2 Для станций с помпой могут заменяться обычными шлангами внутренним диаметром 14 мм.

3 В комплект водолазного белья входят: феска шерстяная – 1 шт., свитер шерстяной – 1 шт., рейтузы шерстяные – 1 шт., перчатки пятипалые шерстяные – 1 пара, чулки шерстяные – 1 пара. Срок службы перчаток, носков и чулок 2 года, остальных изделий – 4 года.

4 Позиции 18 и 24-38 для компрессорных станций входят в судовое имущество.

5 Медикаменты пополняются по мере израсходования.

Шлем образует воздушный объем, в котором дышит водолаз, и защищает его голову от ушибов при работе под водой. Шлем присоединяется к манишке, расположенной на плечах водолаза. Манишка служит для герметичного соединения шлема с водолазной рубахой и распределяет равномерно нагрузку на плечи от водолазных грузов.

Трехболтовые и двенадцатиболтовые водолазные шлемы различаются способами соединения с манишками. Трехболтовый шлем УВС-50М (рис. 3) имеет котелок, в котором размещается голова водолаза.

Рис.3. Трехболтовый шлем УВС-50м

1-подъемный рым; 2-котелок; 3-передний иллюминатор; 4-боковой иллюминатор; 5-гнездо микрофона; 6-болт; 7-манишка; 8-гайки

Котелок снабжен тремя иллюминаторами: передним (отвинчивающимся) и двумя боковыми (глухими). Сверху к котелку прикреплен подъемный рым, а к нижней части – фланец с тремя отверстиями под болты манишки. С задней стороны на котелке размещены воздушно-телефонный ввод и головной травящий клапан с предохранительным (невозвратным) клапаном, с внутренней стороны – съемный щиток подвода воздуха к переднему иллюминатору. Манишка шлема УВС-50М имеет передний и задний козырьки и фланец с тремя болтами для соединения с фланцами котелка. На эти болты надет резиновый фланец водолазной рубахи, а поверх него – фланец шлема, после чего на них ключом наворачивают гайки.

Двенадцатиболтовый шлем Ш-12 отличается от трехболтового тем, что соединяется с манишкой на секторной резьбе, что позволяет быстро, поворотом на 600, надевать его на водолаза и снимать с него. От произвольного отвинчивания шлем удерживается винтовым стопором с барашком. На задней стороне котелка размещены травящий головной клапан и раздельные воздушный и телефонный вводы. Манишка этого шлема по периметру имеет усиленную планку с двенадцатью болтами на равном расстоянии друг от друга, на которых с помощью накладных планок и барашков крепится фланец двенадцатиболтовой водолазной рубахи.

Для изготовления шлемов служит листовая медь, а их арматуры – латунь.

К шлемам вентилируемого снаряжения всех типов предъявляется ряд обязательных технических требований. Так, герметичность соединений должна быть обеспечена при избыточном давлением внутри шлема не менее 4,9 кПа (0,5 кгс/см2), при этом падение давления за 30 минут не должно превышать 0,49 кПа (0,05 кгс/см2). На глубинах до 60 м в шлеме должна обеспечиваться интенсивность вентиляции не менее 120 л/мин независимо от давления воздуха, подаваемого водолазу. Шлем должен допускать крепление на нем защитных светофильтров при резке и сварки под водой. Устройство шлема должно исключать на нем защитных светофильтров для резки и сварке под водой. Устройство шлема должно исключать возможность выхода воздуха при обрыве водолазного шланга или прекращении подачи воздуха с поверхности.

Головной травящий клапан предназначен для периодического вытравливания воздуха из скафандра с целью его вентиляции и регулирования плавучести водолаза. Водолаз, нажимая головой на пуговку клапана, открывает его, и избыток воздуха, образующийся за счет подачи свежего воздуха с поверхности, выходит в воду. Кроме того, меняя частоту и продолжительность нажатия на пуговку, водолаз может регулировать свою плавучесть. С нажатием пуговки клапан открывается, и воздух выходит в воду через отверстие в крышке. Чтобы предотвратить проникновение воды через клапан в шлем, на стакане, навернутом на корпус, установлен невозвратный резиновый клапан.

Водолазная рубаха изолирует водолаза от воды, снижает теплопотери организма, а также защищает его от возможных травм и повреждений. Материалами для изготовления водолазных рубах служат прорезиненные ткани и резина.

