Если в воздушной среде основные теплопотери при температуре воздуха 15-20° С происходят путем излучения (40-45 процентов) и испарения (20-25 процентов), а на долю теплоотдачи конвекцией приходится лишь 30-35 процентов, то в воде без защитной одежды вся основная масса тепла теряется путем конвекции. К тому же в воздушной среде теплопотери идут с площади, составляющей 75 процентов поверхности тела, а в воде со всей поверхности.
Температура кожи различных участков тела в воздушной среде не одинакова. Температура кожи груди и спины колеблется от 33 до 35° С, температура кистей и стоп - от 24 до 29° С. В воде температура всей поверхности тела со временем неизбежно приближается к температуре воды. А это значит, что нарушается нормальное восприятие сигналов, идущих от температурных нервных окончаний в центральную нервную систему. Вследствие этого температура глубоких слоев тела постепенно понижается и достигает ненормально низкой величины прежде, чем появляется ощущение холода или усиливается теплопродукция.
К тому же при погружениях под воду под действием холода и давления наблюдается притупление болевой чувствительности. Это обстоятельство приводит к тому, что ранения кожи иногда бывают под водой незамеченными и обнаруживаются только после выхода из нее, когда восстанавливается нормальная чувствительность организма.
А теперь поговорим о том, как мы слышим под водой.
Звук в водной среде проводится быстрее, чем в воздухе, из-за ее большой плотности. Средняя скорость распространения звука в воде 1400-1500 метров в секунду, т.е., в 4,5 раза быстрее, чем в атмосфере. Ориентироваться под водой по звуку весьма сложно. Дело в том, что наши слуховые анализаторы слева и справа воспринимают звук в воде из-за его скорости почти одновременно (разница меньше 0,00001 секунды), т.е. четкого пространственного восприятия не происходит. К тому же звук под водой воспринимается преимущественно путем костной проводимости, которая на 40 процентов ниже воздушной. Поэтому слышимость ухудшается. Она зависит в воде не столько от силы звука, сколько от его тональности: чем выше тон, тем более отдаленный слышен звук. При погружении в снаряжении с объемным шлемом воздушная проводимость сохраняется почти полностью, а значит, ориентирование под водой по звуку частично лучше, чем при плавании без шлема или со шлемом, плотно облегающим голову.
Ну, а как мы под водой видим?
Прозрачность воды зависит от количества и состава растворенных в ней веществ, которые рассеивают свет. В мутной воде, даже при ясной солнечной погоде, видимость почти отсутствует. В прозрачной она зависит от освещенности. Световые лучи, падая на водную поверхность, частично отражаются от нее. Величина отражения лучей находится в прямой зависимости от угла их падения. Небольшая рябь, волна резко ухудшают видимость. Потери на поглощение и рассеивание света на метр пути в воде равнозначны потерям на один километр пути в воздухе. На 10-метровой глубине освещенность в четыре раза меньше, чем на поверхности; на глубине 20 метров она уменьшается уже в восемь раз, а на 50-метровой глубине - в несколько десятков раз.
Способность глаза видеть в воде имеет свои особенности, которые объясняются преломляющей способностью оптической системы глаза и водной среды. Коэффициенты их преломления примерно одинаковы, поэтому, если пловец погружается без маски, то свет проходит через воду и попадает в глаз, почти не преломляясь: лучи сходятся не на сетчатой оболочке, как это бывает в норме, а значительно дальше, за ней. В результате изображение предметов неясно, расплывчато, человек становится как бы дальнозорким (в зависимости от состояния зрения рефракция глаза в воде может измениться до 25 диоптрий).
Если человек под водой находится в маске, то луч проходит вначале слой воды, затем слой воздуха в маске и только потом попадает в глаз и преломляется в его оптической системе как обычно. Но человек при этом видит предмет несколько ближе и крупнее, чем он есть на самом деле. Опытные спортсмены-подводники без труда приноравливаются к этим особенностям и легко ориентируются под водой.
Глава 3. ГДЕ ЛЕГЧЕ ЗАБЛУДИТЬСЯ: В ЛЕСУ ИЛИ ПОД ВОДОЙ?
Человек, находящийся на земле, поддерживает равновесие тела и ориентируется в окружающем пространстве с помощью вестибулярного аппарата, зрения, мышечно-суставного чувства и ощущений, возникающих во внутренних органах и коже при изменении положения тела. Он все время чувствует действие силы тяжести, все время находится в физическом соприкосновении с поверхностью земли или различными предметами так, что сразу же ощущает малейшее изменение положения тела.
Совсем по-другому чувствует себя человек в воде.
В воде он весит не более 2-3 килограммов. При этом удельный вес его тела на вдохе будет меньше удельного веса воды (0,976), а на выдохе немного больше удельного веса воды (1,013-1,057). Вес человека в воде в комплекте № 1 за счет воздуха, содержащегося в маске и дыхательной трубке, близок к нулю, так что значение силы тяжести утрачивается. Под водой падает скорость движений, изменяется их размах и резкость. Там, например, легко перевернуться через голову, зато невозможно сделать движение резко.
Особенно важную роль при ориентировании под водой играет тот факт, что подводный пловец лишен привычной опоры, не соприкасается с землей и часто ее вообще не видит. С погружением на глубину толща воды со всех сторон кажется равномерно синей и даже может быть светлее со стороны песчаного дна, за счет отражения от него лучей. К тому же при движении под водой большая плотность водной среды и плохая видимость создают впечатление огромной скорости. Жак-Ив Кусто сравнивал плавание с буксировщиком, который развивал скорость три мили в час, с ездой на автомашине со скоростью 70 миль в час в тумане и без ветрового стекла.
При плавании человека в мутной воде, ночью или при голубой пелене из всех ориентирующих его органов чувств остается один вестибулярный аппарат, на отолиты которого по-прежнему действует сила земного притяжения. В связи с этим спортсмену-подводнику необходимо иметь представление о его строении.
Вестибулярный аппарат находится во внутреннем ухе. Внутреннее ухо по-другому называют лабиринтом, так как оно представляет собой пещеру в височной кости с запутанными ходами. Часть этих ходов соединяется друг с другом, а часть заканчивается тупиками. Костная часть лабиринта заполнена жидкостью - перилимфой, в которой плавает кожистый лабиринт, повторяющий по форме костный. Кожистый лабиринт, в свою очередь, заполнен жидкостью - эндолимфой, В лабиринте различают следующие части: три полукружных канала, преддверие и улитку. Две первые части лабиринта образуют вестибулярный аппарат.
В преддверии костного лабиринта лежат два кожистых мешочка. Заложенные в них окончания вестибулярного нерва представляют собой как бы нежнейший войлок, плавающий в эндолимфе. На этом войлоке расположены мельчайшие кристаллы извести, так называемые отолиты. От преддверия начинаются три полукружных канала, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. В расширенной части каждого канала, у входа в его преддверие, заложены нервные окончания, имеющие вид кисточек.
Вестибулярный аппарат улавливает линейные и угловые ускорения. Линейные ускорения улавливает отолитовый аппарат, а угловые - полукружные каналы. Эти раздражения передаются в мозг, сигнализируя об изменении направления.
Когда мы поворачиваем голову, то в том полукружном канале, который лежит в плоскости вращения, эндолимфа в силу инерции будет вначале несколько отставать от движения стенок кожистого лабиринта, изменяя тем самым давление в различных частях вестибулярного аппарата. Этот сдвиг эндолимфы относительно волосков нервных окончаний, находящихся в расширении полукружного канала, вызывает раздражение их, которое, доходя до мозга, создает ощущение начала вращения.