* Закінчення. Початок о № 13.
Вплив на організм парціального тиску газів *
Гази, що входять до складу повітря для дихання, впливають на організм людини в залежності від величини їх парціального (часткового) тиску.
Азот повітря починає практично надавати токсичну дію при парціальному тиску 5,5 кг / см2. Так як в атмосферному повітрі міститься приблизно 78% азоту, то вказаною парціальному тиску азоту відповідає абсолютний тиск повітря 7 кг / см2 (глибина занурення - 60 м). На цій глибині у плавця з'являється збудження, знижуються працездатність і уважність, утруднюється орієнтування, іноді спостерігається запаморочення. На великих глибинах (80-100 м) розвиваються зорові і слухові галюцинації. Практично на глибинах понад 80 м плавець стає непрацездатним, і спуск на цю глибину при диханні повітрям можливий тільки на дуже короткий час.
При малому парціальному тиску кисню у вдихуваному повітрі (нижче 0,16 кг / см2) кров, протікаючи через легені, насичується киснем в повному обсязі, що призводить до зниження працездатності, а у випадках гострого кисневого голодування - до втрати свідомості.
Насичення організму газами. Перебування під підвищеним тиском тягне за собою насичення організму газами, які розчиняються в тканинах і органах. При атмосферному тиску на поверхні в організмі людини масою 70 кг розчинено близько 1 л азоту. З підвищенням тиску здатність тканин організму розчиняти гази збільшується пропорційно абсолютному тиску повітря. Так, на глибині 10 і (абсолютний тиск повітря для дихання 2 кг / см2) в організмі вже може бути розчинено 2 л азоту, на глибині 20 м (3 кг / см2) - 3 л азоту і т.д.
Ступінь насичення організму газами залежить від їх парціального тиску, часу перебування під тиском, а також від швидкості кровотоку і легеневої вентиляції. При фізичній роботі частота і глибина дихання, а також швидкість кровотоку збільшуються, тому насичення організму газами знаходиться в прямій залежності від інтенсивності фізичного навантаження плавця-підводника. При однаковій фізичному навантаженні швидкість кровотоку і легенева вентиляція у тренованого людини зростають в меншій мірі, ніж у нетренованого, і насичення організму газами буде різним. Тому необхідно звертати увагу на підвищення рівня фізичної тренованості, на стійке функціональний стан серцево-судинної і дихальної систем.
Зниження тиску (декомпресія) викликає рассищеніе організму від індиферентного газу (азоту). Надлишок розчиненого газу при цьому потрапляє з тканин в кров'яне русло і током крові виноситься в легені, звідки шляхом дифузії видаляється в навколишнє середовище. При занадто швидкому спливанні розчинений в тканинах азот утворює бульбашки різної величини. Потоком крові вони розносяться по всьому тілу і викликають закупорку кровоносних судин, що призводить до декомпрессионной (кесонної) хвороби.
Гази, що утворилися в кишечнику плавця-підводника в період перебування його під тиском, при спливанні розширюються, що може привести до болів в області живота (метеоризму). Тому спливати з глибини на поверхню потрібно повільно, а в разі тривалого перебування на глибині - із зупинками відповідно до таблиць декомпресії.
Вплив на організм затримки дихання при пірнанні
Особливістю пірнання є затримка дихання під час інтенсивного фізичного навантаження, коли в організм не надходить кисень, такий необхідний для роботи м'язів і, головне, мозку. При цьому в залежності від навантаження споживання кисню збільшується до 1,5-2 л / хв. Охолоджуючу дію води теж сприяє збільшенню споживання кисню, викликаючи кисневу недостатність. Крім того, затримка дихання на вдиху супроводжується підвищенням внутрілегочного тиску до 50-100 мм вод. ст. що ускладнює приплив крові до серця і погіршує внутрилегочное кровообіг.
У воді під час пірнання потреба зробити вдих деякий час не відчувається. Це відбувається до тих пір, поки парціальний тиск вуглекислого газу в крові не досягне величини, необхідної для збудження дихального центру. Але і в цьому випадку зусиллям волі можна придушити потреба зробити вдих і залишитися під водою. При тривалому впливі вуглекислого газу на дихальний центр його чутливість знижується. Тому нестерпний спочатку потреба зробити вдих надалі притупляється.
