Физиология подводного плавания (831098), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Особенно опасно работать на течении или при волнении моря в снаряжении с замкнутой схемой дыхания, имеющем дыхательный мешок, не защищенный жесткимкорпусом, из-за возможности повреждения легочной ткани (баротравмы легких) при ударе по мешку.2.1.4.
Механическое давлениеПри погружении водолаза под воду на него действует давление, обусловленное давлением столба воды и атмосферного воздуха. На каждые10 м глубины погружения давление воды увеличивается на 1 атмосферу(1 кгс/см2-0,1 МПа).При нахождении водолаза под водой она оказывает на него механическое давление, которое зависит от глубины погружения. Так, например, человек, имеющий поверхность тела 1,7—1,8 м2, вне воды на79уровне моря испытывает общее давление на тело, равное 1,7— 1,8 т. Наглубине 60 м оно будет в 7 раз больше и составит 11,9—12,6 т. Это громадное избыточное давление, действующее на поверхность тела, долгое время пугало врачей.
Так, в 1845 г. Труссар писал: «Не без некоторого страха, признаемся, спускались в первый раз в аппарат, чтобыподвергнуться давлению трех атмосфер. Те 32 000 кг сверх обычного,предшествующего давления, которое Вам предстоит перенести, могут напугать самого сильного человека». Спустившись сам в кессон,профессор Труссар был поражен тем, как легко переносится это давление на тело.В 1845 г.
врач Герару писал, что увеличенное давление производитгромадное изменение в нашем теле, а врач Фолей еще в 1860-х годахзаявлял: «Как только Вы вошли в кессон, Вы уже сплющены». Практические наблюдения в те годы при работе в кессоне и пребывании вбарокамерах показали, что даже при значительно большем давлении,чем 3 кгс/см2, никто никогда не был «сплющен». Исследованиями последних лет установлено, что при общем объемном сжатии организмчеловека без выраженных механических нарушений может переносить давление свыше 60 кгс/см2, при этом общая нагрузка на тело человека превышает 1000 т.
Наземные млекопитающие животные, какпоказывают многочисленные исследования, могут благополучно переносить вдвое большие давления. Это объясняется тем, что организмчеловека состоит из жидких сред и твердых клеточных элементов, которые практически не сжимаемы.
Известно, что жидкие тела, в отличие от газообразных, характеризуются «плотной упаковкой молекул»,постоянными силами молекулярных взаимодействий (силы Ван-дерВаальса, водородные связи) и значительной величиной внутреннегодавления, обусловленного поверхностным натяжением. Сжимаемостьжидкости в 1000—1000000 раз меньше, чем газов, и по объему жидкость изменяется мало. Средний коэффициент сжимаемости тканейорганизма составляет менее 10-4 кгс/см2, т.е. уменьшение объема тка2ни при давлении 100 кгс/см не превышает 1 %. В процессе объемнойкомпрессии происходит равномерное распределение напряжения вовсем объеме организма, вследствие чего в тканях создается внутреннее противодавление, равное величине внешнего давления. Большаязаслуга в понимании механизма действия на организм механического давления в условиях воздействия небольших величин гидростатического давления и гипербарической газовой среды принадлежитП.Беру.
В условиях водолазных спусков на глубины 60—80 м при дыхании воздухом и в барокамере до давления 100 м вод.ст. механическое давление за счет равномерного сжатия организма не может оказывать на него выраженного патологического действия.Механическое действие небольших величин повышенного давленияпроявляется лишь при неравномерном распределении его на какиелибо участки организма, когда давление не уравновешено со сторонытканей (газовых полостей), или под жесткими частями снаряжения. Приотсутствии выравнивания давления с окружающим давлением водной80среды под очками, полумаской, «сухим» гидрокомбинезоном с наличием шейного обтюратора, а также при плотном прилегании к ушнойраковине наушников или облегающего шлема могут возникнуть местный обжим прилегающих тканей и баротравма уха. В связи с этим очкиследует применять не для ныряния, а только для плавания на поверхности воды.
При пользовании маской во время ныряния необходимокомпенсировать создающееся под ней разрежение выпуском через носчасти воздуха, взятого с вдохом на поверхности. Для выравнивания давления под герметичным гидрокомбинезоном на нем должны иметьсяспециальный шланг и клапан поддува воздуха или дыхательной газовой смеси, а также травяще-предохранительный клапан. Должны бытьпредусмотрены технические решения, не допускающие плотного прилегания каких-либо деталей водолазного снаряжения к ушным раковинам.При снижении объема газа в легких меньше остаточного объема ипоявлении присасывающего эффекта грудной полости под воздействием гидростатического давления возможно обжатие грудной клетки. Этопатологическое состояние чаще возникает при нырянии на глубину безиспользования дыхательного аппарата и характеризуется переполнением кровью сосудов малого круга кровообращения.Из-за большой плотности воды она оказывает неравномерное давление на верхние инижние части тела при нахождении водолаза в вертикальном положении (рис.
53).Эта разница гидростатического давления при спуске водолаза без гидрозащитного скафандра, в гидрокостюме или гидрокомбинезоне составляет около 0,17—0,18 кгс/см2, что приводит к постоянномуобжатию нижних конечностей, выраженному нарушению кровоснабжения в нихи более быстрому охлаждению. При спуске в вентилируемом снаряжении разницагидростатического давления составитлишь около 0,1 кгс/см2, поскольку верхняя часть туловища водолаза примерно доуровня нижней части грудной клетки (h нарис.
47) находится в воздушной подушке.При использовании снаряжения с замкнутой, полузамкнутой и открытой схемамидыхания в случае расположения дыхательного мешка или дыхательного автоматавыше уровня центра грудной клетки вдохбудет затруднен, а выдох облегчен. При ихрасположении ниже центра грудной клетки, напротив, вдох будет легким, а выдох Рис. 53.
Давление столба водына водолазазатрудненным.11-4696812.1.5. Теплофизические свойства и их влияние на тепловое состояниеорганизмаВода обладает особыми теплофизическими свойствами, которые значительно отличаются от теплофизических свойств воздуха. Так, например, теплопроводность воды больше в 25 раз, а теплоемкость — в 4 раза.Удельная теплоемкость воды С = 1 ккал/кг • град при температуре+ 15 *С. Теплоемкость воды медленно и незначительно уменьшается от1,0074 до 0,9980 с повышением температуры от 0 до +40 °С, а у всехдругих веществ с ростом температуры теплоемкость увеличивается.
Онатакже незначительно снижается с ростом давления (с увеличением глубины). Вода может поглощать большое количество теплоты, сравнительно мало нагреваясь при этом.Около 30 % энергии Солнца отражается атмосферой и уходит в мировое пространство, около 45 % поглощается атмосферой и лишь около 25 % солнечной энергии достигает поверхности океана. Часть ее (810 %) отражается, а остальная часть поглощается.
Из всей поглощенной энергии солнечного тепла до 94 % поглощает поверхностный слойводы толщиной 1 см. Более низкие слои воды нагреваются за счет естественной конвекции (связанной с неоднородностью среды по температуре и плотности) и вынужденной конвекции (перемешивания течениями, ветровым волнением и приливами). В результате поглощения иконвекции 60 % солнечной энергии остается в верхнем метровом слоеводы, а в 10-метровом слое — более 80 %. На глубину 100 м при отсутствии интенсивного перемешивания обычно проникает не более 0,5—1% солнечной энергии.Температура воды в верхних слоях водоемов зависит от климатических условий и может находиться в пределах от -2 до +30 °С.
Только 8 %поверхностных вод океана теплее +10 °С, а более половины вод холоднее 2,3 °С. Морская вода с соленостью 35 %о замерзает при температуре-1,9 °ССуточные изменения температуры воды зависят от характера облачности и обычно находятся в пределах 0,5—2,0 °С.
В основном эти изменения касаются лишь тонкого поверхностного слоя воды, и уже на глубинах 10—20 м суточные колебания температуры практически равнынулю. Максимум температуры наблюдается около 15 ч, минимум — винтервале от 4 до 7 ч. Годовые колебания температуры в океане не стольвелики, как на суше. Если на суше они достигают 150 °С, то в океанередко превышают 38 °С. Резче всего годовая разница температур выражена в средних широтах, где она между августом и февралем может превышать 10 °С.
На больших глубинах в средних и северных широтах температура постоянно сохраняется в диапазоне от +2 до +4 °С в зависимости от солености воды.Охлаждающее действие воды является одним из важнейших факторов, ограничивающих пребывание человека в водной среде. Она в значительной мере снижает производительность водолазного труда, а также является основной причиной гибели людей, оказавшихся в воде в82результате кораблекрушения. Тепловой баланс организма раздетого человека в воде может поддерживаться на стабильном уровне только приусловии равенства температур воды и тела, что невозможно в среднихширотах.
Большие теплопотери в воде объясняются ее высокими теплопроводностью и теплоемкостью. Когда обнаженный или недостаточно одетый человек погружен в холодную воду, у него появляется определенная последовательность симптомов. Вначале холодная вода вызывает снижение температуры кожи, что ведет к сужению сосудов поверхности тела. Это, в свою очередь, ускоряет снижение температурыкожи, так как прекращается приток тепла из подлежащих тканей. Вызванная холодом вазоконстрикция обеспечивает выраженное термическое сопротивление, или теплоизоляцию, в поверхностных тканях тела.Это сопротивление зависит от скорости кровотока в коже. Последовательное течение этих реакций заканчивается, когда температура кожистановится равной температуре воды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
