Свободный нырок – это интенсивная физическая работа спортсмена, производимая во время длительной задержки дыхания в водной среде. Интенсивная работа в воде, активизация процессов окисления приводят в этих условиях к резкому падению содержания кислорода и повышению содержания углекислого газа в крови. Охлаждение тела в воде, особенно в ее придонных слоях, во время ныряния без гидрокостюма еще более интенсифицирует потребление кислорода тканями тела, что приводит к быстрому развитию кислородной недостаточности.

Первые нарушения могут возникнуть еще до погружения. Длительная и интенсивная гипервентиляция приводит к резкому понижению напряжения углекислого газа в крови – гипокапнии. Неопытный человек в стремлении надышаться как можно сильнее иногда превышает строгие нормы полезной вентиляции. Усиленная гипервентиляция уже при 15-20 вдохах-выдохах может привести к явлению апноэ– непроизвольной остановке дыхания. Причина апноэ в том, что содержание углекислого газа в крови становится недостаточным, чтобы возбуждать дыхательный центр головного мозга для импульсов-команд мышцам, осуществляющим дыхательный процесс. Возникновение апноэ на суше не опасно, и, как только восстановится нормальное содержание углекислого газа в крови, дыхание возобновится. Явление апноэ на воде опасно тем, что в конце его может развиться острое кислородное голодание головного мозга с потерей сознания. На земле сознание возвращается с восстановлением дыхания; на воде это может привести к трагическому исходу. Как показывают советские и зарубежные исследования[3] и эксперименты, гипервентиляция легких перед нырком не должна превышать 60-90 сек.

Превышение этих норм приводит к нежелательным последствиям. Головокружение, спутанность сознания, нарушение координации движений во время гипервентиляции – явный признак перевентиляции – гиперпноэ, и за которым может последовать апноэ. Но апноэ иногда возникает и без всяких предупредительных признаков.

Особенно благоприятные условия для возникновения кислородного голодания создаются при нырянии на глубины, превышающие 12-15 м. Причина этого в том, что на глубине, где воздух легких находится под повышенным давлением, увеличивается и парциальное (частичное) давление кислорода, входящего в состав воздуха. Поэтому, находясь на глубине, ныряльщик долго не ощущает кислородной недостаточности. Когда же он начинает возвращаться на поверхность, содержание кислорода в крови будет стремительно понижаться не только за счет его потребления организмом, но и в основном вследствие резкого падения его парциального давления в воздухе легких в связи с падением общего давления воздуха.

Для примера возьмем нашу предельную глубину 15 м и хорошо тренированного спортсмена-ныряльщика, отлично владеющего приемами гипервентиляции и техникой нырка. Известно, что парциальное давление газа (р) определяется по формуле

p = P * а / 100,

где P – величина общего (абсолютного) давления газовой смеси, а – процентное содержание данного газа в смеси. В атмосферном воздухе содержится немного больше 20% кислорода. Парциальное давление кислорода в воздухе на уровне моря будет равно:

Po₂ = 760*20/100 = 152 мм.рт.ст.

Обычно альвеолярный воздух содержит 14-15% кислорода; после гипервентиляции его содержание может повыситься до 16-17%. Сделав гипервентиляцию, спортсмен погрузился на 15 м, совершив при этом определенные энергетические и кислородные затраты, снизив содержание кислорода в воздухе альвеол примерно до 12-10%. После некоторого (в нашем случае – чрезмерного!) пребывания на данной глубине и совершения каких-то действий содержание кислорода снизилось в альвеолах до 4%, его парциальное давление упало весьма состояние от кислородного голодания у хорошо тренированных людей наступает на поверхности земли при снижении процентного содержания кислорода в воздухе альвеол до этой примерно величины, а его парциальное давление бывает равно

Po₂ = 760*4/100 = 30,4 мм рт. ст.

Но это на поверхности земли. На глубине же 15 м при давлении, равном 2,5 атм. (или 1900 мм рт. ст.), парциальное давление кислорода в воздухе альвеол будет равно:

Po₂ = 1900*4/100 = 76 мм рт. ст.

т.е. будет выше, чем в тех же условиях на поверхности, в 2,5 раза. И спортсмен будет чувствовать себя так, как будто в его альвеолах не 4% кислорода, а 10%! То есть еще вполне хорошо, если учесть, что 10% – это две трети нормального содержания. Опасность же приходит при всплытии. Уже на глубине 10 м парциальное давление кислорода в воздухе альвеол упадет до 60,8 мм рт. ст., на 5 м – до 45,6 мм рт. ст., у поверхности – до 30,4 мм рт. ст. Что и равно 4% содержания. Это критическая величина. Но в нашем случае она будет еще много меньше, так как мы не учитывали продолжающийся расход кислорода организмом всплывающего спортсмена. Поднимаясь на поверхность с глубины 15 м, он «сжигал» его интенсивнее, чем при погружении, примерно в течение 15 сек., и содержание кислорода в альвеолярном воздухе фактически снизилось бы до 1-2%! Потеря сознания от кислородного голодания в этом случае неизбежна. Поэтому необходимо правильно и грамотно нырять на глубину.

Наиболее опасная фаза свободного нырка – всплытие. Разумный спортсмен, погружаясь на значительную глубину, всегда помнит об этом и начинает подъем на поверхность задолго до «последнего звонка».

Кислородное голодание, по свидетельству врача-физиолога, специалиста по физиологии и патофизиологии подводного спорта В.И. Тюрина, может развиваться быстрее при неблагоприятных внешних условиях, требующих большого напряжения физических сил: при течениях, при волнении моря, при большой положительной плавучести спортсмена, когда нырок совершался с усилием, или, наоборот, при преодолении значительной отрицательной плавучести в начале подъема со дна и т.д. Развитию кислородного голодания – этой главной опасности свободного ныряния и основной причины несчастных исходов – способствует также недостаточная тренированность спортсмена или перетренировка, бессонная ночь, предшествующее сильное утомление или алкогольное опьянение и т.п. От кислородного голодания, как убедительно доказывает В.И. Тюрин, гибнут не только новички, но и бывалые спортсмены. Погибли чемпион Франции и мира по подводной охоте Жюль Корман, чемпион Португалии Хосе Рамелата и другие. В чем же причина? Скорее всего – кислородное голодание и переоценка своих сил, а также физических и физиологических возможностей организма и головокружение от успехов.

Всякие соревнования в нырянии на глубину в нашей стране запрещены еще с 1934 года. Мужчинам разрешается нырять на глубину до 15 м, женщинам – до 10 м. Это необходимо знать всем организаторам массовых соревнований по спортивной подводной стрельбе, инструкторам и тренерам команд.