Механика и физиология задержки дыхания от А. Лагутина | Подводная охота

Механика и физиология задержки дыхания от А. Лагутина

Механика и физиология задержки дыхания от А. Лагутина
  В этой статье я попытаюсь объяснить механику и физиологию задержки дыхания, расскажу о том, что ныряние — очень непростой и опасный процесс. Очень важно, особенно если вы собираетесь нырять глубоко, четко осознавать это и правильно подходить к организации тренировок и средств безопасности. Помните, что задержка дыхания под водой, — это опасно. Никогда не тренируйтесь в одиночку, лучше обратитесь к опытным инструкторам, которые смогут научить вас, направить ваши мысли и стремления в нужное русло. 

   Итак, апноэ — сознательная или непроизвольная задержка дыхания. Именно настоящее апноэ является основой всей подводной охоты. Дыхание — автоматическая функция, но все живые существа способны сознательно задерживать его. Киты, дельфины, тюлени, слоны, крысы, обезьяны и … человек. Обычный нетренированный человек в состоянии задержать дыхание на 30 — 40секунд, а находящиеся на вершине мастерства йоги достигают поразительных по времени апноэ — до 20 минут и даже больше. Хорошие ныряльщики находятся где-то посредине этой иерархической лестницы, их рекорды на сегодняшний день прочно удерживаются на уровне 6-7,5 минут. Воздух — это жизнь, каждый человек должен дышать, а то, кто и как надолго может задерживать дыхание, зависит только лишь от тренированности. Тренированный спортсмен-подводник отличается от основной массы людей тем, что функция дыхания у него является сознательной и активной. Любой человек в состоянии развить в себе способности контролировать свое дыхание и увеличивать время его задержки. Но для того чтобы овладеть азами апноэ, мы, прежде всего, должны понять, как дышит человек. 
   Наше тело состоит из миллиардов клеток, и каждой из них необходим кислород, все они в процессе своей жизнедеятельности выделяют углекислый газ (СО2). Йоги утверждают, что вместе с воздухом в организм попадает космическая энергия — прана, и каждый выдох освобождает место для нового глотка энергии. Постоянные и регулярные тренировки позволяют развить способности апноэ и понять его сущность. Организм человека имеет врожденную адаптацию к водной среде — нырятельный рефлекс — феномен готовности нашего тела к апноэ. Погружение в воду автоматически замедляет частоту сердечных сокращений, и вне зависимости от того, опытный это ныряльщик или новичок, происходит общее расслабление мышц и снижение кровяного давления. Причина кроется в происхождении каждого из нас — проявляется водная сущность человека, девять месяцев своего развития проводящего в утробе матери. Сжатие грудной клетки давлением воды также способствует тому, что на большой глубине у спортсменов пульс понижается иногда до 20 ударов в минуту. При длительном нырянии происходит перестройка организма человека. Печень при глубоких погружениях под давлением сжимается, выпуская в кровь дополнительное количество кровяных телец. Она способна уменьшаться в объеме на 20 %, повышая концентрацию гемоглобина в крови на 9-10 %, увеличивая таким образом поставки кислорода в наиболее важные участки тела во время нырка. Такая адаптация наблюдается у морских животных (киты могут увеличивать концентрацию кровяных телец на 65 %). Сокращение печени и повышение концентрации гемоглобина в крови — реакция не мгновенная, она проявляется только после 15-20 минут ныряния. И только после 30-40 минут тренировки можно говорить о наступлении полного эффекта. Кровеносные сосуды в условиях понижения количества кислорода сжимаются и оставляют большее количество крови для более важных органов -сердца, мозга, основных групп мышц. Эти изменения позволяют более эффективно использовать кислород крови. 
