На какую максимальную глубину погружался человек

Дело привычки: одиночество и единение

Альпинист Райнхольд Месснер сказал, что с природой нужно быть честным, и первым взошел на Эверест без использования кислородных баллонов. Фридайвинг — это про честное отношение к природе?

Наталья: Конечно. Соревнования проходят в восьми дисциплинах: где-то можно использовать моноласту, где-то — держаться руками за страховочный трос (служит ориентиром под водой; иногда фридайвер прикрепляется к нему карабином. — Прим. «Вокруг света»). Но самая честная в этом плане дисциплина — «Постоянный вес», когда фридайвер погружается и поднимается, не касаясь руками троса, либо в ластах, либо без них. Тогда есть полная свобода.

Алексей: В 1976 году француз Жак Майоль нырнул на 100 метров со слэдом (устройство, предназначенное для спуска и подъема фридайвера. — Прим. «Вокруг света»), это была фантастика. Сейчас, когда известно, что человек может погружаться на такие глубины, полагаясь только на собственные силы, слэд используется при попытках установления рекорда. На соревнованиях пловец самостоятельно спускается и поднимается.

Вы без кислорода, совершенно одни, на глубине, в темноте, в чуждом мире. Случись что, помощи ждать неоткуда. Мурашки по коже…

Н.: Дело привычки. Страшно было только в первый раз в Геленджике в конце 90-х. В то время американка Таня Стритер установила рекорд, погрузившись на 75 метров. Я опустилась на 25. Темно и холодно, ужасное чувство! Потом нырнула на Красном море. Вода была прозрачная, вокруг много света. Увидела невероятную красоту и ощутила спокойствие. С легкостью погрузилась на 38 метров и поняла, что хочу вернуться в этот другой мир.

Во время погружения успеваете рассмотреть что-то вокруг?

Н.: На соревнованиях мы стараемся ни о чем не думать, чтобы полностью расслабиться и получить удовольствие от скольжения вниз и вверх. Когда ныряем просто так, видим красоту подводного мира и его обитателей.

Некоторые из них не очень дружелюбны…

А.: Акулы реагируют на блестящее. Человек в неопреновом костюме их не привлекает, проплывают мимо. Другие рыбы любопытные: если не тянуть к ним руки, стремясь потрогать, они подплывут ближе. В такие моменты перестаешь быть гостем в подводном мире…

Н.: В этом прелесть погружения без акваланга. Внизу мы одиноки, но это одиночество не пугает, оно со временем перерастает в единение с глубиной.

Почему возникает кессонная болезнь

Когда человек погружается на глубину, на его организм оказывается значительное давление воды. Если в этот момент снарядить его полой трубкой для дыхания, которая бы была связана с поверхностью, то каждый вдох требовал бы от него неимоверных усилий.

Данную
проблему решает акваланг – дыхательный аппарат, позволяющий не только
находиться под водой длительное время, но и изменять давление подаваемого
воздуха, в зависимости от глубины, на которой находится человек.

Благодаря
устройству акваланга, давление подаваемого воздуха изменяется в зависимости от
внешних условий. Изначально баллоны наполнены смесью сжатого воздуха,
находящегося под давлением в 200-300 бар.

В результате за один вдох человек получает не только концентрированный объем кислорода, но и большой объем инертных газов. Главную опасность из них представляет азот.

Что происходит с организмом фридайвера на большой глубине

Погружаясь на глубину 10 метров, водолаз без акваланга начинает ощущать давление в 2 раза большее, чем на поверхности. Каждые последующие 10 метров добавляют еще одну атмосферу, и давление, казалось бы, должно становиться просто невыносимым и несовместимым с жизнью. Тем не менее, фридайверы не только не погибают в пучине океанеа, но и описывают впоследствии удивительные ощущения от своих погружений, словно они попали в совершенно иную реальность.

На значительной глубине у человека меняются физиология и анатомия, поскольку организм приспосабливается существовать в экстремальных условиях. В теле сжимаются все пространства, содержащие воздух, а вместе с этим меняются поведение газов в крови и работа нервной системы.

Чем глубже опускается водолаз, тем меньше ему нужно кислорода, поскольку из-за давления кислород становится как бы мощнее. На глубине 13-20 метров тело перестает выталкиваться наверх и начинает тонуть, как камень. Фридайверы называют данный процесс свободным падением. В это время человек перестает двигаться и позволяет силам природы «тянуть» себя вниз.

По мере погружения дайвер ощущает, как изменяется состав его крови. Газы при большом давлении растворяются в крови гораздо легче и функционируют куда эффективнее. К примеру, азот начинает действовать на мозг, как наркотик, и приводит к легкому опьянению, а на большой глубине – к настоящей эйфории.

Когда фридайвер погружается все глубже, последние остатки кислорода в его крови сжимаются, и организм ныряльщика держится на несравнимо более низком уровне обмена, чем организм человека на поверхности. Тело водолаза приходит в необъяснимое равновесие с окружающей средой, когда речь идет о невероятно тонком балансе, требующем непостижимого физиологического совершенства.

Глубина погружения человека

Когда появилась возможностью погружаться на глубину, появилось и стремление стать в этом деле лучшим. Идет постоянная борьба за рекорды, не смотря на негативное влияние, которое оказывает глубина на человека. Например, из-за давления воды возникает боль в ушах и есть угроза того, что барабанная перепонка лопнет.

Хотя с этой проблемой профессиональные дайверы справляются налегке. Главное, выровнять давление с помощью глотательных движений. Кроме того, с каждым метром глубины давление воды возрастает, а объем воздуха в легких уменьшается.

Из-за этого пловцы часто неправильно оценивают запасы кислорода, что впоследствии может сыграть злую шутку с дайвером. Да и подъем из глубины имеет свою специфику и трудности. Но, не смотря на это, битва за рекорды продолжается.

Опасности фридайвинга

Погружение на большие глубины без акваланга имеет свою специфику. Длится оно обычно не более 7-10 минут (12 минут — максимальное зарегистрированное время задержки дыхания). Тем не менее этого оказывается достаточно, чтобы кровь успела насытиться избыточным азотом: огромное давление на глубине сжимает грудную клетку, так что объём лёгких уменьшается в несколько раз, а плотность воздуха, набранного в них при вдохе перед погружением, пропорционально возрастает.

В среднем объём человеческих лёгких составляет от 4 до 6 литров. Лёгкие «крупногабаритного» натренированного ныряльщика могут вмещать до 10 литров воздуха.

Возьмём «компромиссный» вариант — 7,5 литра. При погружении без акваланга на 40 метров их объём уменьшится до полутора литров, а плотность воздуха в них возрастёт в 5 раз. На глубине 120 метров их объём составит менее 600 миллилитров, а давление воздуха в них возрастёт до 12,5 атмосфер.

Таким образом, азотный наркоз и отчасти декомпрессионная болезнь угрожают не только аквалангистам, но и ныряющим на задержке дыхания фридайверам (пусть и в существенно меньшей степени, поскольку воздух в их лёгких не пополняется на протяжении всего погружения).

Однако сверх этого людей, занимающихся фридайвингом, поджидают дополнительные опасности:

Обжатие грудной клетки

1. Обжатие грудной клетки. При погружении на большие глубины объём лёгких под давлением воды может уменьшиться настолько, что фридайвер будет тяжело травмирован — вплоть до летального исхода.

В медицинских источниках усреднённый теоретический предел погружения без акваланга указывается равным 30-50 метрам. Индивидуальный теоретический предел погружения рассчитывается исходя из объёма лёгких и, как правило, при самых благоприятных показателях не превышает 120 метров.

Естественно, торжествующая практика порой разгромно побивает занудную теорию. Но людей, побивших теорию, чьи имена на слуху у всех фридайверов, — единицы. А вот  безвестных ныряльщиков, которые своей смертью подтвердили надёжность теории, — многие и многие сотни. Так что подумайте, нужно ли именно вам идти на рекорд ?

Гипоксия

2. Следующая опасность — гипоксия (кислородная недостаточность), вызывающая потерю сознания, что под водой, мягко говоря, нежелательно. Не буду вдаваться здесь в описание физиологических особенностей этого явления, тем более что существует несколько вариантов развития гипоксии при фридайвинге.

Напомню лишь, что объём лёгких невелик и, даже имея специальную подготовку, при глубоководном погружении очень легко просчитаться и уйти «в минус» по кислороду.

Обжим маски и барторавмы

3. Еще одна опасность — обжим маски, а также баротравма среднего уха и гайморовых полостей. Более редкий и экзотический случай — баротоавма зуба (если в результате некачественного пломбирования в нём остался пузырёк воздуха).

Во всех этих случаях причина травмы — разница между давлением в воздушных полостях тела (либо полостях, прилегающих к телу, как подмасочное пространство) и давлением воды снаружи. При отсутствии лор-заболеваний в активной фазе всё это (кроме баротравмы зуба, от которой нет «противоядий», кроме повторного пломбированмя) легко предотвратить продувкой ушей и носа. Но при быстром погружении можно зазеваться и не успеть вовремя выровнять давление.

Насколько на самом деле глубокий океан и что находится внизу?

Океан действительно очень-очень глубокий. Намного глубже, чем мы можем себе представить. Если измельчить все горы, острова и неровности Земли и засыпать их в самую глубокую впадину в океане, то вода из нее поднимется и покроет всю планету слоем толщиной 5 метров. Но давайте сегодня не будем ничего измельчать, а попробуем узнать, насколько в действительности там глубоко.

AdMe.ru предлагает отправиться в путешествие, вместе нырнуть на самое дно Марианского желоба и узнать, что же находится там, внизу.

40 метров. Это максимальная глубина, на которую вам позволят нырнуть во время подводной экскурсии с аквалангом.

93 метра. Чуть ниже находится место, где был найден британский корабль «Лузитания», затонувший в 1915 году. Интересный факт: длина корабля составляет 240 метров, а это значит, что, если поставить его на нос, большая его часть будет находиться над поверхностью воды.

100 метров. Дайвинг на глубине 100 метров может быть смертельно опасным, потому что на этой глубине начинается декомпрессионная болезнь.

214 метров. Но угроза жизни не остановила человека по имени Герберт Нич (Herbert Nitsch), который установил рекорд, погрузившись на 214 метров в воду, причем нырнул он на такую глубину без акваланга. К его ногам и голове были привязаны грузы, чтобы погружение получилось достаточно быстрым.

250 метров. На такой глубине плавали немецкие подводные лодки во время Второй мировой войны.

332 метра. Опустимся ниже. Тут Ахмед Габр (Ahmed Gabr) установил другой рекорд по нырянию, но на этот раз с аквалангом.

500 метров. Максимальная глубина, на которую может нырнуть синий кит — самое большое существо на планете. Это также глубина, на которую может безопасно погрузиться атомная подлодка.

535 метров. Максимальная глубина, на которую может нырнуть императорский пингвин.

750 метров. Тут можно встретить гигантского осьминога, который умеет менять цвет кожи на красный, когда злится.

828 метров. На этой глубине мы могли бы достигнуть шпиля перевернутой башни Бурдж-Халифа — самого высокого здания в мире.

1 000 метров. Свет с поверхности не может достичь этой точки, поэтому ниже — кромешная тьма. Давление тут такое же, как если бы вы стояли на поверхности Венеры (то есть нас бы раздавило очень быстро). Тут также начинается зона обитания гигантских кальмаров.

1 280 метров. Максимальная глубина, на которую может нырнуть гигантская кожистая черепаха. Она может находиться под водой до 85 минут.

2 250 метров. На этой глубине кашалоты охотятся на гигантских кальмаров. От подобных сражений на кашалотах часто остаются шрамы.

3 800 метров. Тут покоится «Титаник». Корабль, который. да вы и сами знаете его историю.

4 000 метров. Абиссальная зона — тут обитают жуткие существа, такие как живоглоты, батиптеры и удильщики.

4 267 метров. Это средняя глубина по всему океану, поэтому тут можно наткнуться на дно. Но мы опускаемся во впадину, а значит, до дна еще далеко.

6 000 метров. Мы попадаем в зону хадаль, названную в честь бога подземного мира мертвых — Гадеса (Hades), или, как его еще называют, Аида. Давление тут — как 50 пассажирских самолетов Boeing 747, стоящих у вас на голове.

6 500 метров. Это максимальная глубина, на которую погружался аппарат DSV Alvin — исследовательская субмарина, которая помогла обнаружить «Титаник».

6 762 метра. Тут покоится SS Rio Grande — корабль, затонувший во время Второй мировой войны. Считается самым глубоко расположенным затонувшим судном в мире.

8 848 метров. Мы достигнем вершины перевернутого Эвереста.

10 898 метров. Глубина, на которую погружался режиссер Джеймс Кэмерон в 2012 году. Погружение заняло 3 часа, в течение которых режиссер наблюдал за окружающим его миром кромешной темноты и вел сьемку в 3D, чтобы включить полученные кадры в научно-популярный фильм «Вызов бездне 3D» (Deepsea Challenge 3D). Кэмерон стал третьим человеком, рискнувшим опуститься на 11-километровую глубину, и первым, кто сделал это в одиночку.

