Если фридайвер будет упрямничать, то незаметно происходит исчерпание резервов организма. При превышении индивидуальной нагрузки развивается запредельное торможение в деятельности нервной системы. Проявляется торможение опасным чувством засыпания, которое завершается потерей сознания.
Существует индивидуальная чувствительность нервных клеток дыхательного центра к действию углекислого газа. При повышении тренированности эта чувствительность снижается и терпеть дискомфортные состояния становится все легче. Соответственно, увеличивается доля риска во время статики и ныряния, и возрастает значение не только самоконтроля, но и контроля со стороны страхующего фридайвера. Партнер становится значимым и желанным — зарождается дружба.
Степень гипоксии зависит от мощности и продолжительности работы с задержкой дыхания.
Чем мощнее и продолжительнее работа, тем активнее происходит потребление кислорода тканями для обеспечения мышечной деятельности.
Следовательно, нырять следует с оптимально низкой мощностью рабочих движений и психическим расслаблением. Эмоциональная реакция на сложные ситуации, возникающие во время ныряния (например, трудности с компенсацией давления в области среднего уха на глубине), вызывает повышение ЧСС. Очень важно стараться отрешенно относиться к сложностям в жизни (не стоит ругать уши — обидятся, а ЧСС — увеличится).
Во время ныряния в глубину изменения газообмена в организме фридайвера связаны еще и с изменениями гидростатического давления. Во время погружения легкие сжимаются давлением воды, и парциальное давление кислорода в них возрастает, даже несмотря на потребление кислорода тканями во время активной работы в зоне преодоления положительной плавучести. На глубине, например, 20 метров объем воздуха в легких в 3 раза меньше в соответствии с законом Бойля-Мариотта и парциальное давление кислорода в легких примерно в 3 раза выше, чем на поверхности. В хитром организме фридайвера кровь быстро насыщается на глубине кислородом и легко доставляется всем органам и тканям. Поэтому в глубине фридайвер может чувствовать себя вполне комфортно, у него обычно не возникает нестерпимого желания вдохнуть. Впрочем, желаний в глубине не много. При условии тотального расслабления происходит скачок в иное измерение. Как будто бы. Игры мозга.
Не стоит забывать, что при всплытии парциальное давление кислорода в легких уменьшается не только потому, что организм потребляет кислород, но, в первую очередь, вследствие того, что легкие расширяются из-за падения гидростатического давления. Особенно резко, в 2 раза, гидростатическое давление падает на последних 10 метрах.
Соответственно, также резко падает и парциальное давление кислорода в легких. Когда фридайвер всплывает вовремя, то кислорода ему хватает для спокойного подъема на поверхность. Но если фридайвер подзадержался в глубине, то на последних метрах всплытия парциальное давление кислорода в легких иногда может стать даже ниже, чем в крови. Тогда, в соответствии с законом Генри, кислород начинает переходить из крови в легкие.
Парциальное давление кислорода в крови резко снижается, и мозг лишается возможности нормально функционировать.
Парциальное давление углекислого газа в крови при всплытии также падает из-за уменьшения гидростатического давления. Вследствие этого рецепторы, реагирующие на содержание углекислого газа в крови и «заставляющие» человека сделать вдох, раздражаются слабо. Нервные клетки дыхательного центра возбуждаются в недостаточной степени — не так, как при нырянии в длину. Фридайвер хоть и испытывает желание вдохнуть, но сила этого желания кажется не опасной. Поэтому трудно объективно оценить свое состояние на всплытии: сигнализация о критическом состоянии может не сработать и нужна осторожность при увеличении глубины погружений.
Процессы срочной адаптации организма к нагрузке
Во время ныряния в результате гипоксии под влиянием гипоксемии (низкого содержания кислорода в крови) в организме возникают изменения, которые носят функционально-приспособительный характер: организм пытается всеми силами выжить, когда его ввергают в непривычную для него подводную среду.
Наиболее типичные реакции организма на ныряние с задержкой дыхания:
1) Снижение частоты сердечных сокращений.