Поява потреби зробити вдих є для водолаза сигналом до спливання на поверхню. Якщо ж нирець не спливає, то в міру витрати запасів кисню, що міститься в повітрі легких, починають розвиватися явища кисневого голодування, які швидкоплинні і закінчуються несподіваною втратою свідомості. Кисневе голодування - найбільш часта причина загибелі при пірнанні.
На глибині парціальний тиск кисню відповідно вище, що дозволяє нирцеві довше перебувати під водою без відчуття ознак кисневого голодування. Наприклад, на глибині 30 м (абсолютний тиск повітря 4 кг / см2) при зниженні вмісту кисню в повітрі легких до 5% нирець відчуває себе добре, так як парціальний тиск кисню таке ж, як в атмосферному повітрі.
Під час спливання парціальний тиск кисню почне швидко падати як за рахунок споживання кисню, так і головним чином за рахунок зниження абсолютного тиску. На глибині 20 м воно буде нижче 0,15 кг / см2, на глибині 10 м - нижче 0,1 кг / см2, у поверхні - нижче 0,05 кг / см2, а таке низьке парціальний тиск кисню призводить до втрати свідомості.
Тривалість довільної затримки дихання у дорослої здорової людини в стані спокою невелика - в середньому після звичайного вдиху вона становить 54-55 секунд, а після звичайного видиху - 40 сек. А ось професіонали-нирці можуть затримувати дихання на 3-4 хвилини!
Кесонна хвороба і декомпресія
Акваланг небезпечний тим, що в повітрі, укладеному в балонах, міститься азот, цей інертний газ, який ми безболісно вдихаємо постійно. Тим часом аквалангіст, що знаходиться в доброму здоров'ї і розумово повноцінний, намагаючись побити власний рекорд глибини занурення, може пірнути і не виринути назад. На глибині від 30 до 100 метрів - цифра ця буває різною для різних плавців - він сходить з розуму і захлинається; по суті, він здійснює самогубство в стані неосудності.
Причиною тому - азотний наркоз, який Кусто - один з перших, хто спостерігав це явище, і один з небагатьох, які зазнали його на собі, але залишилися в живих, - назвав «глибинним сп'янінням». Спочатку нирець відчуває себе на сьомому небі, він щасливий, як ніколи в житті. Він безтурботний і беспечален. Він надлюдина, володар над самим собою і над усім, що його оточує. Акваланг йому більше не потрібен. Він може, сміючись, протягнути загубник пропливає повз рибі. І потім померти, опустившись на дно.
Це явище пояснюється порушенням роботи мозкових центрів в результаті вдихання азоту під великим тиском. Однак є дещо страшніше. Як аквалангістів, так і водолазів, і робітників, що виконують роботи в кесонах, наповнених стисненим повітрям, підстерігає однакова небезпека проникнення азоту в кров і поширення його по різним органам.
На певній глибині в кров людини під тиском починає проникати азот. Якщо зменшення тиску відбувається надто різко, водолаз починає відчувати щось на зразок лоскоту. Інших попереджувальних сигналів не відчуває. Причиною раптової смерті або паралічу є газова емболія - закупорка артерії бульбашками азоту. Найчастіше ж розчинився в тканинах азот починає виділятися в суглобах, м'язах і різних органах людського тіла, змушуючи людини відчувати пекельні муки. Якщо його зараз же не помістити в декомпрессионную камеру, він може стати калікою або загинути.
Випадки настільки таємничої смерті зацікавили англійського вченого Джона Холдена, який знайшов спосіб порятунку від цієї хвороби. Спосіб цей став застосовуватися в ВМФ США з 1912 року. Полягає він у тому, що потерпілого піднімають на поверхню поступово, витримуючи його на кожній зупинці протягом певного відрізка часу з тим, щоб азот встигав піти з організму водолаза, потрапивши спочатку в кров, а потім в легені.
