Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6




НазваниеЧеловек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6
страница1/20
Дата публикации16.03.2013
Размер3.42 Mb.
ТипРеферат
skachate.ru > Биология > Реферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20




ОРЛОВ Д.В. САФОНОВ М.В.

АКВАЛАНГ
и

ПОДВОДНОЕ ПЛАВАНИЕ



Электронная версия: "Акватик" Выполнили Погорелов Р.Г.; Черкесов С.П.



Содержание

Введение 3

Часть 1. ФИЗИКА И ФИЗИОЛОГИЯ 4

Глава 1.1. Человек, вода и газы 4

Глава 1.2. Дыхательная и кровеносная системы человека 6

Часть 2. ПОДВОДНОЕ СНАРЯЖЕНИЕ 8

Глава 2.1. Комплект №1 8

Глава 2.2. Дыхательные аппараты 11

Глава 2.3. Баллоны и баллонные блоки 12

Глава 2.4. Регулятор 15

Глава 2.5. Редуктор 16

^

Глава 2.6. Легочные автоматы 19

Глава 2.7. Уход за аквалангом 24

Глава 2.8. Регулировка плавучести. Компенсаторы и грузовые пояса 25

Глава 2.9. Костюмы 31

Глава 2.10. Средства информации 32

Глава 2.11.Ножи 37

Глава 2.12. Дополнительные аксессуары 37

^

Часть 3. ПОДВОДНАЯ МЕДИЦИНА. 39

Глава 3.1. Баротравма уха 39

Глава 3.2. Баротравма легких 41

Глава 3.3. Мозаика баротравм 42

Глава 3.4. Декомпрессионная болезнь 43

Глава 3.5. Азот и наркомания 50

Глава 3.6. Кислород 52

Глава 3.7. Углекислый газ 53

^

Глава 3.8. Утопление 53

Глава 3.9. Переохлаждение, или гипотермия 54

Глава 3.10. Разное 55

Глава 3.11. Внезапный смертельный синдром. 56

Глава 3.12. Лекарственные препараты и подводное плавание 57

^

Глава 3.13. Потеря сознания и гибель под водой 57

Часть 4. МЕТОДИКА ПОГРУЖЕНИЙ 59

Глава 4.1. Плавание с дыхательной трубкой 59

Глава 4.2. Язык общения 63

Глава 4.3. Базовые упражнения 67

Глава 4.4. Подготовка к погружению 70

Глава 4.5. Погружение 71

^

Глава 4.6. Страховка 75

Глава 4.7. Планирование 76

Глава 4.8. Таблицы погружений 78

Глава 4.9. Погружения в нестандартных условиях 80

Глава 4.10. Спасение и первая помощь 82

Часть 5. МОЗАИКА 86

Глава 5.1. Подводная психология 86

Глава 5.2. Женщина и море 88

^

Глава 5.3. Гид по подводным федерациям 90

Часть 6. ОПАСНЫЕ МОРСКИЕ ЖИВОТНЫЕ 92

Глава 6.1. Активно—ядовитые животные 92

Глава 6.2. Пассивно—ядовитые животные 95

Глава 6.3. Хищники 95

Заключение 97

Список рекомендуемой литературы 98


Введение
Подводное плавание с аквалангом мощной волной ворвалось в на­шу жизнь. Совсем недавно подводный спорт в России был доступен лишь избранным: профессиональным водолазам, ученым, боевым пловцам, спортсменам и фанатам — любителям. Это и понятно, ведь у нашей гигантской страны есть лишь суровый и вечно холодный Ле­довитый океан, "замученное" цивилизацией Черное море и романти­ческое, но далекое и дикое дальневосточное побережье. Не все спо­собны пожертвовать комфортом и двинуться в дальние края, чтобы терпеть лишения походной жизни в палатках или полуразрушенных рыбачьих домиках, мерзнуть в ледяной воде и рисковать здоровьем ради кратких минут в подводном мире. Сейчас, когда широко откры­лись двери для поездок в экзотические страны, поток российских ту­ристов захлестнул курорты на теплых морях, а вместе с ними — и многочисленные подводные центры. Фильмы Кусто стали реально­стью, а необычный и прекрасный подводный мир — доступным всем желающим. Любой более — менее здоровый человек, заплатив, сколь­ко — то долларов, может погрузиться под воду, где почувствует себя героическим исследователем глубин или искателем кладов. Эстети­ческое наслаждение, полученное от общения с морскими создания­ми, также манит людей в таинственный зеленый полумрак. Все шире становится крут любителей подводного плавания. Один раз погру­зившись с аквалангом на коралловый риф или в таинственную пеще­ру, на затонувший фрегат или под сверкающий лед, вы уже никогда не сможете с ними расстаться, и каждый раз, прощаясь, будете с не­терпением ждать нового свидания.

К сожалению, среди бесчисленных начинающих подводни­ков — любителей далеко не все обладают достаточными знаниями и навыками. Каждый год происходит множество несчастных случаев, в том числе со смертельным исходом, из — за невежества пострадав­ших, безграмотности партнеров или невнимательности инструкто­ров. В глубину погрузиться очень просто, а вот вынырнуть на поверх­ность живым и здоровым бывает значительно сложнее. Надо учить­ся! Будем надеяться, что эта книга поможет вам войти в мир подвод­ного плавания во всеоружии и даст импульс дальнейшему совершен­ствованию вашего мастерства.

Часть 1. ФИЗИКА И ФИЗИОЛОГИЯ
Глава 1.1. Человек, вода и газы

Чтобы крепче запомнить немудреные, но жесткие правила пове­дения под водой и автоматически выполнять их в любой ситуации, надо понимать механизмы воздействия окружающей среды на орга­низм человека. Все внешние проявления состояния организма, его жизнь и смерть описываются законами физики. Поэтому для начала придется кое-что вспомнить из школьного курса физики газов и жидкостей.

Знаете, кто самый страшный враг аквалангиста? Вода! В этой ста­рой как мир водолазной шутке есть немалая доля истины, поскольку в принципе вода — враждебная человеку среда обитания. Она имеет значительно большую плотность, нежели воздух, к которому приспо­соблены все наши жизненно важные системы органов, и поэтому ее воздействие вызывает неприятные, а часто и болевые ощущения. Са­мое очевидное следствие повышенной плотности воды — мощное ги­дростатическое давление, которое нельзя не почувствовать, погру­жаясь на глубину.

Давление

Напомним, что давление зависит от силы, приложенной к поверх­ности определенной площади.

Поэтому, если при той же силе площадь удваивается, давление уменьшается вдвое. На поверхности моря человек испытывает дав­ление воздушного столба высотой 150 км. Атмосферное давление равно по величине тому, которое оказывает столбик ртути высотой 760 мм или столбик пресной воды высотой 10,33 м. Для простоты рас­четов на практике за единицу давления принимают условную техни­ческую атмосферу — давление 10 — метрового водного столба. Таким образом, гидростатическое давление — т.е. давление водного столба

— увеличивается в морской воде на 1 атм при опускании на каждый десяток метров. Сумма атмосферного и гидростатического давлений называется абсолютным давлением. Например, на глубине 30 м оно равно Рабс = Ратм + Ргидр =1+3=4 атм.

Необходимо учитывать, что морская и пресная вода имеют раз­ные плотности. Поскольку все рекомендации и методики написаны для морской воды, для рек и озер следует делать поправку на раз­ность плотностей. Гидростатическое давление пресной воды увели­чивается на 1 атм через каждые 10,3 м. Например, в озере Байкал на той же глубине 30 м Рабс составит лишь 3,9 атм.

Каждый подводник должен подстраивать свое поведение под внешнее давление, знать его величину и чутко реагировать на его из­менения, уравновешивая внутреннее давление в полостях организма и в снаряжении.

^ Осторожно, газы!

Для безопасной подводной деятельности подводнику требуется постоянно поддерживать баланс между внешним и внутренним дав­лением. Его нарушение моментально регистрируется органами чувств, проявляясь в болевых ощущениях. Чтобы не допустить пос­ледних и не привести собственный организм к катастрофе, надо знать и понимать законы внутреннего давления, определяемые пове­дением газов и жидкостей в человеческом организме. Газовые зако­ны Генри, Шарля, Дальтона, Бойля — Мариотта и Гей — Люссака описывают процессы, определяющие многие аспекты подводного плавания с аквалангом.

1. Первый газовый закон (сумма законов Бойля — Мариотта, Гей — Люссака и Шарля): давление газа обратно пропорционально его объему и прямо пропорционально температуре.



Для подводника наиболее важные следствия данного закона та­ковы:

1. При спуске с увеличением гидростатического давления объем воздуха в полостях организма и подмасочном пространстве уменьшается. Поэтому приходится компенсировать его, добавляя в эти полости некоторое количество воздуха (см. главы 3.1 и 3.3).

2. При подъеме на поверхность внешнее давление падает, и объем воздуха в полостях организма и в маске растет. Поэтому избыток воздуха нужно своевременно удалять. Так, задержка выдоха при всплытии приводит к разрыву легких.

3. При слишком быстром подъеме микропузырьки газа в крови разрастаются в большие пузыри и блокируют кровообращение, вызывая декомпрессионную болезнь (см. главу 3.4).

4. Если оставить заполненный под избыточным давлением акваланг на жарком солнце, раскалившийся баллон может взорваться

из — за повышения давления сжатого воздуха.

^ 2. Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений отдельных газов, ее составляющих (закон Дальтона).

Таким образом, парциальное давление каждого газа пропорционально процентной доле газа в смеси и величине абсолютного давления последней, т.е.



где п — процентная доля газа в смеси. Это положение необходимо для определения воздействия воздуха или другой газовой смеси на организм человека, поскольку в любом процессе участвуют конкретные газы, эту смесь составляющие.

3. Количество газа, растворенного в жидкости (например, в крови или морской воде), прямо пропорционально его парциальному давлению на поверхность жидкости (закон Генри).

При увеличении внешнего давления создается градиент диффузии газа в жидкость, и он поступает в нее до тех пор, пока его парциальное давление в жидкости не сравняется с внешним. Это состояние называется насыщением. При понижении внешнего давления создается перенасыщение газа в жидкости, и тот начинает выходить наружу. Иными словами, степень насыщения газом жидкости пря­мо зависит от окружающего давления.

Положения 2 и 3 позволяют правильно оценить воздействие каж­дого газа на организм: ведь под повышенным давлением они сильнее насыщают кровь и ткани человека. При достижении определенного парциального давления газ может вызвать весьма отрицательную и даже смертельную реакцию. Например, на поверхности моря в тка­нях человека растворено примерно 1 л азота. При погружении под­водник потребляет воздух под давлением, что ведет к росту парци­ального давления азота. На глубинах свыше 50 м оно достигает поро­говой величины, вызывая наркотическое опьянение, а при всплытии — уменьшается, и азот выходит из кровеносной системы через лег­кие.

Рассуждая о газовых законах, мы имеем ввиду не абстрактные, а вполне реальные газы, составляющие атмосферный воздух: кисло­род (20,94%), азот (78,09%), углекислый газ (0,04%), инертные газы (менее 1%).

Кислород принимает непосредственное участие в окислительных процессах организма. Потребление газообразного кислорода и вы­деление углекислого газа и есть собственно функция дыхания. При уменьшении его доли в воздухе до 18% (т.е. до парциального давле­ния 0,18 атм) наступает кислородное голодание с потерей сознания и даже летальным исходом. При парциальном давлении свыше 2,8 атм кислород вызывает кислородное отравление, что ничуть не лучше. Но можете не волноваться, ведь такое давление кислорода возника­ет на глубине... впрочем, рассчитайте сами, это нетрудно.

Азот не усваивается тканями организма, но растворяется в крови, вызывая различные неприятности. Неприятность первая: при парци­альном давлении в 5 — 6 атм азот может вызывать наркотическое опь­янение. Неприятность вторая: при стремительном подъеме на по­верхность, с быстрым падением внешнего давления, азот возвраща­ется в газообразное состояние в виде пузырьков, которые не успева­ют выходить через легкие и остаются в тканях организма. Они бло­кируют и замедляют кровообращение, вызывая декомпрессионную болезнь (см. главу 3.4).

^ Углекислый газ выводится из человеческого организма с выдыха­емым воздухом, где составляет 5%. При парциальном давлении 0,03 атм. (т.е. при содержании 3% в воздухе) вызывает отравление, при 0,1 атм. — потерю сознания. Если баллоны заряжены чистым воздухом, отравления нечего опасаться даже на глубинах 50 — 60 м, но если компрессор установлен в душном, плохо проветриваемом помеще­нии, то уже на средних глубинах аквалангист может почувствовать головную боль. Использование длинной дыхательной трубки, в которой после выдоха остаются "выхлопные" газы с повышенным содер­жанием углекислого газа, также может привести к легкому отравле­нию.

^ Угарный газ, попадающий в воздух с выхлопными газами из дви­гателей внутреннего сгорания, даже в мизерных количествах (около 0,05 %) вызывает потерю сознания и смерть. Помните, что правиль­ный выбор места для компрессора и времени для забивки баллонов жизненно важен!

Для глубоководных погружений используются газовые смеси, в которых наркотический азот полностью или частично заменен газа­ми, не оказывающими наркотического воздействия: гелием, водоро­дом и некоторыми другими.

Плавучесть

Возвращаемся к особенностям водной среды и их воздействию на жизнь, здоровье и душевное спокойствие аквалангиста. Значитель­ная плотность воды, в особенности морской, создает необычную сре­ду, в которой человек может почувствовать, что такое невесомость. Архимед в крике "Эврика!" первым высказал то, о чем, наверное, до­гадывались и наши прародители. Объект, находящийся в воде, зна­чительно легче чем на суше, а потеря его веса равна весу жидкости, которую он вытеснил. Если последний больше, чем вес тела, объект плавает на поверхности воды; если меньше — тонет; если же их вес одинаков, объект находится во взвешенном состоянии, т.е. в состоя­нии нейтральной плавучести.

Таким образом, на пловца действуют сила тяжести, зависящая от массы тела, и сила плавучести, зависящая от его объема. Их равнове­сие и определяет положение человека в воде. В среднем, удельный вес человеческого тела около единицы, т.е. почти как у пресной во­ды: у мужчин — чуть больше единицы, а у женщин — немного мень­ше. В пресных водоемах средний мужчина имеет слабую отрицатель­ную плавучесть, а в море — нейтральную. Подкожная жировая про­слойка у женщин на 25% толще, чем у мужчин, и поэтому даже самые тонкие и стройные представительницы слабого пола обладают не­большой положительной плавучестью не только в морской, но и в пресной воде. С одной стороны, это очень хорошо — милые дамы ни­когда не утонут, если сами не постараются себя утопить. С другой стороны, им приходится затрачивать дополнительные усилия для заныривания и плавания под водой — архимедова сила постоянно вы­талкивает их, словно поплавок.

Температура

Температура тела живого и здорового человека, которая колеблется около 36,6 "С, выше температуры воды. Возникает теплоотдача — мощный поток тепловой энергии из организма в окружающую воду. Кстати, у воды теплоемкость в 4 раза, а теплопроводность в 25 раз выше, чем у воздуха, а, кроме того, в естественных условиях вода еще и постоянно куда-нибудь течет или завихряется. Все это ведет к большим теплопотерям организма и переохлаждению, что может закончиться потерей сознания и даже смертью. Поэтому время пребывания человека в воде, даже в тропически теплой, ограничено.

Как правило, температура воды постепенно понижается с глуби­ной, достигая в глубоководных зонах примерно 3—4 "С, а в поляр­ных областях опускается до нуля уже на глубине 30 м. Нередко по­верхностные водные массы, прогретые солнышком, в силу разных свойств отделены от холодных масс четкой видимой границей — термоклином. Термоклин в виде тонкого (1 —2 м высотой), мутного слоя — явление достаточно забавное. Иногда случается, что голова подводника наслаждается теплом в 10 — 12 "С, а пальцы ног немеют в ледяной воде под термоклином. Сезонный термоклин четко выра­жен в озере Байкал и наших северных морях. Иногда водные массы имеют мозаичное распределение, и тогда холодные и теплые слои чередуются.

Для уменьшения тепловых потерь подводники создают прослойку воздуха или нагретой воды между телом и окружающей водой при помощи защитной спецодежды — гидрокостюма.

Свет и цвет

Откройте глаза под водой. Что увидели? Лишь неясные очерта­ния и тени. К сожалению, наши глаза в водной среде менее эффек­тивны, чем на суше. Чтобы понять причину, вновь обратимся к фи­зике — к разделу оптики. Явление рефракции заключается в прело­млении и отражении световых лучей на границе двух сред с различ­ными плотностями. В роговице, хрусталике и стекловидном теле глазного яблока лучи преломляются таким образом, что фокусиру­ют изображение видимого объекта на сетчатой оболочке задней стенки глазного яблока. Сетчатка же, состоящая из чувствительных клеток — палочек и колбочек, преображает световые сигналы в нер­вные, которые проходят по глазному нерву в анализирующий центр мозга.

Коэффициент преломления солнечных лучей в воде приблизи­тельно равен таковому в глазах человека. Поэтому они слабее прело­мляются в роговице, и изображения предметов фокусируются где-то за сетчаткой, оставляя на ней лишь неясные образы. Для ус­транения дефекта мнимой дальнозоркости, используют маску, кото­рая создает воздушную прослойку между глазом и окружающей вод­ной средой. Теперь лучи перед попаданием на глаз проходят через слой воздуха, что возвращает эффективность зрению. Однако про­ходящие через стеклянную маску лучи преломляются еще перед рефракцией в глазных структурах, искажая действительность: все предметы кажутся крупнее и ближе приблизительно на 25%. Начина­ющим подводникам приходится привыкать к постоянному обману зрения под водой.

Световые лучи, входящие в воду, не только отражаются и погло­щаются, но и частично рассеиваются. Чем больше взвешенных час­тиц в воде, тем сильнее световое рассеивание и тем хуже видимость под водой. Так, высокая прозрачность в открытом океане обусловле­на скудостью планктона и отсутствием органической донной взвеси. А вот видимость в устьях рек, воды которых несут в море громадную массу взвешенной органики, близка к нулю. Во многих морях и озе­рах прозрачность имеет сезонную динамику. Например, часто мож­но услышать в разговоре выражение "вода зацвела" — это значит, что она прогрелась до определенной температуры, и одноклеточные водоросли стали бурно размножаться, создавая взвесь и уменьшая прозрачность. Скажем, в озере Байкал весной и в начале лета види­мость под водой достигает 40 м, и мелкие детали живописных подвод­ных скал, круто уходящих на километровую глубину, отлично про­сматриваются с борта моторной лодки. В конце июня прогретая на поверхности вода "зацветает" — масса водорослей понижает види­мость до расстояния вытянутой руки. Прогретые массы, однако, дер­жатся в поверхностном слое 15 — 20 м высотой, а под термоклином сохраняется байкальская ледяная вода, хрустально—прозрачная и чистая.

Рассеяние световых лучей приводит к постепенному понижению освещенности с глубиной. Скорость затемнения зависит от прозрач­ности воды. В тропических морях с хорошей видимостью так светло, что глубину в 40 м можно не заметить, если не следить по приборам. В Белом море сумерки наступают на 20 м, а на 40 уже черно, как в фо­токомнате.

