Сколько человек может не дышать под водой

Врачи констатируют наступление клинической смерти через 3-4 (максимум через 5-6) минут после остановки сердца, приводящей к прекращению дыхания и снабжения головного мозга кислородом. Однако вопрос о том, сколько человек может прожить без воздуха, не так однозначен, и ответ на него зависит от конкретного случая и окружающей обстановки. Например, обычный, нетренированный индивид способен не дышать максимум 5 минут, в то время как для профессиональных добытчиков жемчуга нахождение под водой без воздуха в течение 9 минут – не предел. Первыми страдают без кислорода мозговые нейроны, нарушается функционирование центральной нервной системы, и человек погибает.

Сколько человек может прожить без воздуха

В случае с добытчиками жемчуга и профессиональными дайверами такой длительной задержке дыхания способствуют сразу несколько факторов:


  • используя методику йогов, ныряльщики могут замедлять биение сердца;
  • при погружении на значительную глубину, благодаря повышенному давлению кровь от конечностей перетекает к внутренним, жизненно важным органам;
  • повышается концентрация гемоглобина в крови, что позволяет тканям увеличить самонасыщение кислородом и его накопление в органах.

Существуют и другие, достаточно специфичные факторы, позволяющие добытчикам жемчуга на значительных глубинах дольше задерживать дыхание.

В реальной жизни результаты задержки дыхания без последствий для организма еще более скромные. Обычно при нырянии в пляжных условиях купальщик задерживает дыхание на 35…80 секунд. Женщины-ныряльщицы из Юго-Восточной Азии (морские девы или амы), используя специальную методику тренировок во время работы – добычи жемчуга, задерживают дыхание до 5 минут, погружаясь при этом на глубину до 30 метров. Кроме того, существует официальная статистика, фиксирующая рекордные задержки дыхания под водой.

Рекорд нахождения под водой без воздуха

Начиная с 1934 года, в бывшем Советском Союзе любые погружения на длительность были запрещены, и официальная статистика не велась. Однако в 1991 году в спортивной прессе муссировались восторженные рассказы о том, как житель города Донецка Валерий Лавриненко сумел продержаться под водой около 9 минут. В 2001 году житель Санкт-Петербурга А. Записецкий официально зафиксировал самое длительное в России нахождение под водой без воздуха, которое составило 6 минут 18 секунд.

Официальная статистика, в которой отражен каждый рекорд нахождения под водой без воздуха, ведущаяся с 2001 года, свидетельствует:


  • первый рекорд самого длительного пребывания под водой был зафиксирован в 2001 году, когда чешский пловец Мартин Штепанек (Martin Stepánek) сумел продержаться без воздуха в течении 376 секунд;

Мартин Штепанек

  • в 2002 году был зафиксирован женский рекорд, который поставила канадская ныряльщица Мэнди Рекрушанк (Mandy Rekrushank), она сумела продержаться под водой без воздуха 376 секунд;
  • впервые в книгу рекордов Гиннесса было занесено рекордное погружение швейцарца Петера Колата (Peter Kolat), который перед сотнями посетителей выставки в Санкт-Галлене сумел пробыть под водой 1161 секунду;

Петер Колат

  • в 2010 году фридайвер и экстремал из Дании Стиг Северинсен (Stig Severinsen) пробыл в океанариуме города Грена в «компании» с тропическими акулами 1210 секунд;

Сколько человек может не дышать под водой

  • через год датского экстремала всего на 12 секунд опередил бразильский спортсмен Риккардо Бахье (Riccardo Bahe);

Риккардо Бахье

  • последнее достижение принадлежит немецкому спортсмену-фридайверу Тому Ситасу (Tom Sitas), сумевшему продержаться под водой 1342 секунды.

Том Ситас

vseonauke.com

Верхний предел

Предел задержки дыхания диктуется тем, насколько низкую концентрацию кислорода и насколько высокое содержание углекислого газа способен перенести ваш организм.
тот, и другой фактор зависят от скорости обмена веществ. Ныряльщик, опускающийся в глубину океана, расходует кислород и производит углекислоту быстрее, чем неподвижно лежащий в воде. Чемпионы-фридайверы нередко говорят о важности медитативного подхода к этому спорту – чтобы сердце замедлялось, голова освобождалась от мыслей и наступало состояние глубокой релаксации. Есть и другие способы замедлить обмен веществ. В 1986 году, упав в ледяной ручей, двухлетняя американская малышка Мишель Фанк, по некоторым оценкам, провела без дыхания 66 минут – серьезное переохлаждение почти остановило обмен веществ в ее организме.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock
Image caption Один из чемпионов по задержке дыхания: синий кит

Но безусловные чемпионы по задержке дыхания – не люди, а морские млекопитающие, к примеру, тюлени и киты. Они могут по часу не подниматься на поверхность воды. Они легче переносят высокую концентрацию углекислого газа в организме, а их мышечная ткань богата миоглобином – белком, который связывает кислород и постепенно высвобождает его при длительных погружениях. Миоглобин окрашивает ткани в красный цвет – и в китовом мясе его так много, что оно почти черное.

Правообладатель иллюстрации Getty
Image caption Ныряльщики за жемчугом достигают хороших результатов в задержке дыхания

К сожалению, даже самые упорные тренировки не позволят вам соперничать с китом, который приспособлен к жизни в воде долгой эволюцией. Есть ли какие-то еще способы прожить без воздуха? В принципе, да: можно, например, дышать жидкостью. Но ни в коем случае не жидким кислородом – его температура минус 200 градусов по Цельсию, он попросту превратит легкие в ледышку, которая рассыпется при попытке вдохнуть. Вместо этого используются жидкости, богатые растворенным в них кислородом. Особые химические соединения – перфторуглеводороды – способны очень хорошо растворять кислород и углекислый газ, и некоторые из них остаются в жидком состоянии при нормальных температурах. Жидкостное дыхание на первый взгляд кажется плодом фантастического вымысла – оно было показано, к примеру, в не самом близком к реальности фильме Джеймса Кэмерона “Бездна” — но на самом деле основа у этого вполне научная.

Правообладатель иллюстрации Getty
Image caption Тренировки помогают спортсменам развить возможности своих легких

Перфторуглеводороды привлекают специалистов тем, что они бесцветны, не имеют запаха и не токсичны – почти как воздух – и могут пригодиться, к примеру, для спасения подводников с аварийных субмарин. В ходе экспериментов в 1960-х годах мыши и кошки, погруженные в насыщенную кислородом перфторуглеводородную жидкость, выживали в течение нескольких дней.
и жидкости удерживают гораздо большее, чем воздух, количество кислорода на единицу объема – то есть, в теории, на одном вдохе можно продержаться гораздо дольше. Другое дело, что нежные легкие млекопитающих плохо приспособлены к тому, чтобы постоянно вкачивать и выкачивать четыре литра жидкости – поэтому заменять ей воздух можно только на не очень продолжительное время. Тем не менее, именно такие жидкости применяют при выхаживании родившихся до срока младенцев, чьи легкие еще не могут работать самостоятельно.

Но если не использовать технологические достижения, а уповать лишь на свою подготовку, то всегда есть риск печального исхода. Николас Меволи, с которого начинался этот рассказ, вынырнул на поверхность через три с половиной минуты после погружения, достигнув рекордной глубины в 72 метра. Почти сразу он потерял сознание и, несмотря на оказанную на месте медицинскую помощь, вскоре скончался. Его смерть навсегда останется напоминанием о том, какими опасностями чревата жизнь на грани человеческих возможностей.

Об авторе. Фрэнк Суэйн заведует отделом соцсетей в New Scientist . Он автор книги “Как создать зомби” и сотрудничает с Mosaic, Wired, Slate и BBC Radio 4.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

www.bbc.com


Свободное ныряние переживают сейчас свою вторую молодость. Почти полностью вытесненное из профессиональной сферы, оно завоевывает все большую популярность у спортсменов-подводников, у многочисленных любителей подводной стрельбы по рыбам. Появились даже ныряльщики-глубиноманы. В 1966-1973 годах выдающиеся ныряльщики мира Энцо Майорка, Жак Майоль и Роберт Крофт достигли без водолазного снаряжения предельных глубин — 60-76 метров. При этом они пользовались лишь маской, чтобы лучше видеть, чугунным грузом, который увлекал их на дно, и ластами, помогавшими быстро всплывать на поверхность. Ныряние занимало у них от двух до трех минут. Скорость погружения и всплытия при этом была примерно одинаковой и равнялась 1-1,2 метра в секунду.

Наверное; не требуется доказывать, что ныряние требует крепкого здоровья, физической тренированности, специальных навыков. Поговорим о физиологических возможностях ныряльщика.

При нырянии с задержкой дыхания производится большая физическая работа: напряжение кислорода в крови быстро падает, напряжение углекислого газа быстро растет. Охлаждающее действие воды еще больше усиливает интенсивность потребления кислорода, и в организме быстро развивается кислородная недостаточность. Кроме того, при нырянии резко увеличивается давление на организм. Таким образом, возможности ныряльщика зависят прежде всего от того, как долго он способен задерживать под водой дыхание без возникновения кислородного голодания головного мозга, от того, способен ли он безболезненно переносить повышение окружающего давления со скоростью 0,1-0,12 кгс/см2/ в секунду.


