В этой теме нет ответов

[Uncle Ol]

ФИЗИОЛОГИЯ АПНОЭ
Журнал "Подводный клуб" №5 за 2000 г.
М.И.Чернец, кандидат педагогических наук, судья международной категории по
подводному спорту
А.В.Потапов кандидат педагогических наук, тренер высшей квалификации и судья
республиканской категории по подводному спорту

Ни в одной другой области человеческой деятельности борьба за предупреждение происшествий и несчастных случаев не приобретает такого важного значения, как при проведении подводных исследований, ибо все происшествия в воде потенциально смертельно опасны.
Стенли Майлс, "Подводная медицина"
Ныряние с задержкой дыхания -- самый древний и простой способ подводных погружений. Оно основано на инстинктивных действиях человека и тысячелетиями практикуется ловцами губок, собирателями дорогих кораллов, жемчуга и других даров океана. Сегодня ныряние почти полностью вытеснено из профессиональной сферы, но до сих пор служит для человека наиболее частым способом проникновения в водную толщу. Объясняется это тем, что свободные погружения доступны любому желающему и имеют большую прикладную ценность. Особое место ныряние занимает в практике подводной охоты. Это главный элемент, на котором основаны все упражнения этого вида спорта. То есть от того, насколько охотник овладел нырянием, зависят его успехи Подводная охота очень привлекательна. Многие энтузиасты занимаются ею чаще всего в отпуске, но есть спортсмены, тренирующиеся постоянно. Охота под водой в теплых водоемах не требует ни дорогостоящего снаряжения, ни особой тренированности. Достаточно приобрести комплект № 1 (ласты, полумаску, дыхательную трубку) и ружье -- после чего можно отправляться на поиски "дичи". Но занятие это не столь безобидно, как может показаться на первый взгляд. Любое свободное погружение потенциально опасно развитием острого кислородного голодания головного мозга, потерей сознания и утоплением. При этом, как правило, преждевременно обрывается жизнь молодых (от 16 до 30 лет) и зачастую совершенно здоровых людей.
Отсюда ясно, насколько важно каждому подводному охотнику знать физиологию ныряния. Это поможет избежать потери сознания под водой и тем самым сократит число несчасных случаев. А количество их (причем большинство -- со смертельным исходом) год от года растет, так как подводная охота становится все более популярной в России.
КАК РЕАГИРУЕТ ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА НА НЫРЯНИЕ
В процессе ныряния человек выполняет мышечную работу, в результате чего быстро расходуется кислород и развивается его дефицит -- гипоксия. Степень ее зависит от интенсивности и продолжительности физической нагрузки, температуры воды, эмоционального напряжения. Одновременно в организме накапливаются продукты обмена, в частности, углекислый газ. Рассмотрим, как реагируют различные органы на гипоксию и приспосабливаются к ней. Сердце и легкие доставляют тканям кислород и удаляют из них углекислоту. Совершенно очевидно, что остановка дыхания и кровообращения представляет опасность для жизни. Но не все органы одинаково нуждаются в постоянном обеспечении кислородом. Известно, что если с помощью жгута остановить кровообращение в конечности (руке или ноге) не более чем на час, это не вызовет повреждения ее тканей. Почки, кожа и некоторые другие органы также способны переносить перерывы в кровоснабжении. Но вот сердце и мозг очень чувствительны к дефициту кислорода: они могут нормально функционировать только при бесперебойном снабжении им. Остановка кровообращения и дыхания более чем на 8 минут приводит к необратимым изменениям в тканях этих органов. Неодинаковая потребность органов в кислороде дает возможность организму в случае необходимости экономно расходовать его с помощью рефлекторных приспособительных сердечно-сосудистых реакций. Экспериментально установлено, что во время ныряния у человека перераспределяется кровоток, обеспечивая преимущественно сердце и головной мозг. Другие органы, менее чувствительные к недостатку кислорода, остаются на голодном пайке.
Одновременно замедляется сердечный ритм -- что приводит к уменьшению энергетического расхода мышцы сердца, замедлению переноса кислорода к тканям, торможению обменных процессов в организме. Исследования показали, что замедление сердцебиений возникает как при опускании в воду только лица, так и при полном погружении. Такая реакция чем-то напоминает снижение числа оборотов мотора при сокращении подачи топлива. Расположенные вокруг губ человека чувствительные окончания тройничного нерва немедленно реагируют на контакт с водной средой. Вслед за этим головной мозг подает сердцу сигнал снизить свою активность. В экспериментах показано, что степень замедления частоты сердцебиений при опускании лица в воду зависит от температуры воды и от тренированности организма пловца. У нетренированных людей частота сердечных сокращений падает на 8 -- 22%, а у хорошо подготовленных спортсменов -- на 50% . Пульс падает обычно не сразу, а спустя 5 -- 7 с после опускания лица в воду. Широко известно, что при любой физической нагрузке активность сердца увеличивается. Однако, как ни парадоксально, ныряние на задержке дыхания с максимальной скоростью на дистанцию 50 м сопровождается замедлением пульса. Частота сердцебиений возрастает только вначале, а затем падает и может достигать меньших значений, чем в покое на суше. Считается, что рефлекторные приспособительные сердечно-сосудистые реакции, возникающие у человека при нырянии, служат эффективной защитой от развивающегося дефицита кислорода в организме. По идее это значит, что перестройка кровообращения и замедление сердцебиений должны заметно продлить допустимое время задержки дыхания. Между тем американские исследователи показали, что максимальная ее продолжительность, в зависимости от температуры воды, либо равна по времени, либо существенно меньше, чем на суше. По-видимому, в процессе эволюции рефлекторные сердечно-сосудистые реакции при нырянии (как защитная реакция) у человека не приобрели достаточной эффективности. Что и неудивительно -- все-таки мы животные сухопутные...(а жаль)

