Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Гипогравитация и динамическое воздействие водной среды
В соответствии с законом Архимеда тело, погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненный им объем жидкости. Например, если человек массой 80 кг вытесняет при погружении 79 дм3 воды, то его вес в воде становится равным 1 кгс, поскольку масса пресной воды при плотности 1 кг/дм3 равна 79 кг (80 - 79 = 1). В морской (океанской) воде большей плотности вес тела будет еще меньше. Причем при неизменной массе тела человека объем его тела колеблется в соответствии с фазами дыхания, что приводит к изменению плотности тела. При вдохе средняя плотность тела составляет 0,96—0,99 кг/дм3, что позволяет неподвижно лежать на поверхности пресноводного водоема. При выдохе плотность тела равна 1,021—1,097 кг/дм3, что требует проведения плавательных движений для удержания на воде. Поскольку средняя плотность воды в океанах и открытых морях составляет около 1,025 кг/дм3, выталкивающая сила увеличивается, и человеку значительно легче удержаться на поверхности моря. Таким образом, человек под водой находится в состоянии гипогравитации, близком к невесомости космонавта. Различие с космическим вакуумом состоит в плотности, вязкости и других характеристиках водной среды.
На погруженного в воду водолаза одновременно действуют две силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила плавучести, действующая вертикально вверх. Точка приложения силы тяжести называется центром тяжести, а точка приложения силы плавучести - центром плавучести. С этими двумя силами тесно связана остойчивость водолаза, т.е. его способность сохранять под водой определенное положение, а при отклонении легко к нему возвращаться (рис. 52).
Сохранение остойчивости особенно важно для водолаза, использующего не плавательный вариант водолазного снаряжения, а вентилируемое снаряжение с объемным скафандром, требующим для спуска и работы на грунте погашения плавучести применением грузов достаточно большой массы.
А — центр тяжести выше центра плавучести, при наклоне водолаз опрокидывается;
Б — центр тяжести значительно ниже центра плавучести, водолазу приходится тратить значительные усилия для преодоления сил, восстанавливающих водолаза в вертикальном положении.
