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. Но не всегда наблюдается такая реакция, иногда происходит стабилизация ЧСС или дальнейшее ее снижение (интерпретация на данном этапе накопления знаний пока затруднительна). 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 депонированной крови.
Во время задержки дыхания селезенка сокращается и выбрасывает кровь 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. З. Колчинская в своих исследованиях наблюдала следующие изменения, происходящие в организме испытуемых после гипоксических тренировок:
– Увеличивается жизненная емкость легких и коэффициент утилизации кислорода из вдыхаемого воздуха;
– Увеличиваются функциональные возможности сердца за счет увеличения емкости его сосудов;
– Увеличивается кислородная емкость крови за счет увеличения содержания гемоглобина;
– Изменяются свойства клеточных мембран и увеличивается способность клеток утилизировать кислород вследствие роста концентрации митохондрий (клеточных энергостанций) и ферментов тканевого дыхания;
– Увеличивается функциональная мобильность сосудистого русла легких (чисто фридайверское изменение).
Эти изменения, увеличивая мощность и экономизируя функцию аппарата дыхания и кровообращения, повышают устойчивость к гипоксии. В стадии устойчивой адаптации к нагрузке организм переходит на более низкий, экономичный уровень функционирования. На вышеизложенном базируется повышение работоспособности фридайверов – и ныряют они все дальше и глубже. Только если фридайвингом они занимаются без фанатизма. Если с ним, то беда: от сильного насилия организм переходит в стадию дезадаптации к нагрузке – «ломается».
Факторы, определяющие длину дистанции и время статики
1) Психическая устойчивость и способность к расслаблению.
Это основа фридайвинга.
2) Специальная выносливость.
Определяется устойчивостью к сдвигам во внутренней среде организма, в частности, к гипоксии, гиперкапнии и ацидозу. Зависит, во-первых, от генетической предрасположенности к данной деятельности: например, от чувствительности нервных клеток дыхательного центра к гиперкапнии, т. к. терпеливость фридайвера зависит от этой самой чувствительности. А во-вторых, от того, сколько драгоценного времени было ухлопано на тренировки. Правда, только на грамотные. Если неграмотные, то не считается.
3) Результативность техники движений во время ныряния.
Знание законов гидродинамики для фридайвера чрезвычайно полезно, т. к. во время ныряния ему желательно грести рационально. Нерезультативная техника хуже по определению.
4) Объем легких, подвижность грудной клетки.
Эти показатели имеют значение в спортивном фридайвинге. Чем больше – тем лучше.
5) Уровень потребления кислорода тканями.
Чем меньше – тем лучше.
Факторы, определяющие глубину погружения
1) Все предыдущие.
2) Проходимость слуховых труб и способность к компенсации давления.
Это основная проблема. До начала ныряний уши жили себе вполне спокойно и размеренно, и реакция барабанной перепонки на стресс (когда ее заставляют то прогибаться, то выгибаться) бывает непредсказуемой.
3) Правильная тактика погружения.
Тут уж, если фридайвер учитывает законы физики и работает, когда надо и не работает, когда не надо, погружение для него становится очень приятным приключением. Фридайвер изменяет величину и длительность гребковых усилий, потому что выучил законы физики.
4) К пункту 4-му предыдущих факторов добавляется эластичность диафрагмы и легочной ткани.
Эти показатели вовсе не консервативны, и не стоит завидовать тому, что у Герберта Ницша жизненная емкость легких перед нырянием 12 литров (7,5 своих и 4,5 «упаковка»). Он тоже вырос из маленького мальчика.
5) Функциональная мобильность сосудистого русла легких и сердца.
Определяется эластичностью сосудов – насколько легко эти сосуды смогут вместить дополнительный объем крови без повреждения их стенок.
1.3. Подготовка к нырянию
Этика фридайвера
Многие ныряльщики назойливо пристают к водным обитателям, желая дотронуться до них и погладить. Якобы миролюбивый жест незнакомых пришельцев вынуждает улепетывать коренных жителей морских глубин, преследуемых нервным стрессом. Уважительное поведение фридайвера, как гостя в океане, позволит животным и рыбам проявить врожденное любопытство и самим приблизиться к ныряльщику. Доверительное совместное плавание с ними под водой оставит в воспоминаниях чувство гармонии мира.