Рис.4. Водолазные рубахи: а-трехболтовая; б-двенадцатиболтовая

1-фланцы с отверстиями под болты манишки; 2-клейма; 3-налокотники; 4- леи; 5-наколенники;

6-рукавица; 7-воротник; 8-манжета

Трехболтовая рубаха ВР-3 и двенадцатиболтовая ВР-12 (рис. 4.) изготовляются из трех слоев материала: наружный – из прорезиненной хлопчатобумажной ткани зеленого или синего цвета, покрытый изнутри резиной (тифтик), средний – из слабо вулканизированной шелковистой резины, внутренний из хлопчатобумажной ткани, равномерно проклеенной резиновым клеем (доместик).

Водолазная эластичная рубаха ВРЭ-3 делается из водонепроницаемой материи МКТ на капроновой основе, обрезиненной и покрытой трикотажным полотном. При намокании материи ее эластичность сохраняется, в отличие от материала рубах ВР-3 и ВР-12. Фланцы всех рубах изготовляют из вулканизированной эластичной резины. Материалы для изготовления рубах являются морозо - и теплостойкими в диапазоне температур от +30 до-300С. В местах, наиболее подверженных истиранию, поверх материала рубахи делают наклейки: налокотники, наколенники и леи. Рукава зимних рубах оканчиваются приклеенными трехпалыми рукавицами, а летних – эластичными манжетами, плотно облегающими запястья рук. Изнутри фланца двенадцатиболтовой рубахи вклеен воротник, который препятствует проникновению в рубаху воды в случае ее фильтрации через неплотности на фланце и капель, образующихся при конденсации влаги в шлеме.

Рубахи сшивают двойными швами, которые затем промазывают резиновым клеем, а сверху наклеивают полоски из шелковистой резины. Водолазные рубахи изготавливают трех сортов.

К водолазным рубахам предъявляются определенные технические требования, среди которых можно особо выделить следующие. Воздухонепроницаемость рубах должна быть обеспечена при внутреннем избыточном давлении до 1,96 кПа (0,2 кгс/см2), а водонепроницаемость – при давлении до 0,98 кПа (0,1 кгс/см2). Герметичность должна быть такой, чтобы при начальном избыточном давлении 1,96 кПа (0,2 кгс/см2) его падение за 30 минут не превышало 0,49 кПа (0,05 кгс/см2). Места расположения травяще-предохранительных клапанов на груди с правой стороны и на спине в области левой лопатки должны быть четко обозначены и усилены накладками снаружи и изнутри. На них наносятся знаки для вырезки отверстий под клапаны.

Травящее-предохранительные клапаны на водолазной рубахе служат для вытравливания под водой излишков воздуха из скафандра, особенно при работе в сложных условиях (при сильном течении, подо льдом, на большой глубине и т. п.), когда самопроизвольное всплытие водолаза особо опасно.

Герметичность клапана должна быть такова, чтобы при начальном избыточном давлении воздуха в подрубашечном пространстве 49 Па (0,005 кгс/см2), а также при избыточном давлении окружающей воды 69 Па (0,007 кгс/см2) в течение 180 с давление воздуха в рубахе не повышалось и вода не попадала на внутренние поверхности клапана. Пропускная способность воздуха в клапане должна быть не менее 100 л/мин при избыточном давлении в рубахе 0,127-0,216 кПа (0,013-0,022 кгс/см2).

Водолазные шланги для подачи в скафандр сжатого воздуха представляют собой гибкие толстостенные резино-тканевые трубки. Дорновые шланги изготовляют путем накладывания на металлический стержень (дорн) слоев резины и ткани.

Спиральные водолазные шланги состоят из последовательно наложенных на дорн пяти слоев: внутреннего слоя сырой резины, одинарной тканевой прокладки (ленты), слоя резины с проволочной спиралью, двойной тканевой прокладки и наружного резинового слоя с оберткой тонкой тканевой лентой. После укладки слоев шланг вулканизируется и снимается с дорна. Спираль делается не до конца колен шланга, что образует так называемые манжеты длиной 75 мм для натягивания на ниппели шланговых соединений, предназначенных для прочно-герметичного соединения отдельных колен шлангов, а также для присоединения шланга к водолазному шлему и источникам воздуха. Шланговые соединения изготавляют из латуни; они бывают двух типов: разъемные и неразъемные.

Бесспиральные водолазные шланги изготовляют трехслойными: наружный и внутренний слои из гладкой резины, средний из прорезиненной тканевой ленты.

