Углекислый газ и свободное ныряние

Ныряние без дыхательного аппарата интересно для нас в том отношении, что оно может быть использовано для изучения действия на организм различных концентраций углекислого газа. Глубина ныряния лимитирована способностью человека задерживать дыхание, зависящая главным образом от увеличения парциального давления углекислого газа в альвеолах до пороговой величины 60 мм рт. ст. Альвеолярное давление углекислого газа с увеличением глубины погружения заметным образом не увеличивается, так как углекислый газ при этом поглощается циркулирующей кровью, а его парциальное давление в альвеолах поддерживается на уровне 40 мм рт. ст.

Повышение парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе при задержке дыхания на поверхности обязано своему происхождению аккумуляции в организме углекислого газа, образующегося в результате осуществления метаболических процессов, что также будет иметь место и при погружении человека на глубину. Влияние повышения парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе на организм человека можно легче представить, если предположить, что во время погружения ныряльщика на глубину дальнейшего образования углекислого газа в его тканях не происходит. При этом ныряльщик, начавший погружение от поверхности при парциальном давлении углекислого газа в альвеолярном воздухе, равном 40 мм рт. ст., и отсутствии дополнительного поступления углекислого газа из тканей в кровь, на глубине 30 м мог бы достичь давления углекислого газа в альвеолярном воздухе, равного 160 мм рт. ст. Это, однако, невозможно, так как в крови при этом будут растворяться дополнительные количества этого газа, в результате чего установится новое газовое равновесие. Если объем альвеолярного воздуха, равный на поверхности 4 л, уменьшится на глубине 30 м до 1 л, то для создания парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе на такой глубине, равного 160 мм рт. ст., потребовалось бы около 53 мл углекислого газа. Для снижения этого давления до 40 мм рт. ст. 40 мл углекислого газа должны были бы перейти при этом в кровь. Если исходить из того, что объем крови в организме равен 5 л, то это привело бы к увеличению объема углекислого газа в циркулирующей крови всего на 0,8 мл в каждых 100 мл крови; при этом 5% углекислого газа находились бы в растворенном состоянии, а остальные — в виде соединений с различными компонентами крови. Следовательно, фактическое увеличение парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе за счет погружения не превысило бы при этом 1 мм рт. ст. — величина столь незначительная, что при всех обстоятельствах ею можно было бы пренебречь. При этом, однако, необходимо помнить, что эта величина увеличивается за счет непрерывного образования в организме метаболического углекислого газа. Становится понятным, почему свободное ныряние с этой точки зрения мало отличается от задержки дыхания на поверхности. Во время всплытия ныряльщика на поверхность парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе уменьшается в основном вследствие уменьшения давления воздуха и расширения углекислого газа в альвеолах, а не за счет активного участия в этом процессе крови.

Следует помнить и о том, что при нырянии возрастает и парциальное давление кислорода. Избыток кислорода, растворяющегося при этом в крови, повышает устойчивость организма к действию возросших концентраций углекислого газа. Это дает возможность ныряльщикам при погружении на глубину задерживать дыхание гораздо дольше, чем на поверхности. Увеличение времени задержки дыхания под водой можно сравнить с аналогичным увеличением, наблюдающимся на поверхности после дыхания чистым кислородом.

Смотрите также