Задержка дыхания 

Произвольная гипервентиляция лёгких

Обычно на суше при нормальном атмосферном давлении продолжительность задержки дыхания у нетренированного человека невелика. В состоянии покоя после обычного вдоха она составляет в среднем 40 - 60 с. Увеличить время задержки дыхания можно с помощью гипервентиляции -усиленной вентиляции легких за счет частого и глубокого дыхания.
Она может несколько (по сравнению с нормой) повысить парциальное (частичное) давление кислорода (со 100 до 120 мм рт. ст.) и вдвое снизить парциальное давление углекислого газа (с 40 до 20 мм рт. ст.) в легких. Следовательно, изменяются и концентрации обоих газов в крови. В общем при гипервентиляции количество кислорода в организме возрастает на 0,3 - 0,35 л. Это позволяет продлить задержку дыхания в среднем еще на минуту, а при физической нагрузке, в зависимости от ее интенсивности, только на 15 - 25 с.
Более важный физиологический эффект усиленной вентиляции легких - снижение содержания углекислоты в крови. Именно благодаря ему возбуждение дыхательного центра отодвигается во времени и продолжительность пребывания под водой значительно возрастает.
Спортсмены-ныряльщики после гипервентиляции легких способны подолгу не дышать. Вот только один показательный пример: француз М.Баде (Страсбург) в 1991 г, пробыл под водой без движения 6 мин 04 с, установив мировой рекорд.
Экспериментально доказано, что продолжительность задержки дыхания зависит от времени гипервентиляции, ее интенсивности и глубины. Но эффективность усиленной вентиляции легких имеет ограничения. Парциальное давление углекислого газа в легких падает только в течение первых трех минут форсированного дыхания. Затем оно чуть повышается и стабилизируется. На шестой минуте оно такое же, как и после 2-минутной гипервентиляции. Поэтому продолжение ее более трех минут не имеет смысла.
Кроме того, необходимо помнить, что гипервентиляция далеко не безопасна для организма и, как ни парадоксально, может способствовать развитию острого кислородного голодания. Разберем две типичные ситуации при плавании в комплекте № 1.
Предположим, ныряльщик сделал глубокий вдох и, задержав дыхание, догрузился на небольшую глубину (1-2 м). Накопление углекислоты в организме в период задержки дыхания быстро приводит к стимуляции дыхательного центра, и нестерпимое желание сделать вдох заставляет человека всплыть. При таких условиях содержание кислорода в воздухе легких, как правило, не успевает снизиться до критической величины.
Теперь представим, что этот же пловец нырнул после предшествующей длительной гипервентиляции. Как уже отмечалось, она снижает исходный уровень углекислоты в организме. Кислород быстро расходуется, и содержание его в крови падает. В связи с тем что чувствительность дыхательного центра к недостатку кислорода снижена, содержание его может упасть до такого низкого уровня, что человек потеряет сознание прежде, чем концентрация углекислого газа повысится до порога, заставляющего ныряльщика сделать вдох.
Обморок в результате острого кислородного голодания наступает при падении парциального давления кислорода в легких (точнее, в легочных пузырьках - альвеолах) ниже 33 мм рт. ст. На это одним из первых обратил внимание американский исследователь А.Крейг. Он обобщил данные о 58 случаях потери сознания при нырянии, 23 из которых закончились гибелью людей.
Следует также знать, что продолжительная гипервентиляция еще до погружения может привести к кислородному голоданию головного мозга и потере сознания. Обладая высокой биологической активностью, углекислота служит не только основным физиологическим возбудителем дыхательного центра, но еще и регулятором тонуса кровеносных сосудов. В ответ на удаление углекислоты из организма происходит рефлекторное сужение сосудов головного мозга. Мало того, при частом и глубоком дыхании кислород прочнее связывается с гемоглобином, и тот "неохотно" отдает его тканям. Возникает поистине удивительная ситуация: кислородное голодание от избытка воздуха!
Делая глубокие вдохи и выдохи, человек думает, что насыщает организм кислородом, а на самом деле все происходит наоборот: в 2 —3 раза уменьшается приток крови к тканям и примерно вдвое прочнее кислород закрепляется в крови. В результате клетки получают его в 4 — 6 раз меньше, чем обычно.
Все изложенное свидетельствует о том, что перед продолжительным нырянием нужно избегать длительной гипервентиляции. С цепью предупреждения потери сознания время ее проведения надо ограничивать. Продолжительность правильной вентиляции каждый может легко рассчитать для себя. Для этого следует воспользоваться методом, разработанным специалистом медицинской профилактической комиссии CMAS доктором Р. Чарли.
Суть его в следующем. Пловцу нужно сделать гипервентиляцию и по секундомеру засечь время от ее начала до появления признаков легкого головокружения, чувства ползания мурашек по коже, слабого покалывания в кончиках пальцев рук.
Гипервентиляцию необходимо проводить в специальном кресле, из которого человек не выпадет при внезапной потере сознания. Полученное число секунд делят на три: результат и есть время гипервентиляции перед спуском на воду. Старайтесь никогда не превышать его.