Мы с вами живем в мире белого света, который на самом деле со­стоит из многих цветовых составляющих, обусловленных волнами разной длины. Вода поглощает их неодинаково, поэтому цветовой спектр под водой сильно изменяется. Так, в чистой океанской воде красные лучи поглощаются на первом же метре, оранжевые — на пя­том, а желтый цвет исчезает на глубине 10м. Подводный мир видится нам зелено—голубым.

Для того, чтобы ваш партнер или страхующий лучше вас видел, рекомендуется использовать гидрокостюмы и снаряжение ярких расцветок. Только помните, что многие цвета, ласкающие глаз ядо­витой тональностью на земле, в воде теряют яркость. Например, красный становится темно-фиолетовым уже под поверхностью, а вскоре вообще превращается в черный. Поэтому многие предметы легководолазного снаряжения окрашены желтым: полосы на гидро­костюмах, баллоны многих аквалангов, дополнительные легочные автоматы.

^ Звук под водой

На суше мы нередко ориентируемся в пространстве по звукам, поскольку расположение их источника определить, как правило, не­трудно. Подводники, увы, этим похвастаться не могут. Если источник звука находится над поверхностью воды, звуковые волны отражают­ся от нее, не проникая на глубину. Бесполезно что — либо сверху кри­чать пловцу, который уже погрузился под воду. Зато в водной среде звуковые волны распространяются во всех направлениях, а их ско­рость увеличивается в 4 раза. Это создает массу неудобств. Напри­мер, аквалангист не сможет определить по шуму мотора, где и на ка­ком расстоянии движется лодка. Потеряв из виду партнера в мутной воде, можно слышать вблизи его дыхание и клокотание выдыхаемых пузырей из легочного автомата, но так и не обнаружить того, кто их пускает. Щелканье и пронзительные крики дельфинов наполняют собой все окружающее пространство, но сами животные могут поя­виться с самой неожиданной стороны.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

Похожие:

Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconОтделение заочного обучения Тематика дкр по учебной дисциплине «Физическая культура»
Анатомо-морфологические и физиологические функции человеческого организма. План. 1 Общее представление о строении тела человека,...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconОсновными веществами, встречающимися в природе, являются вода и газ...
В технике однородные жидкости и газы рассматриваются как сплошные среды с непрерывно распределенной плотностью
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconМаритен Жак. Человек и государство глава IV. Права человека
Люди, противостоящие друг другу по своим теоретическим воззрениям, могут прийти к практическому согласию относительно перечня прав...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconОтчет о социально-экономическом развитии поселения в 2009 году и планах развития на 2010 год
Ных пунктов. На территории поселения по состоянию на 01. 01. 2010 года зарегистрировано 773 человека. Трудоспособного населения –...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconТема. Вода, вода, кругом вода
Учитель: Сегодня мы поговорим о том, без чего не может быть жизнь на Земле. Для этого мы должны разгадать загадку
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconАнализ социально-экономического развития Черниговского района за 6 месяцев 2008 год
Прибыло в район 248 человек, выбыло 288 человек. Общая убыль населения составила 185 человек, это на 72 человека больше, чем за аналогичный...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 icon-
Израильские самолеты, ракеты, танки, корабельная артиллерия, извергают огонь на гражданское население города Газы. Каждую минуту,...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 icon-
Израильские самолеты, ракеты, танки, корабельная артиллерия, извергают огонь на гражданское население города Газы. Каждую минуту,...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconТекстовая часть доклада главы
Переписи по состоянию на 1 января 2010 г составляет 44566 человек, на 1 января 2011 г – 44464 человек, из них сельское население...
Человек, вода и газы 4 Глава Дыхательная и кровеносная системы человека 6 iconМагия и вода
Средневековые врачи старательно изучали условия, при которых вода обретает целительную силу и "смывает" болезнь. Во многих случаях...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница