У людей, находящихся в покое, при дыхании газовой смесью, процент кислорода в которой по мере его потребления постепенно падает, можно различить три степени кислородного голодания, развивающегося медленно и последовательно. Первая степень острого кислородного голодания кратковременная. Она сопровождается общим недомоганием, ослаблением функций центральной нервной системы, нарушением координации тонких мышечных движений.
Вторая степень характеризуется утратой способности реально оценивать события (ослабление здравого смысла), мышечной слабостью и резким нарушением координации движений. Сознание на этом этапе остается ясным, но развивается упорство цели, появляется чувство физического благополучия (эйфория) и расстройство дыхательной функции.
Для третьей степени характерно коматозное состояние (глубокое расстройство сознания).
При физической работе во время задержки дыхания, ввиду усиленного потребления кислорода, первые стадии очень быстротечны, и человек не чувствует предвестников надвигающейся катастрофы. Потеря сознания происходит неожиданно, как бы среди полного здоровья.
У спортсмена-подводника, пользующегося комплектом № 1, нет приспособлений, предохраняющих его от утопления в момент потери сознания. Поэтому кислородное голодание часто осложняется утоплением. После извлечения потерявшего сознание из воды у него отмечается полный “провал” памяти. Он ничего не помнит о предшествующих обмороку событиях (ретроградная амнезия).
Особенно опасно возникновение кислородного голодания при нырянии на глубину. Дело в том, что парциальное давление кислорода на глубине соответственно выше, и это позволяет дольше находиться под водой без явлений кислородной недостаточности. Так, по данным Шефера, продолжительность задержки дыхания под давлением, равным 2,7 кгс/см2 , колеблется от 1,5 до 2 минут. А другой исследователь, Артур Дюбуа, считает, что задержка дыхания на глубине 30 метров может продолжаться до 3 минут.
По сравнению со временем задержки дыхания в нормальных условиях, при повышенном давлении, уже начиная с 0,3 кгс/см2 , отмечается его увеличение. Так при давлении 0,3 кгс/см2 время задержки увеличивается на 23-80 секунд, при давлении 1,5 кгс/см2 - на 36-103 секунды, при 3 кгс/см2 - на 41-153 секунды и даже в отдельных случаях на 220-280 секунд, что уже в 3-4 раза больше исходных величин.
Но так дело обстоит только при задержке дыхания под повышенным давлением, когда человек вдыхает сжатый воздух, соответственно содержащий больше кислорода. Перримон-Труше и другие, имитируя свободное ныряние в кессонах до глубины 35 метров со скоростью погружения около 1 метра в секунду и скоростью подъема 0,5-1 метр в секунду, нашли, что продолжительность задержки дыхания не увеличивается с увеличением глубины.
Во время ныряния на глубину кислород быстро расходуется и его процентное содержание в легких может упасть до очень низких величин (5 процентов). Но при этом, например, на глубине 40 метров ныряльщик может чувствовать себя хорошо, так как парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе будет равно 190 мм рт.ст. ( мм рт.ст.). При всплытии же парциальное давление кислорода начнет быстро падать как за счет потребления его организмом, так и особенно за счет снижения общего давления. На глубине 30 метров оно упадет ниже 150 мм рт.ст., на глубине 20 метров - ниже 114 мм рт.ст., на глубине 10 метров - ниже 76 мм. рт.ст. и у поверхности - ниже 38 мм. рт.ст. При таком низком парциальном давлении кислорода быстро наступает потеря сознания.
Более быстрому развитию кислородного голодания могут способствовать неблагоприятные внешние условия, приводящие к увеличению потребления кислорода (холодная вода, сильное подводное течение, ныряние на глубину без груза и т, д.). Большое значение имеет также функциональное состояние организма ныряльщика. Перетренировка, бессонная ночь, предшествующее сильное утомление или состояние после алкогольного опьянения предрасполагают к развитию кислородного голодания.
Очень часто возникновение кислородного голодания под водой связывают с использованием комплекта № 1. Относительно частую гибель людей в этом комплекте можно объяснить тем, что любители, не занимающиеся в секциях и кружках подводного спорта, в своем большинстве мало тренированы. Применение же при плавании ласт вводит в работу мощные группы мышц ног, увеличивая тем самым расход кислорода. Насколько это обстоятельство является важным для развития кислородного голодания во время задержки дыхания при плавании под водой, показывают наблюдения за ныряющими животными. Длительное пребывание под водой этих животных обеспечивается, кроме всего прочего, и тем, что при нырянии, наряду с усилением притока крови к центральной нервной системе, происходит почти полное обескровливание скелетных мышц.