  Таким образом, организм ныряльщика приспосабливается ко все более длительным апноэ. Для нас, обитателей суши, процесс дыхания полностью автоматизирован и не зависит от сознания. Когда мы вдыхаем воздух, состоящий из 78,08 % азота, 20,93% кислорода, 0,03 % углекислого газа и небольшого количества инертных газов (около 1 %), наш организм потребляет кислород, используя его для своей жизнедеятельности, и вырабатывает углекислый газ — продукт метаболизма. Этот избыточный углекислый газ выводится из легких с каждым выдохом. Кислород обеспечивает протекание окислительных процессов в организме, азот не усваивается, углекислый газ выводится.    Что же управляет этим процессом? Центральная нервная система, которая в ответ на повышение концентрации СО2 в крови "дает команду" на вдох, реагируя именно на повышенную концентрацию СО2, а не на пониженную концентрацию кислорода. Ведь в воздухе, который мы обычно выдыхаем, кислорода достаточно для того, чтобы его можно было еще 2-3 раза безопасно вдохнуть. Ныряльщик, погружаясь под воду, искусственно задерживает дыхание, волевым усилием тормозя инстинктивное желание сделать вдох. При этом концентрация СО2 в крови повышается, что стимулирует химрецепторы, возбуждает дыхательный центр и вызывает нестерпимое желание сделать вдох. 
   Большинство несчастных случаев с трагическим финалом, происходящих с подводными охотниками, особенно с опытными, развивается по стандартному сценарию — находят на дне спортсмена в маске, грузовом поясе и с разряженным ружьем. Все говорит о том, что несчастье произошло совершенно неожиданно для спортсмена, и никаких внешних виновников трагедии нет. Почему это происходит, почему погибают даже опытные и тренированные ныряльщики? Виной всему "shallow water blackout" (SWB) или, иными словами, латентная гипоксия (гипоксия — кислородное голодание). 
  Чтобы понять, причины этого явления, необходимо разобраться в процессах, которые протекают в организме спортсмена при нырянии. При погружении на глубину человек, все его органы и газы, находящиеся внутри, подвергаются повышенному давлению. Вступает в силу закон Дальтона о парциальных давлениях. Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений всех газов, ее составляющих, а парциальное давление каждого газа в смеси пропорционально процентной доле газа и абсолютному давлению всей смеси. Отсюда следует, что при погружении на глубину, например, 10 м, где давление приблизительно в 2 раза больше, чем на поверхности, парциальные давления всех составляющих воздуха тоже увеличиваются в 2 раза. И чем глубже мы опускаемся, тем выше парциальные давления. Это очень важно понимать, ведь определяющую роль для нормальной жизнедеятельности человека при повышенном давлении играет не процентное содержание газа в смеси, а его парциальное давление на данной глубине. Процент кислорода, который остается в легких спортсмена к концу длительного апноэ, дает еще вполне допустимое парциальное давление на глубине, но при всплытии оно может оказаться недостаточным. 
   Стоит учитывать и закон Генри: количество газа, растворенного в жидкости (кровь) прямо пропорционально его давлению на поверхность жидкости. Давления газов в организме при нырянии постоянно меняются. В процессе погружения объем легких уменьшается под давлением воды, растут парциальные давления газов. Организм использует кислород по мере необходимости и вырабатывает СО2, парциальное давление которого на глубине достигает критических величин. На всплытии парциальное давление кислорода продолжает падать и растет процентное содержание углекислого газа. Более того, расширение легких способствует обратному процессу — "высасыванию" кислорода из тканей для стабилизации состава альвеолярного воздуха. В итоге, на последних 5-6 м всплытия повышенная концентрация СО2 и критически малое парциальное давление кислорода отключают сознание, ведь мозг "заставляет" организм делать то, что ему вредно -производить токсичный углекислый газ. Потеря сознания происходит внезапно, на фоне активной работы, стремления к поверхности, и никаких предвестников этому нет. 
  Чтобы избежать несчастных случаев, нужно правильно готовиться к погружению. 
   Существует два основных направления в методике подготовки к длительной задержке дыхания. 
