Организм человека и водная среда

 Конспект лекций курса SSI «Open Water Diver»

Давление на поверхности и под водой

• Литр воздуха весит около 1,29 грамм

• Одна атмосфера — вес столбика воздуха в один квадратный сантиметр, простирающийся от уровня моря до высоты примерно 400 километров, равна примерно 1,0 бар давления

• Обычно мы не замечаем давление воздуха, потому как оно воздействует на наше тело равномерно

• Вес 1 литра пресной воды равен 1 кг, соленой — 1,025 кг. Литр воды примерно в 800 раз тяжелее литра воздуха

• Под водой увеличение давления на 1 бар происходит за относительно короткое расстояние: всего 10 метров морской воды (msw) или 10,2 метра пресной воды (mfw)

• Абсолютное давление — давление окружающей среды на объект

• Абсолютное давление = 1 бар + любое дополнительное давление, оказываемое водой на глубине

• Относительное давление — это давление по показаниям приборов

• Относительное давление = Абсолютное давление — 1 бар

• Абсолютное давление на уровне море равно 1 бар, относительное давление — нулю

• Увеличение давления на 1 метр спуска в соленой воде составляет 0,1 бар (1 бар на 10 м)

• Наши тела почти на три четверти состоят из жидкости, и у «жидкой части» нашего тела не возникает сложности с изменениям давления: на глубинах, на которые погружаются дайверы, «жидкие участки» тела не сжимаются

• Газы сжимаются: давление на полости тела, заполненные воздухом, — от легких до микроскопических полостей зубных пломб — будет сдавливать и расширять их по мере изменения давления окружающей среды

Закон Бойля-Мариотта

При увеличении давления воды, объем воздушных полостей тела уменьшается, а при снижении давления — увеличивается.

P₁ × V₁ = P₂ × V₂

P₁ — начальное давление V₁ — начальный объем P₂ — конечное давление V₂ — конечный объем

Наибольшее относительное изменение объема происходит между 0 и 10 метрами.

Баротравмы

В теле человека есть полости содержащие воздух: среднее ухо, придаточные пазухи носа, желудок. Давление в ухе и пазухах приходится выравнивать принудительно — «продуваться». Обычно достаточно сделать выдох в зажатый пальцами нос. Давление в желудке само выравнивается, кто не без греха. С продуванием связана одна из главных проблем дайвера. Если не продуться, то есть все шансы получить травму.

Ухо

1. Наружное ухо 2. Слуховой канал 3. Барабанная перепонка 4. Евстахиева труба

• Ухо состоит из наружнего уха (ушной раковины), наружного слухового прохода, барабанной перепонки, евстахиевой трубы, внутреннего и среднего уха

• Барабанная перепонка или слуховая мембрана — это относительно тонкая мембрана, которая изолирует среднее ухо от внешней среды (воздуха или, в нашем случае, воды). Эта мембрана и ее соединительные ткани являются наиболее чувствительными к баротравме

• В среднем и внутреннем ухе находится уравновешивающий и слуховой механизм

• Среднее ухо от внутреннего уха разделяют две самые тонкие в организме человека мембраны — круглое и овальное окно

• Повреждение круглого или овального окна может привести к вытеканию жидкости из внутреннего уха в среднее. Это может вызвать звон или шум в ушах и даже потерю слуха

• Разрыв окна также может спровоцировать сильное головокружение и рвоту, что особенно опасно под водой

• Евстахиева труба соединяет среднее ухо с задней стенкой гортани и позволяет воздуху проходить из гортани в среднее ухо. Евстахиева труба играет очень важную роль в процессе выравнивания давления в полости среднего уха

• Когда дайвер погружается, внешнее давление (воды) на барабанную перепонку растет и выгибает барабанную вовнутрь. Если дайверу не удается продуть полость среднего уха через евстахиеву трубу, может произойти баротравма уха

• Травмы могут возникнуть при перепаде давления лишь в 0,1 бар на глубине всего 1 метр. Даже дополнительное давление при спуске всего на 30 см глубже может привести к разрыву барабанной перепонки

• Первое, что может произойти при разрыве барабанной перепонки — это потеря слуха, а если вода попадет в среднее ухо, у дайвера может начаться головокружение

• Баротравма уха обычно происходит во время погружения, и крайне редко при всплытии. Если чувствуете боль во время всплытия, немедленно остановитесь, а затем медленно продолжите всплытие

• Если боль в ухе не прекращается после погружения, или если в ушном проходе кровь (что указывает на разрыв барабанной перепонки), ничего не кладите в ухо и обратитесь к врачу

Внутричерепные пазухи

• У нас есть четыре пары внутричерепных пазух: лобные, верхнечелюстные, решетчатые и клиновидные

• Внутричерепные пазухи это полые пространства в костях черепа. Они облегчают череп, увлажняют и согревают воздух, который мы вдыхаем, и служат резонаторами голоса. Пазухи выстланы слизистой оболочкой и сообщаются с полостью носа через узкие трубки, которые могут блокироваться вследствие отеков или раздражения

• Сдавливание пазухи происходит, когда в результате отека в пазухах дайвера запирается воздух. Во время погружения возрастающее давление может стать причиной разрыва мембран. Если это происходит, результатом является то, что воздух в пазухах замещается кровью и тканями в процессе уравнивания давления

• Первым признаком баротравмы пазух является острая боль или ощущение сдавленности прямо над глазами

• Если проигнорировать боль и продолжить погружение, произойдут мелкие повреждения тканей, что приведет к слабому кровотечению из носа по окончании погружения

• Большинство дайверов сталкивались с баротравмой пазух и медицинская помощь при этом не требуется. Однако, если боль или отечность не проходят, необходимо обратиться к врачу

• Такой баротравмы можно легко избежать: не стоит погружаться при простуде или отечности. Не используйте противоотечные средства, не проконсультировавшись с врачом и не объяснив, что будете принимать препарат во время дайвинга

Легкие

• Торакальная баротравма легких (сдавливание груди) не происходит во время погружения с аквалангом, но может иметь место во время сноркелинга или фридайвинга

• Если Вы погружаетесь даже на 1-2 метра, на выдохе, давление воды может сжать небольшой остаточный объем воздуха в легких. Это может привести к коллапсу стенок легкого или, на большей глубине, к разрыву оболочки легких (плевры) и попаданию крови и жидкости в легкие в процессе выравнивания

• Сдавливание груди легко предотвратить, полностью заполнив легкие атмосферным воздухом до погружения, оставаясь выше 20 метров и не выпуская этот воздух вплоть до всплытия на поверхность

Обратный блок

• Обратный блок может произойти только при всплытии — по мере того, как давление снижается, объем полостей тела, заполненных воздухом увеличивается

• Обратный блок случается крайне редко и, как правило, чтобы от него избавиться, всплывать нужно очень медленно, делая время от времени остановки, чтобы дать захваченному газу выйти

• Примеры обратного блока

  • воздух запирающийся в околоносовых пазухах при отечности — при всплытии объем запертого воздуха увеличивается. В результате — острая боль или ощущение сдавленности над глазами

  • баротравма зуба — под некачественной пломбой может остаться небольшой пузырек воздуха. При погружении и всплытии пузырёк сжимается и расширяется, давя на нерв и провоцируя боль

  • баротравма кишечника — вредная пища, съеденная перед погружением, может образовывать газы, которые сжимаются на глубине. Во время всплытия объем газов в животе увеличивается, провоцируя боль и дискомфорт

Баротравма лица, вызванная маской

• Маска образует частично сжимаемый карман с воздухом вокруг глаз и носа

• При погружении давление увеличивается, объем внутри маски уменьшается, и эта полость наполненная под атмосферным давлением на поверхности создает область разряженного давления (по отношению к окружающему)

• Так как глаза и окружающие ткани снабжаются кровью под давлением окружающей среды, разница между давлением в кровотоке и в воздухе маски может привести к разрыву капилляров внутри и вокруг глаз. Это не очень больно, но выглядит не слишком привлекательно

• В тяжелых случаях может произойти повреждение зрительного нерва и возникнет слепота

• Если появились нарушения зрительного восприятия после сдавливания маски, немедленно обратитесь к врачу

• Баротравму лица, вызванную маской легко предотвратить: делайте выдох в маску на каждом метре погружения

Баротравма тела, вызванная гидрокостюмом

• Может возникнуть лишь у дайверов, ныряющих в сухих гидрокостюмах или свободно сидящих мокрых гидрокостюмах

• Между телом и гидрокостюмом сухого типа всегда будет находится некоторое количество воздуха

• По мере погружения, сухой гидрокостюм сжимается (давление увеличивается — объем уменьшается) и собирается в складки

• Складки и изгибы гидрокостюма защемляют кожу, оставляя красные следы или кровоподтеки, — они исчезнут через несколько дней без дополнительного лечения

Методы выравнивания давления

• Сглатывание

• Движение нижней челюстью

• Прием Вальсальвы — зажмите ноздри и плавно выдохните

Правила выравнивания давления

• дышите непрерывно и никогда не задерживайте дыхание

• не ждите пока наступит боль, прежде чем начать выравнивание давления

• если возможно, погружайтесь в вертикальном положении ногами вниз или используйте спусковой трос

• не погружайтесь при простуде или отечности: слизь блокирует евстахиеву трубу, что значительно затрудняет выравнивание давления

• не ныряйте с берушами

Адаптация к водной среде

• Лучи света преломляются, проходя через воду и воздушную прослойку маски. Поэтому все предметы кажутся на 30% больше и на 25% ближе

• Освещенность будет зависеть от положения солнца, облаков и волнения на поверхности. Чем беспокойнее вода, тем меньше проникает света

• Свет рассеивается, когда он сталкивается с молекулами воды. Он становится мягче, менее резким и ярким. Это явление называется диффузией

• Чем глубже мы погружаемся, тем менее яркими становятся теплые цвета, такие как красный, оранжевый и желтый, и практически исчезают, уступая место оттенкам синего и пурпурного. Это явление называется абсорбцией

• Температура воды может варьироваться от 0 до 26 градусов Цельсия

• Холодная вода плотная, она опускается ниже теплой. Это приводит к образованию слоев различных температур, которые мы чувствуем во время погружения. Смена температур может быть очень резкой. Эти температурные слои называются термоклинами

• Термоклины встречаются во всех водоемах. Некоторые выражены сильнее других, поэтому следует использовать термозащиту при каждом погружении

• Теоретически, через прямой контакт с водой (теплопроводность) и от движения воды по коже (конвекция) мы теряем тепло в 25-30 раз быстрее чем на воздухе

• Поскольку под водой говорить мы не можем, дайверы общаются знаками

• Скорость звуковой волны в воде в 4 раза быстрее, и нам кажется, что звук идет со всех сторон. Это происходит, потому что наши уши не приспособлены к такой скорости

• Звук очень плохо передается из воздуха в воду и в обратном направлении. Звук, произведенный под водой, преодолевает огромные расстояния