Allveerelvade väljaõpe
Õppetund teemal
Veealune füsioloogia ja meditsiin
Veealune füsioloogia ja meditsiin.
1. Veealune füsioloogia.
1.1 Veesurve mehaaniline mõju inimesele.
1.2 Nägemise ja kuulmise tunnused vee all, vestibulaaraparaadi reaktsioon.
1.3 Vee all seedimise tunnused.
1.4 Inimese hingamissüsteem, hingamise reguleerimine, gaasivahetus.
1.5 Vereringesüsteem, vere koostis, gaasivahetuses osalemine.
1.6 Soojusvahetus kehas.
^ 2. Veealune meditsiin.
2.1 Hüperventilatsioon, hapnikunälg sukeldujatel, põhjused, ennetamine. Apnoe.
2.2 Barotrauma. Kõrva barotrauma, paranasaalsed siinused. Põhjused, esmaabi, ennetamine. Maski imemisefekt.
2.3 Ülekuumenemine ja päikesepõletus. Põhjused, esmaabi, ennetamine.
2.4 Hüpotermia, külmašokk. Põhjused, ennetamine, esmaabi. Krambid, nendega võitlemine.
2.5 Uppumine mage- ja merevette, esmaabi, ennetamine.
Uppunud inimese elustamise võtted. Kopsu kunstlik ventilatsioon, kaudne südamemassaaž.
2.6 Vee all verejooksu tunnused. Verejooksu tüübid, selle peatamise viisid, esmaabi.
2.7 Veeloomade tekitatud kahjustused, esmaabi, ennetamine.
^ 1. Veealune füsioloogia.
Veekeskkond erineb oluliselt õhust oma füüsikaliste omaduste poolest. Inimkeha on sunnitud sellega kohanema, ületades märkimisväärsed raskused, mis on seotud ebatavaliste tingimuste ja ülekoormustega. Vee peamised omadused, mis määravad inimese vee all viibimise tingimused, on selle suur tihedus, praktiline kokkusurumatus, kõrge soojusmahtuvus ja soojusjuhtivus, oluline helijuhtivus ja tugev valguse neeldumine.
Tuleme tagasi veekeskkonna iseärasuste ja nende mõju juurde sukelduja elule, tervisele ja meelerahule. Vee, eriti merevee märkimisväärne tihedus loob ebatavalise keskkonna, kus inimene saab tunda, mis on kaaluta olek. Vees olev objekt on palju kergem kui maismaal ja selle kaalukaotus on võrdne selle väljatõrjutud vedeliku kaaluga. Kui viimane on suurem kui keha kaal, hõljub objekt veepinnal; kui vähem, siis upub; kui nende kaal on sama, on objekt vedrustuses, s.t. neutraalse ujuvuse olekus. Seega mõjub ujuja raskusjõule, mis sõltub keha massist, ja ujuvusjõule, mis sõltub selle mahust. Nende tasakaal määrab inimese asendi vees, keskmiselt on inimkeha erikaal umbes üks, s.o. peaaegu nagu mage vesi: meestel - natuke rohkem kui üks ja naistel - veidi vähem. Magedas vees on keskmisel mehel nõrk negatiivne ujuvus ja meres neutraalne. Umbes 10% inimestest on magevees negatiivne ujuvus ja umbes 2% merevees. Naiste nahaalune rasvakiht on 25% paksem kui meestel ning seetõttu on isegi kõige õhematel ja saledamatel õrnema soo esindajatel kerge positiivne ujuvus mitte ainult merevees, vaid ka magevees.
^ 1.1. Veesurve mehaaniline mõju inimesele.
Maal viibiv inimene on kohanenud normaalsel atmosfäärirõhul eksisteerima. Merepinnal on see ligikaudu 760 mmHg. Selle rõhu väikesed kõikumised on seotud meteoroloogiliste tingimuste muutumisega, kuid need kõikumised võib tähelepanuta jätta. Vee alla sukeldudes suureneb inimesele avaldatav rõhk, mis suureneb ühe atmosfääri võrra iga 10 m sukeldumissügavuse kohta. Vesi on praktiliselt kokkusurumatu, samas kui õhku ja muid gaase saab kokku suruda. Maal pole atmosfäärirõhu kõikumisi praktiliselt tunda, samas kui vee all sukeldudes toimub järsk rõhumuutus üsna kiiresti. Inimese pehmed koed käituvad nagu vedelikud, seega on need (kaasa arvatud kehavedelikud ja luustik) praktiliselt kokkusurumatud. Vedelike käitumist reguleerivaid seadusi saab rakendada ka vette kastetud inimkoele. Need seadused sätestavad järgmist:
Kui vedeliku pinnale avaldatakse survet, toimib see igas suunas;
3. Homogeenses vedelikus on rõhk sama horisontaaltasandi kõikides punktides ühesugune.
Surve mõju inimkehale ei saa käsitleda eraldi sellest rõhust õhule, mis sisaldub kehaõõnsustes: kopsud, keskkõrvaõõnsused, kolju, siseorganid. Kui inimene on vee all, tundub õhk olevat isoleeritud. Kui keelekümbluse sügavus suureneb ja ümbritsev rõhk suureneb, võtavad keha praktiliselt kokkusurumatud koed kogu surve enda peale, ilma et need häviksid. Selline olukord saab aga eksisteerida ainult siis, kui õhurõhk suletud kehaõõntes on võrdsustatud ümbritsevate kudede rõhuga. Kui seda ei juhtu, võib selline rõhuerinevus põhjustada vigastusi ja isegi surma. Järgides rangelt sukeldumisreegleid, saab barotrauma ohu täielikult välistada.
^ 1.2.Nägemise ja kuulmise iseärasused vee all, vestibulaaraparaadi reaktsioon.
Kui inimene kukub vette, puutub ta ebatavalistes tingimustes kokku valguse ja helilainetega.
Valgus ja värv.
Avage oma silmad vee all. Mida sa nägid? Ainult ebamäärased piirjooned ja varjud. Kahjuks on meie silmad veekeskkonnas vähem tõhusad kui maismaal. Põhjuse mõistmiseks pöördume uuesti füüsika juurde - optika sektsiooni. Murdumisnähtus seisneb valguskiirte murdumises ja peegeldumises kahe erineva tihedusega keskkonna piiril. Silma sarvkestas, läätses ja klaaskehas murduvad kiired nii, et need fokusseerivad nähtava objekti kujutise silmamuna tagaseina võrkkestale. Tundlikest rakkudest – varrastest ja koonustest koosnev võrkkest muudab valgussignaalid närvisignaalideks, mis liiguvad mööda nägemisnärvi aju analüüsikeskusesse. Päikesevalguse murdumisnäitaja vees on ligikaudu võrdne inimese silmade omaga. Seetõttu murduvad need sarvkestas vähem ning objektide kujutised on fokusseeritud kuhugi võrkkesta taha, jättes sellele ainult ebaselged kujutised. Kujutletava kaugnägemise defekti kõrvaldamiseks kasutatakse maski, mis loob õhuvahe silma ja ümbritseva veekeskkonna vahele. Nüüd läbivad kiired enne silma sattumist läbi õhukihi, mis taastab nägemise efektiivsuse. Klaasmaski läbivad kiired aga murduvad juba enne murdumist silma struktuurides, moonutades reaalsust: kõik objektid tunduvad ligikaudu 25% suuremad ja lähemal. Algajad sukeldujad peavad harjuma pidevate visuaalsete illusioonidega vee all. Vette sisenevad valguskiired mitte ainult ei peegeldu ja neelduvad, vaid ka osaliselt hajuvad. Mida rohkem on vees hõljuvaid osakesi, seda suurem on valguse hajumine ja seda halvem on nähtavus vee all. Seega on avatud ookeani suur läbipaistvus tingitud planktoni vähesusest ja orgaanilise põhjasuspensiooni puudumisest. Nähtavus jõgede suudmealadel, mille veed kannavad merre tohutul hulgal hõljuvat orgaanilist ainet, on aga nullilähedane.
