Физиологические основы ныряния методом апноэ - Курсовая работа

Курсовая работаМногие животные, дышащие легкими (киты, тюлени, выдры), водоплавающие птицы (пингвины, бакланы), личинки москитов ныряют тем же способом, что и пловцы: делают перед погружением глубокий вдох, а под водой задерживают дыхание как можно дольше. Хранят воздух в пузырьках между рядами волосков на брюшке, в непосредственной близости от дыхальцев, это так называемая диффузионная жабра, по мере расхода кислорода в пузырек некоторое время дополнительно поступает кислород из воды за счет разницы парциальных давлений газов. Имеют пластрон - часть поверхности тела, покрытая водоотталкивающими волосками, удерживающими воздух; волоски препятствуют контакту воздуха с водой, поэтому прослойка воздуха не уменьшается, и кислород из воды проникает в нее неограниченно долгое время. Паук прикрепляет кокон отверстием вниз ко дну шелковыми нитями и заполняет его воздухом: при погружении под воду в волосках, покрывающих заднюю часть тела паука, задерживается воздух; паук, подплывая к кокону, сталкивает пузырьки, которые поднимаются под купол колокола. В колоколе диаметром около двух сантиметров паук может жить, не поднимаясь на поверхность, до трех недель, при этом воздушный колокол паука функционирует как своеобразный орган дыхания: через стенку воздушного пузыря в воду уходит возникающая при дыхании паука углекислота, а из воды в пузырь диффундирует кислород.На пути освоения подводных богатств Океана, проникновения человека под воду, исторически, по мере задач, которые ставила жизнь, на пути в глубину человечество сталкивалось с физиологическими барьерами глубины: Первый - гипоксия, нехватка кислорода при нырянии в глубину, когда человек, задержав дыхание, ныряет и плавает под водой столько времени, насколько хватает запасов кислорода. Это время в среднем равно 1 минуте, у тренированных ныряльщиков - до 3 минут, описаны люди, время задержки дыхания которых доходило до 6-8 минут в покое. При погружении на каждые 10 метров воздух в легких сжимается в 2 раза, так что на глубине 30 метров объем легких в грудной клетке будет равняться остаточному объему 1,4-1,6 литра. Кровь рефлекторно начинает депонироваться (скапливаться) в многочисленных сосудах легочной ткани и ее количество в легких может превышать половину всего объема крови, от 2,0 до 3,0 литров, эта кровь занимает место сжатого в легких воздуха и не дает травмироваться грудной клетке. Пересыщение тканей азотом воздуха, быстрое снижение давления, образование пузырьков, закупорка сосудов, местная гипоксия, боль, омертвление клеток в области закупорки, возможная инвалидность и смерть - вот что ждало человека, быстро поднявшегося на поверхность после длительного пребывания на глубине.Весь комплекс действия факторов повышенного гидростатического давления человек испытывает при нырянии с задержкой дыхания, т.е. методом апноэ (от греч. а - отрицание, pnoe - дыхание; отсутствие дыхания), сейчас это занятие носит название фридайвинг. То, что известные нам доисторические и пещерные люди погружались на дно озер и морей около берегов, чтобы собирать моллюсков, ракообразных, раковины и морские водоросли, которыми они питались, можно заключить из ископаемых раковин, что обнаруживаются в наши дни в местах их поселений в самых неожиданных точках планеты: Огненная Земля и взморье Балтики, Северное море и Дальний Восток, Полинезия, Азия и Африка, как в Средиземном, так и в Красном морях. Знаменитые японские «ама» трудятся уже свыше 2000 лет на глубинах от 15 до 30 м, обеспечивая потребности в жемчуге, добываемом с искусственно разведенных раковин, при этом задерживая дыхание под водой до 4 минут. Современная программа соревнований по фридайвингу предусматривает следующие виды: 1. ныряние в глубину с постоянным грузом Соnstапt Weight (спуск и подъем на ластах), 2. ныряние в глубину с переменным весом VARIABIE Weight (спуск с грузом по направляющей не более 30 кг, подъем на ластах); 3. ныряние в глубину без ограничений No Limits (спуск на следе - аппарате для погружения - по направляющей с грузом без ограничения веса, подъем с использованием воздушного шара);В период апноэ в альвеолярном воздухе и в артериальной крови нарастает напряжение углекислого газа (норма - 37-42 мм рт. ст.) и падает содержание кислорода (норма - 88-110 мм рт. ст.). В момент, когда задерживать дыхание долее невозможно, РАО2 падает до 75-60 мм рт. ст., а парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе (РАСО2) повышается до 43-50 мм рт. ст. Первый, получивший название гиперкапнический стимул, играет более важную роль в прекращении произвольной задержки дыхания, чем второй - гипоксический стимул, поскольку именно СО2 служит основным возбудителем дыхательного центра. Нетренированный человек прекращает произвольное апноэ задолго до развития острого кислородного голодания, подчиняясь императивному желанию возобновить дыхание, обусловленному возбуждением нейронов дыхательного центра ствола мозга нарастающей гиперкапнией.

Содержание

1. Природные приспособления к подводному обитанию. Животные-водолазы

2. Физиологические барьеры глубины и пути их преодоления. Основы гипербарической физиологии

3. Ныряние методом апноэ. Физиологические основы апноэ. Физиологические сдвиги в организме при нырянии: гипоксия, гиперкапния, уменьшение объема легких

4. Возможности увеличения времени задержки дыхания при нырянии. Гипервентиляция, правила ее выполнения

5. Опасности свободного ныряния. Причины потери сознания при нырянии. Возможные заболевания ныряльщиков и пути их предупреждения. Запрещенные способы ныряния

6. Резервные возможности организма ныряльщика. Метаболические адаптации животных к нырянию

7. Рекомендации для начинающих фридайверов

Литература

1. Природные приспособления к подводному обитанию. Животные-водолазы