Раздел: Подводное плавание, дайвинг

Подраздел: Техническая литература

Автор: Дмитрий Валериевич Никитин

Анонс: Билеты по дайвингу. Часть 1.

Воздух имеет вес, а потому давит на поверхность земли и на все находящиеся, на ней предметы. А значит и на нас, несмотря на то, что мы этого не замечаем, все время действует давление воздуха. Не замечаем мы его потому, что тело человека состоит преимущественно из жидкости, из-за чего давление распределяется равномерно по всему телу. На уровне моря, вокруг нас, это давление относительно постоянно и принято в качестве стандартной единицы измерения равной одной атмосфере и обозначается 1атм. В технике и водолазном деле за единицу давления принимается давление равное 1 кг/см2. эта единица давления называется технической атмосферой и обозначается -ат.

Воздух при повышении давления очень легко сжимается, уменьшая свой объем. Давление сжатого воздуха измеряется манометрами, которые показывают избыточное давление, т.е. давление сверх атмосферного. Сумма избыточного и атмосферного давлений (иначе давление, измеряемое от нуля - полного вакуума) называется абсолютным давлением. Если избыточное или абсолютное давление измеряется в ат (технических атмосферах), то оно соответственно обозначается в ати (атмосфера техническая избыточная) или ата (атмосфера техническая абсолютная). Для упрощения расчетов атмосферное давление считают постоянным и принимают равным 1ат, тогда абсолютное давление будет равно

Р=р+1, где Р – абсолютное давление,ата;

р – избыточное давление,ати.

Как уже говорилось раньше, воздух состоит из разных газов, поэтому давление его равно сумме давлений входящих в него газов (закон Дальтона). Давление каждого из них называется – парциальным давлением газов и вычисляется по формуле:

А=Pn/100, где А - парциальное давление газов.

Р - общее давление смеси.

n - Процентное содержание газа в смеси по объему.

Чтобы правильно рассчитать расход воздуха и время пребывания под водой используют основные газовые законы:

Закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа произведение его давления на объем есть величина постоянная.

pV=const. И следствие из него p1V1=p2V2.

Например: в баллоне емкостью 5л забит воздух под давлением 150 атм. Какой объем займет воздух, если давление понизить до атмосферного?

Решение:

p1 v1=p2 v2, отсюда

Закон Гей-Люссака: Объем данной массы газа при постоянном давлении изменяется линейно с изменением температуры.

V1=V0(1-bt), где v1-объем газа при температуре t градусов

V0-объем газа при температуре 0 градусов

b(бета)- коэффициент объемного расширения, равный 1/273.

Например: определить объем газа v1 при температуре 100 градусов, если его объем V0 при температуре 0 градусов равен 10 м3. Решение:

Уравнение Клайперона. Для данной массы газа произведение давления на объем и деленное на абсолютную температуру есть величина постоянная:

Пример: определить объем газа v0 при нормальном (атмосферном )давлении и температуре 5 градусов, если он находится в баллоне емкостью v = 5 л при давлении p = 150 атмосфер температуре 20 градусов.

По результатам видно, что эти формулы можно и нужно с легкостью использовать при планировании погружений.

Вода- бесцветная жидкость, представляющая собой химическое соединение кислорода и водорода. Благодаря своей способности растворять различные вещества вода, встречающаяся в природе, никогда не бывает химически чистой и содержит некоторое количество раство- ренных солей различных химических элементов. Особенно много солей находится в морской воде, где их общее количество достигает 3-4%

Основными свойствами воды, определяющими условия водолазных спусков , являются ее плотность, несжимаемость, теплопроводность и теплоемкость.

Вода по сравнению с воздухом является значительно более плотной средой . один литр воздуха весит 1,3 г , один литр пресной воды – 1000 г, т.е. вода в 770 раз тяжелее воздуха.

Плотность воды изменяется под влиянием изменения ее температуры ,морской воды и при изменении ее солености. Пресная вода обладает наибольшей плотностью при температуре плюс 4 С, при повышении или понижении температуры плотность ее незначительно уменьшается; при температуре плюс 20 С она уменьшается всего на 0,2%. Под влиянием изменения солености плотность воды меняется больше ( плотность океанской воды на 2-3% больше плотности пресной ) такие колебания плотности воды большого значения для водолазного спуска не имеют , и по этому во всех расчетах, связанных с водолазным делом , плотность воды принимается равной единице .

2. Пребывание человека под водой в непривычной для него среде имеет существенные особенности. Помимо атмосферного давления, которое испытывает человек на воздухе, на него действует гидростатическое(избыточное) давление. Абсолютное давление на человека значительно увеличивается с глубиной погружения. Так, на глубине 10 метров по сравнению с атмосферным давлением оно удваивается, на глубине 20 метров – утраивается и т.д. однако относительный прирост давления с увеличением глубины уменьшается.

Кровообращение под водой в силу неравномерного гидростатического давления на различные участки тела имеет свои особенности. Например при вертикальном положении человека среднего роста в воде независимо от глубины погружения его стопы будут испытывать гидростатическое давление на 0,17 кгс/см2( 17 кПа) больше чем голова. К верхним частям тела, где давление меньше, кровь приливает, от нижних областей тела, где оно больше, отливает. Такое перераспределение тока крови несколько увеличивает нагрузку на сердце, которому приходится преодолевать большее сопротивление движению крови по сосудам.

При горизонтальном положении разность давления не так велика, всего 2… 3 кПа и нагрузка на сердце возрастает незначительно.

(дополнительная информация в теме № 3)

Дыхание под водой возможно, если внешнее давление воды равно внутреннему давлению воздуха в системе «лёгкие– дыхательный аппарат». Несоблюдение этого равенства затрудняет дыхание или делает его вообще невозможным. Так, дыхание через трубку на глубине 1 метр при разности между внешним давлением 0,1 кгс/см2 (10кПа) требует большого напряжения дыхательных мышц и долго продолжаться не может, а на глубине 2 метра дыхательные мышцы уже не в состоянии преодолеть давление воды на грудную клетку.

Вследствие большой плотности воды, человек, погружаясь в нее, находится в условиях близких к невесомости.

Плавучесть. Вследствие большой плотности воды, человек погружаясь в нее, находится в условиях близких к состоянию невесомости.

Ориентирование под водой представляет определенные трудности. На поверхности человек ориентируется в окружающей среде с помощью зрения, а равновесие тела его поддерживается с помощью вестибулярного аппарата, мышечно-суставного чувства и ощущений, возникающих во внутренних органах и коже, возникающих при изменении положения тела.

Также на человека оказывает неслабое влияние сопротивление воды. При плавании на поверхности со скоростью 0,8… 1,7 м/с сопротивление движению тела возрастает соответственно с 2,5 до 11,5 кгс(с 25 до 115). При плавании под водой сопротивление движению меньше, так как пловец занимает более горизонтальное положение и ему не надо периодически поднимать голову для вдоха.

Так как вода имеет более высокую теплопроводность, чем воздух(разница в 4 раза), то охлаждение организма происходит интенсивнее. Так при температуре воздуха 4 градуса, человек без опасности для своего здоровья может находится 6 часов, при этом температура тела не понижается, а в воде при такой же температуре незакаленный человек без защитной одежды

в большинстве случаев погибает от переохлаждения уже спустя 30… 40 мин. Охлаждение организма усиливается при наличии течения и с понижением температуры.

Слышимость под водой ухудшается, так как звуки под водой воспринимаются преимущественно путем костной проводимости , которая на 40 процентов ниже воздушной. Дальность слышимости при костной проводимости зависит от тональности звука: чем выше тон, тем лучше слышен звук. Это имеет практическое применение для связи пловцов. При погружении с объемным шлемом воздушная проводимость сохраняется почти полностью.

Звук в воде распространяется в 4,5 раза быстрее, чем в атмосфере. Поэтому под водой сигнал от источника звука расположенного с боку почти в оба уха одновременно.

Видимость под водой зависит от кол-ва и состава растворенных в ней в-в, взвешенных частиц, которые рассеивают солнечные лучи. В мутной воде даже при солнечной погоде видимость почти отсутствует. Глубина проникновения света в толщу воды зависит от угла падения лучей и состояния водной поверхности. Косые солнечные лучи, падающие на поверхность воды, проникают на малую глубину, и большая часть их отражается от поверхности воды. Слабая рябь или волна резко ухудшают видимость в воде. На глубине 10 м. освещенность в 4 раза меньше, чем на поверхности , на 20м. она уменьшается в 8 раз, а на 50 метрах видимость ухудшается в несколько десятков раз.

Зрение под водой имеет свои особенности. Вода обладает примерно такой же преломляющей способностью, как и оптическая система глаза. Если пловец ныряет без маски, то косые лучи проходят через воду и попадают в глаз, почти не преломляясь. При этом они находятся не у сетчатой оболочки, а значительно дальше, за ней. В результате острота зрения ухудшается в 100…200 раз, а поле зрения уменьшается, изображения предметов становятся неясными, расплывчатыми, и человек становится как бы дальнозорким.

При погружении в маске световой луч из воды проходит слой воздуха в маске, попадает в глаз и преломляется в его оптической системе как обычно. Правда предмет подводник видит

несколько ближе и выше его действительного местоположения. Сами же предметы кажутся под водой значительно больше, чем в действительности.

Гипертермия – перегревание организма(тепловой удар) возникает вследствие длительного пребывания пловца-подводника в гидрозащитной одежде на борту катера или на берегу в ожидании спуска под воду. Гидрозащитная одежда существенно ограничивает теплоотдачу организма. Длительное воздействие солнечных лучей в этих условия приводит к резкому нарушению нормального теплообмена в организме – перегреванию.

Признаки – общая слабость, вялость тошнота, рвота, головная боль, гиперемия (покраснение лица), частый пульс плохого наполнения, частое поверхностное дыхание, повышение температуры тела до 39…41 градуса, потеря сознания (обморочное состояние).

Первая помощь – при появлении признаков перегревания пловца раздевают, обливают водой и помещают в прохладное место, обеспечивая доступ свежего воздуха. При обмороке необходимо в первую очередь освободить пострадавшего от стесняющей одежды, обеспечить свободное дыхание, обрызгать лицо и грудь холодной водой, на затылок положить лед или холодный компресс. Давать нюхать нашатырный спирт не рекомендуется.

Профилактика – соблюдение норм безопасно допустимого времени пребывания в гидрозащитной одежде га воздухе в тени.

Таблица.1

ТемператураВоздуха(по Цельсию)	До 19	20…24	25…29	30	34
Безопасно допустимое время, ч.	3ч.	2ч.	1ч.	0,5ч.	0,15ч.

При температуре выше 34 градусов, гидрозащитную одежду рекомендуется надевать непосредственно перед погружением.

Гипотермия – переохлаждение.

Причины. Длительное пребывание в холодной воде без теплозащитной одежды или недостаточная тренированность организма к холоду.

Признаки. При медленном охлаждении вначале глубина и частота дыхательных движений нарастают. Учащается пульс, повышается кровяное давление и скорость кровотока, появляется озноб. Одним из первых признаков охлаждения является сокращение капиллярных мышц кожи – «гусиная кожа». Затем отмечается мелкая дрожь мышц всего тела, синюшность видимых слизистых оболочек и кожи. Позднее на фоне начинающегося онемения отдельных участков кожи наблюдаются судорожные сокращения мышц, зевота и некоторая скованность движений, апатия. Зевота становится мучительной. Появляются частые позывы на мочеиспускание.

При температуре тела 32…34 градуса у переохлажденных наблюдаются общая вялость, походка становится шаткой, речь замедленной и малопонятной. При температуре тела 30…32 градуса сознание помрачается, речь становится неосмысленной. Переохлажденный теряет способность двигаться. При температуре тела 27..28 градусов человек теряет сознание, происходит угнетение основных жизненных функций, в первую очередь терморегуляторных реакций .

Быстрое переохлаждение в ледяной воде обусловлено тем, что вода в данном случаи выступает не только как среда с очень большой теплоемкостью и теплопроводностью, но и как сильный раздражитель. Теплопотери в холодной воде происходят настолько интенсивно, что порождают специфический шок.

Холодовой шок может возникнуть при прыжках или нырянии в холодную воду. В этом случае пострадавший сразу же погружается на дно не делая никаких движений для своего спасения.

Развитию холодового шока способствуют:

-перегревание перед погружением в холодную воду;

-состояние озноба перед погружением;

-быстрое погружение в холодную воду без постепенной адаптации;

-эмоциональное потрясение перед погружением;

-погружение с переполненным желудком и кишечником.

Низкая температура воды может способствовать развитию других специфических заболеваний. Так попадая в наружный слуховой проход, холодная вода вызывает раздражение вестибулярного аппарата, в результате могут появиться тошнота и головокружение. Пловец подводник может потерять способность ориентироваться. В таком состоянии даже опытному пловцу-подводнику трудно выбраться на поверхность. Также переохлаждение организма , вызывающее повышенное потребление кислорода, играет существенную роль в развитии кислородного голодания. Переохлаждение предрасполагает к возникновению декомпрессионной болезни, в результате местных изменений в кровообращении, а также оно может сыграть определенную роль в возникновении баротравмы легких. Попадание холодной воды под гидрокомбинезон при его разрыве вызывает рефлекторный спазм голосовой щели. При быстром всплытии это может оказаться причиной баротравмы.

Первая помощь. При появлении первых признаков переохлаждения(озноб, мышечная дрожь, гусиная кожа, непроизвольная зевота, окоченение и судороги отдельных мышц) пострадавший должен как можно быстрей выйти из воды. При судорогах ног под водой лечь на спину и работать одними руками, попытаться слегка растереть и помассировать мышцы, сведенные судорогой. Если судорога свела икроножные мышцы, вытянуть ногу и руками подтянуть пальцы ног к себе. При судорогах мышц бедра согнуть ногу в колене рукой и прижать пятку к ягодице. Если сводит мышцы рук, лучше плыть на спине или на груди, работая одними ногами, руки приподнять, непрерывно сжимая и разжимая кулаки. При судорогах мышц живота следует лечь на спину и подтянуть колени к животу. При длительном плавании под водой над оберегать от переохлаждения затылок, голову и шею, так как они наиболее чувствительны к охлаждению.

После выхода из воды необходимо проделать интенсивные физические упражнения. Целесообразно растереть тело до покраснения шерстяной смоченной спиртом или водкой тканью, выпить сладкого горячего чая, не в коем случае алкоголь, и надеть теплую одежду. При более сильном охлаждении необходим горячий душ или ванна. Во время оказания помощи прежде всего обратить внимание на согревание области сердца, печени, затылочной части и шеи. В случае холодового шока необходимо принять меры, предупреждающие возникновение асфиксии. Для этого кроме согревания пострадавшего проводится искусственное дыхание.

Лекарственные препараты вводят только после начала интенсивного согревания. В случае длительного переохлаждения в воде (более 1…3 ч.) показаны внутривенное введение 49%-ного раствора глюкозы или прием сладкого горячего чая с глюкозой , так как в крови наблюдается резкое падение содержания сахара, что само по себе может привести к коматозному состоянию.

Профилактика. Одним из основных условий профилактики переохлаждения является строгое соблюдение норм времени пребывания в воде с различной температурой.

Табл. 2 (нормы пребывания под водой без гидрозащитной одежды)

Температура Воды(по Цельсию)	31	28	25	22	19	16	15 и ниже
Безопасно допустимое время, ч.	6ч.	4ч.	2ч.	1ч.	0,15ч.	0,25ч.	Спуски без гидроодежды не разрешены.
Необходимый перерыв между спусками	Не более одного спуска в сутки		0,5	1	1,5	2

Примечания:

1. При невозможности согревания перерывами между спусками, повторный спуск не разрешается

2. прием спиртных напитков для согревания между спусками категорически запрещается.

Табл. 3 (нормы пребывания под водой в непроницаемой гидрозащитной одежде с одним комплектом шерстяного белья)

Температура Воды(по Цельсию)	1…3	4…6	7…9	10…12	13…15	16…18
Безопасно допустимое время, ч.	1ч.	1,5ч.	2ч.	3,5ч.	4ч.	5ч.
Необходимый перерыв между спусками	Не менее 4 ч.		Не менее 3 ч.		Не более одного спуска в сутки

Для предупреждения переохлаждения при плавании без гидроодежды применяются различные жировые и раздражающие мази. При спусках в непроницаемой гидроодежде допустимое время пребывания в воде (Табл. 3) зависит не только от температуры, но и от кол-ва и качества белья, надеваемого под гидроодежду. При интенсивном плавании уменьшается вероятность переохлаждения и в 1,5 раза увеличивается время пребывания под водой, но усиливается охлаждение конечностей, которые в этих условиях особенно сложно защитить от теплопотерь. Для предупреждения переохлаждения при спусках в гидроодежде применяются гидрофобизированое белье, водолазное шерстяное белье плотной вязки, носки и перчатки меховые и поропластовые утеплители. Теплозащитная одежда должна быть чистой и сухой, так как это значительно усиливает ее теплоизоляционные св-ва.

Большую роль в профилактике переохлаждения играет общее и местное закаливание организма пловцов подводников, особенно закаливание носоглотки, рук и ног.

Дата обновления: 11:16 10-06-2002

Отзывы на данную статью