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЗАДЕРЖКИ ДЫХАНИЯ ПОД ВОДОЙ
Максимальная длительность ныряния определяется временем задержки дыхания. Оно зависит от тренированности пловца, от величины запасов кислорода, доступного для расходования, и от интенсивности его потребления тканями организма. Резервы кислорода у взрослого здорового мужчины при задержке дыхания после полного вдоха составляют около 2,5 л: по литру в легких и крови плюс примерно пол-литра в скелетных мышцах. При нырянии даже хорошо подготовленный спортсмен может использовать не более 50% этого количества. Затем он должен немедленно возобновить дыхание, иначе потеряет сознание из-за острого кислородного голодания головного мозга: клетки коры его больших полушарий очень чувствительны к гипоксии. Кислородное голодание вначале проявляется ощущением "оглушения", некоторым затемнением сознания и, наконец, обмороком. Нарастание симптомов острой гипоксии очень стремительно. Как правило, человек теряет сознание неожиданно и, если ему вовремя не прийти на помощь, может утонуть. Острое кислородное голодание при апноэ чрезвычайно опасно. Оно -- причина 70% всех смертельных случаев. Уберечь спортсменов от острой гипоксии крайне трудно даже в условиях хорошо организованных соревнований. С 1985 по 1987 г. на состязаниях по военно-прикладному плаванию (нырянию в длину на 50 м) нами было зарегистрировано 79 случаев потери сознания. Частота случаев потери сознания во время ныряния в длину составила в среднем за три года 3,4%. Что заставляет ныряльщика прекратить задержку дыхания и подняться на поверхность? Важнейший физиологический стимул дыхательного центра (под этим названием объединены особые нервные клетки, расположенные в различных отделах мозга) -- углекислый газ. Во время ныряния, как уже отмечалось, он быстро накапливается в крови и раздражает дыхательный центр. Человек воспринимает это как ощущение удушья. Не тренированный в нырянии пловец не может побороть желания возобновить дыхание и всплывает, имея в резерве еще довольно много неизрасходованного кислорода. Регулярная тренировка в нырянии снижает чувствительность нервных клеток дыхательного центра к действию углекислоты. Корейские исследователи установили, что корейские и японские профессиональные ныряльщики "ама" менее чувствительны к накоплению углекислого газа, чем менее тренированные пловцы. Это помогает дольше переносить неприятное ощущение удушья. Таким образом, время задержки дыхания возрастает, а запас кислорода в организме расходуется более полно. Каждый здоровый человек с помощью регулярных тренировок может развить способность довольно долго плавать под водой на задержке дыхания. Разумеется, при этом в крови его будет значительно снижаться содержание кислорода. Поэтому ныряльщику необходимо научиться оценивать по своим ощущениям приближение порогового содержания кислорода, за которым может наступить кислородное голодание и потеря сознания. исследования В.П.Пономарева показали, что подавляющее большинство людей обладают такой способностью. Лишь у 3 -- 4% она отсутствует. Такие спортсмены, занимаясь нырянием, постоянно подвергают свою жизнь опасности. Поэтому к практике организованных занятий подводной охотой нельзя допускать людей, не способных к самооценке при погружении с задержкой дыхания.
ПРОИЗВОЛЬНАЯ ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ
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, погрузился на небольшую глубину (1 - 2 м). Накопление углекислоты в организме в период задержки дыхания быстро приводит к стимуляци дыхательного центра, и нестерпимое желание сделать вдох заставляет человека всплыть. При таких условия 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! Не погружайтесь на глубину, пока не будете знать основ физиологии подводного плавания...»
Эти слова полезно помнить каждому любителю апноэ.