Как можно дышать под водой человеку

Дышать под водой – теперь это реально?

На первый взгляд эта мысль кажется невероятной. Разве не погибают каждый год тысячи людей, захлебнувшиеся морской водой? Способна ли вода стать заменой обычному кислороду? Перенесемся мысленно в лабораторию голландского физиолога Иоганнеса Килстра, где ученый проводит свои удивительные опыты. Вот один из них.

Ученый заливает водой небольшой прозрачный резервуар и добавляет туда немного соли. Далее он закупоривает емкость и через трубку накачивает в нее кислород под давлением. Сосуд взбалтывают и вскоре через промежуточную (шлюзовую) камеру впускают внутрь белую мышь. Подняться она не может — этому препятствует сетка на поверхности воды. Но. Проходит полчаса, час, два. Мышь, как это ни кажется странным, дышит — да, да, именно дышит водой! Но никакой паники у мыши не наблюдается. Легкие зверька действуют подобно рыбьим жабрам, получая кислород напрямую из воды. Само собой, ни о какой кессонной болезни и речи быть не может — азот в воду не добавляли. Схожие эксперименты делали и ученые в СССР, возглавляемые кандидатом медицинских наук Владленом Козаком.

Итак, первый шаг сделан. И вполне успешно. Однако ученые не торопятся объявить об этом. Вдруг способностью к дыханию жидкостью обладают только мелкие животные? Чтобы рассеять сомнения, метод проверяют на собаках. И что же? В первых же экспериментах собаки дышали солоноватым раствором, насыщенным кислородом, более получаса. Опыты показали, что не только собаки, но и кошки могут долго дышать жидкостью. Иногда они оставались под водой много часов подряд и затем спокойно возвращались к привычному способу дыхания.

А способен ли дышать водой человек? Ободренный успехом опытов на животных, Иоганес Килстра сделал попытку прояснить и этот вопрос. Первым испытуемым стал водолаз с 20-летним опытом Фрэнк Фалежчик. Когда ему залили одно легкое, он чувствовал себя так хорошо, что просил одновременно заполнить и другое. «Пока в этом нет необходимости»,— сказал ученый. Однако через некоторое время Килстра решился на такой эксперимент.

В лаборатории собрались двадцать докторов, чтобы засвидетельствовать удивительный опыт. Подопытным согласился быть все тот же Фрэнк Фалежчик. Ему сделали анестезию горла для подавления глотательного рефлекса и ввели в трахею (дыхательное горло) эластичную трубку. Через нее ученый начал постепенно вливать специальный раствор. Жидкость поступала в оба легких, и все напряженно наблюдали за Фалежчиком, который не обнаруживал никаких признаков паники.

Более того, он показал знаками, что готов помогать экспериментаторам, и сам стал записывать свои ощущения. Человек дышал жидкостью не один час! Однако, потребовалось пара дней, чтобы окончательно откачать ее из легких. «Я не ощущал никакого дискомфорта, — сказал после опыта Фрэнк Фалежчик,— и не чувствовал тяжести в груди, как изначально предполагал». Размышляя над результатами этих интереснейших опытов, доктор Килстра высказал убеждение, что человек с залитыми водой легкими может совершенно безболезненно опуститься на полкилометра и через двадцать минут вернуться на поверхность.

Много лет назад Жак-Ив Кусто выдвинул любопытное предположение. «Придет время, — писал он, — и человечество выведет новую расу людей—«Гомо акватикус» («человек подводный»). Они заселят морское дно, построят там города и будут жить как на земле». Кто знает, может быть, пророчество отважного капитана, признанного старейшины подводных пловцов, когда-нибудь и сбудется? источник

PS: Рекомендую к просмотру фильм «Жидкостное дыхание»

Источник

Глубокое дыхание

Об этом рассказал заместитель гендиректора Фонда Виталий Давыдов. По его словам, уже идут натурные испытания.

— В одной из его лабораторий ведутся работы по жидкостному дыханию. Пока эксперименты проводят над собаками. При нас рыжую таксу погрузили в большую колбу с водой мордой вниз. Казалось бы, зачем над животным издеваться, сейчас захлебнется же. Ан нет. Она просидела под водой 15 минут. А рекорд — 30 минут. Невероятно. Оказывается, легкие собаки заполнились жидкостью, насыщенной кислородом, что дало ей возможность дышать под водой. Когда ее вытащили, она была немного вялая — говорят, из-за переохлаждения (а я думаю, кому понравится под водой в банке у всех на глазах торчать), но через несколько минут стала вполне себе. Скоро опыты будут проводить на людях, — рассказывает журналист «Российской газеты» Игорь Черняк, ставший очевидцем необычных испытаний.

Все это было похоже на фантастический сюжет знаменитого фильма «Бездна», где на огромную глубину человек мог спуститься в скафандре, шлем которого был заполнен жидкостью. Ею подводник и дышал. Теперь это уже не фантастика.

Технология жидкостного дыхания предполагает заполнение легких специальной жидкостью, насыщенной кислородом, который проникает в кровь. Фонд перспективных исследований одобрил реализацию уникального проекта, работы ведет НИИ медицины труда. Планируется создать специальный скафандр, который пригодится не только подводникам, но и летчикам, а также космонавтам.

Как рассказал корреспонденту ТАСС Виталий Давыдов, для собак создали специальную капсулу, которую погружали в гидрокамеру с повышенным давлением. На данный момент собаки могут без последствий для здоровья более получаса дышать на глубине до 500 метров. «Все собаки-испытатели выжили и чувствуют себя после длительного жидкостного дыхания хорошо», — заверил замглавы ФПИ.

Мало кто знает, что опыты по жидкостному дыханию на людях в нашей стране уже проводились. Дали потрясающие результаты. Акванавты дышали жидкостью на глубине в полкилометра и больше. Вот только народ о своих героях так и не узнал.

В 1980-х годах в СССР разработали и стали осуществлять серьезную программу по спасению людей на глубине.

Проектировались и даже вводились в строй специальные спасательные подводные лодки. Изучались возможности адаптации человека к глубинам в сотни метров. Причем находиться на такой глубине акванавт должен был не в тяжелом водолазном скафандре, а в легком утепленном гидрокостюме с аквалангами за спиной, движения его не были ничем стеснены.

Поскольку человеческий организм состоит почти целиком из воды, то ему не опасно страшное давление на глубине само по себе. Организм надо просто готовить к нему, повышая в барокамере давление до необходимого значения. Главная проблема в другом. Чем дышать при давлении в десятки атмосфер? Чистый воздух для организма становится ядом. Его необходимо разбавлять в специально подготовленных газовых смесях, как правило азотно-гелиево-кислородных.

Их рецептура — пропорции различных газов — самая большая тайна во всех странах, где идут аналогичные исследования. Но на очень большой глубине и гелиевые смеси не спасают. Легкие, чтобы их не разорвало, должны заполняться жидкостью. Что из себя представляет жидкость, которая, попав в легкие, не приводит к удушью, а передает через альвеолы кислород в организм — тайна из тайн.

Поэтому-то все работы с акванавтами в СССР, а затем и в России велись под грифом «совершенно секретно».

Тем не менее есть вполне достоверная информация о том, в конце 1980-х на Черном море существовала глубоководная аквастанция, в которой жили и работали подводники-испытатели. Они выходили в море, облаченные лишь в гидрокостюмы, с аквалангами за спиной, и работали на глубинах от 300 до 500 метров. В их легкие под давлением подавалась специальная газовая смесь.

Предполагалось, что если подлодка терпит бедствие и легла на дно, то к ней направят субмарину-спасатель. Акванавтов заранее подготовят к работам на соответствующей глубине.

И когда спасательная субмарина подойдет к месту бедствия, водолазы в легком снаряжении выйдут в океан, обследуют аварийную лодку и помогут эвакуировать экипаж с помощью специальных глубоководных аппаратов.

До конца те работы довести не удалось из-за распада СССР. Впрочем, тех, кто работал на глубине, все-таки успели наградить звездами Героев Советского Союза.

Наверное, даже более интересные исследования были продолжены уже в наше время под Санкт-Петербургом на базе одного из НИИ ВМФ.

Там тоже велись опыты по газовым смесям для глубоководных исследований. Но, самое главное, может быть, впервые в мире люди там научились дышать жидкостью.

По своей уникальности те работы были гораздо более сложными, чем, предположим, подготовка астронавтов к полетам на Луну. Испытатели подвергались огромным физическим и психологическим нагрузкам.

Сначала организм акванавтов в воздушной барокамере адаптировали к глубине в несколько сот метров. Затем они перемещались в камеру, заполненную жидкостью, где погружение продолжалось до глубин, говорят, почти в километр.

Самое тяжелое, как рассказывают те, кому все-таки довелось пообщаться с акванавтами, по их словам, было выдержать наполнение легких жидкостью и просто не умереть от страха. Это не говорит о трусости. Страх захлебнуться — естественная реакция организма. Могло случиться все. Спазм легких или сосудов головного мозга, даже инфаркт.

Когда же человек понимал, что жидкость в легких не несет смерть, а дарует жизнь на огромной глубине, возникали совершенно особые поистине фантастические ощущения. Но о них знают лишь те, кто такое погружение пережил.

Увы, потрясающие по своей значимости работы были прекращены по элементарной причине — из-за нехватки финансов. Героям-акванавтам дали звание Героев России и отправили на пенсию. Имена подводников засекречены по сей день.

Хотя чествовать их надо бы было как первых космонавтов, ведь они проложили путь в глубинный гидрокосмос Земли.

Сейчас эксперименты по жидкостному дыханию возобновили, проводят их на собаках, преимущественно таксах. Они тоже испытывают стресс.

Но исследователи их жалеют. Как правило, после подводных экспериментов забирают жить к себе домой, где кормят вкуснятиной, окружают лаской и заботой.

Источник

Как научиться надолго задерживать дыхание: упражнения на воде и на суше

Умение задерживать дыхание – основа для того, чтобы научиться нырять и в целом полезное для жизни умение.

Ниже рассмотрим примеры упражнений и советы, благодаря которым Вы узнаете, как научиться надолго задерживать дыхание.

Тренировки на суше

Тренировки на суше более безопасны, чем занятия в воде. При неправильном выполнении упражнений можно довести себя до состояния обморока, что под водой – опасно для жизни, а на суше – в большинстве случаев не несёт в себе жизненной опасности.

Гипервентиляция

Это упражнение учит набирать максимальное количество кислорода в кровь, больше, чем при обычном вдохе. Оно состоит в серии частых глубоких замедленных вдохов и коротких быстрых выдохов.

Его выполняют в качестве тренировки перед нырком, погружением.

Количество вдохов/выдохов – от 4 до 6.

Движения грудной клетки на задержке дыхания

Это упражнение позволяет получить дополнительный кислород путем расширения лёгких и увеличения площади альвеол.

Выполняется следующим образом:

• В начале – гипервентиляция (несколько частых глубоких вдохов и выдохов).
• После – полный глубокий вдох и остановка дыхания.
• Во время остановки – движения руками для движений грудной клетки и лёгких. Руки вытягиваются вперёд, отводятся в вытянутом положении назад и сводятся впереди. Пальцы во время выполнения движений сжаты в кулак.

Расслабление

Умение расслабляться необходимо для полного глубокого вдоха и насыщения крови большим количеством кислорода. Сжатость уменьшает объём лёгких и не позволяет вдохнуть полной грудью.

В этой связи, важно научиться контролировать своё состояние, и при необходимости – выполнять вдох максимально полной грудью.

Тренировка задержки дыхания под водой

Для того, чтобы научиться надолго задерживать дыхание, в первую очередь важны упражнения в воде, которые направлены на тренировку лёгких и приучение организма к малому количеству кислорода. Они могут быть статичными и динамичными.

Среди статических упражнений – много тех, которые выполняют на суше.

Среди динамических – серия погружений и проныриваний на различные расстояния и промежутки времени.

Для тренировок на воде необходимо присутствие партнёра, помощника или тренера.

Упражнения с интервалами: статические и динамические

Первая серия подходов состоит в выполнении одинаковых по времени задержек дыхания, время отдыха между которыми сокращается. А именно:

Заныривание на 1 минуту (или проныривание в ластах 20-25 м.). Свободное дыхание в течение 1 минуты 30 секунд.

Поскольку новичку выполнить данную серию подходов сложно, на начальной стадии можно задерживать вдох меньше, чем на 1 минуту, или проныривать меньше, чем на 20 м.

К примеру, начать тренировки с задержки 20 секунд (или 10 м). Далее – по мере возможностей, увеличивать расстояние и время задержки вдоха.

Вторая серия подходов отличается тем, что время отдыха остаётся постоянным, меняется время задерживания дыхания.

Упражнение также будет иметь вариант динамики и статики. В статическом исполнении дыхание задерживают лёжа на воде, а отдыхают, опираясь ногами на дно бассейна или реки (на мелководье). В динамике – дыхание задерживают, проплывая под водой в ластах несколько десятков метров, а во время отдыха плывут по поверхности и свободно дышат, или стоят в воде.

1. Заныривание 40 м (или задерживание 2 минуты), дыхание 2 минуты.
2. Заныривание 35 м (или задерживание 1 минута и 45 секунд), дыхание те же 2 минуты.
3. Заныривание 30 м (или задерживание 1 минута 30 секунд), дыхание 2 минуты.
4. Заныривание 25 м (или 1 минута и 15 секунд), дыхание – те же 2 минуты.
5. Заныривание 20 м (1 минута), дыхание 2 минуты.

При выполнении перечисленных упражнений в крови человека накапливается кислота, развивается ацидоз. Периодическое выполнение этих упражнений приучает организм работать в условиях повышенной кислотности крови, а также быстро восстанавливаться после ацидоза.

Прерывистые упражнения

Это – частые небольшие задержки вдохов с небольшими промежутками отдыха.
Они направлены на ускорение пульса, которое позволяет быстрее прокачивать кровь и полнее насыщать её кислородом при вдохе.

Эти упражнения полезно выполнить перед глубоким длительным погружением, чтобы вместить в кровь при последующем вдохе большее количество кислорода.

Вариантов выполнения прерывистых упражнений достаточно много, приведём один из них.

Следует выполнить 10 задержек вдохов по 30 секунд с разделяющими их периодами отдыха (также по 30 секунд). Повторить серию упражнений 2 или 3 раза.

В статичном варианте прерывистые упражнение выполняют стоя в воде. В динамическом – плывут по поверхности воды, периодически ныряя на небольшую глубину.

Задержка дыхания в статике

Тренировать задержку дыхания под водой можно и в статике – погрузив лицо в воду и сохраняя неподвижность тела.

Такое упражнение можно выполняется на разной глубине, а именно:

• На поверхности воды – лёжа на воде лицом вниз.
• На дне бассейна – сидя.
• На дне бассейна – стоя.
• На дне бассейна – лёжа лицом вниз.

Советы

Полезные советы по тренировке задержки дыхания изложены в этих двух видео:

Как увеличить ёмкость лёгких

Время, на которое человек может задержать дыхание, зависит от объёма лёгких и от эффективности расходования кислорода внутри организма. Под увеличением размера лёгких понимается не их физическое растягивание или расширение. Под ним понимают увеличение их способности вмещать большой объём воздуха, насыщать большое количество крови кислородом.

Объём воздуха, который может поместиться в полости лёгких при одном вдохе, зависит от развитости лёгочной мускулатуры. А количество кислорода, которое попадает в кровь при каждом вдохе, зависит от площади поверхности лёгочных альвеол. Чем она больше, тем больше кислорода насытит кровь при каждом вдохе. Чем больше объём кислорода в крови, тем на большее время погружения под воду можно рассчитывать.

Для увеличения объёма лёгких занимаются кардиоупражнениями. Их выполняют на суше и в воде, а также переносят часть занятий в высокогорье, или имитируют работу в условиях недостатка кислорода (имитируют высокогорье небольшим сдавливанием носа).

Кардиоупражнения

Кардиоупражнения приучают организм работать в условиях недостачи кислорода, которая формируется во время длительных физических нагрузок, что развивает лёгкие, улучшает способность организма эффективно расходовать кислород.

Бег на длительные дистанции. В целях тренировки во время бега концентрируют внимание на количестве вдохов и выходов.

Определяют, сколько вдохов приходится на определённое количество шагов (к примеру, на 10 шагов) и стараются уменьшить их количество хотя бы на 1 или 2 вдоха.

Плавание в ластах с трубкой и маской.

Интенсивное плаваниекролем, брассом и баттерфляем.

Езда на велосипеде.

Время выполнения кардиоупражнений составляет от 20 до 50 минут (ежедневно или через день).

Упражнение на развитие нижнего отдела лёгких

Как правило, у большинства людей нижний отдел мало используется при ежедневном дыхании. Поэтому он менее развит. Если включить нижние отделы в процесс дыхания полноценно, то это позволит увеличить объём лёгких.

Для этого выполняют упражнение, в ходе которого необходимо в течение 1-2 минут дышать только нижним отделом:

• Для контроля движений тела руки кладут: одну – на живот и вторую – на грудь.
• Далее во время вдоха следят, чтобы рука на грудной клетке не двигалась (воздух не заполнял среднюю и верхнюю часть лёгких), а рука на животе поднималась и опускалась (воздух наполняет нижнюю часть лёгких).

Управление диафрагмой

Вдох с замедленным выдохом учит контролировать движение диафрагмы и этим – полностью заполнить воздухом нижний отдел лёгких. Оно также учит правильно выходить из длительной задержки дыхания.

Выполняется следующим образом:

• Глубокий вдох.
• Остановка дыхания на 1 минуту.
• Выдох замедляется – производится через сжатые губы.

Дыхание при ходьбе

Во время медленного дыхания необходимо посчитать количество шагов, которое приходится на каждый выдох/вдох. После – пытаются увеличить количество шагов (на один, два или три), которое приходится на вдох и на выдох.

Дополнительные методы

О дополнительных вариантах для увеличения объема легких рассказывается в этом видео:

Основы тренировок

Успех обучения задержке дыхания зависит от правильно выстроенного комплекса и режима нагрузок и тренировок.

Режим тренировок

Режим занятий расписывают на основе общих рекомендаций (1 или 2 раза в день, возможно через день), общего набора упражнений, с учётом собственных индивидуальных особенностей.

Частота тренировок подбирается таким образом, чтобы они не были слишком частыми (организм должен восстановиться) и слишком редкими (организм успеет расслабиться более чем необходимо).

Эффект тренированности

Цель занятий – научиться задерживать дыхание на продолжительное время, приучить организм к работе в условиях недостатка кислорода и повышенного количества углекислоты, а также научить его запасать большое количество кислорода за один вдох.

Эта цель достигается в процессе выполнения различных упражнений благодаря адаптационным реакциям организма. К примеру, при задержке дыхания снижается частота пульса. Это естественная реакция на недостаток кислорода в крови. При выныривании частота пульса восстанавливается. Такая реакция приспособления называется временной.

У ныряльщиков, спортсменов-подводников, охотников-рыболовов, людей, которые часто задерживают дыхание, временная адаптация превращается в длительную. То есть даже после выныривания пульс продолжает оставаться сниженным. Это явление получило название спортивной брадикардии. Оно необходимо спортсменам для эффективного использования кислорода и качественного ныряния.

Эффект длительного приспособления объясняет, почему тренировки должны быть стабильными и длиться достаточно продолжительный период времени.

Источник