Возможности человека при погружении на глубину

Глубина ныряния с поверхности воды зависит главным образом от общего объема легких человека, его специальной тренированности и адаптации к водной среде. Известно, что через каждые 10 метров глубины давление воды возрастает на 1 атм. Поверхность тела человека колеблется в пределах 150 — 180 тыс. см2, следовательно, на уровне моря оно испытывает давление 16 — 18 тонн. На глубине 10 м — 30 —36 т, на 50 м — 90 -108 т, на 100 м — 165 — 198 т. Казалось бы, ныряльщик должен быть раздавлен в лепешку. Но этого не происходит потому, что организм его на 70% состоит из несжимаемой жидкости. А вот воздух в легких сжимается, и уменьшается объем грудной клетки.
Допустим, на поверхности после максимального вдоха общий объем воздуха в легких пловца равен б л. На отметке 10 м под давлением воды на грудную клетку и живот он уменьшится до 3 л, а на рубеже 30 м сожмется до 1,5 л. Таким образом, человек по достижении глубины 30 м после максимального вдоха имеет в легких такой же объем воздуха, как при максимальном выдохе на поверхности. При этом естественная подвижность грудной клетки полностью исчерпывается.
Уменьшение объема воздуха в легких ниже остаточного (т.е. как после глубокого выдоха) может привести к расстройству дыхания и кровообращения. Поэтому предел глубины ныряния в данном случае составит 30 м.
До сравнительно недавнего времени считалось, что ныряние на "запредельные" глубины может привести к разрушению грудной клетки. Но рекорды ныряльщиков опровергли это мнение. Высшее мировое достижение в нырянии на глубину среди женщин принадлежит итальянке А.Бандини - 107 м (1989 г.), среди мужчин - американцу кубинского происхождения Ф.Феррере - 133 м (1996 г.).
Оказалось, грудную клетку от разрушения защищает кровь. При погружении за "физиологический предел" она притекает в легочные сосуды с периферии тела. Поэтому объем грудной клетки сохраняется почти постоянным. Но, как выяснилось, сосуды легких дополнительно могут принять только около 0,7 л крови. А после этого, вероятно, произойдет их разрыв и разрушение грудной клетки.
Ныряние на "запредельные" глубины чрезвычайно опасно даже для опытных спортсменов. 06 этом красноречиво свидетельствует гибель 22-летнего ныряльщика из Ниццы Сгарилла Изоарди, пытавшегося в апреле 1992 г. побить мировой рекорд. Кроме того, оно доступно только единицам, требует специального, очень дорогостоящего оснащения и обеспечения. Учитывая большую опасность глубинного ныряния, члены исполнительного комитета CMAS 5 декабря 1970 г. приняли решение о запрещении регистрации спортивных рекордов. Но, несмотря на это, отдельные ныряльщики по сей день отваживаются бросать вызов судьбе. В нашей стране ныряние ограничено для мужчин 15 метрами, для женщин - 10.
При нырянии на глубину нужно помнить об опасности острого кислородного голодания. Чаще всего гипоксия с потерей сознания развивается при подъеме на поверхность. В 1959 г. во время подводной охоты погибли чемпион мира 1958 года француз Ж.Корман, чемпион Португалии Х.Ра-мелата и многие другие опытные спортсмены.
Отчего же происходят трагедии? Рассмотрим механизм развития острого кислородного голодания на примере. Допустим, общий объем легких ныряльщика на поверхности воды равен б л, а парциальное давление кислорода, входящего в состав воздуха, которым они заполнены, 100 мм рт. ст. На глубине 10 м давление окружающей среды будет вдвое выше. Поэтому объем легких пловца уменьшится и составит 3 л, а парциальное давление кислорода возрастет до 200 мм рт. ст. Во время пребывания под водой объем легких останется неизменным. Но за счет потребления кислорода парциальное давление последнего снизится до 60 мм рт. ст. Казалось бы, пловцу ничто не угрожает - этого количества вполне достаточно для жизнедеятельности его организма.
Увы, это не так. При всплытии объем легких вновь увеличится до б л, а парциальное давление кислорода упадет до 30 мм рт. ст., т.е. ниже критической отметки. Ныряльщик потеряет сознание в результате острого кислородного голодания головного мозга. По инерции он всплывет на поверхность, но это не спасет его от гибели: он будет не в состоянии продуть дыхательную трубку и сделать вдох.
Таким образом, чтобы не оказаться в лапах коварной гипоксии, подводному охотнику необходимо уметь рационально планировать двигательную нагрузку под водой. Надо начинать всплытие раньше, чем запас кислорода в организме снизится до критического уровня. Кроме того, нужно учитывать продолжающееся падение парциального давления кислорода во время всплытия, вызванное понижением давления воды.
Поэтому, получив из центральной нервной системы сигнал о необходимости начать дышать, ныряльщик не должен задерживаться под водой. В заключение процитируем высказывание выдающегося исследователя моря Жака-Ива Кусто: «Плавать под водой безопасно и очень увлекательно, я не знаю другого занятия, которое так вознаграждало бы человеческую любознательность. Но люди, которые не подготовились как следует для плавания под водой, могут попасть в беду. Не погружайтесь на глубину, пока не будете знать основ физиологии подводного плавания...»
Эти слова полезно помнить каждому любителю апноэ.
М. И. Чернец

 





Калькулятор



On-line Контроль профессиональных водолазных работ.



On-line Видео подводного мира.