На главную
КАЛЕНДАРЬ ФОТО ВИДЕО ИНТЕРЕСНОЕ  
 
поиск
 
 

Основы физиологии свободного ныряния: Физика и физиология. Газообмен при свободном погружении

Вода приблизительно в 800 раз плотнее воздуха. Давление увеличивается на 1 атм. для каждых 10 метров глубины. Это означает, что ныряльщик, находящийся на глубине 10 метров, испытывает давление, равное атмосферному давлению плюс гидростатическое давление. Таким образом, на глубине 10 метров ныряльщик подвергается давлению в 2 атмосферы. Для того чтобы понять, какой эффект это будет оказывать на организм, необходимо вспомнить некоторые законы, касающиеся газов.


Закон Бойля-Мариотта: Р*V = R*T

Если давление среды, окружающей газ, увеличивается, то объем газа будет уменьшаться при постоянной температуре.


Или в следующем виде: P1* V1= P2* V2,

где Р1 – давление на поверхности, V1 – объем воздуха в легких на поверхности, Р2 – давление на глубине, V2 – объем легких на глубине. Таким образом, объем газа в легких человека, ныряющего на задержке дыхания, будет уменьшаться, по мере того, как он погружается глубже.


Закон Далтона — давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений: P=P1+P2+P3+... Это означает, что когда ныряльщик погружается, альвеолярное давление кислорода — O2, азота — N2 и углекислого газа — CO2 будет увеличиваться пропорционально общему давлению.


Кислород О2

В то время, когда ныряльщик погружается, альвеолярное парциальное давление кислорода (PO2) увеличивается, и это увеличивает проникновение кислорода от альвеол в плазму крови, тканям и в мозг. Возникает так называемый «отсроченный эффект», когда дышать не хочется. Хотя количество кислорода в легких критически уменьшается, фридайвер не ощущает нехватки кислорода. Все это отлично работает до тех пор, пока кислород в легких имеется в достаточном количестве. Проблемы начинаются при всплытии. Расширение легких при подъеме (обусловленное тем, что давление воды уменьшается) вызывает быстрое падение концентрации кислорода до критических величин. Состояние, при котором кислород из легких направляется в ткани,становится полностью противоположным. Этот эффект сильнее всего проявляется впоследние несколько метров до поверхности, когда наблюдается максимальный перепад давлений – в 2 раза на 10 метрах. Происходит так называемый «вакуумный эффект». В таких ситуациях чаще всего и случается потеря сознания – Shallow Water Blackout – блэкаут при всплытии.


Азот N2

С ростом глубины альвеолярное парциальное давление азота (PN2) будет также увеличиваться. Диффузия азота — это процесс, требующий длительного времени. При нырянии с аквалангом азот может доставить множество проблем, вроде азотного наркоза и декомпрессионной болезни (образование пузырьков азота в крови и тканях при слишком быстром всплытии, когда скорость подъема не дает азоту возможности распространяться обратно к легким). При свободном нырянии все эти неприятности вряд ли произойдут, потому что количество азота, которое может раствориться в тканях и крови, ограничено тем объемом воздуха, что ныряльщик имеет в своем распоряжении в легких, и время погружения незначительно. Хотя, как показали недавние исследования, при определенных условиях накопление азота в тканях фридайвера может происходить.


Углекислый газ СО2

С началом погружения углекислый газ начинает накапливаться в легких.По мере того как ныряльщик опускается глубже, увеличение давления и продолжающаяся выработка углекислого газа вызывает быстрый рост парциального давления углекислого газа (PCO2) в легких. На некоторой глубине давление углекислого газа в альвеолах будет больше, чем в крови, и тогда произойдет обратная диффузия CO2 — от альвеол в ткани, и углекислый газ начнет накапливаться в тканях, мышцах. По этим причинам очень важно давать себе достаточно времени для отдыха на поверхности, чтобы восстановить баланс газов и не позволять СО2 накапливаться в организме.


Физиология фридайвинга: диаграмма погружения

  18 января 2007  Напечатать  Просмотров: 8774  Комментарии (6)  Разместил: Seanat
#1 написал: Маргарита (18 ноября 2008 05:50)
Спасибо, очень интересный материал!
Зарегистрирован: -- ICQ: [цитировать]
#2 написал: dever (18 января 2009 21:32)
Роман
Спасибо, очень интересно. Физиология с точки зрения физики и химии.
Зарегистрирован: 18.01.2009 ICQ: [цитировать]
#3 написал: GaryTrek (20 января 2009 15:59)
Игорь
Почему на картинке на глубине 40 и 50 метров объем легких один и тот-же 1.2 литра? Это имеет глубокий физический смысл или просто опечатка?
Зарегистрирован: 19.11.2008 ICQ: 107317303 [цитировать]
#4 написал: andrew (24 октября 2009 14:21)
это опечатка, объем будет равен 1.... картина немного другая, если ныряешь с аквалангом, т.к. постоянно дышишь, и давление в легких равно давлению окружающей среды, поэтому аквалангист может погрузится глубже не только потому, что у него автономный источник воздуха
Зарегистрирован: -- ICQ: [цитировать]
#5 написал: евгений (26 января 2010 09:10)
andrew,
при погружении с аквалангом меняется не объём лёгких а давление воздуха в них сообразно с глубиной погружения
Зарегистрирован: -- ICQ: [цитировать]
#6 написал: pepe13 (17 ноября 2012 09:02)
Евгений
Спасибо, очень интересно! winked
Зарегистрирован: 16.11.2012 ICQ: [цитировать]

Добавление комментария