Плуване - Micro Article

В мрежата има много добре направени сайтове за фрийдайвинг; ето малко коктейл-резюме за фрийдайвинг и неговите техники, само за да ви накара да искате.

ФИЗИОЛОГИЯ НА АПНЕЯТА

Световният рекорд за свободно гмуркане е 133 метра (Пипин, ноември 1996 г.), налягането, подложено от тялото на фрийдайвъра, е 14 кг на Cm²; някои физиологични механизми позволяват (отчасти) да обяснят тези изпълнения.

При апнея човешкото тяло трябва да се адаптира към две ограничения:

> потапяне, т.е. контакт с вода върху тялото, което причинява промени в кръвообращението

> самата апнея (спиране на дишането), която променя газообмена

Хипервентилацията е опасна, защото водолазът не усеща приближаването на синкопа.
7-метровата синкопална среща очаква фрийдайвъри при изкачването.

Потапяне на кръвни трансфери

Когато водолазът е потопен, хидростатичното налягане изтласква голямо количество кръв от долните крайници към цефалната част на тялото, и по-специално гръдния кош (600 до 700 ml кръв, която се събира наведнъж в белодробна циркулация; има единствените съдове на тялото, способни да се разтягат). След това сърцето и гръдните съдове са много разширени (сърдечният обем се увеличава от 180 на 250 ml след потапяне).

Тласъкът на Архимед (антагонист на гравитацията) преразпределя значително количество кръв от долната част на тялото към гръдния кош. (кръвната маса е показана в червено)

Следователно, когато водолазът се спусне надолу, има преференциална хематоза на благородните органи (централна нервна система, сърце, които са и най-чувствителни към аноксия). Тази периферна вазоконстрикция има предимството да запази киселинните отпадъци, получени в резултат на окислителния метаболизъм (CO2, лактати.) В мускулите, като по този начин забавя метаболитната ацидоза до възстановяване на дишането.

Въпреки това, дясното сърце, по-малко мускулесто (тъй като то трябва да изтласква същия поток като лявото сърце, но в малката циркулация, т.е. към белите дробове), вижда съпротивлението към работата му да се увеличава; следователно диастолното венозно налягане на нивото на дясното предсърдие се увеличава бързо, докато потапящата диуреза не възстановява ситуацията (виж по-долу), като по този начин улеснява диастолното пълнене на сърцето.

Разширяването на сърдечните камери разтяга миокардните влакна, след което сърцето реагира чрез увеличаване на своята съкратителна сила, което увеличава систолното изтласкване, според закона на Старлинг.

За облекчаване на дясното сърце, коригиращите механизми предизвикват водна диуреза на потапяне; тази загуба на вода причинява хемоконцентрация, загуба на тегло и предизвиква интензивна жажда. (за да се увеличи елиминирането на урината, дясното сърце инхибира секретите от системата ренин-алдостерон и ADH).

За да поддържат нормално кръвно налягане, нервните влакна, чувствителни към деформацията на артериалните стени, под действието на промяната в налягането ще предизвикат артериален барорефлекс, сърцето ще забави биенето си.

Брадикардия на водолаза

Брадикардията е рефлекторна по своята същност, тя не зависи от достигнатата дълбочина, но започва 20 секунди след потапянето на лицето (където има кожни рецептори, задействащи забавянето на сърдечната дейност (около 30% и по-рядко 50%). Трябва да бъде отбелязва, че брадикардията не се модифицира чрез обучение (настоящата хипотеза би била, че това е родов рефлекс, присъстващ много рано в зародишната линия).

брадикардията започва при потапяне и достига своя максимум от 20-ата секунда, продължава до изчерпване. първоначалната тахикардия е следствие от хипервентилация и йога упражнения, реактивната тахикардия, след възобновяване на дишането, може да продължи няколко минути и да достигне 50% от честотата на почивка.

Газовете, съдържащи се във въздушните кухини на тялото, са предмет на закона на Бойл-Марио; когато фридайвърът се спуска, обемът им следователно намалява с увеличаването на хидростатичното налягане; по този начин интраторакалният въздушен обем се намалява, предната коремна гърбица се изтрива и вътрешностите се движат нагоре по диафрагмата.

Но когато е достигната границата на еластичност на органите (т.е. когато остатъчният обем = минималният обем на белите дробове след принудително издишване), интраторакалният обем вече не може да варира, се създава депресия (P * V = cte ). След това периферната венозна кръв се принуждава в гръдната кухина (там абсолютното налягане е по-ниско), относителният вътрегруден вакуум се запълва от този приток на кръв, който балансира налягането и предотвратява срутването на гръдния кош (както анатомите смятат, че в 50-те години).

Това явление се нарича „кръвно преместване“; обемът на кръвта се изчислява на малко по-малко от 1 литър.

Налягането смачква гръдния кош, коремната подутина се изтрива и диафрагмата се издига. Отвъд граничната дълбочина налягането става по-ниско от хидростатичното налягане, след което кръвта се засмуква от тази депресия, това е кръвното изместване

ХИПЕРВЕНТИЛАЦИЯ И НЕЙНИТЕ ЕФЕКТИ

Изкачване; Възстановяване на дишането и CO2

Произвежданият от тъканите CO2 се разтваря в плазмата или се превръща във въглена киселина при контакт с вода и кръв: CO2 + H2O H2CO3

В червените кръвни клетки ензим (карбоанхидраза) ускорява тази реакция и в равновесие остава само 1/1000 CO2 под формата на въглероден диоксид. Втора реакция води до H + и HCO3- йони: H2CO3 H + + HCO3

Увеличението на йони H + води до подкисляване на кръвта (рН става по-ниско от нормалното рН на кръвта от 7,47); тази киселинност, предавана на цереброспиналната течност, се възприема от продълговатия мозък, където се намират химическите рецептори; те са тези, които задействат стимула на дихателния сигнал. (Предполага се, че корпускулите, разположени на каротидната артерия, също играят роля в регулирането на кислорода).

Ефекти от хипервентилацията

Подводните ловци хипервентилират преди гмуркане, мислейки по този начин да увеличат резерва си на кислород и да намалят запасите си от CO2, за да увеличат продължителността на апнеята си.

Всъщност хипервентилацията има тенденция да приближава парциалното налягане на алвеоларните газове до атмосферното парциално налягане. По този начин съдържанието на O2 преминава от 100 до понякога 120 torr (1 torr = 1 mm Hg), но тъй като насищането на хемоглобина в артериалната кръв вече е 97%, увеличението ще бъде незначително (насищане при 98% например), по подобен начин, ако алвеоларното налягане (Pa O2) се увеличи значително, количеството на разтворения O2 се увеличава малко (но това увеличение е функционално важно например при кислородната терапия).

еволюция на pH (в зелено) и артериални парциални налягания на кислород и въглероден диоксид по време на доброволна хипервентилация при възрастен в покой (вентилация приблизително 3 пъти по-голяма от вентилацията в покой)