperatuuril 27°C on gaasirõhk silindris 200 atm. Kui suur on gaasi rõhk vee alla sukeldamisel, kui vee temperatuur on 10°C? Valemi järgi leiame:
Gaasi balloonides hoidmisel on oluline temperatuuritegur: rõhu all olevaid gaasiballoone ei tohi hoida kütteseadmete läheduses ja päikesevalguse mõjul, kuna rõhk võib tõusta üle lubatud väärtuste. Kui gaaside vahel puudub keemiline koostoime, on nad üksteise suhtes ükskõiksed ja segunevad igas vahekorras. Igaüks neist jaotub kogu mahus nii, nagu poleks üldse muid gaase. Seda kasutatakse sukeldumisel hingamisgaaside segude valmistamisel, mida kasutatakse süvamere laskumisel. Mõju kehale ei avalda mitte niivõrd gaasi protsent gaasisegus, kuivõrd selle osarõhk ehk rõhk, mille iga gaasi tekitab eraldi. Kui ümbritsev rõhk muutub protsentides gaasid gaasisegu koostises ei muutu, küll aga muutub nende osarõhk. Gaasi osarõhk sõltub gaasisegu summaarsest (absoluutsest) rõhust ja protsentides gaasi mahu järgi segus. See määratakse järgmise valemiga:
kus a on gaasi protsent gaasisegus; P on gaasisegu kogurõhk; ρ on gaasi osarõhk. Gaasi osarõhku saab väljendada mmHg, mmHg, ata või kPa. Atmosfääriõhu gaaside osarõhk on võrdne:
umbes 8 mm Hg kuulub inertgaaside hulka. Teades gaasi osarõhku ja selle protsenti, saate alati leida gaasisegu kogurõhu ja vastupidi, teades rõhku ja gaasi protsenti segus, saate arvutada osarõhu.
Veekeskkond ja selle omadused.
Veekeskkonna mõju organismile Inimkeha on kohanenud eksisteerima õhus. Inimese viibimine vee all on ebatavaline, sest vesi erineb oluliselt õhust oma füüsikaliste omaduste poolest: see ei sisalda gaasilist hapnikku, on õhust palju raskem ja tihedam, suure soojusmahtuvuse ja kõrge soojusjuhtivusega. Need omadused loovad vee all sukeldumisel spetsiifilised tingimused. Vesi on 775 korda tihedam ja seetõttu õhust raskem. Kui inimene kogeb Maa pinnal survet 1 kgf / cm 2, siis ainult 10 m sügavusel rõhk kahekordistub ja võrdub 2 kgf / cm 2. Vette sukeldatud keha kaotab sama palju kaalu nagu kaalub tema poolt väljatõrjutud vee maht (Arhimedese seadus). Inimkeha kaal on tavaliselt veidi suurem kui selle väljatõrjutava vee kaal. 80 kg kaaluv inimene tõrjub kastmisel välja 78...79 liitrit vett ja seega on inimkeha vees negatiivne ujuvus 1...1,5 kgf. Inimene, kes ujuda ei oska, reeglina veepinnale ei jää. Sukeldumisvarustuses riietatud sukelduja maht suureneb 30...60 liitri võrra (olenevalt sukeldumisvarustuse tüübist) ja seetõttu on sukeldujal suurem positiivne ujuvus. Selle ujuvuse kompenseerimiseks (tagasimaksmiseks) kasutatakse plii- või malmist raskusi (2 raskust 16...18 kg kumbki). Samal ajal on varustusse riietatud sukelduja negatiivne ujuvus vees vahemikus 5–10 kgf. Isolatsioonivarustusse riietatud allveelaeval ei ole allveelaevalt lahkudes lasti. Selle positiivne ujuvus on 7…8 kgf. See annab Paremad tingimused uppunud allveelaevast väljumiseks nii mööda spetsiaalset otsa pinnalt pinnale kui ka vaba tõusu ajal ning annab võimaluse ka pärast pinnale jõudmist pinnal püsida kuni päästevarustuse saabumiseni. Lisaks raskusjõule ja ujuvusele mõjutavad sukeldujat veevoolust tulenevad hüdrodünaamilised jõud ning mitmesugused mehaanilised jõud. Kuid peamised jõud, mis määravad sukelduja asendi vees, on gravitatsioon ja ujuvus. Need määravad sukelduja võime säilitada vees vajalikku asendit ja hõlpsalt sinna tagasi pöörduda, kui seda suvalises suunas kallutada. Vee all töötades peab sukelduja võtma erinevaid asendeid: vertikaalselt, põlvili, külili, selili või kõhuli. Kõigil juhtudel püüab sukelduja anda oma kehale töö tegemiseks kõige stabiilsema ja mugavama asendi. Võimalust püsida vees mugavas asendis nimetatakse sukelduja stabiilsuseks. Stabiilse asendi saavutamiseks on vaja asetada raskused ja hingamisaparaat kehale nii, et raskuskese oleks ühel vertikaalsel joonel ujuvuskeskmest allpool (vt joonis 6).
Riis. 6.
Sukelduja asend vee all: A - ebastabiilne; B - stabiilne; CP - ujuvuse keskpunkt - üleslükkejõu rakenduspunkt; CG – raskuskese – raskusjõu rakenduspunkt
Kui raskused on erineva asetusega, on vees sukeldujal raske tasakaalu hoida ja maapinnal liikuda. Juhul, kui tuukriülikonna alla koguneb õhk alakeha või säärte lähedale, saab sukelduja tagurpidi pöörata ja pinnale visata. Seetõttu tuleb enne vee alla sukeldumist või enne tuumaallveelaevalt lahkumist spetsiaalsetes ülikondades eemaldada õhk ülikonna alt ettevaatlikult spetsiaalsete ventiilide kaudu. Allveelaeva positiivse disainilise ujuvuse saavutamiseks ja ümbermineku vältimiseks sisestatakse allveelaeva päästesukeldumisülikonda metallist sisetallad. See tagab allveelaeva vertikaalse asendi tõusu ajal. Vee all kogeb sukelduja rõhkude erinevust keha alumises ja ülemises osas. See erinevus on seda suurem, mida kõrgem on sukelduja kõrgus. Alumised jäsemed surutakse tugevamini kokku ja on seetõttu vähem verega varustatud ja on rohkem avatud hüpotermiale. Vere väljavool keha ülaosadest väheneb, veresooned tulvavad verega üle, mis mõnel juhul põhjustab ninaverejooksu. Vee soojusmahtuvus on neli korda suurem kui õhul ja soojusjuhtivus 25 korda suurem. Külmas vees põhjustab see sukelduja hüpotermia. Tõsiste tagajärgede vältimiseks piiratakse riieteta inimese vee all viibimise aega (vt tabel 15).
Tabel 15
| Viibimise aeg, min | |
| Vees viibimine ei ole lubatud |
Kui vees viibimise aeg ületab tabelis toodud. 15 terminit tähendab see "hane muhke", lihaste värisemist, tsüanoosi, lihasvalu, siis tekib lihaste jäikus, häälekaotus, luksumine ja inimene kaotab teadvuse. Kui vee temperatuur on alla 18°C, on ilma sukeldumisülikondadeta sukeldumine vastuvõetamatu. Veetemperatuuril 12,°C tuleks kanda villast sukeldumispesu ja sukeldumisülikondi. Vee all olevate objektide valgustatus sõltub veekihi paksusest, päikese kõrgusest ja päikesekiirte langemisnurgast, samuti valguse hajumisest vees lahustunud ainete ja hõljuvate osakeste poolt, st. , vee läbipaistvuse kohta. Vee läbipaistvus määratakse standardse 30 cm läbimõõduga ketta abil, mis on sukeldatud kuni nähtavuse piiridesse. Merede ja ookeanide vee läbipaistvust saab hinnata tabelis toodud andmete põhjal. 16.
Tabel 16
Nägemisteravus vees väheneb 100-200 korda. Kui silma ja vee vahel on õhukiht, siis on silma murdumisvõime veidi häiritud ja nägemine eriti ei kannata, kuid esemed tunduvad kõrgendatud ja lähemal. Vee all nähtavuse parandamiseks mis tahes tüüpi sukeldumisvarustuses on silma ja vee vahele õhuvahe. Veealuse nähtavuse parandamiseks pime aeg päeval ja sügavusel kasutatakse veealuseid elektrilampe. Heli levib vees kiirusega 1400 ... 1500 m/s, õhus - kiirusega 340 m/s. Helivõnke tajuv elund inimesel asub sisekõrvas, kuhu helilaine võib siseneda kahel viisil: õhu juhtimisel läbi väliskuulmekäigu ja keskkõrvasüsteemi ning koljuluude vibratsiooni teel. Pinnal domineerib õhujuhtivus, vee all aga luu juhtivus. Seetõttu on heli vee all nõrgenenud: 100 ... 150 m kaugusel on kuulda klahvilööki silindrile Ajaline erinevus heli saabumise vahel paremasse ja vasakusse kõrva on väga tühine ja see on raske määrata heli suunda vee all (viga võib ulatuda 180 °-ni).
Gaaside bioloogiline mõju inimkehale kõrgendatud rõhul
On kindlaks tehtud, et gaaside bioloogiline mõju inimkehale sõltub nende osarõhkude väärtustest. Muutused nende osalises surves on eluks hädavajalikud. Mõelge nende gaaside mõjule inimkehale. Lämmastik on bioloogiliselt ükskõikne gaas. Normaalsetes tingimustes on lämmastik keha jaoks neutraalne gaas. Hingamise ajal inimese kopsudesse sattudes ei satu see verega keemilistesse ühenditesse ja eritub kehast kopsude kaudu. Normaalsetes tingimustes lahustub inimkehas 1 liiter lämmastikku. Rõhu tõusuga suureneb lämmastiku osarõhk ja selle lisamass lahustub organismis. 50–60 m sügavusel põhjustab lämmastik inimesel tähelepanu ja mälu nõrgenemist, samas on häiritud liigutuste täpne koordineerimine, kaob ruumis orienteerumine. Osalise rõhu edasise suurenemisega, st sukeldumisel suurde sügavusse, ilmnevad rõõmsameelsus, nägemis- ja kuulmishallutsinatsioonid. Lämmastikust veelgi suuremasse sügavusse sukeldudes satub inimene sügavasse unne – anesteesiasse. Suurima sukeldumissügavuse (123 m) suruõhus, milles oli 78% lämmastikku, saavutas 1936. aastal Nõukogude sukelduja Medvedev. Prantslane Frederic Dumas sukeldus 1948. aastal 93 m sügavusele ja tema kaasmaalane Maurice Fargue jõudis 120 m sügavusele, kus tegi märgi. Jätkates edasi sukeldumist, suri Farg lämmastikuanesteesiast. Üle 50 ... 60 m sügavusele sukeldumine, kasutades hingamiseks suruõhku, on ohtlik. Sukeldumisteenuse reeglite kohaselt on keelatud sukeldumine üle 60 m sügavusele seadmetes, milles kasutatakse hingamiseks suruõhku. Suurtesse sügavustesse sukeldumiseks kasutatakse kunstlikult valmistatud gaasisegusid. Nendes segudes asendub lämmastik osaliselt või täielikult heeliumiga, mille narkootiline toime avaldub sügavamal kui 300 m Hapnik on bioloogiliselt aktiivne gaas. Inimkehas siseneb hapnik koos spetsiaalse ainega, hemoglobiiniga, mis asub punaste vereliblede sees. Verevooluga transporditakse hapnik erütrotsüütidega kõikidesse organismi kudedesse, kus toimub vere ja kudede vaheline vahetus: veri annab kudedele hapnikku, mida kasutatakse toitainete oksüdatsiooniks ja viib ära tekkinud süsihappegaasi. neis kudedest. Atmosfääriõhk sisaldab ligikaudu 20,9% hapnikku. Elu ilma hapnikuta on võimatu. Inimkeha hapnikuvarustuse järsk katkemine või isegi kudede hapnikuvarustuse vähenemine võib viia tõsise seisundini, mida nimetatakse hapnikunäljaks. Inimene praktiliselt ei tunne hapniku protsendi vähenemist sissehingatavas atmosfääriõhus 1 ... 2%. Kui hapnikusisaldus õhus väheneb 18%-ni, tekib hapnikunälg. Puhtal hapnikul on inimorganismile toksiline toime. Mida suurem on sügavus, seda tugevamalt see väljendub. Hapnik on tugev oksüdeerija. Puhta hapniku sissehingamine hävitab hingamisteed. Siis liitub infektsioon ja tekib kopsupõletik. See on hapnikumürgistuse niinimetatud kopsuvorm. On kindlaks tehtud, et normaalrõhul puhast hapnikku hingates tekib inimesel kopsupõletik 2–3 päevaga. Rõhu tõusuga suureneb hapniku osarõhk ja vastavalt suureneb hapniku toksiline, s.o mürgistus, toime ja lüheneb mürgistuse alguse aeg. Kui inimene hingab hapnikku, mille osarõhk ületab 3 atm, tekib hapnikumürgistuse kramplik vorm. Samal ajal ei ole kopsupõletikul aega areneda, sest ajukoes kiiresti lahustuv hapnik põhjustab ägedaid redoksprotsesse, mis toob kaasa ajukoore funktsiooni täieliku rikkumise ja millega kaasnevad üldised krambid. Välise ilmingu järgi meenutavad hapnikukrambid epilepsiahoogu. Hapniku toksilise toime jätkumisel hingamine peatub, süda seiskub ja surm. Sel põhjusel võib puhas hapnik sukeldumisteenuse reeglite kohaselt sukelduda hapnikuaparaatides ainult kuni 20 m sügavusele ja viibida vee all kuni 20 minutit. Allveelaeva avariiruumides suureneb vasturõhu tekitamisel ka hapniku osarõhk, mis mõjutab oluliselt personali töövõimet ja eluiga. Süsinikdioksiid on ka bioloogiliselt aktiivne gaas. Süsinikdioksiidi on atmosfääriõhus vähe – ainult 0,03%. Sektsioonides võib süsihappegaasi kogus ulatuda kuni 1%, 1,5% ja isegi rohkem. Süsinikdioksiid, mille kontsentratsioon sissehingatavas õhus on kuni 1%, ei avalda inimorganismile olulist mõju. Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõus eraldusõhus 3% või rohkem põhjustab ägedat mürgitust. Seetõttu on allveelaeval vaja õigesti kasutada sektsiooni õhu taastamise vahendeid, et vältida süsinikdioksiidi ohtlikku kontsentratsiooni. Avariiruumides merevee sisenemisel ja eraldusõhu kokkusurumisel suureneb süsihappegaasi osarõhk oluliselt ja sellest tulenevalt suureneb selle toksiline toime. Lämmastiku, hapniku ja süsinikdioksiidi kõrge osarõhu kahjuliku mõju vältimiseks kehale tuleb enne rõhu suurendamist sektsioonis sisse lülitada isoleeriv hingamisaparaat. Erinevalt vedelikest on gaasidel madal soojusjuhtivus. Need on head soojusisolaatorid. Gaaside soojusjuhtivus suureneb nende temperatuuri tõustes, kuid see ei sõltu ei rõhust ega gaaside tihedusest. Erinevate gaaside soojusjuhtivus on üksteisest väga erinev. Kui võtta õhu soojusjuhtivus ühtseks, siis heeliumi soojusjuhtivus on 6,18 korda suurem, st heeliumi sisaldavate gaasisegudega hingates jahutatakse keha keskkonna poolt kiiremini.
Inimkeha küllastumine ja desaturatsioon ükskõiksete gaasidega. Suurenenud rõhu mõju kehale.
On teada, et kõik vedelikuga kokkupuutuvad gaasid lahustuvad selles. Antud temperatuuril on gaaside lahustuvus otseselt võrdeline rõhuga. Gaasi lahustumine vedelikus toimub seni, kuni gaasi rõhk vedelikus on võrdne selle rõhuga vedeliku kohal. Kui vedelikus lahustub korraga mitu gaasi, toimub nende lahustumine üksteisest sõltumatult. Sel juhul lahustub iga gaas antud gaasisegus proportsionaalselt tema osarõhuga. Gaaside lahustuvus sõltub ka gaasi keemilisest olemusest, temperatuurist ja lahustist endast. Näiteks gaasid lahustuvad õlis ja vees erinevalt. Siiski ei sõltu lahustunud gaasi maht rõhust, kuna Boyle-Mariotte'i seaduse kohaselt on gaasi maht pöördvõrdeline selle rõhuga. Sellest järeldub, et veres lahustunud gaasi maht on sama, olenemata sellest, kas inimene hingab õhku rõhul 1 atm või 3 atm. Lahustunud gaasi kaal muutub. Kui sukelduja sukeldub 20 m sügavusele, kogeb ta rõhku 3 atm. Kehas lahustunud gaasi maht väheneb koheselt. Seda gaasipuudust täiendatakse verest ja verest kopsudest. See gaasi üleminek jätkub kuni esialgse küllastusmahu kindlaksmääramiseni. Sel hetkel on lahustunud gaasi kogumass kolm korda suurem kui pinnal hingates. Normaalsel atmosfäärirõhul imendub veres lahustunud hapnik kudedesse kiiresti, süsihappegaas lahustub vähe. Kudedes lahustub suur hulk lämmastikku. Inimkehas, kelle kaal on 70 kg, lahustub pidevalt umbes 1 liiter lämmastikku. Rõhu suurenemisega (näiteks laskumisel vee alla märkimisväärsele sügavusele) lahustub keha kudedes täiendav kogus lämmastikku. Suhteliselt lühikese rõhu all viibimise korral ei ole kudedel aega lämmastikuga täielikult küllastuda. Puhkeolekus on küllastumine aeglane, füüsilise töö ajal kiirem. Küllastus oleneb ka vee temperatuurist ja füüsikalised omadused sukelduja keha. Pikaajalisel viibimisel kõrge rõhu all, eriti kõrgel rõhul (üle 5 ... 6 atm), lahustub organismis märkimisväärne kogus lämmastikku. Seda protsessi nimetatakse küllastumiseks. Kui ümbritsevat rõhku järk-järgult alandada, eraldub kehast lahustunud gaas, st keha desatureerub liigsest lahustunud gaasist. Gaas eemaldatakse difusiooni teel väljahingatava õhuga kopsude kaudu. Kopsudes on hapniku osarõhk kõrge (105 mmHg), kopsudesse sattuvas venoosses veres aga madal (37 mmHg). Osarõhkude erinevuse tõttu liigub hapnik alveoolidest vabalt verre. Teisest küljest on süsihappegaasi osarõhk veres kõrgem (48 mm Hg) kui alveolaarses õhus, kus see on 41,8 mm Hg. Art. Selle tulemusena väljub süsihappegaas verest ja siseneb alveoolidesse. Väljumise ajal eemaldatakse see alveoolidest kergesti. Süsinikdioksiidi läbilaskvus on väga kõrge. See on 10 korda suurem kui hapniku läbilaskvus. Keha kudedes satub osarõhkude erinevuse tõttu verest hapnik rakkudesse ja veri küllastub süsinikdioksiidiga - ainevahetuse lõppsaadusega. Maa pinnal viibides kogeb inimene peaaegu sama õhurõhku kõikides kehaosades. Vette kastmisel on vee rõhk kehaosadele erinev. Keskmist kasvu (170 cm) inimesel on veesamba rõhu erinevus keha üla- ja alaosas umbes 130 mm Hg. Vere väljavool südame kohal asuvatest piirkondadest on raskendatud; alates alajäsemed veri hakkab kergesti voolama, kuna veesamba rõhk surub verd südame poole. Südame koormus suureneb, mistõttu tohivad vee alla sukelduda vaid terve südamega inimesed. Mitte kogu hingamisteedesse sisenev õhk ei osale kopsude ja vere vahelises gaasivahetuses. Hingamisteedes õhku puhastatakse, soojendatakse ja niisutatakse, kuid otsest gaasivahetust hingamisteedes ei toimu. See on kahjuliku ruumi nn füsioloogiline maht. Iga inimese kohta on see konstantne ja võrdne 140 cm 3-ga. Kui sukeldumine toimub varustuses, siis lisatakse füsioloogilisele kahjuruumile aparatuuri kahjuliku ruumi maht. Kaasaegsetes seadmetes on see viidud miinimumini. Inimese hingamisteed tekitavad õhuvoolule teatud takistuse. Tervel inimesel on see väärtus nii väike, et seda praktiliselt ei võeta arvesse. Rõhu tõustes suureneb õhu tihedus ja hingamistakistus. Näiteks 20 m sügavusel kahekordistub hingamistakistus. Treenimata inimestel põhjustab pikaajaline kokkupuude veega väsimust. rinnalihased. Hingamistakistuse tekitab hingamisaparaat ise. Normaalselt reguleeritud hingamisaparaadi veetakistus on 20 ... 50 mm. Art. Kell kõrge vererõhk füsioloogilised funktsioonid muutuvad: hingamine muutub harvemaks. Selle põhjuseks on asjaolu, et hapniku osarõhk on kõrge, mistõttu puudub vajadus tõhustatud transpordi järele. Inimkehas on mitmeid õõnsusi (keskkõrvasüsteem ja ninakõrvalurged), mis sisaldavad õhku ja on kanalite kaudu ühendatud atmosfääriga. Kui need kanalid on läbitavad, siis ümbritseva õhu rõhu tõusuga tekib nendes õhku kandvates õõnsustes ka välisõhu rõhuga võrdne rõhk. Samal ajal ei koge sukelduja või allveelaev ebameeldivaid aistinguid ja suudab hõlpsasti 2 ... 3 minuti jooksul üle minna atmosfäärirõhult rõhule 7 ... 8 at. Kui õhuõõnsusi atmosfääriga ühendavad kanalid on läbimatud, ei teki õhuõõnsustesse rõhku. Kudede ühepoolne nihkumine põhjustab tugevat valu kõrvades ja ülavõlvides. Sarnast pilti võib täheldada ka siis, kui haige hamba õõnsus on valesti plommitud: plommi alla jääb õõnsus, mis ei ühendu atmosfääriga. Rõhu tõusuga toimub sel juhul ka kudede ühekülgne nihkumine ja ilmneb tugev hambavalu. Ägeda riniidi korral muutuvad õhuõõnsusi atmosfääriga ühendavad kanalid põletikuliseks ja muutuvad raskesti läbitavaks. Ägeda külmetuse korral ei tohiks vee alla sukelduda. Pärast grippi, tonsilliidi, ülemiste hingamisteede katarri põdemist on õhuõõnsusi atmosfääriga ühendavate kanalite osaline ummistus. Vee alla sukeldumisel võivad kanalite osalise ummistusega inimesed kogeda "survet" kõrvale või ninakõrvalkoobastele. See kõrvaldatakse õhuõõnsuste rõhu võrdsustamise kaudu ümbritseva rõhuga. Selleks on vaja neelata sülge või õhku, liigutada ettepoole lükatud alalõualuu, hingata jõuliselt välja suletud suu ja ninaga. Kui see ei aita, peate ronima 1,5 ... 2 m ja proovima uuesti rõhku ühtlustada. Kui see ei õnnestu, peaksite minema pinnale. Kõrgrõhu atmosfääris viibimisega kaasneb kuulmislangus. Samuti on hästi teada, et suurenenud rõhu all muutub hääl dramaatiliselt. See omandab nina varju, kuna rõhk ninaneelu õhuõõnsustes muutub. Seda tuleks arvesse võtta korralduste andmisel avariiruumides kõrgendatud rõhu all ja eriti sisselülitamisel hingamiseks autonoomses hingamisaparaadis. Käsklusi tuleb hääldada aeglaselt, sõnadevaheliste pausidega, selgelt ja selgelt.
Kunagi suutsid meresügavusse rännata vaid Jules Verne’i kirjanduslikud kangelased, kuid 1960. aastal polnud see enam fantastiline Nautilus, vaid täiesti ehtne batüskaaf, mille pardal oli kaks teadlast (J. Picard ja D. Walsh) jõudis Vaikse ookeani ühe sügavaima kaeviku põhja – 10 919 m.
Isegi oma metsikumates unistustes ei saanud inimkond sellisele edule loota. Teadlaste jultumusele austust avaldades ei saa aga tunnistada, et selline saavutus on saanud võimalikuks alles meie päevil – tänu kaasaegse tehnoloogia arengule.
Ilma akvalangita sukeldumise sügavust piiravad eelkõige kehas olevad hapnikuvarud (umbes 2,5 liitrit). Sukeldujale on abiks ka see, et vee surve, pigistades jäsemetelt verd, suurendab selle küllastumist kopsudes. Nii suutis näiteks prantslane Jacques Mayol ilma akvalangivarustuseta jõuda 105 m sügavusele, ta sukeldus mööda kaablit vette kiirusega 10 m/s ja tõusis siis sama kiirusega üles. Selle nähtuse üks saladusi on see, et Maillol oli uue maailmarekordi püstitamise ajaks 10-aastane joogasüsteemi järgi treenimise kogemus. Ta õppis täiuslikult lihaseid lõdvestama ja hinge kinni hoidma kuni 4 minutit, suurendas kopsumahtu 7,4 liitrini. Tänu sellisele pikale hinge kinnipidamisele võrreldakse veealuses sügavuses olevat inimkeha justkui batüskaafiga, see tähendab, et gaasivahetuse väljalülitamise tulemusena ei teki keha jaoks dekompressioonihäirete probleemi, mis sellest räägime lugejale hiljem. Huvitav on ka see, et kuni 50 m sügavusele sukeldub Mayol ninaklambriga, mis takistab vee sattumist ninaneelusse. Edasisel keelekümblusel eemaldab ta ninaklambri ja seejärel tänu vee tungimisele ninaneelusse võrdsustub õhurõhk kuulmekile välis- ja siseküljel. See välistab ebameeldiva aistingu kõrvades, mis on seotud vee ühepoolse survega kuulmekile. Mailloli silmi veealuses sügavuses kaitsevad kontaktläätsed.
Naiste seas saavutas 1986. aastal hiilgava edu noor Itaalia sukelduja Angela Bandini.
Elba saare lähedal sukeldus ta ilma akvalangivarustuseta naiste rekordsügavusele – 52,5 m.Kogu operatsioon võttis aega 2,5 minutit. Ja viis aastat varem oli Bandini sukeldunud 20 meetri kaugusele Perys viie kilomeetri kõrgusel asuva järve jäisesse vette.
Allveerekorditest rääkides ei saa meenutada mitmekordse sukeldumise maailmarekordiomaniku Shavarsh Karapetyani kangelaslikkust. Kui 1982. aastal kukkus ja vajus Jerevani veehoidla külmas vees 8-9 m sügavusel trollibuss 20 reisijaga, sukeldus Karapetjan järjest enam kui 20 minutiks põhja ja päästis kõigi hukkunute elud. Pärast seda aitas ta ka trolli ise välja tõmmata. See oli nii tsiviilvägitegu kui ka mitteametlik spordirekord.
Kuid akvalangistide meresügavustesse tungimise rekord on 565 m. Selle püstitasid 1972. aastal kaks prantslast.
1986. aastal suutis ameeriklane Jay Smith akvalangivarustusega vee all viibida 124 tundi 30 minutit ja tema kaasmaalane Fay Henry - üle 72 tunni, samal ajal kasutasid nad puhkamiseks ja söömiseks õhukella.
M. V. Vasiljevi raamat “Aine” (1977) kirjeldab, kuidas neli vabatahtlikku suutsid survekambris vastu pidada 1520 m sügavusele vastavale õhurõhule! Nad veetsid 4 tundi sellisel "sügavusel" ilma endile kahju tekitamata ja seda õhurõhul, mis oli 152 korda kõrgem kui rõhk Maal. Kui inimesele pakutakse normaalsel atmosfäärirõhul hingata segu, mis sisaldab 99,86% heeliumi ja 0,14% hapnikku, siis kaotab ta hapnikuvaeguse tõttu teadvuse 1-2 minutiga. Kuid õhurõhul, mis vastab 1,5 km meresügavusele, saab inimene seda segu vabalt hingata samamoodi, nagu ta hingab tavatingimustes atmosfääriõhku. Ja vastupidi, mitmekümne atmosfääri rõhuga atmosfääriõhu hingamine on surmav. Nendel tingimustel mürgitatakse keha lämmastiku ja ... hapnikuga. Jah, jah, sama hapnikuga, mis päästab elusid ka muudel juhtudel.Liigne hapnikuga küllastumine toob kaasa tõsiseid, mõnikord pöördumatuid muutusi organismis.
Meie riigis elasid neli vabatahtlikku 1985. aastal üle kuu aja 450 m “sügavusel” survekambris, samal ajal asusid Arktika sukeldujad tegema merepõhjas veealuseid tehnilisi töid, olles 450 m sügavusel. 300 m pidevalt 1,5 tundi.
Oluliselt suurenenud õhurõhu korral ei muutu eluohtlikuks mitte ainult atmosfääriõhu hapnik, vaid ka selles sisalduv lämmastik. See gaas lahustub hästi närvikude, põhjustades esmalt narkootilist ja seejärel toksilist toimet. Lämmastikuanesteesia ehk "sügav mürgistus" tekib tavaliselt siis, kui inimene hingab 30-100 m sügavusel atmosfääriõhku.Selles seisundis kaotab ta kontrolli enda üle. On juhtumeid, kui "sügavas joobes" sukeldujad võtsid suust välja huuliku koos voolikuga, mille kaudu juhiti balloonidest õhku, ja surid. Seetõttu antakse sukeldujale suurele sügavusele sukeldumisel gaasisegu, kus lämmastik asendatakse heeliumiga, mis lahustub närvikoes ja veres palju halvemini.
