Este bine stabilit faptul că, în secolul V î.Hr. înotători greci a obținut o producție de viață buretele marin și punerea în aplicare a așa-numitele misiuni militare secrete. Un exemplu clasic al unei astfel de operațiuni este exploatarea lui Scylius, atribuită de cronicari până în anul 500 î.Hr. Acesta spune povestea Herodot, greacă a fost capturat și plasat în robia galeră vâslaș în regele persan Xerxes I. Într-o zi, în ajunul atacului flotei persane la flota greacă, înarmat cu un cuțit s-au grabit în mare Stsilius sărind peste bord. El a fost considerat înecat și nu a căutat. El a ascuns sub apă, cu ajutorul unui tub de respiratie preparat dintr-o tulpină de trestie, și am așteptat pentru noapte în condiții de siguranță. Sub acoperirea întunericului se târî printre navele inamice și a tăiat cablurile de ancorare, de rupere operarea flotei și semănat panică în rândul inamicului. Apoi a înotat marea, la 15 mile, până când sa întâlnit cu navele grecești de la Cape Artemisy.
Astăzi vom examina aspectele medicale ale înotului liber, vom analiza ce se întâmplă corpului atunci când o persoană utilizează un tub de respirație pentru a căuta scoici, care sunt pericolele care caracterizează acest tip de sport subacvatic. Această cunoaștere nu este numai interesantă, ci și în viitor va ajuta să înțelegem câteva trăsături ale funcționării corpului ca un scafandru obișnuit și un tehnician de scafandru. Cât timp a fost tubul tubului Scylius? Este posibil să se ascundă la o adâncime de 5 m, folosind snorkelul pentru respirație? Și la o adâncime de 25 m? Se pare că este imposibil. Și de asta.
De obicei, inspirația se datorează expansiunii pieptului. Presiunea hidrostatică acționează asupra corpului unei persoane scufundate sub apă. Valoarea presiunii este direct proporțională cu adâncimea de imersie. Densitatea apei este de aproximativ 1000 kg / m³, adică 1 g / cm3, apoi la o adâncime de 0,5 m pentru fiecare centimetru pătrat al suprafeței, presiunea va fi de aproximativ 50 g. Zona pieptului este de aproximativ 0,4 m2 sau 4000 cm2. Pentru a inspira, fiind la o adâncime de 50 cm, este necesar să depășim rezistența de 200 kg. La o adâncime de 1 m, unde presiunea este deja de 100 g / cm², respirația prin snorkel va "contracara" deja 400 kg. Cred că nimeni nu va avea dorința de a susține că, în asemenea condiții, munca musculaturii respiratorii poate fi dificilă.
Dar presiunea hidrostatică nu este în niciun caz singurul obstacol în calea utilizării extinse a tubului respirator la adâncime. Există și așa-numita rezistență la respirație. Pentru a vizualiza ceea ce este, fa un simplu experiment, încercând să respirați printr-un paie pentru un cocktail. Pentru a forța aerul să treacă prin tub, este întotdeauna necesar să cheltuiți efort. Munca va fi mai mare decât îngust și mai lung tub, cu atât mai mare cantitatea de gaz necesară pentru a împinge pentru unitatea de timp, cea mai mare densitate a gazului (oamenii de știință numesc legea lui Bernoulli). Există o contradicție: În mod ideal, snorkel, astfel încât să nu interfereze cu respirația, ar trebui să fie larg, scurt, și respirație trebuie să fie „un pic“ și încet, în viața reală, un înotător are nevoie de un tub lung și îngust pentru dyhvniya intensiv „la limita“.
Volumul de inspirație-expirație la o persoană sănătoasă în repaus este de aproximativ 0,5 litri, numărul de cicluri respiratorii pe minut este 12. Un tub de 0,5 m lungime și 1 cm în diametru, prin care timp de 1 minut. a alerga 12 litri de aer (6 litri de gaz - 12 respirații de 0,5 litri - merge într-o direcție și apoi se întoarce, în total dă 12 litri) creează o rezistență excesivă echivalentă cu o presiune de 0,33 kg / cm2. Cu efort fizic, volumul minutelor de respirație crește la 30-40 de litri, prin urmare, prin tub trebuie să treacă 60-80 litri de aer. În acest caz, este necesar să depășiți deja 2,3 kg / cm²! Un tub cu același diametru, de 1 m lungime, va constitui o "rezistență" de 0,63 kg / cm² în stare de repaus și de 3,8 kg / cm² în condiții de înot intens. Apropo, cu respirația liniștită, "rezistența" unui paie pentru un cocktail, pe care am recurs recent, ar trebui să fie de aproximativ 4 kg / cm². Comparați-vă.