Для вентилируемого снаряжения в основном применяют резиновые шланги с рабочим давлением 245,2 кПа (25 кгс/см2), для спусков на малые глубины – бесспиральные, а для спусков на средние и большие глубины – спиральные. Спиральные шланги используют для спусков в сложных условиях: при течении, под лед, в стесненной обстановке и др.

Выпускаются также длинномерные шланги коленами 100-150 м, состоящие из трех слоев: наружный – резиновый, средний – из капроновой оплетки и внутренний – из морозостойкой резины. Благодаря капроновой основе длинномерные шланги обладают повышенной прочностью.

Основные технические требования, предъявляемые к водолазным шлангам следующие. Их герметичность должна обеспечиваться при давлении не менее 150% рабочего. Деформация сжатия от нагрузки не менее 1471 Н (150 кгс), равномерно распределенной на длине 150 мм, должна быть не более 15% первоначального диаметра. Остаточная деформация продольного растяжения усилием 1765 Н (180 кгс) должна отсутствовать.

Водолазные грузы и галоши нейтрализуют избыточную плавучесть водолаза и придают ему необходимую устойчивость под водой. Комплект грузов и пара галош вентилируемого снаряжения позволяют придать водолазу при работе на грунте или другой опоре отрицательную плавучесть порядка 78,5-981 Н (8-10 кгс).

Грузы изготавливают из свинца или чугуна. Свинцовые грузы массой по 16 кг каждый армируются латунной проволокой и имеют два верхних и одно нижнее кольцо для их крепления на груди и спине, (рис. 5).

Рис. 5. Грузы вентилируемого снаряжения

1-верхние брасы; 2-передний груз; 3-замок; 4-нижний брас; 5-задний груз.

Их крепят двумя плечевыми брасами поверх манишки и нижним брасом, который пропускается между ног водолаза и застегивается пряжкой переднего груза. Брасы изготавливают из прорезиненного ремня. Чугунные грузы массой по 18 кг каждый имеют стальную арматуру, а вместо колец – отверстия. Их также крепят тремя брасами из смоленого пенькового троса, которые изготавливают и подгоняют по месту сами водолазы.

Водолазные галоши вентилируемого снаряжения делают нормальными массой 21 кг, и утяжеленные массой 23 кг (пара). Последние используют для спусков при течении и на глубин более 45 м. Каждая галоша имеет свинцовую подошву, латунный носок и кожаный задник, которые скрепляются на деревянной стельке; к ней же прикреплен верх галоши из прорезиненной такни. Верх галоши шнуруют на ноге водолаза и, кроме того, ее закрепляют крепежным ремнем на подъеме ноги.

Водолазный нож – обязательная часть вентилируемого снаряжения. Он предназначен для перерезывания растительных и синтетических тросов и других мелких работ под водой, а также для перерезывания шланга и сигнального конца при запутывании водолаза.

Нож имеет массивный стальной клинок длиной 300 мм. С противоположной от лезвия стороны ножи старых выпусков имеют насечки, позволяющие пользоваться ими как пилой. Лезвие ножа находится в латунных ножнах, которые на ремешке крепятся к водолазному поясу. Внутри ножен имеется защелка, удерживающая нож от выпадения. Масса ножа вместе с ножнами 1,3 кг.

Водолазный пояс шириной 40-70 мм изготовляют из прочной прорезиненной ткани. На нем спереди носят водолазный нож, а с левой стороны имеется поводок длиной до 250 мм с карабином для закрепления сигнального конца.

Сигнальный конец предназначен для поддержания водолаза во время спуска, передвижения по грунту или объекту работ и подъема на поверхность. Он также является дублирующим средством для передачи по нему условных сигналов.

Сигнальные концы изготовляют из растительных тросов (пеньковых смоленых четырехпрядных окружностью 50 или 65 мм) или синтетических тросов (окружностью 30-50 мм). Длина сигнального конца составляет 40-150 м в зависимости от глубины спусков и условий ведения подводных работ (удаления водолаза от места спуск). Его ходовой конец имеет огон для образования петли, которая надевается на талию водолаза. Сигнальный конец для спусков в вентилируемом снаряжении должен обладать разрывной нагрузкой не менее 2943 Н (300 кгс). На нем не допускаются сплесни, узлы и потертости.

Кабель-сигнал совмещает в себе функции сигнального конца и телефонного кабеля, что облегчает обслуживание водолаза. Он состоит из четырех токопроводящих жил с резиновой изоляцией, обернутых прорезиненной тканью, поверх которой наложен внешний резиновый слой с рифленой поверхностью (во избежание скольжения кабель-сигнала в руках). Наружная окружность кабель-сигнала составляет 50 мм; прочностные требования к нему такие же, как и к сигнальному концу.

Для уменьшения теплопотерь водолазом при работе под водой используется специальная одежда – шерстяное водолазное белье и меховые изделия. Водолазное белье имеет плотную вязку с добавлением хлопчатобумажных или капроновых нитей для прочности. Оно надевается поверх нательного белья под водолазную рубаху. В комплект белья входят: свитер, рейтузы, феска (шапочка), варежки или перчатки, носки и чулки.

Для предохранения от охлаждения ног, особенно при спусках в холодное время года или на средние глубины, дополнительно надевают меховые носки или чулки из овечьих или собачьих шкур. При низких температурах воздуха и воды надевают два комплекта водолазного белья.

3.4. Одевание в вентилируемое снаряжение и подготовка водолаза к спуску

Надевание на водолаза снаряжения, как правило, осуществляется у места спуска под воду; в холодное время он надевает водолазную рубаху в помещении или укрытии, а тяжелые части снаряжения – у места спуска.

Вначале водолаз надевает поверх нательного белья комплект водолазного белья и, при необходимости, меховые носки или чулки. Затем, сидя, он самостоятельно натягивает трехболтовую рубаху так, чтобы ее фланец был выше колен, а ноги находились в чулках рубахи. После этого водолаз встает, складывает руки между ног, и три-четыре человека по команде согласованными рывками растягивают фланец рубахи, а водолаз при каждом рывке несколько приседает.

Когда рубаха будет надета и фланец займет нужное положение вокруг шеи, водолаз поочередно просовывает руки в рукава. При надевании летней рубахи используют зажимы для манжет или смачивают манжеты мыльной водой. У зимней рубахи подвязывают рукавицы штертами, пропуская их между большими пальцами и ладонями, и завязывают на кистях рук так, чтобы рукавицы не спадали и не могли соскочить с рук при заполнении скафандра воздухом.

После этого на талию водолаза петлей надевают сигнальный конец и слегка затягивают. Кабель-сигнал крепят с помощью заранее сделанной на нем петли, которая надевается на талию водолаза, шлем же при этом держит в руках одевающий или кладет у ног водолаза. С этого момента, как сигнальный конец (или кабель-сигнал) закреплен на водолазе, и до тех пор, пока он не будет снят после подъема водолаза на поверхность, его должен непрерывно держать в руках обеспечивающий водолаз.

После закрепления сигнального конца на водолаза надевают галоши, шнуруют и закрепляют их ремнями, а затем надевают пояс с ножом. Водолаз собирает в складку фланец рубахи, а одевающий осторожно надевает манишку на плечи водолаза, расправляет фланец и надевает его на болты манишки. Далее водолаз переходит на трап, где на его плечи осторожно накладывают грузы брасами на манишку; сигнальный конец, или кабель-сигнал, заводят под передний груз, а нижний брас пропускается между ног водолаза и после обтягивания застегивается пряжкой. После закрепления грузов на водолаза надевают шлем (сначала на передние, а затем на задние болты манишки), проверяют положение фланца рубахи и резиновой прокладки между фланцами шлема и манишки и наворачивают гайки на болты руками, а затем ключом. Шланг обносят под левую руку водолаза и крепят к кольцу переднего груза. После этого в шлем подают воздух и, получив подтверждение водолаза о достаточном количестве воздуха, заворачивают передний иллюминатор, смочив его водой.

Двенадцатиболтовое снаряжение надевают так же, как и трехболтовое, с тем лишь отличием, что рубаху водолаз надевает самостоятельно. После этого на манишку натягивают фланец рубахи и закрепляют его с помощью накладных планок и барашков. Шлем надевается в последнюю очередь, после подачи в него воздуха. Для этого котелок вставляют в замок манишки и поворачивают. Убедившись в правильности наложения шлема, его закрепляют стопором.

3.5. Физические особенности спусков под воду

По основным физическим параметрам водная среда существенно отличается от воздушной. Вода имеет плотность в 775 раз, вязкость - в 60 раз, теплоемкость – в 4 раза и теплопроводность – в 25 раз больше, чем воздух. Поскольку вода почти несжимаема, ее плотность, вязкость и теплопроводность очень мало изменяется с увеличением давления.

