✖


Jump to content

Физиология человека при подводном плавании

    Add links
    О физиологическом влиянии подводной среды на воздушно-дышащих позвоночных см. Физиология подводного плавания .

    Физиология подводного плавания человека - это физиологическое влияние подводной среды на дайвера, а также адаптация к работе под водой, как во время погружений с задержкой дыхания , так и при дыхании под давлением окружающей среды из подходящего источника дыхательного газа. Таким образом, он включает в себя ряд физиологических эффектов, обычно ограничиваемых дайверами под давлением окружающей среды, занимающимися фридайвингом или использующими подводные дыхательные аппараты . На дайвера влияют несколько факторов, включая погружение, воздействие воды, ограничения выносливости при задержке дыхания, изменения давления окружающей среды, воздействие газов для дыхания при повышенном давлении окружающей среды, эффекты, вызванные использованием дыхательного аппарата и сенсорные нарушения. Все это может повлиять на работоспособность и безопасность дайвера. [1]

    Погружение влияет на баланс жидкости, кровообращение и работу дыхания. [2] [3] Воздействие холодной воды может привести к опасной реакции холодового шока . [4] [5] полезный нырятельный рефлекс и чрезмерная потеря тепла телом. [6] [7] [8] [9] Продолжительность задержки дыхания ограничена запасами кислорода, реакцией на повышенный уровень углекислого газа и риском гипоксического отключения сознания , которое сопряжено с высоким риском утопления . [10] [11] [12]

    Большие или внезапные изменения давления окружающей среды могут привести к травме, известной как баротравма . [1] [13] Дыхание под давлением имеет несколько эффектов. Метаболически неактивные газы поглощаются тканями и могут оказывать наркотическое или другое нежелательное действие и должны выделяться медленно, чтобы избежать образования пузырьков при декомпрессии . [14] Метаболически активные газы оказывают больший эффект пропорционально их концентрации, которая пропорциональна их парциальному давлению, которое для загрязняющих веществ увеличивается пропорционально абсолютному давлению окружающей среды. [1]

    Работа дыхания увеличивается из-за повышенной плотности дыхательного газа, дефектов дыхательного аппарата и изменений гидростатического давления из-за положения в воде. Подводная среда также влияет на сенсорную информацию, что может повлиять на безопасность и способность эффективно функционировать на глубине. [2]

    Актуальность в обучении и обучении дайверов.

    [ редактировать ]

    Некоторые базовые знания анатомии и физиологии необходимы для понимания воздействия дайвинга на организм человека, механизмов обоснованно предсказуемых травм, которые могут быть получены во время дайвинга, а также мер реагирования, которые могут потребоваться в случае таких травм. Физиология дайвинга является частью обучения начального уровня для профессиональных дайверов, но может отличаться для дайверов-любителей, поскольку некоторые сертификационные агентства предоставляют минимум, необходимый для конкретной сертификации. Объем и уровень детализации могут различаться в зависимости от поставщика учебных услуг и сертификационных агентств и обычно находятся примерно на уровне детализации средней школы. Здесь перечислены некоторые из часто требуемых подтем. [15]

    Аспекты базовой физиологии, необходимые для адекватного понимания воздействия дайвинга на организм человека и механизма получения травм при дайвинге. [15]

    Аспекты базовой физиологии, необходимые для достаточного понимания методов оказания первой помощи, необходимых для сертификации коммерческих и некоторых дайверов-любителей. (в основном те же системы, но с более практическими деталями, которые могут потребоваться для оказания первой помощи) [15]

    Погружение

    [ редактировать ]
    См. Также: Дайвинг-рефлекс и Управление вентиляцией.

    Погружение человеческого тела в воду оказывает воздействие на кровообращение , почечную систему , баланс жидкости и дыхание, которые вызваны внешним гидростатическим давлением воды, оказывающим поддержку внутреннему гидростатическому давлению крови. Это вызывает сдвиг крови из внесосудистых тканей конечностей в грудную полость, [2] а потери жидкости, известные как иммерсионный диурез, компенсируют сдвиг крови у гидратированных субъектов вскоре после погружения. [3] [2] Гидростатическое давление на тело из-за погружения головы наружу вызывает отрицательное давление на дыхание, что способствует сдвигу крови. [3]

    Сдвиг крови вызывает увеличение дыхательной и сердечной нагрузки. Ударный объем не сильно зависит от погружения или изменения давления окружающей среды , но замедленное сердцебиение снижает общий сердечный выброс, особенно из-за нырятельного рефлекса при нырянии с задержкой дыхания . [2] Объем легких уменьшается в вертикальном положении за счет краниального смещения живота за счет гидростатического давления, а сопротивление потоку воздуха в дыхательных путях значительно увеличивается из-за уменьшения объема легких. [3] По-видимому, существует связь между отеком легких и увеличением легочного кровотока и давления, что приводит к набуханию капилляров. Это может произойти во время упражнений высокой интенсивности при погружении в воду или под водой. [2] Отрицательная статическая нагрузка на легкие из-за разницы гидростатического давления между давлением окружающей среды на грудную клетку и давлением подачи дыхательного газа может вызвать снижение податливости мягких тканей легких, что приводит к усилению работы дыхания . [16]

    Контакт

    [ редактировать ]
    Погружение в холодную воду требует эффективной изоляции для предотвращения быстрой потери тепла.
    См. также: Реакция на холодовой шок , Нырятельный рефлекс , Гипотермия и Тепловой баланс дайвера.

    Реакция холодового шока — это физиологическая реакция организмов на внезапное похолодание, особенно на холодную воду, и частая причина смерти от погружения в очень холодную воду. [5] например, провалившись сквозь тонкий лед. Немедленный шок от холода вызывает непроизвольное дыхание, которое под водой может привести к утоплению. Холодная вода также может вызвать сердечный приступ из-за сужения сосудов; [4] сердцу приходится работать усерднее, чтобы перекачивать один и тот же объем крови по всему телу, а у людей с сердечными заболеваниями эта дополнительная нагрузка может привести к остановке сердца. Человек, переживший травму в первую минуту после падения в ледяную воду, может прожить как минимум тридцать минут, если не утонет. Однако способность выполнять полезную работу, например оставаться на плаву, существенно снижается через десять минут, поскольку организм защитно перекрывает приток крови к «несущественным» мышцам. [5]

    Рефлекс ныряния — это реакция на погружение, которая подавляет основные гомеостатические рефлексы и встречается у всех позвоночных, дышащих воздухом. [6] [7] Он оптимизирует дыхание , преимущественно распределяя запасы кислорода к сердцу и мозгу, что позволяет оставаться под водой в течение длительных периодов времени. Он ярко выражен у водных млекопитающих ( тюленей , [17] выдры , дельфины , ондатры ), [18] но существует у других млекопитающих, включая человека . Ныряющие птицы , например пингвины , имеют аналогичный ныряющий рефлекс. [6] Нырятельный рефлекс вызывается именно охлаждением лица и задержкой дыхания. [6] [19] Наиболее заметное воздействие оказывается на сердечно-сосудистую систему, которая проявляется периферической вазоконстрикцией, замедлением пульса, перенаправлением крови к жизненно важным органам для сохранения кислорода, высвобождением эритроцитов, хранящихся в селезенке , а у людей – нарушениями сердечного ритма. [6] Водные млекопитающие развили физиологические приспособления к сохранению кислорода во время погружения, но апноэ, брадикардия и вазоконстрикция свойственны наземным млекопитающим как нервная реакция. [7]

    Тепловой баланс дайвера

    [ редактировать ]

    Гипотермия – это снижение температуры тела, которое происходит, когда организм рассеивает больше тепла, чем поглощает и производит. [20] Клиническая гипотермия возникает, когда внутренняя температура падает ниже 35 °C (95 °F). [21] Потеря тепла является основным ограничением при плавании или нырянии в холодной воде. [8] Снижение ловкости пальцев из-за боли или онемения снижает общую безопасность и работоспособность, что, следовательно, увеличивает риск других травм. [8] [9] Снижение способности к рациональному принятию решений увеличивает риск из-за других опасностей, а потеря силы в охлажденных мышцах также влияет на способность справляться как с обычными, так и с экстренными ситуациями. Низкие температуры тканей и снижение периферической перфузии влияют на растворимость инертного газа и скорость поступления и выделения газов, тем самым влияя на декомпрессионный стресс и риск. [21] Тепло тела теряется в воде гораздо быстрее, чем на воздухе, поэтому температура воды, которая была бы вполне разумной, поскольку температура наружного воздуха может привести к переохлаждению у недостаточно защищенных дайверов, хотя это не часто является прямой клинической причиной смерти. [8]

    Постоянное воздействие холодной воды на наружный слуховой проход может вызвать рост экзостозов . [21]

    Термический статус дайвера оказывает значительное влияние на декомпрессионный стресс и риск, и с точки зрения безопасности это более важно, чем тепловой комфорт. Ингазация в тепле происходит быстрее, чем в холодном состоянии, как и дегазация из -за различий в перфузии в ответ на восприятие температуры, которая в основном ощущается в поверхностных тканях. Поддержание тепла для обеспечения комфорта во время фазы поглощения газа при погружении может вызвать относительно высокую газовую нагрузку в тканях , а переохлаждение во время декомпрессии может замедлить выведение газа из-за снижения перфузии охлажденных тканей и, возможно, также из-за более высокой растворимости газа. в охлажденных тканях. [21]

    Ограничения по задержке дыхания

    [ редактировать ]
    Скрытая гипоксия возникает при восхождении
    См. Также: Затемнение во фридайвинге.

    Погружение с задержкой дыхания у животных, дышащих воздухом, ограничено физиологической способностью выполнять погружение с использованием доступного кислорода до тех пор, пока оно не вернется к источнику свежего дыхательного газа, обычно к воздуху на поверхности. Когда этот внутренний запас кислорода истощается, животное испытывает усиливающиеся позывы к дыханию, вызванные накоплением углекислого газа в кровообращении, за которым следует потеря сознания из-за гипоксии центральной нервной системы . Если это произойдет под водой, он утонет . Глубина ныряния на задержке дыхания у животных ограничена, когда объем жестких внутренних воздушных пространств занят всем сжатым газом дыхания, а мягкие пространства сжались под внешним давлением. Животные, которые могут глубоко нырять, имеют внутренние воздушные пространства, которые могут сильно сжиматься без вреда для себя, и могут активно выдыхать перед нырянием, чтобы избежать поглощения инертного газа во время погружения.

