Дисциплины и рекорды фридайвинга. Погружение под воду без акваланга

Несмотря на то, что слово free переводится с английского языка как "свобода", во фридайвинге существует множество ограничений, большинство из которых следует соблюдать неукоснительно. Например, скорость погружения обязательно должна контролироваться, в противном случае вас ждут самые неприятные сюрпризы.

Много веков назад подводное плавание было уделом избранных. Благодаря этому искусству, передающемуся из поколения в поколение, люди могли наслаждаться потрясающим великолепием жемчуга, а знаменитые правители получали гарантированную победу в морских сражениях. Да и сейчас погружение без акваланга на большие глубины не является массовым увлечением.

Официальный подход к фридайвингу был применён только в конце первой половины двадцатого века. Именно тогда, в 1949 году знаменитый итальянец Раймондо Буше, один из пионеров фридайвинга, безо всякого оборудования нырнул на глубину 30 метров, где в то время находились водолазы. Впоследствии на некоторое время даже вошло в моду обучение детей нырять без акваланга. Благодаря достижениям первооткрывателей официального фридайвинга был собран ценнейший материал для исследований. Человек ещё раз смог доказать самому себе, что для него нет ничего невозможного.

Йога и фридайвинг - два взаимосвязанных увлечения. Йога - одно из древнейших учений человечества, содержащее множество очень интересных упражнений по раскрытию скрытых способностей человека. Именно в йоге есть методика, благодаря которой человек может научиться останавливать дыхание на очень большие промежутки времени. Эта методика состоит не только из физических, но и из психологических упражнений, которые позволяют взглянуть на мир совершенно другими глазами. Уже после нескольких занятий начинающие фридайверы могут задерживать дыхание на период до трёх минут. Кроме того, для людей, практикующих фридайвинг, обычным явлением считается погружение на глубину до двадцати метров.

Впрочем, эти методы в состоянии освоить буквально каждый. Как утверждают специалисты, после недели ежедневных занятий даже самые неподготовленные люди способны задерживать дыхание на 3 минуты (подготовленные - более 4 минут). А после выездов на море и небольшой практики почти все могут погрузиться на 15-20 метров.

Приобретая снаряжение для фри-дайвинга следует учитывать, что оно имеет ряд отличий от стандартного дайверского снаряжения. Например, в фридайвинге вместо масок часто используются контактные линзы, а нос перекрывается специальным зажимом.

Гидрокостюм для фридайвинга обычно состоит только из неопрена. Именно неопрен наиболее бережно сохраняет тепло. Последнее время длинные фридайверские ласты стали всё чаще заменяться на моноласты - широкий и красивый "хвост", похожий на хвост кита или дельфина. И, наконец, самой информативной деталью фридайвера является компьютер. Этот электронный помощник запоминает время под водой и на поверхности, температуру воды и глубину, а также множество других жизненно важных показателей.

За пару десятков лет с начала существования официального фридайвинга уровень максимально возможной для человека глубины погружения давно перешёл отметку двести метров. И это далеко не предел. Ведь человеку всегда было свойственно делать невозможное возможным. Однако никогда не следует забывать, что моря покоряются не только самым смелым, но и самым опытным, внимательным и расчётливым людям.

Каждый новый рекорд задержки дыхания под водой заставляет нас удивляться, как такое возможно. Обычному человеку бывает очень трудно не дышать дольше нескольких секунд. А тренированные ныряльщики способны прекращать дыхание на минуты. Подобные достижения — наглядное доказательство того, что пределы человеческих возможностей еще совсем не изучены.

Ныряние с аквалангом

Пытаясь обеспечить себе возможность долгого пребывания под водой, люди стали придумывать всяческие приспособления. На сегодня наиболее распространенным является оборудование, которое в русскоговорящих странах именуют аквалангом. На самом деле «Aqualung» — это название фирмы и выпускаемого ею снаряжения. Само же оборудование для ныряния в западном мире обозначают термином «СКУБА» («SCUBA»). Это аббревиатура английской фразы «автономный аппарат для подводного дыхания» («self-contained underwater breathing apparatus»).

Первые документальные свидетельства об изобретении подводных дыхательных устройств датируются примерно серединой 19 века, хотя чертежи подобных приспособлений создавал еще Леонардо да Винчи. Акваланг в том виде, в каком мы его знаем сегодня, придумали в 1943 году французы Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян. Это ими созданная фирма называется «Aqualung». С тех пор мастерами подводного плавания был установлен не один рекорд погружения с аквалангом.

