При погружении в воду на человека начинает действовать избыточное давление, и каждые 10 метров оно возрастает на одну атмосферу (1 bar). Известно, что тело человека состоит на 70 % из воды. При погружении под воду на него действует гидростатическое давление, и первыми на это давление реагируют газоносные полости (гайморовы и лобные пазухи, легкие, полости среднего уха и желудочно-кишечный тракт — ЖКТ). Все эти полости сообщаются с атмосферой через узкие проходы: так ухо сообщается с носоглоткой через евстахиевы трубы. При хорошей проходимости воздуха через евстахиевы трубы ныряльщик может свободно выравнивать давление в полости внутреннего уха с давлением окружающей среды. Звуковые сигналы воспринимаются человеком в результате воздушной и костной проводимости, но в воздушной среде костная проводимость практически не востребована из-за большого сопротивления передаче звука. При погружении под воду звук воспринимается в основном именно за счет костной проводимости. Большая скорость распространения звука в воде сказывается на звуковой ориентации. Разница во времени поступления звукового сигнала в правое и левое ухо настолько мала, что не воспринимается человеком, и он практически не может определить направление на источник звука.
Вестибулярный аппарат — один из мощных приборов, помогающих человеку ориентироваться в пространстве. Мозг собирает информацию еще и с помощью органов зрения, мышечно-суставных ощущений, соприкасаясь с различными предметами, ориентируясь на большое количество субъективной информации.
В воде человек почти ничего не весит, меняется скорость и резкость его движений. Нет привычной опоры на дно, а в голубой воде или ночью не сориентироваться и по освещенности.
И часто ориентироваться приходится только за счет вестибулярного аппарата, который улавливает, в силу своего устройства, линейные и угловые ускорения. Поступившая в мозг информация говорит об изменении направления. Но эти ощущения не всегда соответствуют действительности, и если человеку завязать глаза, то он, двигаясь, всегда постепенно будет сворачивать в сторону. Кроме того, ноги у людей зачастую развиты неравномерно: одна нога постоянно «перегребает» другую.
И даже неравномерный нагрев головы может вызвать вестибулярные расстройства. Подводник может полностью потерять ориентировку в воде, если, например, в ухо попадет холодная вода.
А ЧТО ПОМОГАЕТ?
Помогают врожденные и приобретенные возможности адаптации, генетически заложенные рефлексы и механизмы. Изначально все живое на Земле начинало свое развитие в качестве водных организмов, и нам нужно просто постараться вспомнить и научиться пользоваться заложенными в нас рефлексами.
Нырятельный рефлекс присущ большинству млекопитающих. Он проявляется в том, что при погружении лица под воду человек автоматически задерживает дыхание. Мы наблюдаем это явление каждое утро, когда, умываясь, задерживаем дыхание, едва смочив лицо водой.
В качестве продолжения возникает ответная реакция организма, который вызывает снижение ритма сердечных сокращений и замедление потребления кислорода. Тренированные фридайверы в состоянии замедлять свой пульс на 40–60 % и тем самым увеличивать задержку дыхания. Замедление сердечного ритма носит название брадикардии.
При погружении на глубину мозг человека, сердце и печень требуют постоянной подпитки кислородом. С ростом давления обогащенная кислородом кровь оттекает с периферии, концентрируясь у наиболее важных органов. Это явление было отмечено у китов и дельфинов, и только со временем опыты, проведенные над Жаком Майолем и позднее над другими фридайверами, подтвердили, что то же самое происходит и с человеком. Кровь на глубине оттекает от конечностей и концентрируется в области грудной клетки и мозга. Это явление носит название кровяного сдвига. Кроме этого, кровеносные сосуды периферии сужаются, а основные сосуды легких, сердца и мозга расширяются. Доставка кислорода становится более эффективной.
Гипотетически в процессе погружения легкие человека должны схлопываться уже на глубине 50–60 метров, где их объем сокращается до литра и менее. Но этого не происходит за счет того, что уменьшение объема компенсируется поступающей в легкие плазмой, которая не дает разрушиться грудной клетке и схлопнуться легким.
У тренированных ныряльщиков с ростом опыта и спортивной формы во время тренировок происходит повышение уровня содержания гемоглобина в крови. Это происходит не сразу, а в процессе нескольких последовательных нырков. Организм как бы раскачивается и запускается.