Вода является хорошим растворителем многих веществ. В морской воде содержатся в определенных количествах почти все элементы земной коры, но больше всего – поваренной соли, солей магния, кальция и калия. В зависимости от содержания солей плотность морской воды колеблется от 1,0024 до 1,032 кг/см3. Кроме того, морская вода содержит растворенные газы: кислород 8,2 см3/л, углекислый газ 40 см3/л, азот 15,6 см3/л при 00С.

Температура воды в верхних слоях водоемов зависит от климатических условий и может колебаться в пределах от -20С (морская вода) до 30-350С.

Звук в воде распространяется в воде со скоростью м/с, т. е. в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе, а поглощается в сотни раз меньше.

Распространение света в воде значительно отличается от воздушной среды вследствие отражения его поверхностью воды, поглощения, рассеивания и отражения молекулами воды и растворенных веществ. На отрезке пути, равном 1 м, дистиллированной водой поглощается 10 % световой энергии, водопроводной – 26 %, морской – 31 %. Длинноволновые красные лучи поглощаются поверхностными слоями воды и проникают на глубину не более 10-15 м, зеленые – не глубже 100 м, а коротковолновые фиолетовые лучи могут проникать на глубины до 100-150 м.

По закону Архимеда на любое погруженное в воду тело (в том числе –тело водолаза) действуют две противоположно направленные силы, одна из которых направлена сверху вниз – это вес тела, а другая снизу вверх – выталкивающая сила, или сила поддержания, равная весу вытесненной им жидкости (рис. 6). Если выталкивающая сила больше веса погруженного тела, оно будет плавать на поверхности, если же меньше, то будет тонуть. Равнодействующая этих сил называется силой плавучести.

Рис 6. Силы тяжести и плавучести, действующие на водолаза

Объем водолаза в снаряжении увеличивается на 30-100 л, в зависимости от типа снаряжения. Для компенсации увеличения плавучести используются грузы, размещаемые на груди, спине и поясе, а также водолазные галоши с тяжелыми свинцовыми подошвами.

В зависимости от количества воздуха в скафандре плавучесть водолаза в вентилируемом снаряжении может колебаться от отрицательной в 40 кгс (полное обжатие) до положительной в 15 кгс (полное раздутие); обычно при работе водолаз имеет отрицательную плавучесть 5-10 кгс. Для плавания под водой плавучесть водолаза с помощью грузов регулируется так, чтобы она была близка к нулю. При спусках водолазов в легководолазном снаряжении их плавучесть остается практически неизменной в пределах от нуля до минус 5 кгс.

Устойчивостью называется способность водолаза при нахождении под водой сохранять вертикальное положение и наклоняться в разные стороны без значительных усилий. Для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы сила тяжести и сила плавучести находились примерно на одной вертикали и чтобы центр тяжести (точка приложения равнодействующей весов отдельных элементов снаряжения и водолаза) был ниже центра плавучести (точка приложения сил плавучести всех элементов снаряжения и водолаза рис. 7). Если это условие не будет выполнено, то нормальная устойчивость нарушается. Так, например, если водолазные грузы закрепить высоко и тем самым сместить центр тяжести выше центра плавучести, то при наклоне возникающая пара сил будет опрокидывать водолаза вниз головой и, чтобы удержаться на ногах, ему придется приложить большие усилия. Если же грузы опустить очень низко, то наклону водолаза будет оказывать большое сопротивление сила плавучести (рис.8).

Нарушение устойчивости происходит также при потере водолазом галоши, обрыве нижнего браса, при изменении количества воздуха в скафандре и др., так как при этом изменяется нормальное взаимное расположение центров тяжести и плавучести. В случае, когда центр тяжести совпадает с центром плавучести, водолаз приобретает безразличную устойчивость.

Рис. 7. Центр плавучести (ЦП) и центр тяжести (ЦТ) водолаза

Рис. 8. Влияние расположения грузов на водолазе: а – высокое; б-низкое

3.6. Физиологические особенности спусков под воду

В тканях человека жидкость составляет от60 до 90 %. Поэтому при повышении давления она, как и любая жидкость, не сжимается. Однако в организме имеются газовые полости (легкие, желудочно-кишечный тракт, полость среднего уха, гайморовы пазухи, лобные пазухи и пазухи решетчатой кости черепа), сжатие и расширение которых приводит к смещению и деформации их стенок. Все эти полости, кроме легких и желудочно-кишечного тракта, сообщаются с атмосферой через узкие проходы.

