|
и особенности. Например, при
вертикальном положении человека среднего роста (170 см) в воде независи-
мо от глубины погружения его стопы будут испытывать гидростатическое
давление на 0,17 кг/см2 больше, чем голова. К верхним областям тела, где
давление меньше, кровь приливает (полнокровие), от нижних областей тела,
где давление больше, отливает (частичное обескровливание). Такое пере-
распределение тока крови увеличивает нагрузку на сердце, которому прихо-
дится преодолевать большее сопротивление движению крови по сосудам.
При горизонтальном положении тела в воде разность гидростатического
давления на грудь и спину невелика - всего 0,02-0,03 кг/см2 и нагрузка
на сердце возрастает незначительно.
Дыхание под водой возможно лишь при том условии, что внешнее давление
воды равно внутреннему давлению воздуха в системе "легкие - дыхательный
аппарат". Несоблюдение этого равенства затрудняет дыхание или делает его
вообще невозможным. Так, дыхание через трубку на глубине 1 метр при раз-
ности между внешним и внутренним давлением 0,1 кг/см2 требует большого
напряжения дыхательных мышц и долго продолжаться не может, а на глубине
2 метра дыхательные мышцы уже не в состоянии преодолеть давление воды на
грудную клетку.
(Если считать площадь грудной клетки 6000 см2, то на глубине 2 и
(гидростатическое давление 0,2 кг/см2) усилие со стороны воды на грудную
клетку составит 0,2 х 6000 = 1200 кг!
Человек в покое на поверхности делает 12-24 вдохов-выдохов в минуту,
и его легочная вентиляция (минутный объем дыхания) составляет 6-12
л/мин.
В нормальных условиях при каждом вдохе-выдохе в легких обменивается
не более 1/6 всего находящегося в них воздуха. Остальной воздух остается
в альвеолах легких и является той средой, где происходит газообмен с
кровью. Альвеолярный воздух имеет постоянный состав и в отличие от ат-
мосферного содержит 14% кислорода, 5,6% углекислого газа и 6,2% водяных
паров. Даже незначительные изменения в его составе приводят к физиологи-
ческим сдвигам, которые являются компенсаторной защитой организма. При
значительных изменениях компенсаторная защита не будет справляться, в
результате возникнут болезненные (патологические) состояния.
Не весь воздух, попадающий в организм, достигает легочных альвеол,
где происходит газообмен между кровью и легкими. Часть воздуха заполняет
дыхательные пути организма (трахею, бронхи) и не участвует в процессе
газообмена. При выдохе этот воздух удаляется, не достигнут альвеол. При
вдохе в альвеолы вначале поступает воздух, который остался в дыхательных
путях после выдоха (обедненный кислородом, с повышенным содержанием уг-
лекислого газа и водяных паров), а затем свежий воздух.
Объем дыхательных путей организма, в которых воздух увлажняется и
согревается, но не участвует в газообмене составляет примерно 175 см3.
При плавании с дыхательным аппаратом (дыхательной трубкой) общий объем
дыхательных путей (организма и аппарата) увеличивается почти в два раза.
При этом вентиляция альвеол ухудшается и снижается работоспособность.
Интенсивные мышечные движения под водой требуют большого расхода кис-
лорода, что приводит к усилению легочной вентиляции, в результате увели-
чивается скорость потока воздуха в дыхательных путях организма и аппара-
та (дыхательной трубки). При этом пропорционально квадрату скорости по-
тока воздуха возрастает сопротивление дыханию. С увеличением плотности
сжатого воздуха соответственно глубине погружения сопротивление дыханию
также возрастает.
А это оказывает существенное влияние на длительность и скорость пла-
вания под водой. Если сопротивление дыханию достигает 60-65 мм рт. ст.,
то дышать становится трудно и дыхательные мышцы быстро утомляются. Рас-
тягивая по времени фазу вдоха и выдоха, можно уменьшить скорость потока
воздуха в дыхательных путях, что приводит к некоторому снижению легочной
вентиляции, но в то же время заметно уменьшает сопротивление дыханию.
Влияние на организм парциального давления газов
Газы, входящие в состав воздуха для дыхания, оказывают влияние на ор-
ганизм человека в зависимости от величины их парциального (частичного)
давления.
Азот воздуха начинает практически оказывать токсическое действие при
парциальном давлении 5,5 кг/см2. Так как в атмосферном воздухе содержит-
ся примерно 78% азота, то указанному парциальному давлению азота соот-
ветствует абсолютное давление воздуха 7 кг/см2 (глубина погружения - 60
м). На этой глубине у пловца появляется возбуждение, снижаются трудоспо-
собность и внимательность, затрудняется ориентировка, иногда наблюдается
головокружение. На больших глубинах (80-100 м) развиваются зрительные и
слуховые галлюцинации. Практически на глубинах свыше 80 метров пловец
становится нетрудоспособным, и спуск на эту глубину при дыхании воздухом
возможен только на очень короткое время.
Кислород в больших концентрациях даже в условиях атмосферного давле-
ния действует на организм
|
|