При анализе ЧСС во время ныряния в длину в начале дистанции в фазе срочной адаптации организма к нагрузке отмечается снижение ЧСС, приводящее к ограничению использования кислорода и его сбережению. Субъективно состояние в этой фазе ощущается как комфортное (приятное) и может иметь название стадии комфорта (удовольствия).
Удовольствие в жизни не может длиться бесконечно и подкрадывается серая полоса — физиологическая критическая точка, связанная с воздействием гипоксии, гиперкапнии и ацидоза (закисление внутренней среды организма продуктами обмена). Предположительно, в этот момент для поддержания гомеостаза (равновесия) в организме включаются всякие-разные компенсаторные механизмы, в том числе и в виде увеличения ЧСС. Субъективно эта часть фазы срочной адаптации организма к нагрузке ощущается как фаза преодоления, так как связана с дискомфортным дыхательным состоянием и может иметь название стадии дискомфорта (уровень приятного удовольствия резко снижается и переходит в неприятное неудовольствие).
У фридайверов, желающих поразительного результата и двигающихся еще дальше (и все ближе к своему Пределу) наступает фаза дезадаптации организма к нагрузке, когда ЧСС вновь начинает снижаться. Но теперь уже в результате развития охранительного торможения в ЦНС и ослабления всех функций из-за дефицита кислорода. Заканчивается фаза наступлением психической критической точки, когда преодолеть желание сделать вдох становится невозможно. Или печальнее — наступлением черной полосы — потерей сознания, когда воля побеждает тело.
2) Выброс депонированных эритроцитов.
Во время задержки дыхания селезенка сокращается и выбрасывает эритроциты в кровяное русло, тем самым повышая кислородную емкость крови: большее количество гемоглобина (который живет в эритроцитах) может присоединять большее количество кислорода. Но это одна сторона медали. А вторая — увеличивается вязкость крови, и в связи с этим замедляется скорость кровотока. Тут еще низкая ЧСС добавляется и — пожалуйста: ухудшается транспорт и доставка в голодные ткани питательных веществ (глюкозы) и кислорода, а также вывод продуктов обмена. Поэтому во время продолжительной тренировки неплохо было бы периодически пить воду.
3) Централизация кровообращения.
Во время ныряния происходит перераспределение крови в организме. В состоянии гипоксии кровеносные сосуды кожных покровов сужаются — фридайвер замерзает. В органах с более интенсивным обменом, таких, как сердце и головной мозг, преобладает местная сосудорасширяющая реакция и увеличивается их кровоснабжение (и это просто замечательно).
Величина физиологического уменьшения размеров грудной клетки ограничена ее объемом при максимальном выдохе. Во время ныряния компенсаторная реакция организма заключается в увеличении притока крови в сосуды легких.
Дополнительное количество крови в сосудах позволяет заместить объем сжимающегося под действием гидростатического давления воздуха в альвеолах и предотвратить возникновение отрицательного давления в легких. Легочный сурфактант (поверхностно активное вещество), выстилающий альвеолы, также удерживает их объем, снижая вероятность развития баротравмы.
Здесь и ответ на вопрос, почему же не разрушается грудная клетка вместе с легкими под давлением: а потому что организм хитрит и выворачивается. Пока может. А когда уж сил у него не остается бороться с давлением и фридайвером, пожалуйте, баротравмы.
Процессы долговременной адаптации к гипоксической работе
Гипоксическая тренировка вызывает целый спектр изменений в организме человека, невидимых внешне, однако повышающих выживаемость в условиях подводной среды. При ее непродолжительном воздействии, по мнению И. С. Бреслава, стимулируются подкорковые образования и кора больших полушарий головного мозга — вещество серое, неприметное, но для фридайвера — самое главное.
В процессе формирования долговременной адаптации к гипоксии и гиперкапнии организм использует свои широкие пластические возможности, основанные на структурных изменениях в органах и тканях. В результате повышается качество доставки кислорода, снижаются критические уровни парциального давления кислорода.
А. 3. Колчинская в своих исследованиях наблюдала следующие изменения, происходящие в организме испытуемых после гипоксических тренировок:
