Снижение эластичности легких значительно снижает эффективность легочной вентиляции.
Дыхательный процесс можно разделить на две части. Первая представлена газообменом — процессом, направляющим кислород из окружающей среды к клеткам, а затем — в обратном направлении — углекислый газ от клеток наружу. Более детально этот механизм состоит из трех различных действий:
—
—
—
Вторая часть дыхательного процесса представлена клеточным дыханием, состоящим из серии сложных метаболических реакций, необходимых для преобразования кислорода, доставленного в процессе дыхания, и энергетических субстратов, полученных из пищи, в энергию для выживания или, к примеру, спортивной деятельности.
Механизм дыхания
Механизм дыхания подразделяется на две фазы: вдох, то есть ввод воздуха внутрь легочного пространства, и выдох, то есть выход воздуха из легких.
Вдох является результатом активного мышечного действия. Самой главной мышцей для производства каждого вдоха является
Рис. 31 Подводник прижимает руки к телу и выдыхает перед финальным вдохом.
При увеличении объема плеврической полости во время нормального вдоха происходит уменьшение давления внутри нее, что, в свою очередь, вызывает расширение легких и, следовательно, поступление воздуха.
Главный принцип дыхания основан на зависимости между давлением и объемом, описанной законом Бойля, который гласит, что «при постоянной температуре объем (V) определенного количества газа изменяется обратно пропорционально давлению (P) этого газа».
Подготовка, а не гипервентиляция!
В прошлом зачастую использовалась техника дыхательной подготовки, подразумевавшая гипервентиляцию. Но эта методика оказалась слишком опасной для подводников, поскольку она снижает способность предчувствовать персональный физиологический предел.
При задержке дыхания в состоянии покоя в нашем распоряжении есть около 600 мл кислорода, и это количество исчерпывается у человека средней тренированности за 2–3 минуты задержки дыхания. Артериальное парциальное давление кислорода (PpO2) падает примерно до 65 мм рт. ст., а парци2альное давление углекислого газа (PpCO2) поднимается примерно до 50 мм рт. ст.2Высокое давление CO2 играет гораздо более важную роль для появления сокращений диафрагмы, чем низкое давление O2, именно оно заставляет человека прекратить задержку дыхания.
Если человек добровольно гипервен-тилирует легкие примерно одну минуту, газообмен в альвеолах настолько возрастает, что состав альвеолярного воздуха оказывается почти идентичным атмосферному. Таким образом, PO2 на альвеолярном уровне может достигнуть 135 мм рт. ст., тогда как PCO2 упадет до 20 мм рт. ст. Однако из-за особого механизма диссоциации гемоглобина количество кислорода в артериальной крови мало меняется.
Главным эффектом гипервентиляции оказывается уменьшение содержания углекислого газа в организме, что отдаляет время появления сокращений диафрагмы и продлевает, таким образом, погружение, но, однако, мешает подводнику почувствовать, когда мозг в результате нехватки кислорода «отключится». Другим следствием гипервентиляции является чрезмерное удаление углекислого газа, что приводит к повышению pH и алкалозу (нарушению кислотнощелочного равновесия в организме). Это явление приводит к сужению сосудов во всех отделах тела, включая мозг. В такой ситуации у человека могут возникнуть головокружения, спазмы, а иногда может произойти кратковременная потеря сознания в результате гипоксического алкалоза.
Из всего этого можно заключить, что, если объем вдыхаемого воздуха превышает норму, происходит гипервентиляция, а если она окажется продолжительной, то приведет к головокружению, гулу в ушах и легкому покалыванию в конечностях.
Правильным будет медленное и не слишком глубокое дыхание, при продолжительности вдоха и выдоха 10–15 секунд каждый, что вряд ли приведет к гипервентиляции и, следовательно, к вышеназванным симптомам.
Нужно стремиться к мышечному и психологическому расслаблению и вытекающему из него хорошему самочувствию.
В среднем для достижения хорошего результата может быть достаточно трехчетырех полных дыхательных актов, чтобы расслабиться и подготовиться к спуску.
Опытный ныряльщик, хорошо знающий свое тело и умеющий правильно дышать, может тратить на это различное время в зависимости от своего опыта и потребностей.
Диафрагмальное дыхание
Обычно мы неосознанно используем дыхание грудного типа. Тем не менее, даже если его не усиливать, грудное дыхание имеет свои ограничения: оно менее расслабляющее и утомляет мускулатуру