МЕХАНИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ под ВОДОЙ

ГИПОГРАВИТАЦИЯ <<--- --->> ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

При нахождении водолаза под водой она оказывает на него механическое давление, которое зависит от глубины погружения. При погружении водолаза под воду на него действует давление, обусловленное давлением столба воды и атмосферного воздуха. На каждые 10 м глубины погружения давление воды увеличивается на 1 атмосферу (1 кгс/см2-0,1 МПа). Так, например, человек, имеющий поверхность тела 1,7—1,8 м2, вне воды на уровне моря испытывает общее давление на тело, равное 1,7— 1,8 т. На глубине 60 м оно будет в 7 раз больше и составит 11,9—12,6 т. Это громадное избыточное давление, действующее на поверхность тела, долгое время пугало врачей. Но даже при значительно большем давлении, чем 3 кгс/см2, никто никогда не был «сплющен». Исследованиями последних лет установлено, что при общем объемном сжатии организм человека без выраженных механических нарушений может переносить давление свыше 60 кгс/см2, при этом общая нагрузка на тело человека превышает 1000 т.

Организм человека состоит из жидких сред и твердых клеточных элементов, которые практически не сжимаемы. Известно, что жидкие тела, в отличие от газообразных, характеризуются «плотной упаковкой молекул», постоянными силами молекулярных взаимодействий (силы Ван-дер Ваальса, водородные связи) и значительной величиной внутреннего давления, обусловленного поверхностным натяжением. Сжимаемость жидкости в 1000—1000000 раз меньше, чем газов, и по объему жидкость изменяется мало. Средний коэффициент сжимаемости тканей организма составляет менее 10-4 кгс/см2, т.е. уменьшение объема ткани при давлении 100 кгс/см2 не превышает 1 %. В процессе объемной компрессии происходит равномерное распределение напряжения во всем объеме организма, вследствие чего в тканях создается внутреннее противодавление, равное величине внешнего давления. Большая заслуга в понимании механизма действия на организм механического давления в условиях воздействия небольших величин гидростатического давления и гипербарической газовой среды принадлежит П.Беру. В условиях водолазных спусков на глубины 60—80 м при дыхании воздухом и в барокамере до давления 100 м вод.ст. механическое давление за счет равномерного сжатия организма не может оказывать на него выраженного патологического действия.

Механическое действие небольших величин повышенного давления проявляется лишь при неравномерном распределении его на какие-либо участки организма, когда давление не уравновешено со стороны тканей (газовых полостей), или под жесткими частями снаряжения. При отсутствии выравнивания давления с окружающим давлением водной среды под очками, полумаской, «сухим» гидрокомбинезоном с наличием шейного обтюратора, а также при плотном прилегании к ушной раковине наушников или облегающего шлема могут возникнуть местный обжим прилегающих тканей и баротравма уха. В связи с этим очки следует применять не для ныряния, а только для плавания на поверхности воды. При пользовании маской во время ныряния необходимо компенсировать создающееся под ней разрежение выпуском через нос части воздуха, взятого с вдохом на поверхности. Для выравнивания давления под герметичным гидрокомбинезоном на нем должны иметься специальный шланг и клапан поддува воздуха или дыхательной газовой смеси, а также травяще-предохранительный клапан. Должны быть предусмотрены технические решения, не допускающие плотного прилегания каких-либо деталей водолазного снаряжения к ушным раковинам. При снижении объема газа в легких меньше остаточного объема и появлении присасывающего эффекта грудной полости под воздействием гидростатического давления возможно обжатие грудной клетки. Это патологическое состояние чаще возникает при нырянии на глубину без использования дыхательного аппарата и характеризуется переполнением кровью сосудов малого круга кровообращения.

Из-за большой плотности воды она оказывает неравномерное давление на верхние и нижние части тела при нахождении водолаза в вертикальном положении. Эта разница гидростатического давления при спуске водолаза без гидрозащитного скафандра, в гидрокостюме или гидрокомбинезоне составляет около 0,17—0,18 кгс/см2, что приводит к постоянному обжатию нижних конечностей, выраженному нарушению кровоснабжения в них и более быстрому охлаждению. При спуске в вентилируемом снаряжении разница гидростатического давления составит лишь около 0,1 кгс/см2, поскольку верхняя часть туловища водолаза примерно до уровня нижней части грудной клетки находится в воздушной подушке. При использовании снаряжения с замкнутой, полузамкнутой и открытой схемами дыхания в случае расположения дыхательного мешка или дыхательного автомата выше уровня центра грудной клетки вдох будет затруднен, а выдох облегчен. При их расположении ниже центра грудной клетки, напротив, вдох будет легким, а выдох затрудненным.