Сердечно-сосудистая система

Погружение на задержке дыхания сильно воздействует на сердечно-сосудистую систему, в которой в результате перепада давления происходят изменения некоторых базовых физиологических процессов, проявляющиеся в процессе погружения.

Адаптация динамики кровообращения позволяет ныряльщику достигнуть на задержке дыхания таких глубин, которые еще в середине 50-х годов считались запрещенными из-за предполагаемого сдавливания грудной клетки (thoracic squeeze), которое, как считалось, должно было произойти при давлении более 4 Атм (-30м).

На самом деле, еще задолго до 50-х годов, эпохи рекордов Команданте Раймондо Буше, Эннио Фалько и Альберто Новели один греческий ловец губок по имени Йоргос Хагги Стати, сам того не зная, установил рекорд погружения на задержке дыхания, нырнув для подъема якоря военного корабля Итальянского Морского Флота на глубину 77 метров.

4 августа 1913 года флагманский крейсер «Regina Margherita» при попытке встать на стоянку в заливе Пегадиа у острова Скарпанто в Эгейском море потерял якорь на упомянутой глубине. Когда новость распространилась по острову, появился некий ловец губок весьма хилого телосложения. Вот как его описывает судовой врач Др. Джузеппе Музенго:

В результате осмотра выявлена значительная эмфизема легких, верхняя часть грудной клетки не достигла больших размеров, она выпуклая и твердая. Сердцебиение тихое, но регулярное. Частота пульса 80-90 ударов в минуту, дыхательный ритм – 20-22 вдоха в минуту. Слух – пониженный в связи с полным отсутствие одной из барабанных перепонок и повреждением второй. Результат испытания на задержку дыхания в обычных условиях едва достигает 40 секунд. Во время операции по подъему якоря оставался под водой от 1:30 до 3:35 минут.

На четвертый день после серии «тренировочных» погружений на глубины 60-84 м охотнику за губками удалось найти якорь, прикрепить к нему веревку и таким образом обеспечить его подъем. Можно отметить, что для погружений он использовал технику почти идентичную той, что используют современные спортсмены-фридайверы соревнующиеся в категории No Limits: камень весом около 15 кг, привязанный к веревке.

Система кровообращения состоит из сосудов и сердца. Ее можно сравнить состоит из совокупности кровеносных гидравлической системой замкнутого цикла, в которой сердце одновременно выполняет функцию нагнетательного и всасывающего насоса для системы сосудов, артерий и вен, имеющих разные характеристики и пропускную способность, что позволяет жидкости, т.е. крови, циркулировать внутри этой системы.

Кровеносная система выполняет различные функции:

• питательную, поскольку переносит содержащие энергию вещества во все части тела;
• очищающую, поскольку собирает частицы отходов, которые затем будут выведены через почки;
• защитную, поскольку некоторые ее клетки предназначены для защиты организма от внешних агентов, переносчиков болезней.

В человеке кровеносная система разделена на 2 части: большой и малый круг. Первый отвечает за снабжение кровью всех частей тела, тогда как второй наполняет легкие.

Как мы впоследствии увидим, и большой и малый круг сходятся в сердце, которое с помощью своих сокращений вырабатывает энергию, необходимую для циркуляции крови по всему организму.

Кровеносные сосуды образованы соединительной и мышечной тканью; с точки зрения строения у них у всех есть общий элемент – внутренняя оболочка, которая называется tunica intima. От центра к периферии толщина сосудов уменьшается, а их количество увеличивается; они различаются по типу переносимой крови:

• артерии: переносят от центра (сердца) к периферии кровь, насыщенную кисло- родом, чтобы доставить этот важнейший для поддержания жизни элемент ко всем органам и тканям. Различают артерии большого, среднего и малого диаметра, а также артериальные капилляры. Артерии имеют наружную эластичную мембрану (tunica externa), среднюю мышечную оболочку (tunica media) и внутреннюю мышечную оболочку (tunica intima);
• вены: переносят от периферии к сердцу кровь, обедненную кислородом (O2) и насыщенную углекислым газом (CO2),который образуется в результате клеточ- ного метаболизма и удаляется в процессе нового поглощения кислорода кровью на легочном уровне кровообращения (гема- тоз). У вен менее плотные стенки, чем у артерий, и в них встречаются образования клапанного типа нижних перегородок, которые предотвращают отток крови;
• капилляры: представляют особой конечные ответвления артерий и вен. Их стенки состоят лишь из одного слоя кле- ток. Именно на этом уровне происходят самые важные процессы газообмена и энергообмена.

Это анатомическая структура, состоящая из особых мышечных волокон (сердечная мышечная ткань), придающих ей специальные свойства сжимаемости.

Оно находится в центре грудной клетки между грудиной и позвоночником и имеет форму сжатого кулака. Внутри сердце имеет четыре полости: правое предсердие и желудочек и левое предсердие и желудочек. Снаружи оно покрыто мембраной, называющейся перикард, она имеет внешнюю волокнистую часть, напрямую контактирующую с диафрагмой и легкими, и внутреннюю серозную часть, состоящую из двух «листков», нижний из которых (эпикард) прямо контактирует с сердцем; между двумя листками находится серозная жидкость. Правые камеры сердца отделены от левых посредством сплошной перегородки: межжелудочковая перегородка разделяет правый и левый желудочки, а межпредсердная перегородка разделяет правое и левое предсердия. Правый отдел сердца – это так называемый венозный отдел, поскольку венозная кровь из всех частей тела поступает по верхней полой вене и нижней полой вене и достигает правого желудочка, а затем через атриовентрикулярный клапан (или трехстворчатый) проходит в правое предсердие, откуда выталкивается в легкие по легочной артерии.

Из легких, насытившись кислородом, кровь возвращается в сердце, в левый желудочек, через двустворчатый, или митральный, клапан проходит в левое предсердие, чтобы затем пройти по аорте и распределиться по всему человеческому телу.

Все перемещение крови в системе кровоснабжения происходят благодаря особому свойству сердечной мышцы – ритмичному сокращению ее волокон. Побуждением для сердечных сокращений являются непроизвольные и полностью автономные нервные импульсы; они ритмично следуют друг за другом, распространяясь по всей сердечной мышце. Импульсы зарождаются в особой структуре сердечной мышцы, находящейся в правом желудочке; она называется синоатриальный узел. Затем они поступают в атриовентрикулярный узел, расположенный в нижней части межжелудочковой перегородки, откуда импульс быстро распространяется вниз по проводящим волокнам, образующим т.н. пучок Гиса, который расходится на две ветви, идущие в правое и левое предсердия.

Здесь мы имеем дело со свойствами самой настоящей «жидкой ткани» высокой специализации, связанной со всеми частями тела. Она имеет жидкую часть – плазму, и твердую часть, которую образуют форменные элементы крови: красные кровяные тельца, белые клетки крови и кровяные пластинки.

Красные кровяные тельца, которые также называются эритроцитами, это самые многочисленные клетки крови, составляющие 45% ее общего объема. Они имеют характерную форму двояковогнутых дисков; их численность колеблется около 5.000.000 на мм кубических; именно эритроциты придают крови характерный красный цвет в связи с присутствием в них железосодержащего белка – гемоглобина, который и выполняет функцию траспортного агента кислорода ко всем частям тела. Две вогнутые стороны увеличивает поверхность, через которую может происходить обмен газами, а также облегчают захват молекул O2 (кислорода) и CO2 (углекислого газа); этот фактор очень важен во время погружения на задержке дыхания.

Белые кровяные тельца, которые также называются лейкоциты из-за их характерного белого цвета, который можно увидеть под микроскопом, имеют функцию защиты организма от патогенных факторов. Эти клетки, число которых около 6 000 – 8 000 на мм3, можно раз- делить на две группы: полиморфноядерные гранулоциты, называемые так из-за характерных крупных сегментированных ядер и специфической зернистости цитоплазмы, и агранулоциты, клетки, не имеющие специфической зернистости и содержащие простое несегментированное ядро. К ним относятся лимфоциты и моноциты.

Кровяные пластинки – тромбоциты – это мельчайшие клеточные элементы крови, их число в крови 200 000 – 300 000 на мм кубический крови. Тромбоциты выполняют важнейшую функцию – приводят в действие процесс свертывания крови, когда на внутренней стенке кровеносных сосудов появляются изменения (ранения или пузырьки газа); при контакте с такой поверхностью начинается высвобождение веществ-катализаторов химических реакций, приводящее к «прилипанию» кровяных пластинок друг к другу и последующей коагуляции крови.

Читать дальше Дыхательная система

МАРКО БАРДИ Учебник подводной охоты на задержке дыхания