Paljudes meredes ja järvedes on läbipaistvusel hooajaline dünaamika. Näiteks võite vestluses sageli kuulda väljendit "vesi on õitsenud" - see tähendab, et see on teatud temperatuurini soojenenud ja üherakulised vetikad hakkasid kiiresti paljunema, tekitades suspensiooni ja vähendades läbipaistvust. Näiteks Baikali järves ulatub kevadel ja suve alguses nähtavus vee all 40 meetrini ning mootorpaadi pardalt on selgelt näha väikesed detailid maalilistest veealuste kivimite järsult ulatuvatest kilomeetri sügavustest. Juuni lõpus "õitseb" pinnal soojenenud vesi - vetikate mass vähendab nähtavust käeulatuses. Kuumutatud massid jäävad aga 15 - 20 m kõrgusesse pinnakihti ning Baikali jäävesi, kristallselge ja puhas, jääb termokliini alla. Valguskiirte hajumine viib valgustuse järkjärgulise vähenemiseni koos sügavusega. Tumenemise kiirus sõltub vee läbipaistvusest. Hea nähtavusega troopilistes meredes on nii hele, et 40 m sügavust ei pruugi instrumentide järgi mitte järgida. Valges meres algab hämarus 20 m kõrgusel ja 40 m kõrgusel on juba must.
Sina ja mina elame valge valguse maailmas, mis tegelikult koosneb paljudest erineva pikkusega lainete põhjustatud värvikomponentidest. Vesi neelab neid erinevalt, mistõttu värvispekter vee all muutub suuresti. Niisiis neelduvad selges ookeanivees punased kiired esimesel meetril, oranžid kiired viiendal ja kollane kaob 10 m sügavusel. Veealune maailm näib meile rohelise ja sinisena. Selleks, et kaaslane või turvamees sind paremini näeks, on soovitatav kasutada erksates toonides märjuriideid ja varustust. Pidage vaid meeles, et paljud värvid, mis maal mürgise tonaalsusega silma paitavad, kaotavad vees oma sära. Näiteks muutub punane juba pealispinna all tumelillaks ja peagi mustaks, mistõttu on paljud kerged sukeldumisvarustuse esemed kollaseks värvitud: triibud vesiülikondadel, paljude akvalangivarustuse silindrid, täiendavad kopsuklapid.
^Veealune heli.
Heli kiirus vees on 1500 m/sek, õhus aga liigub heli kiirusega 333 m/sek. Maal navigeerime ruumis sageli helide järgi, kuna nende allika asukohta pole tavaliselt keeruline kindlaks teha. Paraku ei saa allveelaevad sellega kiidelda. Kui heliallikas on veepinnast kõrgemal, peegelduvad helilained sealt sügavusse tungimata.Ülevalt on asjatu midagi karjuda juba vee alla sukeldunud ujujale. Kuid veekeskkonnas levivad helilained igas suunas ja nende kiirus suureneb 4 korda. See tekitab palju ebamugavusi. Näiteks ei suuda sukelduja mootori müra järgi kindlaks teha, kus ja millisel kaugusel paat liigub. Olles kaotanud mudases vees oma partneri silmist, on kuulda tema hingamist ja kopsumasinast väljahingatavate mullide mullitamist, kuid siiski ei leia seda, kes need välja laseb. Delfiinide klõpsatavad ja läbistavad hüüded täidavad kogu ümbritseva ruumi, kuid loomad ise võivad ilmuda kõige ootamatumatest kohtadest.
^ Vestibulaarse aparatuuri reaktsioon.
Inimene ei vaja palju vaeva, et veepinnal püsida. "Ujuvus". Suhtelise kaaluta seisundiga vees võib inimene kaotada ruumilise orientatsiooni tunde. Gravitatsiooni mõju inimesele neutraliseeritakse ja siseorganite tundlikkus väheneb järsult. Väga kiiresti kaotavad inimesed oma ruumilise orientatsioonitaju ja nad hakkavad sageli kogema ümbermineku illusiooni. See kehtib suuremal määral akvalangistide kohta, kuid mõnikord esineb seda ka allveeküttide seas.
^ 1.3. Vee all seedimise tunnused.
Kõrge vererõhu tingimustes paraneb mõnevõrra seedetrakti talitlus, mida iseloomustab mao ja soolte toonuse tõus ning nende kiirenenud tühjenemine. Kuna soolestik sisaldab teatud määral õhku, on allveelaeva õigel toitumisel suur tähtsus. Toit peaks olema kõrge kalorsusega ja mitte rikkalik. Keelekümbluse päeval ei tohi süüa toite, mis põhjustavad suurenenud janutunnet ja liigset gaaside moodustumist soolestikus (kõhupuhitus). Nende reeglite eiramine võib põhjustada tugevat puhitus ja oksendamist, mis on sukeldumistingimustes äärmiselt ohtlik.
^ Kahe päeva jooksul enne sukeldumist on alkoholi tarvitamine rangelt keelatud! Alkoholi joomine sukeldumise ajal ei tule kõne allagi!
^ 1.4. Inimese hingamissüsteem, hingamise reguleerimine, gaasivahetus.
Iga elusolend elab energiast, mis võimaldab rakkudel jaguneda ja kehal toimida. See vabaneb hapniku oksüdatiivsete reaktsioonide tulemusena kudedes ja elundites süsivesinike ühenditega. Üks energiareaktsioonide saadustest on süsihappegaas, mis seejärel organismist eemaldatakse. Seega on hapnik meid energiaga varustavate biokeemiliste protsesside säilitamiseks ülioluline.
^ Hingamissüsteem ja hingamine.
Hingamisteed algavad ninasõõrmetest ja suust. Nina mitte ainult ei kaunista inimese nägu, vaid ka isoleerib, niisutab ja filtreerib sissehingatavat õhku. Kui hingame erinevatel põhjustel läbi suu, hingame sisse külmemat, kuivemat ja rafineerimata õhku. Seejärel liigub õhk kurku ja kõri. See tekitab helisid ja kaitseb kopse võõrosakestega ummistumise eest. Kui vesi satub kõri, sulgevad helilihased (häälpaelad) sissepääsu kopsudesse. Läbi kõri libisev sääsk või leivapuru ärritab hingamisteede siseseinu ja põhjustab köha, paiskades välja prahi. Kõri järel on hingetoru, mis hargneb bronhideks. Nende seinu katavad ripsmed, mis ajavad tolmuosakesed ja muud võõrosakesed limajoaga tagasi kõri, mille me siis “köhime” või neelame alla. Suitsetamine kahjustab ripsmeid ja vähendab lima, põhjustades kopsude kiiret saastumist. Bronhid jagunevad korduvalt väikesteks hingamistorudeks - bronhioolideks. Hingamisteede seintel on ringstruktuur, mis kaitseb neid mahakukkumise eest. Kõige õhemad bronhioolid lõpevad mikroskoopiliste vesiikulite – alveoolidega, mis on tihedalt pakitud paaritud käsnjastesse organitesse, mida nimetatakse "kopsudeks". Paljud inimesed arvavad ekslikult, et kopsud on paaris õõnsad kotid, mis on kas õhuga täidetud või tühjendatud. Tegelikult koosneb iga kops ligikaudu 150 miljonist alveoolist, mis on kaetud ühise õhukese membraaniga - pleuraga. Alveoolide kogumahtu peetakse kopsude mahuks, mis täiskasvanutel varieerub kolmest kuni seitsme liitrini. Kopsumaht ja sukeldumiskunst ei ole põhimõtteliselt seotud, pole vaja, et tohutute kopsudega ujuja tunneks end vee all paremini kui väikeste kopsudega seltsimees.
Rindkere sisepind on piiratud pleuraga, membraaniga, mis on identne kopsude pinnal olevaga. Kahe pleura vahele tekib pleuraõõs – pleuravedelikuga täidetud ruum, mis hoiab ära kopsude hõõrdumise vastu rindkere lihaste hingamisteede kontraktsioonide ajal. Võrreldes õhurõhuga on rõhk selles negatiivne, kui üks membraanidest puruneb, täidab õhk pleuravahelise ruumi ja kopsud vajuvad kokku, mis võib lõppeda surmaga. Kopsud laienevad sissehingamisel rindkere interkostaalsete lihaste liigutuste ja diafragma – lihaselise vaheseina – kokkutõmbumise tõttu, mis eraldab rindkere õõnsust kõhuõõnest. Meestel ja naistel on erinevate lihaste hingamisprotsessis osalemise suhe mõnevõrra erinev: meestel on diafragma roll palju suurem kui naistel. Vaadake ümbritsevaid lähemalt ja saate hõlpsalt eristada naiste ilusat "rinnahingamist" meeste "kõhuhingamisest". See on diafragma, millele avaldab survet mao, mis on toitu täis. Pärast rasket sööki painutab punnis kõht diafragma rinnaõõnde ja raskendab hingamist. Sellises olukorras laienevad kopsud valdavalt anteroposterioorses ja külgsuunas. Diafragma kokkutõmbudes avaldab omakorda survet täiskõhule ja “surub” toidu ülemisse seedetrakti. Inimene kasutab normaalse hingamise ajal vaid 10% oma kopsumahust. Eriti sügava hingamisega suudab ta sisse hingata umbes 1600 cm õhku (lisaruumala) ja sama palju välja hingata jõuliselt (reservmaht). Kõigi kolme mahu summa on kopsude elutähtis maht. Lisaks jääb isegi kõige tugevama väljahingamise korral kopsudesse umbes 1500 cm jääkõhku, mis kaitseb neid kokkuvarisemise eest.
Süsinikdioksiidi ja hapniku osarõhku veres hoitakse rangetes piirides. CO2 retseptorid, mis tuvastavad vähimaidki muutusi selle kontsentratsioonis, asuvad aju hingamiskeskuses. Rahulikus olekus teeb inimene 16-18 hingamisliigutust minutis. Hingamise reguleerimine toimub refleksiivselt, kuid inimene suudab seda ka kontrollida, piirates rinnalihaste liigutusi. Hingamist kinni hoidva sukeldumise kunsti keskmes on pidev hingamis- ja juhtimissüsteemide treenimine.
^ 1.5. Vereringesüsteem, vere koostis, osalemine gaasivahetuses.
Välise hingamise esimene etapp lõpeb sellega, et atmosfääriõhus olev hapnik läheb alveoolidest kapillaaridesse kopsudesse, mässides need tihedasse võrku. Kapillaarid ühenduvad kopsuveenidega, mis kannavad hapnikuga küllastunud verd südamesse või täpsemalt selle vasakusse aatriumi. Paremast ja vasakust aatriumist voolab veri läbi ventiilide vatsakestesse, mis kokkutõmbudes suruvad vere läbi poolkuuklappide eferentsesse anumatesse. Vasak vatsake surub verd aordi – see hargneb arteriteks, mis varustavad verega kõiki organsüsteeme ja kudesid. Veri sisaldab hapnikku ja toitaineid, mis seonduvad rakkudes süsinikdioksiidi moodustamiseks ja energia vabastamiseks. Kudedes toimub CO 2 ja O 2 gaasivahetus rakkude ja vere vahel, s.t. rakulise hingamise protsess. Süsinikdioksiidiga küllastunud veri koguneb veenidesse ja siseneb südame paremasse aatriumisse ning süsteemne vereringe on suletud. Väike ring saab alguse paremast vatsakesest, kust kopsuarter kannab hapnikuga varustamiseks verd kopsudesse, hargnedes ja põimides alveoolid kapillaaride võrgustikuga. Inimvere koostis on konstantne. Veri koosneb vedelast osast - plasmast ja moodustunud elementidest - erütrotsüütidest, leukotsüütidest ja trombotsüütidest. Punased verelibled osalevad gaasivahetuses, kandes hapnikku ja süsihappegaasi, leukotsüüdid täidavad kaitsefunktsioone, toetades immuunsust, trombotsüüdid osalevad vere hüübimises.
Inimese embrüo saab emakas olles kõik vajalikud toitained ja hapniku platsenta kaudu. Tema kopsud ei tööta ja veri ringleb ühes ringis, liikudes paremast aatriumist vasakule läbi kodadevahelises vaheseinas oleva ühesuunalise klapi – patent foramen ovale (PFO). Esimese nutuga avanevad vastsündinu kopsud ja veri “tormab” läbi kopsuvereringe uude suunda. Klapp sulgub ja paljude inimeste jaoks kasvab see vanusega võsa, kuid 15% inimkonnast jääb see paraku suletuks, kuid mitte ülekasvanud. Kuna rõhk vasakpoolses – arteriaalses – aatriumis on tavaliselt kõrgem kui paremas, venoosses, ei avaldu PFO enamasti kuidagi. Vererõhk veresoontes sõltub südame töö staadiumist: maksimaalne ehk ülemine tekib kokkutõmbumise ajal, s.o. kui vasak vatsake surub jõuliselt osa verest aordi; diastoli ajal täheldatakse alumist, st. kontraktsioonide vahelise pausi ajal. Normaalseks vererõhuks loetakse õlavarrearteri ülemise ja alumise rõhu suhet, mis on võrdne 120/80 mmHg. Vere vastupidist liikumist vatsakestest kodadesse ja arteritest vatsakestesse takistavad ventiilid. Süda on omamoodi keha mootor. Kontraktsioonide sagedust ja tugevust, refleksi rahulikus olekus, reguleerivad kesknärvisüsteem ja hormoonid. Kui oleme hirmul või tunneme metsiku kire tõusu, toodavad neerupealised hormooni adrenaliini, mis stimuleerib südametegevust. Siis tunneme valju ja sagedasi südamelööke. Südame parimas seisukorras hoidmiseks tasub enne sukeldumist vältida stressi südamele: kohv, alkohol ja võimalusel pingutav treening ja armuelamused...
Keha reguleerib ja kontrollib sõltuvalt konkreetsest seisundist erinevate organite ja kehaosade verevarustust. Tõenäoliselt on kõigile tuttav ajutine tuhmus pärast suurt sööki, mis on seotud verevooluga peast makku või teatud lihaste suurenemise ja tursega raske füüsilise koormuse tagajärjel. Veealuse vereringe halvenenud kontroll ja reguleerimine võib põhjustada mitmesuguseid haigusi.
^ 1.6. Soojusvahetus kehas.
Inimesel on võime hoida püsivat kehatemperatuuri vaatamata väliskeskkonna olulisele kõikumisele. Kehatemperatuuril 36–37 0 C toimuvad elutähtsad protsessid kõige tõhusamalt. Keha soojusbilanssi hoiavad kaks protsessi – soojuse teke ja soojusülekanne. Keha sisekeskkonna püsiva temperatuuri hoidmiseks on vajalik, et soojuse tootmine vastaks soojusülekandele. Soojusülekanne toimub läbi naha soojusjuhtimise, konvektsiooni, kiirguse ja higi aurustumisel, samuti niiskuse aurustumisel inimese kopsude pinnalt. Elusa ja terve inimese kehatemperatuur, mis kõigub 36,6 "C ringis, on kõrgem kui vee temperatuur. Seetõttu toimub sukeldamisel kehast võimas soojusenergia voog ümbritsevasse vette. Muide, vesi mille soojusmahtuvus on 4 korda suurem ja soojusjuhtivus 25 korda kõrgem kui õhul ja lisaks looduslikes tingimustes voolab või keerleb ka vesi pidevalt kuskil.See kõik toob kaasa keha soojuskadu ja alajahtumise, mis võib lõppeda teadvusekaotusega ja isegi surmaga.Külmas vees viibimise ajal suureneb kehas soojuse teke 3-9 korda, kuid see ei suuda pikka aega soojakadu kompenseerida.Seetõttu ajab inimene aega, et inimene veedab vees, isegi troopilises vees, on soe. Hüpotermia aste sõltub vee temperatuurist ja selles viibimise kestusest, samuti varustuse tüübist ja termokaitseriietuse olemusest, vee funktsionaalsest seisundist keha, loeb ka selle kõvenemine ja külmakindlus.Samas on tõsine alajahtumine sageli tingitud sellest, et esimeste jahtumisnähtude ilmnemisel ei ole alati võimalik õigel ajal veest välja tulla ja end soojendada. Külma vette sisenemisel aktiveeruvad inimese kohanemismehhanismid: vererõhk tõuseb, hingamine kiireneb, lihastoonus ja ainevahetus tõuseb, nahaveresooned spasmivad jne. Kuid mida madalam on vee temperatuur, seda kiiremini need mehhanismid ammenduvad; alguses ilmnenud lihaste värinad vähenevad järk-järgult, mis on märk tõsisest hüpotermiast. Äärmuslik pärssimine areneb kesknärvisüsteemi kõrgemates osades koos põhiliste füsioloogiliste funktsioonide pärssimisega. Surm hüpotermiast tekib siis, kui rektaalne temperatuur langeb 25-22 0 C-ni
Reeglina langeb vee temperatuur sügavusega järk-järgult, ulatudes süvamere vööndites ligikaudu 3-4 0 C-ni, polaaraladel langeb see juba 30 m sügavusel nullini. Sageli eraldab päikese käes soojendatud pinnaveemassid erinevate omaduste tõttu külmadest massidest selge nähtava piiriga - termokliiniga. Termokliin õhukese (1-2m kõrgune), häguse kihina on üsna naljakas nähtus. Vahel juhtub nii, et allveelaeva pea naudib 10 - 12 0 C sooja ning varbad lähevad termokliinide all jääses vees tuimaks. Hooajaline termokliin väljendub selgelt Baikali järves ja põhjameres. Mõnikord on veemassidel mosaiikjaotus ning siis vahelduvad külmad ja soojad kihid. Soojuskadude vähendamiseks loovad allveelaevad keha ja ümbritseva vee vahele õhu- või kuumutatud veekihi, kasutades selleks kaitseriietust – märja ülikonda.
^ 2. Veealune meditsiin.
2.1. Hüperventilatsioon, hapnikunälg sukeldujatel, põhjused, ennetamine. Apnoe.
Mõiste "apnoe" viitab hinge kinni hoidmisele vee all. Meditsiinis tähendab see hingamise puudumist. Alustame tavalisest olukorrast. Mees hingab sügavalt sisse ja läheb vee alla. Mõnda aega - umbes minut - tunneb ta end üsna mugavalt, kuni tekib soov välja hingata ja värsket õhku sisse hingata. Sukelduja peab mõnda aega vastu, aga kui soov muutub väljakannatamatuks, tõuseb ta kiiresti pinnale ja neelab ahnelt värsket õhku. Tavaliselt öeldakse, et "õhk on otsas". Kuid vaid vähesed saavad aru, mis kehas toimub ja miks me nii väga hingata tahame. Sukeldumise alguses on meil hapnikuvaru kolmes reservuaaris: kopsudes, hemoglobiinis veres ja müoglobiinis lihastes. Kui rakulise hingamise käigus kulutatakse hapnikuvarusid ja suureneb CO2 sisaldus, saadavad unearterites ja aju hingamiskeskuses asuvad gaasiretseptorid ajju häiresignaale, stimuleerides rindkere reflektoorseid hingamisliigutusi. Sissehingamise refleks võib olla nii tugev, et sukelduja, kes pole oma jõudu välja arvutanud, hingab enne pinnale jõudmist sügavalt sisse. Kuid isegi kui ujuja ületab refleksi, siis kui hapniku kontsentratsioon langeb alla läviväärtuse, lülitub aju välja ja inimene kaotab teadvuse. CO2 retseptorid aktiveeruvad ja takistavad seeläbi kontsentratsiooni langust 0 2 piirväärtuseni. Vee all viibimise pikendamiseks saate nende retseptorite signaali edasi lükata, vähendades enne sukeldumist osarõhku C0 2 kopsudes ja veres: hingake paar kiiret ja sügavat hinge, oodake veidi, rahustage pulssi, hingake sügavalt sisse ja sukelduge. Seda tehnikat nimetatakse hüperventilatsiooniks. Kui liialdada sisse- ja väljahingamisel tekib kerge pearinglus ja"Minu silme ette ilmuvad hanenahk." Need tähendavad, et olete CO2 rõhku liiga palju langetanud ja keha protesteerib. Puhastades kopse CO2-st, lükkame sissehingamisrefleksi õigeaegselt edasi, kuid viime selle hapnikupiirile lähemale. Hüperventilatsiooniga liialdades saate retseptori signaali edasi lükata pikaks ajaks – kuni teadvuse kustumiseni. Kuna kehas puuduvad O2 kontsentratsiooni retseptorid, tekib hüpoksia kohe, ilma hoiatavate sümptomiteta. (Aju hingamiskeskus on palju tundlikum süsihappegaasi osarõhu tõusule kui hapniku pinge vähenemisele veres.) Sügavuse suurenedes sissehingamise soov nõrgeneb, sest välisrõhk vähendab kopsude mahtu ning osarõhk 0 2 kopsudes ja veres tõuseb, lükates tagasi sissehingamisrefleksi ja selle läviväärtust. Pinnale tõusmisel kopsud paisuvad (vt esimene gaasiseadus), osarõhk 0 2 langeb järsult. Mis sel juhul juhtub, pole raske arvata. Seda nähtust nimetatakse hüpoksia tõusuks. Paljud elukutselised sportlased ja odaviskajad, kes on kuritarvitanud hüperventilatsiooni ega arvutanud aega ja sügavust, jõuavad sukeldumiseni teadvuseta olekusse. Seetõttu peaksite enne sukeldumist oma kopse hoolikalt ventileerima. Oluline on õppida, kuidas oma kopsumahtu võimalikult palju kasutada. Tavaliselt kasutame sellest vaevalt 10%, kuid kopsude “töö” ruumi suurendamine pikendaks oluliselt meie vee all ujumist. Nii et hinga sügavalt!
^ Aeglane pulss.
Hapniku tarbimise kiirus vee all oleneb müokardi tööst. Treenimata süda lööb kõvasti ja kiiresti, ammendades kiiresti oma hapnikuvaru. Südame löögisageduse aeglustamine on pika aja vee all viibimise võti. Kuulsa sukelduja Jacques Mailloli süda lööb vee all kiirusega 20 lööki minutis, s.o. peaaegu neli korda aeglasem kui pinnal. See võimaldab inimesel laskuda üle saja meetri sügavusele.
Südametegevuse aeglustamiseks peab esiteks olema terve süda ja hea füüsiline vorm. Teiseks peate täielikult lõõgastuma ja mitte tegema järske liigutusi ega jõulisi jõupingutusi vee all. Selleks on parem kanda pikki ja kõvasid, suure teraalaga uimed. Akvalangivarustusega mööda põhja roomamine on ebamugav, kuid veesambas lubavad need hõljuda, tehes aeglasi ja sujuvaid lööke suurel laskumiskiirusel. Sukeldumise lihtsuse saab tagada ka sellega, et veepinnale tekitatakse kehale kerge negatiivne ujuvus ning seejärel vajub inimene vabalt ja ilma asjatute pingutusteta põhja, säilitades õhu juurdevoolu.
^ Hapnik. Hüpoksia.
Hüpoksia ehk hapnikupuudus organismis põhjustab rakkude, eelkõige ajurakkude surma. Keha varustatakse hapnikuga järjestikuste ja omavahel seotud protsesside ahela kaudu:
välishingamine ja gaasivahetus kopsudes;
lahustunud hapniku transportimine vereringesse;
gaasivahetus vere ja kudede vahel;
rakuhingamine, st. hapniku omastamine rakkude poolt. Selle ahela ühe lüli kahjustamine toob kaasa rakuhingamise katkemise ja sellele järgnenud anoksia – täieliku hapnikuvaeguse, millele järgneb koheselt rakusurm. Hüpoksiat on 4 tüüpi.
Kõige tavalisem hüpoksia tüüp, mis on põhjustatud hapniku puudumisest alveoolides gaasivahetuseks verega. See tähendab, et kopsud ei suuda õhku pumbata väliskeskkonna õhupuuduse, ülemiste hingamisteede ummistumise või kopsude enda kokkuvarisemise tõttu. Seega võivad välise hingamise häirete võimalikud põhjused olla:
uppumine, st. kopsude täitmine veega;
õhupuudus sukeldumisvarustuses;
spasmid või hingamisteede ummistus vee, oksendamise ja võõrosakeste tõttu;
kopsude kokkuvarisemine pneumotooraksi tagajärjel;
alveoolide kahjustus, kui vesi siseneb kopsudesse.
Vereringe hüpoksia: "seisev" veri vereringe puudumise või aeglustumise korral ei suuda kudedesse hapnikku tarnida.
Südame võimetus säilitada veresoontes normaalset vereringet põhjustab aeglase verevoolu ja rakkude ebapiisava hapnikuvarustuse. Võimalikud põhjused: südameatakk, gaasiemboolia, dekompressioonhaigus jne. Kohaliku hüpoksia tavaline vorm. Jäsemete külmumine madalal temperatuuril pole midagi muud kui perifeerse vereringe aeglustumise tagajärg. Kui see jätkub, võib lokaalne hüpoksia põhjustada jäseme pöördumatut rakusurma – külmumist. Hüpoksiline veri on tumedat värvi, mis muide on selgelt näha, kui sõrmed, kõrvad ja huuled muutuvad külmas siniseks. Bluetoneele tähendab üldise hüpoksia tekkimist.
Hemic hüpoksia: vere võimetus transportida hapnikku normaalse vereringe ajal veresoontes. See juhtub verehaigustega, mis mõjutavad hemoglobiini aktiivsust, samuti pärast olulist verekaotust vigastuste ja vereringesüsteemi kahjustuste tõttu.
Histotoksiline hüpoksia: rakkude võimetus tajuda verega toodavat hapnikku. Rakuhingamise halvenemine on võimalik üldise kehamürgistuse korral - näiteks tsüaniid või mõne meduusi mürk.
Ärahoidmine.
Üldise või lokaalse hüpoksia vältimiseks peate järgima järgmisi käitumisreegleid:
Kontrollige oma varustust enne iga sukeldumist.
Ärge sukelduge üksi, vaid ainult paaris või rühmas.
Jälgige pidevalt oma õhuvarustust vee all.
Ärge hüperventileerige enne sukeldumist.
CO 2 sisaldust veres säilitavad hingamisprotsessid teatud tasemel, millest kõrvalekaldumine põhjustab kudede biokeemilise tasakaalu häireid. Hüpokapnia, tuntud ka kui CO2 defitsiit, avaldub parimal juhul pearinglusena ja halvemal juhul teadvusekaotusega. Hüpokapnia tekib sügava ja kiire hingamisega, mis tekib automaatselt hirmu, paanika või hüsteeria seisundis. Kunstlik hüperventilatsioon enne hingetõmbega sukeldumist on CO2 vaeguse kõige levinum põhjus.
Hüperkapnia.
CO 2 kontsentratsioonil õhus üle 1%, selle sissehingamisel tekivad sümptomid, mis viitavad keha mürgistusele: peavalu, iiveldus, sage pinnapealne hingamine, suurenenud higistamine ja isegi teadvusekaotus. Hüperkapnia juhtumeid esineb vigaste regenereerimisseadmete kasutamisel ja halvasti ventileeritavates hüperbaarikambrites, kus hoitakse rühma inimesi. Mürgistus on võimalik ka väga pika hingamistoruga ujudes: väljahingamisel jääb sellisesse torusse vana kõrge CO 2 sisaldusega õhk, mille ujuja hingab sisse järgmises hingamistsüklis. Hüperkapnia tekib ka vee all hinge kinni hoidmisel. Paljud allveelaevad üritavad õhku säästa ja väljahingamist kinni hoida. See toob kaasa CO2 mürgistuse, mis põhjustab peavalu. Ravi viiakse läbi puhta hapnikuga.
Levinud on arvamus, et meie esivanemad said lahingutegevuse ajal ühe või teise äärmusliku olukorra korral edukalt hingata lihtsaimate seadmete, näiteks toru abil, olles pikaks ajaks vette kastetud ning sukeldumissügavus oli väidetavalt mõõdetuna meetrites, aeg - tundides, toru - lihtsad pilliroog (näiteks salaja veetõkke ületamine, tagakiusamise eest põgenemine jne).
Arvestades, et meie inimene on loominguline figuur, kõik, mida ta teab või kuuleb, püüab koheselt praktiliselt kontrollida, peame end kohustatud hoiatama võimalike vigade eest, mis on seotud hingamisega eritingimustes. See on eriti seotud võimalusega olemasolevaid vahendeid kasutades vee all hingata. Enne selliste kontrollide tegemist, eriti sügavamal kui 1 meeter, peaksite selgelt aru saama protsessi füüsikast.
Pangem tähele, et improviseeritud vahenditega ja sügavamal kui 1 meetri sügavusel vee all hingamise võimaluse praktiline testimine lõppeb reeglina väga halvasti: “eksperimentaatorid” satuvad pikaks ajaks haiglavoodisse tõsiste raskustega. vereringehäired. Lood “kogenud inimestelt”, nende snorgeldamiskogemus (kui neid on) või mõne teise mehe snorgeldamiskogemusele toetumine ilma selge arusaamata selle käigus toimuvatest füüsilistest protsessidest on surmavalt ohtlikud!
Miks? Põhjuseid on mitu.
1. Vee all hingamise tagamiseks peab käepärast oleval esemel, mille kaudu hingamine toimub, olema vähemalt vooluala, mis tagab ühelt poolt õhuvoolu kopsudesse hingamistoiminguks vajalikus mahus ning ühelt poolt peab olema veepinnast kõrgemal ka siis, kui see on kare – teisalt, sest hingamise ajal kopsudesse sattuva vee mõju ei vaja kommenteerimist.
2. Keha seest ja väljastpoolt mõjuvate rõhkude ebavõrdsus, kui see on vette kastetud, koos kõigi sellest tulenevate tagajärgedega.
Vaatleme diagrammi õhurõhu (väljas ja sees) koosmõjust inimesel, kes lamab diivanil ja on atmosfääriõhu rõhu mõjul (vt diagramm joonisel 2.10.).
Nagu diagrammil näha, on sisemine pleuraõõne rõhu all, mis on võrdne atmosfäärirõhuga, samas kui kogu keha välispind (sh rindkere) on samuti atmosfäärirõhuga võrdse rõhu all, s.o. 1 kgf/cm2.
Seega võime rääkida inimkehale mõjuva sise- ja välisrõhu võrdsusest ning seega ka häirete puudumisest (üldjuhul), mis takistab normaalset vereringet atmosfäärirõhu mõjul.
Täiesti erinev pilt õhurõhu (väljas ja sees) vastasmõjust inimesel tekib siis, kui ta on vee alla sukeldunud, hingates läbi atmosfääriga ühendatud toru (vt skeemi joonisel 2.11.).
Sel juhul surub õhk seestpoolt kopsudest ühe atmosfääri jõuga (st sama 1 kgf / cm2) ja väljastpoolt kehale (kaasa arvatud rinnale):
Õhk ühe atmosfääri sama jõuga (1 kgf / cm2);
Veesammas, mille kõrgus on võrdne sukeldumissügavusega.
Mis sel juhul juhtub?
1. Niisiis, sukeldumissügavusel, mis on võrdne näiteks 50 cm veepinnast, on rinnus väljastpoolt ülemäärase surve all, mille tekitab veesammas, mille kõrgus on võrdne sukeldumissügavusega, st. sel juhul 50 cm veesammast või 50 gf/cm 2 (5 kgf/dm 2). See muudab hingamise märgatavalt raskemaks, sest... rindkere pindala arvestades luuakse tingimused, kus tuleb hingata samaväärsetes tingimustes kui 15–20 kg rindkere survel.
Kuid need on puhtalt füüsilised raskused, mis sellistes tingimustes hingamistoiminguga kaasnevad.
2. Asi pole ainult nendes puhtfüüsilistes raskustes. Palju ohtlikum ja tõsisem on vereringehäirete ilming. Veesamba tekitatud ülerõhu mõjul, mis toimib kogu keha pinnale, nihkub veri kehaosadest, kus rõhk on kõrgem (jalad, kõhuõõs), madalama rõhuga piirkondadest rind ja pea. Nende kehaosade verega täidetud veresooned takistavad normaalset vere väljavoolu südamest ja aordist: viimased paisuvad liigsest verest liigselt ja selle tagajärjel kui mitte surm, siis tõsine haigus.
Eksperimentaalsed uuringud, mille viis läbi Austria arst R. Stiegler ja mida ta kirjeldas raamatus “Ujumine, ujumine ja sukeldumine” (Viin), kinnitasid eelöeldut täielikult. Ta tegi enda peal katseid, kastes oma keha ja pea suust välja viiva toruga vette.
Katsetulemused on toodud tabelis 2.
Kerge hingamine vee all.Tavatingimustes me oma hingamisele ei mõtle – see on tahtmatu refleksprotsess. Kuid loomulik hingamine pinnal ei ole sama, mis sukeldumisel: hingamine läbi regulaatori on ebaloomulik tegevus, kuid sukeldumine on ilma selleta võimatu. Erilist tähelepanu tuleks pöörata sellele veealuste seikluste "ebaloomulikule" komponendile. Sukeldumine madalale sügavusele soojas vees on meelelahutuslik sukeldumine mugavates ja teatud määral ka ohututes tingimustes. Sukeldumisel näiteks umbes 40 m sügavusele vajunud objektile toob see kaasa füüsilise koormuse suurenemise ning regulaatori kaudu hingamine võib põhjustada olulisi muutusi hapniku, süsihappegaasi ja lämmastiku tasemetes. keha erinevad kuded. Sellised muutused võivad omakorda põhjustada järsu muutuse hingamissüsteemi toimimises. Siit järeldus: sukeldumisel tuleb oma hingamisprotsessi teadlikult reguleerida, et vältida paanikaseisundeid ja enesekontrolli kaotust, kui tekib ootamatult õhupuudus või muutused enesetundes. Paanikaseisundis inimene teeb lööbeid spontaanseid tegusid, mis võivad viia emboolia või dekompressiooniseisundini ning teadvusekaotuse korral on oht lihtsalt uppuda.
Veealuse paanika või teadvusekaotuse põhjuseid on sageli raske täpselt välja tuua, kuid vigastuste iseloom ja veealuste õnnetuste meditsiinilised teated viitavad kaudselt sellele, et hingamise reguleerimine mängib nendel juhtudel olulist rolli. Kahjuks pole teave hingamise mõju mehhanismide kohta inimese vaimsele ja emotsionaalsele seisundile kaugeltki täielik, sest Arusaadavatel põhjustel tehakse uuringuid üsna harva.
Normaalsetes tingimustes toimub hingamine refleksiivselt, see mehhanism on looduse poolt paika pandud, et tagada füsioloogiliselt vajalik hapniku ja süsinikdioksiidi sisaldus veres ja kudedes. Me ei mõtle sellele, kuidas seda tehakse – me lihtsalt hingame. Tavalisest erineval hapniku, süsinikdioksiidi ja lämmastiku tasemetel võib olla kehale sõltumatu, kumulatiivne või interaktiivne mõju, mida süvendavad sukeldumise sügavus, treeningu tase, hinge kinnipidamine ja sissehingatavate gaaside tihedus. Mitte mingil juhul ei tohi te kaotada kontrolli oma vee all hingamise üle.
Juhtum 1. Süsinikdioksiidi kogunemise ja hingelduse (hingamissageduse halvenemise) tagajärjed.
"Katsetasime uut velotrenažööri-erogonomeetrit isoleeritud kambris kõrgendatud õhurõhul. Sellistes tingimustes on lämmastikuanesteesia mõju üsna väljendunud. Seisund oli rahuldav, kuni läksime üle doseeritud õhuvarustusele, mis andis meile vaid poole. vajalikust värskest sissepuhkeõhust. Mu partner lõpetas pedaalimise juba pärast 3 minutit katset, tema kehatemperatuur langes ja silmad pöördusid peas tagasi. Jätkasin katset, kuigi sain aru, et õhku ei jätku, kuid olin kindlameelne katse lõpuleviimiseks. Selle tulemusena viisin end unustuse seisundisse ", millest väljudes kogesin oma elu kõige kohutavamat tunnet - lämbumistunnet. Kui oleksime koos elukaaslasega vees, oleksime paratamatult uppuma."
Erifüsioloog E. Lanphier.
Süsinikdioksiidi kogunemine ja hingamissageduse häired on paanikaseisundite põhjuseks.
Segud, mida sukelduja vee all hingab, sisaldavad peaaegu alati rohkem hapnikku kui vaja. Hingamise refleksi vallandumismoment on süsihappegaasi kogunemine verre. Vee all hingamiseks mõeldud gaasisegudes on hapniku osarõhk normaalsest kõrgem, mis on 0,21 atm, ning vere biokeemia ei ole sellistes tingimustes kohanenud normaalseks hapniku ja süsihappegaasi gaasivahetuseks. Suurem osa kehasse sisenevast hapnikust kantakse hemoglobiiniga keemilises ühendis, mis sisaldub punastes verelibledes (erütrotsüütides), süsihappegaas aga lahustub enamasti vere vedelates fraktsioonides. Pinnal väheneb veenivere hapnikusisaldus ja süsinikdioksiidi molekulid seonduvad hapnikust vabastatud hemoglobiiniga. Kui sukeldumisel suureneb hapniku osarõhk, väheneb hemoglobiiniga seotud süsinikdioksiidi suhteline kontsentratsioon venoosses veres, kuna märkimisväärne osa hemoglobiinist on endiselt hapnikuga hõivatud, kuid veres lahustunud süsihappegaasi kontsentratsioon suureneb, mille tulemuseks on üldine süsihappegaasi taseme tõus veres ja kudedes. Seega, hoolimata sellest, et vere suhteline hapnikusisaldus on piisav, saab hingamist reguleeriv närvisüsteemi keskus pidevalt signaali, et hingamine vajab aktiveerimist.
Tavaolukorras põhjustab kõrge CO2 tase inimese hingamist kiiremini ja kopsude suurenenud ventilatsioon viib liigse CO2 eemaldamiseni kehast. Vee all see mehhanism ei tööta – isegi kiire hingamise korral süsihappegaasi tase ei lange, keskkonnas olev suurenenud rõhk lihtsalt ei lase kopsudel kogu kogunenud CO2 vabastada, mille tagajärjeks on õhupuudus (düspnoe) ja subjektiivne "õhupuuduse" tunne.
Süsinikdioksiidi kogunemise põhjused kehas võivad olla erinevad. Peamiselt piiravad lubatud kehalise aktiivsuse taset peamiselt südame-veresoonkonna süsteemi omadused. Kuid sukeldumise ajal on piiravaks teguriks hingamissüsteemi funktsioonid. Sügavusesse sukeldumisel toimub veremahu ümberjaotumine alajäsemetest kopsudesse, mis koos rõhu suurenemisega viib kopsude kogumahu vähenemiseni ja vastavalt ka hingamismustri muutumiseni. Hingamissüsteemi normaalset talitlust takistab ka vajadus ületada regulaatori kaudu sissehingatava õhuvoolu takistus, mis on põhjustatud sissehingatava gaasi tiheduse suurenemisest koos sügavuse ja rõhu suurenemisega. küljest ja teisest küljest väsimuse suurenemine koos füüsilise aktiivsuse suurenemisega.
Tavaliselt nõuab regulaatori kaudu hingamine täiendavaid jõupingutusi, et avada õhu vaba vool läbi toitesüsteemi. See ei tekita probleeme sukeldujale, kes sooritab lihtsa sukeldumise hästi reguleeritud kaasaegse varustusega. Kuid teatud tingimustel, näiteks rõhu erinevuse tõttu, mis sõltub sukelduja kopsude ja esimese astme regulaatori asukoha sügavusest, on normaalseks hingamiseks vaja täiendavat pingutust.
Süsinikdioksiidi kontsentratsioon kehas võib sukeldumise ajal suureneda, kui tekib stressiolukord, inimene kogeb ärevust või võib-olla häirib lämmastiku narkoos normaalset hingamist. Mõnikord piiravad sukeldujad tahtlikult oma hingamistegevust, aeglustades hingamist, et rohkem õhku kinni hoida, mis võib põhjustada pärast sukeldumist tekkivat peavalu.
Ebaregulaarne hingamine, paanika ja kiire tõus pinnale.
Liigne süsihappegaas põhjustab tavaliselt hingamisraskuse või õhupuuduse tunde, mille tagajärjeks on hirmutunne, millega sageli kaasneb paanikareaktsioon. Võimalik on ka vastupidine olukord – hapniku osarõhu tõustes võib süsihappegaasi kontsentratsiooni tõus muutuda vähem efektiivseks signaaliks ventilatsiooni suurendamiseks, mis toob kaasa CO2 edasise kuhjumise.
Akvalangistide esmasel väljaõppel ei rõhutata alati piisavalt vee all ühtlase hingamise tähtsust. Kogenematud algajad, kuigi nad on läbinud spetsiaalse väljaõppe, on eriti vastuvõtlikud paanikareaktsioonile õhupuuduse korral, mis sageli põhjustab ebamõistlikult kiiret pinnaletõusu ja see, nagu me teame, on otsene tee dekompressioonhaiguse või ummistuse tekkeks. veresooned ja sageli mõlemad koos.
Kui inimene eeldab, et vee all hingamine ei erine pinnalt hingamisest, ootab teda ebameeldiv üllatus, kui sügaval tuleb reaalse või näilise hädaolukorra tõttu hingamine aktiveerida. Kuigi see olukord võib veealuse käitumise kogemuse omandamise seisukohalt olla väga õpetlik, siis olgem ausad, see pole parim viis teadmiste saamiseks.
Kui te mingil põhjusel ei saa vältida äkilist kehalise aktiivsuse suurenemist, soovitavad eksperdid ventilatsiooni suurendada, hingates sügavamalt, kuid mitte suurendades oma rütmi. See on parim viis õhupuuduse või õhupuuduse tundmise vältimiseks. Mis siis, kui sa ikka hinge “kaotasid”? Parim viis on peatada kõik liigutused, lõõgastuda ja lasta hingamisel taastuda.
Kuidas vältida "lämmastiknarkoosi" ja vähendada süsihappegaasi kogunemist kudedesse.
Oht kaotada teadvus vee all lämmastiku narkoosi, hapnikumürgituse või liigse süsihappegaasi kogunemise tõttu on otseselt võrdeline sügavusega, kuhu tavalises õhus sukeldute.
Sukeldujad, kes kavatsevad teha süvamere sukeldumisi, peaksid kasutama Helioxi segusid - heelium ja hapnik või Trimix - heelium, lämmastik ja hapnik. Tõsi, ka nende segude kasutamisel on omad piirangud ning see nõuab lisakoolitust, kogemusi ja erivarustust.
Õnnetused, vigastused ja ohutus.
Otsesed tõendid põhjus-tagajärg seose kohta hingamispuudulikkuse, paanika ja liiga kiire tõusu vahel on haruldased, kuid DAN-i 2000. aasta aruandes "Dekompressioonitingimused ja sukeldumisõnnetused" avaldatud andmed viitavad sellele, et liiga kiire tõus kaasneb sageli õnnetustega, mis põhjustavad vigastusi või isegi surma. Joonisel 1 on toodud võrdlusandmed selle kohta, kui sageli kaasnes põhjendamatult kiire tõus sukeldumisi, mis põhjustasid raskeid vigastusi, surmajuhtumeid ja edukaid sukeldumisi ilma tervisemõjudeta. Seega registreeriti põhjendamatult kiire tõus 38% surmaga lõppenud sukeldumistest, 23% vigastustega lõppenud sukeldumistest ja 1% sukeldumistest, mis olid õnnetuste seisukohalt ohutud.
Ebamõistlikult kiirel tõusul võib olla palju põhjuseid, sealhulgas ujuvuse kontrolli kaotamine või hingava õhu puudumine. Joonisel fig. 2 näitab näiteks, et õhupuudust registreeriti 24% surmaga lõppenud juhtudest, 5% juhtudest, mis põhjustasid vigastusi ja ainult 0,3% edukatest sukeldumistest.
Juhtum 2. Teadvuse kaotus sügavusel.
Veega täidetud survekambris simuleeriti sukeldumist 54 meetri sügavusele. Katsealune “ujus” ületades koormuse küljes oleva kaabli tekitatud takistuse. Hapnikukulu oli 2 liitrit minutis. Katses kasutati suletud tsükliga hingamissüsteemi. Hapniku osarõhku hoiti 1,4 atm juures. Ülejäänud segu on lämmastik kontsentratsioonis, mis annab 53 meetri sügavusel hingamisõhule vastava narkootilise toime. Vaatleja fikseeris fakti, et katsealune suurendas katse ajal pidevalt harjutuse intensiivsust, hoolimata juhistest koormust vähendada. Järsku, ilma igasuguse hoiatuseta, kaotas katsealune teadvuse. Katse peatati kohe, katsealune eemaldati kambrist ja ta tuli väga kiiresti mõistusele. Kui selline olukord peaks juhtuma päris sukeldumise ajal, võivad tagajärjed olla sama tõsised kui allpool kirjeldatud.
Juhtum 3. Teadvuse kaotus süvamere sukeldumisel, mille tagajärjeks on surm.
Kaks kogenud akvalangist sukeldusid 42-51 meetri sügavusel vee all olevale objektile. Pärast 15-minutilist sügavusel viibimist andis üks akvalangist oma sõbrale märku, et on hädas ja nad hakkasid koos pinnale tõusma. 24 meetri sügavusel kaotas vigastatud sukelduja teadvuse ja vabastas regulaatori. Buddy katse pista regulaator oma sõbra suhu lõppes ebaõnnestumisega. Selle tagajärjel suri ohver uppumise tõttu. Lahkamine näitas, et õnnetuse algpõhjus oli südamehäire.
Kiire sügavushingamine viib CO2 kogunemiseni inimkehas. See mõju ilmneb siis, kui hapniku osarõhku tõstetakse 1,4 atm-ni. Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni suurenemine inimkehas võib avaldada "narkootilist" toimet. Süsinikdioksiidi kuhjumisest põhjustatud lämmastiku "narkoosil" ja "narkoosil" on üksteist täiendav toime, s.t. Kui akvalangist on mõlema "anesteesia" mõju all, suureneb teadvusekaotuse oht. Lämmastiknarkoosi, suurenenud kehalise aktiivsuse, hingamisraskuste, hapniku kõrge osarõhu ja süsihappegaasi kogunemise mõju illustreerivad ülalkirjeldatud juhtumid. Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõus toob kaasa ka koljusisest verevoolu suurenemise, seega aju suurenenud hapnikuvarustuse, võimalikuks tagajärjeks on närvikoe hapnikumürgitus. Lämmastiku ja süsiniku "narkoosi" ja hapnikumürgituse koosmõju suurendab oluliselt teadvuse kahjustuse riski. Raskendavat mõju avaldab suurenenud füüsiline aktiivsus ja sissehingatava gaasi tiheduse suurenemine, millega kaasneb jällegi süsihappegaasi kogunemine verre. Joonis 3 illustreerib seost sukeldumissügavuse, gaaside füüsiliste omaduste, treeningu taseme ja teadvusekaotuse riski vahel.
