Максимальное погружение человека под воду. Фридайвинг – что это такое

Свобода погружения

Дословно FreeDiving переводится как «свободное погружение» под воду без акваланга и с задержкой дыхания настолько, насколько это позволяет человеческое тело и разум. Самое интересное, что развитию такого вида спорта, как глубоководное погружение на задержке дыхания – апноэ, послужил спор на бутылку шампанского. Именно она стала вожделенным призом одного из первых апноистов – итальянца Раймондо Буше.

В 1949 г. в Неаполитанском заливе эксцентричный пилот морской авиации Буше поспорил с другом, что нырнет так же глубоко, как и водолаз в скафандре, работавший на глубине. И выиграл спор. Измеренная глубина составила фантастическую по тем временам величину в 30 м. Основоположником же фридайвинга как спорта можно считать Жака Майоля, который в 60-е гг. впервые сформулировал психологию фридайвинга и разработал специальный комплекс упражнений и систему дыхания. «Чистым жанром» во фридайвинге считается глубоководный фридайвинг. Помимо него, существуют и другие спортивные дисциплины в этой области: спортсмены соревнуются в так называемом статическом и динамическом апноэ (от греч. apnoia – отсутствие дыхания). В первом случае человек просто лежит на поверхности воды лицом вниз и как можно дольше задерживает дыхание, во втором – проныривает под водой на дальность (в ластах и без них).

Фото с сайта Н.Молчановой

При погружениях с аквалангом сжатый воздух из баллонов повышает давление газа внутри легких и уравновешивает внешнее давление воды. Фридайверу же, как считалось, возрастающее гидростатическое давление компенсировать нечем, кроме как собственными костями и мышцами. Физиологи во главе с французским медиком Кабарру отмерили человеку абсолютный предел глубины, исходя из объема легких. Так, рубеж в 50 м был теоретическим пределом. Однако уже в 1961 г. Энцо Майорка преодолел этот рубеж. После достижения глубин более 100 м стало понятно, что не только физические данные играют роль в погружении, но и умение контролировать, а главное, управлять физиологией своего тела. Как ни парадоксально это звучит, но именно умение управлять процессами, происходящими в организме, позволило известным профессиональным фридайверам нырнуть на глубину в 150 м и, возможно, вскоре позволит достигнуть и заветных 200 м.

Фридайвинг – для кого-то спорт, для кого-то активный отдых. Каждый преследует разные цели, ищет неповторимые ощущения. «Радость, когда для счастья, оказывается, нужно только вдохнуть и с особой остротой ощутить вкус к жизни», – говорит президент федерации фридайвинга, восьмикратная чемпионка мира и семнадцатикратная рекордсменка мира по фридайвингу по версии AIDA Наталья Молчанова.

Стефан Мифсюд: поймать подводный вирус

Обычный, нетренированный человек в состоянии задержать дыхание всего на 30–40 сек. Рекорды статических ныряльщиков-апноистов на сегодняшний день прочно удерживаются на уровне 6–7,5 мин. Мировой рекорд пятикратного чемпиона мира по апноэ-динамике в ластах Стефана Мифсюда – задержка дыхания под водой в течение 10 минут и 4 секунд (!).

По виду Мифсюд обычный парень, особо не выделяющийся из толпы дайверов, только вот задерживать дыхание под водой может на 10 минут. Ну и, в общем-то, все. Попытка разглядеть у человека жабры тщетна: Стефан просто задирает майку и показывает абсолютно «чистый» накачанный торс.

– Все дело в тренировке, закалке и сноровке. Начали бы, как я, лет с четырех, тоже минут на пять в воде свободно зависали бы.

Мне понять трудно. Даже активно включив фантазию, не могу представить себя, пять минут свободно парящую в толще океанской воды. С аквалангом и то постоянно боюсь, что воздух закончится.

– Ваш страх исключительно в голове, – резюмирует Стефан. – Резервные возможности человека поистине безграничны и пока совершенно не изучены. Научиться задерживать дыхание под водой можно практически в любом возрасте – природа заложила в нас такие способности, и человек может их развить по своему желанию. Так, Жак Майоль поставил свой рекорд 105 м в категории No Limit в 56 лет, а «старейший фридайвер» – француз Энди Ле Сос – начал тренироваться в 48 лет и практически сразу поставил несколько рекордов, в числе которых рекорд в статике – 7,35 сек., державшийся на протяжении 4 лет. В нашем генетическом багаже сохранились древние механизмы, забытые за ненадобностью: организм человека имеет врожденную адаптацию к водной среде – так называемый «нырятельный» рефлекс. А человеческий эмбрион, например, к четвертой неделе своего развития имеет четко выраженные жаберные дуги.

Апноэ доставляет мне удовольствие, я не насилую свой организм, не иду на рекорд ценой собственного здоровья. Все гармонично – нет задачи «не дышать такое-то количество времени». Просто я могу не дышать 10 минут сегодня, а завтра – может, и больше.

Для того чтобы нырнуть в глубину, человеку требуется определенный психологический настрой. Без ментальной тренировки добиться нужного состояния достаточно сложно. Конечно, он должен находиться в хорошей физической форме, но больше 50% результата все же идет от головы. При нырянии в глубину с задержкой дыхания у спорт­смена возникает целый комплекс различных физиологических и психологических реакций, тесно взаимосвязанных между собой. Ныряя, необходимо максимально физически расслабиться и сконцентрироваться внутренне, отслеживая все, что происходит как в организме, так и вокруг.

– Любой внутренний или внешний сигнал должен быть чутко и четко воспринят. В какой-то момент просто чувствуешь – всё. Вроде и воздух еще есть, но человек разворачивается и всплывает, причем сам не может объяснить причину. Внутренний инстинкт. А вообще считаю, что грамотные тренировки вполне способны уберечь спортсмена от таких неожиданностей.

Стефан Мифсюд: организм как машина

С помощью специально разработанной им методики дыхания Мифсюд добивается максимальной эластичности грудных мышц и за последние 6 лет увеличил объем легких больше, чем на 2,5 л.

– Свой организм я сравниваю с экономичной машиной, использующей мало бензина. Большой бак бензина и экономичный расход топлива. Внутри работает высококлассный механизм: при прекращении поступления кислорода он уменьшает его потребление тканями, при этом перераспределяя ресурсы и вводя новые резервы. Эффективность использования собственного объема легких значит больше, чем сам объем. Поэтому существуют упражнения и целые системы, позволяющие максимально полно использовать то, что уже дано нам от рождения. Но считаю, что способность долго находиться под водой не зависит от природного объема легких: это довольно относительное понятие, зависящее от многих факторов и прежде всего от тренированности организма. Должно быть хорошее физическое развитие. Плавание, бег, езда на велосипеде – все это помогает добиваться нужных результатов.

В своих тренировках я иду маленькими шажками и без страха: анаэробные нагрузки, общая физическая подготовка, растяжка легких и работа с мыслями… Я не против йоги, но именно мне она никак не помогает, не приносит улучшения результатов. У меня другой путь – за счет физических тренировок.

И, опять же, в зависимости от того, в чем хочется добиться большей динамики – на то я и делаю упор. Каждый спортсмен знает свои недостатки: у кого-то хорошо работают ноги, но не хватает дыхания, и наоборот. Опять же, постараюсь сравнить с машиной: когда есть гоночная машина и вы в ней сидите, то дальше, чем машина, вы не уедете, во фридайвинге же вы можете уйти достаточно глубоко. Проблема в том, вернетесь ли вы обратно.

Стефан Мифсюд и Наталья Молчанова

Фридайвинг является экстремальным видом спорта, и поэтому важно прогнозировать вероятность успешного погружения в глубину. Спортсмену необходимо уметь рассчитывать силы для своевременного разворота к подъему на поверхность.

37-летний Мифсюд обожает подводную охоту и в ней видит практическую пользу от апноэ. Даже первое ружье у маленького Стефана было подводным. Он до сих пор вспоминает свою первую подводную охоту на Большом Коралловом рифе острова Реюньон, вблизи знаменитого курорта Маврикий. Именно там Мифсюд познал всю красоту подводного мира и навсегда поймал подводный вирус.

– Мой отец, подводный охотник, с самого детства приучал меня к воде. Можно сказать, что я с пеленок нырял в Индийском океане. Нас у родителей четверо: две девочки и два мальчика, – я самый младший брат. И так получилось, что один отдуваюсь за всю семью – больше никто спортом не увлекается. С пяти лет я начал заниматься апноэ, а в десять уже легко стал задерживать дыхание на 4,5 мин.

Люди-амфибии

По мнению некоторых ученых, года через два люди смогут дышать под водой, как рыбы. Некий израильский изобретатель изобрел нечто напоминающее искусственные жабры, то есть устройство, позволяющее погружаться на дно моря-океана без акваланга и, как рыба, дышать воздухом, растворенным в воде. Изобретатель получил по электронной почте уже несколько сотен писем со всего мира от добровольцев, желающих испытать его систему.

Первым проблему подводного дыхания решил советский писатель-фантаст Александр Беляев. Герою его знаменитого романа «Человек-амфибия», Ихтиандру, заменили легкие на жабры.

Но мечта образца середины 20-х годов прошлого века так и не сбылась, хотя попытки стать человеком-рыбой предпринимались неоднократно.

Во Франции такие люди, как Стефан Мифсюд, – на вес золота в изучении пределов человеческого организма. Их привлекают к различным добровольным экспериментам, проводят многочисленные исследования и на основе полученных материалов пишут научные статьи. Специалисты, которые долгое время имеют дело со спортом, могут подтвердить: то, что является нормой в спорте, – не всегда укладывается в норму с точки зрения обычной физиологии. Этот вопрос до конца не изучен, и на тех, кто берется оценить пределы в спорте, ложится большая ответственность. Во фридайвинге особо сказывается индивидуальная разница между людьми: и здесь особенно трудно вывести средний показатель.

– На меня надевают огромное количество датчиков, измеряют давление, психофизическое состояние, проверяют, как работает мозг. Я, собственно, ничем от вас не отличаюсь. Но, может, единственное, что размер моих легких 10,5 л, что почти вдвое больше, чем у обычного человека, и при задержке дыхания мой пульс замедляется и опускается до 19 ударов в минуту. Я с удовольствием сотрудничаю с учеными: так, во Франции не без моего участия вышла книга ученого Фредерика Леметра о задержке дыхания.

Стефан по профессии – детский тренер по плаванию. Он считает, что лучшее время для начала тренировок – с 5 лет: именно в этом возрасте организм и психика ребенка легче всего адаптируются к водной среде.

– После рекорда я очень сильно устал и более полутора месяцев просто ничего не делал, отдыхал. А потом пошел заниматься с малышами, общаться с ними – отличная реабилитация. Я учу их видеть море изнутри, знакомлю с подводными обитателями, стараюсь донести до них, что все мы – единое целое, один живой организм. Ведь сама суть фридайвинга – это единение человека с морем, океаном, совершенно другим миром. Человек, который всю жизнь находится только на суше, теряет для себя половину мира. Чтобы обрести гармонию в этом мире, нужно начать жить по его законам, погрузиться в него, испытать совершенные чувства и эмоции.

Обучать – мое хобби, и я надеюсь, что, опираясь на мои знания и навыки, мои ученики пойдут дальше в своих экспериментах. И 10 минут задержки дыхания для них будут разминкой перед настоящим рекордом. Грядет биологическая эволюция, лимита не существует, есть только глубина, и она ждет.

Татьяна Белоножкина

Красоты кораллового рифа с её кипучей жизнью многочисленных обитателей морского дна непреодолимо влекут меня, порой даже в большей степени, чем жизнь на острове. Создатель подводного царства не поскупился на разнообразие красок и форм жизни, всё это стоит того, чтобы увидеть.

