Влияние подводного плавания на здоровье человека

Человек первые девять месяцев своей жизни, но только внутриутробной, проводит в воде. Поэтому не удивительно, что эта стихия настолько благоприятно действует на его организм. Ее влияние широко используется для развития физических возможностей у детей и взрослых, для закаливания, для укрепления иммунитета, а также для лечения — плавание и другие подобные процедуры назначают в качестве лечебных мероприятий при многих заболеваниях.

Особенное место среди водных видов спорта занимает подводное плавание (дайвинг). Его можно назвать достаточно тяжелым, но очень интересным, захватывающим и полезным для здоровья занятием (но только при правильном подходе). Что же происходит в теле человека, когда он с аквалангом опускается под воду?

Системы кровообращения

Первое, что ощущает на себе влияние новых условий, — это система кровообращения. Под водой сердцу приходится работать с большей нагрузкой, так как сосуды на периферии суживаются из-за действия давления воды. Кроме этого, свой эффект на кровеносную систему оказывает и адреналин, который выделяется от страха, возникающего при погружении, особенно у новичков. Но если человек здоров, такие тренировки его сердцу и сосудам даже полезны.

Влияние на органы дыхания

Органы дыхания также выдерживают серьезную нагрузку под водой. Для вдоха в таких условиях человеку необходимо приложить большие усилия, поэтому регулярные занятия дайвингом хорошо тренируют дыхательные мышцы. Ну, а выдох, наоборот, получается более легким и глубоким. Таким образом хорошо разрабатывается подвижность грудной клетки, дайвер и на суше начинает дышать на полную грудь. У него значительно увеличивается жизненная емкость легких.

Общие изменения

Под водой человек ощущает себя невесомым, все мышцы расслабляются, исчезает статическая нагрузка на позвоночник, которая возникает на суше при фиксации тела в определенном положении. Это положительно влияет на весь скелетно-мышечный аппарат человека. Погружение под воду — это резкое изменение температурных условий, заставляющее организм активно задействовать все механизмы терморегуляции. Такие занятия являются хорошей закаливающей процедурой. Водная среда тренирует также и нервную систему. После погружения у человека появляется расслабление и эйфория, но в то же время пловец должен уметь быстро концентрировать свое внимание и принимать решения.

Противопоказания к занятиям дайвингом

Следует учитывать, что дайвинг полезен только здоровому организму. У людей с заболеваниями органов кровообращения и дыхания, а также у лиц пожилого возраста занятия плаванием под водой могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Кроме этого, человек, желающий стать дайвером, должен строго следовать инструкциям, которые ему дает тренер преподаватель по плаванию. Самодисциплина, отказ от вредных привычек — это также обязательные условия удачного обучения данному виду водного спорта.

Если вы приняли правильное решение — позвоните нам по телефону +7 (812) 939-66-00 и запишитесь на пробное занятие.

Опасности дайвинга — Diving hazards

Опасности дайвинга агенты или ситуации, которые представляют угрозу для подводный дайвер или их оборудование. Дайверы работают в среде, для которой человеческое тело не подходит. Они сталкиваются с особыми физическими рисками и опасностями для здоровья, когда погружаются под воду или используют газ под высоким давлением для дыхания. Последствия инцидентов с дайвингом варьируются от просто раздражающих до быстро смертельных, и результат часто зависит от оборудования, навыков, реакции и физической подготовки дайвера и команды дайверов. Классы опасностей включают: водная среда, использование дыхательное оборудование в подводной среде, воздействие окружающей среды под давлением и перепады давления, особенно изменения давления во время спуска и подъема, а также дыхание газами при высоком давлении окружающей среды. Оборудование для дайвинга, кроме дыхательного аппарата обычно надежен, но, как известно, дает сбой, и потеря контроля плавучести или тепловой защиты может стать серьезным бременем, которое может привести к более серьезным проблемам. Есть также опасности специфическая среда для дайвинга, а также опасности, связанные с доступом к воде и выходом из нее, которые варьируются от места к месту, а также могут меняться со временем. Опасности, присущие дайверу, включают: ранее существовавшие физиологические и психологические состояния и личное поведение и компетентность человека. Для тех, кто занимается другими видами деятельности во время дайвинга, есть дополнительные опасности, связанные с загрузкой заданий, погружениями и специальным оборудованием связанный с задачей. [1] [2]

Наличие комбинации нескольких опасностей одновременно является обычным явлением в дайвинге, и это обычно увеличивает риск для дайвера, особенно когда возникновение инцидента из-за одной опасности вызывает другие опасности, в результате чего возникает каскад инцидентов. Многие несчастные случаи со смертельным исходом при дайвинге являются результатом каскада инцидентов, в которых оказался не один дайвер, который должен быть в состоянии справиться с любым единственным разумно предсказуемым инцидентом. [3]

Хотя дайвинг сопряжен с множеством опасностей, дайверы могут снизить риски с помощью эффективных процедур и соответствующего оборудования. Необходимые навыки приобретаются путем обучения и воспитания и оттачиваются на практике. Программы сертификации любительского дайвинга начального уровня подчеркивают физиологию дайвинга, безопасные методы дайвинга и опасности, связанные с дайвингом, но не предоставляют дайверу достаточной практики, чтобы стать настоящим мастером. Подготовка профессиональных водолазов дает больше практики, но для выработки надежного реагирования на непредвиденные обстоятельства необходимы постоянный опыт и отработка основных навыков.

Содержание

Изменения давления

Дайверы должны избегать травм, вызванных перепадами давления. Вес водяного столба над водолазом вызывает увеличение давления пропорционально глубине, точно так же, как вес столба атмосферного воздуха над поверхностью вызывает давление 101,3 кПа (14,7 фунт-сила на квадратный дюйм) на уровне моря. Это изменение давления с глубиной приведет к тому, что сжимаемые материалы и заполненные газом пространства будут иметь тенденцию к изменению объема, что может вызвать нагрузку на окружающий материал или ткани с риском травмы, если напряжение станет слишком высоким. Пролежневые травмы называются баротравма [4] и может быть довольно болезненным или изнурительным, даже потенциально смертельным — в тяжелых случаях вызывая разрыв легкого, барабанной перепонки или повреждение носовых пазух. Чтобы избежать баротравмы, дайвер выравнивает давление во всех воздушных пространствах с давлением окружающей воды при изменении глубины. Среднее ухо и носовые пазухи выравниваются с помощью одного или нескольких методов, которые называются прочистить уши.

Акваланг (полумаска) выравнивается во время спуска путем периодического выдоха через нос. Во время всплытия он автоматически выравнивается за счет утечки лишнего воздуха по краям. Шлем или полнолицевая маска автоматически уравняются, так как любой перепад давления будет либо выходить через выпускной клапан, либо открывать регулирующий клапан и выпускать дыхательный газ в пространство низкого давления. Недостаточная подача газа для скорости спуска может привести к сдавливанию шлема. Это было больше проблемой с ручными воздушными насосами и часто было связано с падением с края относительно высокого места дайвером в стандартном снаряжении для дайвинга с большим провисанием страховочного троса. Еще одна опасность баротравмы — это сдавливание шлема, вызванное неглубоким разрывом шланга для дыхательного газа с поверхностной подачей и одновременным отказом обратного клапана шлема, что может вызвать большую разницу давлений между внутренней частью шлема и разрывом.

Если надет сухой костюм, он должен быть уравновешен инфляцией и дефляцией, как и компенсатор плавучести. Большинство сухих костюмов оснащено клапаном автоматического сброса, который, если он настроен правильно и удерживается в верхней точке дайвера благодаря хорошим навыкам балансировки, автоматически выпускает газ по мере его расширения и сохраняет практически постоянный объем во время всплытия. Во время спуска сухой костюм необходимо надувать вручную, если он не прикреплен к каске.

Последствия вдыхания газа под высоким давлением

Вдыхание газа под высоким давлением представляет опасность, связанную с риском декомпрессионной болезни, азотного наркоза, кислородного отравления и нервного синдрома высокого давления.

Декомпрессионная болезнь

Длительное воздействие дыхательных газов при высоком парциальном давлении приведет к увеличению количества неметаболических газов, обычно азота и / или гелия (называемых в данном контексте инертными газами), растворяющихся в кровотоке, когда он проходит через альвеолярные капилляры. и оттуда переносятся в другие ткани тела, где они будут накапливаться до насыщения. Этот процесс насыщения практически не влияет на дайвера. Однако, когда давление снижается во время всплытия, количество растворенного инертного газа, который может удерживаться в стабильном растворе в тканях, уменьшается. Этот эффект описывается Закон Генри. [5]

Вследствие снижения парциального давления инертных газов в легких во время всплытия растворенный газ будет диффундировать обратно из кровотока в газ в легких и выдыхаться. Снижение концентрации газа в крови имеет аналогичный эффект, когда он проходит через ткани, несущие более высокую концентрацию, и этот газ диффундирует обратно в кровоток, уменьшая нагрузку на ткани. [5] Пока этот процесс является постепенным, газовая нагрузка в тканях дайвера будет снижаться за счет диффузии и перфузии, пока в конечном итоге не стабилизируется на текущем давлении насыщения. Проблема возникает, когда давление снижается быстрее, чем газ может быть удален с помощью этого механизма, и уровень пересыщения повышается достаточно, чтобы стать нестабильным. В этот момент пузырьки могут образовываться и расти в тканях и вызывать повреждение, либо растягивая ткань локально, либо блокируя мелкие кровеносные сосуды, перекрывая подачу крови на нижнюю сторону и приводя к гипоксии этих тканей. [5]

Этот эффект называется декомпрессионной болезнью. [4] или «изгибов», и их следует избегать, медленно снижая давление на тело при подъеме и позволяя инертным газам, растворенным в тканях, удаляться, пока они все еще находятся в растворе. Этот процесс известен как «выделение газа» и осуществляется путем ограничения скорости всплытия (декомпрессии) до уровня, при котором уровень перенасыщения недостаточен для образования или роста пузырьков. Этот уровень известен только статистически и может варьироваться по причинам, которые не совсем понятны. Уровень перенасыщения ограничивается контролем скорости всплытия и периодическими остановками, позволяющими удалить газы путем дыхания. Процедура выполнения остановок называется ступенчатой ​​декомпрессией, а остановки — декомпрессионные остановки. Остановки декомпрессии, которые не рассчитываются как строго необходимые, называются остановками безопасности и снижают риск образования пузырьков за счет более длительного времени всплытия, большего потребления газа и во многих случаях большей подверженности другим опасностям. Компьютеры для дайвинга или же столы декомпрессии используются для определения относительно безопасного профиля восхождения, но не являются полностью надежными. Остается статистическая возможность образования пузырьков декомпрессии даже при точном соблюдении указаний таблиц или компьютера. [5]

Азотный наркоз

Азотный наркоз или наркоз инертным газом — это обратимое изменение сознания, вызывающее состояние, подобное алкогольному опьянению, у дайверов, которые вдыхают газ под высоким давлением, содержащий азот или другой потенциально наркотический газ при повышенных парциальных давлениях. [4] Механизм аналогичен закиси азота, или «веселящему газу», применяемому в качестве анестезии. «Наркоман» может ухудшить суждение и сделать дайвинг значительно более опасным. Наркоз начинает поражать некоторых дайверов на высоте около 20 метров в воздухе. На этой глубине наркоз часто проявляется легким головокружением. Эффекты усиливаются с увеличением глубины. Почти все дайверы заметят эффект на глубине 132 фута (40 м). На этой глубине дайверы могут испытывать эйфорию, беспокойство, потерю координации и / или недостаток концентрации. На очень большой глубине может возникнуть галлюциногенная реакция, туннельное зрение или потеря сознания. Жак Кусто классно описал это как «восхищение бездны». [6] Азотный наркоз происходит быстро, и симптомы обычно одинаково быстро исчезают во время всплытия, так что дайверы часто не осознают, что они когда-либо были затронуты. Это влияет на отдельных дайверов на разных глубинах и в разных условиях и даже может варьироваться от погружения к погружению при одинаковых условиях. Дайвинг с тримикс или же гелиокс уменьшает эффекты, которые пропорциональны парциальному давлению азота и, возможно, кислорода в дыхательном газе.

Кислородная токсичность

Кислородное отравление возникает, когда ткани подвергаются чрезмерному воздействию комбинации частичное давление (PPO₂) и продолжительность. [4] В острых случаях это поражает центральную нервную систему и вызывает судороги, в результате чего дайвер может потерять сознание, выплюнуть свой регулятор и утонуть. Хотя точный предел нельзя надежно предсказать и зависит от уровня углекислого газа, общепризнано, что кислородное отравление центральной нервной системой можно предотвратить, если парциальное давление кислорода не превышает 1,4 бара. [7] Для глубоких погружений — обычно на глубину более 180 футов (55 м), дайверы используют «гипоксические смеси», содержащие более низкий процент кислорода, чем атмосферный воздух. Менее опасная форма, известная как легочная кислородная токсичность, возникает после воздействия более низкого парциального давления кислорода в течение гораздо более длительных периодов, чем обычно встречается при подводном плавании с аквалангом, но является признанной проблемой при погружении с насыщением.

Нервный синдром высокого давления

Нервный синдром высокого давления (HPNS — также известный как неврологический синдром высокого давления) неврологический и физиологический расстройство дайвинга это происходит, когда дайвер спускается ниже 500 футов (150 м), используя для дыхания газ, содержащий гелий. Испытываемые эффекты и их тяжесть зависят от скорости спуска, глубины и процентного содержания гелия. [4]

«Гелиевые толчки» были впервые широко описаны в 1965 г. Королевский флот физиолог Питер Б. Беннетт, который также основал Сеть оповещения дайверов. [4] [8] Русский ученый Г. Л. Зальцман также сообщил о сотрясениях гелия в своих экспериментах с 1961 года. Однако эти сообщения не были доступны на Западе до 1967 года. [9]

Период, термин нервный синдром высокого давления впервые был использован Брауэром в 1968 году для описания комбинированных симптомов тремора, электроэнцефалография (ЭЭГ) изменяется, и сонливость который появился во время 1189-футового (362 м) камерное погружение в Марсель. [10]

Выход из строя водолазного снаряжения

Подводная среда представляет собой постоянную опасность удушья из-за утопления. Дыхательные аппараты, используемые для дайвинга, являются оборудованием для жизнеобеспечения, и отказ может иметь фатальные последствия — надежность оборудования и способность дайвера справиться с единственной точкой отказа важны для безопасности дайвера. Отказ другого оборудования для дайвинга, как правило, не столь опасен, поскольку при условии, что дайвер находится в сознании и дышит, может быть время, чтобы справиться с ситуацией, однако неконтролируемое усиление или потеря плавучести могут подвергнуть дайвера серьезному риску декомпрессии. болезнь или погружение на глубину, где азотный наркоз или кислородное отравление могут сделать дайвера неспособным справиться с ситуацией, что может привести к утоплению, в то время как газ остается доступным. [11]

Отказ дыхательного аппарата

Большинство неисправностей регулятора связаны с неправильной подачей дыхательного газа или попаданием воды в газопровод. Существует два основных режима отказа подачи газа, когда регулятор отключает подачу, что бывает крайне редко, и безнапорный, когда подача не прекращается и может быстро исчерпать запас акваланга. [12]

Вход клапана цилиндра может быть защищен спеченным фильтром, а вход первой ступени обычно защищен фильтром, как для предотвращения попадания продуктов коррозии или других загрязняющих веществ в цилиндре в зазоры с мелкими допусками в движущихся частях. первой и второй ступени и заклинив их, открытые или закрытые. Если в эти фильтры попадет достаточно грязи, они сами могут быть заблокированы в достаточной степени для снижения производительности, но вряд ли приведут к полному или внезапному катастрофическому отказу. Фильтры из спеченной бронзы также могут постепенно забиваться продуктами коррозии при намокании. Засорение входного фильтра станет более заметным при падении давления в баллоне. [13]

Любая из ступеней может застрять в открытом положении, вызывая непрерывный поток газа из регулятора, известный как свободный поток. Это может быть вызвано целым рядом причин, некоторые из которых легко устранить, а другие нет. Возможные причины включают неправильную настройку межступенчатого давления, неправильное натяжение пружины клапана второй ступени, повреждение или заедание тарелки клапана, поврежденное седло клапана, замерзание клапана, неправильную настройку чувствительности на поверхности и на вторых ступенях с сервоприводом Poseidon, низкое межкаскадное давление. [13] Движущиеся части на первой и второй ступенях имеют небольшие допуски в некоторых местах, а некоторые конструкции более восприимчивы к загрязнениям, вызывающим трение между движущимися частями. это может увеличить давление открытия, снизить скорость потока, увеличить работу дыхания или вызвать свободный поток, в зависимости от того, какая часть затронута.

В холодных условиях охлаждающий эффект газа, расширяющегося через отверстие клапана, может охладить первую или вторую ступень в достаточной степени, чтобы вызвать образование льда. Внешнее обледенение может заблокировать пружину и открытые движущиеся части первой или второй ступени, а замерзание влаги в воздухе может вызвать обледенение внутренних поверхностей. Любой из них может привести к заклиниванию или закрытию движущихся частей пораженного предметного столика. Если клапан замерзает в закрытом состоянии, он обычно довольно быстро размораживается и снова начинает работать, а вскоре после этого может замерзнуть. Замерзание в открытом состоянии представляет собой большую проблему, поскольку клапан затем будет свободно течь и охладиться дальше в контуре положительной обратной связи, который обычно можно остановить, только закрыв клапан баллона и дождавшись, пока лед растает. Если не остановить, цилиндр будет быстро опорожняться. [14]

Медленная утечка клапана первой ступени, известная как проскальзывание промежуточного давления, может вызвать повышение межступенчатого давления до тех пор, пока не будет сделан следующий вдох или давление на клапан второй ступени будет сильнее, чем может выдержать пружина и клапан. открывается на короткое время, часто с хлопком, чтобы уменьшить давление. Частота сброса давления лопания зависит от потока на второй ступени, противодавления, натяжения пружины второй ступени и величины утечки. Он может варьироваться от случайных громких хлопков до постоянного шипения. Под водой вторая ступень может быть заглушена водой, и громкие хлопки могут превратиться в прерывистый или постоянный поток пузырьков. Обычно это не режим катастрофического отказа, но его следует исправить, поскольку он будет ухудшаться, и это приводит к потере газа. [13]

Утечки газа могут быть вызваны разрывом или негерметичностью шлангов, дефектными уплотнительными кольцами, поврежденными уплотнительными кольцами, особенно в соединителях вилки, неплотными соединениями и некоторыми из ранее перечисленных неисправностей. Шланги низкого давления для накачивания могут не подключаться должным образом или обратный клапан может протекать. Разрыв шланга низкого давления обычно теряет газ быстрее, чем разрыв шланга высокого давления, так как шланги высокого давления обычно имеют отверстие ограничения потока в фитинге, которое ввинчивается в порт. [15] : 185 поскольку для погружного манометра не требуется высокий поток, а более медленное повышение давления в шланге манометра менее вероятно приведет к перегрузке манометра, тогда как шланг второй ступени должен обеспечивать высокую пиковую скорость потока, чтобы минимизировать работу дыхания. [13] Относительно частое повреждение уплотнительного кольца происходит, когда уплотнение зажима ярма выдавливается из-за недостаточного усилия зажима или упругой деформации зажима при ударе о окружающую среду.

Мокрое дыхание вызвано попаданием воды в регулятор, что снижает комфорт и безопасность дыхания. Вода может просочиться в корпус второй ступени через поврежденные мягкие детали, такие как разорванные мундштуки, поврежденные выпускные клапаны и перфорированные диафрагмы, через треснувшие корпуса или через плохо уплотненные или загрязненные выпускные клапаны. [13]

Высоко работа дыхания может быть вызвано высоким сопротивлением вдоху, высоким сопротивлением выдоху или и тем и другим. Высокое сопротивление вдоху может быть вызвано высоким давлением открытия, низким межступенчатым давлением, трением в движущихся частях клапана второй ступени, чрезмерной нагрузкой пружины или неоптимальной конструкцией клапана. Обычно его можно улучшить с помощью обслуживания и настройки, но некоторые регуляторы не могут обеспечить высокий расход на больших глубинах без интенсивной работы по дыханию. Высокое сопротивление выдоху обычно происходит из-за проблемы с выпускными клапанами, которые могут заклинивать, становиться жесткими из-за износа материалов или иметь недостаточную площадь прохода потока для работы. [13] Работа дыхания увеличивается с увеличением плотности газа, а значит, и глубины. Общая работа дыхания для дайвера — это сочетание физиологической работы дыхания и механической работы дыхания. Эта комбинация может превышать возможности дайвера, который может задохнуться из-за токсичность углекислого газа.

Дрожание, дрожь и стоны вызваны нерегулярным и нестабильным потоком со второй ступени, что может быть вызвано небольшим положительным Обратная связь между расходом в корпусе второй ступени и отклонением диафрагмы при открытии клапана, которого недостаточно, чтобы вызвать свободный поток, но достаточно, чтобы заставить систему охота. Это чаще встречается в высокопроизводительных регуляторах, которые настроены на максимальный поток и минимальную работу по дыханию, особенно из воды, и часто уменьшает или разрешает, когда регулятор погружен в воду, а окружающая вода гасит движение диафрагмы и другие движущиеся части. части. Снижение чувствительности второй ступени за счет закрытия трубки Вентури или увеличения давления пружины клапана часто решает эту проблему. Дрожание также может быть вызвано чрезмерным, но нерегулярным трением движущихся частей клапана. [13]

Физические повреждения корпуса или компонентов, такие как треснувшие корпуса, порванные или смещенные мундштуки, поврежденные обтекатели выхлопных газов, могут вызвать проблемы с потоком газа или утечки, или могут сделать регулятор неудобным в использовании или затруднить дыхание.

Полнолицевые маски и шлемы

Затопление полнолицевая маска или же водолазный шлем Это также неисправность дыхательного аппарата, которую необходимо немедленно устранить, поскольку это прерывает путь дыхательного газа к водолазу. В зависимости от причины наводнения это может быть тривиально или трудно исправить.

Отказ оборудования контроля глубины

Быстрые и неконтролируемые изменения глубины могут серьезно навредить дайверу. Неконтролируемое всплытие может привести к декомпрессионной болезни, а неконтролируемый спуск может увести дайвера на глубину, где оборудование и дыхательный газ не подходят, и может вызвать изнуряющий наркоз, острую кислородную токсичность, баротравмы спуска, быстрое истощение запасов дыхательного газа, чрезмерная работа дыхания и невозможность подняться на поверхность. Эти эффекты могут быть вызваны отказами оборудования для взвешивания и контроля плавучести. Водолазы с поверхностным питанием могут избежать этих проблем во многих случаях, используя раструб или платформу для вертикального перемещения по воде, но ныряльщикам с аквалангом необходимо постоянно сохранять надлежащую плавучесть, когда они находятся в воде.

Системы взвешивания для дайвинга может вызвать проблемы, если дайвер несет слишком большой или слишком маленький вес, если грузы опущены в неподходящее время или их нельзя уронить, когда это необходимо. Избыточный или недостаточный вес — распространенные ошибки оператора, часто связанные с неопытностью, плохой подготовкой и непониманием необходимых процедур для правильного выбора веса. Системы взвешивания обычно очень надежны. Иногда грузы будут падать не по вине дайвера, если пряжка или зажим отпускаются из-за контакта с окружающей средой.

Контроль плавучести — это использование оборудования с регулируемой плавучестью для балансировки оборудования, которое изменяет плавучесть, но не контролируется дайвером, например, изменения из-за глубины и расхода газа. Вес балласта обычно постоянен во время погружения, но плавучесть можно регулировать, контролируя объем заполненных газом пространств. Заполненное газом пространство при атмосферном давлении легко надуть для достижения нейтральной плавучести, но любое изменение глубины повлияет на объем и, следовательно, на плавучесть системы. Дайвер должен внести коррективы, чтобы сохранять нейтральную плавучесть при изменении глубины. Любое непреднамеренное изменение объема газа может быстро усилить дисбаланс плавучести, и система будет нестабильной по своей природе. Утечки газа в баллон компенсатора плавучести или сухой костюм или из них должны быть устранены до того, как они станут неконтролируемыми.

При развертывании DSMB или подъемного мешка запутывание и застревание барабана могут препятствовать свободному развертыванию лески. Должна быть возможность отказаться от плавучего оборудования, чтобы его не поднимали слишком быстро. Прикрепление катушки к водолазу увеличивает этот риск.

Выход из строя другого оборудования

Отказ другого водолазного оборудования может представлять опасность для дайвера, но, как правило, имеет менее немедленные последствия, что дает дайверу разумное количество времени для компенсации.

Источник https://baltikadiving.ru/medicina/plavanie-zdorove

Источник https://wikiaro.ru/wiki/Diving_hazards

Источник

Источник