Примеры получения в газогенераторе углекислого газа путем химических реакций из безопасных компонентов. Вода в химических реакциях используется для растворения сухих химических компонентов и ускорении реакции при этом. Генераторы могут использоваться и в других бытовых предметах.

Заполненная газом камера плавучести не дает утонуть пловцу в критической ситуации, благодаря чему предотвращается несчастный случай на воде. Спасательному браслету предлагаемой конструкции может быть придан привлекательный внешний вид. Простота и компактность обусловливают его невысокую стоимость. Отсутствие металлических частей в газогенераторе исключает коррозию и придает долговечность изделию.

Предлагаемое устройство может быть широко использовано как спасательное средство на речных и морских судах, а также как индивидуальное спасательное средство для пловцов и купающихся. А также для подводных пловцов. Возможно дополнительное устройство для автоматического срабатывания устройства или по времени, или по достижению критической глубины (заранее заданного давления водяного столба).

Это достаточно полезная модель относится к средствам спасения на воде (миниатюрное компактное средство страховки пловца - и опытного и начинающего - при погружении на случай потери плавучести), в частности к индивидуальным носимым спасательным плавучим средствам и может применяться на пляжах, при чрезвычайных ситуациях, на плавсредствах, как индивидуальное средство самоспасения на воде, доступное и простое в использовании для каждого человека.

На фиг.1 -общий вид спасательного браслета в нерабочем состоянии; на фиг.

На фиг. 2 - общий вид спасательного браслета в виде жгута с застежкой-скрепкой



ОПИСАНИЕ ИДЕИ СПАСАТЕЛЬНОГО БРАСЛЕТА С ГАЗОВЫМ БАЛОНЧИКОМ В КАЧЕСТВЕ ГАЗОГЕНЕРАТОРА

Целью предлагаемого изобретения является повышение комфортности купания и плавания в открытом водоеме с надетым на тело спасательным браслетом, который может крепиться как на запястье, так и на предплечье пловца с помощью различных вариантов застежек, выбираемых в зависимости от предпочтений пловца, либо крепиться специальным образом к плавкам пловца, при этом обеспечивая при необходимости быстрое срабатывание надуваемой камеры плавучести для удержания верхней части тела пловца над водой.

Указанная цель достигается тем, что спасательный браслет содержит регулируемый по длине ремешок-застежку с разъемным замком (или с липучкой, или резиновый ремешок регулируемый без застежки, или выполнен без застежки в виде жгута), надувную эластичную камеру плавучести, свернутую и уложенную компактно в карман по периметру браслета, внутри которой находится система наполнения камеры газом, например - в виде металлического или полиуретанового баллончика со сжатым воздухом, снабженного заранее взведенным пружинным механизмом для срабатывания системы наполнения от нажатия или не сильного хлопка ладонью по пусковому устройству. При наполнении газом камера плавучести выходит из кармана и разворачивается, образуя почти круговую камеру, наполненную газом. Браслет имеет небольшие габариты и регулируется по размеру руки пловца. Баллончик снабженный пусковым механизмом остается внутри камеры. Такое решение размещения баллончика - внутри герметичной камеры - позволяет упростить изделие, так как не требуются дополнительные системы для соединения и герметичности.

Надувная камера плавучести может быть выполнена состоящей из нескольких секций, соединенных для надувания между собой нипелем . В этом случае благодаря превращению браслета после надувания в несколько (соответственно количеству секций) соединенных друг с другом шарообразных или продолговатых тел пользование им становится более удобным.

Технический результат универсального компактного спасательного браслета, который можно использовать как индивидуальное средство самоспасения на воде, заключается в экономичности его изготовления, удобстве при использовании, за счет того, что браслет легко в случае необходимости приводится в рабочее состояние и регулируется по размеру руки пловца, за счет использования регулируемой застежки или регулируемой длины ремешка застежки, или за счет выполнения его в виде эластичного жгута. http://poleznayamodel.ru Спасательный браслет (варианты). Полезная модель РФ 142237 14.41% Дата обращения 24.06.2016 4:51

Описание структурных элементов спасательного браслета.

1. Спасательный браслет, который содержит надувную эластичную камеру плавучести, свернутую и уложенную компактно в карман по периметру браслета; внутри камеры располагается система наполнения камеры газом, например, в виде баллончика со сжатым воздухом, и устройство для срабатывания системы наполнения, оснащенное заранее взведенным и готовым к срабатыванию от нажатия или удара пружинным механизмом; при этом камера плавучести выполнена с возможностью наполняться газом, выходить из кармана и разворачиваться, образуя С-образную камеру плавучести, отличающийся тем, что содержит регулируемую по длине застежку -липучку.

2. Спасательный браслет по п. 1, отличающейся тем, что может быть оснащен дополнительным механизмом (многоразового использования), крепящимся к Изделию снаружи камеры , например : часами Или пружинным механизмом для сжимания изделия с силой достаточной для его срабатывания, оснащенное таймером для автоматического пуска через заранее установленный пловцом промежуток времени (для ныряльщиков - от 2 минут до 10 минут).

3. Спасательный браслет по п. 1, отличающейся тем, что надувная эластичная камера может быть выполнена секционной.

4. Спасательный браслет по п. 1, отличающейся тем, что оснащен крепким вытяжным шнуром для дополнительного крепления устройства к костюму пловца или одежде, например, к костюму серфенгиста, дабы избежать потери, когда устройство не надевается на руку, а носится в кармане или пристегивается к одежде.

5. Спасательный браслет, который содержит надувную эластичную камеру плавучести, свернутую и уложенную компактно в карман по периметру браслета, систему наполнения камеры газом, например, в виде баллончика со сжатым воздухом, и устройство для срабатывания системы наполнения, срабатывающее от нажатия или удара, при этом камера плавучести выполнена с возможностью наполняться газом, выходить из кармана и разворачиваться, образуя С-образную камеру плавучести, отличающийся тем, что содержит регулируемый по длине ремешок с разъемным замком, выполненным в виде застежки-кнопки.

6. Спасательный браслет по п. 5, отличающейся тем, , что может быть оснащен дополнительным механизмом (многоразового использования), крепящимся к Изделию снаружи камеры , например : часами Или пружинным механизмом для сжимания изделия с силой достаточной для его срабатывания, оснащенное таймером для автоматического пуска через заранее установленный пловцом промежуток времени (для ныряльщиков - от 2 минут до 10 минут).

7. Спасательный браслет по п. 5, отличающейся тем, что надувная эластичная камера может быть выполнена секционной.

8. Спасательный браслет по п. 5, отличающейся тем, что вытяжной крепкий шнур оснащенный кольцом для крепления к костюму пловца, защищены липкой лентой, чтобы шнур не болтался и не был виден, если он не нужен.

9. Спасательный браслет, который содержит надувную эластичную камеру плавучести, свернутую и уложенную компактно в карман по периметру браслета, систему наполнения камеры газом, например, в виде баллончика со сжатым воздухом, и устройство для срабатывания системы наполнения, при этом камера плавучести выполнена с возможностью наполняться газом, выходить из кармана и разворачиваться, образуя С-образную камеру плавучести, отличающийся тем, что содержит регулируемую по длине микрометрическую застежку.

10. Спасательный браслет по п. 9, отличающейся тем, что может быть оснащен часами. Или таймером для установки промежутка времени через который устройство сработает автоматически.

11. Спасательный браслет по п. 9, отличающейся тем, что надувная эластичная камера может быть выполнена секционной.

12. Спасательный браслет по п. 9, отличающейся тем, что вытяжной шнур оснащенный кольцом для крепления к костюму пловца, защищены липкой лентой, когда мы ими не пользуемся.

13. Спасательный браслет, который содержит надувную эластичную камеру плавучести, свернутую и уложенную компактно в карман по периметру браслета, систему наполнения камеры газом, например, в виде баллончика со сжатым воздухом, и устройство для срабатывания системы наполнения, при этом камера плавучести выполнена с возможностью наполняться газом, выходить из кармана и разворачиваться, образуя С-образную камеру плавучести, отличающийся тем, что содержит регулируемый по длине ремешок с застежкой-пряжкой.

14. Спасательный браслет по п. 13, отличающейся тем, что может быть оснащен дополнительным механизмом (многоразового использования), крепящимся к Изделию снаружи камеры , например : часами Или пружинным механизмом для сжимания изделия с силой достаточной для его срабатывания, оснащенное таймером для автоматического пуска через заранее установленный пловцом промежуток времени (для ныряльщиков - от 2 минут до 10 минут).

15. Спасательный браслет по п. 13, отличающейся тем, что надувная эластичная камера может быть выполнена секционной.

16. Спасательный браслет по п. 13, отличающейся тем, что вытяжной крепкий шнур оснащенный кольцом для крепления к костюму пловца, защищены липкой лентой.

17. Спасательный браслет, который содержит надувную эластичную камеру плавучести, свернутую и уложенную компактно в карман по периметру браслета, систему наполнения камеры газом, например, в виде баллончика со сжатым воздухом, и устройство для срабатывания системы наполнения, при этом камера плавучести выполнена с возможностью наполняться газом, выходить из кармана и разворачиваться, образуя О-образную камеру плавучести, отличающийся тем, что выполнен в виде эластичного жгута и оснащен застежкой-скрепкой для крепления его к плавкам.

18. Спасательный браслет по п. 17, отличающейся тем, что надувная эластичная камера может быть выполнена секционной.

Общий вид спасательного браслета в нерабочем состоянии.

На фиг. 1 - спасательный браслет с застежкой-липучкой (вариант 1)

На фиг.2 - спасательный браслет с застежкой-кнопкой (вариант 2)

На фиг.3 - спасательный браслет с микрометрической застежкой (вариант 3)

На фиг.4 - спасательный браслет с застежкой-пряжкой (вариант 4)

На фиг. 5 - общий вид спасательного браслета в виде жгута с застежкой-скрепкой и шнуром для крепления к костюму пловца при необходимости. (вариант 5)

Общий вид спасательного браслета в нерабочем состоянии.

Спасательный браслет работает следующим образом: Человек надевает браслет безопасности на руку (на запястье подобно наручным часам, или на предплечье, подобно украшающей повязке, подобно тому, как дети надевают нарукавник для плавания; но при этом браслет не надут) и застегивает его на застежку, регулируя ее по объему руки. В случае возникновения необходимости человек должен привести спасательный браслет в рабочее состояние, для чего необходимо просто нажать на пусковое устройство (или хлопнуть по нему ладонью), которое находится внутри камеры плавучести, но легко нащупывается (по сути - при нажатии ладонью на изделие - оно всегда сработает, и промахнуться мимо пускового устройства нельзя). При нажатии открывается газовый баллончик с пусковым механизмом 4 (находядтся внутри камеры). Пустотелая камера плавучести (внутри находится баллончик с пусковым механизмом) наполнится газом и примет форму спасательного круга (или нарукавников, как у детей), благодаря чему человек может находиться на воде продолжительное время (ждать помощи или плыть к берегу). Когда спасательный браслет становится не нужным, то может быть отстегнут с помощью застежки и сброшен в воду.

Таким образом, заполненная газом камера плавучести не дает утонуть пловцу в критической ситуации, благодаря чему предотвращается несчастный случай на воде. Спасательному браслету предлагаемой конструкции может быть придан привлекательный внешний вид. Простота и компактность обусловливают его невысокую стоимость. Предлагаемое устройство может быть широко использовано как спасательное средство на речных и морских судах, а также как индивидуальное спасательное средство для пловцов и купающихся.



2.3 Анализ правил контроля техники безопасности при занятиях водными видами спорта на примере фридайвинга

-- Дисциплинированный фридайвер ныряет в местах, проверенных заблаговременно на наличие сетей и острых предметов, предварительно ориентируясь на отсутствии движения моторных лодок на поверхности всплытия.

-- Одним из основных правил является запрет на касание морской природы и живых существ, по той причине, что они могут оказаться ядовитыми

-- Перед погружением всегда необходимо проверять экипировку и снаряжение на отсутствие неисправностей.

-- Прием пищи необходим, но гораздо лучшим вариантом является употребление легко переваривающих и легких продуктов за 3-4 часа до момента погружения.

-- Перед погружением, многие спортсмены - водники не позволяют себе употреблять пищу, а только пьют воду.

-- Фридайвингом стоит заниматься попарно, с надежным компаньоном, способным оказать помощь в трудной и опасной ситуации. Для этого лучше выбирать партнера с длительным опытом погружений.

-- Фридайвингом лучше заниматься на месте всплытия буйка, для того чтобы спасатель знал на что ему ориентироваться.

-- Для того чтобы неопытного фридайвера не унесло течением, его компаньону необходимо пристегивать его специальным лайнером к тросу от спасательного буйка.

-- Фридаверу необходимо составить план, определиться с постановкой задач и постараться выявить цель с которой он осуществляет погружения.

-- План погружений можно изменять, в зависимости от сложившейся ситуации.

-- Если фридайвер почувствовал симптомы переохлаждения, то ему лучше плыть к берегу.

-- Перед погружением необходимо иметь определенной степени психоделический настрой, который в определенной степени влияет на результат и безопасность погружений.

-- Фридавйеру необходимо надевать специальный гидрокостюм, перед погружением, который выполняет специальную защитную функцию. После погружения необходимо его снять, для того чтобы избежать перенагрева.

-- Не стоит прятать конец резинового пояса, для того чтобы страхующий фридайвер мог вовремя оказать первую помощь, при необходимости.

-- Нельзя забывать набирать воду в капюшон перед погружением - это может привести к баротравме.

-- После погружения фридайверу необходимо проводить медленную, глубокую вентиляцию легких лежа на спине, лежа на груди с трубкой, или стоя, в зависимости от степени волнения на море и настроения.

-- При гипервентиляции легких в качестве симптомов может кружиться голова, поэтому необходимо затратить определенное количество времени на отдых после погружения.

-- Начинающие фридаверы зачастую не делают упаковку легких - это может негативно отразиться на внутренних органах. Более опытные спортсмены - водники делают упаковку легких в обязательном порядке.

-- Начинающий фридайвер не ныряет на выдохе.

-- Умный фридайвер никогда не смотрит на компьютер, отсчитывая секунды во время статики под водой. Он полностью доверяет своим ощущениям и всплывает, когда организм об этом попросит.

-- Расчетливый и опытный фридайвер не опирается на цифры, а рассчитывает на свое физиологическое состояние организма.

-- Фридайвер не должен дышать через трубку перед заныриванием, потому что в ней есть мертвое пространство, которое у фридайвера уже есть.

При заныривании фридайвер никогда не оставляет трубку во рту, т. к. при всплытии ему нужно будет сначала резким выдохом очистить трубку от воды, что может спровоцировать блэкаут, если состояние фридайвера близко к критическому.

-- Фридайвер при заныривании обязан использовать трос как ориентир и сначала мысленно представляет траекторию движения лицом к тросу, затем начинает ныряние рядом с тросом, не далее полуметра, лицом к нему.

В случае возникновения неожиданных ситуаций (протекание маски, судороги, боль при баротравмах, головокружение, встреча с чудовищным чудовищем и др.) испуганный фридайвер берется руками за трос и поднимается, используя технику движения по тросу.

-- Обычно опытный фридайвер не смотрит вниз при погружении, т. к. ухудшается обтекаемость его тела и пережимаются артерии, кровоснабжающие его головной мозг.

-- Опытный фридайвер начинает погружение с максимальной амплитудой и средней мощностью движений в среднем темпе до зоны нейтральной плавучести, затем снижает мощность и амплитуду движений, скользит после гребков и с 20-30 м падает в расслабленном состоянии.

-- В расслабленном фридайвер состоянии старается как можно меньше потреблять кислород и как можно меньше выделять углекислый газ.

-- Опытный фридайвер циклично выравнивает давление в полости среднего уха и периодически делает выдохи через нос в маску. В случае затруднений с компенсацией давления он наклоняет голову в сторону, противоположную проблемному уху, для более легкого открытия слуховой трубы.

-- При невозможности выравнивания давления, фридайвер должен, разворачиваться и всплывать на поверхность.

-- Фридайвер обязан при первых же сокращениях диафрагмы начинать всплытие.

-- Погрузившийся фридайвер разворачивается, взявшись рукой за трос, и сильно подтянувшись по нему один раз, быстро преодолевает инерцию движения вниз.

-- Фридайвер поднимается из глубины мощными гребками с максимальной амплитудой и в среднем темпе, затем снижает мощность, амплитуду и темп движений, все продолжительнее скользит после гребков, и с 10-5 м всплывает без движений.

Но не потому, что потерял сознание, а потому, что использует положительную плавучесть.

-- Обычно начинающему фридайверу не стоит смотреть вверх при подъеме. Причины у него те же, что и при спуске: ухудшается обтекаемость тела и пережимаются те самые артерии, проходящие там же и кровоснабжающие тот же головной мозг. Кроме того, при поднятии взгляда вверх у неопытного фридайвера может возникнуть паника.

-- На глубине 10-15 метров фридавер, может смотреть вверх не опасаясь, поскольку знает что глубина небольшая и он может в любой момент всплыть.

-- Неопытный фридайвер, у которого маска заполнилась водой, не пытается эту воду удалять, как это делают дайверы. Вместо этого он берется руками за трос и всплывает, используя технику движения по тросу.

-- Фридайвер обязан резко не выдыхать весь воздух после всплытия на поверхность, а незамедлительно начинает правильную контролируемую вентиляцию лёгких.

-- Стоит сказать, что на глубине 20м бесполезно проводить статистику.

-- Обычно фридайвер отдыхает до полного восстановления организма между погружениями и вообще часто отдыхает, особенно перед глубоким нырянием.

-- Расчетливый фридайвер сначала оценивает свои возможности, потом ныряет.



2.3.1 Оказание первой медицинской помощи при несчастных случаях

Хотя потеря сознания имеет целый ряд различных признаков и симптомов, напарник или спасатель на берегу, не обладающий опытом выявления этого негативного фактора, присущего подводным погружениям, может сразу его не распознать. Для спортсмена, поднимающегося к поверхности, к тому времени, когда начинают появляться признаки потери сознания, предотвратить её уже обычно невозможно, поэтому спустя несколько мгновений организм отключается. Внимательное отслеживание первых признаков и симптомов потери сознания напарниками и спасателями на берегу имеет первостепенное значение для успешного спасения спортсменов. К таким признакам и симптомам относятся следующие:

* Дайвер останавливается без видимой причины.

* Ноги дайвера расслабляются и перестают энергично двигаться.

* Руки дайвера повисают вдоль туловища.

* Глаза дайвера закатываются или закрываются.

* Голова дайвера опускается или падает подбородком на грудь.

* Дайвер начинает тонуть.

* Происходит судорожное подёргивание или сокращение мышц.

Дайвер, который начал терять сознание, обретёт его вновь к тому моменту, как достигнет поверхности, за то время, пока в процессе всплытия ему оказывается необходимая помощь. Однако пока дайвер находится под водой без сознания, он потенциально имеет все шансы утонуть. Если дайвер потерял сознание и тонет, он практически полностью утрачивает способность произвольного контроля над своим телом, но сохраняет защитные рефлексы, которые могут помочь при спасении его жизни. Одним из таких рефлексов является ларингоспазм (спазм гортани). Он перекрывает голосовые связки, предотвращая попадание воды в органы дыхания. Ларингоспазм через некоторое время проходит, что может быть потенциально опасно, если в этот момент фридайвер по-прежнему находится под водой. По достижении поверхности, когда голова спортсмена, потерявшего сознание, оказывается над водой и поддерживается в таком положении, ларингоспазм проходит и дыхание возобновляется.

Если дайверу, потерявшему сознание, под водой не оказывается необходимая помощь, спустя некоторое время ларингоспазм проходит, и в лёгкие начинает поступать вода, что чревато проблемами после успешного возвращения пострадавшего к жизни. Немедленное приведение в чувство поначалу может быть затруднено ларингоспазмом, который полностью блокирует поступление воздуха, но он в конечном итоге проходит, после чего можно начинать возвращение жизненных функций прямо в воде. Если вода в лёгкие всё-таки попала, необходимо проявлять большую осторожность, поскольку в этом случае дайвер подвергается опасности возникновения осложнений после спасения, вплоть до наступления смерти. Даже если состояние пострадавшего после возвращения его к жизни кажется нормальным, в течение следующих суток он может подвергнуться так называемому «вторичному утоплению», возникающему из-за воды, оставшейся в органах дыхания. Фридайвера, который выжил в подобной ситуации, едва не утонув, настоятельно рекомендуется немедленно отправить к врачу для оказания медицинской помощи или проведения осмотра, даже если он утверждает, что чувствует себя лучше.

Напарник по погружению всегда должен хорошо дышать или, другими словами, не испытывать затруднений в дыхании, наблюдая с поверхности за ныряльщиком, находящимся под водой. Это нужно для того, чтобы напарник всегда был готов вовремя среагировать в экстренной ситуации. Как только становится ясно, что спортсмену под водой требуется помощь, необходимо чётко понимать, что и в каком порядке нужно делать. Прежде чем начать спасение дайвера, потерявшего сознание, напарник должен сделать несколько глубоких вдохов и выдохов, осуществив вентиляцию лёгких. При спасении пострадавшего применяются следующие методы.

Помощь дайверу, потерявшему сознание

При спасении дайвера, потерявшего сознание, необходимо проявлять осторожность во время его подъёма на поверхность. Потеря сознания является произвольной физиологической реакцией организма на состояние острого кислородного голодания, в котором он оказывается. Спасатель должен позаботиться о том, чтобы не осуществлять резкое раздражающее воздействие на организм человека, находящегося без сознания: шлепки или крики могут только усугубить ситуацию, в результате чего пострадавший останется в бессознательном состоянии.

Оказывать помощь дайверу, потерявшему сознание, необходимо следующим образом:

* Поддерживайте голову дайвера за шею.

* Чтобы не допустить попадания ещё большего количества воды в органы дыхания, закройте маску и рот дайвера свободной рукой (той, которой не поддерживаете шею).

* Крепко удерживая дайвера, потерявшего сознание, поднимайтесь на поверхность, не переставая поддерживать его в правильном положении на протяжении всего подъёма.

* Оказавшись на поверхности, откиньте голову пострадавшего слегка вверх, чтобы освободить дыхательные пути.

* Для оказания дальнейшей помощи очень удобно будет задействовать любое плавающее средство: поверхностный поплавок, плавающая дорожка, понтон и т. п.

* Снимите с пострадавшего маску, чтобы открыть дыхательные пути для притока воздуха и обеспечить возможность дыхания через нос.

* Дождитесь, пока к дайверу вернётся сознание (он начнёт дышать, сможет отвечать на вопросы и т. п.).

* После потери сознания на мелководье оно возвращается, как правило, в течение 3-10 секунд.

* Возвращение сознания после его потери на большой глубине происходит, как правило, в течение 10-30 секунд.

* Как только к дайверу вернулось сознание и он начал самостоятельно дышать, спасатель должен его тщательно осмотреть, прежде чем извлекать из воды. Существует вероятность повторной потери сознания на поверхности. На всех этапах спасения необходимо осуществлять тщательный осмотр и контроль состояния пострадавшего.

* В день случившегося происшествия все погружения должны быть прекращены.

Если дайвер не начинает самостоятельно дышать и не отвечает на вопросы, выполните следующие действия:

* Снимите маски и весь дополнительный вес с себя и с пострадавшего.

* Начните оказывать первую медицинскую помощь, проверьте реакцию на внешние раздражители, освободите дыхательные пути и проверьте дыхание.

Если дайвер не дышит, выполните следующие действия:

* Позовите на помощь.

* Начните делать искусственное дыхание (сначала 2 выдоха, затем по 1 выдоху каждые 5 секунд).

* Эвакуируйте дайвера из воды, оттащив его на берег или на лодку.

* На берегу или лодке продолжайте следить, чтобы дыхательные пути были открыты, делайте искусственное дыхание и проверяйте пульс. Если пульс не прощупывается, начните сердечно-лёгочную реанимацию, продолжая делать искусственное дыхание.

* Вызовите скорую медицинскую помощь.