Длительность произвольной задержки дыхания у нетренированного человека невелика. У взрослых здоровых людей она в состоянии покоя после обычного вдоха составляет в среднем 54,5 секунды, а после обычного выдоха 40 секунд. Но тренировки и гипервентиляция значительно ее увеличивают.

Японские морские девы “ама” после гипервентиляции остаются под водой до 4 минут. Отдельные же ныряльщицы — ловцы губок — по данным японских исследователей Терука и Течнока находились под водой на глубине 20-30 метров до 8,5 минуты.

Еще больше увеличивает время задержки дыхания гипервентиляция кислородом. Исследования показали, что если гипервентиляция воздухом увеличивает время задержки дыхания в среднем в полтора раза, то гипервентиляция кислородом — в три раза. Шнейдером в 1930 году наблюдался случай, когда после предварительного усиленного дыхания кислородом задержка дыхания длилась 15 минут 13 секунд. По данным Одажлии (1965 год) здоровые молодые люди после дыхания кислородом могли задерживать его от 3,1 до 8,5 минуты. После 10-минутной гипервентиляции кислородом продолжительность задержки дыхания увеличивалась до 6-14 минут. Рэн считает, что после дыхания кислородом под абсолютным давлением равным 2 кгс/см2 человек может выдержать остановку дыхания в течение 30 минут при условии, если предшествовавшая гипервентиляция компенсирует накопление углекислого газа.


Но нырять, не зная своих возможностей, опасно. Можно ли заранее теоретическим путем определить, на сколько времени безопасно для вас задерживать дыхание? Можно. Но предварительно давайте в общих чертах познакомимся с таким жизненно важным для организма человека процессом, как дыхание.

Состав земной атмосферы постоянен и содержит кислорода 20,95, азота 78,08, углекислого газа 0,03 процента, гелия, аргона, неона, ксенона, криптона и водяных паров около 1 процента. Но атмосферный воздух не участвует непосредственно в газообмене организма. Венозная кровь вступает в газообмен с альвеолярным воздухом легких, состав которого существенно отличается от атмосферного. Атмосферный же воздух служит лишь для так называемого внешнего дыхания, т.е. для вентиляции альвеолярного воздуха.

Таблица 1. Состав альвеолярного воздуха.

Наименование газов Содержание в % Парциальное давление в мм рт.ст.
Кислород 13,0-14,4 100-110
Углекислый газ 4,9-5,9 37-45
Азот 73,5-76,0 558-576
Водяные пары 6,2 47

Состав альвеолярного воздуха всегда постоянен и даже незначительное изменение в его компонентах приводит к резким сдвигам в организме, которые могут вызвать патологические состояния, например кислородное голодание при свободном нырянии. Нормальной же и естественной реакцией на изменение состава альвеолярного воздуха при нырянии с задержкой дыхания является возбуждение дыхательного центра. Возбуждение дыхательного центра происходит в первую очередь из-за определенного повышения в альвеолярном воздухе парциального давления углекислого газа. Возбуждающим образом действует и определенное понижение парциального давления кислорода. В связи с этим должно быть ясно, почему у различных людей, несмотря на значительную разницу в продолжительности задержки дыхания, газовый состав альвеолярного воздуха после задержки дыхания практически одинаков.

Таким образом, можно прийти к выводу, что длительность пребывания ныряльщика под водой зависит от максимальной емкости его легких, величины физической нагрузки и влияния внешней среды, но главное, от скорости изменения содержания в альвеолярном воздухе кислорода и углекислого газа. Обусловлена же эта скорость тренированностью организма на выносливость, т.е. его способностью экономно расходовать запасы кислорода.

Отсюда вытекает, что время пребывания под водой для ныряльщика ориентировочно можно определить по формуле:

t = К(МЕЛ/ПКМ)

где t — время пребывания под водой в минутах; К — коэффициент, определяющий количество кислорода, которое может быть использовано организмом из альвеолярного воздуха без возникновения кислородного голодания головного мозге; МЕЛ — максимальная емкость легких; ПКМ — потребление кислорода в литрах в минуту.

Сущность коэффициента К — разность между начальным процентным содержанием кислорода в альвеолярном воздухе и минимально допустимым процентом его, при котором еще не возникают явления кислородного голодания головного мозга. Этот коэффициент будет иметь различную величину в зависимости от интенсивности гипервентиляции, предварительного дыхания кислородом и индивидуальной чувствительности к понижению процентного содержания кислорода в альвеолярном воздухе.