При спуске водолаза под воду или повышении окружающего давления через эти проходы будет поступать дополнительное количество воздуха. Если они имеют недостаточную пропускную способность, водолаз будет испытывать болезненные ощущения. Основную роль здесь играет не величина внешнего давления, а скорость его изменения, создающая перепад давлений. Наиболее опасной в этом отношении является полость среднего уха. При перепаде между наружным давлением и давлением в полости среднего уха 10-60 мм вод. ст. у водолаза закладывает уши, при перепаде 200-300 мм вод. ст. появляются болевые ощущения, а перепад мм вод. ст. приводит к разрыву барабанной перепонки. Поэтому скорость спуска водолаза ограничена, как правило, скоростью выравнивания давления в полости среднего уха и окружающей среде.

При растяжении легочной ткани расширяющимся газом с перепадом давления свыше 80-100 мм вод. ст. наступает разрыв самой ткани, легочных сосудов и плевры. Перепады давлений в полостях могут возникать не только при повышении давления, но и при его снижении. Так, желудочные газы при спуске водолаза равномерно сжимаются и никаких болей не вызывают. Во время подъема они расширяются и могут вызвать болевые ощущения.

Гидростатическое давление на верхние части тела всегда меньше, чем на нижние (рис. 9). Эта разница в давлении зависит не от глубины погружения, а только от роста водолаза и составляет 1,47-1,96 кПа (0.15-0,2 кгс/см2). Под действием разности давлений газовая среда, окружающая тело водолаза, устремляется в верхнюю часть скафандра, а нижняя остается обжатой водой. Это ухудшает кровоснабжение в нижних конечностях и улучшает в верхних частях тела.

Рис. 9. Схема действия гидростатического давления на водолаза

Азот и кислород являются основными компонентами окружающей среды. В организме азот находится в растворенном состоянии в количестве около одного литра и при нормальном давлении никакого вредного воздействия не оказывает. Во время пребывания человека под повышенным давлением азот оказывает на организм наркотическое действие.

Начальные симптомы наркотического действия азота проявляются при давлениях свыше 39-59 кПа (4-6 кгс/см2). У водолазов ухудшается самочувствие, снижается работоспособность, ослабляется самоконтроль, нарушается логическое мышление, обнаруживаются провалы в памяти. При давлении воздуха 78 кПа (10 кгс/ см2) подводные работы могут успешно выполнять только водолазы, имеющие низкую чувствительность к наркотическому действию азота. При давлении воздуха 98 кПа (8 кгс/см2) почти все водолазы становятся неработоспособными. У них появляется резкое головокружение (чувство сильного «опьянения»), которое сменяется безразличием ко всему происходящему и «тяжестью в голове». Многие водолазы жалуются на появление зрительных и слуховых галлюцинаций (шум в ушах, мелькание в глазах и др.).

Кислород является жизненно необходимым газом для организма. Ежеминутно с воздухом мы потребляем от 250 до 350 мл кислорода в состоянии покоя и до мл во время работы. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма достаточно иметь в дыхательной газовой смеси парциальное давление кислорода около 1,96 кПа (0,2 кгс/см2).

Воздействие кислорода на организм зависит от его концентрации, так и от времени действия (экспозиции). Повышенное парциальное давление кислорода может привести к развитию в организме патологических реакций. Эти реакции проявляются в двух формах кислородного отравления: кислородная эпилепсия (эффект Бера) и кислородная пневмония (эффект Смита). При абсолютном парциальном давлении кислорода 3,9-19,6 кПа (0,4-2 кгс/см2) и длительных экспозициях, как правило возникает пневмотическая реакция; при давлениях 29 КРа (3 кгс/см. кв. более даже при коротких экспозициях, возникает эпилептическая реакция. При промежуточных давлениях могут иметь место обе формы кислородного отравления.

Углекислый газ является одним из конечных продуктов обмена веществ в организме. В крови человека содержится около 5-6 % углекислоты по объему. Количество образовавшегося в организме углекислого газа зависит от деятельности организма и может увеличиться, более чем в 10 раз при переходе от покоя к работе. Непрерывный перенос и удаление газа из организма осуществляется кровеносной, сердечно-сосудистой и дыхательной системами.

В атмосфере с содержанием углекислого газа до 1 % человек может дышать и работать долгое время. При содержании углекислого газа во вдыхаемом объеме более 1 % изменяется режим дыхания и сердечной деятельности. Увеличивается глубина каждого вздоха и выдоха без увеличения частоты дыхания. При содержании углекислого газа около 3 % интенсивность легочной вентиляции увеличивается более чем в два раза. При дальнейшем увеличении содержания углекислого газа в воздухе дыхание становится чаще, водолаз начинает ощущать одышку, которая при концентрации углекислого газа 5-6 % становится мучительной. Эти изменения в режиме дыхания сопровождается жаром, биением в висках, шумом в ушах, головокружением, потливостью, расстройством зрения, снижением работоспособности, повышенной возбудимостью, снижением умственной работоспособности. Дальнейшее повышение содержания углекислого газа ведет к депрессии, потере сознания и наркотическому сну.

Центральная нервная система наиболее чувствительна к воздействию неблагоприятных факторов водолазных спусков.

Самым неблагоприятным для центральной нервной системы является наркотическое действие азота. Изменение видимости и слышимости под водой приводи к сильному напряжению этой системы и преждевременному ее переутомлению. Повышенная потеря тепла организмом нарушает тепловое равновесие в организме и приводит к перенапряжению системы терморегуляции, управляемой центральной нервно системой. При повышенной плотности газовой среды значительно увеличивается нагрузка на дыхательную мускулатуру, что приводит к ее утомлению и повышает соответствующую нагрузку на дыхательный цент. Сознание водолазом опасности при работе под водой вызывает нервно-эмоциональное возбуждение и перенапряжение центральной нервной системы. При воздействии всего комплекса экстремальных факторов на организм водолаза в итоге возникает чрезмерное нервно-психическое напряжение, быстрое утомление; понижается работоспособность даже у опытных водолазов.

Во время пребывания водолазов в состоянии покоя под повышенным давлением воздуха частота пульса и артериальное давление уменьшается. Это объясняется тем, что повышенное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе позволяет обеспечить потребности организма при меньшей интенсивности кровоснабжении тканей.

Неравномерность гидростатического давления, действующего на водолаза, приводит к увеличению сопротивления току крови в нижних конечностях. Поэтому к ногам поступает меньше крови, чем к верхним частям тела. В результате ноги быстро охлаждаются, появляется чувство общей усталости. Нарушение кровообращения в ногах особенно сильно проявляется, когда наряду с неравномерным давлением имеют место повышенное парциальное давление кислорода и низкая температура воды, так как оба эти фактора вызывают сужение кровеносных сосудов.

Воздух в легкие поступает через полость носа и полость рта, глотку, гортань, дыхательное горло (трахею) и бронхи. Весь этот путь создает сопротивление потоку воздуха около 0,13-0,147 Па (14-15 мм вод. ст). Сопротивление дыханию всегда возрастает пропорционально увеличению плотности (давления) газовой смеси. В легководолазном снаряжении дополнительное сопротивление дыханию создает также дыхательная система аппарата (клапаны, шланги и т. д.). Опыты показывают, что при самом сильном вдохе дыхательные мышцы могут преодолевать сопротивление до 13,1 кПа (100 мм рт. ст.), а при выдохе – 19,9 кПа (150 мм рт. ст). такую силу мышцы могут развивать только непродолжительное время, длительное же дыхание возможно при сопротивлении не более 7,9 кПа (60 мм рт. ст.). При сопротивлении 10,6-13,1 кПа (80-100 мм рт. ст.) дыхание становится неровным, человек быстро устает, а легкие растягиваются и теряют свою эластичность (способность сокращаться).

Повышенное сопротивление дыханию вызывает у человека приспособительные реакции: для снижения сопротивления дыханию он переходит с носового дыхания на ротовое, а дыхание становится более резким и глубоким.

В условиях водолазного спуска пищеварение происходит менее интенсивно, нежели на поверхности, при нормальном давлении. Угнетение двигательной функции желудка и кишечника задерживает в них пищу значительно дольше. При спусках под воду непосредственно после приема пищи у водолазов может появиться рвота, вызванная обжатием переполненного пищей желудка.

При пребывании человека под повышенным давлением функции глаз, как правило, не нарушаются. Видимость предметов ухудшается по мере увеличения глубины из-за снижения естественной освещенности. Удовлетворительная освещенность, позволяющая водолазу различать предметы на близком расстоянии, возможна на глубинах до 50 м. Практически при благоприятных условиях (ясный день, прозрачная вода) на глубине водолаз различает под водой предметы на расстоянии около 5-6 м.

Нарушение нормальной остроты зрения в воде происходит вследствие того, что коэффициент преломления световых лучей в воде (1,33-1,4) практически равен коэффициенту преломления роговицы глаза. По этой причине она теряет в воде свою преломляющую силу по отношению к воздушной среде, у которой коэффициент преломления равен единице. Преломляющая сила роговицы сохраняется, если между нею и водой есть воздушная прослойка. Поэтому через иллюминаторы или стекло маски предметы в воде воспринимаются так же, как из воздушной среды сверху, через поверхность воды. Однако наличие воздушной прослойки приводит к искаженному представлению о местонахождении и размерах находящихся в воде предметов. Из-за преломления на границе сред вода-воздух предметы воспринимаются увеличенными в размерах и смещенными со своих реальных мест.

Ухо человека состоит из наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 10). Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход. Среднее ухо представляет собой воздушную полость, которая отделяется барабанной перепонкой от наружного слухового прохода, и через евстахиеву трубу сообщается с носоглоткой. Звуковые колебания через барабанную перепонку и слуховые косточки передаются на перепонки овального окна и круглого окна улитки. Жидкость в улитке начинает колебаться и вызывает раздражение клеток чувствительного органа внутреннего уха. Это раздражение по слуховому нерву поступает в центр головного мозга.

Рис. 10 Строение уха человека

1-овальное окно; 2-улитка; 3-евстахиева труба; 4-полость среднего уха; 5-бараранная перепонка; 6-наружный слуховой проход; 7-слуховые косточки; 8-ушная раковина

Одним из условий нормальной работы барабанных перепонок является равенство давления в полости среднего уха и в слуховом проходе, что обеспечивается хорошей проходимостью воздуха по евстахиевым трубам.

Звуковые сигналы воспринимаются человеком в результате воздушной и костной проводимости. В воздушной среде костная проводимость из-за большого сопротивления практически не участвует в передаче звука. Восприятие звука под водой зависит от того, в какой степени голова контактирует с жидкой средой. При погружении в снаряжении с жестким шлемом звуковые колебания воды воспринимаются его стенками, а от них передаются газовой среде, окружающей голову водолаза, и только после этого, ослабленные шлемом, достигают органов слуха. Потери звуковой энергии при прохождении через стенку шлема бывают настолько велики, что водолаз не слышит звуков, передаваемых через воду. При погружении без шлема или в мягком, хорошо обтягивающем голову резиновом шлеме звук воспринимается за счет костной проводимости, так как акустическое сопротивление воды и костной ткани практически одинаково и затухание звуковых колебаний при переходе от воды к голове минимально. В этих условиях водолаз хорошо воспринимает звуки и может слышать в воде даже разговорную речь, если она передается через особый гидрофон. Когда два водолаза соприкасаются своими металлическими шлемами, они так же хорошо слышат друг друга и могут разговаривать, поскольку устраняется промежуточная среда (вода), а с металла на металл звук передается с существенно меньшими потерями.

Большая скорость распространения звука в воде отрицательно сказывается на звуковой ориентации водолаза под водой. Это объясняется тем, что разница во времени поступления звукового сигнала в левое и правое ухо настолько мала, что человеком не воспринимается. Практически человек под водой вообще не может определить направление на источник звука.

С помощью нервных окончаний на коже человек воспринимает тепло, холод, боль и прикосновение. Под водой у раздетого человека чувствительность к прикосновениям сильно понижается, к боли – исчезает почти совсем, а к теплу и холоду – длительное время не изменяется.

Притупление болевой чувствительности очень опасно для водолаза, работающего под водой: он может не заметить ранения рук, туловища, головы и других частей тела и потерять много крови. Поэтому водолаз под водой должен принимать необходимые меры предосторожности от возможного ранения, особенно при работе вблизи пробоин с рваными краями в корпусе затонувшего судна, тросов с поврежденными прядями, острых предметов и др.

Организм человека поддерживает температуру тела постоянной, отличной от температуры внешней среды, на что расходуется определенная энергия. Постоянство температуры поддерживается в условиях двух постоянно протекающих процессов: образования тепла внутри организма (химическая терморегуляция и отдачи тепла телом во внешнюю среду (физическая терморегуляция), которая происходит с выдыхаемым воздухом и путем теплоотдачи через кожу во внешнюю среду.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19