    Потеря сознания на задержке дыхания — это потеря сознания, вызванная церебральной гипоксией к концу погружения с задержкой дыхания , когда пловец не обязательно испытывает острую потребность в дыхании и не имеет другого очевидного медицинского состояния, которое могло бы ее вызвать. Это может быть спровоцировано гипервентиляцией непосредственно перед погружением, снижением давления при всплытии или комбинацией этих факторов. Жертвы часто являются практикующими ныряльщиками с задержкой дыхания, хорошо подготовленными, сильными пловцами и ранее не сталкивались с проблемами. [13] [12] [11]

    Дайверы и пловцы, потерявшие сознание или потерявшие сознание под водой во время погружения, обычно тонут , если их не спасти и не реанимировать в течение короткого времени. [22] Потеря сознания при фридайвинге имеет высокий уровень смертности, в основном это касается мужчин моложе 40 лет, но его, как правило, можно избежать. Риск невозможно оценить количественно, но он явно увеличивается при любом уровне гипервентиляции. [10]

    Потеря сознания при фридайвинге может произойти при любом профиле погружения: на постоянной глубине, при всплытии с глубины или на поверхности после всплытия с глубины и может быть описана рядом терминов в зависимости от профиля погружения и глубины, на которой происходит потеря сознания. Затемнение во время мелкого погружения отличается от затемнения во время всплытия после глубокого погружения тем, что затемнение на глубокой воде вызвано разгерметизацией при всплытии с глубины, тогда как затемнение на мелководье является следствием гипокапнии после гипервентиляции. [11] [23]

    Кривые диссоциации кислорода и гемоглобина

    Минимальное парциальное давление кислорода в тканях и венах, при котором сохраняется сознание, составляет около 20 миллиметров ртутного столба (27 мбар). [24] Это эквивалентно примерно 30 миллиметрам ртутного столба (40 мбар) в легких. [25] Для функционирования мозга требуется около 46 мл/мин кислорода. Это соответствует минимальному артериальному парциальному давлению кислорода ( ) 29 миллиметров ртутного столба (39 мбар) при мозговом потоке 868 мл/мин. [24]

    Гипервентиляция приводит к обеднению крови углекислым газом (гипокапния), что вызывает респираторный алкалоз (повышение pH) и вызывает сдвиг влево кривой диссоциации кислорода и гемоглобина . Это приводит к снижению венозного парциального давления кислорода, что усугубляет гипоксию. [24] Нормально вентилируемая задержка дыхания обычно прерывается (от CO 2 ) при насыщении более 90%, что далеко от гипоксии. Гипоксия вызывает дыхательный импульс, но не такой сильный, как гиперкапнический дыхательный двигатель. [26] Это изучалось в горной медицине, где из-за низкого давления окружающей среды возникает гипоксия без гиперкапнии. [25] Баланс между гиперкапнической и гипоксической дыхательной активностью имеет генетическую изменчивость и может быть изменен с помощью гипоксической тренировки. Эти различия означают, что прогнозируемый риск не может быть надежно оценен, но гипервентиляция перед погружением несет в себе определенные риски. [10]

    Существует три различных механизма отключения сознания во фридайвинге: [27]

    1. Гипоксия, вызванная продолжительностью, возникает, когда дыхание задерживается на время, достаточное для метаболической активности, чтобы снизить парциальное давление кислорода настолько, чтобы вызвать потерю сознания. Это ускоряется при напряжении, при котором кислород быстрее расходуется, или при гипервентиляции, которая снижает уровень углекислого газа в крови, что, в свою очередь, может:
      • увеличить сродство кислорода к гемоглобину, тем самым уменьшая доступность кислорода к тканям мозга к концу погружения ( эффект Бора ),
      • подавлять позывы к дыханию, облегчая задержку дыхания до потери сознания. Это может произойти на любой глубине. [28] [27]
    2. Ишемическая гипоксия вызвана снижением притока крови к мозгу в результате сужения церебральных сосудов, вызванного низким содержанием углекислого газа после гипервентиляции, или повышенным давлением на сердце в результате языкоглоточной инсуфляции (уплотнение легких), что может привести к снижению кровообращения в целом, или и то, и другое. . Если мозг использовал больше кислорода, чем имеется в кровоснабжении, парциальное давление кислорода в мозгу может упасть ниже уровня, необходимого для поддержания сознания. Этот тип отключения электроэнергии, скорее всего, произойдет в начале погружения. [27] [29]
    3. Гипоксия, вызванная подъемом, вызвана падением парциального давления кислорода, поскольку давление окружающей среды снижается при подъеме. Парциального давления кислорода на глубине под давлением может быть достаточно для поддержания сознания, но только на этой глубине, а не при пониженном давлении на мелководье над или на поверхности. [30] [27] [29]

    Механизм отключения сознания при подъеме отличается от ускоренного отключения сознания при гипокапнии, вызванной гипервентиляцией, и не обязательно следует за гипервентиляцией. [11] [23] Однако гипервентиляция усугубит риск, и четкой границы между ними нет. Потеря сознания на мелководье может произойти на очень мелководье, даже на суше, вследствие гипервентиляции и апноэ , но эффект становится гораздо более опасным на этапе всплытия при глубоком фридайвинге. Существует значительная путаница вокруг терминов « отключение на мелководье » и «глубокой воде», и они использовались для обозначения разных вещей или взаимозаменяемы в разных кругах, занимающихся водными видами спорта. Например, термин затемнение на мелководье использовался для описания отключения света при всплытии, поскольку затемнение обычно происходит, когда дайвер поднимается на небольшую глубину. [28] [30] [31]

    Физиологические реакции на глубокое ныряние с задержкой дыхания

    [ редактировать ]

    Недавние исследования (2021 г.) фридайверов показали изменения церебральной гемодинамики, характерные для погружений с апноэ у млекопитающих, специализирующихся на дайвинге. У некоторых дайверов также наблюдалось значительное увеличение объема венозной крови к концу погружения. В некоторых случаях измеренные значения насыщения артериальной крови кислородом показали значительную артериальную дезоксигенацию, с экстремальным значением 25%. Изменения частоты сердечных сокращений были аналогичны таковым у ныряющих млекопитающих по величине и характеру изменений, а изменения формы сердечных волн при частоте сердечных сокращений менее 40 ударов в минуту были связаны с изменениями, предполагающими снижение сосудистой растяжимости. [32]

    Изменения давления окружающей среды

    [ редактировать ]
    Смотрите также: Дисбаризм и баротравма.
    Глаз и окружающая кожа молодого мужчины с петехиальными и субконъюнктивальными кровоизлияниями.
    Легкая баротравма дайвера, вызванная сжатием маски

    Давление окружающей среды, действующее на дайвера, состоит из двух компонентов: атмосферного давления и давления воды (гидростатического). Спуск в воду на 10 метров (33 фута) увеличивает давление окружающей среды на величину, примерно равную давлению атмосферы на уровне моря. Так, спуск с поверхности на глубину 10 метров (33 фута) под воду приводит к удвоению давления на дайвера. Это изменение давления уменьшит объем заполненного газом пространства вдвое. Закон Бойля описывает связь между объемом газового пространства и давлением в газе. [1] [33]

    Баротравма — это физическое повреждение тканей тела, вызванное разницей давлений между газовым пространством внутри или в контакте с телом и окружающим газом или жидкостью. [13] Обычно это происходит, когда организм подвергается значительному изменению давления окружающей среды , например, когда дайвер поднимается или спускается. При нырянии перепады давления , вызывающие баротравму, представляют собой изменения гидростатического давления: [1]

    Первоначальное повреждение обычно происходит из-за чрезмерного растяжения тканей при растяжении или сдвиге либо непосредственно из-за расширения газа в замкнутом пространстве, либо из-за разницы давления, гидростатически передаваемой через ткань. Разрыв ткани может осложниться попаданием газа в местную ткань или кровообращение через место первоначальной травмы, что может вызвать блокировку кровообращения в отдаленных местах или помешать нормальной функции органа своим присутствием. [13] Баротравма обычно проявляется в виде последствий синусита или среднего уха, декомпрессионной болезни (ДКБ), травм легких из-за избыточного давления и травм в результате внешних сдавлений. [13]

    Баротравмы спуска возникают из-за предотвращения свободного изменения объема газа в замкнутом пространстве, контактирующем с водолазом, в результате чего возникает разница давлений между тканями и газовым пространством, а неуравновешенная сила, возникающая из-за этой разницы давлений, вызывает деформацию тканей, что приводит к разрыву клеток. [13]

    Баротравмы всплытия возникают и тогда, когда предотвращается свободное изменение объема газа в замкнутом пространстве, контактирующем с водолазом. В этом случае разница давлений вызывает результирующее напряжение окружающих тканей, превышающее их предел прочности. Помимо разрыва тканей, избыточное давление может вызвать попадание газов в ткани и далее по кровеносной системе. [13] Эта легочная баротравма (PBt) при подъеме также известна как синдром легочной гиперинфляции (POIS), повреждение легких из-за избыточного давления (LOP) и разрыв легкого. Последующие травмы могут включать артериальную газовую эмболию, пневмоторакс, медиастинальную, интерстициальную и подкожную эмфизему, но не всегда одновременно. [33]

    Вдыхание газа на глубине из подводного дыхательного аппарата приводит к тому, что в легких содержится газ под более высоким давлением, чем атмосферное. Таким образом, фридайвер может нырнуть на глубину 10 метров (33 фута) и безопасно всплыть, не выдыхая, поскольку газ в легкие вдыхается при атмосферном давлении, тогда как у дайвера , который глубоко вдыхает на глубине 10 метров и поднимается без выдоха, в легких содержится вдвое больше газа. количество газа при атмосферном давлении и очень вероятно получить опасное для жизни повреждение легких. [13] [33]

    Взрывная декомпрессия гипербарической среды может привести к тяжелой баротравме с последующим образованием тяжелого декомпрессионного пузыря и другими связанными с этим травмами. с Байфордским дельфином . Примером может служить инцидент [34]

    Компрессионная артралгия – это боль в суставах, вызванная воздействием высокого давления окружающей среды при относительно высокой скорости сжатия. Это было зафиксировано как глубокая ноющая боль в коленях, плечах, пальцах, спине, бедрах, шее и ребрах. Боль может возникнуть внезапно и интенсивно и может сопровождаться ощущением шероховатости в суставах. [35] Начало обычно происходит на глубине около 60 метров морской воды, а симптомы варьируются в зависимости от глубины, степени сжатия и индивидуальной восприимчивости. Интенсивность увеличивается с глубиной и может усиливаться при физической нагрузке. Компрессионная артралгия обычно является проблемой при глубоких погружениях, особенно при погружениях с насыщением , когда на достаточной глубине даже медленное сжатие может вызывать симптомы. Питер Б. Беннетт и др. показали, что использование тримикса может уменьшить симптомы. [36] Это проходит без долгосрочных последствий при декомпрессии.

    Дыхание под давлением

    [ редактировать ]
    См. также: Управление вентиляцией , Нервный синдром высокого давления , Гиперкапния , Азотный наркоз , Кислородная токсичность , Физиология декомпрессии , Работа дыхания

    Подача дыхательного газа при атмосферном давлении может значительно продлить продолжительность погружения, но есть и другие проблемы, которые могут возникнуть в результате этого технологического решения. Абсорбция метаболически инертных газов увеличивается в зависимости от времени и давления, и они могут немедленно вызвать нежелательные эффекты вследствие их присутствия в растворенном состоянии, такие как азотный наркоз и нервный синдром высокого давления. [37] [38] или вызвать проблемы при выходе раствора из тканей во время декомпрессии. [39]

    Другие проблемы возникают при повышении концентрации метаболически активных газов. Они варьируются от токсического воздействия кислорода при высоком парциальном давлении, [40] за счет накопления углекислого газа из-за чрезмерной работы дыхания и увеличения мертвого пространства, [41] к усилению токсического действия примесей в дыхательном газе из-за повышения концентрации при высоких давлениях, [42] и включать влияние на контроль вентиляции для поддержания гомеостаза. [43]

    Метаболически инертные компоненты дыхательного газа

    [ редактировать ]

    Поглощение и выделение инертных газов

    [ редактировать ]
    Основная статья: Физиология декомпрессии

    Одна из этих проблем заключается в том, что инертные компоненты дыхательного газа растворяются в крови и транспортируются к другим тканям в более высоких концентрациях под давлением, а при снижении давления, если концентрация достаточно высока, этот газ может образовывать пузырьки в дыхательных путях. тканей, включая венозную кровь, что может вызвать травму, известную как декомпрессионная болезнь или «изгибы». Эту проблему можно решить путем достаточно медленной декомпрессии, позволяющей удалить газ, пока он еще растворен. [39] и устранение тех пузырьков, которые образуются, пока они еще малы и достаточно малы, чтобы не вызывать симптомов. [44]

    Физиология декомпрессии включает в себя сложное взаимодействие растворимости газа, парциального давления и градиентов концентрации, диффузии, объемного транспорта и механики пузырьков в живых тканях. [45] Газ вдыхается при атмосферном давлении, и часть этого газа растворяется в крови и других жидкостях. Инертный газ продолжают подавать до тех пор, пока газ, растворенный в тканях, не придет в состояние равновесия с газом в легких (см.: « Погружение с насыщением »), или давление окружающей среды снижается до тех пор, пока инертные газы не растворятся в тканях. находятся в более высокой концентрации, чем равновесное состояние, и снова начинают диффундировать. [39]

    Поглощение газов жидкостями зависит от растворимости конкретного газа в конкретной жидкости, концентрации газа, обычно измеряемой парциальным давлением, и температуры. [39] При изучении теории декомпрессии исследуется и моделируется поведение растворенных в тканях газов при изменении давления во времени. [46] После растворения растворенный газ может распределяться путем диффузии , когда нет объемного потока растворителя , или путем перфузии , когда растворитель (кровь) циркулирует вокруг тела дайвера, где газ может диффундировать в локальные области с более низкой концентрацией . При наличии достаточного времени при определенном парциальном давлении дыхательного газа концентрация в тканях стабилизируется или насыщается со скоростью, зависящей от растворимости, скорости диффузии и перфузии. Если концентрация инертного газа в дыхательном газе снижается ниже концентрации в любой из тканей, газ будет иметь тенденцию возвращаться из тканей в дыхательный газ. Это известно как дегазация и происходит во время декомпрессии, когда снижение давления окружающей среды или смена дыхательного газа снижает парциальное давление инертного газа в легких. [39]

    Суммарная концентрация газов в любой ткани будет зависеть от истории давления и состава газа. В условиях равновесия общая концентрация растворенных газов будет меньше давления окружающей среды, так как кислород метаболизируется в тканях, а образующийся углекислый газ гораздо более растворим. Однако во время снижения давления окружающей среды скорость снижения давления может превышать скорость, с которой газ может быть удален путем диффузии и перфузии, а если концентрация становится слишком высокой, может достичь стадии, когда в перенасыщенной среде может произойти образование пузырьков. ткани. Когда давление газов в пузырьке превышает совокупное внешнее давление давления окружающей среды и поверхностное натяжение на границе раздела пузырь-жидкость, пузырьки будут расти, и этот рост может привести к повреждению тканей. Симптомы, вызванные этим повреждением, известны как декомпрессионная болезнь . [39]

    Фактические скорости диффузии и перфузии, а также растворимость газов в конкретных тканях обычно неизвестны и значительно различаются. Однако были предложены математические модели, которые в большей или меньшей степени аппроксимируют реальную ситуацию, и эти модели используются для прогнозирования вероятности возникновения симптоматического образования пузырьков при данном профиле воздействия давления. [46]

    Наркоз инертным газом

    [ редактировать ]
    Основная статья: Азотный наркоз

    За исключением гелия и, возможно, неона , все газы, которыми можно дышать, под давлением оказывают наркотическое действие, хотя и в весьма различной степени. [37] [14] Наркоз вызывает состояние, подобное опьянению (алкогольному опьянению) или вдыханию закиси азота . Это может произойти во время неглубоких погружений, но обычно не становится заметным на глубине менее 30 метров (100 футов).

    Эффект последовательно сильнее для газов с более высокой растворимостью в липидах , и есть убедительные доказательства того, что эти два свойства механически связаны. [37] По мере увеличения глубины умственные нарушения могут стать опасными. невозможно Дайверы могут научиться справляться с некоторыми последствиями наркоза, но выработать толерантность . Наркоз поражает всех дайверов, хотя восприимчивость к нему сильно варьируется от погружения к погружению и у разных людей.

    Наркоз можно полностью обратить вспять за несколько минут, если подняться на меньшую глубину, без каких-либо долгосрочных последствий. Таким образом, наркоз при погружении в открытой воде редко перерастает в серьезную проблему, если дайверы знают о его симптомах и могут подняться на поверхность, чтобы справиться с ним. Из-за его эффектов, изменяющих восприятие, начало наркоза может быть трудно распознать. [47] [48] В наиболее благоприятном случае наркоз приводит к облегчению тревоги – ощущению спокойствия и господства над окружающей средой. Эти эффекты по существу идентичны различным концентрациям закиси азота. Они также напоминают (хотя и не так близко) действие алкоголя или каннабиса, а также знакомых бензодиазепиновых препаратов, таких как диазепам и алпразолам . [49] Такие последствия не являются вредными, если только они не приводят к тому, что какая-то непосредственная опасность остается незамеченной и нерешенной. После стабилизации эффекты обычно остаются прежними на заданной глубине и только ухудшаются, если дайвер погружается глубже. [50]

    Наиболее опасными аспектами наркоза являются нарушения суждений, многозадачности и координации, а также потеря способности принимать решения и концентрации. Другие эффекты включают головокружение и нарушения зрения или слуха. Синдром паранойю может вызывать возбуждение, головокружение, сильную тревогу, депрессию или , в зависимости от конкретного дайвера и его медицинской или личной истории. В более серьезных случаях дайвер может чувствовать себя самоуверенным, игнорируя обычные правила безопасного дайвинга. [51] Замедление умственной активности, о чем свидетельствует увеличение времени реакции и увеличение количества ошибок в когнитивных функциях, является эффектом, который увеличивает риск того, что дайвер неправильно справится с инцидентом. [52] Наркоз уменьшает как ощущение дискомфорта от холода, так и дрожь, и тем самым влияет на выработку тепла телом и, следовательно, позволяет быстрее снизить внутреннюю температуру тела в холодной воде, при этом снижается осознание развивающейся проблемы. [52] [53] [54]

    Управление наркозом заключается в том, чтобы просто подняться на более мелкие глубины; эффекты затем исчезают в течение нескольких минут. [55] В случае возникновения осложнений или других состояний подъем всегда является правильной первоначальной реакцией. Если проблемы остаются, необходимо прервать погружение. График декомпрессии можно соблюдать, если другие условия не требуют экстренной помощи. [56]

    Панель на стене соединена шлангами с водолазными баллонами. Рядом находятся несколько цилиндров гораздо большего размера, некоторые окрашены в коричневый цвет, другие в черный.
    Наркоз при глубоком погружении предотвращается вдыханием газовой смеси, содержащей гелий. Гелий хранится в коричневых баллонах.

    Самый простой способ избежать азотного наркоза — ограничить глубину погружений. Поскольку с увеличением глубины наркоз становится более серьезным, дайвер, придерживающийся меньшей глубины, может избежать серьезного наркоза. Большинство агентств по сертификации дайверов-любителей сертифицируют дайверов с базовым уровнем подготовки только на глубину 18 м (60 футов), и на этих глубинах наркоз не представляет значительного риска. Для сертификации на высоте до 30 м (100 футов) в воздухе обычно требуется дальнейшее обучение, и это обучение включает обсуждение наркоза, его последствий и методов лечения. Некоторые агентства по обучению дайверов предлагают специализированное обучение для подготовки дайверов-любителей к погружениям на глубину до 40 м (130 футов), часто состоящее из дальнейшей теории и некоторой практики глубоких погружений под пристальным наблюдением. [57] Аквалангические организации, обучающие дайвингу за пределами рекреационных глубин, могут запретить погружения с газами, которые вызывают слишком сильное наркоз на глубине у среднего дайвера, и настоятельно рекомендуют использовать другие смеси дыхательных газов, содержащие гелий вместо части или всего азота в воздухе. – такие как тримикс и гелиокс – потому что гелий не оказывает наркотического действия. [37] [58] Использование этих газов является частью технического дайвинга и требует дальнейшего обучения и сертификации. [59] Коммерческое погружение с поверхности обычно может достигать глубины 50 метров на воздухе, но за дайвером наблюдают с поверхности, а дыхательные пути защищаются полнолицевой маской или шлемом. [60]

    Тесты показали, что азотному наркозу подвержены все дайверы, хотя некоторые испытывают меньший эффект, чем другие. Хотя вполне возможно, что некоторые дайверы справляются лучше, чем другие, потому что научатся справляться с субъективными нарушениями, основные поведенческие эффекты остаются. [61] [62] [63] Эти эффекты особенно опасны, потому что дайвер может чувствовать, что он не испытывает наркоза, но все равно подвергаться его воздействию. [47]

    Нервный синдром высокого давления

    [ редактировать ]
    Основная статья: Нервный синдром высокого давления

    Нервный синдром высокого давления (HPNS) — это неврологическое и физиологическое расстройство при дайвинге , которое возникает, когда дайвер спускается на глубину ниже 500 футов (150 м) с использованием дыхательного газа, содержащего гелий. Ощущаемые эффекты и их тяжесть зависят от скорости спуска, глубины и процентного содержания гелия. [38]

    Симптомы HPNS включают тремор , миоклонические подергивания , сонливость , ЭЭГ , изменения [64] зрения нарушение , тошнота , головокружение и снижение умственной работоспособности. [38] [65] HPNS состоит из двух компонентов: один зависит от скорости сжатия, а другой - от абсолютного давления. Эффект сжатия может возникать при спуске ниже 500 футов (150 м) со скоростью более нескольких метров в минуту, но уменьшается в течение нескольких часов после стабилизации давления. Эффекты глубины становятся значительными на глубинах, превышающих 1000 футов (300 м), и сохраняются независимо от времени, проведенного на этой глубине. [38] Восприимчивость дайверов к HPNS значительно варьируется в зависимости от человека, но мало варьируется между разными погружениями одного и того же дайвера. [38]

    Вполне вероятно, что HPNS невозможно полностью предотвратить, но существуют эффективные методы, позволяющие задержать или изменить развитие симптомов. [38] [66] Было обнаружено, что медленная скорость сжатия или добавление остановок к сжатию предотвращают значительное начальное снижение производительности. [38] [67] в то время как включение других газов в смесь гелия и кислорода, таких как азот или водород, подавляет неврологические эффекты. [68] [69] [70]

    Гипербарическая газовая токсичность

    [ редактировать ]

    Физиология человека развита так, чтобы соответствовать условиям атмосферного давления вблизи уровня моря. Атмосферные газы при значительно более высоком давлении могут оказывать токсическое воздействие, которое зависит от газа и его парциального давления, а токсическое воздействие загрязнителей дыхательного газа является функцией их концентрации, которая пропорциональна парциальному давлению и, следовательно, глубине.

    Кислородная токсичность

    [ редактировать ]
    Основная статья: Кислородная токсичность
    Трое мужчин в барокамере. Один дышит через маску, а двое других замеряют время и делают записи.
    В 1942–43 годах правительство Великобритании провело обширные испытания водолазов на токсичность кислорода. В камере находится давление воздуха до 3,7 бар . Субъект в центре дышит 100% кислородом через маску.

    Результатом дыхания при повышенном парциальном давлении кислорода является гипероксия — избыток кислорода в тканях организма. На организм воздействуют по-разному в зависимости от типа воздействия. Токсичность центральной нервной системы вызвана кратковременным воздействием высокого парциального давления кислорода при давлении, превышающем атмосферное. Легочная токсичность может возникнуть в результате длительного воздействия повышенного уровня кислорода во время гипербарического лечения. Симптомы могут включать дезориентацию, проблемы с дыханием и изменения зрения, такие как близорукость . Длительное воздействие парциального давления кислорода выше нормального или более короткое воздействие очень высокого парциального давления может вызвать окислительное повреждение клеточных мембран , коллапс альвеол в легких, отслоение сетчатки и судороги . Кислородную токсичность можно контролировать путем снижения воздействия повышенного уровня кислорода. Исследования показывают, что в долгосрочной перспективе возможно надежное восстановление после большинства видов кислородной токсичности.

    Протоколы предотвращения последствий гипероксии существуют в областях, где кислород вдыхается при более высоких, чем обычно, парциальных давлениях, включая подводное плавание с использованием сжатых дыхательных газов . Эти протоколы привели к увеличению редкости судорог, вызванных кислородным отравлением.

    Кислородная токсичность центральной нервной системы проявляется в виде таких симптомов, как изменения зрения (особенно туннельное зрение ), звон в ушах ( шум в ушах ), тошнота , подергивание (особенно лица), изменения поведения (раздражительность, беспокойство , спутанность сознания) и головокружение . За этим может последовать тонико-клонический припадок , состоящий из двух фаз: происходит интенсивное сокращение мышц в течение нескольких секунд (тоническая фаза); с последующими быстрыми спазмами с попеременным расслаблением и сокращением мышц, вызывающими судорожные подергивания ( клоническая фаза). Припадок заканчивается периодом потери сознания ( постиктальное состояние ). [71] [40] Начало приступа зависит от парциального давления кислорода в дыхательном газе и продолжительности воздействия. Однако время воздействия до начала заболевания непредсказуемо, поскольку тесты показали большие различия как среди отдельных людей, так и у одного и того же человека изо дня в день. [71] [72] [73] Кроме того, многие внешние факторы, такие как погружение под воду, воздействие холода и физические упражнения, сокращают время появления симптомов со стороны центральной нервной системы. [74] Снижение толерантности тесно связано с задержкой углекислого газа . [75] [76] [77]

    Симптомы легочной токсичности возникают в результате воспаления, которое начинается в дыхательных путях, ведущих к легким, а затем распространяется в легкие. [78] [79] [80] Это начинается с легкого щекотания при вдохе и переходит в частый кашель. [78] Если дыхание с повышенным парциальным давлением кислорода продолжается, возникает легкое жжение при вдохе, а также неконтролируемый кашель и периодическая одышка. [78] Обычно наблюдается уменьшение количества воздуха, которое могут удерживать легкие ( жизненная емкость легких ), а также изменения функции выдоха и эластичности легких. [80] [81] Когда воздействие кислорода при давлении выше 0,5 бар (50 кПа) носит прерывистый характер, это позволяет легким восстановиться и задерживает наступление токсичности. [82]

    Токсичность углекислого газа

    [ редактировать ]
    Основная статья: Гиперкапния
    Основные симптомы отравления углекислым газом по увеличению объемного содержания в воздухе. [83] [84]

    Нормальное дыхание у дайверов приводит к альвеолярной гиповентиляции с неадекватным удалением углекислого газа (гиперкапния). [1] Экспериментальная работа Э. Х. Ланфьера в Экспериментальном водолазном подразделении ВМС США показывает, что: [1]

    • Более высокое парциальное давление вдыхаемого кислорода на уровне 4 атм (400 кПа) объясняло не более 25% повышения содержания углекислого газа в конце выдоха по сравнению со значениями, обнаруженными при той же скорости работы при дыхании воздухом чуть ниже поверхности. [85] [86] [87] [41]
    • Увеличение работы дыхания объясняет большую часть повышения альвеолярного углекислого газа при воздействиях выше 1 атм (100 кПа), о чем свидетельствуют результаты при гелием замене азота при 4 атм (400 кПа). [85] [86] [87] [41]
    • На неадекватную дыхательную реакцию на нагрузку указывал тот факт, что, несмотря на значения в покое в нормальном диапазоне, углекислый газ в конце выдоха заметно возрастал при нагрузке, даже когда дайверы дышали воздухом на глубине всего несколько футов. [85] [86] [87] [41]

    Углекислый газ не выбрасывается полностью, когда дайвер выдыхает в аппарат с механическим мертвым пространством, такой как трубка , полнолицевая маска для дайвинга или водолазный шлем , а затем вдыхает из мертвого пространства. [41]

    замкнутого или полузамкнутого контура При погружениях с ребризером выдыхаемый углекислый газ необходимо удалять из дыхательной системы, обычно с помощью скруббера, содержащего твердое химическое соединение с высоким сродством к CO 2 , такое как натронная известь . [76] Если его не удалить из системы, это приведет к увеличению вдыхаемой концентрации, известному как прорыв скруббера. Когда дайвер тренируется с более высоким уровнем нагрузки, из-за повышенной метаболической активности выделяется больше углекислого газа. Плотность ), увеличивается дыхательного газа выше на глубине, поэтому усилие, необходимое для вдоха и выдоха ( работа дыхания , что делает дыхание более трудным и менее эффективным. [1] Более высокая плотность газа также приводит к тому, что смешивание газов в легких становится менее эффективным, что эффективно увеличивает физиологическое мертвое пространство. [41] Работа дыхания может достичь точки, когда вся доступная энергия должна быть потрачена на дыхание. За пределами этой точки углекислый газ не может удаляться так же быстро, как он вырабатывается. [16]

    Дайвер может намеренно вызвать гиповентиляцию , известную как «пропуск дыхания». Пропускное дыхание — спорный метод сохранения дыхательного газа при использовании подводного плавания с открытым контуром , который заключается в кратковременной паузе или задержке дыхания между вдохом и выдохом (т. е. «пропуске» вдоха). При этом используется больше доступного кислорода в дыхательном газе, но увеличивается уровень углекислого газа в альвеолярном газе и замедляется его выведение из кровообращения. [88] Пропускное дыхание особенно контрпродуктивно при использовании ребризера , где в процессе дыхания газ прокачивается по «петле» для очистки от углекислого газа, поскольку выдыхаемый газ перерабатывается, а пропускное дыхание не снижает потребление кислорода.

    Симптомы и признаки ранней гиперкапнии включают покраснение кожи, полный пульс , учащенное дыхание , одышку , мышечные подергивания, снижение нервной активности, головную боль, спутанность сознания и летаргию, увеличение сердечного выброса, повышение артериального давления и склонность к аритмиям . [89] [90] При тяжелой гиперкапнии симптомы прогрессируют до дезориентации, паники , гипервентиляции , судорог , потери сознания и, в конечном итоге, смерти . [91] [92]

    Гиперкапния также считается фактором, повышающим риск судорог, связанных с кислородным отравлением центральной нервной системы. [16]

    Токсичность примесей в дыхательном газе

    [ редактировать ]

    Токсичность загрязняющих веществ, как правило, зависит от концентрации и воздействия ( дозы ), и поэтому эффекты усиливаются с увеличением давления окружающей среды. Следствием этого является то, что дыхательные газы для использования в условиях гипербарического давления должны иметь пропорционально более низкие допустимые пределы содержания токсичных примесей по сравнению с газами, используемыми при нормальном приземном давлении. [ нужна ссылка ] На допустимую концентрацию также влияет то, является ли эффект кумулятивным и существует ли порог приемлемого долгосрочного воздействия.

    Загрязнения дыхательных газов, которые являются общепризнанной проблемой при подводном плавании, включают диоксид углерода, окись углерода и углеводороды, которые могут попасть в процессе сжатия, а также сероводород, который в основном представляет собой проблему в морской нефтяной промышленности. [93] [42]

    Гипоксический дыхательный газ

    [ редактировать ]

    Дыхательный газ, выбранный таким образом, чтобы избежать токсичности кислорода на глубине (обычно ниже 65 м), может оказаться гипоксическим при поверхностном давлении или на небольшой глубине. Во время всплытия на такой смеси до потери сознания никаких физиологических предупреждений может не быть.

    Работа дыхания

    [ редактировать ]
    Основная статья: Работа дыхания
    График сопротивления дыханию регулятора мощности холостого хода. Площадь графика (зеленого цвета) пропорциональна чистой работе дыхания за один дыхательный цикл.

    Разница гидростатического давления между внутренней частью легких и подаваемым дыхательным газом, повышенная плотность дыхательного газа из-за давления окружающей среды и повышенное сопротивление потоку из-за более высокой частоты дыхания - все это может привести к увеличению работы дыхания и утомлению дыхательных мышц. [2] Высокая работа дыхания может быть частично компенсирована более высокой толерантностью к углекислому газу и в конечном итоге может привести к респираторному ацидозу .Факторы, влияющие на работу дыхания подводного дыхательного аппарата, включают плотность и вязкость газа, скорость потока, давление открытия (перепад давления, необходимый для открытия автомата по требованию) и противодавление на выпускных клапанах. [94]

    Дыхание с положительным и отрицательным давлением

    [ редактировать ]

    Небольшие колебания давления между подаваемым газом и давлением окружающей среды в легких допустимы. Они могут быть результатом дифферента дайвера в воде, положения диафрагмы, управляющей легочным автоматом, положения противолегких в ребризере, давления срабатывания и сопротивления потоку выпускного клапана или преднамеренного избыточного давления в полнолицевом аппарате. маска или шлем, предназначенные для снижения риска попадания загрязненной воды в дыхательный аппарат через выпускной клапан. Последовательное изменение подаваемой разницы давлений не влияет на работу дыхания аппарата - весь график смещается вверх или вниз без изменения замкнутой области - но усилия, необходимые для вдоха и выдоха, заметно отличаются от нормальных, а если и чрезмерны , может затруднить или сделать невозможным дыхание. Отрицательная статическая нагрузка на легкие, когда давление окружающей среды на грудную клетку превышает давление подачи дыхательного газа во рту, может увеличить работу дыхания из-за снижения податливости мягких тканей легких. Системы со свободным потоком по своей сути работают под положительным давлением относительно головы, чтобы обеспечить контролируемый поток выхлопных газов, но не обязательно в легкие у дайвера в вертикальном положении. Дыхание с трубкой по своей сути является дыханием с отрицательным давлением, поскольку легкие пловца по крайней мере частично находятся под поверхностью воды. [16]

    По-видимому, существует связь между дыханием при отрицательном давлении и более высоким риском отека легких во время дайвинга, поскольку это увеличивает разницу давлений между альвеолярной кровью и газом. [95] Эффект более заметен во время физических упражнений. [96] Тот же эффект может вызвать усиление заложенности носовых пазух у дайверов с ребризерами. [ нужна ссылка ]

    Использование дыхательного аппарата

    [ редактировать ]
    Вид изнутри на Kirby Morgan 37 с орально-носовой маской, которая уменьшает потенциальное мертвое пространство внутри шлема.
    См. Также: Физиологическое мертвое пространство.

    В физиологии мертвое пространство — это объем вдыхаемого воздуха, который не принимает участия в газообмене либо потому, что остается в проводящих дыхательных путях, либо достигает альвеол, которые не перфузируются или плохо перфузируются . Другими словами, не весь воздух при каждом вдохе доступен для обмена кислорода и углекислого газа . Млекопитающие вдыхают и выдыхают легкие, тратя впустую ту часть вдоха, которая остается в проводящих дыхательных путях, где не может происходить газообмен. У людей около трети каждого дыхания в покое не сопровождается изменением уровня кислорода и углекислого газа.

    Мертвое пространство в дыхательном аппарате — это пространство внутри аппарата, в котором дыхательный газ должен течь в обоих направлениях при вдохе и выдохе пользователя, увеличивая необходимое дыхательное усилие для получения того же количества пригодного для использования воздуха или дыхательного газа и создавая риск накопления углекислый газ от поверхностного дыхания. По сути, это внешнее расширение физиологического мертвого пространства.

    Механическое мертвое пространство можно уменьшить за счет таких конструктивных особенностей, как:

    • Использование отдельных впускных и выпускных каналов с односторонними клапанами, расположенными в мундштуке. Это ограничивает мертвое пространство между обратными клапанами и ртом и/или носом пользователя. Дополнительное мертвое пространство можно свести к минимуму, сохраняя объем этого внешнего мертвого пространства как можно меньшим, но это не должно чрезмерно увеличивать работу дыхания.
    • С полнолицевой маской или водолазным шлемом :
      • Сохранение внутреннего объема небольшим или
      • Наличие небольшой внутренней ориназальной маски внутри основной маски, которая отделяет внешний дыхательный проход от остальной внутренней части маски.
      • В некоторых моделях полнолицевых масок устанавливается загубник, аналогичный тем, которые используются в регуляторах для дайвинга, который выполняет ту же функцию, что и оро-носовая маска, но может дополнительно уменьшить объем внешнего мертвого пространства за счет принудительного открывания рта. дыхание. Меньший объем вокруг рта увеличивает искажение речи. Это может затруднить общение.
      • Водолазные шлемы со свободным потоком позволяют избежать проблемы мертвого пространства, подавая гораздо больше воздуха, чем может использовать дайвер, и устраняя оро-носовой отсек. Это обеспечивает эффективное проветривание всей внутренней части шлема, поскольку она адекватно промывается во время и после каждого выдоха за счет значительно более высокого расхода газа в системах с открытым контуром. Это также сводит к минимуму работу по увеличению дыхания из-за сопротивления дыхательного аппарата потоку, что делает шлемы со свободным потоком особенно подходящими для применений, где могут потребоваться серьезные нагрузки. [97]

    Сенсорные нарушения

    [ редактировать ]

    Зрение

    [ редактировать ]
    Основная статья: Подводное видение
    Аквалангист с бифокальными линзами, прикрепленными к маске

    Под водой предметы менее заметны из-за более низкого уровня естественного освещения, вызванного быстрым затуханием света с расстоянием, проходящим через воду. Они также размываются из-за рассеяния света между объектом и зрителем, что также приводит к снижению контрастности. Эти эффекты варьируются в зависимости от длины волны света, цвета и мутности воды. Глаз позвоночных обычно либо оптимизирован для подводного видения, либо для воздушного видения, как в случае человеческого глаза. На остроту зрения оптимизированного для воздуха глаза серьезно влияет разница в показателе преломления между воздухом и водой при погружении в прямой контакт. обеспечение воздушного пространства между роговицей и водой может компенсировать это, но имеет побочный эффект в виде искажения масштаба и расстояния. Искусственное освещение эффективно для улучшения освещенности на близком расстоянии. [98]

    Стереоскопическая острота зрения, способность оценивать относительные расстояния различных объектов, под водой значительно снижается, и на это влияет поле зрения. Узкое поле зрения, вызванное маленьким смотровым окном в шлеме, приводит к значительному снижению остроты стереоизображения и связанной с этим потере зрительно-моторной координации. [98]

    На очень коротких дистанциях в чистой воде расстояние занижается в соответствии с увеличением из-за преломления через плоскую линзу маски, но на больших расстояниях - больше, чем досягаемость руки, расстояние имеет тенденцию завышаться до степени, в которой влияет мутность. Под водой восприятие как относительной, так и абсолютной глубины снижается. Потеря контраста приводит к переоценке, а эффекты увеличения объясняют недооценку на коротких дистанциях. [98]

    Дайверы могут в значительной степени адаптироваться к этим эффектам, научившись компенсировать эти искажения. [98]

    Эффекты оптических искажений маски дайвера или лицевой панели шлема также вызывают видимое движение неподвижного объекта при движении головы.

    Слух

    [ редактировать ]
    См. Также: Подводная акустика.

    Вода имеет другие акустические свойства, чем воздух. Звук из подводного источника может относительно свободно распространяться через ткани тела при контакте с водой, поскольку акустические свойства аналогичны. При нахождении головы в воде значительная часть звука достигает улитки независимо от среднего уха и барабанной перепонки, но некоторая часть передается через среднее ухо. [99]

    Костная проводимость играет важную роль в слухе под водой, когда голова соприкасается с водой (не внутри шлема). [99] [100] но человеческий слух под водой, в тех случаях, когда ухо дайвера влажное, менее чувствителен, чем на воздухе. [99]

    Звук в воде распространяется примерно в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе. [99] и с такой же более высокой скоростью в тканях тела, поэтому интервал между звуком, достигающим левого и правого внутреннего уха, гораздо меньше, чем в воздухе, и мозг менее способен различать интервал, в котором определяется направление источника звука. идентифицировано. [101] Некоторая локализация звука возможна, хотя и затруднительна. [99]

    Обход среднего уха также влияет на частотную чувствительность уха. [99] Звук также отражается пропорционально изменению плотности или упругости (несоответствию акустического сопротивления ) при прохождении через границу раздела, поэтому заключение головы в жесткий шлем может вызвать значительное затухание звука, исходящего из воды. [ нужна ссылка ] Внутренний шумопоглощающий материал позволяет еще больше снизить уровень шума. [99]

    Частотная чувствительность под водой также значительно отличается от таковой на воздухе, с постоянно более высоким порогом слышимости под водой, но также со значительным искажением. [99] Для оценки опасности шума доступна шкала взвешивания подводного шума в соответствии с частотной чувствительностью к влажной проводимости. [99]

    Потеря слуха у дайверов — известная проблема, имеющая множество факторов, одним из которых является воздействие шума. [99] Дайверы открытого цикла производят высокий уровень дыхательного шума из-за потока воздуха через регулятор во время вдоха и пузырькового шума во время выдоха. [99] Основным источником шума являются пузырьки выхлопных газов, уровень шума которых может превышать 95 дБ(А). Голосовая связь и удаление запотевания в свободном потоке поднимают эти уровни выше 100 дБ (А), поскольку, чтобы связь была разборчивой, она должна быть примерно на 15 дБ выше фона. [99] Уровни шума шлемов со свободным потоком обычно выше, чем у систем спроса, и сопоставимы с уровнями шума систем удаления запотевания. [99] Системы ребризера и рекуперации работают значительно тише, поскольку большую часть времени пузырьковый шум отсутствует. Тип головного убора влияет на чувствительность к шуму и шумовую опасность в зависимости от того, влажная или сухая передача. [99] Человеческий слух под водой менее чувствителен при мокрых ушах, чем на воздухе, а неопреновый капюшон обеспечивает существенное ослабление шума. При ношении шлема чувствительность аналогична чувствительности в приземном воздухе, поскольку на чувствительность слуха существенно не влияют дыхательный газ, состав или давление атмосферы камеры. [99]

    Трогать

    [ редактировать ]

    Тактильное сенсорное восприятие у дайверов может ухудшаться из-за защитного костюма и низких температур. Сочетание нестабильности, снаряжения, нейтральной плавучести и сопротивления движению за счет инерционного и вязкого воздействия воды сковывает дайвера. Холод вызывает потерю сенсорных и двигательных функций, отвлекает и нарушает когнитивную деятельность. Способность применять большую и точную силу снижается. [102] : Гл.5Д

    Баланс

    [ редактировать ]
    См. Также: Чувство равновесия.

    Баланс и равновесие зависят от вестибулярной функции и вторичных сигналов от зрительных, органических, кожных, кинестетических и иногда слуховых ощущений, которые обрабатываются центральной нервной системой для обеспечения чувства равновесия. Под водой некоторые из этих сигналов могут отсутствовать или уменьшаться, что делает остальные сигналы более важными. Противоречивые входные данные могут привести к головокружению и дезориентации. В этих условиях вестибулярное чувство считается необходимым для быстрого, сложного и точного движения. [102] : Гл.5C

    Проприоцепция

    [ редактировать ]
    Смотрите также: Проприоцепция

    Кинестетическое, проприоцептивное и органическое восприятие являются основной частью сенсорной обратной связи, позволяющей дайверу осознавать личное положение и движение, а в сочетании с вестибулярной и зрительной информацией позволяют дайверу эффективно функционировать, поддерживая физическое равновесие и баланс в воде. [102] : Гл.5Д

    В воде с нейтральной плавучестью сигналы о положении, получаемые кинестетическим, проприоцептивным и органическим органами чувств, уменьшаются или отсутствуют. Этот эффект может усугубляться костюмом дайвера и другим снаряжением. [102] : Гл.5Д

    Запах и вкус

    [ редактировать ]

    Чувства вкуса и запаха не очень важны для дайвера в воде, но более важны для дайвера, погружающегося в атмосферу в жилых камерах. Имеются данные о небольшом снижении порога восприятия вкуса и запаха после длительного пребывания под давлением. [102] : Гл.5Д

    Адаптация у других животных

    [ редактировать ]
    Основная статья: Физиология подводного плавания

    Морские позвоночные, дышащие воздухом, вернувшиеся в океан от наземных линий, представляют собой разнообразную группу, в которую входят морские змеи , морские черепахи , морские игуаны , морские крокодилы , пингвины , ластоногие , китообразные , каланы , ламантины и дюгони . Большинство ныряющих позвоночных совершают относительно короткие неглубокие ныряния. Морские змеи, крокодилы и морские игуаны ныряют только в прибрежных водах и редко ныряют глубже 10 м, но обе эти группы способны совершать гораздо более глубокие и длительные ныряния. Императорские пингвины регулярно ныряют на глубину от 400 до 500 м на 4–5 минут, часто ныряют на 8–12 минут и имеют максимальную выносливость около 22 минут. Морские слоны остаются в море от 2 до 8 месяцев и непрерывно ныряют, проводя 90% времени под водой, в среднем 20 минут на одно погружение и менее 3 минут на поверхности между погружениями. Максимальная продолжительность их погружения составляет около 2 часов, и они обычно питаются на глубинах от 300 до 600 м, хотя могут превышать глубину 1600 м. Клюворылые киты Было обнаружено, что они регулярно ныряют за кормом на глубину от 835 до 1070 м и остаются под водой около 50 минут. Их максимальная зарегистрированная глубина — 1888 м, а максимальная продолжительность — 85 минут. [103]

    Морским позвоночным, дышащим воздухом, которые ныряют в поисках пищи, приходится сталкиваться с воздействием давления на глубине и необходимостью находить и ловить пищу. Адаптация к дайвингу может быть связана с этими двумя требованиями. Адаптация к давлению должна иметь дело с механическим воздействием давления на заполненные газом полости, изменением растворимости газов под давлением и возможными прямыми эффектами давления на обмен веществ, в то время как адаптация к способности задерживать дыхание включает изменения в метаболизме, перфузии, толерантности к углекислому газу. и емкость хранения кислорода. [103]

    Большинство морских млекопитающих обычно ныряют в пределах своих аэробных пределов погружения, поскольку это сводит к минимуму период восстановления на поверхности или вблизи поверхности и позволяет проводить под водой больше времени, но некоторые виды, включая некоторых клюворылых китов, обычно ныряют в течение периодов, требующих анаэробного метаболизма. это приводит к значительному кислородному дефициту, требующему длительного периода восстановления между погружениями. [104]

    У ныряющих позвоночных увеличилось количество кислорода, хранящегося во внутренних тканях. Этот запас кислорода состоит из трех компонентов: кислорода, содержащегося в воздухе в легких, кислорода, запасаемого гемоглобином в крови, и миоглобина в мышечной ткани. Мышцы и кровь ныряющих позвоночных имеют более высокие концентрации гемоглобина и миоглобина, чем наземные животные. Концентрация миоглобина в локомоторных мышцах ныряющих позвоночных до 30 раз выше, чем у наземных сородичей. Гемоглобин повышается как за счет относительно большего количества крови, так и за счет большей доли эритроцитов в крови по сравнению с наземными животными. Самые высокие значения наблюдаются у млекопитающих, которые ныряют глубже и дольше всего. Объем крови обычно относительно велик по сравнению с массой тела, и содержание гемоглобина в крови может увеличиваться во время погружения за счет эритроцитов, хранящихся в селезенке. [103]

    Размер тела является фактором, позволяющим нырять. Большая масса тела коррелирует с относительно более низкой скоростью метаболизма, в то время как запас кислорода прямо пропорционален массе тела, поэтому более крупные животные должны иметь возможность нырять дольше, при прочих равных условиях. Эффективность плавания также влияет на способность нырять, поскольку низкое сопротивление и высокая тяговая эффективность требуют меньше энергии для одного и того же погружения. Движение с ускорением и скольжением также часто используется для минимизации потребления энергии и может включать использование положительной или отрицательной плавучести для обеспечения части подъема или спуска. [103]

    См. также

    [ редактировать ]

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Руководство по водолазному делу ВМС США, 6-я редакция . США: Командование морских систем ВМС США. 2006. Архивировано из оригинала 2 мая 2008 года . Проверено 26 мая 2008 г.
    2. ^ Jump up to: а б с д и ж г Пендергаст, доктор медицинских наук; Лундгрен, CEG (1 января 2009 г.). «Подводная среда: сердечно-легочные, тепловые и энергетические потребности». Журнал прикладной физиологии . 106 (1): 276–283. doi : 10.1152/japplphysicalol.90984.2008 . ISSN   1522-1601 . ПМИД   19036887 . S2CID   2600072 .
    3. ^ Jump up to: а б с д Коллиас, Джеймс; Ван Дервир, Дена; Дорчак, Карен Дж.; Гринлиф, Джон Э. (февраль 1976 г.). «Физиологические реакции человека на погружение в воду: сборник исследований» (PDF) . Технический меморандум НАСА X-3308 . Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 12 октября 2016 г.
    4. ^ Jump up to: а б «4 фазы погружения в холодную воду» . За пределами учебного лагеря «Холодная вода» . Канадский совет по безопасному плаванию на лодках. Архивировано из оригинала 17 февраля 2019 года . Проверено 8 ноября 2013 г.
    5. ^ Jump up to: а б с «Упражнения на холоде: Часть II. Физиологическое путешествие под воздействием холодной воды» . Наука о спорте . www.sportsscientists.com. 29 января 2008 г. Архивировано из оригинала 24 мая 2010 г. Проверено 24 апреля 2010 г.
    6. ^ Jump up to: а б с д и Линдхольм, Питер; Лундгрен, Клаас Э.Г. (1 января 2009 г.). «Физиология и патофизиология ныряния человека с задержкой дыхания». Журнал прикладной физиологии . 106 (1): 284–292. doi : 10.1152/japplphysicalol.90991.2008 . ПМИД   18974367 . S2CID   6379788 .
    7. ^ Jump up to: а б с Паннетон, В. Майкл (2013). «Реакция млекопитающих на ныряние: загадочный рефлекс для сохранения жизни?» . Физиология . 28 (5): 284–297. дои : 10.1152/физиол.00020.2013 . ПМК   3768097 . ПМИД   23997188 .
    8. ^ Jump up to: а б с д Стерба, Дж. А. (1990). «Полевые меры борьбы со случайной гипотермией во время дайвинга». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . НЕДУ-1-90.
    9. ^ Jump up to: а б Чунг, СС; Монти, DL; Уайт, доктор медицины; Бем, Д. (сентябрь 2003 г.). «Изменения ловкости рук после кратковременного погружения кисти и предплечья в воду температурой 10 градусов Цельсия» . Авиат Спейс Энвайрон Мед . 74 (9): 990–3. ПМИД   14503680 . Проверено 11 июня 2008 г.
    10. ^ Jump up to: а б с Пирн, Джон Х.; Франклин, Ричард С.; Педен, Эми Э. (2015). «Гипоксическое затемнение: диагностика, риски и профилактика» . Международный журнал водных исследований и образования . 9 (3): 342–347. doi : 10.25035/ijare.09.03.09 – через ScholarWorks@BGSU.
    11. ^ Jump up to: а б с д Эдмондс, К. (1968). «Затмение на мелководье». Королевский военно-морской флот Австралии, Школа подводной медицины . РАНСУМ-8-68.
    12. ^ Jump up to: а б Линдхольм, П.; Поллок, Северо-Запад; Лундгрен, CEG, ред. (2006). Дайвинг на задержке дыхания. Труды Общества подводной и гипербарической медицины/Сети оповещения дайверов, 2006 г., 20–21 июня. Семинар . Дарем, Северная Каролина: Сеть оповещения дайверов. ISBN  978-1-930536-36-4 .
    13. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Брубакк, АО; Нойман, Т.С. (2003). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е изд.). США: Saunders Ltd. с. 800. ISBN  978-0-7020-2571-6 .
    14. ^ Jump up to: а б Бауэр, Ральф В.; Уэй, Роберт О. (1970). «Относительная наркотическая активность водорода, гелия, азота и их смесей» .
    15. ^ Jump up to: а б с Стандарт обучения класса IV (редакция 5, изд.). Министерство труда Южной Африки. Октябрь 2007 г. 1.3 Физиология дайвинга.
    16. ^ Jump up to: а б с д Энтони, Гэвин; Митчелл, Саймон Дж. (2016). Поллок, Северо-Запад; Селлерс, Ш.; Годфри, Дж. М. (ред.). Респираторная физиология дайвинга с ребризером (PDF) . Ребризеры и научный дайвинг. Материалы семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS 16–19 июня 2015 г. Центр морских наук Ригли, остров Каталина, Калифорния. стр. 66–79.
    17. ^ Заполь, ВМ; Хилл, РД; Квист, Дж.; Фальке, К.; Шнайдер, Р.К.; Лиггинс, GC; Хочачка, PW (сентябрь 1989 г.). «Артериальное давление газа и концентрация гемоглобина у свободно ныряющего тюленя Уэдделла». Подводные биомедицинские ресурсы . 16 (5): 363–73. ПМИД   2800051 .
    18. ^ Маккалок, ПФ (2012). «Модели на животных для исследования центрального контроля реакции млекопитающих на ныряние» . Границы в физиологии . 3 : 169. дои : 10.3389/fphys.2012.00169 . ПМК   3362090 . ПМИД   22661956 .
    19. ^ Спек, Д.Ф.; Брюс, DS (март 1978 г.). «Влияние различных термических условий и условий апноэ на рефлекс ныряния человека». Подводные биомедицинские ресурсы . 5 (1): 9–14. ПМИД   636078 .
    20. ^ Браун, диджей; Брюггер, Х.; Бойд, Дж.; Паал, П. (15 ноября 2012 г.). «Случайное переохлаждение». Медицинский журнал Новой Англии . 367 (20): 1930–8. дои : 10.1056/NEJMra1114208 . ПМИД   23150960 . S2CID   205116341 .
    21. ^ Jump up to: а б с д Поллок, Нил (20–22 апреля 2023 г.). Термический менеджмент . Форум ребризера gue.tv. 4. Валетта, Мальта . Проверено 30 апреля 2024 г.
    22. ^ Лейн, Джордан Д. (2017). «Смертельные случаи утопления из-за неконтролируемой задержки дыхания: отделение необходимой тренировки от неоправданного риска» . Военная медицина . 182 (январь/февраль): 1471–. doi : 10.7205/MILMED-D-16-00246 . ПМИД   28051962 .
    23. ^ Jump up to: а б Эллиотт, Д. (1996). «Глубоководное затемнение». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 26 (3). ISSN   0813-1988 . OCLC   16986801 .
    24. ^ Jump up to: а б с Стек, А.А.; Халл, Т.Р., ред. (2010). «4.2 Асфиксия, гипоксия и удушающие пожарные газы» . Огнетоксичность . Издательство Woodhead в материалах. Том. Часть II: Вредное воздействие пожарных стоков. Эльзевир. стр. 123–124. ISBN  9781845698072 . Проверено 27 января 2017 г.
    25. ^ Jump up to: а б Линдхольм, Питер (2006). Линдхольм, П.; Поллок, Северо-Запад; Лундгрен, CEG (ред.). Физиологические механизмы, связанные с риском потери сознания во время ныряния с задержкой дыхания (PDF) . Дайвинг на задержке дыхания. Труды Общества подводной и гипербарической медицины/Сети оповещения дайверов, 2006 г., 20–21 июня. Семинар . Дарем, Северная Каролина: Сеть оповещения дайверов. п. 26. ISBN  978-1-930536-36-4 . Проверено 24 января 2017 г.
    26. ^ Поллок, Нил В. (2006). Линдхольм, П.; Поллок, Северо-Запад; Лундгрен, CEG (ред.). Разработка базы данных DAN по случаям задержки дыхания (PDF) . Дайвинг на задержке дыхания. Труды Общества подводной и гипербарической медицины/Сети оповещения дайверов, 2006 г., 20–21 июня. Семинар . Дарем, Северная Каролина: Сеть оповещения дайверов. стр. 46–53. ISBN  978-1-930536-36-4 . Проверено 27 января 2017 г.
    27. ^ Jump up to: а б с д Джонсон, Уолтер Л. (12 апреля 2015 г.). «Затмение» (PDF) . www.freedivingsolutions.com. Архивировано из оригинала (PDF) 11 января 2017 года . Проверено 17 января 2017 г.
    28. ^ Jump up to: а б Поллок, Нил В. (25 апреля 2014 г.). «Потеря сознания у пловцов, задержавших дыхание» . Информационные бюллетени, Безопасность на воде . Национальный альянс по предотвращению утопления (NDPA.org). Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года . Проверено 17 января 2017 г.
    29. ^ Jump up to: а б «Мозговой кровоток и потребление кислорода» . Клиника ЦНС . www.humanneuropsyology.com . Проверено 25 января 2017 г.
    30. ^ Jump up to: а б Кэмпбелл, Эрнест (1996). «Фридайвинг и затемнение на мелководье» . Дайвинг-медицина онлайн . scuba-doc.com . Проверено 24 января 2017 г.
    31. ^ «Гипоксическое отключение электроэнергии при занятиях водными видами спорта смертельно опасно» (PDF) . Американский Красный Крест . Проверено 24 января 2017 г.
    32. ^ Макнайт, Дж. Крис; Малдер, Эрик; Рюш, Александр; Кайнерсторфер, Яна М.; Ву, Цзинъи; Хакими, Насер; Бальфур, Стив; Бронкхорст, Матийс; Хоршиг, Йорн М.; Пернетт, Фрэнк; Сато, Кацуфуми; Хасти, Гордон Д.; Тайак, Питер; Шагатай, Эрика (28 июня 2021 г.). «Когда человеческий мозг занимается дайвингом: использование спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона для измерения церебральных и системных сердечно-сосудистых реакций на глубокие погружения с задержкой дыхания у элитных фридайверов» . Философские труды Королевского общества Б. 376 (1831). дои : 10.1098/rstb.2020.0349 . ПМЦ   8237162 . ПМИД   34176327 . S2CID   235655483 .
    33. ^ Jump up to: а б с «Механизм повреждения при синдроме легочной гиперинфляции» . Часто задаваемые вопросы DAN Medical . Сеть оповещения дайверов . Проверено 17 января 2017 г.
    34. ^ Гирсен, Дж. К.; Сандстад, Э.; Морилд, И.; Банг, Г.; Бьерсанд, Эй Джей; Эйдсвик, С. (июнь 1988 г.). «Авария с взрывной декомпрессией». Американский журнал судебной медицины и патологии . 9 (2): 94–101. дои : 10.1097/00000433-198806000-00002 . ПМИД   3381801 . S2CID   41095645 .
    35. ^ Кэмпбелл, Эрнест (10 июня 2010 г.). «Компрессионная артралгия» . Интернет-медицина для дайвинга Scubadoc . Проверено 29 ноября 2013 г.
    36. ^ Беннетт, Питер Б.; Бленкарн, Джорджия; Роби, Дж.; Янгблад, Д. (1974). «Подавление нервного синдрома высокого давления (HPNS) у людей, погружающихся на глубину 720 и 1000 футов с помощью N2/He/02». Подводные биомедицинские исследования . Общество подводной и гипербарической медицины .
    37. ^ Jump up to: а б с д Беннетт и Ростейн (2003) , с. 305.
    38. ^ Jump up to: а б с д и ж г Беннетт, Питер Б.; Ростен, Жан Клод (2003). «Нервный синдром высокого давления». В Брубакке, Альф О.; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е изд.). США: Сондерс. стр. 323–57. ISBN  978-0-7020-2571-6 .
    39. ^ Jump up to: а б с д и ж ВМС США (2008). Руководство по водолазному делу ВМС США, 6-я редакция . США: Командование морских систем ВМС США. Том 1 Глава. 3 сек. 9.3. Архивировано из оригинала 2 мая 2008 года . Проверено 15 июня 2008 г.
    40. ^ Jump up to: а б Руководство по водолазному делу ВМС США, 2011 г. , стр. 44, том. 1, гл. 3.
    41. ^ Jump up to: а б с д и ж Ланфье, Э.Х. (1956). «Физиология азотно-кислородной смеси. Этап 5. Добавлено дыхательное мертвое пространство (значение в тестах по отбору персонала) (физиологические эффекты в условиях дайвинга)». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . AD0725851.
    42. ^ Jump up to: а б Варломонт, Джон, изд. (1992). Руководство NOAA по дайвингу: Дайвинг для науки и технологий (иллюстрированное издание). Издательство ДИАНА. Таблица 15-5, стр. 15-11. ISBN  9781568062310 . Проверено 27 июля 2017 г.
    43. ^ Камминс, Эоин П.; Стровицкий, Мориц Дж.; Тейлор, Кормак Т. (9 декабря 2019 г.). «Механизмы и последствия зондирования кислорода и углекислого газа у млекопитающих» . Физиологические обзоры . 100 (1). Американское физиологическое общество: 463–488. doi : 10.1152/physrev.00003.2019 . ПМИД   31539306 . S2CID   202711095 .
    44. ^ Стивенсон, Джеффри (2016). «Патофизиология, лечение и авиамедицинское восстановление DCI, связанного с подводным плаванием» . Журнал здоровья военных и ветеранов . 17 (3). ISSN   1839-2733 .
    45. ^ Винке Б.Р. «Теория декомпрессии» (PDF) . Проверено 9 февраля 2016 г.
    46. ^ Jump up to: а б Хаггинс, Карл Э. (1992). «Динамика декомпрессионного цеха». Курс, преподаваемый в Мичиганском университете . Глава 1.
    47. ^ Jump up to: а б Беннетт и Ростейн (2003) , с. 301.
    48. ^ Руководство по дайвингу ВМС США (2008) , том. 1, гл. 3, с. 40.
    49. ^ Хоббс, М. (2008). «Субъективные и поведенческие реакции на азотный наркоз и алкоголь». Подводная и гипербарическая медицина . 35 (3): 175–84. ПМИД   18619113 .
    50. ^ Липпманн и Митчелл (2005) , с. 103.
    51. ^ Липпманн и Митчелл (2005) , с. 105.
    52. ^ Jump up to: а б Дулетт, Дэвид Дж. (август 2008 г.). «2: Наркоз инертным газом». В Маунте, Том; Дитури, Джозеф (ред.). Энциклопедия разведки и дайвинга на смешанном газе (1-е изд.). Майами-Шорс, Флорида: Международная ассоциация дайверов на найтроксе. стр. 33–40. ISBN  978-0-915539-10-9 .
    53. ^ Мекьявич, Игорь Б.; Пассиас, Т.; Сундберг, Карл Йохан; Эйкен, О. (апрель 1994 г.). «Восприятие теплового комфорта во время наркоза» . Подводная и гипербарическая медицина . 21 (1): 9–19. ПМИД   8180569 . Проверено 26 декабря 2011 г.
    54. ^ Мекьявич, Игорь Б.; Савич, С.А.; Эйкен, О. (июнь 1995 г.). «Азотный наркоз ослабляет дрожательный термогенез». Журнал прикладной физиологии . 78 (6): 2241–4. дои : 10.1152/яп.1995.78.6.2241 . PMID   7665424 .
    55. ^ Липпманн и Митчелл (2005) , с. 106.
    56. ^ Руководство по дайвингу ВМС США (2008) , том. 2, гл. 9, стр. 35–46.
    57. ^ «Дайвер расширенного диапазона» . Международное обучение. 2009 . Проверено 24 января 2013 г.
    58. ^ Гамильтон, RW младший; Шрайнер, HR, ред. (1975). «Разработка процедур декомпрессии для глубин более 400 футов». 9-й семинар Общества подводной и гипербарической медицины : 272. Номер публикации UHMS WS2–28–76.
    59. ^ Брыльске, А (2006). Энциклопедия рекреационного дайвинга (3-е изд.). США: Профессиональная ассоциация инструкторов по дайвингу . ISBN  978-1-878663-01-6 .
    60. ^ Консультативный совет по дайвингу (10 ноября 2017 г.). НЕТ. 1235 Закон о гигиене и безопасности труда, 1993 г.: Правила дайвинга: Включение свода правил по дайвингу на берегу 41237. Кодекс практики по дайвингу на берегу (PDF) . Министерство труда Южно-Африканской Республики. стр. 72–139.
    61. ^ Гамильтон, К.; Лалиберте, МФ; Фаулер, Б. (1995). «Диссоциация поведенческого и субъективного компонентов азотного наркоза и адаптации дайвера». Подводная и гипербарическая медицина . 22 (1): 41–49. ISSN   1066-2936 . OCLC   26915585 . ПМИД   7742709 .
    62. ^ Фаулер, Б.; Эклз, КН; Порлье, Г. (1985). «Влияние наркоза инертным газом на поведение - критический обзор». Подводная и гипербарическая медицина . 12 (4): 369–402. ISSN   0093-5387 . ОСЛК   2068005 . ПМИД   4082343 .
    63. ^ Роджерс, Вашингтон; Мёллер, Г. (1989). «Влияние кратких повторных гипербарических воздействий на восприимчивость к азотному наркозу». Подводная и гипербарическая медицина . 16 (3): 227–32. ISSN   0093-5387 . ОСЛК   2068005 . ПМИД   2741255 .
    64. ^ Брауэр, Р.В.; Димов, С.; Фруктус, X.; Фруктус, П.; Госсет, А.; Наке, Р. (1968). «Неврологический и электрографический синдром высокого давления». Преподобный Нейрол . 121 (3): 264–5. ПМИД   5378824 .
    65. ^ Беннетт, П.Б. (1965). Психометрические нарушения у мужчин, дышащих кислород-гелием при повышенном давлении. Комитет по исследованию персонала Королевского военно-морского флота, Отчет подкомитета по подводной физиологии № 251 (Отчет). Лондон.
    66. ^ Голод, WL младший; Беннетт, П.Б. (1974). «Причины, механизмы и профилактика нервного синдрома высокого давления». Подводный биомед. Рез . 1 (1): 1–28. ISSN   0093-5387 . ОСЛК   2068005 . ПМИД   4619860 .
    67. ^ Беннетт, ПБ; Коггин, Р.; Маклеод, М. (1982). «Влияние степени сжатия на использование тримикса для улучшения HPNS у человека до 686 м (2250 футов)». Подводный биомед. Рез . 9 (4): 335–51. ISSN   0093-5387 . ОСЛК   2068005 . ПМИД   7168098 .
    68. ^ Вигрё, Ж. (1970). «Вклад в изучение неврологических и психических реакций организма высшего млекопитающего на газовые смеси под давлением». Докторская диссертация .
    69. ^ Файф, WP (1979). «Применение невзрывоопасных смесей водорода и кислорода для водолазных работ». Морской грант Техасского университета A&M . ТАМУ-СГ-79-201.
    70. ^ Ростейн, Дж. К.; Гардетт-Шофур, MC; Лемэр, К.; Наке, Р. (1988). «Влияние смеси H2-He-O2 на HPNS до 450 мс». Подводные биомедицинские исследования . 15 (4): 257–70. ISSN   0093-5387 . ОСЛК   2068005 . ПМИД   3212843 .
    71. ^ Jump up to: а б Кларк и Том 2003 , с. 376.
    72. ^ Руководство по водолазному делу ВМС США, 2011 г. , стр. 22, том. 4, гл. 18.
    73. ^ Биттерман, Н. (2004). «Кислородная токсичность ЦНС». Подводная и гипербарическая медицина . 31 (1): 63–72. ПМИД   15233161 .
    74. ^ Дональд, Кеннет В. (1947). «Кислородное отравление у человека: Часть I» . Британский медицинский журнал . 1 (4506): 667–672. дои : 10.1136/bmj.1.4506.667 . ПМК   2053251 . ПМИД   20248086 .
    75. ^ Ланг, Майкл А., изд. (2001). Материалы семинара DAN nitrox . Дарем, Северная Каролина: Сеть оповещения дайверов, 197 страниц.
    76. ^ Jump up to: а б Ричардсон, Дрю; Мендуно, Майкл; Шривз, Карл, ред. (1996). «Материалы ребризерного форума 2.0». Семинар по дайвингу и технологиям : 286.
    77. ^ Ричардсон, Дрю; Шривз, Карл (1996). «Курс дайвера на обогащенном воздухе PADI и пределы воздействия кислорода DSAT». Журнал Общества подводной медицины Южно-Тихоокеанского региона . 26 (3). ISSN   0813-1988 . OCLC   16986801 .
    78. ^ Jump up to: а б с Кларк и Том 2003 , с. 383.
    79. ^ Кларк, Джон М.; Ламбертсен, Кристиан Дж. (1971). «Легочная кислородная токсичность: обзор». Фармакологические обзоры . 23 (2): 37–133. ПМИД   4948324 .
    80. ^ Jump up to: а б Кларк, Джон М.; Ламбертсен, Кристиан Дж. (1971). «Скорость развития легочной О2-токсичности у человека при дыхании О2 при 2,0 Ата». Журнал прикладной физиологии . 30 (5): 739–52. дои : 10.1152/яп.1971.30.5.739 . ПМИД   4929472 .
    81. ^ Кларк и Том 2003 , стр. 386–387.
    82. ^ Смит, Дж. Лоррен (1899). «Патологические явления, обусловленные повышением напряжения кислорода в вдыхаемом воздухе» . Журнал физиологии . 24 (1): 19–35. дои : 10.1113/jphysicalol.1899.sp000746 . ПМК   1516623 . ПМИД   16992479 . Примечание: 1 атмосфера (атм) равна 1,013 бар.
    83. ^ Токсичность воздействия углекислого газа, симптомы отравления CO 2 , пределы воздействия углекислого газа и ссылки на процедуры тестирования на токсичный газ. Архивировано 28 сентября 2009 г. в Wayback Machine Дэниелом Фридманом - InspectAPedia.
    84. ^ Дэвидсон, Клайв (7 февраля 2003 г.). Морское уведомление: Углекислый газ: опасность для здоровья (отчет). Австралийское управление морской безопасности.
    85. ^ Jump up to: а б с Ланфье, Э.Х. (1955). «Физиология азотно-кислородной смеси, фазы 1 и 2». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . AD0784151.
    86. ^ Jump up to: а б с Ланфье, Э.Г.; Ламбертсен, CJ; Фундерберк, ЛР (1956). «Физиология азотно-кислородной смеси - Фаза 3. Система отбора проб газа в конце прилива. Регулирование содержания углекислого газа у дайверов. Тесты на чувствительность к углекислому газу». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . AD0728247.
    87. ^ Jump up to: а б с Ланфье, Э.Х. (1958). «Физиология азотно-кислородной смеси. Этап 4. Чувствительность к углекислому газу как потенциальное средство подбора персонала. Этап 6. Регуляция углекислого газа в условиях водолазных работ». Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . AD0206734.
    88. ^ Чешир, Уильям П.; Отт, Майкл С. (2001). «Головная боль у дайверов». Головная боль: Журнал боли в голове и лице . 41 (3): 235–247. дои : 10.1046/j.1526-4610.2001.111006235.x . ПМИД   11264683 . S2CID   36318428 . Углекислый газ может коварно накапливаться у дайвера, который намеренно периодически задерживает дыхание (пропускает дыхание) в ошибочной попытке сохранить воздух.
    89. ^ Стапчинский, Дж. С. «62. Респираторная недостаточность» . В Тинтиналли, JE; Келен, Грузия; Стапчинский, Дж.С.; Ма, О.Дж.; Клайн, DM (ред.). Неотложная медицина Тинтиналли: Комплексное учебное пособие (6-е изд.).
    90. ^ Морган, GE младший; Михаил, М.С.; Мюррей, М.Дж. «3. Дыхательные системы» . В Моргане, Дж. Е. младшем; Михаил, МС; Мюррей, MJ (ред.). Клиническая анестезиология (4-е изд.).
    91. ^ Ламбертсен, Кристиан Дж. (1971). «Толерантность и токсичность углекислого газа». Центр данных об экологическом биомедицинском стрессе, Институт экологической медицины, Медицинский центр Пенсильванского университета . Отчет IFEM № 2–71.
    92. ^ Глатте, Х.А. младший; Мотсай, Г.Дж.; Уэлч, Б.Э. (1967). «Исследования толерантности к углекислому газу». Авиабаза Брукс, Технический отчет Школы аэрокосмической медицины Техаса . ЗРК-ТР-67-77.
    93. ^ Национальный стандарт Южной Африки SANS 10019:2008 Переносные контейнеры для сжатых, растворенных и сжиженных газов. Базовое проектирование, производство, использование и техническое обслуживание (6-е изд.). Претория, Южная Африка: Стандарты Южной Африки. 2008. ISBN  978-0-626-19228-0 .
    94. ^ Комитет PH/4/7 (31 марта 2016 г.). BS 8547:2016 – Дыхательное оборудование. Регулятор потребности в дыхательном газе, используемый при погружениях на глубину более 50 метров. Требования и методы испытаний . Лондон: Британский институт стандартов. ISBN  978-0-580-89213-4 . {{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
    95. ^ Митчелл, Саймон Дж.; Кронье, Франс Дж.; Мейнджес, Вашингтон Джек; Бритц, Герми К. (2007). «Смертельная дыхательная недостаточность во время «технического» погружения с ребризером при экстремальном давлении» . Авиационная, космическая и экологическая медицина . 78 (2): 81–86. ПМИД   17310877 . Архивировано из оригинала 1 июля 2022 года . Проверено 21 ноября 2019 г.
    96. ^ Кастанья, О.; Реньяр, Дж.; Гемпп, Э.; Луж, П.; Брок, Форекс; Шмид, Б.; Дерюэль, А.В.; Крунель, В; Маурин, А.; Шопар, Р.; Макивер, Д.Х. (3 января 2018 г.). «Ключевая роль дыхания под отрицательным давлением и физических упражнений в развитии интерстициального отека легких у профессиональных дайверов-мужчин» . Спорт-Мед Открытый чемпионат . 4 (1): 1. дои : 10.1186/s40798-017-0116-x . ПМЦ   5752643 . ПМИД   29299780 .
    97. ^ Ларн, Ричард; Уистлер, Рекс (1993). Руководство по коммерческому дайвингу (3-е изд.). Ньютон Эбботт, Великобритания: Дэвид и Чарльз. ISBN  0-7153-0100-4 .
    98. ^ Jump up to: а б с д Лурия, С.М.; Кинни, Дж. А. (март 1970 г.). «Подводное видение». Наука . 167 (3924): 1454–61. Бибкод : 1970Sci...167.1454L . дои : 10.1126/science.167.3924.1454 . ПМИД   5415277 .
    99. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Энтони, Т.Г.; Райт, Северная Каролина; Эванс, Массачусетс (2009). Обзор воздействия шума на дайверов (PDF) . Отчет об исследовании 735 (Отчет). QinetiQ . Проверено 29 июля 2017 г.
    100. ^ Шупак А.; Шарони, З.; Янир, Ю.; Кейнан, Ю.; Алфи, Ю.; Халперн, П. (январь 2005 г.). «Подводный слух и локализация звука с радиоинтерфейсом и без него». Отология и невротология . 26 (1): 127–30. дои : 10.1097/00129492-200501000-00023 . ПМИД   15699733 . S2CID   26944504 ​​.
    101. ^ Руководство по дайвингу NOAA , 2001 г. , Глава 2: Физика дайвинга, стр. 2-17.
    102. ^ Jump up to: а б с д и Шиллинг, Чарльз В.; Вертс, Маргарет Ф.; Шандельмайер, Нэнси Р., ред. (2013). Подводный справочник: Руководство по физиологии и работоспособности для инженера (иллюстрированное издание). Springer Science & Business Media. ISBN  9781468421545 . Проверено 27 июля 2017 г.
    103. ^ Jump up to: а б с д Коста, Дэниел (2007). «Ныряющая физиология морских позвоночных». Энциклопедия наук о жизни . дои : 10.1002/9780470015902.a0004230 . ISBN  978-0470016176 .
    104. ^ Тайак, П.; Джонсон, М.; Агилар Сото, Н.; Стурлезе, А.; Мэдсен, П. (18 октября 2006 г.). «Экстрим-ныряние клюворылых китов» . Журнал экспериментальной биологии . 209 (Часть 21): 4238–4253. дои : 10.1242/jeb.02505 . ПМИД   17050839 .

