Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Гипогравитация
Если центры тяжести и плавучести расположены на одной вертикальной линии (по оси симметрии тела), а центр плавучести находится на 10-20 см выше центра тяжести, то водолаз будет иметь нормальную остойчивость. При нахождении этих центров на различных вертикальных линиях (например, смещение груза вбок) тело водолаза будет стремиться к смещению в сторону центра плавучести, что требует применения дополнительных усилий для удержания тела в вертикальном положении и предупреждения опрокидывания. При расстоянии между центрами тяжести и плавучести больше 20 см остойчивость водолаза будет избыточной и ему будет трудно наклоняться. При их близком расположении остойчивость будет низкой, а при совпадении этих точек — безразличной, что может привести к переворачиванию водолаза. Особенно опасно расположение центра тяжести выше центра плавучести, что почти неизбежно приведет к переворачиванию водолаза вверх ногами с последующим выбрасыванием на поверхность. При значительном отстоянии центра тяжести от центра плавучести водолазу в плавательном варианте снаряжения приходится затрачивать дополнительные усилия на удержание горизонтального положения при плавании под водой.
Следует отметить, что гипогравитация значительно затрудняет двигательную и производственную деятельность человека под водой вследствие сложности обеспечения точки опоры для выполнения работы. Движения под водой приводят к реактивному изменению положения тела человека, и это не позволяет развить требуемое усилие. Разность силы тяжести и плавучести (величина отрицательной плавучести) водолаза, работающего на грунте, должна находиться в пределах 3—8 кгс. В различных ситуациях водолаз в вентилируемом снаряжении может иметь плавучесть от отрицательной в 40 кгс (полное обжатие) до положительной в 15 кгс (полное раздутие).
При перемещении под водой и выполнении работы водолаз испытывает сопротивление плотной водной среды, которое значительно изменяет привычные двигательные координации, что требует строить совершенно новые формы движений. Преодоление сопротивления водной среды осложняет нахождение в условиях гипогравитации при отсутствии достаточной опоры. При этом движения человека становятся медленными и плавными, а положения туловища и конечностей выбираются такими, чтобы уменьшить линейные размеры по фронту движения. Ходьба превращается в медленные прыжки боком или наклоненным вперед корпусом с отталкиванием двумя ногами или выполнением плавательных движений.
При нахождении водолаза под водой значительная нагрузка падает на дыхательную мускулатуру, особенно при отсутствии воздушной прослойки в области грудной клетки. В этом случае необходимы большие затраты энергии для отодвигания грудной клеткой воды при вдохе.
Сопротивление воды и потеря веса ударного инструмента серьезно затрудняют его использование под водой. В то же время подъем и удержание на весу различных предметов требуют применения гораздо меньших усилий, чем на воздухе.
Таким образом, приспособительная реакция организма человека к гипогравитации, низкой остойчивости и большому сопротивлению водной среды состоит в переучивании новым двигательным навыкам.
Необычные условия пребывания и работы под водой, затрата значительных усилий и нервно-эмоциональное напряжение приводят к переутомлению, выраженность и скорость наступления которого связаны с уровнем физического развития, приобретенными навыками работы под водой и степенью устойчивости функционирования центральной нервной системы, способностью противостоять стрессорным воздействиям. Быстрое наступление выраженного переутомления в экстремальных условиях водной среды может приводить к аварийным ситуациям, возникновению специфических и неспецифических заболеваний водолазов.
При проведении работы на течении или в условиях волнения воды она оказывает на человека динамическое воздействие. Скорость течения на реках зависит в основном от рельефа местности, а на море главной причиной течений у берегов, на мелководье и в узких проливах являются приливы и отливы, основной период которых составляет половину лунных суток (около 12,5 ч). Высота приливов в среднем составляет около 2 м, но может достигать 13—14 м, а максимальная скорость — 5—16 узлов (1 узел = 1 морской миле в час = 1852 м/ч = 52 см/с). Скорость цунами доходит до 700 км/ч, высота волны достигает 10—15 м, а иногда 30—50 м, что вызывает катастрофические последствия. Ветровые волны обладают характерными периодами колебаний в 5-20 с, длина волны может составлять от 60 до 600 м, а высота — до 20 м.
Практика показывает, что работа водолаза на течении должна оцениваться как тяжелая физическая нагрузка дополнительно к энергетической стоимости самих производственных операций. Для удержания и выполнения работы на течении необходимо иметь специальные навыки и прилагать значительные усилия. Зачастую на течении приходится передвигаться ползком и пользоваться специальными техническими приспособлениями. Водолазные работы могут проводиться на течении, скорость которого не превышает 2 м/с. Еще большие трудности могут возникнуть при наличии не постоянных и однонаправленных, а переменных сносящих сил. Производственная деятельность водолазов может осуществляться при волнении моря, не превышающем 2—3 балла в зависимости от типа плавсредства, с которого выполняются спуски. При больших величинах волнения работа в нескольких метрах от поверхности становится невозможной. Водолаз может получить травму при столкновении с находящимися под водой или на поверхности препятствиями, он может сорваться со спускового конца, перевернуться и непроизвольно всплыть на поверхность. Особенно опасно работать на течении или при волнении моря в снаряжении с замкнутой схемой дыхания, имеющем дыхательный мешок, не защищенный жестким корпусом, из-за возможности повреждения легочной ткани (баротравмы легких) при ударе по мешку.