Наши исследования, проводимые с физически здоровыми мужчинами различного возраста, показали, что предобморочное состояние возникало у хорошо тренированных людей при снижении процентного содержания кислорода во вдыхаемом воздухе до 3,2-4,9 процента, у мало тренированных — до 5 — 7 процентов и у плохо тренированных до 7,1-10 процентов.

В альвеолярном воздухе кислорода содержится 14 процентов, и поскольку предобморочное состояние у хорошо тренированных людей возникает в среднем при снижении его содержания до 4 процентов, то для физически развитых мужчин, ныряющих без предварительной гипервентиляции, коэффициент К будет равен:

К = (14—4)/100 = 10/100 = 0.1

В случае гипервентиляции, когда альвеолярный воздух содержит до 17 процентов кислорода, коэффициент К для них будет:

К = (17—4)/100 = 0.13

Для плохо тренированных людей, у которых явление кислородного голодания развивается при 7 процентах кислорода во вдыхаемом воздухе, коэффициент К равен 0,07 ((14-7)/100 = 0.07)

Потребление кислорода в минуту (ПКМ) зависит от температуры воды, интенсивности работы и от физической тренированности организма на выносливость. Как показали расчеты, для рекордсменов-ныряльщиков Жака Майоля и Роберта Крофта, которые производят гипервентиляцию легких, ПКМ ориентировочно составляет в состоянии покоя 116,1-325 см3 , а при нырянии — 216,6; 290,4; 335,6; 464,4 см3 (см. таблицу 2).

Для менее тренированных людей, и не имеющих к тому же достаточных навыков в нырянии, величина потребления кислорода в минуту при прочих равных условиях будет, безусловно, большей, а, следовательно, время задержки дыхания будет соответственно меньше.

Если вы собираетесь заняться подводной фотоохотой или спортивной подводной стрельбой, то, зная максимальную емкость своих легких, тренированность и потребление кислорода, которое при плавании под водой составит в среднем 1 литр в минуту, сможете легко рассчитать время безопасного для себя пребывания под водой. Так, для человека, у которого МЕЛ составляет 5 литров, тренированность недостаточна и К, не превышает 0,07, время безопасного пребывания под водой после минутной гипервентиляции легких составит 21 секунду (T = 0.07(5/1) = 35/100 минут или 21 секунда).

Повышение наружного давления при нырянии в глубину сопровождается соответствующим уменьшением объема воздуха в легких. Сжатие воздуха в легких имеет свои пределы, так как естественная подвижность диафрагмы и грудной клетки имеют определенные ограничения.

До последнего времени считалось, что безопасным минимальным объемом воздуха в легких на глубине может быть остаточный воздух, т.е. воздух, остающийся в легких после максимального выдоха. Предполагалось, что дальнейшее повышение окружающего давления не будет уравновешиваться противодавлением изнутри и грудная клетка должна будет взять эту дополнительную нагрузку на себя, что приведет к ее разрушению. Отсюда вытекало, что безопасно допустимая глубина ныряния, исходя из максимальной емкости легких и величины остаточного воздуха, может быть рассчитана по формуле:

H = (МЕЛ*10)/ОВ — 10

где Н – безопасно допустимая глубина в метрах; ОВ – остаточный воздух; МЕЛ – максимальная емкость легких.

Если максимальная емкость легких будет 5 литров, а остаточный воздух принять за один литр, то, подставив цифры в формулу, найдем, что безопасно допустимая глубина ныряния составляет 40 метров. Эта формула позволяет также пересчитать, до какой степени уменьшился объем воздуха в легких на достигнутой ныряльщиком глубине.

Соответствующие расчеты* показывают, что при нырянии на глубину 60,35 метра у Жака Майоля воздух в легких сжался до 746 кубических сантиметров, что на 304 кубических сантиметра меньше, чем объем остаточного воздуха, имевшегося у него на поверхности, а при нырянии на глубину 70,4 метра до 653 кубических сантиметров, что на 397 кубических сантиметров меньше величины остаточного воздуха, имевшегося на поверхности, и т. д.

Таблица 2. Изменение максимальной емкости легких (МЕЛ) у рекордсменов при нырянии на различную глубину.

