Учебник подводной охоты на задержке дыхания

Легкие — это органы, предназначенные для газообмена между воздухом из окружающей среды и человеческим организмом. Непосредственно обмен газами происходит в легочных альвеолах, число которых в человеческом организме может быть от 300 до 500 миллионов. Общая поверхность газообмена может сравниться с теннисной площадкой, на поверку она примерно в 40 раз больше, чем внешняя поверхность тела.

Вентиляция — это механизм, проводящий воздух внутрь легких и обратно. Не весь вдыхаемый и входящий в легкие воздух достигает альвеол.

Легкие — это эластичные пассивные структуры, то есть неспособные к активным действиям для изменения собственного состояния. Их наполнение и освобождение от воздуха обеспечивается за счет перепадов давления внутри плевральной полости, где они находятся; эти перепады происходят в результате работы дыхательных мышц.

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:

— вентиляция, то есть приток и отток воздуха из легких;

— диффузия, представляющая собой непосредственный газообмен на альвеолярном уровне;

— транспортировка, состоящая из ряда действий для более легкого и быстрого переноса молекул кислорода и углекислого газа от места газообмена (альвеолы) к клеткам и обратно.

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 диафрагма. Она представляет собой купольную мышцу, натянутую между внутренним сводом последних ребер и грудиной. При сокращении она опускается, смещая содержимое брюшной полости вниз, что приводит к увеличению объема плеврической полости. Если потребность в кислороде возрастает, и, следовательно, необходимо ввести в легкие больше воздуха, две другие мышцы помогают сделать дыхание более глубоким, еще сильнее увеличивая объем грудной клетки. Мышцы живота расслабляются, что позволяет внутренним органам сместиться вперед и вниз под воздействием давления диафрагмы, которая в результате может еще больше опуститься; тогда как внешние межребер-ные мышцы, сокращаясь, приподнимают грудную клетку за счет подъема и расширения ребер, что также способствует увеличению объема плеврической полости.

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».

Выдох — это более простой процесс. По окончании вдоха, усиленного или обычного, диафрагма и межреберные мышцы расслабляются и, следовательно, грудная клетка уменьшается в объеме, а легкие сдуваются. Как можно заметить, при естественном и спокойном дыхании выдох является в чистом виде пассивным явлением. Однако он становится активным при тяжелых физических упражнениях или при усиленном выдохе, когда в связи с необходимостью максимально освободить плеврическую полость от остаточного воздуха задействуются дыхательные мышцы. К ним относятся мышцы живота и, в меньшей степени, внутренние межребер-ные мышцы. Мышцы живота, сокращаясь, толкают вверх внутренние органы и, следовательно, диафрагму. Тогда как внутренние межреберные мышцы опускают и сближают между собой ребра, сокращая объем грудной клетки..

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.