Lämmastiku asendamine heeliumiga aitab sukeldujal veepinnale tõusmisel vältida nn dekompressioonihaigust. See tekib peamiselt seetõttu, et kiire tõusu ajal ei jõua veres, koevedelikus ja kudedes lahustunud täiendav kogus lämmastikku organismist väljuda. Verre ilmuvad gaasimullid, mis võivad põhjustada elutähtsate veresoonte ummistumist.
Suur panus selle füsioloogilise barjääri ületamiseks anti 50ndatel. noor Šveitsi teadlane Hans Keller. Tema idee olemus seisneb erinevate gaasisegude järjestikuses muutumises tõusu ajal. 300–90 m sügavusel soovitab ta hingata heeliumi ja hapniku segu, 90–60 m – lämmastiku ja hapniku segu, 60–15 m sügavusel – argooni ja hapniku segu ning 15 m sügavusel sisse hingata. vee pind - puhas hapnik. Olles teinud enda peal katse, tõusis Keller 222 m sügavuselt vaid 53 minutiga. Aga 180 m sügavuselt selleni jõudmiseks kulus 12 tundi!
Dekompressioonhaigus võib tekkida mitte ainult sügavusest veepinnale tõusmisel, vaid ka siis, kui atmosfäär survekambris kiiresti väheneb. Meie praktikas esines juhtum, kus inimene hingas hapnikku läbi maski survekambris selles atmosfääriharul, mis vastab 11000 m kõrgusele, ja tegi samal ajal töid veloergomeetril kuni 1000 kgm. /min. 26. tööminutil tekkisid tal vasakus põlves dekompressioonivalud. Neile tähtsust pidamata jätkas vabatahtlik tööd. Veel 5 minuti pärast hakkasid gaasimullid ummistama suuri kopsusooni. Selle tagajärjel tekkis hapniku hingamisele vaatamata terav lämbumistunne, inimene kaotas isegi teadvuse. Vaid 3 minutiga normaliseeriti õhurõhk rõhukambris ning seejärel „kasteti“ kannatanu isegi 15 m „sügavusele“ hüperbaarikambrisse, kus ta viibis 1 tund. Tervislik seisund aga halvenes jätkuvalt ja vererõhk langes 50/0 mm Hg-ni. Art. Alles pärast elustamist ja kahenädalast statsionaarset ravi olid kõik dekompressioonhaiguse tagajärjed täielikult kõrvaldatud.
Muide, selleks, et vähendada tõenäosust, et sukeldujad haigestuvad kiiresti veepinnale tõustes dekompressioonhaigusesse, võiks soovitada ... tegeleda kõrgmäestikuga. Meie vaatlusel kaheksa vabatahtlikku, kes tegid raske füüsiline töö veloergomeetril 11 000 m kõrgusel rõhukambris hapnikku hingates esinesid eranditult kõigil 13-35 tööminutil liigestes dekompressioonivalud. Pärast tõelist Elbruse tõusu tekkisid ühel samadel vabatahtlikel dekompressioonivalud mitte 18., vaid 39. tööminutil. Ülejäänute osas nad ei ilmunud, vaatamata 1-tunnisele pidevale tööle.
Üldjuhul on selleks, et kergemini ületada erinevaid vees ettetulevaid tõkkeid, on soovitatav alustada keha veealuse treenimisega juba imikueas. Vastsündinutel on hapnikunälja suhtes üsna kõrge vastupidavus. Ja see pole üllatav, arvestades, et ema kehas saab loode hapnikku ligikaudu sama palju kui Everesti kõrgusel.
Meie järelevalve all oli kass, kes kaks päeva enne kassipoegade sündi tõsteti survekambris 12 000 m kõrgusele ja viibis sellel kuni Täispeatus hingamine (18 min). Vaatamata sellisele väljendunud hüpoksiale oli kassil kuus täisväärtuslikku kassipoega. Teises katses leiti, et vastsündinud rott elab anoksilises gaasilises keskkonnas (puhtas lämmastikus) 50 minutit. Kui glükolüüs inhibeeritakse kunstlikult jodoatsetaadi sisseviimise abil, lühendatakse selle eluiga 3 minutini.
Viimastel aastatel tehtud laste vaatlused on näidanud, et vastsündinutel, kellega sukeldumistunde õpetatakse, ei tohi nad pikka aega vee all hingata palju kiiremini kui vanemad lapsed ja täiskasvanud. Seda seletatakse asjaoluga, et vastsündinutel on suurem võime saada hapnikuvaba energiat kui täiskasvanul.
Üldpedagoogika ja psühholoogia instituudi töötaja I. B. Charkovsky korraldas oma 7-kuuse enneaegse tütre peal huvitava katse. Tüdruk kaalus vaid 1600 g. Et kuidagi hõlbustada tema enneaegset üleminekut emakas sukeldumise tingimustest maa gravitatsioonitingimustele, millega enneaegsel organismil on üsna raske kohaneda, paigutas Charkovsky oma tütre perioodiliselt akvaariumi ja hoidis teda seal mitu tundi. Kõigi üllatuseks tundis tüdruk end sisse vee element nagu päris ihtüander, ujus ja sukeldus vabalt ning 4-kuuselt oli juba normaalkaalus.
Austraalia ujumistreenerid Timmermanid hakkasid oma pojale ujuma õpetama alates esimese nädala lõpust pärast sündi. Kuue kuu jooksul võis laps vee peal viibida kuni 15-20 minutit ja ujuda mitusada meetrit.
Nüüdseks on kindlaks tehtud, et vette kastmisel on hingamise blokeerimise refleks vastsündinul palju tugevam kui täiskasvanul. Samuti on tõestatud, et imikud ei ole veel kaotanud võimet veekeskkonnas navigeerida kõige iidseima analüsaatori – maitse – abil. Vee all olev laps "maitsmiseks" suudab isegi lähedasi võõrastest eristada.
Nõukogude akadeemik S. I. Volfkovitš, juba eakas mees, päästis kord Gagra meretormi ajal oma eluga riskides uppuja. Vastuseks päästetute tänule vastas ta: “Mille eest sa mind tänad? Sa võlgned oma elu mitte mulle, mitte mulle ... vaid sellele, et mul olid imelised vanemad, kes õpetasid mind kaheaastaselt ujuma.
1982. aastal toimus Tutukaka linnas (Uus-Meremaa) esimene teaduskonverents, mis oli pühendatud laste sünnile vette. Praeguseks on NSV Liidus vee all edukalt sündinud sadu lapsi. 1982. aasta jaanuari seisuga registreeriti Prantsusmaal selliseid sünnitusi 52, USA-s 15. Loomulikult võtavad sellised sünnitused vastu kogenud arstid. Veevann desinfitseeritakse põhjalikult, vee temperatuur on võrdne ema emaka temperatuuriga (umbes 38,5 ° C); Vette lisatakse 0,5% soola ehk sama palju, kui seda on vereplasmas. Nii et laps sünnib tuttavasse veekeskkonda. Jahe õhk ei puuduta lapse nahka, mis sunniks teda hingama. Samal ajal kogeb sünnitav naine reeglina mitte väga tugevat valu ja laps ei saa sünnivigastusi.
Huvitav on see, et tuhandeid aastaid tagasi Vana-Egiptuses, kui naist ähvardas raske sünnitus, lasti ta vette. Võib-olla andsid just sellised juhtumid märgata, et vees sündinud lapsed olid oma eakaaslastest füüsilises ja vaimses arengus ees. Ja siis hakkasid veekeskkonda sündima need, kellest pidid saama preestrid.
Huvitav lugu juhtus meie riigis juulis 1986 Vladimiri linnast pärit Bagryansky abikaasadega. Nad puhkasid Krimmis Sudaki piirkonnas, oodates oma pere täiendust. Normaalne sünnitus toimus hommikuse kristallselgesse merevette sukeldumise ajal. Sellistes eksootilistes tingimustes sündinud tüdrukule anti eksootiline nimi Eya.
Sondra Ray "Täiuslik sünd" (1985) kirjeldab sarnast juhtumit, mis juhtus 1966. aastal Neville von Schleffenbergiga. Tema 23-aastane ema oli sünnituse ajal ookeanis ujumas.Beebi oli pärast sündi vees 4-5 minutit.
Veealuste linnade ehitamiseks on projekte (ja need on plaanis mitte väga kauges tulevikus ellu viia). Ja eraldi veealused laborimajad on juba olemas paljudes maailma riikides. Veel 1969. aastal saavutas Ameerika allveelaboratoorium "Aegir" maksimaalse sukeldumissügavuse - 158,5 m. Kuus akvanauti viibis selles 5 päeva.
Veealuse maja "Aegir" atmosfäär sisaldas ainult 1,8% hapnikku, kuid õhurõhk oli palju kõrgem kui maapinnal.
Kui näiteks nii madala hapnikusisalduse juures tõsta õhurõhk 10-11 atm-ni, siis organism hapnikupuudust ei tunne. Just õhu suurenenud baromeetriline rõhk eristab veealuseid maju sukelaevadest. Lõppude lõpuks peavad nende elanikud - akvanaudid - perioodiliselt minema oma skafandrites veealusesse maailma, see tähendab tingimustesse, kus õhurõhk ulatub veelgi kõrgematele väärtustele. Kui veealustes majades hoitakse õhurõhku sama, mis maapinnal (ja batüskaafis), siis akvanaudid peaksid pärast iga veealust jalutuskäiku oma eluruumi “esikus” liiga kaua ootama, et vältida dekompressioonhaigust.