Глубина Ж-Майоль ОВ-1050 МЕЛ-5250 Р. Крофт ОВ-1500 МЕЛ-7500 Р. Крофт*ОВ-8500 МЕЛ-8500 Примечание
Объем воздуха легких на глубине, см3
0 5250 7500 8500 Безопасная зона ныряния
10 2625 3750 4250 Ж. Майоля и Р. Крофта
20 1750 2500 2833
30 1312,5 1875 2125
40 1050 1500 1700
50 875 1250 1416 Допустимая зона ныряния
60 750 1071 1500 Ж. Майоля и Р. Крофта
60,35 746 Рекорд Ж. Майоля, 1966 г.
64,7 1004 1138 Рекорд Р. Крофта, 1967 г.
70 656 937,5 1062
70,4 653 Рекорд Ж. Майоля, 1968 г.
73 1024 Рекорд Р. Крофта, 1968 г.
76 610,4 Рекорд Ж. Майоля, 1971 г.
80 583 833 944,4 Опасная зона ныряния
90 525 750 850 для Ж. Майоля и Р. Крофта

Достижения Жака Майоля и Роберта Крофта опровергают распространенное мнение о том, что воздух легких не может сжиматься до объема меньшего, чем имеет остаточный воздух, без опасных последствий для организма. Их достижения дают основание считать, что выравнивание давления в грудной полости с окружающим идет не только за счет сжатия воздуха в легких, но в большей степени обеспечивается соответствующими физиологическими компенсаторными реакциями (ФКР), которые во многом зависят от особенностей физического развития и тренированности ныряльщика. Но в этих условиях безопасность гарантируется лишь в том случае, если объем воздуха, находящегося в легких, на глубине будет больше или равен величине остаточного воздуха за вычетом объема легких, который заполняется кровью и лимфой за счет различных физиологических компенсаторных реакций организма (Vфкр).

МЕЛr ? ОВ — Vфкр

Основными физиологическими компенсаторными реакциями, обеспечивающими безболезненное выравнивание давления воздуха в легких с окружающим давлением на глубине, могут быть:

— хорошая подвижность и эластичность грудной клетки;

— хорошая подвижность диафрагмы;

— развитая мускулатура грудной клетки и брюшного пресса;

— хорошая эластичность легочной ткани (отсутствие обызвествленных очагов, силикоза, спаек, каверн и т. д.);

— отличное функциональное состояние сердечно-сосудистой и лимфатической систем, позволяющее переносить без вреда перенаполнение кровью и лимфой сосудов, расположенных в грудной клетке.

Резервные возможности организма очень индивидуальны, и поэтому трудно четко определить, насколько может быть уменьшен объем остаточного воздуха легких без кровоизлияний, отека и особой формы баротравмы легких от разрежения у каждого из рекордсменов, и каким будет для каждого из них последний рубеж по глубине. Но одно ясно, что они подошли вплотную к опасной зоне, в которой увеличение глубины даже на один метр при условии полного расходования резервов физиологических компенсаторных реакций может быть роковым. Дальнейшее увеличение глубины погружения может повлечь за собой не только опасное перенаполнение кровью сосудов органов грудной клетки, кровоизлияние и отек легких, но и мельчайшие разрывы самой ткани легких. Это состояние, которое может возникнуть при уменьшении давления в легких на 80-100 мм рт.ст. относительно окружающего, будет последним грозным предостережением ныряльщику. Опасность возникновения баротравмы легких от разрежения еще больше возрастает, если ныряльщик под водой сделает непроизвольный вдох из-под маски. При попытке погрузиться на большую глубину, когда давление воды уже не будет полностью уравновешиваться противодавлением воздуха внутри легких и мышцами грудной клетки и брюшного пресса, произойдет обжим грудной клетки и ее разрушение.

Следующая глава >

med.wikireading.ru

Что такое фридайвинг?

Дальше ко дну, говорили медики, грудная клетка из-за сильного давления не выдерживает и разрушается.

 

Сколько может не дышать обычный человек?

Эксперты говорят: наше желание вдохнуть зависит от газообмена в организме.

Сколько человек может не дышать под водой

 

А подготовленный?

Рекордная задержка дыхания в статике – 18-20 минут.

Сколько и где этому учиться?

Чтобы делать профессиональную карьеру, нужно из Екатеринбурга уезжать.

Сколько человек может не дышать под водой

Почему во время погружения не надо думать?

Признак мастерства фридайвера – ни о чем не думать под водой.

 

Йога действительно помогает задерживать дыхание?

Сколько человек может не дышать под водой

Какие опасности таит в себе фридайвинг?

Тело до сих пор не нашли, и непонятно, что со спортсменкой произошло.

 

Подводное плавание – это полезно или вредно?

При плавании с ластами включаются новые группы мышц, которые в обычных наземных условиях мы мало тренируем.

Зачем люди занимаются фридайвингом?

Словом, сколько людей – столько и целей.

Фотографии matt porteous

overtime.life


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector