Что помогает дышать под водой

Как это работает. Акваланг

Первый такой аппарат был запатентован в 1866 году, а широкой общественности стал известен чуть позже из романа Жюля Верна «Двадцать тысяч лье под водой». Привычное нам название появилось уже в XX столетии благодаря двум французам – морскому офицеру Жаку Иву Кусто и инженеру Эмилю Ганьяну. В 1943 году они основали фирму Aqua Lung («водяное легкое»). Продукция компании быстро обрела популярность в мире, а название «акваланг» стало определением подобных аппаратов во многих странах.

В России один из ведущих создателей аквалангов – Научно-производственное предприятие «Респиратор» холдинга «Технодинамика». Продукцией «Респиратора» пользуются как дайверы, так и профессиональные водолазы. На примере одной из последних моделей предприятия – воздушно-дыхательного аппарата АВМ-15 – рассказываем, как устроен и работает современный акваланг.

Как учились дышать под водой

Исследовать подводный мир и чувствовать себя «как рыба в воде» человек стремился с древних времен. Первые конструкции, которые помогали дышать под водой, описаны еще Аристотелем в 332 году до нашей эры. Не обошел вниманием разработку таких аппаратов и сам Леонардо да Винчи. Его изобретение внешне напоминает современные акваланги – мешок с дыхательной смесью, который крепится к груди железными обручами, загубник и бронзовый зажим для носа. Чертежи Леонардо да Винчи так и остались на бумаге, а первый автономный дыхательный аппарат, который получил практическое применение, появился только в 1865 году. Его создатели – французы Бенуа Рукейроль и Огюст Денейруз – назвали новинку «Аэрофором». Аппарат представлял собой стальной баллон с воздухом под давлением 20-25 атмосфер, соединенный через редуктор с загубником. Мембранный редукционный клапан – это и было главным открытием и залогом популярности «Аэрофора». Это маленькое новшество позволяло подавать воздух только в момент вдоха под нужным давлением. Аппарат использовался военно-морским флотом, про него рассказывал Жюль Верн в своей книге «Двадцать тысяч лье под водой».

«Аэрофор» можно назвать «предком» современного оборудования открытого цикла дыхания, то есть со вдохом воздуха из баллона, а выдохом в воду. До современных «собратьев» «Аэрофору» оставался всего один шаг – увеличить запас воздуха, используя его под более высоким давлением. На практике это осуществил в 1933 году капитан французского военного флота Ив Ле Приор. Ему удалось повысить давление в баллоне до 100 атмосфер, но пришлось использовать закрытую схему дыхания – выдох производился в маску.

Спустя десять лет Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян совершенствуют дыхательный аппарат и доводят его до того вида, который мы знаем сегодня. Это два баллона с воздухом (100-150 атмосфер) и редуктор, подающий воздух под правильным давлением, причем только в момент вдоха.

Кусто и Ганьян назвали свою компанию Aqua Lung. Слово «акваланг» очень быстро стало нарицательным во многих странах, в том числе и у нас. В английском языке такие аппараты чаще называют SCUBA (Self-contained Breathing Underwater Apparatus).

Современные акваланги, конечно, отличаются от самых первых аппаратов Кусто-Ганьяна. За эти годы существенно изменились технологии, появились новые материалы. К примеру, натуральная резина и латунь уступили место более прочным пластикам – силикону и полиуретану. Усовершенствовались также конструкции загубника и клапанов, а баллоны стали изготавливать из современных композитов. Однако, принципиальная схема аквалангов не изменилась. Рассмотрим ее на примере воздушно-дыхательного аппарата АВМ-15, который производится в НПП «Респиратор» – одном из ведущих в стране разработчиков воздушно-дыхательного оборудования .

Устройство и принцип работы акваланга

Основные части любого современного акваланга – это баллон с воздухом под высоким (200-300 атмосфер) давлением и двухступенчатый редуктор. Модель АВМ-15 включает два баллона емкостью по семь литров. Кроме сжатого воздуха в аппарате могут использоваться обогащенные кислородом искусственные дыхательные смеси (NITROX и т.п.). Такие составы делают нахождение на глубине под действием большего давления более комфортным для нашего организма.

Дышать напрямую из баллона под давлением 200 атмосфер невозможно. Поэтому к баллону присоединяется специальный двухступенчатый редуктор. Первая ступень снижает давление до нормального значения. В зависимости от конструкции и модели оно может быть разным. В аппарате АВМ-15 рабочее давление не превышает 19,6 Мпа.

Вторая ступень редуктора называется регулятором, отвечает за две важные функции. Во-первых, подает воздух под давлением, равным давлению воды на любой глубине. Ведь даже находясь на метровой глубине уже тяжело вздохнуть. Поэтому просто необходимо компенсировать давление воды. Во-вторых, регулятор следит за тем, чтобы воздух для дыхания подавался только в момент вдоха. Очевидно, что это помогает расходовать воздух намного экономнее. Выдыхает аквалангист прямо в воду. Таким образом, воздух используется всего один раз, а АВМ-15 относится к дыхательным системам открытого цикла.

Как видно, АВМ-15 по своему устройству и принципу работы схож с другими аквалангами своего класса. При этом он обладает некоторыми особенностями, которые делают работу профессиональных водолазов и дайверов еще комфортней. К примеру, в состав аппарата входит запатентованное сигнальное устройство «пузырькового» типа, которое предупреждает, когда основной запас воздух заканчивается. Аппарат может быть использован и при минусовых температурах. Незамерзающий АВМ-15 уже прошел «экзамен» в Антарктике – его использовали для подводных погружений члены экспедиции проекта «13 морей России».

События, связанные с этим

Взрывная история: старейшему производителю тротила – 110 лет

Профессии Ростеха: разработчик VR-тренажеров

Источник

Как рыба в воде: как научиться надолго задерживать дыхание

Долго находиться под водой – мечта любого ныряльщика. Для того, чтобы претворить задумку в жизнь, нужно знать, как научиться задерживать дыхание правильно. Без регулярных тренировок тут не обойтись, но несколько секретов помогут значительно ускорить процесс и добиться отличных результатов.

Кому рекомендуется делать дыхательную гимнастику

Причин, по которым вы мечтаете надолго задерживать дыхание под водой, может быть множество. Кто-то обожает фридайвинг и хочет подробно рассматривать рыбок и кораллы во время путешествия, кто-то просто планирует удивить друзей необычным трюком на вечеринке. Навык продолжительной задержки дыхания под водой может пригодиться в будущем и даже спасти вам жизнь в экстремальной ситуации. Главное – соблюдать правильную технику упражнений и следовать правилам безопасности.

Регулярные занятия будут полезны тем, кто:

• хочет почувствовать себя энергичнее;
• задумывается, как улучшить работу ЖКТ;
• следит за собственным весом и хочет ускорить метаболизм;
• ищет необычный способ борьбы со стрессом.

Если вы сейчас попробуйте задержать дыхание и включите секундомер, то рекордное время составит скорее всего не более минуты. После длительных и регулярных тренировок можно добиться результата до трех минут. Некоторые профессиональные спортсмены могут задержать дыхание на 5 минут.

Как естественным образом улучшить работу легких

Как научиться надолго задерживать дыхание даже без тренировок? То, насколько вы можете задержать воздух, во многом зависит от объема легких. Повлиять на него нельзя, но в ваших силах изменить способность органа принимать кислород. Постарайтесь регулярно заниматься спортом. Кардионагрузки позитивно влияют на легкие. Тренировка может быть выбрана по душе из следующего списка:

• бег на длинные дистанции;
• интенсивное плавание;
• занятия на эллиптическом тренажере.

Тем, кто медитирует, будет проще научиться задерживать дыхание на долгое время, ведь они умеют расслабляться, отпуская все ненужные мысли. Некоторые ваши слабости напротив могут значительно ухудшить результаты. Курильщикам такие занятия обычно даются труднее, чем людям без вредных привычек.

Позитивно на легкие воздействует игра на духовых инструментах. Она не только доставит вам огромное удовольствие, но и поможет находиться без кислорода дольше. Идеально подходят флейта, саксофон и кларнет. Для лучшего контроля за своим организмом, можно также начать заниматься пением.

Как грамотно построить режим тренировок

Как правильно задерживать дыхание? Освоить полезный навык помогут специальные упражнения для пловцов. Рекомендуется заниматься не реже, чем один раз в день, но график в каждом случае лучше подобрать индивидуально. Ваш организм должен успевать восстановиться. Но и слишком большие промежутки лучше не делать. Если пропускать занятия, то результата придется ждать долго, и вы все также не будете понимать, как задерживать дыхание под водой.

Ваша задача – научиться чувствовать себя комфортно без воздуха и делать максимально большой вдох, чтобы запасти нужное количество кислорода, пока вы пытаетесь продержаться под водой.

Когда вы регулярно выполняете комплекс упражнений, ваше тело постепенно адаптируется к новым условиям. Например, во время задержки дыхания пульс снижается из-за недостатка в крови кислорода. Затем, когда вы поднимаетесь на поверхность и снова заполняете легкие кислородом, пульс возвращается к привычным значениям. Эту реакцию организма называют временной.

У опытных дайверов и профессиональных пловцов адаптация уже другого уровня – ее называют длительной. Когда они выныривают из воды, пульс все также остается низким. Спортивная брадикардия нужна для того, чтобы эффективно расходовать кислород.

Упражнения бывают двух видов:

Первые обычно выполняют на поверхности, а вторые под водой.

Техника безопасности

Как задержать дыхание правильно и не навредить здоровью? Постарайтесь хотя бы первое время заниматься в присутствии опытного инструктора. Во время выполнения упражнений можно внезапно потерять сознание. Тогда компаньон проследит за вами и будет рядом, пока вы не придете в себя. Кроме того, напарник облегчит вам задачу, потому что сможет с секундомером следить за временем. Вы сможете правильно задерживать дыхание при нырянии и не думать ни о чем лишнем.

Если вы тренируетесь не с опытным инструктором, а с другом, обязательно договоритесь с ним о специальных знаках. Вы будете подавать их под водой через равные промежутки времени, чтобы компаньон был уверен, что все в порядке.

Никогда не задирайте голову, когда делаете задержку дыхания под водой. Это может сдавить артерии и в результате даже спровоцировать кислородное голодание, что приведет к обмороку.

Упражнения на суше

Как уже упоминалось, при неправильной технике вы можете неожиданно упасть в обморок. Поэтому начинать заниматься лучше на суше – это намного безопаснее, чем в воде. Давайте разберемся, как надолго задерживать дыхание на поверхности, чтобы достичь отличных результатов.

Очищение легких от углекислоты

Во время задержки дыхания появляется неприятное ощущение в легких. Оно возникает из-за того, что в этом органе накапливается углекислота. Чем больше проходит времени, тем сильнее дискомфорт, который вы испытываете. Для задержки дыхания рекомендуется перед началом упражнений максимально очистить легкие. Выдыхайте с силой, энергично выталкивая воздух. Затем сделайте быстрый вдох и повторите задание.

Как включить в работу нижний отдел легких

Нижняя часть легких не используется во время ежедневного дыхания. Если задействовать и ее, то можно значительно увеличить объем легких. Рекомендуется делать специальные упражнения. Попробуйте выполнить следующую последовательность действий:

1. Положите руки на грудь и на живот.
2. Сделайте глубокий вдох.
3. Следите, чтобы во время вдоха рука на груди оставалась неподвижной. Вторая рука, которая лежит на животе, должна подниматься.

При правильном выполнении упражнения вы почувствуете, как воздух наполняет нижний отдел легких.

Задействуйте диафрагму

Чтобы подключить к работе диафрагму, выполните следующее упражнение:

1. Сделайте глубокий вдох и постарайтесь задержать дыхание на максимальное время (но не более минуты).
2. Выдох должен быть медленным, через сжатые губы. Его продолжительность – около 20 секунд.

Это упражнение научит вас правильно действовать после продолжительной задержки дыхания.

Гипервентиляция

С помощью этого упражнения вы наберете максимальное количество кислорода в кровь – оно будет значительно больше, чем при обычном вдохе. Рекомендуется делать такую тренировку незадолго до погружения.

Вдохните воздух медленно и глубоко, затем сделайте короткий и быстрый выдох. Повторите от 4 до 6 раз.

Когда вы тренируетесь на суше, можно периодически делать полезную процедуру для лица с холодной водой. Это простое действие запустит брадикардию, сердце будет битья чуть медленнее, чем обычно, что облегчит выполнение заданий. Голову в воду опускать не стоит, достаточно просто умыться. Можно на несколько секунд приложить полотенце, смоченное в холодной воде. Главное – не заменять воду на лед. Когда организм испытывает шок, запускаются совершенно другие реакции.

Тренировка под водой

Когда вы привыкните к упражнениям на суше и научитесь выполнять их правильно, можно переходить к следующему этапу – занятиям в естественных условиях. Как долго задерживать дыхание под водой? Не спешите сразу ставить рекорды. Лучше запишите свой первый результат, чтобы спустя время увидеть, какого прогресса удалось достичь. Во время выполнения упражнений постарайтесь расслабиться, отпустив все лишние мысли. Лучше подумать о чем-то спокойном и умиротворяющем, вспомнить отпуск или семейный праздник, а вовсе не размышлять о том, как научиться долго не дышать под водой.

Не расходуйте энергию ни на что лишнее. Чтобы вам было спокойнее, можно держаться за что-нибудь руками – например, за лестницу в бассейне. Попробуйте занырнуть под воду в ластах на 1 минуту. После выныривания подышите свободно полторы минуты. Постарайтесь сделать так, чтобы дыхание было спокойным и размеренным. Дальше нужно выполнить серию заныриваний такой же продолжительности (по 1 минуте). Время на отдых дается уже другое: 15 секунд, 1 минуту, 45 секунд, 30 секунд, 15 секунд. Если не получается оставаться под водой минуту, можно немного сократить время.

Во второй серии подходов постоянным будет уже время отдыха. Промежутки, на которые вы задерживаете дыхание, меняются. Это упражнение может быть и статическим, и динамическим. В первом случае его выполняют, когда лежат на поверхности воды, затем отдыхают, опустив ноги на дно бассейна. Во втором случае задержка дыхания осуществляется под водой. Во время отдыха плывут в спокойном темпе и свободно дышат.

Нужно придерживаться следующей схемы заныриваний:

• 2 минуты;
• 1 минута 45 секунд;
• 1 минута 30 секунд;
• 1 минута 15 секунд;
• 1 минуты.

Отдых каждый раз составляет 2 минуты. Если вам неудобно пользоваться секундомером, то можно считать время заныривания при помощи вдохов – достаточно понять, сколько вы их делаете за указанное время. Это упражнение постепенно научит вас работать в непривычных условиях, когда кислотность крови повышена, и вы больше не будете задаваться вопросом, как правильно дышать под водой.

В прохладной воде выполнять упражнения значительно проще, чем в теплой. Дело в том, что при низких температурах сердцебиение снижается, а кровяное давление напротив становится выше.

Прерывистые упражнения

Еще одно полезное упражнение, которое приблизит вас к цели, заключается в непродолжительных задержках вдохов, после которых следует небольшой отдых. С помощью такой тренировки у вас ускорится пульс, кровь будет лучше насыщена кислородом. Выполнять ее рекомендуется перед длительным погружением.

Попробуйте 10 раз задерживать вдох на 30 секунд, а затем отдыхать половину минуты. Упражнение рекомендуется повторить трижды. Попробуйте также тренировать легкие неподвижно – можно погрузить лицо в воду стоя или сидя.

Теперь вы знаете, как задерживать дыхание на поверхности и в воде. Приступайте к тренировкам спокойно и без фанатизма, выполняйте упражнения систематически и в комплексе, а также следите, чтобы техника была правильной. Тогда уже через несколько недель регулярных занятий время пребывания под водой значительно увеличится.

Занятия плаванием с малышами дома и в бассейне

Источник