Наконец, нужно подчеркнуть, что брадикардия сохраняется даже на этапе всплытия; это происходит из-за эффекта гипоксии и увеличения объема кровообращения левого отдела сердца (следствие Blood Shift).

Blood Shift (Кровяной Сдвиг)

Другое крайне важное явление — это «спонтанная компенсация» сердечно-сосудистой системы, которая задействуется для противостояния повышению гидростатического давления, и называется Blood Shift, или перемещение крови к центру. Действительно, во время спуска ко дну при увеличении глубины давление на поверхность тела возрастает, возникает ускорение возврата венозной крови в правое предсердие, что, в свою очередь, вместе с понижением внешней температуры вызывает сужение периферических кровеносных сосудов, а также сосудов в области кишечника, брюшины, печени и почек.

На практике речь идет о сужении сосудов, происходящем в результате действия адренергических гормонов, реагирующих на адреналин и норадреналин, что приводит к замедлению кровотока в периферических сосудах и централизации кровотока в центральных сосудах, снабжающих кровью наиболее важные органы (мозг, сердце, легкие). Эта своеобразная экономия со стороны организма обеспечивает минимальный расход кислорода. Одновременно наблюдается отток крови от периферических органов и ее прилив в грудную клетку, позволяющий избежать серьезной опасности — эффекта сдавливания в результате уменьшения объема легких из-за гидростатического давления.

Повышение давления так влияет на сердечный ритм, что уже при обычном погружении тела в воду, когда возрастает давление на грудную клетку, возвращение венозной крови к сердцу ускоряется и вызывает усиление сердечной деятельности. Эти изменения кровообращения, приводящие к усилению легочного кровотока, по сути, являются механизмом компенсации повышенного гидростатического давления на грудную клетку.

Действительно, кровь, будучи жидкостью, физически несжимаема, и поэтому, заменяя газовые объемы, сокращаемые под воздействием давления (закон Бойля), она противостоит воздействию гидростатического давления на грудь и легкие.

Увеличение производительности сердца

Это прямое следствие явления Blood Shift: действительно, на этапе погружения в результате перемещения крови от периферических частей тела в грудную клетку происходит увеличение нагрузки на правый отдел сердца, а во время всплытия — увеличивается нагрузка на левый отдел сердца.

В процессе спуска под воду поступивший с периферии объем крови вызывает в диастолической фазе сердечного цикла большее растяжение мышечных волокон миокарда правого предсердия с последующим большим наполнением правого желудочка, что в систолической фазе приводит к увеличению сердечного толчка. Аналогичным образом, но в обратном порядке, во время всплытия на поверхность будет иметь место увеличение нагрузки на левый отдел сердца.

Растяжение мышечных волокон правого предсердия вызывает стимуляцию рецепторов объема, находящихся в этой области, вследствие чего происходит увеличение производства особого гормона с протеиновой структурой — натрийуретического фактора предсердия, который вместе с сужением сосудов и термической дисперсией отвечает за диурез во время и после погружения (повышенное образование мочи у подводника).

Повышение артериального давления

Другое явление, возникающее в процессе погружения, — это постепенное повышение артериального давления вследствие стимуляции рецепторов давления (пресс-рецепторов), находящихся в аорте и сонной артерии. Это происходит из-за возросшего кровотока в этих артериях (с целью обеспечения мозга кислородом). Еще один фактор, способствующий постепенному возникновению гипертонии — реакция организма на холод. Действительно, термический стресс, всегда имеющий место во время погружения, помимо повышения производительности сердца вызывает также повышение кровяного давления в систолической фазе, и, в меньшей степени, — в диастолической.

В нормальных условиях показатели парциального давления O₂ и CO₂ в крови и альвеолярном воздухе способствуют проходу O₂ из легких в кровь и проходу CO₂ из крови в легкие. Во время погружения увеличение внутрилегочного давления способствует распределению кислорода, но препятствует возвращению углекислого газа. Действительно, на 10-ти метровой глубине внутрилегочное давление таково, что перемещение CO₂ идет в обратном направлении — из легких в кровь, а не из крови в легкие. На легочном уровне запас O₂ уменьшается на глубине значительно быстрее, чем на поверхности, при этом одновременно происходит значительное повышение РрС0₂. Следовательно, сигнал к всплытию поступит с запозданием относительно реально израсходованного количества O₂; у неопытного ныряльщика, плохо знающего свои возможности, это может вызвать обманчивое ощущение, что он может еще дольше задерживать дыхание.

На этапе всплытия давление газов быстро падает как в легких, так и в крови: при падении давления O₂ до уровня гипоксии, у подводника может произойти потеря сознания с последующим риском синкопе и, следовательно, утопления из-за заполнения легких водой.

Опасность возрастает, если подводник на поверхности делал гипервентиляцию: этим способом можно лишь немного увеличить PpO₂, но в основном происходит значительное падение PpCO₂, приводящее к последующему запозданию сигнала к всплытию

Опасности задержки дыхания

Термин «апноэ» в медицине означает остановку дыхательных движений. Вообще в будничной жизни такая остановка бывает непроизвольной, рефлекторной, вследствие механических стимулов химико-фармалогического и психоневрологического характера, которые могут действовать как на уровне дыхательных путей (механическое препятствие дыханию), так и на уровне нервных центров, контролирующих дыхание (центральная респираторная депрессия).

РР мм рт. ст.

На языке подводников, напротив, когда речь идет об апноэ, это относится к добровольному действию, посредством которого подводник перестает дышать на определенный промежуток времени, продолжительность которого зависит от запаса кислорода и количества углекислого газа, произведенного во время задержки дыхания. Добровольность этого действия заканчивается в тот момент, когда уровни двух газов достигнут такого значения, что вызовут химическую стимуляцию дыхательных нервных центров.

Очевидно, что продолжительность задержки дыхания зависит от некоторых индивидуальных переменных, например, от объема легких, от метаболического потребления кислорода и от психологического приспособления к условиям погружения. Вообще время пребывания под водой всегда очень ограничено, поскольку очень быстро достигается «break-point» (точка прерывания) апноэ.

Самый интуитивный, но и очень опасный, способ отдалить время появления дыхательного позыва и, соответственно, продлить пребывание под водой называется «гипервентиляцией» (усиленное дыхание).

Этот способ основан на выполнении серии медленных и глубоких вдохов с быстрым выдохом, посредством которых происходит «воздушное промывание» крови и легких, что приводит к значительному уменьшению процентного содержания углекислого газа (CO₂) и небольшому повышению (менее 25 %) парциального давления кислорода (O₂). Понятно, что в этой ситуации для повышения уровня CO₂ до таких значений, чтобы произошла стимуляция дыхательных центров, организму понадобится больше времени; настолько больше, чтобы вызвать запоздание наступления точки прерывания апноэ на несколько десятков секунд (максимально до 120).