Pole kahtlust, et tundlikkus või resistentsus süsihappegaasi- või hapnikumürgistuse, aga ka lämmastiku narkoosi suhtes sõltub suuresti konkreetse inimese keha individuaalsetest omadustest. Kahjuks puuduvad meil piisavalt töökindlad meetodid, mis võimaldaksid enesekindlalt diagnoosida individuaalset taluvust ja selle muutusi teatud tingimustel.
Kokkuvõtteks saame ainult soovitada pöörata erilist tähelepanu oma hingamisprotsessile sukeldumisel: olenemata teie individuaalsetest omadustest, soovitame jääda ohutu statistika piiresse!!!
Dr. Richard Vann
DAN-uuringud
Alert Diver IV 2000 põhjal
Mida kõrgemale inimene mägedesse ronib või mida kõrgemale tema lennuk ta viib, seda hõredamaks õhk muutub. 5,5 km kõrgusel merepinnast langeb atmosfäärirõhk peaaegu poole võrra; hapnikusisaldus väheneb samal määral. Juba 4 km kõrgusel võib treenimata inimene haigestuda nn mäehaigusesse. Treeningu kaudu saab aga oma keha harjuda kõrgematel kõrgustel püsima. Isegi Everesti vallutades ei kasutanud kangelaslikud mägironijad hapnikuseadmeid. Kuidas organism kohaneb hapnikuvaese õhuga?
Peamist rolli mängib siin arvu suurenemine ja seega ka hemoglobiinisisalduse suurenemine veres. Mägipiirkondade elanikel ulatub punaste vereliblede arv 6 miljonini või enamani 1 mm 3 kohta (tavalistes tingimustes 4 miljoni asemel). On selge, et sel juhul saab veri võimaluse õhust rohkem hapnikku püüda.
Muide, mõnikord seostavad Kislovodskis käinud inimesed hemoglobiinisisalduse tõusu veres sellega, et nad olid hästi välja puhanud ja taastunud. Asi pole muidugi ainult selles, vaid ka lihtsalt mägise piirkonna mõjus.
Sukeldujad ja kessonites - sildade ja muude hüdrokonstruktsioonide ehitamisel kasutatavates spetsiaalsetes kambrites - töötavad inimesed on sunnitud vastupidi töötama kõrgendatud õhurõhuga. 50 m sügavusel vee all kogeb sukelduja rõhku, mis on peaaegu 5 korda kõrgem kui atmosfäärirõhk, ja ometi peab ta mõnikord sukelduma 100 m või rohkemgi vee alla.
Õhurõhul on väga ainulaadne toime. Inimene töötab nendes tingimustes tunde, ilma et tal oleks kõrge vererõhu tõttu probleeme. Kiire tõusuga tippu aga ilmneb äge valu liigestes, nahasügelus; Rasketel juhtudel on juhtunud surmajuhtumeid. Miks see juhtub?
Igapäevaelus me ei mõtle alati sellele, millise jõuga atmosfääriõhk meile peale surub. Samal ajal on selle rõhk väga kõrge ja ulatub umbes 1 kg kehapinna ruutsentimeetri kohta. Viimane on keskmise pikkuse ja kehakaaluga inimesel 1,7 m2. Selle tulemusena surub atmosfäär meile peale 17-tonnise jõuga! Seda tohutut surveefekti me ei tunne, sest seda tasakaalustab kehavedelike ja neis lahustunud gaaside rõhk. Atmosfäärirõhu kõikumine põhjustab organismis mitmeid muutusi, mida tunnetavad eriti kõrgvererõhktõve ja liigesehaigustega patsiendid. Tõepoolest, kui atmosfäärirõhk muutub 25 mm Hg võrra. Art. atmosfäärirõhu jõud kehale muutub üle poole tonni! Keha peab seda rõhunihet tasakaalustama.
Kuid nagu juba mainitud, talub sukelduja suhteliselt hästi rõhu all olemist isegi 10 atmosfääri juures. Miks võib kiire tõus saatuslikuks saada? Fakt on see, et veres, nagu igas teises vedelikus, lahustuvad sellega kokkupuutuvate gaaside (õhu) rõhu suurenemisega need gaasid oluliselt. Lämmastik, mis moodustab 4/5 õhust, on keha suhtes täiesti ükskõikne (kui see on vaba gaasi kujul), lahustub suures koguses sukelduja veres. Kui õhurõhk langeb kiiresti, hakkab gaas lahusest välja tulema ja veri “keeb”, vabastades lämmastikumullid. Need mullid tekivad veresoontes ja võivad ummistada elutähtsa arteri – ajus jne. Seetõttu tõstetakse sukeldujad ja töötavad kessonid pinnale väga aeglaselt, nii et gaas vabaneb ainult kopsukapillaaridest.
Ükskõik kui erinevad on kõrgel merepinnast ja sügaval vee all viibimise mõjud, on üks lüli, mis neid ühendab. Kui inimene tõuseb lennukis väga kiiresti atmosfääri haruldastesse kihtidesse, siis kõrgemal kui 19 km merepinnast on vaja täielikku tihendamist. Sellel kõrgusel langeb rõhk nii palju, et vesi (ja seega veri) ei kee enam 100 °C juures, vaid temperatuuril . Võib esineda dekompressioonitõve nähtusi, mis on päritolult sarnased dekompressioonihaigusele.
Mäkke ronides langeb atmosfäärirõhu languse tõttu hapniku osarõhk alveolaarruumis. Kui see rõhk langeb alla 50 mmHg . Art. (5 km kõrgusel) peab kohanematu inimene hingama gaasisegu, milles hapnikusisaldus on suurenenud. 9 km kõrgusel langeb osarõhk alveolaarses õhus 30 mmHg-ni . Art., ja sellisele seisundile on praktiliselt võimatu vastu pidada. Seetõttu kasutatakse 100% hapniku sissehingamist. Antud baromeetrilise rõhu juures on hapniku osarõhk alveolaarses õhus 140 mmHg . Art., mis loob suurepärased võimalused gaasivahetuseks. 12 km kõrgusel normaalse õhu sissehingamisel on alveoolide rõhk 16 mmHg . Art. (surm), puhta hapniku sissehingamisel - ainult 60 mmHg . Art., st saate veel hingata, kuid see on juba ohtlik. Sel juhul on võimalik varustada puhast hapnikku rõhu all ja tagada hingamine 18 km kõrgusele tõusmisel. Edasine tõus on võimalik ainult skafandrites.
Hingamine vee all suurel sügavusel
Vee alla minnes atmosfäärirõhk tõuseb. Näiteks 10 m sügavusel on rõhk 2 atmosfääri, 20 m sügavusel - 3 atmosfääri jne Sel juhul suureneb gaaside osarõhk alveolaarses õhus vastavalt 2 ja 3 korda.
See ähvardab hapniku kõrget lahustumist. Kuid selle liig pole kehale vähem kahjulik kui selle puudus. Seetõttu on üks selle ohu vähendamise viise kasutada gaasisegu, milles hapnikusisaldus on vähendatud. Näiteks 40 m sügavusel antakse 5% hapnikku sisaldav segu, 100 m sügavusel - 2%.
Teine probleem on lämmastiku mõju. Kui lämmastiku osarõhk tõuseb, põhjustab see lämmastiku suurenenud lahustumist veres ja põhjustab narkootilist seisundit. Seetõttu alustades 60 m sügavusest , Lämmastiku-hapniku segu asendatakse heeliumi-hapniku seguga. Heelium on vähem toksiline. Narkootilist toimet hakkab avaldama alles 200-300 m sügavusel . Praegu tehakse uuringuid vesiniku-hapniku segude kasutamise kohta tööks kuni 2 km sügavusel, kuna vesinik on väga kerge gaas.
Kolmas probleem sukeldumistöö on dekompressioon. Kui tõusta kiiresti sügavusest, siis veres lahustunud gaasid keevad ja põhjustavad gaasiemboolia – veresoonte ummistuse. Seetõttu on vajalik järkjärguline dekompressioon. Näiteks 300 m sügavuselt tõusmiseks on vaja 2 nädalat dekompressiooni.