 Одно направление — гипервентиляция легких, а другое — настоящее апноэ, основанное на правильном дыхании, полном расслаблении и самоконтроле. Этот тип дыхания берет начало от пранайамы — учения йоги, занимающегося динамикой дыхания. Наиболее популярный способ увеличения задержки дыхания — гипервентиляция, которая представляет собой интенсивное дыхание, более быстрое и глубокое, чем обычно. Ее цель — накопить максимальное количество кислорода и вывести максимум СО2 из организма. Гипервентиляция приводит к отдельным изменениям в центральной нервной системе, состоянию легкой эйфории, самоуверенности. Но! Накопить избыток кислорода невозможно, лишь освобождение от излишнего углекислого газа позволяет, обманув организм, увеличить задержку дыхания на некоторое время (весьма небольшое). Это и приводит к опасным последствиям — потере сознания. 
   Гипервентиляция или способ быстрого принудительного дыхания приводит к снижению парциального давления СО2, Это опасное состояние, и когда организм стремится вернуться к норме, очень вероятны обмороки. Во время апноэ после гипервентиляции, при низком содержании СО2 первое сокращение диафрагмы происходит с задержкой. Но интервал между первым и вторым сокращением заметно уменьшается, а интенсивность сокращений увеличивается При выполнении гипервентиляции увеличиваются частота сердечных сокращений и кровяное давление, происходит неизбежное непроизвольное сокращение многих групп мышц. Три эти состояния абсолютно чужды и неприемлемы для нормального апноэ. Вот какие процессы происходят в организме при гипервентиляции: — в результате интенсивного дыхания перед нырком в легких уменьшается парциальное давление углекислого газа, с увеличением глубины растет парциальное давление всех газов, в том числе и углекислого; — кровь в ответ увеличивает количество окси гемоглобина; — уменьшается пульс; — гипоксия вызывает расширение сосудов головного мозга, кислород продолжает потребляться, а количества СО2 еще недостаточно для команды "на вдох"; — активная работа приводит к легкому головокружению, ознобу, острому желанию сделать вдох; — повышение давления углекислого газа в артериальной крови приводит к тому, что его начинают накапливать ткани тела. На всплытии: — давление падает, легкие расширяются, резко снижаются парциальные давления газов, в том числе и кислорода, и в легкие из тканей начинает поступать углекислый газ; в критической точке, обычно на глубине менее 5 м, химрецепторы дыхательного центра дают команду на вдох; — при этом происходит расширение сосудов, что приводит к повышенному потреблению кислорода, — в результате создаются предпосылки для латентной гипоксии и, как следствие, для потери сознания и утопления. 
  Так как же правильно дышать!? Правильное дыхание непосредственно перед апноэ имеет решающее значение. Спокойное и расслабленное дыхание перед погружением позволит вам получить максимум отдачи под водой. Техника правильного дыхания невозможна без владения приемами расслабления и концентрации, управления психологическим состоянием и аутогенной тренировки. Дышать перед нырком — это непросто Важно запомнить раз и навсегда: Никогда не следует проводить гипервентиляцию легких перед апноэ!!! Перед длительной задержкой дыхание должно быть очень легким, равномерным и длинным. Вы спокойно лежите на воде, ваше тело расслаблено. Период выдоха должен превышать период вдоха в два раза. На первом этапе тренировок можно мысленно вести отсчет, но с течением времени соотношение 1:2 продолжительности вдоха и выдоха станет нормальным и естественным. При таком подходе можно говорить о регулярных, последовательных апноэ, прогрессирующих по времени и связанных между собой периодами расслабления и отдыха. Невозможно конкретно обозначить, как долго должен длиться период отдыха перед нырком, для каждого человека это время сугубо индивидуально, колеблется в процессе тренировок в зависимости от множества факторов: усталости, времени тренировки, типа выполненной работы, стресса. Если вы не ограничены во времени, ритм дыхания остается неизмененным, если же время ограничено, то ритм и интенсивность вентиляции могут увеличиваться, но в любом случае должны быть контролируемыми. Дыхание должно быть диафрагмального типа. 
 Диафрагма — плоская мышца, расположенная между легкими и брюшной полостью и способствующая более полной вентиляции легких. Она сжимает и растягивает нижнюю, самую объемную и наименее задействованную часть легких. Обычно люди, да и большая часть апноистов — охотников и ныряльщиков, используют грудное дыхание, почти не задействовав нижние, наиболее объемные участки легких. Диафрагмальное дыхание позволяет вентилировать почти весь объем, благодаря движению диафрагмы вводя и выводя большие объемы воздуха. Если вы достаточно опытный ныряльщик, смена техники дыхания потребует от вас больших усилий и перестройки психики. Необходимо понимать, принимать и верить в эффективность этого способа дыхания, тогда через какое-то время, после тренировок и занятий, вы сможете сказать: "Да, это то, что нужно!". Кроме изменения техники дыхания, очень важной остается психологическая подготовка, техника расслабления и концентрации, специальные физиологические адаптации, ведущие к более глубоким и продолжительным погружениям. Расслабление и концентрация, их качество непосредственно зависят от психологического состояния человека. Если возникают какие-то проблемы или неприятности, ситуация становится трудноразрешимой и требует принятия немедленных решений, мы подвергаемся стрессу. Изначально стресс вовсе не является опасным состоянием, он способствует концентрации, обостряет внимание, мобилизует внутренние резервы. Но состояние стресса, продолжаясь, может привести к серьезным физиологическим изменениям: сужение сосудов, аритмия, гипоксия, дрожь, озноб, судороги, одышка. Как следствие стресса могут проявиться такие негативные явления, как снижение концентрации и внимания, упадок сил, потеря подвижности. Вывод — исключить стресс, любую возможность стресса, если это может зависеть от нас. Процесс подготовки к погружению должен выглядеть приблизительно так: вы легко и свободно лежите на поверхности и готовитесь к длительному апноэ. Спокойное и растянутое дыхание приводит к глубокому расслаблению. Хорошо облегающий, но не тесный костюм позволяет спокойно лежать на воде. Ничто не отвлекает ваше внимание. Вы сосредоточены на себе, спокойно дышите — дыхание диафрагмальное, расслабленное. Мышцы расслаблены, вам кажется, что вы находитесь в состоянии полусна, наблюдая себя со стороны. Затем последний, ровный и расслабленный вдох, выпускаете изо рта трубку и, наклонившись вниз, не торопясь, работая лишь необходимыми мышцами и контролируя каждое движение, начинаете нырок. 
   Каждый спортсмен имеет свою скорость спуска, которая позволяет достичь дна с минимальными потерями воздуха, энергии и времени. После многих погружений, испытав много видов ласт, попробовав различную технику движения в воде, ныряльщик сам определит, какая скорость спуска его устраивает. Каждому из нас присущи индивидуальные особенности, зависящие от тренированности, самочувствия, концентрации в каждый момент времени При подготовке необходимо сконцентрироваться на дыхании и расслаблении мышц, на том, чтобы правильно сделать последний вдох. А при начале движения вниз в момент нырка внимание переключается на работу ластами и выравнивание давления во время спуска, затем нужно сосредоточиться на общем расслаблении на дне и строго вертикальном положении на всплытии. Всплывая, не изменяйте скорость и темп подъема, а спокойно поднимайтесь к поверхности. 
 КАТЕХИЗИС АПНОИСТА 
 1. Никогда не тренируйтесь в одиночку, только с партнером, а еще лучше — с опытным тренером. 
 2. Не ныряйте в состоянии переутомления, а тем более, алкогольного опьянения. 
 3. Следите за ритмом дыхания. 
 4. Старайтесь не поддаваться панике в критических ситуациях, при потере ориентации помните — поверхность там, куда поднимаются пузырьки воздуха. 
 5. Не тренируйтесь вблизи сетей — опасно. 
 6. Никогда не бойтесь и не жалейте сбросить грузовой пояс — жизнь дороже! 
 7. Алкоголь и курение — злейшие враги ныряльщика, хуже может быть только спешка, неоправданный риск, бравада и стремление что-либо доказать любой ценой! 
 8. Избегайте гипервентиляции и ни в коем случае не продолжайте ее больше 3-4 вдохов-выдохов. 
 9. Подводное ружье заряжайте только в воде, направив гарпун вниз, в сторону глубины. 
 10. Подводной охотой занимайтесь вдали от пляжей и мест скопления людей. 
 
А. Лагутин