Природно, в холденовской таблиці безпечного підйому, яка передбачає такі декомпрессионниє зупинки, враховується час знаходження плавця під тиском і величина тиску. При спусках на велику глибину на підйом піде більше часу, ніж на роботу. Втома і холод або ж терміновість завдання іноді змушують плавців скоротити декомпресійний період. А це може призвести до непоправних наслідків.
Добре підготовлені, дисципліновані бойові плавці строго дотримуються декомпресійний режим. Вони прагнуть звести ризик до мінімуму. Але ловці губок і раніше стають каліками внаслідок кесонної хвороби і як і раніше від неї, наскільки відомо, щорічно гинуть безтурботні аквалангісти-спортсмени.
Крім кесонної хвороби, водолаза, що піднімається на поверхню занадто швидко, чекає ще одна небезпека. У разі несподіваного пошкодження акваланга плавець при термінового підйому може інстинктивно затримати дихання. Тоді знаходиться у нього в легенях повітря в міру зменшення тиску води стане розширюватися і зашкодить легкі. Коли він піднімається на поверхню, у нього можуть початися конвульсивні рухи і рясна кровотеча з рота і носа. Нирець, що не користується аквалангом, не страждає від баротравми легенів, оскільки повітря, який він вдихнув перед зануренням, перебував під звичайним атмосферним тиском.
Зрозуміло, плавець не може тут же на місці надати допомогу своєму товаришеві, якщо у того пошкоджені легені. Коштів для надання такої допомоги не існує. Якщо через псування дихального апарату або з якоїсь іншої причини плавець піднімався на поверхню занадто швидко і отримав кесонну хвороба, єдине, чим можуть допомогти йому товариші, це надіти на постраждалого водолазне спорядження або акваланг і разом з ним спуститися на достатню глибину для декомпресії. Застосовуючи такий прийом, можна полегшити короткий, але хворобливий напад кесонної хвороби, проте в більш важких випадках, особливо якщо потерпілий втратив свідомість, він не годиться. У таких випадках, так само як при баротравмі легких, плавця необхідно спішно помістити в декомпрессионную камеру.
Рятувальні судна і водолазні катери, пристосовані для спуску водолазів, зазвичай обладнані такими камерами.
Хворого водолаза поміщають в камеру. З ним залишається лікар, який підтримує зв'язок з медичним персоналом, що знаходиться зовні. Двері задраюються, всередину накачується повітря до тих пір, поки бульбашки азоту в організмі не зменшаться в обсязі і болю не зникнуть. Після цього починають знижувати тиск відповідно до таблиць декомпресії. Лікар спостерігає за станом хворого протягом всієї цієї процедури.
Лікар і пацієнт можуть часом залишатися в ув'язненні більше доби: декомпресійний метод Холдена є лише профілактичним заходом, для лікування ж потрібні значно більші «дози». Якщо пацієнт помирає, лікар залишається в камері до закінчення декомпресії, інакше він сам стане жертвою кесонної хвороби.
Таким чином, підводному плавцеві загрожують небезпеки двоякого роду: фізичні і фізіологічні.
До фізичних небезпек, можливим навіть на невеликих глибинах (до 30 метрів) відносяться:
- пошкодження органів слуху (розрив барабанних перетинок);
- розрив кровоносних судин в результаті раптового розрідження повітря в масці або в гідрокостюмі;
- закупорка кровоносних судин в результаті виникнення надлишкового тиску в легенях;
- крововиливи у внутрішніх органах;
- мимовільне виштовхування на поверхню внаслідок надлишкового тиску повітря в гідрокостюмі.
Фізіологічні небезпеки пов'язані, в основному, з проблемою дихання під водою. До них відносяться:
- задуха в результаті кисневого голодування;
- отруєння в результаті перенасичення організму киснем;
- задуха в результаті отруєння вуглекислим газом;
- «Кесон хвороба» (на середніх глибинах, від 30 до 60 метрів);
- азотне сп'яніння (на глибинах понад 60 метрів).
Через п'ять хвилин
Це баротравми вуха.
У кістках ломота.