Prantsuse teadlane Jacques Yves Cousteau pakkus II rahvusvahelisel konverentsil inimtegevuse uurimist vee all, et tuleviku veealustes linnades võiks asustada inimesi, kellel on kunstlikud lõpused, mis ammutavad hapnikku otse veest. Selle Cousteau idee kohaselt tuleks sügavussurve vastu võitlemiseks eemaldada inimeselt kopsud ja viia tema vereringesüsteemi spetsiaalne kassett, mis vabastaks keemiliselt hapnikku verre ja eemaldaks süsiniku. dioksiidi sellest. Lisaks hõlbustab Cousteau sõnul võitlust dekompressioonihaiguse vastu ja vaba liikumist mööda merepõhja kehaõõne täitmine inertse vedelikuga. Kõik see iseloomustab uut tüüpi inimene - "homo aquaticus". Cousteau ei välistanud, et 2000. aastaks ilmub selle liigi esimene inimene.
Põhimõtteliselt saaks homo aquaticus hakkama ka ilma lõpusteta, kuid selleks peaks ta elama 500-700 m sügavusel pingest, piisab... vee hingamiseks. Üks koer suutis taas maisesse ellu naasta.
Meie arvates uurib inimkond veealuseid sügavusi mitte päris nii, nagu Cousteau soovitab. See oleks samm tagasi. Tõepoolest, imetajate sekundaarne tagasipöördumine veekeskkonda, mis viis tänapäevaste hüljeste, morsade ja vaalade ilmumiseni, ei ole seotud lõpuste ilmumisega neis. Kuid neil loomadel on hämmastav võime hapnikku säästlikult tarbida. Sama võime arendab inimene ka läbi spetsiaalse treeningu. Kasutades eriväljaõpe ja tehniliste seadmete abil suurendab inimene oma keha vastupidavust dekompressioonile ja jahutamisele, mis on seotud suurenenud soojusülekandega vees, õpib sukelduma ja ujuma mitte halvemini kui delfiinid. Kuid inimene ei muutu kunagi eriliseks, erakordseks "homo aquaticuse" liigiks. Ta areneb harmooniliselt ja tunneb end võrdselt vabalt nii veeelemendis, maal kui ka kosmoses.
Meie ajal tormab inimene edukalt mitte ainult veealuseid, vaid ka maa-aluseid sügavusi. Esiteks puudutab see koopauurijaid – speleolooge.
Kuulus prantsuse speleoloog Michel Sifre sukeldus 17-aastaselt 81 tunniks koobastesse, mille sügavus on 320–450 m, veetis kaks kuud üksi maa-aluses liustikus, pimeduses (väga nõrga elektripirni valguses). ), õhutemperatuuril umbes 0 °C, 100% niiskuse juures, pidevate maalihkete tingimustes. Nii kirjeldas ta oma tundeid koopas: „Mu kõrvad olid pidevalt muusikast või maalihkete fantastilisest mühast küllastunud. Minu visuaalseid tajusid piiras aga tõsiselt pimedus. Üsna pea hakkasid mu silmad loomuliku valguse puudumisest ja nõrgast elektrivalgusest väsitama ning tundsin, et kaotan värvidest arusaamise. Hakkasin näiteks rohelist sinisega segamini ajama. Mul oli raske määrata kaugusi objektideni ... Mõnikord esinesid mul visuaalsed hallutsinatsioonid.
1972. aastal elas Sifre Texase koopas veelgi kauem – umbes 7 kuud. Huvitav on see, et koobastes oli tema "päev", mõõdetuna kahe ärkamise vaheliste intervallidega, 24,5 tundi ja tema kehatemperatuur ei ületanud 36 ° C.
Selliseid autokatseid saab võrrelda ainult Ameerika admiral Richard Byrdi Antarktika üksildusega. Aastal 1934, polaaröö ajal, avastas ta end kohutava külma tingimustes (Antarktika baasis 80 ° lõunalaiuse lähedal) paljudeks kuudeks inimestest eraldatuna. Sellest hoolimata ei jätnud julgus Byrdi maha ning pimeduse ja külmaga peetud üksikvõitluses väljus ta võitjana.
Veealused üleujutused on üks tõsistest ohtudest, mis inimest koobastes ees ootavad. Nii kirjeldatakse üht neist Norbert Castere'i raamatus My Life Underground. 1951. aastal leidis dr Merey end koos 6 seltsimehega ühest Juura koopast, kui ootamatult algas maa-alune üleujutus. Salgas tekkis paanika ja kõik tormasid jooksma, püüdes mööduda veetõusust ja pääseda koopast väljapääsuni, kuid salga seitsmest liikmest kuus jõudis vee alla ja uppus.
Doktor Merey püüdis rahulikku meelt säilitada ja otsustas jääda paigale, kus võlv oli kõrgem ja moodustas pealegi omamoodi süvendi. Tema arvutusi ei saanud õigustada, kuna vesi ulatus tema õlgadele ja pealegi pidi ta pidevalt võitlema turbulentse vooluga. Vesi taandus alles 27 tunni pärast. Merey oli külmast ja väsimusest täiesti kurnatud, kuid võitles jätkuvalt veega ja pidas vastu.
Huvitav on see, et mõnda koobast saab edukalt kasutada meditsiinilistel eesmärkidel. Näiteks Taga-Karpaatia Solotvino soolakaevandustes ravitakse bronhiaalastmahaigeid alates 1968. aastast ööbimisega koobastes. Meditsiiniline statistika näitab, et sel viisil alates bronhiaalastma vabaneda 84% täiskasvanutest ja 96% lastest. Nende koobaste tervendav toime on seletatav õhu puhtusega ja selle tugeva negatiivse ionisatsiooniga.
Siiani uuritud koobastest sügavaim on Prantsusmaal asuv Jean-Bernardi koobas - 1445 m Arvatakse, et Kaukaasias asuva Snežnaja koopa sügavus on 1600 m Lõuna-Aafrika Vabariik. Nii suurel sügavusel kaevandavad inimesed kulda.
Sukelduja kaal õhus. Täisvarustuses sukelduja kaal on sukeldumisel väga oluline. See kehtib eriti vee all ujuvuse ja stabiilsuse kohta. Nii näiteks kaalub ventileeritavas varustuses sukelduja õhus 150 kg ja vees kuni 10 kg.
Ujumine tel. Archimedese seadus. Archimedese füüsikaseaduse kohaselt kaotab iga vette kastetud keha oma kaalust sama palju, kui kaalub tema poolt väljatõrjutud vesi. Kui keha on vee alla sukeldatud, mõjuvad sellele kaks vastassuunalist jõudu: gravitatsioonijõud ja ujuvusjõud.
Gravitatsiooni ja ujuvuse koostoime vee all. Keha raskuskeskme ja ujuvuskeskme mõiste. Gravitatsioon (või keharaskus) on suunatud allapoole vertikaalselt ja kipub keha vette uputama. Füüsikaseaduse kohaselt toimib see nii, nagu oleks see kinnitatud ühe punkti – raskuskeskme (CG) külge. Samas ei lase vesi kehal sellesse sukelduda - vajutab seda nii alt kui külgedelt ning kipub seda justkui pinnale suruma. Seda jõudu nimetatakse üleslükkejõuks. See on suunatud vertikaalselt ülespoole. Selle jõu rakenduspunkti nimetatakse ujuvuse keskpunktiks (CP).
Kui raskusjõud on suurem kui ujuvusjõud, vajub keha vabalt, omab negatiivset ujuvust. Ja vastupidi, kui raskusjõud on väiksem kui ujuvusjõud, hõljub keha pinnal, kuna sellel on positiivne ujuvus. Kui need jõud on võrdsed, on keha tasakaalus. See tähendab, et jõudude summa on null ja keha ujuvus on null.
Inimkeha keskmine erikaal väljahingamisel jääb vahemikku 1,021-1,098. Inimesel on vees negatiivne ujuvus umbes 1 kg. See seletab, miks see, kes ujuda ei oska, upub. Aga kui hingad täis ja lebad vaikselt veepinnal, siis kergelt positiivne ujuvus. Veelgi stabiilsem tasakaal saavutatakse käsi pea taha liigutades. Sel juhul kombineeritakse raskuskese ujuvuskeskmega ja ujuja hoiab vabalt veepinnal.
Ujuvuse sõltuvus sukeldumisvarustuse tüübist. Sukeldumisvarustuses suureneb keha kogumaht ja sellest tulenevalt suureneb positiivne ujuvus. Sel juhul suurendab varustuse enda kaal veidi sukelduja negatiivset ujuvust, kuid see tõus on palju väiksem kui positiivse ujuvuse kasv. Seega omandab sukelduja mistahes varustuses mingi positiivse ujuvuse, mis tuleb sukeldumisel tagasi maksta. See saavutatakse raskuste abil (joonis 4).
Riis. 4. Sukelduja ujuvus vee all:
a - positiivne; b - null; c - negatiivne
Tuulutatavas sukeldumisvarustuses vee all oleva sukelduja kaal on 5-10 kg. Hapnikuaparaadis ja sukeldujal ilma sukeldumisülikondadeta on see kuni 5 kg. Veelgi enam, sukelduja kaal sõltub silindrite kaalust ja neis oleva õhu hulgast.
Akvalangivarustuses laskumisel tuleb arvestada, et kuna silindrites olev õhk kulub ära, langeb sukelduja kaal vee all kuni 2 kg.
Veealuse ujuvuse reguleerimine. Sukeldumiseks sukeldumiseks luuakse kõige soodsamad tingimused väikese negatiivse ujuvusega - 0,5-1 kg.
Sukelduja ujuvust mõjutab vee tihedus või erikaal. Merevees on sukeldujal suur ujuvus; kui prena, sest see on tihedam ja sellel on suurem ujuvus. Seetõttu peab merre laskudes lisaraskus olema suurem kui magevette laskudes.
Sukelduja ujuvus sõltub ka ülikonna õhuga täitumise astmest, st õhkpadja mahust ja võib varieeruda negatiivsest positiivseni.
Sukelduja peab reguleerima ülikonna õhku nii, et säiliks mõningane negatiivne ujuvus.
Vee all maas olles reguleerib kogenud sukelduja pidevalt oma ujuvust. Seega suurendab see raskete esemete käsitsi tõstmisel positiivset ujuvust ja kui on vaja vastu maad puhata, söövitab ülikonnast võimalikult palju õhku välja.
Tingimused, mis on vajalikud sukelduja stabiilsuseks vee all
Suur tähtsus on sukelduja võimel hoida vee all vertikaalset asendit ja külgedele kallutades sinna kergesti tagasi pöörduda, st säilitada stabiilsus. See sõltub sukelduja raskuskeskme ja ujuvuskeskme õigest suhtelisest asendist. Teisisõnu on vee all sukeldujal hea stabiilsus ainult siis, kui tema raskuskeskmed ja ujuvus asuvad samal vertikaalsel joonel ning raskuskese asub ujuvuskeskmest umbes 20 cm allpool (joonis 5).
Riis. 5. Peamised jõud, mis vees sukeldujale mõjuvad:
a - stabiilne asend sukelduja; b - sukelduja ebastabiilne asend; CPU - ujuvuse keskpunkt; CG - raskuskese; 1 - gravitatsioon; 2 - ujuvusjõud; 3 - jõudude ümberpööramismoment
Seetõttu tuleb sukeldumisel pöörata erilist tähelepanu varustuse ja eriti lasti õigele asukohale. Näiteks kui hingamisaparaat või raskused on kõrged, st raskuskese on ujuvuse keskpunktist kõrgemal, võib sukelduja pea ees ümber lükata ja pinnale visata. Ja vastupidi, kui aparaat või raskused on liiga madalad, on sukeldujal raske kummardada. Samuti võib sukelduja kummuli minna, kui laskumisel koguneb tuukriülikonna alumisse ossa palju õhku. Seetõttu tuleb enne vette sukeldamist niisutav ülikond ettevaatlikult kokku suruda, söövitades õhku läbi söövitusklappide. Raskuskeskmete ja ujuvuse vale asukoht võib olla tingitud koormate või aparatuuri nihkest, näiteks õlarihma purunemisel.
Vee vastupidavus sukelduja liikumisele. Vee tihedus annab tugeva vastupanu sukelduja liikumisele, kes kulutab selle ületamiseks palju tööjõudu ja energiat, eriti mahukas skafandris töötades. Täiendav raskus tekib töötamisel kohtades, kus on palju muda.
Tihe keskkond raskendab sukelduja tööd käsitööriistaga, seetõttu on sukeldumistööde tegemiseks soovitatav kasutada mitte suuremahulist, vaid raskemat tööriista.
Mõnel juhul on veekindlusel ka positiivne külg. Näiteks äkiliste liigutuste ajal võib sukelduja kogemata tabada kõvasid või teravaid esemeid, samas kui tihe keskkond pehmendab lööke.
Eriti raske on sukeldujal töötada hoovuses. Tugev vool, mille kiirus ulatub mõnikord kuni 2-3 m/s või enamgi, puhub selle töökohast eemale, võib päästiku otsast lahti rebida ja ka pinnale paisata.
Voolu kallal töötamine nõuab sukeldujalt palju energiat, seega peab ta (olema füüsiliselt vastupidav.
Juba enne sündi elab inimene veekeskkonnas 9 kuud. Imikud õpivad ujuma kiiremini kui rääkida ja tunnevad end vees enesekindlamalt kui kõval pinnal.
Aastad mööduvad ja küpsenuna otsitakse võimalusi vette naasta. Ookean kutsub meid ja me ei suuda seda instinkti ületada. Me ei ole autsaiderid veemaailm. Me lihtsalt läheme korraks koju. Sukeldumine on ookeaniga ühtsuse võti, see on tegevus inimestele, kes on armunud merre, enesekindlad enda ja oma sõprade suhtes.
Täname, et tundsite huvi sukeldumise vastu!
Sukelduma
Kust alustada? Kas ma vajan sukeldumiseks spetsiaalset koolitust?
Sukeldumise füsioloogia
Mis juhtub inimkehaga vee all?
Võimalikud ohud
Mida peab sukelduja teadma, et tal oleks mugav olla
sukeldub?
Sukeldumise füsioloogia
Mis juhtub inimkehaga vee all.
Meil on teile häid uudiseid. 70% inimkehast ei reageeri vee all sukeldumisele kuidagi. Miks?... Jah, lihtsalt sellepärast, et inimkeha ise koosneb 70% ulatuses veest. Seetõttu ei tunne inimkeha sukeldumisel ebamugavusi. Eriti amatöörsukeldumisest kuni 40 meetri sügavusele. Tõsi, 30% on veel neid, kes peavad veel veidi abistama.
Kõigepealt vaatame, mis saab inimese kopsud sukeldudes näiteks 30 meetri sügavusele. Vaata pilti:
Pinnal on meie kopsudesse rõhk, mis võrdub ühe atmosfääriga. Iga kümne meetri järel, mida sukeldumise ajal sukeldume, lisatakse sellele ühele atmosfäärile täiendav atmosfäär. Seega mõjub 10 meetri sügavusel kopsudele kaks atmosfääri, 20 meetri sügavusel kolm atmosfääri ja 30 meetri sügavusel 4 atmosfääri.
Kui kopsudesse õhku ei lisata, nagu jooniselt näha, väheneb nende maht 30 meetri sügavusel 4 korda ja moodustab vaid 25% esialgsest mahust. Aga meil on jälle häid uudiseid. Kui te ei hoia vee all hinge kinni (ja teil pole vaja sukeldumise ajal hinge kinni hoida), siis teie kopsumaht ei muutu. Välist survet kompenseerite pidevalt sissehingatava õhu uute osadega.
Kopsud on inimesel väga habras ja oluline organ. Sukelduja, kellele meeldib kopsumahuga mängida, pole seda väärt – see on kogenud oda- ja vabasukeldujate hulk. Seetõttu tuleneb siit üks sukeldumise põhipostulaate - ärge kunagi hoidke sukeldumise ajal hinge kinni. Kui sukeldumise ajal ei kaasne hinge kinnihoidmisega olulist ohtu, siis tõusmisel on selline oht olemas ja see on väga tõsine.
Kujutage ette, et hoidsite 30 meetri sügavusel hinge kinni ja hakkasite tõusma. Teie kopsumaht oli normaalne, kuna hingasite ja hingasite sukeldumise ajal pidevalt kopsudesse õhku. Aga siin lähed sa hinge kinni hoides üles. Välisrõhku vähendatakse neli korda. Kõigi füüsikaseaduste järgi peaks kopsude maht proportsionaalselt 4 korda suurenema, kuid inimese kopsud pole selleks võimelised. Tulemus - kopsud ei talu koormust ja saavad seestpoolt tõsise barotrauma.
Seetõttu ei tohi sukeldumise ajal mitte mingil juhul hinge kinni hoida. Sukelduja pidev ja ühtlane hingamine tagab nende mahu säilitamiseks vajaliku õhu lihtsa õigeaegse sissevoolu ning liigse õhu õigeaegse väljavoolu pinnale tõusmise ajal. Lihtsa mõõdetud veealuse hingamisega pakute kerget mugavust kogu sukeldumise ajal, sõltumata sügavusest, kuhu laskute.
Kõrvad, ülalõualuu ja ninakõrvalurged.
Lisaks kopsudele on inimesel ka väikesed õhuõõnsused, mida sukeldumisel võivad mõjutada rõhuerinevused. See on kesk- ja sisekõrv, samuti ülalõua- ja ninakõrvalurge. Rõhk nendes õõnsustes ühtlustub üsna lihtsalt, vt artiklit kuidas kõrvad välja puhuda. Kõrvade väljapuhumisel ühtlustub rõhk üheaegselt kõigis ninakõrvalurgetes, eeldusel, et pole külmetushaigusi ega kroonilisi kõrva-nina-kurguhaigusi.
Oluline on mõista, et külmetushaigustega (nohu, ägedad hingamisteede infektsioonid, gripp jne) on sageli võimatu rõhku kõrvades ja ninakõrvalurgetes ühtlustada. Põletikuline limaskest ja laienenud veresooned blokeerivad õhuga täidetud õõnsused ja nad ei saa üksteisega vabalt suhelda. Peaksite hoiduma sukeldumisest kuni täieliku taastumiseni, sest ilma rõhu ühtlustamata sukeldumine rohkem kui kuue meetri sügavusele võib põhjustada ebamugavust ja isegi kõrva barotraumat.
Muidu ei oota sukeldujat sügavuse muutusega vee all ees midagi erilist. Kõige tõsisemad muutused toimuvad esimesel kümnel meetril. Kui sul õnnestus sukeldumise alguses rõhk kõrvades ühtlustada, siis on edaspidi kõik hästi. Suurel sügavusel tuleks aga arvestada gaasisegudes leiduva hapniku ja lämmastiku osarõhuga, kuid see info on algajale sukeldujale siiski kasutu. Erikursustel õpetatakse lämmastiku ja hapniku mõju iseärasusi inimorganismile süveneva sügavusega.
Üks populaarsemaid raamatuid akvalangi leiutaja Jacques-Yves Cousteau kohta ütleb: „Veealune ujumine on turvaline ja lõbus. Kuid inimesed, kes pole vee all ujumiseks korralikult ette valmistatud, võivad sattuda hätta.
Ärge sukelduge sügavale enne, kui tunnete sukeldumise füsioloogiat ja kõrgsurvehingamise reegleid. Uurige hästi, kuidas teie õhuaparaat töötab, ja jätke sukeldumiskaardid meelde, et saaksite teada, kui kaua saate teatud sügavusel viibida.
Enne sukeldumist lugege kindlasti kasutusjuhend läbi. Lugege hoolikalt kõike, mis seal kolme peamise ohu kohta kirjas on. Esimene on gaasiemboolia, teine sügav joove, kolmas kurikuulus dekompressioonihaigus. Kõiki ohte on lihtne vältida, kui tead sukeldumislaudu.
Kuldne reegel: "Ära kunagi sukeldu üksi!" Vee all jälgivad kõik pingsalt oma kaaslasi, ei lahku oma vaateväljast ja on alati valmis sõpra aitama. Suurim rõõm ja suurim tagasitulek on nende saatus, kes on eelnevalt vee all käitumisreeglid selgeks õppinud ja grupi koosseisus treeninud.
Tänapäeval on akvalangivarustus ja muu snorgeldamisvarustus kõigile kättesaadav, kui vaid raha oleks. Selline ligipääsetavus tekitab illusiooni ohutust sukeldumisest ilma piisavate teadmiste ja väljaõppeta ning viib sageli kurbade tulemusteni.
Tihtipeale on võimalik jälgida, kuidas varustatud akvalangist läheb üksinda vee alla, ujub tundmatus kohas, tekitades muret oma kaldakaaslastele. Nad saavad navigeerida ainult aja järgi. See on vastuvõetamatu! Sukelduda tuleb paarilisena ja kui üksi, siis poiga ja veesõiduki saatel. See on eriti oluline sukeldumise alguses.
Kõik sukeldumisõnnetused juhtuvad teadmatusest, reeglite rikkumisest ja suurest edevusest (“Ma tean kõike!”).
Autor oli mitu aastat kergesukeldumise ja sukeldumisfüsioloogia instruktor ja õpetaja Vladivostoki DOSAAF mereklubis ja Morfloti merekoolis. ma mõtlen sisse ebaõnnestumata läbi viia kerget sukeldumisõpet reameestele ja laevastiku ohvitseridele. Kõik purjetajad peavad oskama akvalangivarustust õigesti kasutada.
Krabofloti ujuvalustel töötades tuli korduvalt vee alla sukelduda, et vabastada noodade sõukruvid võrkudest. Minu ettepanekule varustada emalaevu ja seinereid akvalangivarustusega vastasid nad, et minu ettepanek ei ole ratsionaliseerimine. Ujuvad alused olid varustatud sukeldumisvarustus SVV-55 (veelepääsuga seadmed), mille hooldamiseks oli vaja kaasata mitu spetsialisti pakkuvat inimest ja akvalangiga said sellised ülesanded palju lihtsamini lahendatud. Hetkel ei ole müügil sukeldumise õpikuid ega juhendeid. Kahjuks pole neid ka raamatukogudes.
Ma ei pretendeeri esitlemisele täiskursus sukeldumise koolitus, pakume lugejale teavet füüsilise ja füsioloogiline alus sukeldumine suruõhuaparaadis, nagu on nõutud sukeldujate koolitamiseks spetsiaalsetes käsiraamatutes.
Sukeldumise füüsilised tingimused
Inimkeha on kohanenud õhus eksisteerima. Vees, õhust palju tihedamas kokkusurumatus keskkonnas, käitub inimkeha hoopis teisiti kui maismaal. Seetõttu on inimeste soov tungida meresügavustesse seotud paljude füüsiliste ja füsioloogiliste raskuste ületamisega.
Surve. Tavatingimustes kogeb inimene ühe atmosfääri rõhku, s.o. 1 kilogramm naha iga ruutsentimeetri kohta. Kokku teeb see koormaks ligikaudu 16 tonni!
Kuid keha sees olev õhurõhk tasakaalustab välist rõhku. Vesi on aga palju raskem kui õhk. Sellesse sukeldudes kogeb inimene rõhu tõusu, mille suuruse määrab tema kohal oleva veesamba kaal. Mida sügavamale sukelduda, seda suurem on rõhk. Nii et 10 meetri sügavusele vette kastmisel suureneb rõhk kehale väljastpoolt atmosfäärirõhuga võrreldes ligikaudu kaks korda. 20 meetri sügavusel kolmekordistub jne.
Samal ajal on tasakaal kehale avaldatava välise ja sisemise surve vahel üha enam häiritud, millega kaasnevad erinevad negatiivsed tagajärjed. Näiteks võib inimesel 20 meetri sügavusel trummikile kõrvus lõhkeda. Samuti suureneb kokkusurumine rind. Seetõttu on sukeldumine üle 40 meetri sügavusele ilma spetsiaalse ülikonna ja kiivrita võimatu. Lisaks peaksid sukeldujad meeles pidama, et suurim suhteline rõhu tõus (100%) toimub sukeldumise esimese 10 meetri jooksul. Selles kriitilises tsoonis täheldatakse olulisi füsioloogilisi ülekoormusi, mis on kõige ohtlikumad algajatele sukeldujatele.
Erikaal ja tihedus. Vee erikaal sõltub temperatuurist ja tihedusest. Tihedus omakorda muutub, kuigi veidi, temperatuuriga. Seega on 20 kraadi juures vee tihedus 0,2% väiksem kui 4 kraadi juures. Lisanditeta destilleeritud vee temperatuuril 4 kraadi on erikaal 1, s.o. 1 ml vett kaalub 1 g. Vesi toimib tavapärase ühikuna, millega võrreldakse kõigi vedelike ja tahkete ainete erikaalu. Merevesi raskem kui jõgi 2,5-3% esinemise tõttu suur hulk soolad ja selle erikaal on keskmiselt 1,025.
Keha erikaal on selle ujuvuse määramisel oluline.
Keha ujuvus. Vette sukeldudes mõjutavad iga keha kaks vastandlikku jõudu – gravitatsioon ja ujuvus. Gravitatsioon on keha enda kaal. See on suunatud vertikaalselt allapoole. Selle rakenduspunkti nimetatakse raskuskeskmeks. Samal ajal takistab vesi keha vajumist, justkui surudes selle pinnale. Seda üleslükkejõudu nimetatakse üleslükkejõuks. See on suunatud vertikaalselt ülespoole. Selle jõu rakenduspunkti nimetatakse ujuvuse keskpunktiks. Archimedese seaduse järgi kaotab vedelikku kastetud keha oma kaalust sama palju, kui kaalub tema poolt väljatõrjutud vedeliku maht. Seega sõltub kõik vedeliku mahust, mida keha sukeldumise ajal välja tõrjub. Suurem maht tähendab suuremat ujuvust ja vastupidi.
Kui keha kaal on suurem kui selle poolt väljatõrjutud vee kaal, vajub see alla, kuna sellel on negatiivne ujuvus.
Negatiivse ujuvuse väärtus on võrdne vahega enda kaal keha ja selle poolt sukeldamise ajal välja tõrjutud vedeliku mahu kaal.
Kui väljatõrjutud vedeliku mahu kaal on suurem kui keha enda kaal, siis ujub viimane positiivse ujuvjõuga, mille väärtus on võrdne väljatõrjutud vedeliku mahu kaalu ja vedeliku massi vahega. keha.
Ujuvuse mõiste on sukeldujate jaoks väga oluline. Töö õnnestumine ja isegi vee all viibimise ohutus sõltub oskusest end vees tasakaalustada.
Vee suure tiheduse tõttu on sellesse sukeldunud inimene kaaluta olekule lähedastes tingimustes. Väljahingamisel on inimese keskmine erikaal vahemikus 1,020-1,060 kg / m3 ja täheldatakse negatiivset ujuvust 1-2 kg - keha poolt väljatõrjutud vee massi ja selle massi erinevust. Sissehingamisel langeb inimese keskmine erikaal 0,970 kg / m3 ja ilmneb kerge positiivne ujuvus.
Veekindlas riietuses ujudes suureneb selle voltides oleva õhu tõttu positiivne ujuvus, mis raskendab vette sukeldumist. Ujuvust saab reguleerida raskustega. Vee all ujumiseks tekib tavaliselt kerge negatiivne ujuvus 0,5-1 kg. Suurem negatiivne ujuvus nõuab pidevaid aktiivseid liigutusi, et püsida soovitud sügavusel ja tekib tavaliselt ainult maapinnal (objektil) toega töötades.
Veekindlus mõjutab ujumiskiirust märgatavalt.
Pinnal kiirusega 0,8-1,7 m/s ujudes tõuseb keha liikumise takistus vastavalt 2,5-11,5 kg-ni. Vee all ujudes on liikumistakistus väiksem, kuna sukelduja-sukelduja võtab horisontaalsema asendi ega pea hingamiseks perioodiliselt pead veest välja tõstma. Lisaks on vee all väiksem ujuja liigutustest tulenevate lainete ja pööriste pidurdusjõud. Kogemused basseinis näitavad, et sama inimene, kes ujub 50 meetri rinnuli 37,1 sekundiga, ujub vee all sama distantsi 32,2 sekundiga.
Hingamisaparaadiga hüdroriietes vee all ujumise keskmine kiirus on 0,3-0,5 m/s. peal lühikesed vahemaad hästi treenitud ujujad võivad saavutada kiiruse 0,7-1 m / s, hästi treenitud - kuni 1,5 m / s (5,4 km / h).
Nähtavus vees oleneb selles lahustunud ainete, valguskiiri hajutavate hõljuvate osakeste hulgast ja koostisest. AT mudane vesi isegi selge päikesepaistelise ilmaga on nähtavus peaaegu olematu. Valguse veesamba tungimise sügavus sõltub kiirte langemisnurgast ja veepinna seisundist. Veepinnale langevad viltused päikesekiired tungivad madalale sügavusele ja enamik neist peegeldub veepinnalt. Nõrk lainetus või lained halvendavad märgatavalt vees nähtavust.
10 m sügavusel on valgustus 4 korda väiksem kui pinnal. 20 m sügavusel väheneb valgustatus 8 korda, 50 m sügavusel aga mitukümmend korda. Kiired koos erineva pikkusega lained neelduvad ebaühtlaselt. Nähtava spektri pika lainepikkusega osa (punased kiired) neelavad peaaegu täielikult vee pinnakihid. Lühilaineline osa (violetsed kiired) kõige läbipaistvamas ookeanivees võib tungida 1000 m sügavusele Rohelised kiired ei tungi sügavamale kui 100 m.
Vee all oleval nägemisel on oma omadused. Vee murdumisvõime on umbes sama kui silma optilisel süsteemil. Kui ujuja sukeldub ilma maskita, siis valguskiired läbivad vett ja sisenevad silma, peaaegu murdumata. Sellisel juhul ei koondu kiired võrkkestale, vaid palju kaugemale, selle taha. Selle tulemusena halveneb nägemisteravus 100-200 korda ja vaateväli väheneb, objektide pilt muutub ebaselgeks, uduseks ja inimene muutub justkui kaugnägelikuks.
Maskis sukeldudes läbib veest tulev valguskiir maskis oleva õhukihi, siseneb silma ja murdub oma optilises süsteemis nagu tavaliselt. Kuid ujuja-allveelaev näeb samal ajal objekti kujutist selle tegelikust asukohast mõnevõrra lähemal ja kõrgemal. Objektid ise tunduvad vee all palju suuremad kui tegelikkuses. Kuid kogenud ujujad kohanduvad nende nägemisomadustega ja neil pole raskusi.
Värvinägemine halveneb vees järsult. Eriti halvasti tajutakse siniseid ja rohelisi värve, mis on lähedased vee loomulikule värvile, kõige paremini sobivad valge ja oranž.
Vee all navigeerimine tekitab teatud raskusi. Pealtnäha on inimene orienteeritud keskkond nägemise abil ning tema keha tasakaalu hoitakse vestibulaaraparaadi, lihas-liigeste tunnetuse ja ajal tekkivate aistingute abil. siseorganid ja nahk kehaasendi muutmisel. Ta kogeb pidevalt gravitatsiooni toimet (toetunnet) ja tajub vähimatki muutust keha asendis ruumis.
Vee all ujudes jääb inimene ilma tavapärasest toest. Inimest ruumis orienteerivatest meeleorganitest jääb neis tingimustes loota vaid vestibulaaraparaadile, mille otoliitidel jätkavad gravitatsioonijõudude toimet. Eriti raske on vee all liigelda inimesel, kelle ujuvus on null. Vee all teeb kinniste silmadega ujuja vigu keha asukoha määramisel ruumis 10-25 kraadise nurga all.
Vee all orienteerumisel on olulisem inimese asend. Kõige ebasoodsam asend on seljal, pea tahapoole. Külma vee sattumisel kuulmekäiku tekib vestibulaaraparaadi ärrituse tõttu ujujal uimane, suunda on raske määrata ja viga ulatub sageli 180 kraadini.
Vee all orienteerumiseks on ujuja sunnitud kasutama väliseid tegureid, mis annavad märku keha asendist ruumis: väljahingatavate õhumullide liikumist, poid jne. Vee all orienteerumisel on treeningul suur tähtsus.
Kuuldavus vees halveneb, kuna vee all olevaid helisid tajutakse peamiselt luu juhtivuse kaudu, mis on 40% madalam kui õhus. Kuulmisulatus luujuhtivusega sõltub heli toonist: mida kõrgem on toon, seda paremini kõlab heli. Sellel on praktiline tähtsus ujujate omavaheliseks ja pinnaga ühendamiseks.
Heli levib vees 4,5 korda kiiremini kui atmosfääris, seega vee all saabub küljel asuva heliallika signaal mõlemasse kõrva peaaegu üheaegselt, vahe on alla 0,00001 sekundi. Selline ebaoluline erinevus signaali saabumise ajas on halvasti diferentseeritud ja puudub selge heli ruumiline taju. Seetõttu on inimesel raske vee all heliallika suunda määrata.
Organismi jahutamine vees toimub palju intensiivsemalt; kui õhus. Vee soojusjuhtivus on 25 korda suurem ja soojusmahtuvus 4 korda suurem kui õhul. Kui 4-kraadises õhus suudab inimene viibida ilma tervisele erilise ohuta 6 tundi ja samal ajal tema kehatemperatuur peaaegu ei lange, siis sama temperatuuriga vees on karastamata inimene enamasti ilma kaitseriietuseta. sureb alajahtumisse juba 30-40 minuti pärast. Keha jahtumine suureneb vee temperatuuri langusega ja voolu olemasolul.
Õhus tekib intensiivne soojuskadu õhutemperatuuril 15-20 kraadi kiirguse (40-45%) ja aurustumise (20-25%) tagajärjel ning soojusülekanne juhtivuse kaudu moodustab vaid 30-35%. Vees kaob kaitseriietuseta inimesel soojus peamiselt juhtivuse tagajärjel. Õhus tekib soojuskadu piirkonnast, mis moodustab umbes 75% kehapinnast, kuna toimub soojusvahetus jalgade, käte ja vastavate kehapiirkondade kontaktpindade vahel. Vees toimub soojuskadu kogu keha pinnalt.
Nahaga otseses kokkupuutes olev õhk soojeneb kiiresti ja selle temperatuur on tegelikult kõrgem kui ümbritsev õhk. Isegi tuul ei suuda seda sooja õhu kihti nahalt täielikult eemaldada. Suure erisoojusmahu ja kõrge soojusjuhtivusega vees ei jõua kehaga külgnev kiht soojeneda ja külma veega tõrjub see kergesti välja. Seetõttu langeb keha pinnatemperatuur vees intensiivsemalt kui õhus. Lisaks jahtuvad vee ebaühtlase hüdrostaatilise rõhu tõttu keha alumised piirkonnad, mis kogevad suuremat survet, kiiremini ja on madalama nahatemperatuuriga kui ülemised, mida vesi vähem kokku surub.
Keha soojusaistingud sama temperatuuriga õhus ja vees on erinevad. Intensiivse jahutamise ja hüdrostaatilise survega kokkusurumise tõttu väheneb naha tundlikkus vees, valuaisting tuhmub, mistõttu võivad väikesed lõiked ja isegi haavad jääda märkamatuks.
Veekindlas riietuses sukeldudes langeb nahatemperatuur ebaühtlaselt. Suurim nahatemperatuuri langus on täheldatud jäsemetes.
Veealusel vereringel, mis on tingitud ebaühtlasest hüdrostaatilisest rõhust erinevatele kehaosadele, on oma omadused. Näiteks millal vertikaalne asend Keskmist kasvu (170 cm) vees inimene kogeb, olenemata tema jalgade sukeldumissügavusest, hüdrostaatilist rõhku 0,17 kg / cm2 rohkem kui tema pea. Keha ülaosadesse, kus rõhk on väiksem, tormab veri (rohke), alumistest kehapiirkondadest, kus rõhk on suurem, langeb (osaline veretustamine). Selline verevoolu ümberjaotumine suurendab südame koormust, mis peab ületama suurema vastupanu vere liikumisele läbi veresoonte.
Keha horisontaalse asendi korral vees on rindkere ja selja hüdrostaatilise rõhu erinevus väike - ainult 0,02–0,03 kg / cm2 ja südame koormus suureneb veidi.
Vee all hingamine on võimalik ainult tingimusel, et väline veerõhk on võrdne sisemise õhurõhuga süsteemis "kopsud - hingamisaparaat". Selle võrdsuse mittejärgimine muudab hingamise raskeks või isegi võimatuks. Seega, hingamine läbi toru 1 meetri sügavusel, mille välis- ja siserõhu erinevus on 0,1 kg / cm2, nõuab hingamislihaste suurt pinget ega saa kesta kaua ning 2 meetri sügavusel hingamislihased ei ole kauem suuteline ületama veesurvet rinnale .
Pinnal puhkeolekus olev inimene teeb 12-24 hingetõmmet minutis ja tema kopsuventilatsioon (minutiline hingamismaht) on 6-12 l / min.
Tavalistes tingimustes ei vahetata kopsudes iga sisse- ja väljahingamisega rohkem kui 1/6 kogu neis olevast õhust. Ülejäänud õhk jääb kopsualveoolidesse ja on keskkond, kus toimub gaasivahetus verega. Alveolaarne õhk on püsiva koostisega ja erinevalt atmosfääriõhust sisaldab 14% hapnikku, 5,6% süsinikdioksiidi ja 6,2% veeauru. Isegi väikesed muutused selle koostises põhjustavad füsioloogilisi muutusi, mis on keha kompenseerivad kaitsemehhanismid. Oluliste muudatustega ei tule kompenseeriv kaitse toime, selle tulemusena tekivad valulikud (patoloogilised) seisundid.
Mitte kogu kehasse sisenev õhk ei jõua kopsualveoolidesse, kus toimub gaasivahetus vere ja kopsude vahel. Osa õhust täidab keha hingamisteid (hingetoru, bronhid) ega osale gaasivahetuse protsessis. Väljahingamisel eemaldatakse see õhk enne alveoolidesse jõudmist. Sissehingamisel saavad alveoolid esmalt õhu, mis jääb pärast väljahingamist hingamisteedesse (hapnikuvaeses, suure süsihappegaasi ja veeauru sisaldusega), ja seejärel värske õhu.
Keha hingamisteede maht, milles õhku niisutatakse ja soojendatakse, kuid mis ei osale gaasivahetuses, on ligikaudu 175 cm3. Hingamisaparaadiga (hingamistoruga) ujudes suureneb hingamisteede (organismi ja aparatuuri) kogumaht peaaegu kahekordseks. Samal ajal halveneb alveoolide ventilatsioon ja väheneb efektiivsus.
Intensiivsed lihasliigutused vee all nõuavad suurt hapnikutarbimist, mis toob kaasa kopsuventilatsiooni suurenemise, mille tulemusena suureneb õhuvoolu kiirus keha ja aparatuuri (hingamistoru) hingamisteedes. Sel juhul suureneb hingamistakistus proportsionaalselt õhuvoolu ruuduga. Suruõhu tiheduse suurenemisega, mis vastab keelekümbluse sügavusele, suureneb ka hingamistakistus.
Ja see mõjutab oluliselt vee all ujumise kestust ja kiirust. Kui hingamistakistus jõuab 60-65 mm Hg. Art., siis muutub hingamine raskeks ja hingamislihased väsivad kiiresti. Sissehingamise ja väljahingamise faasi õigeaegselt venitades on võimalik vähendada õhuvoolu kiirust hingamisteedes, mis toob kaasa kopsuventilatsiooni mõningase vähenemise, kuid samal ajal vähendab oluliselt hingamistakistust.
Lõpeb järgmises numbris