    Источники

    [ редактировать ]
    • Кларк, Джеймс М.; Том, Стивен Р. (2003). «Кислород под давлением». В Брубакке, Альф О.; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е изд.). США: Сондерс. стр. 358–418. ISBN  978-0-7020-2571-6 . OCLC   51607923 . * Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон Дж. (2005). «Азотный наркоз». Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. стр. 103–8. ISBN  978-0-9752290-1-9 . OCLC   66524750 .
    • Программа дайвинга NOAA (США) (28 февраля 2001 г.). Джойнер, Джеймс Т. (ред.). Руководство NOAA по дайвингу, Дайвинг для науки и технологий (4-е изд.). Силвер-Спринг, Мэриленд: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Управление океанических и атмосферных исследований, Национальная программа подводных исследований. ISBN  978-0-941332-70-5 . Компакт-диск подготовлен и распространен Национальной службой технической информации в сотрудничестве с NOAA и Best Publishing Company.
    • Руководитель водолазного дела ВМС США (2011 г.). Руководство по водолазному делу ВМС США (PDF) . SS521-AG-PRO-010 0910-LP-106-0957, версия 6 с внесенным изменением A. Командование морских систем ВМС США. Архивировано из оригинала (PDF) 10 декабря 2014 г. Проверено 29 января 2015 г.
    • Руководитель водолазного дела ВМС США (2008 г.). Руководство по водолазному делу ВМС США (PDF) . SS521-AG-PRO-010, редакция 6. Командование морских систем ВМС США. Архивировано из оригинала (PDF) 10 декабря 2014 года . Проверено 21 января 2014 г.
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Human_physiology_of_underwater_diving&oldid=1232539576#Positive_and_negative_pressure_breathing"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 2d4c54bae2bf8c7cd30fd2629672243e__1720068060
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2d/3e/2d4c54bae2bf8c7cd30fd2629672243e.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Human physiology of underwater diving - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)