Ныряние методом апноэ. 
Физиологические основы апноэ. 
Физиологические сдвиги в организме при нырянии: гипоксия, гиперкапния, уменьшение объёма лёгких

Весь комплекс действия факторов повышенного гидростатического давления человек испытывает при нырянии с задержкой дыхания, т. е. методом апноэ (от греч. а — отрицание, pnoe — дыхание; отсутствие дыхания), сейчас это занятие носит название фридайвинг. Исторически это был первый способ погружения под воду.

То, что известные нам доисторические и пещерные люди погружались на дно озер и морей около берегов, чтобы собирать моллюсков, ракообразных, раковины и морские водоросли, которыми они питались, можно заключить из ископаемых раковин, что обнаруживаются в наши дни в местах их поселений в самых неожиданных точках планеты: Огненная Земля и взморье Балтики, Северное море и Дальний Восток, Полинезия, Азия и Африка, как в Средиземном, так и в Красном морях. С уверенностью можно говорить о существовании ныряльщиков-апноистов 4500 лет назад: в Месопотамии найдены украшения с жемчугом, единственным способом добывания которого было погружение. Индейцы племени Лукаян, ловцы жемчуга, в прошлом славились прекрасными ныряльщиками. Из литературных источников известно, что они опускались на глубины до 30 м и умели задерживать дыхание на 12−15 минут. Ловцы жемчуга с островов Тихого океана ныряют на 42−45 м. Знаменитые японские «ама» трудятся уже свыше 2000 лет на глубинах от 15 до 30 м, обеспечивая потребности в жемчуге, добываемом с искусственно разведенных раковин, при этом задерживая дыхание под водой до 4 минут. Эти удивительные женщины, пока ныряют, не выходят замуж и могут за это время скопить немного денег для будущей жизни. Однако самыми глубоководными ныряльщиками в мире, по-видимому, являются греческие охотники за губками. Они достигают глубины 56 метров. Греки первыми из европейцев продемонстрировали реальное знание подводной жизни: в описаниях Геродота существуют свидетельства подвига ныряльщика Скиллия Скионского и его дочери, перерезавших швартовы флота Ксеркса. Фукидид описал осаду Сиракуз в 415 г. до н.э., когда подводным бойцам афинян удалось перепилить столбы противодесантных заграждений сиракузцев. Гераклит дал античному человеку-лягушке имя «Skaphe аndros», что буквально означает «человек-лодка» и указывает на этимологию слова «скафандр». Александр Македонский в IV в до н.э. создал отряды воинов-водолазов. Финикийцы и карфагеняне всегда имели на борту своих кораблей ныряльщиков-апноистов. Греки и в дальнейшем неоднократно подтверждали славу великолепных ныряльщиков. Так, в 1911 году грек Георгиос Хаджи Статти нырнул на 70 м для того, чтобы найти и при вязать канат к якорю судна «Regina Maгgherita». Современные рекорды ведут свой отсчет с 1949 г., когда молодой офицер-летчик итальянской армии Раймондо Буше выиграл спор, нырнув на 30 м.

В настоящее время огромное количество людей посвящает свое свободное время нырянию апноэ, называемому фридайвингом, заниматься которым начинают уже с юного возраста.

Проводятся даже соревнования по этому виду спорта, на которых ставятся рекорды, заставляющие задуматься о том, на что способен организм человека.

Современная программа соревнований по фридайвингу предусматривает следующие виды:

• 1. ныряние в глубину с постоянным грузом Соnstапt Weight (спуск и подъем на ластах),
• 2. ныряние в глубину с переменным весом VariabIe Weight (спуск с грузом по направляющей не более 30 кг, подъем на ластах);
• 3. ныряние в глубину без ограничений No Limits (спуск на следе — аппарате для погружения — по направляющей с грузом без ограничения веса, подъем с использованием воздушного шара);
• 4. задержка дыхания в статике (неподвижно);
• 5. задержка дыхания в динамике при нырянии в длину.

Однако фридайвинг представляет собой очень рискованный и травмоопасный вид спорта, поскольку в процессе ныряния происходит целый каскад физиологических и метаболических изменений под влиянием факторов изменяющейся окружающей среды. Рассмотрим подробнее эти изменения.

При нырянии с задержкой дыхания на фоне эмоционального напряжения и большой физической работы развивается целый комплекс реакций, которые могут привести к патологическим нарушениям функций организма. Один из главных аспектов такого рода — быстрое снижение напряжения кислорода и рост напряжения углекислого газа в крови. Охлаждающее действие воды еще больше усиливает интенсивность потребления кислорода (более 2,5 л/мин) и в организме быстро развивается кислородная недостаточность — гипоксия. Кроме того, при нырянии резко увеличивается давление на организм, которое сжимает грудную клетку и уменьшает объем легких. Задержка дыхания на вдохе повышает внутрилёгочное давление до 50−100, что ухудшает внутрилегочное кровообращение и затрудняет приток крови к сердцу.

Изменение газового состава крови. Изменение газового состава крови играет важную роль для организма при нырянии. Дело в том, что состав альвеолярного воздуха всегда постоянен, и даже незначительное изменение в его компонентах приводит к резким сдвигам, которые могут вызвать патологические состояния, например потерю сознания при всплытии из-за кислородного голодания головного мозга после свободного ныряния.

Состав альвеолярного воздуха.

В первые секунды задержки дыхания после максимального вдоха в легких находится около 1000 мл О2.

В крови — не превышает 1000 мл, В тканевых пространствах — 250−300 мл. В скелетных мышцах содержится 200−300 мл 02 в связанном состоянии (в соединении с миоглобином). Таким образом, запас кислорода, представляющий собой сумму резервов легких, крови, мышц, тканевой жидкости, несколько превышает 2500 мл. Такой запас кислорода в организме человека обеспечивает его автономную жизнедеятельность приблизительно в течение 6 минут при «стандартном» метаболизме (энерготраты в состоянии покоя), или основном обмене. Во время физической нагрузки средней интенсивности резервы его способны поддерживать достаточную оксигенацию артериальной крови только 60−70 с.

Большинство органов и тканей адекватно функционируют, пока насыщение крови кислородом (НвО₂) не снизится до 50%, парциальное (частичное) напряжение кислорода в артериальной крови (ра О₂) при этом составляет 27 мм рт. ст. Ниже указанного уровня чувствительность тканей к гипоксемии (снижение кислорода в артериальной крови) значительно варьирует. Нижний критический уровень кислорода, при котором может наблюдаться расстройство умственной деятельности и потеря сознания, составляет 55% насыщения артериальной крови кислородом, парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе (рАО₂) составляет при этом 33 мм рт. ст. В первую очередь от гипоксии страдает центральная нервная система (ЦНС), раньше и сильнее всего нарушается нормальная деятельность клеток коры головного мозга. При высокой метаболической потребности практически 90% энергии клетки обеспечивается за счет аэробных процессов и только 10% - за счет анаэробного гликолиза. Кислородное голодание проявляется вначале «оглушением», спутанностью сознания, замедлением движений и, наконец, обмороком. Однако при нырянии, в связи с усилением потребления кислорода и отсутствием внешнего дыхания, потеря сознания происходит внезапно, как бы среди полного благополучия.

Хотя запасов кислорода в организме может хватить сравнительно надолго, но при этом в нормальных условиях задержка дыхания на уровне обычного вдоха составляет в среднем 40−42с (от 30 до 90 с). Это связано с возбуждением дыхательного центра, происходящем в первую очередь из-за определенного повышения в альвеолярном воздухе и в притекающей к дыхательному центру крови парциального давления углекислого газа при соответствующем понижении парциального давления кислорода.