10 916 метров. Глубина, на которую погружались в 1960 году Жак Пиккар (Jacques Piccard) и Дон Уолш (Don Walsh). Они совершили погружение в батискафе «Триест» на предельно возможную глубину и оставались там около 20 минут, после чего стекла батискафа начали трещать, и им пришлось подняться. Это погружение длилось 5 часов.

10 994 метра. Мы достигнем бездны Челленджера, которая считается самой глубокой из известных и исследованных точек нашей планеты.

Однако все мы знаем, что океанские глубины изучены меньше, чем поверхность Марса, — всего на 5 %. Поэтому, как считают многие ученые, есть места и поглубже бездны, и одной только природе известно, что таится в этой глубине.

Что угрожает человеку при глубоком погружении

Основных угроз существует две:

• • • гипоксия;
    • негативное воздействие на организм атмосферного давления.

Если человек длительное время находится под водой, не пополняя при этом запасы кислорода своих легких, у него в крови растет содержание углеродистых соединений. Недостаток кислорода в свою очередь приводит к гипоксии – опасному состоянию, который может негативно воздействовать на работу органов, тканей. Особенно губительна гипоксия для коры головного мозга.

Вторая опасность – давление. Вода намного тяжелее воздуха. И с каждым спуском глубиной десять метров оно становится все больше. В частности, на глубине тридцать метров оно составляет 4 бар.

Если резко подниматься из зоны повышенного давления, развивается так называемая кессонная болезнь, провоцирующая боли в суставах и мышцах. Также может наступить паралич тела, потеря сознания, кровоизлияние.

Многие начинающие ныряльщики рассказывают, что на первых порах с непривычки у них сильно кружилась голова шла кровь из носа, а у некоторых, случалось, разрывались барабанные перепонки и возникали галлюцинации. Небезопасно слишком глубоко погружаться и в акваланге – по причине того же высокого давления.

А вот некоторые млекопитающие к глубинному погружению приспособлены гораздо лучше, чем человек. Среди них – нутрии, выдры, киты, бобры, также ластоногие. Также знатные ныряльщики – пингвины, утки, крокодилы, многие виды черепах и змей. Ондатра, например, может находиться под водой 12 минут, а крокодил – много часов. Ученые объясняют это тем, что дыхательный центр у этих животных не так чувствителен к соединениям углерода и они умеют экономно использовать кислород.

Погружение под воду без акваланга: рекорд

А теперь о рекордах. Впервые планку глубины в сто метров преодолели ныряльщики Майорка и Майоль. Правда, официально этот результат не был зафиксирован. Зато их сделал прообразами главных героев в своем фильме «Голубая бездна» Люк Бессон.

В начале этого века француз Леферм погрузился без специального устройства на глубину 162 метра. До этого он же опускался до 137 метров. Третий рекорд его погубил – он достиг отметки 171 метр, но подняться не на поверхность не смог.

Есть еще понятие «свободное погружение». В этой категории рекорд среди женщин установила жительница России Наталья Молчанова – она смогла достичь без акваланга отметки 91 метр. У мужчин рекорд принадлежит жителю Новой Зеландии Уильяму Трабриджу – 121 метр.

Лучшие упражнения для задержки дыхания под водой

Следующие упражнения помогут вам увеличить объём лёгких и подготовят к подводным нагрузкам:

• Очищение лёгких от углекислого газа. Лягте на пол, руки расположите вдоль тела, расслабьтесь. Сделайте медленный, глубокий вдох, а затем столь же медленный выдох. Вы должны почувствовать, как ваши лёгкие опустошаются. Напряжения в грудной клетке быть не должно. Продолжайте упражнение в течение двух минут.
• Замедление сердечного ритма. Выдохните, а затем быстро вдохните. Задержите дыхание на долю секунды, а затем повторите. Выполните упражнение 3-4 раза. С каждым разом увеличивайте продолжительность времени без дыхания.

Перед выполнением упражнений умойте лицо тёплой водой – это облегчит ваше состояние и снизит вероятность возникновения головокружений.

Как только вы будете готовы – переходите с суши в воду. Для начала – в бассейн. Практика в открытых водоёмах без должной подготовки может привести к крайне неблагоприятным для организма последствиям. В бассейне также необходимо придерживаться определённых правил:

• Двигайтесь плавно. Каждое ваше движение должно быть медленным и размеренным – ваше тело должно привыкнуть к нахождению в воде. Также научитесь расслабляться и неподвижно дрейфовать на поверхности воды.
• Концентрируйтесь. Даже если вы почувствовали мышечную судорогу – научитесь не паниковать. Это может спасти вам жизнь.
• Не задирайте голову. Если вам необходимо сделать вдох – вынырните, но ни в коем случае не задирайте голову из горизонтального положения. Это может привести к сдавливанию артерий и кислородному голоданию головного мозга.
• Научитесь пользоваться периферическим зрением. Оно вам поможет ориентироваться под водой.

Не пытайтесь сразу покорить рекордные отметки. Начинайте с малого и постепенно увеличивайте количество и продолжительность занятий. Будьте упорны и систематичны и радуйтесь своим маленьким победам.

ГЛУБИНА 10 898

Ранним весенним утром, до восхода солнца, в западной части Тихого океана команда Кэмерона готовит батискаф к спуску. Условия для погружения не самые благоприятные, но Deepsea Challenger попадает в водную стихию и стремительно, со средней скоростью 1,8 метра в секунду, уже через 35 минут приближается к первой значимой отметке. 3800 метров — на такой глубине 100 лет назад затонул «Титаник». Еще 15 минут, и Кэмерон преодолевает глубину, на которой покоится линкор «Бисмарк» — 4760 метров. Вот уже счетчик показывает 6500 метров — эта отметка покорилась русскому батискафу «Мир», французскому «Наутилусу» и японскому «Синкай 6500». Скорость погружения снижается. Кэмерон преодолевает максимальную глубину, на которую погружался обитаемый китайский глубоководный аппарат «Цзяолун» — 7062 метра.

На стенках батискафа уже давно образовались крупные капли конденсата — показатель того, что температура воды упала с 30 до 2 ºС.

Водяной пар, образованный дыханием пилота и его потом, конденсируется на холодных металлических стенках сферы и затем накапливается в пластиковой бутылке. В чрезвычайной ситуации пилот может пить эту воду.

Датчики батискафа передают на поверхность сообщения с точными данными о содержании в кабине кислорода, углекислого газа и температуре, чтобы врач на корабле сопровождения мог контролировать самочувствие пилота. До дна Марианской впадины еще около четырех километров.

Когда луч прожектора батискафа отражается от поверхности, до дна остаются считаные метры. Кэмерон снижает скорость и плавно приземляет аппарат. Как, по-вашему, должна выглядеть настоящая бездна? Остроконечные камни, неровности и опасности на каждом шагу? Отнюдь нет. Бездна Челленджера, по рассказам Кэмерона, гладкая, как яичная скорлупа, и почти безжизненная. Ни рыб, ни других живых существ, за исключением креветкообразных донных обитателей не более дюйма в длину.

Перемещаясь по пустынному дну, Кэмерон берет несколько проб грунта, в котором позже были найдены новые виды бактерий. Из-за неисправных двигателей правого борта батискаф двигается по склону крайне медленно. Еще несколько метров — и из-за поломки гидравлической системы сбор грунта становится невозможен. Колоссальное давление воды выводит из строя последний двигатель, и режиссер оказывается не в силах делать съемку. Максимальная глубина, на которую погрузился Кэмерон, составила 10 898,5 метра.

Три часа на дне Марианского желоба и 70 минут подъема — безусловно рекордные показатели. Впрочем, для Кэмерона погружение не было погоней за рекордом — это была мечта исследователя, мечта фантастически смелого человека, в которую поверили десятки единомышленников.

Каково это — уйти под воду на 11 километров? «Наконец я в самом отдаленном месте на планете Земля, для достижения которого потребовались все это время, энергия и технологии. Я чувствовал себя отрезанным от всего остального мира, без единой возможности на спасение, в месте, которое никогда прежде не видело человечество. И… мне позвонила жена. Конечно, было приятно, однако пусть это станет уроком для всех мужчин. Вы можете думать, что в силах сбежать, но у вас ничего не получится», — говорит в одном из интервью Джеймс Кэмерон.

На этом режиссер не планирует завершать карьеру глубоководного исследователя. Впереди еще слишком много тайн и открытий. Ведь до сих пор невозможно со стопроцентной уверенностью сказать, насколько глубока Бездна Челленджера.

Преодолев более десятка километров к центру планеты, человек почувствует себя в полном уединении, но никогда не будет одинок. Океан напомнит о своем присутствии холодными и теплыми течениями, рыбами и скатами, расплывчатым солнцем над водой или манящей бездной. Океан — живой организм, который не отпустит, пока ноги не ступят на твердую землю, и который обязательно приоткроет человечеству еще не одну тайну.