Влияние глубоководного давления на организм человека

Дайвинг оказывает многостороннее влияние на организм человека — как положительное, так и потенциально опасное. Всё зависит от глубины погружения, продолжительности, подготовки и соблюдения техники безопасности.

Что такое глубоководное давление

Глубоководное давление — это давление, которое действует на объекты в толще воды на больших глубинах, например, в океане или глубоком озере. Чем глубже под водой находится объект, тем выше давление, которое на него действует.

Как оно возникает?

• Давление увеличивается с глубиной из-за веса столба воды, находящегося выше объекта. Вода — тяжёлая жидкость, и каждые 10 метров глубины добавляют примерно 1 атмосферу давления (1 атм ≈ 101 325 Па).

Формула для расчета:

P = P_0 + rho g h

Где:

1. P — общее давление на глубине h,

2. Pо— атмосферное давление на поверхности (примерно 1 атм),

3. rho — плотность воды (~1000 кг/м³),

4. g — ускорение свободного падения (~9.81 м/с²),

5. h — глубина (в метрах).

Пример:

• На глубине 1000 м давление составит:

• P = 1 text{ атм} + frac{1000 cdot 9.81 cdot 1000}{101325} approx 1 + 98.1 approx 99.1 text{ атм}

Почему это важно:

1. Подводным аппаратам и субмаринам приходится выдерживать огромное давление на больших глубинах.

2. Глубоководные животные приспособлены к таким условиям: у них нет полостей, заполненных газом (например, лёгких), и их ткани устойчивы к сжатию.

3. Людям без специального оборудования находиться на таких глубинах невозможно.

Как влияет глубоководное давление на организм человека

Глубоководное давление оказывает сильное физиологическое воздействие на организм человека, особенно при погружениях на значительные глубины. Его влияние проявляется на уровне клеток, органов дыхания, нервной системы и даже психики. Ниже подробно описано, что происходит:

Влияние глубоководного давления на организм:

1. Сжатие воздуха в дыхательной системе

• С увеличением глубины воздух в баллонах становится более плотным (по закону Бойля — объём газа уменьшается при росте давления).

• Дайвер вдыхает сжатый воздух под тем же давлением, что и окружающая вода.

• Лёгкие адаптируются за счёт растяжения, но на очень больших глубинах газ становится "тяжёлым", дыхание затрудняется.

2. Баротравмы

При изменении давления (особенно при быстром погружении или всплытии) могут быть повреждены:

• Барабанные перепонки (если не продуваться),

• Пазухи (синус-баротравма),

• Лёгкие — при задержке дыхания во время всплытия может произойти разрыв альвеол (пневмоторакс), из-за расширения воздуха.

3. Азотный наркоз

На глубине более 30 метров инертный газ азот начинает действовать на мозг как наркотик:

• Снижение концентрации,

• Эйфория,

• Ошибочные действия,

• Потеря чувства времени.

Сравнивают с лёгким алкогольным опьянением. Чем глубже — тем опаснее.

4. Кессонная болезнь (декомпрессионная)

При слишком быстром всплытии азот, растворённый в тканях под высоким давлением, выходит в виде пузырьков.

Эти пузырьки закупоривают сосуды, вызывая:

• Боли в суставах и мышцах ("bends"),

• Паралич, судороги,

• Проблемы с дыханием, даже смерть.

Требует немедленного лечения в барокамере.

5. Токсичность кислорода

На больших глубинах повышенное парциальное давление кислорода может быть токсичным:

• Судороги,

• Потеря сознания,

• Повреждение лёгких.

Особенно опасно при дыхании чистым кислородом или обогащёнными газами.

6. Физическое сжатие мягких тканей

• Ткани человеческого тела, содержащие газ (например, кишечник), могут слегка сжиматься.

• Мышцы, кости и жидкости почти не сжимаются — поэтому структура тела остаётся стабильной.

7. Психологическое воздействие

Страх, замкнутость, ограниченная видимость, тишина, давление — всё это может вызывать:

• Панические атаки,

• Дезориентацию,

• Иллюзии на глубинах.

Как организм защищают:

1. Гидрокостюмы — от переохлаждения.

2. Смеси газов — специальные дыхательные газы (например, гелиокс, тримикс) уменьшают риск азотного наркоза и кислородной токсичности.

3. Декомпрессионные таблицы и компьютеры — рассчитывают безопасное время и темп всплытия.

Купить в Украине профессиональное снаряжение для дайвинга и других водных увлечений можно в брендовом магазине Батискаф или заказать на сайте Batiskaf.ua.