Ныряльщик, впервые погружаясь под воду, попадает во враждебную для себя среду. Совершенно не агрессивную, но враждебную. Это потом, спустя время, вода станет другом, но другом строгим и не прощающим ошибок. А все ошибки происходят от незнания и пренебрежения элементарными правилами.

Дышим - то мы воздухом, и без него не обойтись. А в воду мы погружаемся и в ней живем…

Воздух - газ и подчиняется газовым законам, а газы могут и растворяться, и смешиваться, они имеют плотность и вес, им свойственна теплоемкость и теплопроводность.

Воздух - смесь газов, и необходимый для нашего дыхания кислород составляет в нем всего лишь около 21 %, но стоит содержанию кислорода уменьшиться до 18 % - наступает кислородное голодание, потеря сознания, а иногда и гибель.

Углекислый газ (0,03 %) — это продукт жизнедеятельности организма, который удаляется из него с каждым выдохом, а при повышении его содержания до 3 % начинает проявляться его отравляющее действие.

Инертные газы - чуть больше 1 %. Основной их объем (78 %) занимает азот - нейтральный газ, не принимающий участия в обмене веществ. Казалось бы, им можно было бы и пренебречь, но при повышенном давлении он великолепно растворяется в крови и тканях организма. Насыщение организма азотом зависит от глубины и времени пребывания человека на глубине. Именно азот, во время всплытия выделяющийся в виде пузырьков, является основным стимулятором возникновения декомпрессионной, или кессонной, болезни.

Газы и, конечно же, воздух обладают плотностью и массой. Так как молекулы разных газов имеют разную массу, то и плотность их при одинаковом давлении пропорциональна молекулярной массе газа. Об этом гласит закон Дальтона (закон парциальных давлений): общее давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа в смеси, а давление каждого газа пропорционально процентному содержанию этого газа в составе смеси. Его называют парциальным (частичным) и определяют по формуле:

Так же рассчитываются и парциальные давления других газов и при разных давлениях.

С законом Дальтона связан и закон Генри: количество газа, растворенного в жидкости, прямо пропорционально его парциальному давлению.

Еще один газовый закон, принципиально важный для ныряльщиков, — закон Бойля - Мариотта: для данной массы газа произведение его объема на давление при постоянной температуре есть величина постоянная. Следовательно, при увеличении давления объем газа уменьшается. А это значит, что объем газа в легких ныряльщика по мере погружения на глубину будет постоянно уменьшаться.

АЗОТ(N₂) — газ, не участвующий в обмене веществ, но с ростом глубины погружения он начинает растворяться в крови, насыщая ее (явление сатурации), и во время быстрого подъема к поверхности в процессе десатурации (рассыщения) возможно возникновение водолазного заболевания - декомпрессионной болезни. Долгое время считалось, что декомпрессионные расстройства возможны только у водолазов и аквалангистов, погружающихся под воду с аппаратами, работающими на газах под давлением, но оказалось, что они могут произойти и у фридайверов. Особенно у подводных охотников, совершающих частые погружения на предельные глубины.

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ(CO₂). С момента задержки дыхания организм человека начинает активно вырабатывать и накапливать углекислый газ, и по мере погружения парциальное давление CO₂ (его процентное содержание) в легких начинает стремительно расти. Во время всплытия начинается обратная диффузия CO₂ в ткани, что является одной из предпосылок возникновения SWB (shallow water black - out). Углекислый газ также накапливается в тканях после каждого погружения, и грамотный ныряльщик должен давать себе время для полноценного отдыха на поверхности и восстановления газового баланса.

КИСЛОРОД(О₂). Именно благодаря кислороду происходят все обменные процессы в организме, окисление веществ, выделение энергии. Кислород попадает в организм с воздухом и через легкие поступает в кровь. По мере погружения парциальное давление кислорода растет, и тем самым повышается его содержание в плазме крови и тканях. Наблюдается эффект отсрочки, когда не возникает желания дышать даже при малом количестве кислорода в легких. Наиболее ярко эти процессы отслеживаются на глубине 8–12 метров, где кажется, что можно находиться здесь сколько угодно.

Во время всплытия, с падением гидростатического давления, объем легких начинает увеличиваться и концентрация кислорода падает, порой до критических значений. Теперь кислород для восстановления газового баланса начинает поступать из тканей в легкие, и создается так называемый «вакуумный эффект». Процесс прямо противоположный дыханию, и это стимулирует развитие SWB при возвращении с глубины на поверхность.

ВОДА, Ее Величество Вода! Сухим языком науки - жидкость, устойчивое химическое соединение кислорода и водорода. Чистая вода, H₂O, в природе почти не встречается. В пресной природной воде растворено большое количество солей, а уж в морской и океанической - до 35 граммов на литр! Вода - среда плотная, гораздо плотнее воздуха (приблизительно в 775 раз), а морская и того плотнее (на 2–3 %). Теплопроводность воды гораздо больше теплопроводности воздуха (в 25 раз), и поэтому тело, погруженное в воду, интенсивно охлаждается даже в теплой воде. При погружении в воду происходит снижение болевой чувствительности, а значит, мелкие ранения, полученные в воде, могут остаться незамеченными.

Звук распространяется в воде со скоростью 1400–1500 м/сек, то есть в четыре раза быстрее, чем в воздухе, а вот поглощается в сотни раз слабее. Ориентироваться в воде по звуку почти невозможно! Слуховые анализаторы воспринимают звук в воде почти одновременно, и, в дополнение к этому, звук проводится также костной тканью. Слышимость при этом ухудшается и напрямую зависит от тональности звука.

Распространение света в воде также сильно отличается от распространения света на суше. В первую очередь, свет отражается от поверхности воды, поглощается, рассеивается и отражается молекулами воды и растворенных в ней веществ. Свет, пройдя сквозь 1 метр дистиллированной воды, теряет 10 % энергии, водопроводной - 26 %, а в морской воде солнечные лучи теряют 36 % энергии уже на первом метре пути. Длинноволновые красные лучи поглощаются поверхностными слоями воды и проникают на глубину не более чем на 10–15 метров, зеленые - не более чем на 100 метров, а вот коротковолновые фиолетовые проникают и до 150 метров, но все это в кристально прозрачной воде океана.

На практике реальные цвета пропадают уже после глубины в 3–5 метров. Так, на глубине 8–10 метров кровь видится почти черной по цвету, а на глубине 20–30 метров все предметы, независимо от цвета, приобретают сине - зеленый оттенок. Контрастно видны только желтый, белый и черный цвета. Коэффициент преломления световых лучей в воде практически равен коэффициенту преломления роговицы глаза, поэтому, чтобы хорошо видеть в воде, необходима воздушная прослойка между глазом и водой. Но наличие воздушной прослойки и стеклянного иллюминатора маски создает искажение восприятия на стыке вода - стекло и стекло - воздух (под маской): предметы кажутся ближе и больше, чем они есть на самом деле.