Автором последнего на сегодня достижения стал египтянин Ахмед Габр. В сентябре 2014 года ему удалось достичь отметки 332,4 м ниже поверхности воды. Прошлый рекорд был превзойден чуть больше чем на 2,5 м. Вся процедура заняла у египтянина 14 часов. Подавляющая часть этого времени была потрачена на безопасный медленный подъем.

Под водой без акваланга

Дышать под водой без акваланга тоже можно. Еще в древности люди использовали устройство, которое принято называть водолазным колоколом. Это некая перевернутая пустая емкость, например бочка или ведро. При вертикальном погружении давление внутри такого сосуда соответствует давлению окружающей его воды, а образующееся при этом воздушное пространство позволяет какое-то время дышать. Считается, что при помощи такого приспособления проводил подводную разведку еще Александр Македонский в 4 веке до н.э. С древнейших времен знали, как дышать под водой с помощью подобного сосуда, и ловцы жемчуга, и искатели сокровищ с затонувших кораблей.

Водолазные колокола, только уже специально созданные, используют до сих пор. Кроме того, ученые продолжают искать новые способы погружения без акваланга: разрабатывают искусственные жабры, придумывают материалы и устройства, способные выкачивать кислород из воды. Тем временем есть много любителей подводного плавания, которые практикуют погружение без каких-либо вспомогательных средств — фридайвинг (от англ. free — свободно, dive — нырять).

Фридайвинг и его герои

Главное умение фридайверов — длительная задержка дыхания. Тренируя свой организм, они добиваются того, что могут нырять, обходясь без воздуха, на невероятные глубины.

Всемирно известными фридайверами, показавшими миру, на сколько метров можно углубиться, всего лишь задержав дыхание, были итальянец Энцо Майорка и француз Жак Майоль. Первый из них в 1960-х годах опроверг распространенную тогда теорию, что человеческий организм не может существовать в морской пучине. Физиологи были уверены: давление на отметке 50 м ниже поверхности воды разрушит грудную клетку и разорвет легкие. Майорка покорил глубину 51 м, открыв себе и другим ныряльщикам новые горизонты.

Майоль первым из фридайверов опустился на 100 м. Ученые взялись исследовать его организм, чтобы понять, как такое возможно. Однако выяснили только то, что природные данные француза не могли позволить ему нырнуть глубже 45 м. А Майоль продолжал уходить все глубже. Свой новый рекорд погружения он установил в 56 лет, достигнув — 105 м.

В истории свободного ныряния было еще немало героев, доказавших, что можно достичь многого из официально недостижимого. Сегодня существует целый ряд дисциплин во фридайвинге, рекордами отмечена каждая из них.

Рекорды свободного погружения

Самой сложной дисциплиной в свободном нырянии считается «Постоянный вес без ласт». Фридайвер задерживает дыхание, уходит на глубину и затем поднимается на поверхность без помощи каких-либо вспомогательных средств (груза, троса и т. п.), используя только собственный вес и силу своих мышц. Эта дисциплина требует от ныряльщика отточенной координации движений и полного контроля над собственным телом. Необходимо точно знать, как долго получится задержать дыхание, чтобы вовремя остановиться и успеть вернуться, прежде чем кислородное голодание доведет до обморока. Мировой рекорд погружения в «Постоянном весе без ласт» среди мужчин принадлежит новозеландцу Уильяму Трабриджу. В 2010 году он нырнул на 101 м. Среди женщин в этой дисциплине, как и в ряде других, нет равных россиянке Наталье Молчановой. В 2015 году она преодолела отметку 71 м.

Почти во всех дисциплинах фридайвинга отсчитывается дистанция, которую удалось преодолеть на одном вдохе в глубину или в длину. И только в «Статическом апноэ» засекается время нахождения под водой. В этой дисциплине практикуется так называемая гиперинфляция легких чистым кислородом, когда спортсмен перед нырком делает несколько глубоких и быстрых вдохов-выдохов. После погружения фридайвер замирает, чтобы расходовать кислород как можно меньше. На сегодня мировой рекорд по задержке дыхания под водой в «Статическом апноэ» принадлежит испанцу Алексу Сегуре. В 2016 году ему удалось продержаться на одном вдохе 24 минуты 03 секунды. Среди женщин максимальное время в этой дисциплине показала словенка Бранко Петрович в 2013 году: 10 минут 18 секунд.

Как научиться не дышать?

Научиться задерживать дыхание и глубоко нырять может каждый. Это лишь вопрос желания и самодисциплины. Та же Наталья Молчанова начала заниматься фридайвингом в 40 лет и стала непревзойденной, покорив 41 мировой рекорд.

Работа с дыханием — это хороший метод оздоровления, способствующий восстановлению практически всех функций организма и открывающий новые возможности. Главные правила — постепенность и постоянство. Начните с малого, задерживайте дыхание насколько возможно и по чуть-чуть увеличивайте время. Проводите тренировки по несколько раз в день, тем более что они не требуют ни особого места, ни специального оборудования. Как только научитесь не дышать хотя бы пару минут, переходите к водным занятиям.

Знайте, что под водой дыхание можно задержать на более долгий срок, чем на суше. При погружении, особенно в прохладную воду, сосуды сужаются, пульс замедляется, организм расходует ресурсы более экономно. Это так называемый рефлекс ныряния. Но он работает только в том случае, если человек действует уверенно и спокойно, прислушиваясь к сигналам своего тела и следуя инстинкту. Помните также, что перед погружением следует хорошо выспаться, нельзя выпивать и курить.

Существуют разные системы тренировок, направленных на увеличение объема легких, умение расслабляться и контролировать свое тело. Предпочтительнее заниматься с инструктором, чем самостоятельно, особенно на первых порах. Никогда не проводите погружение в одиночку. Найдите единомышленников и двигайтесь вместе к новым рекордам!

Красоты кораллового рифа с её кипучей жизнью многочисленных обитателей морского дна непреодолимо влекут меня, порой даже в большей степени, чем жизнь на острове. Создатель подводного царства не поскупился на разнообразие красок и форм жизни, всё это стоит того, чтобы увидеть.

Ни один документальный фильм с подводной съёмкой не сможет передать всю гамму красок и ощущений от посещения этого удивительного мира. Для немногих островитян, занимающихся подводным плаванием, погружение под воду является не развлечением, а лишь способом добычи морских огурцов, тридакны, лангустов и некоторых видов рыб. Навык ныряния на глубины до 13 метров может дополнить островную кухню полезными морепродуктами и пополнить кошелёк. И как любой навык, при должной тренировке поддаётся освоению, к чему будет справедливо старое правило "повторение - мать учения".

Погружение под воду без акваланга, с использованием лишь своих природных ресурсов лёгких, отнимает много сил и энергии. Это необходимо учитывать и трезво нормировать глубину, интенсивность, и время занятий. При освоении подводного погружения, необычного для российского обывателя, столкнулся с необычными шумовыми эффектами и водной "пробки" в ушах, иногда и кровь из носа, ощущения давления, а также психологического дискомфорта перед новой средой и её обитателями. С приобретением опыта эти нюансы пропадают. В целях безопасности желательно обучаться с напарником, предварительно поставив лодку на якорь. Также необходимо знать о характере течений и времени приливов-отливов.

Лучше всего погружаться в спокойную воду, но уж коли оказались на волнах, следует плыть спиной к волне, во избежание попадания воды в носо-ротовую полость, либо делать вдохи между волнами. Чрезвычайно важно помнить, что на глубине ни при каких обстоятельствах нельзя поворачивать голову относительно поверхности, все манёвры совершать всем телом параллельно дну. В противном случае, на большой глубине рискуете пробить барабанные перепонки.

Если акваланг для большинства островитян считается дорогим удовольствием, то маску может себе позволить почти любой фридайвер. Не ныряйте на большие глубины без маски, т.к. вода под давление будет проникать в нос, при быстром всплытии опасность невелика, но потом долго и неприятно будет вытекать из носа. После погружения следует продуть "водную пробку" из ушей, это делается путём зажатием пальцами носа и сильного выдоха через нос. Не лишним будет брать с собой воду для питья и полоскания горла, ибо морская вода имеет неприятный вкус и першит горло.

К выбору маски для подводного плавания следует подойти со всей серьёзностью, это не тот случай, где можно экономить. Маска должна быть с закрытым носом, удобно сидеть, иметь качественное стекло с небольшим увеличительным эффектом и запасной резинкой крепежа. Трубка для подводного дыхания и ласты остаются на ваше усмотрение. Хочу заметить, что долгий поиск морских объектов добычи без трубки существенно тренирует выносливость и объём лёгких, что явилось причиной моего отказа от покупки трубки. С ластами ситуация обратная, хотя я не имел удовольствия ими пользоваться, но, думаю, они существенно облегчат плавание.

В море есть большая вероятность встречи со скатами до трёх метров в диаметре, разных окрасок, змеями в бело-чёрную полоску, пребывая на почтительном расстоянии они проявляют интерес. Следует постоянно оглядываться для мониторинга ситуации вокруг. В случае появления акул любой из её разновидностей, следует немедленно подняться на плавсредство и удалиться. Медузы в период размножение выбрасывают в море споры, которые раздражают кожу, превращая плавание в неприятное занятие, омовение пресной водой снимает раздражение кожи. Возможны встречи также с большими рыбами, которых может заинтересовать ваша персона, следует сохранять спокойствие, либо удалиться на плавсредство. Другие водоплавающие не представляют опасности, но данная информация справедлива только к водам близ острова Най.

Добыча тридакны довольно трудна, связано это с трудностями распознавания на морском дне, её извлечением и подъёмом в лодку. Тридакна - это двухстворчатый моллюск, иногда достигающий поистине огромных размеров, питающийся планктоном, омертвевшими частичками органики. Как правило, обитает среди коралловых рифов и сливается с окружающим фоном, что сильно осложняет поиск, на глубинах от 2 метров. Иногда тридакна встречается и на песчаном дне. Их можно распознать по двум параллельным волнистым линиям ракушки, меж которой располагается тело самых различных расцветок, и постоянно сокращающегося входного отверстия. Маленькие тридакны растут в расщелинах меж камней, на дне раковины имеется отросток, который крепко держится за камни, что делает невозможным извлечение моллюска, да и нецелесообразна его добыча, ввиду малого размера. По мере роста моллюска отросток отмирает, но возникает новая проблема подъёма, из-за немалой тяжести раковины. Подъём тридакны весом до 10-15 кг не составляет труда, но важно помнить, что края ракушки и её хитинок могут серьёзно порезать пальцы рук. В случае опасности моллюск закрывает створки ракушки, чего и нужно добиться, прежде чем его доставать. Тяжёлые ракушки можно привязать верёвкой, что облегчает подъём. Но в случае с очень большой тридакной нужно подплыть с парангом, аккуратно и быстро, пока не закрылась ракушка, перерезать мышцу, находящуюся поперёк волнистых краёв ракушки, в центре. А дальше уже нырять и парангом извлекать моллюск из ракушки. Данная операция требует немалого опыта, огромного запаса выносливости и энергии.

Добытую тридакну в ракушках можно сколько угодно хранить в море недалеко от берега, главное - чтобы её постоянно омывала морская вода. Мясо тридактны можно сушить при хорошем солнце, как минимум 4 дня, с последующим 5-месячным сроком хранения. Небольшие ракушки разбивают молотком и парангом срезают края моллюска с ракушки. Поперёк тела моллюска проходит мышца, смыкающая створки ракушки, рядом с ней, в центре, находится чёрный мешочек, его следует удалить, в противном случае при готовке он придаст горечь блюду. Не страшно, если мешочек порвался, тщательно соскребите остатки чёрной жижи и промойте. Моллюска можно есть сырым, особенно вкусна белая волокнистая мышца. Можно моллюска отварить, не менее получаса, при желании - удалить серо-коричневый желудок, неприятный на вид. Затем мелко порезать и чуть-чуть припустить на горячей сковороде (2-4 минуты) в масле, предварительно чуток обжарив лук, чеснок и перец, не лишним добавить сок лимона. Мясо моллюска жестковато и имеет специфический вкус, к нему следует привыкать, и в первые приёмы пищи оно может вызвать расстройство желудка. Различные моллюски, головоногие и улитки вдоль побережья и на скалах, имеют тот же вкус, что и у тридактны и то же влияние на желудок, но всё зависит от особенностей организма. Мелкие моллюски, головоногие и улитки варятся вместе с ракушками полчаса, затем палочкой извлекаются из ракушки, удаляются хитиновые ножки, промываются и припускаются на сковороде с соусом. Важно помнить, данный деликатес - продукт скоропортящийся.

Морской огурец - странное существо, питается омертвевшей органикой, оседающей на песок. Обитает в коралловых рифах, а также на песчаном дне, на различных глубинах. Форма морского огурца имеет 3 вида: червообразную, лепёшковидную;-) и овальную. Окрас морских огурцов и их размер пестрит разнообразием, они малоподвижны, абсолютно не опасны, не путать со слишком длинными, более 1.5 метра, змеями. Как и в случае поиска тридакны, нужен намётанный глаз, среди кораллов и камней они плохо различимы, а то и вовсе можно спутать с камнями, что у меня часто бывало. Огурец можно достать со дна при помощи 1.5 метрового копья с надетым свинцовым грузилом весом до 2 кг. Расположившись точно над огурцом, опускают копьё на длинной верёвке, протыкают морской огурец и достают. Примечательно, что этим же копьём можно добыть черепаху, большой вес грузила позволяет пробить панцирь. Высушенные морские огурцы являются объектом продажи, впоследствии идущим на экспорт в страны восходящего солнца, где его ценят как деликатес.

Мы живем на планете воды, но земные океаны знаем хуже, чем некоторые космические тела. Больше половины поверхности Марса артографировано с разрешением около 20 м — и только 10−15% океанского дна изучены при разрешении хотя бы 100 м. На Луне побывало 12 человек, на дне Марианской впадины — трое, и все они не смели и носа высунуть из сверхпрочных батискафов.

Погружаемся

Главная сложность в освоении Мирового океана — это давление: на каждые 10 м глубины оно увеличивается еще на одну атмосферу. Когда счет доходит до тысяч метров и сотен атмосфер, меняется все. Жидкости текут иначе, необычно ведут себя газы… Аппараты, способные выдержать эти условия, остаются штучным продуктом, и даже самые современные субмарины на такое давление не рассчитаны. Предельная глубина погружения новейших АПЛ проекта 955 «Борей» составляет всего 480 м.

Водолазов, спускающихся на сотни метров, уважительно зовут акванавтами, сравнивая их с покорителями космоса. Но бездна морей по‑своему опаснее космического вакуума. Случись что, работающий на МКС экипаж сможет перейти в пристыкованный корабль и через несколько часов окажется на поверхности Земли. Водолазам этот путь закрыт: чтобы эвакуироваться с глубины, могут потребоваться недели. И срок этот не сократить ни при каких обстоятельствах.

Впрочем, на глубину существует и альтернативный путь. Вместо того чтобы создавать все более прочные корпуса, можно отправить туда… живых водолазов. Рекорд давления, перенесенного испытателями в лаборатории, почти вдвое превышает способности подлодок. Тут нет ничего невероятного: клетки всех живых организмов заполнены той же водой, которая свободно передает давление во всех направлениях.

Клетки не противостоят водному столбу, как твердые корпуса субмарин, они компенсируют внешнее давление внутренним. Недаром обитатели «черных курильщиков», включая круглых червей и креветок, прекрасно себя чувствуют на многокилометровой глубине океанского дна. Некоторые виды бактерий неплохо переносят даже тысячи атмосфер. Человек здесь не исключение — с той лишь разницей, что ему нужен воздух.

Под поверхностью

Кислород Дыхательные трубки из тростника были известны еще могиканам Фенимора Купера. Сегодня на смену полым стеблям растений пришли трубки из пластика, «анатомической формы» и с удобными загубниками. Однако эффективности им это не прибавило: мешают законы физики и биологии.

Уже на метровой глубине давление на грудную клетку поднимается до 1,1 атм — к самому воздуху прибавляется 0,1 атм водного столба. Дыхание здесь требует заметного усилия межреберных мышц, и справиться с этим могут только тренированные атлеты. При этом даже их сил хватит ненадолго и максимум на 4−5 м глубины, а новичкам тяжело дается дыхание и на полуметре. Вдобавок чем длиннее трубка, тем больше воздуха содержится в ней самой. «Рабочий» дыхательный объем легких составляет в среднем 500 мл, и после каждого выдоха часть отработанного воздуха остается в трубке. Каждый вдох приносит все меньше кислорода и все больше углекислого газа.

Чтобы доставлять свежий воздух, требуется принудительная вентиляция. Нагнетая газ под повышенным давлением, можно облегчить работу мускулам грудной клетки. Такой подход применяется уже не одно столетие. Ручные насосы известны водолазам с XVII века, а в середине XIX века английские строители, возводившие подводные фундаменты для опор мостов, уже подолгу трудились в атмосфере сжатого воздуха. Для работ использовались толстостенные, открытые снизу подводные камеры, в которых поддерживали высокое давление. То есть кессоны.

Глубже 10 м

Азот Во время работы в самих кессонах никаких проблем не возникало. Но вот при возвращении на поверхность у строителей часто развивались симптомы, которые французские физиологи Поль и Ваттель описали в 1854 году как On ne paie qu’en sortant — «расплата на выходе». Это мог быть сильный зуд кожи или головокружение, боли в суставах и мышцах. В самых тяжелых случаях развивались параличи, наступала потеря сознания, а затем и гибель.

Чтобы отправиться на глубину без каких-либо сложностей, связанных с экстремальным давлением, можно использовать сверхпрочные скафандры. Это чрезвычайно сложные системы, выдерживающие погружение на сотни метров и сохраняющие внутри комфортное давление в 1 атм. Правда, они весьма дороги: например, цена недавно представленного скафандра канадской фирмы Nuytco Research Ltd. EXOSUIT составляет около миллиона долларов.

Проблема в том, что количество растворенного в жидкости газа прямо зависит от давления над ней. Это касается и воздуха, который содержит около 21% кислорода и 78% азота (прочими газами — углекислым, неоном, гелием, метаном, водородом и т. д. — можно пренебречь: их содержание не превышает 1%). Если кислород быстро усваивается, то азот просто насыщает кровь и другие ткани: при повышении давления на 1 атм в организме растворяется дополнительно около 1 л азота.

При быстром снижении давления избыток газа начинает выделяться бурно, иногда вспениваясь, как вскрытая бутылка шампанского. Появляющиеся пузырьки могут физически деформировать ткани, закупоривать сосуды и лишать их снабжения кровью, приводя к самым разнообразным и часто тяжелым симптомам. По счастью, физиологи разобрались с этим механизмом довольно быстро, и уже в 1890-х годах декомпрессионную болезнь удавалось предотвратить, применяя постепенное и осторожное снижение давления до нормы — так, чтобы азот выходил из организма постепенно, а кровь и другие жидкости не «закипали».

В начале ХХ века английский исследователь Джон Холдейн составил детальные таблицы с рекомендациями по оптимальным режимам спуска и подъема, компрессии и декомпрессии. Экспериментируя с животными, а затем и с людьми — в том числе с самим собой и своими близкими, — Холдейн выяснил, что максимальная безопасная глубина, не требующая декомпрессии, составляет около 10 м, а при длительном погружении — и того меньше. Возвращение с глубины должно производиться поэтапно и не спеша, чтобы дать азоту время высвободиться, зато спускаться лучше довольно быстро, сокращая время поступления избыточного газа в ткани организма. Людям открылись новые пределы глубины.

Глубже 40 м

Гелий Борьба с глубиной напоминает гонку вооружений. Найдя способ преодолеть очередное препятствие, люди делали еще несколько шагов — и встречали новую преграду. Так, следом за кессонной болезнью открылась напасть, которую дайверы почти любовно зовут «азотной белочкой». Дело в том, что в гипербарических условиях этот инертный газ начинает действовать не хуже крепкого алкоголя. В 1940-х опьяняющий эффект азота изучал другой Джон Холдейн, сын «того самого». Опасные эксперименты отца его ничуть не смущали, и он продолжил суровые опыты на себе и коллегах. «У одного из наших испытуемых произошел разрыв легкого, — фиксировал ученый в журнале, — но сейчас он поправляется».

Несмотря на все исследования, механизм азотного опьянения детально не установлен — впрочем, то же можно сказать и о действии обычного алкоголя. И тот и другой нарушают нормальную передачу сигналов в синапсах нервных клеток, а возможно, даже меняют проницаемость клеточных мембран, превращая ионообменные процессы на поверхностях нейронов в полный хаос. Внешне то и другое проявляется тоже схожим образом. Водолаз, «словивший азотную белочку», теряет контроль над собой. Он может впасть в панику и перерезать шланги или, наоборот, увлечься пересказом анекдотов стае веселых акул.

Наркотическим действием обладают и другие инертные газы, причем чем тяжелее их молекулы, тем меньшее давление требуется для того, чтобы этот эффект проявился. Например, ксенон анестезирует и при обычных условиях, а более легкий аргон — только при нескольких атмосферах. Впрочем, эти проявления глубоко индивидуальны, и некоторые люди, погружаясь, ощущают азотное опьянение намного раньше других.

Избавиться от анестезирующего действия азота можно, снизив его поступление в организм. Так работают дыхательные смеси нитроксы, содержащие увеличенную (иногда до 36%) долю кислорода и, соответственно, пониженное количество азота. Еще заманчивее было бы перейти на чистый кислород. Ведь это позволило бы вчетверо уменьшить объем дыхательных баллонов или вчетверо увеличить время работы с ними. Однако кислород — элемент активный, и при длительном вдыхании — токсичный, особенно под давлением.

Чистый кислород вызывает опьянение и эйфорию, ведет к повреждению мембран в клетках дыхательных путей. При этом нехватка свободного (восстановленного) гемоглобина затрудняет выведение углекислого газа, приводит к гиперкапнии и метаболическому ацидозу, запуская физиологические реакции гипоксии. Человек задыхается, несмотря на то что кислорода его организму вполне достаточно. Как установил тот же Холдейн-младший, уже при давлении в 7 атм дышать чистым кислородом можно не дольше нескольких минут, после чего начинаются нарушения дыхания, конвульсии — все то, что на дайверском сленге называется коротким словом «блэкаут».

Жидкостное дыхание

Пока еще полуфантастический подход к покорению глубины состоит в использовании веществ, способных взять на себя доставку газов вместо воздуха — например, заменителя плазмы крови перфторана. В теории, легкие можно заполнить этой голубоватой жидкостью и, насыщая кислородом, прокачивать ее насосами, обеспечивая дыхание вообще без газовой смеси. Впрочем, этот метод остается глубоко экспериментальным, многие специалисты считают его и вовсе тупиковым, а, например, в США применение перфторана официально запрещено.

Поэтому парциальное давление кислорода при дыхании на глубине поддерживается даже ниже обычного, а азот заменяют на безопасный и не вызывающий эйфории газ. Лучше других подошел бы легкий водород, если б не его взрывоопасность в смеси с кислородом. В итоге водород используется редко, а обычным заменителем азота в смеси стал второй по легкости газ, гелий. На его основе производят кислородно-гелиевые или кислородно-гелиево-азотные дыхательные смеси — гелиоксы и тримиксы.

Глубже 80 м

Сложные смеси Здесь стоит сказать, что компрессия и декомпрессия при давлениях в десятки и сотни атмосфер затягивается надолго. Настолько, что делает работу промышленных водолазов — например, при обслуживании морских нефтедобывающих платформ — малоэффективной. Время, проведенное на глубине, становится куда короче, чем долгие спуски и подъемы. Уже полчаса на 60 м выливаются в более чем часовую декомпрессию. После получаса на 160 м для возвращения понадобится больше 25 часов — а ведь водолазам приходится спускаться и ниже.

Поэтому уже несколько десятилетий для этих целей используют глубоководные барокамеры. Люди живут в них порой целыми неделями, работая посменно и совершая экскурсии наружу через шлюзовой отсек: давление дыхательной смеси в «жилище» поддерживается равным давлению водной среды вокруг. И хотя декомпрессия при подъеме со 100 м занимает около четырех суток, а с 300 м — больше недели, приличный срок работы на глубине делает эти потери времени вполне оправданными.

Методы длительного пребывания в среде с повышенным давлением прорабатывались с середины ХХ века. Большие гипербарические комплексы позволили создавать нужное давление в лабораторных условиях, и отважные испытатели того времени устанавливали один рекорд за другим, постепенно переходя и в море. В 1962 году Роберт Стенюи провел 26 часов на глубине 61 м, став первым акванавтом, а тремя годами позже шестеро французов, дыша тримиксом, прожили на глубине 100 м почти три недели.

Здесь начались новые проблемы, связанные с длительным пребыванием людей в изоляции и в изнурительно некомфортной обстановке. Из-за высокой теплопроводности гелия водолазы теряют тепло с каждым выдохом газовой смеси, и в их «доме» приходится поддерживать стабильно жаркую атмосферу — около 30 °C, а вода создает высокую влажность. Кроме того, низкая плотность гелия меняет тембр голоса, серьезно затрудняя общение. Но даже все эти трудности вместе взятые не поставили бы предел нашим приключениям в гипербарическом мире. Есть ограничения и поважнее.

Глубже 600 м

Предел В лабораторных экспериментах отдельные нейроны, растущие «в пробирке», плохо переносят экстремально высокое давление, демонстрируя беспорядочную гипервозбудимость. Похоже, что при этом заметно меняются свойства липидов клеточных мембран, так что противостоять этим эффектам невозможно. Результат можно наблюдать и в нервной системе человека под огромным давлением. Он начинает то и дело «отключаться», впадая в кратковременные периоды сна или ступора. Восприятие затрудняется, тело охватывает тремор, начинается паника: развивается нервный синдром высокого давления (НСВД), обусловленный самой физиологией нейронов.

Помимо легких, в организме есть и другие полости, содержащие воздух. Но они сообщаются с окружающей средой очень тонкими каналами, и давление в них выравнивается далеко не моментально. Например, полости среднего уха соединяются с носоглоткой лишь узкой евстахиевой трубой, которая к тому же часто забивается слизью. Связанные с этим неудобства знакомы многим пассажирам самолетов, которым приходится, плотно закрыв нос и рот, резко выдохнуть, уравнивая давление уха и внешней среды. Водолазы тоже применяют такое «продувание», а при насморке стараются вовсе не погружаться.

Добавление к кислородно-гелиевой смеси небольших (до 9%) количеств азота позволяет несколько ослабить эти эффекты. Поэтому рекордные погружения на гелиоксе достигают планки 200−250 м, а на азотсодержащем тримиксе — около 450 м в открытом море и 600 м в компрессионной камере. Законодателями в этой области стали — и до сих пор остаются — французские акванавты. Чередование воздуха, сложных дыхательных смесей, хитрых режимов погружения и декомпрессии еще в 1970-х позволило водолазам преодолеть планку в 700 м глубины, а созданную учениками Жака Кусто компанию COMEX сделало мировым лидером в водолазном обслуживании морских нефтедобывающих платформ. Детали этих операций остаются военной и коммерческой тайной, поэтому исследователи других стран пытаются догнать французов, двигаясь своими путями.

Пытаясь опуститься глубже, советские физиологи изучали возможность замены гелия более тяжелыми газами, например неоном. Эксперименты по имитации погружения на 400 м в кислородно-неоновой атмосфере проводились в гипербарическом комплексе московского Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН и в секретном «подводном» НИИ-40 Министерства обороны, а также в НИИ Океанологии им. Ширшова. Однако тяжесть неона продемонстрировала свою обратную сторону.

Можно подсчитать, что уже при давлении 35 атм плотность кислородно-неоновой смеси равна плотности кислородно-гелиевой примерно при 150 атм. А дальше — больше: наши воздухоносные пути просто не приспособлены для «прокачивания» такой густой среды. Испытатели ИМБП сообщали, что, когда легкие и бронхи работают со столь плотной смесью, возникает странное и тяжелое ощущение, «будто ты не дышишь, а пьешь воздух». В бодрствующем состоянии опытные водолазы еще способны с этим справиться, но в периоды сна — а на такую глубину не добраться, не потратив долгие дни на спуск и подъем — они то и дело просыпаются от панического ощущения удушья. И хотя военным акванавтам из НИИ-40 удалось достичь 450-метровой планки и получить заслуженные медали Героев Советского Союза, принципиально это вопроса не решило.

Новые рекорды погружения еще могут быть поставлены, но мы, видимо, подобрались к последней границе. Невыносимая плотность дыхательной смеси, с одной стороны, и нервный синдром высоких давлений — с другой, видимо, ставят окончательный предел путешествиям человека под экстремальным давлением.

Многие, отдыхая на море или возле океана, любят нырять. А есть экстремалы – дайверы, профессиональные ныряльщики – которые делают это постоянно. Но ныряние – это не только познавательный процесс и интересное увлечение. Оно еще несет в себе и определенные угрозы .

Обычный человек, который специально не готовился к нырянию, может задержать дыхание под водой на одну минуту, а предел безопасной глубины для него составляет, по данным специалистам, около десяти метров.

Уже через полгода тренировок этот показатель возможно увеличить вдвое и довести до двадцати метров – если научиться задерживать дыхание на пять минут. Но глубже эксперты опускаться не советуют. Правда, сразу подчеркнем, что о рекорде погружения в воду сейчас мы не говорим.

Что угрожает человеку при глубоком погружении

Основных угроз существует две:

• гипоксия;
• негативное воздействие на организм атмосферного давления.

Если человек длительное время находится под водой, не пополняя при этом запасы кислорода своих легких, у него в крови растет содержание углеродистых соединений. Недостаток кислорода в свою очередь приводит к гипоксии – опасному состоянию, который может негативно воздействовать на работу органов, тканей. Особенно губительна гипоксия для коры головного мозга.

Вторая опасность – давление . Вода намного тяжелее воздуха. И с каждым спуском глубиной десять метров оно становится все больше. В частности, на глубине тридцать метров оно составляет 4 бар.

Если резко подниматься из зоны повышенного давления, развивается так называемая кессонная болезнь, провоцирующая боли в суставах и мышцах. Также может наступить паралич тела, потеря сознания, кровоизлияние.

Многие начинающие ныряльщики рассказывают, что на первых порах с непривычки у них сильно кружилась голова шла кровь из носа, а у некоторых, случалось, разрывались барабанные перепонки и возникали галлюцинации. Небезопасно слишком глубоко погружаться и в акваланге – по причине того же высокого давления.

А вот некоторые млекопитающие к глубинному погружению приспособлены гораздо лучше, чем человек. Среди них – нутрии, выдры, киты, бобры, также ластоногие. Также знатные ныряльщики – пингвины, утки, крокодилы, многие виды черепах и змей. Ондатра, например, может находиться под водой 12 минут, а крокодил – много часов. Ученые объясняют это тем, что дыхательный центр у этих животных не так чувствителен к соединениям углерода и они умеют экономно использовать кислород.

Погружение под воду без акваланга: рекорд

А теперь о рекордах. Впервые планку глубины в сто метров преодолели ныряльщики Майорка и Майоль. Правда, официально этот результат не был зафиксирован. Зато их сделал прообразами главных героев в своем фильме «Голубая бездна» Люк Бессон.

В начале этого века француз Леферм погрузился без специального устройства на глубину 162 метра. До этого он же опускался до 137 метров. Третий рекорд его погубил – он достиг отметки 171 метр, но подняться не на поверхность не смог.

Есть еще понятие «свободное погружение». В этой категории рекорд среди женщин установила жительница России Наталья Молчанова – она смогла достичь без акваланга отметки 91 метр. У мужчин рекорд принадлежит жителю Новой Зеландии Уильяму Трабриджу – 121 метр.

Обновлено: Февраль 25, 2016 автором: Анна Волосовец