Și încă o observație. Persoana face mișcări respiratorii cu pieptul pentru a actualiza constant aerul din plămâni. Cu fiecare respirație, are nevoie de o parte din gazul proaspăt. Respirați lung "într-o buclă închisă", adică inspirați aerul din aceleași bidoane din cauciuc, unde se produce expirarea. este imposibil. Acest lucru este de înțeles chiar și la nivel național, într-o astfel de lână de cauciuc trebuie să fie neapărat o schimbare a gazului, adică afluxul de porții "proaspete". Respiratia prin snorkel poate fi asemănat cu respirație de burduful: în timpul expiratie folosit de aer rămâne în cavitatea tubului și inhalarea ulterioară intră înapoi în plămâni. În cazul în care volumul este snorkel suficient de mare, situația se dezvoltă atunci când respira aer curat umple snorkel în sine și ușor de a obține gazul deplasat din tubul de respirație, care a fost anterior în plămâni - în cursul ciclurilor respiratorii anterioare. Se pare că o persoană inhaleaza și exhales aceeași parte a aerului, iar gazul care intră în snorkel la inhalare, pur și simplu nu ajunge la plămâni.
Volumul unui tub 1 cm în diametru și 1 m în lungime este de 0,314 litri. Rețineți că tocmai am spus că volumul de inhalare-expirație a unei persoane sănătoase în repaus este de aproximativ 0,5 litri. În consecință, dacă respirați printr-un astfel de tub, mai mult de jumătate din aerul inhalat va fi întotdeauna "învechit". Acest lucru este echivalent cu respirația doar jumătate din necesitatea: încercați să stați pe canapea atunci când citiți acest număr, limita conștient volumul mișcărilor respiratorii, fără a crește frecvența lor. Sunt sigur că nu veți mai dura mai mult de 2-3 minute - veți începe în mod necesar să respirați profund și adesea. La fel se întâmplă și cu înotătorul.
Volumul tubului respirator, a cărui prezență împiedică o anumită cantitate de aer expirat prin inhalare din ventilație, se numește "spațiu mort". Deoarece acest volum este mai mare, cu atât mai des și mai adânc înotătorul este forțat să respire pentru a stabili un schimb normal de gaz în organism. De exemplu, pentru a compensa prezența unui snorkel cu lungimea de un metru cu un diametru de 1 cm, în repaus, înotătorul este forțat să nu efectueze 12 respirații-exhalări de 0,5 litri și 20 de cicluri respiratorii de 1 litru. Când intensitatea medie funcționează, rata de respirație nu va fi de 20 pe minut, așa cum ar trebui să fie, dar 30, iar volumul de gaz inhalat și expirat va crește de la 1,5 litri la 1,6-1,8 litri.
Astfel, am identificat 3 factori care limitează dimensiunea tubului respirator și posibila profunzime a utilizării acestuia. Primul factor este asociat cu presiunea hidrostatică, care crește rapid în timp ce pistonul coboară până la adâncime. Cel de-al doilea se datorează rezistenței pe care snorkelul o are în aer. Al treilea este determinat de prezența așa-numitului spațiu mort, care exclude din ventilația eficientă o mare parte a aerului care intră în tubul respirator în timpul inspirației. Cum arată impactul acestor factori în viața reală? Întrebarea merită o analiză detaliată.
Imaginați-vă că o persoană cu un efort de mișcare respiratorie depășește efectul presiunii hidrostatice, determinând aerul să inhaleze prin tub la o adâncime mare, în cavitatea toracică, există o depresiune semnificativă. Acest lucru este însoțit de așa-numitul efect de aspirație. Plămânii sunt nu numai plini de aer, ci încep să "recruteze" sânge, ca un burete, coborâți în apă. Vasele sunt pline de sânge, țesutul pulmonar se umflă, se umflă și chiar se poate sparge. Medicii de diving numesc o astfel de stare de compresie a pieptului.
Victimele se plâng de slăbiciune, arată palidă, cianoasă. După urcare la suprafață, se detectează o așa-zisă respirație cu barbotare, asociată cu prezența umidității în tractul respirator. O cantitate mare de spută cu un amestec de sânge este separată de tuse. Pulsul este foarte frecvent, abia palpabil, tensiunea arterială este redusă drastic.
De fapt, plămânii sunt plini de lichid și nu există aproape nici un spațiu în aer. În consecință, în ciuda prezenței mișcărilor respiratorii normale ale pieptului, sângele din plămâni nu poate fi saturat cu oxigen. În plus, cu reluarea respirației prin rupturi vasculare, aerul poate intra în sistemul circulator și veziculele sale vor înfunda fluxul sanguin în organele vitale.
La ce adâncime și cât de repede se dezvoltă această condiție? Depinde mult de capacitatea individuală a organismului. Experiența arată că încercările de a respira prin snorkel la adâncimi care depășesc 1,5 m, foarte repede, în câteva minute, duc la compresie. Respirația la o adâncime de aproximativ 0,5 m duce foarte rar la astfel de încălcări.
Următorul factor este respirația împotriva rezistenței crescute a snorkelului. Se termină cu ușurință cu dezvoltarea așa-numitului sindrom de hiperbarotensie. Atunci când o persoană respiră mult timp împotriva hipertensiunii arteriale, există schimbări semnificative în performanța sistemului său cardiovascular. Cititorul le poate imagina cu ușurință dacă încearcă să efectueze respirația descrisă anterior printr-o paie pentru cocktail-uri, la extremă - prin buzele bine închise. Sânge se strecoară în cap, un sentiment de spargere crește, durere în cap și ochi pot apărea. Fața este umflată, violet-cianotică.
Apoi, slăbiciune, tinitus, dificultăți de respirație, senzații neplăcute în zona inimii se alătură. Sângerări posibile din nas și de la lacrimi mici ale membranei mucoase a gurii și a faringelui. Mai târziu, se găsesc hemoragii cu puncte mici pe pielea gâtului și pieptului. Victimele se uită inhibată, indiferentă, cu greu înțeleg întrebările adresate lor. Discursul este lent, indistinct. Reluarea respirației normale reglează situația, situația se îmbunătățește.
Atunci când continuă să depășească rezistența crescută la respirație, se pot dezvolta convulsii cu pierderea conștienței, urmate de comă. Mecanismul tulburărilor este legat de faptul că un exces prelungit semnificativ de presiune în plămâni și căile respiratorii asupra presiunii externe din jurul toracelui blochează mișcarea sângelui prin venele care intră în cavitatea toracică. În consecință, întoarcerea sângelui din jumătatea superioară a corpului în inimă este perturbată, capul devine din ce în ce mai des, se dezvoltă edemul cerebral.
Empiric a constatat că, în scopul de a preveni sindromul giperbarotenzionnogo lungimea tubă nu trebuie să depășească 1 m, iar diametrul nu poate fi mai mică de 18 mm.
Acum, să ne uităm la ceea ce se întâmplă când ventilația plămânilor este insuficientă, de exemplu, datorită dimensiunii mari a "spațiului mort". În aerul alveolar, se acumulează atât de mult dioxid de carbon, încât înotătorul dezvoltă o intoxicație cu dioxid de carbon. La început, percepția victimei privind mirosurile se diluează, există un sentiment de entuziasm și căldură, eventual o creștere nemotivată a dispoziției; euforie. Creste separarea saliva, daca scafandrul imbraca costum uscat, el transpira. Crește brusc respirația, există o durere de cap, adesea tremurândă, amețeli, somnolență. Există un sentiment de indecizie, un sentiment de timp este pierdut. Fața devine roșie, inima bate adesea. Puțin mai târziu, pielea devine o umbră albăstrui și apar crampe. Se atrage atenția asupra alungirii exhalării. Mai mult, toate funcțiile vitale sunt suprimate și se instalează moartea.
În ce cazuri se poate dezvolta o astfel de stare? De exemplu, dacă este utilizat pentru respirație diametru tubă de 2 cm și o lungime de 1 m, senzație de sufocare are loc foarte repede. Volumul unui astfel de tub, i. cantitatea de „spațiu mort“ va fi de 1,25 litri, și nu contează cât de mult înotătorul nu respira, aerisi plamanii lui nu prin acumularea de dioxid de carbon. Dacă volumul este clearance-ul 160 ml (jumătate de metru diametru snorkel centimetru) respirație profundă și rapidă asigura existența diver tolerabil suficient de lung: Intoxicație are loc numai în timpul lucrului fizic intens, atunci când organismul secretes prea mult dioxid de carbon. Prin experimente și calcule se stabilește că dimensiunile snorkelului ar trebui să ofere o valoare a "spațiului mort" de cel mult 450 ml.
Luând în considerare limitările dezasamblate mai sus, GOST-urile naționale prevăd următoarele dimensiuni ale unui tub de respirație pentru înot: lungime - nu mai mare de 380 mm, diametru 18-20 mm. O astfel de geometrie oferă o siguranță suficientă și previne cele mai multe modificări patologice specifice care ar putea apărea la un înotător.
Și încă o observație. Faimosul greacă petrecut în apă cu câteva ore înainte de executarea operațiunii de comando, iar apoi au navigat 15 km la Capul Artemisia, pe ceea ce ar fi trebuit să ia încă 12-15 ore. Totalul se obține nu mai puțin de 15-20 de ore. Chiar și în mările tropicale calde, temperatura apei la o distanță de țărm rareori depășește 25 de grade. Chiar dacă presupunem că în ziua și în locul în care Stsilius efectuat feat, marea încălzită la 28 de grade, este dificil să ne imaginăm că el ar putea petrece o astfel de mult timp în apă, fără hipotermie (El va începe să înghețe 4-6 ore ). Cu toate acestea, "..este o poveste complet diferită ...", pentru supercooling, vezi alte articole de pe site-ul nostru.
Aflați de asemenea:
- Presiunea crescută a mediului gazos (coborârea în apă)
- Pe fiziologia celor mai simple căi de a scufunda o persoană sub apă (Confuzia Împăratului)
- Metode de recomprimare în apă
- Cui din motive de sănătate puteți practica scuba diving?
- Deep Diver
- Nitrox Diver
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: