Любое погружение под воду, любая задержка дыхания в итоге влечет за собой изменения в составе находящихся в организме газов, и главным здесь будет нарушение баланса кислорода и углекислого газа.

Пониженное содержание кислорода в крови и тканях человека называется гипоксией. При норме во вдыхаемом воздухе содержится до 22 % кислорода, падение его содержания до 14–15 % вызывает первые симптомы гипоксии. Снижение же концентрации кислорода ниже 9–11 % приводит к потере сознания.

Наиболее распространенным методом увеличения задержки дыхания является гипервентиляция - интенсивное частое дыхание с целью вымывания углекислого газа из системы и накопления максимального количества кислорода. Но дело в том, что при таком дыхании накопления кислорода не происходит: ведь у здоровых людей при нормальном дыхании гемоглобин крови почти полностью насыщен кислородом. Повысить содержание кислорода можно только лишь на 0,05–0,1 литра кислорода. Более того, повышается тонус мышц, увеличивается сердцебиение, растет давление. Что и приводит к состоянию, прямо противоположному нормальной задержке дыхания. Основные сосуды сужаются, кровь оттекает к периферии, возникает состояние легкой эйфории, покалывания в кончиках пальцев и головокружение.

Гипервентиляция неизбежно приводит к ситуации, когда уровень содержания углекислоты в крови и в легких понижается до критических величин, что абсолютно ненормально. Иногда усиленная гипервентиляция, продолжающаяся 2–3 минуты и более, может привести к непроизвольной остановке дыхания. Просто происходит прекращение потребности организма в дыхании. Восстановится дыхание автоматически, когда баланс содержания углекислого газа и кислорода в альвеолярном воздухе достигнет нормы. Но это в том случае когда гипервентиляция происходит на воздухе, в воде же такая потеря сознания почти неминуемо ведет к утоплению. Искусственное занижение количества углекислого газа в крови ведет к замедлению сигнала на всплытие, в результате чего падает уровень содержания кислорода. Что, в свою очередь, приводит к неминуемой потере сознания. Состояние, в котором содержание углекислоты в крови и тканях падает ниже критического, носит название гипокапнии.

Противоположное состояние - гиперкапния. Это увеличение содержания углекислого газа в организме. Наступает, как правило, во время частого и глубокого ныряния при малом отдыхе на поверхности и недовосстановлении организма перед следующим нырком. Во время ныряния повышается концентрация углекислоты в крови и тканях, и при повторных нырках в организме накапливается избыток CO2. Такое же состояние может наступить во время интенсивной работы спортсмена под водой в момент всплытия, когда резкое понижение давления стимулирует повышение парциального давления углекислоты в крови. Чаще всего именно гиперкапния становится причиной возникновения патологических состояний ныряльщиков, именуемых самба и shallow water black - out, когда спортсмен теряет сознание на поверхности или за несколько метров до нее.

SHALLOW WATER BLACK - OUT

Потеря сознания во время всплытия. Бич и дамоклов меч всех ныряльщиков в апноэ. Второе и более распространенное его название - shallow water black - out. Что значит - потеря сознания на мелководье.

На самом деле, можно различить несколько стадий потери сознания фридайвером или подводным охотником. И все они происходят чаще всего во время возвращения к поверхности. За исключением нескольких моментов:

1. Гипервентиляция и shallow water black - out еще до нырка.

2. Слишком активный или агрессивный подход к нырку, повышенные сверхзадачи, стремление установить рекорд.

3. Слишком малый интервал отдыха между погружениями и как следствие - накопление избыточной углекислоты в тканях.

4. Во время резкого разворота на глубине, перед началом возвращения к поверхности, происходит отток крови из области головного мозга, что влечет потерю сознания.

Во время ныряния, на самой первой фазе нырка, потребность в дыхании почти не ощущается. Как только парциальное давление углекислоты достигнет предела, достаточного для возбуждения дыхательного центра, ныряльщик начинает испытывать острое желание сделать вдох. В этом состоянии волевой человек может продолжить задержку дыхания. При продолжительном воздействии углекислоты на дыхательный центр понижается его чувствительность, и острое желание сделать вдох - снижается. Тем временем запасы кислорода расходуются, и появляются первые признаки кислородной недостаточности - учащенное сердцебиение, повышение кровяного давления, стук в висках, нарушение координации движений.

В первую очередь на недостаток кислорода реагирует центральная нервная система, притупляется тонкая чувствительность и способность реально оценивать обстановку. Сознание же остается совершенно ясным, при этом развивается упорство в достижении поставленной задачи. На мгновение возникает чувство сверхблагополучия (эйфория). Потеря сознания происходит внезапно, неожиданно, на фоне полного здоровья. Извлеченный из воды и пришедший в себя ныряльщик ничего не помнит о предшествовавших событиях (явление ретроградной амнезии).

Ныряние на большие глубины опасно еще и тем, что при активной работе кислород быстро расходуется, но при этом на глубине его парциальное давление достаточно высокое. Во время всплытия парциальное давление кислорода начинает быстро падать, достигая критических и запредельных величин, что ведет к неминуемой потере сознания.

Человеческий организм функционирует, постоянно используя кислород. В его притоке нуждаются все клетки для преобразования в энергию, посредством реакций химического метаболизма, веществ, поступающих с пищей. Нервные ткани и мозг нуждаются в кислороде больше, чем другие ткани, и могут вынести его отсутствие всего несколько минут.

Некоторые же группы тканей способны приостанавливать свою работу и все же оставаться живыми довольно длительное время без постоянного притока кислорода.

Кровеносная система транспортирует кислород и питательные вещества к тканям, а также выводит вредные вещества и углекислый газ. Вследствие любого стресса в кровеносную систему выделяется адреналин, стимулируя работу сердца, учащая дыхание и сужая кровеносные сосуды.

Вдох начинается с момента, когда дыхательный центр фиксирует увеличение содержания углекислого газа или критическое уменьшение содержания кислорода в крови. Наибольшую роль здесь играет углекислый газ, его избыток приводит к сигналу на вдох. Дефицит же кислорода при приемлемом уровне содержания углекислоты может вдох и не стимулировать.

Вода обладает громадной теплоемкостью, и даже в теплой воде (28–30 °C) тело человека отдает тепло, такое необходимое для нормальной жизнедеятельности. В жару надетый гидрокостюм может вызвать перегрев организма и связанные с ним серьезные патологические изменения.

Погружаясь под воду, человек попадает в условия повышенного гидростатического давления. Поэтому он должен учитывать и принимать все механизмы воздействия газов, а также взаимодействия газов и жидкостей при повышенном давлении.

Под водой пониженная чувствительность к травмам может привести к большой потере крови и шоку. Поэтому важно уметь быстро и грамотно оказывать первую помощь, в том числе и помощь самому себе. Большое количество разнообразных водолазных заболеваний и патологических состояний требует знаний механизма их возникновения и путей предупреждения.