Нам не раз задавали этот вопрос студенты: «Почему я начинаю чувствовать себя гораздо комфортнее, как только разворачиваюсь и начинаю всплывать?» Именно он вдохновил нас на эту статью.
Каждый из нас, будь то новичок или опытный фридайвер, знаком с этим чувством. Какое же это облегчение — развернуться и двигаться к поверхности! Самый простой ответ заключается в том, что всё это у нас в голове: «Это очевидно, ты же плывешь наверх! Поэтому сознание успокаивается». Но действительно ли всё так просто?
Психологические аспекты желания вдохнуть
Очевидно, что для любого из нас погружение на задержке дыхания может быть психологически сложным. Во время фазы спуска несколько факторов сигнализируют нам: «Эй, друг, опомнись! Что ты делаешь тут, на глубине?»
- Растущее давление
- Снижение уровня освещенности
- Продувка становится сложнее
- Время апноэ увеличивается
- Расстояние до поверхности растет
Все эти факторы, независимо от фактического уровня CO₂ и O₂ (физиологических триггеров дыхания), могут вызывать «чувство обреченности» или просто бессознательный психологический дискомфорт, который мы интерпретируем как позыв ко вдоху.
При всплытии эти факторы постепенно исчезают, а значит, мы получаем сигналы, что движемся в правильном направлении. Да, так устроен наш мозг. Однако психология — далеко не самый главный фактор, а для кого-то и вовсе второстепенный.
Физические аспекты желания вдохнуть
Другая сторона, отличающая всплытие от погружения, — это положение нашего тела. Мы обычно погружаемся головой вниз и поднимаемся в противоположной позиции. Это вызывает специфические физиологические изменения.
Перераспределение крови.
Под действием гравитации кровь приливает к голове, а нырятельный рефлекс млекопитающих снижает сердечный выброс. Это означает, что сосуды в шее и мозге, содержащие хеморецепторы, чувствительные к CO₂, наполняются относительно «старой», застоявшейся кровью. Это приводит к завышенной оценке общего содержания CO₂ в крови.
Компрессия легких.
Объем легких изменяется обратно пропорционально давлению (+1 атм каждые 10 метров). Например, на 30 метрах объем легких сокращается до четверти от объема на поверхности, достигая остаточного объема (воздух, остающийся в легких после максимального выдоха). Это, вероятно, влияет на рецепторы растяжения в легких, способствуя желанию сделать вдох.
Давление воздуха на диафрагму.
Как воздушный шарик, погруженный в воду, который стремится всплыть (привет, закон Архимеда), воздух в наших легких тоже хочет двигаться вверх. Поскольку мы погружаемся головой вниз, он давит на диафрагму, что может дополнительно стимулировать позыв к дыханию. Как только мы возвращаемся в положение головой вверх, этот эффект исчезает.
Вы можете проверить эти физические факторы с помощью простого эксперимента. Во время разминки, выполняя висение (статическое апноэ на глубине), попробуйте повисеть вниз головой, а не в привычном положении головой вверх. Хотя психологические и базовые физиологические факторы в обоих сценариях остаются неизменными, вы, скорее всего, обнаружите, что сможете задерживать дыхание дольше и чувствовать себя комфортнее в положении головой вверх.
Физиологические аспекты желания вдохнуть
Мы все знаем, что позыв к дыханию в первую очередь вызван повышением парциального давления углекислого газа (CO₂) в крови и, в меньшей степени, падением парциального давления кислорода (O₂). Однако эти изменения происходят непрерывно на протяжении всего погружения. По этой логике, самый сильный позыв к вдоху должен быть в самом конце погружения, верно?
На самом деле, мы не должны забывать законы физики, а именно законы Бойля и Дальтона. Позыв к дыханию возникает, когда артериальное парциальное давление CO₂ достигает примерно 6 кПа. Мы начинаем погружение с парциальным давлением в 3-4 кПа.
Во время спуска парциальное давление CO₂ увеличивается не только (и не столько) из-за того, что мы производим CO₂ в процессе метаболизма и не выдыхаем его, но и из-за роста окружающего давления. Более того, довольно скоро, из-за уменьшения объема легких, парциальное давление CO₂ внутри них становится выше, чем в крови. Это меняет градиент диффузии, в результате чего CO₂ начинает перемещаться из альвеол обратно в кровь.
Увеличение давления CO₂ между начальной и конечной точками погружения — это то количество CO₂, которое выработал наш организм. Остальной рост (который значительно больше) парциального давления CO₂ во время погружения — это просто работа законов физики, которые, в свою очередь, влияют на физиологию погружения и желание сделать вдох.
Основываясь на наших наблюдениях, именно эти факторы, перечисленные в порядке важности, так существенно желание вдохнуть во время всплытия.