Ни один документальный фильм с подводной съёмкой не сможет передать всю гамму красок и ощущений от посещения этого удивительного мира. Для немногих островитян, занимающихся подводным плаванием, погружение под воду является не развлечением, а лишь способом добычи морских огурцов, тридакны, лангустов и некоторых видов рыб. Навык ныряния на глубины до 13 метров может дополнить островную кухню полезными морепродуктами и пополнить кошелёк. И как любой навык, при должной тренировке поддаётся освоению, к чему будет справедливо старое правило "повторение - мать учения".

Погружение под воду без акваланга, с использованием лишь своих природных ресурсов лёгких, отнимает много сил и энергии. Это необходимо учитывать и трезво нормировать глубину, интенсивность, и время занятий. При освоении подводного погружения, необычного для российского обывателя, столкнулся с необычными шумовыми эффектами и водной "пробки" в ушах, иногда и кровь из носа, ощущения давления, а также психологического дискомфорта перед новой средой и её обитателями. С приобретением опыта эти нюансы пропадают. В целях безопасности желательно обучаться с напарником, предварительно поставив лодку на якорь. Также необходимо знать о характере течений и времени приливов-отливов.

Лучше всего погружаться в спокойную воду, но уж коли оказались на волнах, следует плыть спиной к волне, во избежание попадания воды в носо-ротовую полость, либо делать вдохи между волнами. Чрезвычайно важно помнить, что на глубине ни при каких обстоятельствах нельзя поворачивать голову относительно поверхности, все манёвры совершать всем телом параллельно дну. В противном случае, на большой глубине рискуете пробить барабанные перепонки.

Если акваланг для большинства островитян считается дорогим удовольствием, то маску может себе позволить почти любой фридайвер. Не ныряйте на большие глубины без маски, т.к. вода под давление будет проникать в нос, при быстром всплытии опасность невелика, но потом долго и неприятно будет вытекать из носа. После погружения следует продуть "водную пробку" из ушей, это делается путём зажатием пальцами носа и сильного выдоха через нос. Не лишним будет брать с собой воду для питья и полоскания горла, ибо морская вода имеет неприятный вкус и першит горло.

К выбору маски для подводного плавания следует подойти со всей серьёзностью, это не тот случай, где можно экономить. Маска должна быть с закрытым носом, удобно сидеть, иметь качественное стекло с небольшим увеличительным эффектом и запасной резинкой крепежа. Трубка для подводного дыхания и ласты остаются на ваше усмотрение. Хочу заметить, что долгий поиск морских объектов добычи без трубки существенно тренирует выносливость и объём лёгких, что явилось причиной моего отказа от покупки трубки. С ластами ситуация обратная, хотя я не имел удовольствия ими пользоваться, но, думаю, они существенно облегчат плавание.

В море есть большая вероятность встречи со скатами до трёх метров в диаметре, разных окрасок, змеями в бело-чёрную полоску, пребывая на почтительном расстоянии они проявляют интерес. Следует постоянно оглядываться для мониторинга ситуации вокруг. В случае появления акул любой из её разновидностей, следует немедленно подняться на плавсредство и удалиться. Медузы в период размножение выбрасывают в море споры, которые раздражают кожу, превращая плавание в неприятное занятие, омовение пресной водой снимает раздражение кожи. Возможны встречи также с большими рыбами, которых может заинтересовать ваша персона, следует сохранять спокойствие, либо удалиться на плавсредство. Другие водоплавающие не представляют опасности, но данная информация справедлива только к водам близ острова Най.

Добыча тридакны довольно трудна, связано это с трудностями распознавания на морском дне, её извлечением и подъёмом в лодку. Тридакна - это двухстворчатый моллюск, иногда достигающий поистине огромных размеров, питающийся планктоном, омертвевшими частичками органики. Как правило, обитает среди коралловых рифов и сливается с окружающим фоном, что сильно осложняет поиск, на глубинах от 2 метров. Иногда тридакна встречается и на песчаном дне. Их можно распознать по двум параллельным волнистым линиям ракушки, меж которой располагается тело самых различных расцветок, и постоянно сокращающегося входного отверстия. Маленькие тридакны растут в расщелинах меж камней, на дне раковины имеется отросток, который крепко держится за камни, что делает невозможным извлечение моллюска, да и нецелесообразна его добыча, ввиду малого размера. По мере роста моллюска отросток отмирает, но возникает новая проблема подъёма, из-за немалой тяжести раковины. Подъём тридакны весом до 10-15 кг не составляет труда, но важно помнить, что края ракушки и её хитинок могут серьёзно порезать пальцы рук. В случае опасности моллюск закрывает створки ракушки, чего и нужно добиться, прежде чем его доставать. Тяжёлые ракушки можно привязать верёвкой, что облегчает подъём. Но в случае с очень большой тридакной нужно подплыть с парангом, аккуратно и быстро, пока не закрылась ракушка, перерезать мышцу, находящуюся поперёк волнистых краёв ракушки, в центре. А дальше уже нырять и парангом извлекать моллюск из ракушки. Данная операция требует немалого опыта, огромного запаса выносливости и энергии.

Добытую тридакну в ракушках можно сколько угодно хранить в море недалеко от берега, главное - чтобы её постоянно омывала морская вода. Мясо тридактны можно сушить при хорошем солнце, как минимум 4 дня, с последующим 5-месячным сроком хранения. Небольшие ракушки разбивают молотком и парангом срезают края моллюска с ракушки. Поперёк тела моллюска проходит мышца, смыкающая створки ракушки, рядом с ней, в центре, находится чёрный мешочек, его следует удалить, в противном случае при готовке он придаст горечь блюду. Не страшно, если мешочек порвался, тщательно соскребите остатки чёрной жижи и промойте. Моллюска можно есть сырым, особенно вкусна белая волокнистая мышца. Можно моллюска отварить, не менее получаса, при желании - удалить серо-коричневый желудок, неприятный на вид. Затем мелко порезать и чуть-чуть припустить на горячей сковороде (2-4 минуты) в масле, предварительно чуток обжарив лук, чеснок и перец, не лишним добавить сок лимона. Мясо моллюска жестковато и имеет специфический вкус, к нему следует привыкать, и в первые приёмы пищи оно может вызвать расстройство желудка. Различные моллюски, головоногие и улитки вдоль побережья и на скалах, имеют тот же вкус, что и у тридактны и то же влияние на желудок, но всё зависит от особенностей организма. Мелкие моллюски, головоногие и улитки варятся вместе с ракушками полчаса, затем палочкой извлекаются из ракушки, удаляются хитиновые ножки, промываются и припускаются на сковороде с соусом. Важно помнить, данный деликатес - продукт скоропортящийся.

Морской огурец - странное существо, питается омертвевшей органикой, оседающей на песок. Обитает в коралловых рифах, а также на песчаном дне, на различных глубинах. Форма морского огурца имеет 3 вида: червообразную, лепёшковидную;-) и овальную. Окрас морских огурцов и их размер пестрит разнообразием, они малоподвижны, абсолютно не опасны, не путать со слишком длинными, более 1.5 метра, змеями. Как и в случае поиска тридакны, нужен намётанный глаз, среди кораллов и камней они плохо различимы, а то и вовсе можно спутать с камнями, что у меня часто бывало. Огурец можно достать со дна при помощи 1.5 метрового копья с надетым свинцовым грузилом весом до 2 кг. Расположившись точно над огурцом, опускают копьё на длинной верёвке, протыкают морской огурец и достают. Примечательно, что этим же копьём можно добыть черепаху, большой вес грузила позволяет пробить панцирь. Высушенные морские огурцы являются объектом продажи, впоследствии идущим на экспорт в страны восходящего солнца, где его ценят как деликатес.

Мы живем на планете воды, но земные океаны знаем хуже, чем некоторые космические тела. Больше половины поверхности Марса артографировано с разрешением около 20 м — и только 10−15% океанского дна изучены при разрешении хотя бы 100 м. На Луне побывало 12 человек, на дне Марианской впадины — трое, и все они не смели и носа высунуть из сверхпрочных батискафов.

Погружаемся

Главная сложность в освоении Мирового океана — это давление: на каждые 10 м глубины оно увеличивается еще на одну атмосферу. Когда счет доходит до тысяч метров и сотен атмосфер, меняется все. Жидкости текут иначе, необычно ведут себя газы… Аппараты, способные выдержать эти условия, остаются штучным продуктом, и даже самые современные субмарины на такое давление не рассчитаны. Предельная глубина погружения новейших АПЛ проекта 955 «Борей» составляет всего 480 м.

Водолазов, спускающихся на сотни метров, уважительно зовут акванавтами, сравнивая их с покорителями космоса. Но бездна морей по‑своему опаснее космического вакуума. Случись что, работающий на МКС экипаж сможет перейти в пристыкованный корабль и через несколько часов окажется на поверхности Земли. Водолазам этот путь закрыт: чтобы эвакуироваться с глубины, могут потребоваться недели. И срок этот не сократить ни при каких обстоятельствах.

Впрочем, на глубину существует и альтернативный путь. Вместо того чтобы создавать все более прочные корпуса, можно отправить туда… живых водолазов. Рекорд давления, перенесенного испытателями в лаборатории, почти вдвое превышает способности подлодок. Тут нет ничего невероятного: клетки всех живых организмов заполнены той же водой, которая свободно передает давление во всех направлениях.

Клетки не противостоят водному столбу, как твердые корпуса субмарин, они компенсируют внешнее давление внутренним. Недаром обитатели «черных курильщиков», включая круглых червей и креветок, прекрасно себя чувствуют на многокилометровой глубине океанского дна. Некоторые виды бактерий неплохо переносят даже тысячи атмосфер. Человек здесь не исключение — с той лишь разницей, что ему нужен воздух.

Под поверхностью

Кислород Дыхательные трубки из тростника были известны еще могиканам Фенимора Купера. Сегодня на смену полым стеблям растений пришли трубки из пластика, «анатомической формы» и с удобными загубниками. Однако эффективности им это не прибавило: мешают законы физики и биологии.

Уже на метровой глубине давление на грудную клетку поднимается до 1,1 атм — к самому воздуху прибавляется 0,1 атм водного столба. Дыхание здесь требует заметного усилия межреберных мышц, и справиться с этим могут только тренированные атлеты. При этом даже их сил хватит ненадолго и максимум на 4−5 м глубины, а новичкам тяжело дается дыхание и на полуметре. Вдобавок чем длиннее трубка, тем больше воздуха содержится в ней самой. «Рабочий» дыхательный объем легких составляет в среднем 500 мл, и после каждого выдоха часть отработанного воздуха остается в трубке. Каждый вдох приносит все меньше кислорода и все больше углекислого газа.

Чтобы доставлять свежий воздух, требуется принудительная вентиляция. Нагнетая газ под повышенным давлением, можно облегчить работу мускулам грудной клетки. Такой подход применяется уже не одно столетие. Ручные насосы известны водолазам с XVII века, а в середине XIX века английские строители, возводившие подводные фундаменты для опор мостов, уже подолгу трудились в атмосфере сжатого воздуха. Для работ использовались толстостенные, открытые снизу подводные камеры, в которых поддерживали высокое давление. То есть кессоны.

Глубже 10 м

Азот Во время работы в самих кессонах никаких проблем не возникало. Но вот при возвращении на поверхность у строителей часто развивались симптомы, которые французские физиологи Поль и Ваттель описали в 1854 году как On ne paie qu’en sortant — «расплата на выходе». Это мог быть сильный зуд кожи или головокружение, боли в суставах и мышцах. В самых тяжелых случаях развивались параличи, наступала потеря сознания, а затем и гибель.

Чтобы отправиться на глубину без каких-либо сложностей, связанных с экстремальным давлением, можно использовать сверхпрочные скафандры. Это чрезвычайно сложные системы, выдерживающие погружение на сотни метров и сохраняющие внутри комфортное давление в 1 атм. Правда, они весьма дороги: например, цена недавно представленного скафандра канадской фирмы Nuytco Research Ltd. EXOSUIT составляет около миллиона долларов.

Проблема в том, что количество растворенного в жидкости газа прямо зависит от давления над ней. Это касается и воздуха, который содержит около 21% кислорода и 78% азота (прочими газами — углекислым, неоном, гелием, метаном, водородом и т. д. — можно пренебречь: их содержание не превышает 1%). Если кислород быстро усваивается, то азот просто насыщает кровь и другие ткани: при повышении давления на 1 атм в организме растворяется дополнительно около 1 л азота.

При быстром снижении давления избыток газа начинает выделяться бурно, иногда вспениваясь, как вскрытая бутылка шампанского. Появляющиеся пузырьки могут физически деформировать ткани, закупоривать сосуды и лишать их снабжения кровью, приводя к самым разнообразным и часто тяжелым симптомам. По счастью, физиологи разобрались с этим механизмом довольно быстро, и уже в 1890-х годах декомпрессионную болезнь удавалось предотвратить, применяя постепенное и осторожное снижение давления до нормы — так, чтобы азот выходил из организма постепенно, а кровь и другие жидкости не «закипали».

В начале ХХ века английский исследователь Джон Холдейн составил детальные таблицы с рекомендациями по оптимальным режимам спуска и подъема, компрессии и декомпрессии. Экспериментируя с животными, а затем и с людьми — в том числе с самим собой и своими близкими, — Холдейн выяснил, что максимальная безопасная глубина, не требующая декомпрессии, составляет около 10 м, а при длительном погружении — и того меньше. Возвращение с глубины должно производиться поэтапно и не спеша, чтобы дать азоту время высвободиться, зато спускаться лучше довольно быстро, сокращая время поступления избыточного газа в ткани организма. Людям открылись новые пределы глубины.

Глубже 40 м

Гелий Борьба с глубиной напоминает гонку вооружений. Найдя способ преодолеть очередное препятствие, люди делали еще несколько шагов — и встречали новую преграду. Так, следом за кессонной болезнью открылась напасть, которую дайверы почти любовно зовут «азотной белочкой». Дело в том, что в гипербарических условиях этот инертный газ начинает действовать не хуже крепкого алкоголя. В 1940-х опьяняющий эффект азота изучал другой Джон Холдейн, сын «того самого». Опасные эксперименты отца его ничуть не смущали, и он продолжил суровые опыты на себе и коллегах. «У одного из наших испытуемых произошел разрыв легкого, — фиксировал ученый в журнале, — но сейчас он поправляется».

Несмотря на все исследования, механизм азотного опьянения детально не установлен — впрочем, то же можно сказать и о действии обычного алкоголя. И тот и другой нарушают нормальную передачу сигналов в синапсах нервных клеток, а возможно, даже меняют проницаемость клеточных мембран, превращая ионообменные процессы на поверхностях нейронов в полный хаос. Внешне то и другое проявляется тоже схожим образом. Водолаз, «словивший азотную белочку», теряет контроль над собой. Он может впасть в панику и перерезать шланги или, наоборот, увлечься пересказом анекдотов стае веселых акул.

Наркотическим действием обладают и другие инертные газы, причем чем тяжелее их молекулы, тем меньшее давление требуется для того, чтобы этот эффект проявился. Например, ксенон анестезирует и при обычных условиях, а более легкий аргон — только при нескольких атмосферах. Впрочем, эти проявления глубоко индивидуальны, и некоторые люди, погружаясь, ощущают азотное опьянение намного раньше других.

Избавиться от анестезирующего действия азота можно, снизив его поступление в организм. Так работают дыхательные смеси нитроксы, содержащие увеличенную (иногда до 36%) долю кислорода и, соответственно, пониженное количество азота. Еще заманчивее было бы перейти на чистый кислород. Ведь это позволило бы вчетверо уменьшить объем дыхательных баллонов или вчетверо увеличить время работы с ними. Однако кислород — элемент активный, и при длительном вдыхании — токсичный, особенно под давлением.

Чистый кислород вызывает опьянение и эйфорию, ведет к повреждению мембран в клетках дыхательных путей. При этом нехватка свободного (восстановленного) гемоглобина затрудняет выведение углекислого газа, приводит к гиперкапнии и метаболическому ацидозу, запуская физиологические реакции гипоксии. Человек задыхается, несмотря на то что кислорода его организму вполне достаточно. Как установил тот же Холдейн-младший, уже при давлении в 7 атм дышать чистым кислородом можно не дольше нескольких минут, после чего начинаются нарушения дыхания, конвульсии — все то, что на дайверском сленге называется коротким словом «блэкаут».

Жидкостное дыхание

Пока еще полуфантастический подход к покорению глубины состоит в использовании веществ, способных взять на себя доставку газов вместо воздуха — например, заменителя плазмы крови перфторана. В теории, легкие можно заполнить этой голубоватой жидкостью и, насыщая кислородом, прокачивать ее насосами, обеспечивая дыхание вообще без газовой смеси. Впрочем, этот метод остается глубоко экспериментальным, многие специалисты считают его и вовсе тупиковым, а, например, в США применение перфторана официально запрещено.

Поэтому парциальное давление кислорода при дыхании на глубине поддерживается даже ниже обычного, а азот заменяют на безопасный и не вызывающий эйфории газ. Лучше других подошел бы легкий водород, если б не его взрывоопасность в смеси с кислородом. В итоге водород используется редко, а обычным заменителем азота в смеси стал второй по легкости газ, гелий. На его основе производят кислородно-гелиевые или кислородно-гелиево-азотные дыхательные смеси — гелиоксы и тримиксы.

Глубже 80 м

Сложные смеси Здесь стоит сказать, что компрессия и декомпрессия при давлениях в десятки и сотни атмосфер затягивается надолго. Настолько, что делает работу промышленных водолазов — например, при обслуживании морских нефтедобывающих платформ — малоэффективной. Время, проведенное на глубине, становится куда короче, чем долгие спуски и подъемы. Уже полчаса на 60 м выливаются в более чем часовую декомпрессию. После получаса на 160 м для возвращения понадобится больше 25 часов — а ведь водолазам приходится спускаться и ниже.

Поэтому уже несколько десятилетий для этих целей используют глубоководные барокамеры. Люди живут в них порой целыми неделями, работая посменно и совершая экскурсии наружу через шлюзовой отсек: давление дыхательной смеси в «жилище» поддерживается равным давлению водной среды вокруг. И хотя декомпрессия при подъеме со 100 м занимает около четырех суток, а с 300 м — больше недели, приличный срок работы на глубине делает эти потери времени вполне оправданными.

Методы длительного пребывания в среде с повышенным давлением прорабатывались с середины ХХ века. Большие гипербарические комплексы позволили создавать нужное давление в лабораторных условиях, и отважные испытатели того времени устанавливали один рекорд за другим, постепенно переходя и в море. В 1962 году Роберт Стенюи провел 26 часов на глубине 61 м, став первым акванавтом, а тремя годами позже шестеро французов, дыша тримиксом, прожили на глубине 100 м почти три недели.

Здесь начались новые проблемы, связанные с длительным пребыванием людей в изоляции и в изнурительно некомфортной обстановке. Из-за высокой теплопроводности гелия водолазы теряют тепло с каждым выдохом газовой смеси, и в их «доме» приходится поддерживать стабильно жаркую атмосферу — около 30 °C, а вода создает высокую влажность. Кроме того, низкая плотность гелия меняет тембр голоса, серьезно затрудняя общение. Но даже все эти трудности вместе взятые не поставили бы предел нашим приключениям в гипербарическом мире. Есть ограничения и поважнее.

Глубже 600 м

Предел В лабораторных экспериментах отдельные нейроны, растущие «в пробирке», плохо переносят экстремально высокое давление, демонстрируя беспорядочную гипервозбудимость. Похоже, что при этом заметно меняются свойства липидов клеточных мембран, так что противостоять этим эффектам невозможно. Результат можно наблюдать и в нервной системе человека под огромным давлением. Он начинает то и дело «отключаться», впадая в кратковременные периоды сна или ступора. Восприятие затрудняется, тело охватывает тремор, начинается паника: развивается нервный синдром высокого давления (НСВД), обусловленный самой физиологией нейронов.

Помимо легких, в организме есть и другие полости, содержащие воздух. Но они сообщаются с окружающей средой очень тонкими каналами, и давление в них выравнивается далеко не моментально. Например, полости среднего уха соединяются с носоглоткой лишь узкой евстахиевой трубой, которая к тому же часто забивается слизью. Связанные с этим неудобства знакомы многим пассажирам самолетов, которым приходится, плотно закрыв нос и рот, резко выдохнуть, уравнивая давление уха и внешней среды. Водолазы тоже применяют такое «продувание», а при насморке стараются вовсе не погружаться.

Добавление к кислородно-гелиевой смеси небольших (до 9%) количеств азота позволяет несколько ослабить эти эффекты. Поэтому рекордные погружения на гелиоксе достигают планки 200−250 м, а на азотсодержащем тримиксе — около 450 м в открытом море и 600 м в компрессионной камере. Законодателями в этой области стали — и до сих пор остаются — французские акванавты. Чередование воздуха, сложных дыхательных смесей, хитрых режимов погружения и декомпрессии еще в 1970-х позволило водолазам преодолеть планку в 700 м глубины, а созданную учениками Жака Кусто компанию COMEX сделало мировым лидером в водолазном обслуживании морских нефтедобывающих платформ. Детали этих операций остаются военной и коммерческой тайной, поэтому исследователи других стран пытаются догнать французов, двигаясь своими путями.

Пытаясь опуститься глубже, советские физиологи изучали возможность замены гелия более тяжелыми газами, например неоном. Эксперименты по имитации погружения на 400 м в кислородно-неоновой атмосфере проводились в гипербарическом комплексе московского Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН и в секретном «подводном» НИИ-40 Министерства обороны, а также в НИИ Океанологии им. Ширшова. Однако тяжесть неона продемонстрировала свою обратную сторону.

Можно подсчитать, что уже при давлении 35 атм плотность кислородно-неоновой смеси равна плотности кислородно-гелиевой примерно при 150 атм. А дальше — больше: наши воздухоносные пути просто не приспособлены для «прокачивания» такой густой среды. Испытатели ИМБП сообщали, что, когда легкие и бронхи работают со столь плотной смесью, возникает странное и тяжелое ощущение, «будто ты не дышишь, а пьешь воздух». В бодрствующем состоянии опытные водолазы еще способны с этим справиться, но в периоды сна — а на такую глубину не добраться, не потратив долгие дни на спуск и подъем — они то и дело просыпаются от панического ощущения удушья. И хотя военным акванавтам из НИИ-40 удалось достичь 450-метровой планки и получить заслуженные медали Героев Советского Союза, принципиально это вопроса не решило.

Новые рекорды погружения еще могут быть поставлены, но мы, видимо, подобрались к последней границе. Невыносимая плотность дыхательной смеси, с одной стороны, и нервный синдром высоких давлений — с другой, видимо, ставят окончательный предел путешествиям человека под экстремальным давлением.

Многие, отдыхая на море или возле океана, любят нырять. А есть экстремалы – дайверы, профессиональные ныряльщики – которые делают это постоянно. Но ныряние – это не только познавательный процесс и интересное увлечение. Оно еще несет в себе и определенные угрозы .

Обычный человек, который специально не готовился к нырянию, может задержать дыхание под водой на одну минуту, а предел безопасной глубины для него составляет, по данным специалистам, около десяти метров.

Уже через полгода тренировок этот показатель возможно увеличить вдвое и довести до двадцати метров – если научиться задерживать дыхание на пять минут. Но глубже эксперты опускаться не советуют. Правда, сразу подчеркнем, что о рекорде погружения в воду сейчас мы не говорим.

Что угрожает человеку при глубоком погружении

Основных угроз существует две:

• гипоксия;
• негативное воздействие на организм атмосферного давления.

Если человек длительное время находится под водой, не пополняя при этом запасы кислорода своих легких, у него в крови растет содержание углеродистых соединений. Недостаток кислорода в свою очередь приводит к гипоксии – опасному состоянию, который может негативно воздействовать на работу органов, тканей. Особенно губительна гипоксия для коры головного мозга.

Вторая опасность – давление . Вода намного тяжелее воздуха. И с каждым спуском глубиной десять метров оно становится все больше. В частности, на глубине тридцать метров оно составляет 4 бар.

Если резко подниматься из зоны повышенного давления, развивается так называемая кессонная болезнь, провоцирующая боли в суставах и мышцах. Также может наступить паралич тела, потеря сознания, кровоизлияние.

Многие начинающие ныряльщики рассказывают, что на первых порах с непривычки у них сильно кружилась голова шла кровь из носа, а у некоторых, случалось, разрывались барабанные перепонки и возникали галлюцинации. Небезопасно слишком глубоко погружаться и в акваланге – по причине того же высокого давления.

А вот некоторые млекопитающие к глубинному погружению приспособлены гораздо лучше, чем человек. Среди них – нутрии, выдры, киты, бобры, также ластоногие. Также знатные ныряльщики – пингвины, утки, крокодилы, многие виды черепах и змей. Ондатра, например, может находиться под водой 12 минут, а крокодил – много часов. Ученые объясняют это тем, что дыхательный центр у этих животных не так чувствителен к соединениям углерода и они умеют экономно использовать кислород.

Погружение под воду без акваланга: рекорд

А теперь о рекордах. Впервые планку глубины в сто метров преодолели ныряльщики Майорка и Майоль. Правда, официально этот результат не был зафиксирован. Зато их сделал прообразами главных героев в своем фильме «Голубая бездна» Люк Бессон.

В начале этого века француз Леферм погрузился без специального устройства на глубину 162 метра. До этого он же опускался до 137 метров. Третий рекорд его погубил – он достиг отметки 171 метр, но подняться не на поверхность не смог.

Есть еще понятие «свободное погружение». В этой категории рекорд среди женщин установила жительница России Наталья Молчанова – она смогла достичь без акваланга отметки 91 метр. У мужчин рекорд принадлежит жителю Новой Зеландии Уильяму Трабриджу – 121 метр.

Обновлено: Февраль 25, 2016 автором: Анна Волосовец

Слово «фридайвинг» происходит от англ. free diving, что переводится как «свободное погружение» и означает , в котором водолазы ныряют в воду без акваланга, только лишь на задержке собственного дыхания.

Фридайвинг - это очень интересное и необычное занятие, которое приносит приятные и незабываемые ощущения, которые создали вокруг него романтическую атмосферу. Изначальная позиция фридайвинга, как спорта, постепенно уступает место здоровому увлечению активных людей. Но те, кто не занимался им, могут иметь неверные представления, почерпнутые из фильмов и рассказов. Для того чтобы прояснить, что такое фридайвинг, нужно узнать немало информации о нём. А лучше - попробовать самому.

Дисциплины во фридайвинге

Современный фридайвинг состоит из нескольких дисциплин, которые входят в две категории: те, что проводятся на открытой воде, и те, которые практикуют в бассейне. Рассмотрим их подробнее.

Дисциплины фридайвинга в открытой воде:

1. CNF - погружение в глубину без ласт. Это один из самых сложных видов ныряния, при котором пловец вертикально погружается и всплывает, используя при этом только силу собственных мышц.
2. CWT - погружение на глубину с ластами. Задача фридайвера облегчается тем, что он использует экипировку, облегчающую передвижение в воде: или их особенный вариант - моноласту.
3. FIM - свободное погружение, при котором ныряльщик с помощью специального троса погружается и всплывает за счёт силы рук.
4. VWT - погружения с грузом. Тут, для того чтобы опустится на желаемую глубину, пловец использует систему утяжелителей. Подниматься на поверхность разрешается по тросу, но только подтягиваясь по нему.
5. NLT - ныряния без ограничений. Это самая опасная дисциплина, в которой зачастую нет возможности страховки фридайвера. В ней ныряльщик пробирается вглубь вод при помощи грузов или буксира, а для возвращения использует специальный шар с воздухом или иное снаряжение (спортсмен это выбирает сам). Глубина погружения может достигать сотен метров (рекорд австрийца Герберта Ницща - 214 м), и ей занимается всего несколько человек в мире.

Дисциплины фридайвинга, которые проводят в бассейне:

1. STA - с задержкой дыхания в статике, здесь пловец на определённое время задерживает дыхание, находясь в положении лёжа на спине.
2. DNF - ныряния в длину без применения ласт. Фридайвер и плывёт вперёд с задержкой дыхания. Вспомогательные средства не используются.
3. DYN - заплывы в ластах. То же самое, что и DNF, но с использованием обычных ласт и моноласт.

С чего начался фридайвинг

В том виде, в котором мы знаем фридайвинг сейчас, он появился не сразу. За семь десятилетий существования он прошёл немалый путь от увлечения до серьёзного вида спорта и популярной разновидности здорового отдыха.

Началось всё с пари в 1949 году, которое заключил некий итальянец, Раймондо Бучер, он занимался подводной съёмкой, со своими друзьями. Он поспорил, что нырнёт на глубину 30 метров без всякой экипировки - и выиграл. Но его достижение решили побить Энио Фалько и Альберто Новелли, что закончилось преодолением рубежа в 40 метров.

Следующей отметкой стал 1960 год, когда соревновались итальянец Энцо Майорка и бразильский ныряльщик Америго Сантарелли. Их борьба закончилась победой итальянского спортсмена, преодолевшего 49-метровый рубеж, а через шесть лет он улучшил свой результат до 54 метров.

С тех пор фридайвинг начал стремительно развиваться, несмотря на тревогу, которую вовсю били врачи. Они были убеждены, что давление на глубине более 50 метров просто раздавит грудную клетку ныряльщика. Но, к их огромному удивлению, всё в том же 1966 году рекорд Майорки был побит - француз Жак Поль достиг 100-метровой глубины.

Рефлексы и механизмы человеческого организма

Так почему же такие глубины не убили пловцов? Давление на глубине 100 метров в 11 раз выше привычного нам атмосферного. Но Жак Поль не только не погиб, но и со временем улучшил свой результат до 105 метров.

Ответ на это был вскоре найден и скрывался в нырятельных реакциях, которые присущи нам, как млекопитающим, - естественная возможность человеческого организма задержать дыхание, и вынырнуть, не пребывая в стрессовом состоянии. Для нетренированного человека после небольшого вводного курса по дыхательным практикам откроется возможность не дышать минуты две, а при последующих тренировках - до 4–5 минут.

Стоит познакомиться с этими механизмами поближе:

1. Преодолевать порог погружения в 50 метров пловцу позволяет кровяной сдвиг. Это поразительное явление, при котором вся кровь из конечностей направляется в область грудной клетки, когда преодолевается определённый порог внешнего давления на человека. К примеру, капилляры лёгких наполняются кровью, которую не так-то просто сжать. Это, как и целый ряд иных защитных механизмов, спасает грудную клетку от раздавливания, хотя она заметно сжимается. При всплытии начинается обратный процесс и кровь постепенно возвращается в предназначенный ей кровоток.
2. При погружении в воду мозг моментально получает информацию о возросшем давлении и пониженной температуре. Включает другой важный защитный механизм - брадикардию. Это замедление сердцебиение, призванное снизить потребность организма в кислороде. Биение сердца замедляется пропорционально глубине погружения, и на больших глубинах оно может упасть в 10 раз.

Направления фридайвинга

Люди начинают заниматься подводным плаванием, преследуя разные цели. Если обобщить их все, то можно выделить 4 основных направления во фридайвинге.

1. Рекреационный, или любительский, фридайвинг. Любители стремятся, по большей части, познать себя и пределы возможностей своего организма - как физических, так и психических. Они хотят увидеть, насколько красив подводный мир и просто любят водную среду. Такие фридайверы не подвергают себя рискам и плавают в своё удовольствие, поддерживая тонус организма на высоком уровне.
2. Спортивное направление манит тех, кто жаждет соревнований и новых рекордов. Многие начинают заниматься им с детства, совершенствуясь на протяжении жизни.
3. Подводные охотники не только осваивают глубины, но и возвращаются домой с добычей. Это очень интересная и во многом самобытная ветвь фридайвинга, для освоения которой нужно изучить множество нюансов.
4. Некоторые ныряют не только для того, чтобы самому увидеть подводную красоту, но и показать её другим, находя в этом путь творческого самовыражения. К этому приходят очень многие ныряльщики, так как сама философия фридайвинга настраивает на то, чтобы делиться с окружающими впечатлениями от увиденного. Кое-кто уходит в профессионалы, другие же просто создают целые коллекции фотоальбомов.

Ощущения, которые испытывает ныряльщик на больших глубинах, передать сложно - они у каждого свои. Тот же «азотный наркоз» вызывает у одних фридайверов паническое состояние, а у других - ощущение эйфории. Но жизненно важно помнить, что ни тому, ни другому поддаваться нельзя - иначе можно перестать контролировать себя, что чревато летальным исходом. Другие ощущения, такие как отсутствие возможности дышать, ощущение возрастающего давления, описать тоже практически невозможно. Для того чтобы понять - это надо прочувствовать самому.

Определившись с направлением, которым стоит заниматься, каждый должен определиться не только с тем, какая техника подводного плавания ему подходит, но и понимать, какие требования выставляются фридайвингом к подготовке организма.

Стоит упомянуть и об отличиях фридайвинга и погружений с аквалангом. Аквалангист на 100-метровое погружение тратит несколько часов. Он обязан пройти сложную процедуру декомпрессии, дабы избежать «кессонной болезни» из-за насыщения крови азотом, которая фридайверу ни к чему, ведь в его лёгких нет воздуха при заплыве.

Молодой ныряльщик, для того чтобы начать погружаться, должен знать, что потребуется от его организма в первую очередь:

1. Для успешных погружений нужна очень эластичная диафрагма - специфическая куполообразная мышца, подтягивающаяся вверх при выдохе и опускающаяся при вдохе.
2. Как можно более тренированные межрёберные мышцы. От их развитости зависит, насколько глубокий вдох может сделать спортсмен и как долго сможет не дышать.
3. Нужно научиться выравнивать давление в области пазух и среднего уха. Стоит знать, что учиться для каждой глубины нужно отдельно, ведь методы для 30-метровых заплывов отличаются от тех, что осуществляются глубже. При глубоком погружении используют метод Френзеля, при котором продувка происходит за счёт напряжения мышц языка, а для экстремальных глубин применяют «маусфил» - примерно на отметке 25 метров воздухом из лёгких наполняется рот и всё дальнейшее погружение проходит на этом запасе.
4. Очень важно освоить искусство расслабления, дающее возможность долгое время не дышать под водой.

Осуществляя заплывы, фридайверы зачастую пользуются системой грузов, чтобы сберечь силы, которые ещё им очень пригодятся, ведь примерно с 30-метровой глубины ныряльщика перестаёт выталкивать наверх, а наоборот - его тянет вниз. И чем глубже, тем больше скорость погружения, достигающая при 100 метрах более 1 метра в секунду. В такой ситуации всплыть наверх стоит немалых усилий. Но, несмотря на трудности, спортсмены осуществляют регулярные погружения, стремясь познать границы своих возможностей.

Заключение

Фридайвинг - относительно молодой вид спорта и отдыха. Его развитие, благодаря популяризации в культуре, идёт очень стремительно и использует накопленные веками знания в области йоги, медицины, физики, зоологии и разных видов спорта. Постоянно ведутся исследования возможностей человека, изучаются феномены задержки дыхания и самого ныряния. Полученная информация используется для расширения возможностей пловцов. И эти знания не скрываются, а наоборот - активно предоставляются тем, кто готов заниматься фридайвингом как ради удовольствия, так и для достижения спортивных результатов.