Следует помнить, что тренироваться в оказании первой помощи и проведении сердечно-лёгочной реанимации должен каждый, кто занимается погружениями. Многие школы фридавинга проводят не только базовый курс первой помощи, но и обучают специальным методам спасения, применяющимся в дайвинге. Кроме того, там можно научиться использованию кислорода, что существенно повышает шансы на спасение в экстренной ситуации.

2.4 Физиология ныряния с задержкой дыхания

2.4.1 Основные физиологические процессы, происходящие в организме человека при задержке дыхания

В процессе ныряния человек выполняет мышечную работу, в результате чего быстро расходуется кислород (О2) и развивается его значительный дефицит (гипоксия). Степень ее зависит от интенсивности и продолжительности физической нагрузки, температуры воды, эмоционального напряжения. Одновременно с этим в организме накапливаются продукты обмена, в частности, углекислый газ (СО2).

Различные органы специфически реагируют на гипоксию. По словам Власовой И. Г, «сердце и легкие человека доставляют тканям кислород и удаляют из них СО2. Поэтому остановка дыхания и кровообращения представляют большую опасность для жизни. Но не все органы одинаково нуждаются в постоянном обеспечении кислородом. Почки, кожа и некоторые другие органы способны переносить перерывы в кровоснабжении. Мозг и сердце человека функционируют нормально только при постоянном обеспечении их кислородом. Мозг человека нуждается в притоке 50 мл кислорода ежеминутно, независимо от степени активности. Потребность сердечной мышцы в кислороде меняется с изменением объема выполняемой ею работы. При максимальной нагрузке она приближается к 50 мл в минуту. Горелов А.А. Безопасность человека в природных условиях. - СПб.: СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2004

Неодинаковая потребность органов в кислороде дает возможность организму в случае необходимости экономно расходовать его с помощью рефлекторных приспособительных сердечно сосудистых реакций. Экспериментально установлено, что во время ныряния у человека перераспределяется кровоток, он обеспечивает преимущественно сердце и головной мозг. Другие органы, менее чувствительные к недостатку кислорода в результате сужения в них сосудов, остаются на голодном пайке».

«При апноэ замедляется сердечный ритм. По мнению Барановой Т. И., это приводит к уменьшению энергетического расхода мышцы сердца, замедлению переноса кислорода к тканям, снижению обменных процессов в организме.

Исследования показали, что замедление сердцебиений возникает как при опускании в воду только лица, так и при полном погружении пловца под воду. В экспериментах показано, что степень выраженности замедления частоты сердцебиений при опускании лица в воду зависит от температуры воды и тренированности организма пловца. У нетренированных к нырянию частота сердечных сокращений падает на 8 -- 22%, а у хорошо подготовленных спортсменов -- на 50%.».

По словам Потапова А. В. ныряние с задержкой дыхания сопровождается замедлением пульса. В период прохождения дистанции частота сердечных сокращений возрастает только вначале, а затем падает и может достигать меньших значений, чем в покое на суше.

Рефлекторные приспособительные сердечно сосудистые реакции, возникающие у человека при апноэ, являются эффективной защитой от развивающегося дефицита кислорода в организме. Снижение сердечного ритма приводит к уменьшению энергетического расхода мышцы сердца.

Неодинаковая потребность органов в кислороде при необходимости дает организму возможность экономить его с помощью приспособительной реакции -- перестройки кровообращения. Суть этой рефлекторной реакции заключается в том, что кровью начинают преимущественно снабжаться мозг и сердце, а кровоток по сосудам, несущим кровь к органам пищеварения и скелетным мышцам, резко уменьшается.

Во время ныряния в результате гипоксии под влиянием гипоксемии возникают функционально-морфологические перестройки, называемые адаптацией. Срочная адаптация развивается при острой гипоксии под воздействием нервно-гуморальной регуляции, использует в организме функциональные механизмы, способные повысить доставку кислорода к тканям. Куценко Г.И., Новиков Ю.В. Книга о здоровом образе жизни. - СПб.: Мир, 1997. - 296 с.

Куценко Г.И., Новиков Ю.В. Книга о здоровом образе жизни. - СПб.: Мир, 1997. - 296 с.

2.4.2 Газообмен и транспорт газов, протекающий под влиянием гипоксической нагрузки

Во время задержки дыхания необходимая для жизни энергия обеспечивается за счет процессов двух типов: биологического окисления и анаэробных процессов, т.е. не требующих кислорода. В анаэробных процессах накапливаются недоокисленные продукты метаболизма, которые, после восстановления дыхания, будут окислены поступающим кислородом.

В окислительных процессах расходуется кислород, запасенный организмом, и выделяется углекислый газ. Организм человека запасает газообразный кислород в альвеолярном пространстве легких, кислород, связанный с гемоглобином крови и кислород, связанный с миоглобином, находящимся в мышцах и некоторых других тканях организма.

По данным ДьяченкоА.И, Шулагина Ю. А, Эля Ю.Ю, перед погружением у спортсмена ныряльщика содержание кислорода в альвеолярном газе может достигнуть 18%. Если задержка дыхания производится после небольшого вдоха, то в легких будет содержаться около 5л воздуха. Таким образом, в воздухе легких человек запасает примерно 900 мл кислорода. Кислородная емкость крови у человека составляет 20 мл кислорода на 100 г крови. Объем крови равен примерно 5 л, причем около 80% ее содержится в венах, где кровь насыщена кислородом приблизительно на 75%. Таким образом, в крови содержится около 800 мл кислорода. Кислородная емкость миоглобина, находящегося в мышцах человека, составляет в среднем для скелетных мышц 1,5 мл кислорода на 100 г мышцы. Если у человека (в среднем) 16 кг мышц, то их киcлородная емкость составит 240 мл. В тканях человека содержится около 40 л воды, в которой за счет растворимости может быть 5 мл кислорода на 1 л, всего 200 мл кислорода. Отсюда получаем оценку содержания кислорода у человека: всего около /

«При потреблении кислорода в тканях выделяется углекислый газ. Углекислый газ поступает в кровь, где накапливается в виде бикарбонатов и в соединении с гемоглобином. Небольшое количество (по сравнению с накопленным в крови) углекислого газа накапливается также в альвеолярном пространстве легких.

При интенсивной нагрузке и при недостатке кислорода роль анаэробных процессов в обеспечении работы мышц возрастает, а образующаяся при этом молочная кислота накапливается в мышцах».

2.4.3 Регуляции дыхания при циклических нагрузках

Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром, расположенном в головном мозге. На дыхательный центр влияет множество самых разных факторов - импульсация от различных рецепторов организма, психическое управление и т.д. Основная задача регуляции дыхания состоит в поддержании нормального газового состава артериальной крови и спинномозговой жидкости при любых воздействиях на организм - изменении газового состава вдыхаемого воздуха, физической нагрузке.

Для выполнения регуляции дыхания по данным Аверьянова В.А, в организме существуют несколько групп хеморецепторов, реагирующих на изменение парциального давления кислорода (pO2), углекислого газа (pCO2) и концентрации водородных ионов (обычно концентрацию водородных ионов характеризуют величиной pH, которую еще называют кислотностью). Существуют периферические хеморецепторы в артериальном участке кровеносного русла и центральные рецепторы, находящиеся на поверхности продолговатого мозга (это часть головного мозга). Периферические рецепторы находятся в дуге аорты (т.е. над сердцем) и в области синокаротидного синуса (в шее рядом с сонной артерией). Их импульсация увеличивается при снижении парциального давления кислорода и увеличении парциального давления углекислого газа в артериальной крови. Эти рецепторы реагируют также на изменения pH. Центральные хеморецепторы реагируют на изменения pCO2 и pH в спинномозговой жидкости. Таким образом, хеморецепция обеспечивает контроль газового состава артериальной крови и спинномозговой жидкости, омывающей мозг. В легких и в венозной части кровеносного русла рецепторы кислорода, углекислого газа и pH не обнаружены.

Кроме хеморецепторов, по мнению Коваленко Е.А., существуют также механорецепторы в различных участках системы дыхания. Механорецепторами называются клетки, реагирующие на растяжение или сжатие. В легких находятся рецепторы, импульсация которых подавляет инспираторную активность, вызывающую вдох. При растяжении легких эти рецепторы увеличивают импульсацию, которая препятствует началу нового вдоха. Кроме того, существуют механорецепторы в дыхательных мышцах и в стенках дыхательных путей.

2.4.4 Изменение состава воздуха в альвеолах при нырянии в глубину

У здорового человека, по данным Чарного А. М, при обычном дыхании в легочных альвеолах парциальное давление кислорода в среднем составляет 100 мм рт.ст, а углекислого газа - 40 мм рт. ст. Значительные отличия парциального давления кислорода и углекислого газа от нормальных значений вызывают различные расстройства. Состояние человека, при котором снижено содержание кислорода в легких и тканях называется гипоксией. Если содержание углекислого газа снижено, то возникает гипокапния, а если повышено - гиперкапния.

По данным Эля Ю.Ю., динамика изменения состава альвеолярного газа во время погружения на глубину с задержкой дыхания отличается от динамики во время «сухой» (на поверхности) задержки дыхания. При погружении спортсмена - фридайвера под воду, парциальное давление всех газов в альвеолах будет увеличиваться по мере увеличения давления окружающей среды.

Парциальное давление кислорода на глубине 10 метров повысится до 200 мм рт.ст., т.е. в начальный момент будет небольшая гипероксия (повышенное по сравнению с нормальным содержание кислорода). По мере погружения кислород будет убывать за счет потребления тканями и растворения в крови. Для спортсменов можно отметить, что на глубине 10 м и до начала всплытия через 2 мин парциальное давление кислорода будет оставаться более 120 мм рт.ст., т.е. будет достаточно высоким. Только во время всплытия одновременно со снижением давления, действующего на грудную клетку снаружи, давление кислорода будет понижаться.

Парциальное давление углекислого газа в начальный момент погружения на 10 м тоже повысится в два раза и составит примерно 50-60 мм рт.ст. Это больше, чем парциальное давление углекислого газа, растворенного и химически связанного в крови. Поэтому в начальный момент углекислый газ будет переходить из альвеол в ткань легких и кровь, где будет оставаться в растворенном и химически связанном виде. Только к концу погружения выделение углекислого газа в тканях и его накопление в крови заставит углекислый газ переходить из крови в альвеолы. Во время пребывания на глубине 10 м парциальное давление углекислого газа в альвеолах будет оставаться примерно на уровне 50 - 60 мм рт.ст. При этом в тканях и в крови будет накапливаться углекислый газ. Во время всплытия парциальное давление углекислого газа в альвеолах снизится в два раза и начнется его интенсивный переход из крови в альвеоляный газ.

Таким образом, состав альвеолярного газа и крови во время пребывания на глубине можно назвать гипероксическим и гиперкапническим, т.е. с повышенным содержанием как кислорода, так и углекислого газа.



2.4.5 Изменение газового состава выдыхаемого воздуха при нырянии с задержкой дыхания

При продолжительной произвольной задержке дыхания воздух, находящийся в легких и дыхательных путях, меняет свой химический состав, а именно, количество кислорода уменьшается, а углекислого газа увеличивается. По словамЛогинова А.С.,«газовый состав в органах дыхания изменяется неравномерно. Обмен газов и наибольшие изменения происходят в альвеолах -- мельчайших легочных пузырьках, тогда как в полости бронхов, трахеи, гортани и ротовой полости химический состав воздуха мало отличается от атмосферного. Например, если в атмосферном воздухе содержится 20,9% кислорода, то в конце обычного вдоха и в начале выдоха процент кислорода в ротовой полости практически не меняется, в гортани он равняется 20--19%, в бронхах -- 18--19%, а в альвеолах -- 14%. При длительной задержке дыхания разница в химическом составе воздуха в различных отделах органов дыхания заметно увеличивается». В период задержки дыхания, по словам Сиротина М.Ф., «в воздухе легких (в легочных пузырьках - альвеолах) и в артериальной крови нарастает парциальное (частичное) напряжение углекислого газа (норма 37 - 42 мм рт. ст.). Падает парциальное напряжение кислорода (норма 88 - 110 мм рт. ст.), происходит раздражение клеток дыхательного центра (особые нервные клетки, расположенные в различных областях мозга) и человек субъективно испытывает ощущение удушья. Регуляция дыханияосуществляется через кровь. Экспериментально установлено, что у здоровых людей в обычных условиях задержка дыхания после глубокого вдоха длится 40 - 60с. Тренированные спортсмены способны задерживать дыхание на более продолжительное время. Но максимальное апноэ обязательно прерывается, и человек непроизвольно начинает дышать. В момент, когда он не способен больше переносить удушье, рО2 в крови снижается до 75 - 60 мм рт. ст., а рСО2 увеличивается до 48 - 50 мм рт. ст. Так, императивный (повелительный) стимул дыхания неотвратимо выводит дыхание из-под произвольного контроля и предотвращает опасное для организма чрезмерно длительное апноэ. Действие его обусловлено, главным образом, двумя факторами: повышением рСО2 во внутренней среде организма (гиперкапнией) и снижением рО2 в крови (гипоксемией)».

По мнению Колчинской А.З.,гиперкапния играет более важную роль в прекращении произвольной задержки дыхания, чем гипоксемия. «Это объясняется тем, что СО2 обладает высокой биологической активностью и служит основным возбудителем дыхательного центра.

Недостаточно тренированный в нырянии человек прекращает произвольную задержку дыхания задолго до развития кислородного голодания головного мозга, подчиняясь императивному стимулу дыхания.

Регулярная тренировка снижает чувствительность нервных клеток дыхательного центра к действию СО2. Установлено, что спортсмены, занимающиеся фридайвингом и подводной охотой менее чувствительны к накоплению углекислого газа. Это помогает им дольше переносить неприятные ощущения удушья. Таким образом, время задержки дыхания возрастает».

Газоанализ выдыхаемого воздуха при нырянии в длину

По проведенному исследованию Пономарева В.П. в изучении изменения состава выдыхаемого воздуха при нырянии в длину на 45 и 50 м были получены следующие данные.

На каждой дистанции (45 и 50 м) у спортсменов при первом выдохе забирали в покое перед стартом, и на финише в специально сконструированные толстостенные резиновые мешки, снабженные невозвратными клапанами. Содержание O2 и СО2 в выдыхаемом воздухе определяли на аппарате «ErgoPneumotest». Всего проведено 120 испытаний. Из приведенных данных видно, что после ныряния на расстояние 50 м содержание O2 в пробе выдыхаемого воздуха (воздуха «мертвого» пространства) в среднем было 7,90%. В конце дистанции 45 м концентрация О2, в выдыхаемом воздухе составляла 8,42%. Углекислого газа в пробах содержалось соответственно 7,18%, и 7,14%.

Таблица Содержание газов в пробах выдыхаемого воздуха у испытуемых при нырянии в длину, (%)

Дистанция, м	В покое перед стартом	После гипервентиляции	На финише	Время, с
	O2	CO2	O2	CO2	O2	CO2
45	13,8±0,25	5,32±0,04	17,9±0,29	2,56±0,14	8,42±0,36	7,14±0,08	42,3±0,70
50	13,3±0,21	5,30±0,05	17,9±0,30	2,58±0,16	7,90±0,41	7,17±0,06	45,2±0,62

По данным В.П. Пономарева, «содержание О2 в пробах воздуха после ныряния на 45 м было выше (Р<0,05), чем на финише дистанции 50 м. Концентрация СО2 полученных проб была практически одинаковой. Результаты исследований свидетельствуют о состоянии значительной гипоксемии и гиперкапнии на финише у испытуемых».

Падение рO2 в альвеолярном воздухе до 9,3--7,5 кПа (9,23-- 7,38%) вызывает у человека острую гипоксию головного мозга и потерю сознания, по данным Разводовского В.С, Сапова И.А. В исследованиях после прохождения дистанции 45 м содержание O2 в пробе выдыхаемого воздухе у ныряльщиков во всех опытах было ниже 9%. В альвеолярном воздухе его содержание было еще меньше. В данном случае испытуемые подвергались опасности развития острой гипоксии».

2.4.6 Потребление кислорода в циклических видах спорта

По словам Ильина С.В. «максимальный уровень потребления кислорода характеризует мощность аэробных процессов энергообеспечения. Максимальный кислородный долг отражает емкость анаэробных процессов.

Максимальный уровень потребления кислорода зависит от производительности сердца и артериовенозной разницы насыщения крови кислородом



VO2/tmax = Q ( A - B ) = SV HR (A- B)

где VO2/tmax - максимальный уровень потребления кислорода, л/мин,

Q - производительность сердца, л/мин,

(А - В) - артерио-венозная разница насыщения крови кислородом, мл О2/100 мл крови,

SV - ударный объем сердца, мл/уд.,

HR - частота сердечных сокращений, уд./мин.»

Производительность сердца по даннымИорданской Ф.А., Архарова С.И., в спортивной деятельности составляет от 20 - 30 л/мин до 40 л/мин, ударный объем - от 130 до 200 мл/уд, частота сердечных сокращений достигает 200 уд/мин и больше. При интенсивной нагрузке артерио-венозная разница достигает 15 - 20 О2 мл/100 мл крови.

Таким образом, уровень аэробной энергетической производительности характеризуется двумя основными факторами: циркуляторными механизмами и дыханием.

По данным Бреслава И. С, дыхание разделяется на внешнее и тканевое. Указанные показатели зависят от ряда факторов кислородной емкости крови, скорости диффузии О2 из ткани, жизненной емкости крови, глубины и частоты дыхания, максимальной вентиляции легких, диффузионной способности легких, процента используемого кислорода, структуры и количества метахондрий, запасов энергетических субстратов, мощности окислительных ферментов, капилляризации мышц, объемной скорости кровотока в тканях, кислотно-щелочного равновесия.

По мнениюИванова В.А., Сапрохина М.И., Чекулаева Г.Н., «наибольшие величины максимального потребления кислорода до 6,7 л/мин наблюдаются у лыжников-гонщиков и гребцов в академической гребле. Высокие величины у лыжников объясняются в значительной степени тем, что они соревнуются и тренируются на пересеченной местности с преодолением большого числа подъемов и спусков. Гребцы при высокой собственной массе тела в силу конструкции лодки развивают на дистанции 2000 м высокую мощность.

В беговых упражнениях, в плавании, в конькобежном и велосипедном спорте максимальный уровень потребления находится в пределах 5,2 - 5,6 л/мин. По потреблению кислорода на единицу массы тела наибольшие значения наблюдаются у лыжников и бегунов-стайеров до 84 мл/ кг/мин. У гребцов эта величина составляет 67 мл/кг/мин, так как их масса тела находится обычно в пределах 90 - 100 кг и больше. Относительно низкие величины также наблюдаются у бегунов и конькобежцев спринтеров. В плавании и гребле уровень потребления кислорода на единицу веса имеет меньшее значение, чем в других видах спорта, т. к. упражнение выполняется в воде, где существенное значение имеет не масса тела, а обтекаемость и плавучесть.

Рекордные величины уровня потребления кислорода наблюдаются у лыжников - гонщиков до 7,41 л/мин и до 94 мл/кг/мин.

Максимальный кислородный долг определяется после повторных упражнений высокой интенсивности (обычно выше 95 - 97 % к максимальной скорости на отрезке). В спортивном плавании такими упражнениями могут быть дистанции 4 х 50 м с отдыхом 15 - 30 с, в беге 4 х 400 м, на велоэргометре повторные упражнения длительностью до 60 с. Во всех случаях упражнения выполняются до отказа, длительность повторных упражнений не превышает 60с, при увеличении отдыха интенсивность упражнений возрастает.

Анаэробная энергетическая производительность зависит от ряда факторов: уровня развития компенсаторных механизмов и буферных систем, позволяющих выполнять напряженную работу в условиях сдвига внутренней среды (в сторону ацидоза) и препятствующих этому сдвигу; эффективности (мощности) анаэробных ферментативных систем; запаса в мышцах энергетических систем; адаптации спортсмена к выполнению упражнений в условиях кислородного долга, данные авторов Дембо А.Г., Крепс Е.М.

По данным MithoefenI.C, «наибольшие величины кислородного долга получены после четырехкратного пробегания 400 м с сокращающимся отдыхом - до 26,26 л, после четырехкратного проплывания 50 м с отдыхом 15 с - до 14,43 л, на велоэргометре после повторных упражнений высокой интенсивности - до 8,28 л. Мною были приведены значения максимального потребления кислорода, кислородного долга и его фракций по обследованию 80 пловцов (возраст- 16,7 1,75 лет, длина тела 174,6 6,92см, масса тела 66,97 9,4 кг) и 78 гребцов (возраст 22,9 ? 3,66 лет, длина тела 187,41 4,21см, масса 86,49 5,6 кг).»

Таблица Средние значения максимального уровня потребления кислорода, кислородного долга и его фракций в циклических видах спорта у спортсменов с достижениями разного уровня

Вид спорта	Энергетические показатели	МСМК	МС	КМС	1-й разряд	2-й разряд
Легкоатлетический бег	V?O2max, л/мин SDO2,л DO2 al, л DO2 lact, л	4,79 22,82 4,72 18,10	4,26 22,17 3,87 18,30	- - - -	4,03 19,93 3,77 16,16	3,38 18,51 3,65 14,86
Конькобежный бег	V?O2max, л/мин SDO2,л DO2al,л DO2lact,л	5,77 14,0 3,0 11,0	5,34 10,85 2,55 8,30	4,98 9,30 2,30 7,0	4,67 8,35 2,19 6,16	3,41 6,88 1,93 4,95
Плавание	V?O2,мах л/мин SDO2,л DO2al,л DO2lact,л	5,54 13,1 5,0 8,1	5,35 9,5 4,3 5,2	5,03 - - -	4,71 9,2 2,7 6,5	3,66 7,6 2,4 5,2
Академическая гребля	V?O2,мах л/мин SDO2,л DO2al,л	6,0 13,14 4,5	5,3 9,03 3,77	4,80 7,05 2,30	4,1 6,27 2,30	- - -
	DO2lact,л	8,64	5,26	4,75	3,97	-



Таблица Коэффициенты корреляции между энергетическими показателями и скоростью плавания на дистанциях различной длины (n = 80, при р 0,05 r = 0,22)

Энергетические показатели	Дистанции, м
	50	100	200	400
Максимальный уровень потребления О2 , л/мин Суммарный О2 долг, л Алактатная фракция долга, л Лактатная фракция долга, л	0,757 0,770 0,505 0,676	0,726 0,776 0,516 0,667	0,822 0,710 0,424 0,645	0,676 0,622 0,325 0,590

Выводы по второй главе

В данной практической части ВАР было рассмотрено использование и совершенствование средств безопасности, совершенно разными методиками. К ним относятся правила безопасности, которые необходимо знать для безопасного занятия фридайвингом, рассмотрение обязательной экипировки при фридайвинге, для сохранения здоровья спортсменов, занимающихся глубинными погружениями, техника дыхания, техника погружения, психологические аспекты безопасности при погружении, а также использование специального устройства для безопасности при погружении Mark 2. Также был произведен системный обзор физико-химических процессов, протекающих в организме при глубоководном погружении, поскольку этот анализ необходим для разработки технологий и оценки её эффективного применения на соревнованиях.

В рамках исследования практической части ВАР, были наглядно отображены методы обеспечения безопасности и методики её совершенствования, для избегания несчастных случаев при занятиях фридайвингом на открытой воде, а также были рассмотрены правила обеспечения безопасности и принципы оказания первой медицинской помощи. Данная информация может помочь усовершенствовать существующие методики обеспечения безопасности.

Соблюдение правил безопасности, использование специальной экипировки и снаряжения, а также знание техники безопасности, являются обязательными факторами, которые очень важно учитывать при проведении соревнований по фридайвингу в открытой воде. Совершенствование системы безопасности возможно только при учете совокупных факторов и правил техники безопасности во время тренировок по фридайвингу в открытой воде.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам проведенной мною работы, можно сказать, что все поставленные цели и задачи, были полностью рассмотрены и детально проанализированы. При рассмотрении специализированной и учебно-дидактической литературы в публикациях отечественных и зарубежных авторов, а также экономической статистики, были выявлены определенные закономерности, свидетельствующие о фактической актуальности темы исследования.