Як змінюється тиск під водою і яким чином його зміна впливає на плавучість, зрівнювання тиску в пазухах, дійсне час на дні і ймовірність розвитку декомпрессионной хвороби?
Давайте ще раз розглянемо основні аспекти, пов'язані з тиском, і згадаємо про особливості: ближче до поверхні тиск змінюється швидше, ніж на глибині.
• Повітря має вагу
Так, повітря насправді теж має вагу. Вага повітря створює тиск на тіло людини, що дорівнює приблизно 760 мм рт. ст. Саме цей показник називається нормальним атмосферним тиском, оскільки саме такий тиск атмосфера надає на земну поверхню і всі, хто на ній предмети. Більшість розрахунків тиску в дайвінг вказується в атмосферних одиницях (atm).
• Зі збільшенням глибини збільшується тиск
Чим більше товща води над дайвером, тим більший тиск виявляється на його організм. Чим глибше він занурюється, тим більше води над ним і тим більший тиск створює ця вода. Тиск, який чиниться на дайвера на певній глибині, - це сума тисків і повітря, і води.
• Кожні 10 м солоної води = 1atm
• Випробовуване дайвером тиск = тиск води + 1atmатмосферного тиску
• Через тиск води повітря стискається
Відповідно до закону Бойля-Маріотта, зі збільшенням тиску наявний в повітряних порожнинах в тілі людини і в дайвоборудованіі повітря стискається (і, відповідно, розширюється в міру зменшення тиску).
Чи не дружите з математикою? Тоді я поясню: це означає, що чим глибше ви занурюєтеся, тим більше стискається повітря. Якщо, скажімо, тиск дорівнює 2 atm, що відповідає глибині 10 метрів солоної води, то обсяг стисненого повітря складе ½ від початкового об'єму повітря на поверхні.
Тиск впливає на багато аспектів дайвінгу
Тепер, коли ми повторили фізику, давайте розглянемо, як тиск впливає на головні аспекти дайвінгу.
1. Уравнивание тиску
У міру занурення, тиск змушує стискатися наявний в тілі дайвера повітря. Простору, де є повітря (вушні раковини, маска, легкі), стають «вакуумними», тому що стиснене повітря створює негативний тиск. Це викликає больові відчуття і призводить до баротравмі.
При піднятті на поверхню відбувається зворотне. Зменшується тиск змушує повітря, що знаходиться в повітряних порожнинах дайвера, розширюватися. Виникає позитивний тиск, оскільки тепер кожна порожнину переповнюється розширився повітрям. При найгіршому розвитку подій це може привести до розриву барабанної перетинки або легких. Ось чому дайвер ні в якому разі не повинен затримувати дихання будучи під водою. Наблизившись до поверхні навіть на трохи при затриманому диханні, він може травмувати легені.
Щоб уникнути травм, пов'язаних з тиском (наприклад, баротравми вушної раковини), дайвер повинен зрівнювати тиск в своєму організмі із зовнішнім тиском.
Щоб зрівняти тиск при зануренні, дайвер додає повітря в повітряні порожнини в противагу ефекту «вакууму»:
- здійснюючи нормальне дихання, що забезпечує доступ повітря в легені при кожному вдиху
- додаючи повітря в простір між особою і маскою, видихаючи через ніс
- додаючи повітря в вушні раковини і пазухи, використовуючи одну з технік вирівнювання тиску в вухах
- щоб зрівняти тиск при піднятті на поверхню, дайвер випускає повітря з усіх повітряних пазух, щоб вони не розпирали життєво важливі органи:
- здійснюючи нормальне дихання, завдяки якому зайве повітря виходить з легенів при кожному видиху
- здійснюючи повільне підняття на поверхню, даючи можливість самостійно вийти зайвому повітрю з вух, синусів і простору між особою і маскою
Дайвери контролюють свою плавучість шляхом регулювання обсягу своїх легких і компенсатора плавучості.
У міру занурення, збільшилася тиск змушує стискатися повітря в компенсаторі плавучості і мокрому костюмі (в неопрене є маленькі бульбашки). Таким чином, дайвер створює негативну плавучість і опускається на глибину. У міру занурення повітря в обладнанні ще більше стискається і дайвер занурюється ще швидше. Якщо він не підкачає повітря в свій BCD, щоб компенсувати негативну плавучість, то може дуже швидко опинитися в ситуації повної втрати контролю над процесом занурення.
При піднятті на поверхню, навпаки, повітря в обладнанні для дайвінгу починає розширюватися. Розширився повітря дає позитивну плавучість і піднімає дайвера наверх. У міру його руху до поверхні зовнішній тиск зменшується, а повітря в обладнанні продовжує розширюватися. Дайвер повинен постійно стравлювати повітря з BCD під час спливання, інакше він ризикує зробити неконтрольоване швидке спливання (одна з найнебезпечніших ситуацій).
Дайвер повинен підкачувати повітря в свій компенсатор при зануренні і стравлювати його при піднятті на поверхню. Це правило може здаватися нелогічним до тих пір, поки дайвер не зрозуміє сам принцип впливу тиску на плавучість.
3. Дійсний час на дні
Дійсний час на дні - це період, який дайвер може залишатися на дні (запланованої глибині) до того, як почне підніматися на поверхню. Зовнішній тиск впливає на цей період в двох важливих аспектах.
• Збільшилася споживання повітря скорочує дійсне час на дні
Повітря, яким дихає дайвер, стискається через зовнішнього тиску. Якщо дайвер занурюється на 10 м, що відповідає тиску 2 atm, повітря, яким він дихає, стискається вполовину від початкового об'єму, тому що ми можемо дихати під тиск навколишнього середовища і саме під цим тиском регулятор подає нам повітря. Відповідно при рівних умовах (темп і глибина дихання) на глибині 10 метрів кожен раз, коли дайвер робить вдих, він споживає вдвічі більше повітря, ніж на поверхні. Відповідно, запас його повітря вичерпається вдвічі швидше. Чим глибше буде занурення, тим швидше закінчиться запас повітря.
• Збільшилася поглинання азоту скорочує дійсне час на дні
Чим більше зовнішній тиск, тим швидше тканини організму дайвера абсорбують азот. Не будемо вдаватися в подробиці, проте нагадаємо, що організм дайвера може переносити строго певний кількості азоту і збільшення цієї норми може призвести до розвитку декомпрессионной хвороби. Чим глибше занурюється дайвер, тим менше у нього часу до того, як його тканини абсорбують максимально допустиму кількість цього газу.
Оскільки в міру збільшення глибини збільшується і тиск, то дайвер починає споживати більше повітря і швидше абсорбувати азот.
4. Швидка зміна тиску може призвести до розвитку декомпрессионной хвороби
Збільшилася тиск під водою змушує тканини організму дайвера абсорбувати більше азоту. Якщо дайвер піднімається на поверхню повільно, то розширюється азот поступово виходить з тканин і крові дайвера при кожному видиху.
Однак організм дайвера не здатний швидко позбавлятися від зайвого азоту. Чим швидше дайвер піднімається на поверхню, тим швидше розширюється азот і тим швидше він повинен віддалятися з організму. Якщо дайвер проходить через швидко змінюється тиск не зупиняючись, його організм виявляється не в змозі позбутися від цього розширився газу і тоді він утворює бульбашки в крові і тканинах.
Ці бульбашки призводять до розвитку декомпрессионной хвороби, так як блокують нормальний потік крові, викликаючи інсульт, параліч та інші небезпечні для життя стану. Швидка зміна тиску є однією з найбільш поширених причин виникнення декомпрессионной хвороби.
Чим ближче до поверхні - тим швидше змінюється тиск.
Чим ближче дайвер до поверхні, тим швидше змінюється зовнішній тиск.
Зміна глибини / Зміна тиску / Збільшення тиску
0 - 10 м / x 2.0
10 м - 20 м / x 1.5
20 м - 30 м / x 1.33
А тепер порівняйте з менше глибиною (ближче до поверхні):
0 - 1,5 м / x 1.15
1, 5 м - 3 м / x 1.13
3 м - 5 м / x 1.12
Чим ближче дайвер до поверхні, тим частіше має компенсувати мінливий зовнішній тиск. Чим менше глибина, тим частіше дайвер повинен:
- зрівнювати тиск в вухах і масці
- регулювати свою плавучість для того, щоб уникнути неконтрольованого занурення або спуску
За кілька метрів до поверхні дайвер повинен бути особливо обережним. Ніколи не потрібно кулею летіти вгору після зупинки безпеки. На останніх 5 метрах зовнішній тиск змінюється швидше за все і пройти їх потрібно повільніше, ніж увесь інший підйом.
Більшість новачків зазвичай проходять перші 12 метрів глибини під наглядом більш досвідчених дайверів. Так повинно бути в ідеалі. Тим не менш, ви завжди повинні пам'ятати, що для дайверу важче контролювати свою плавучість і зрівнювати тиск на мілководді, ніж на великій глибині, оскільки зміни тиску більш значні!