Подводное плавание
-
Подводное плавание и дайвинг
- Подводное плавание — это практика погружения под воду для взаимодействия с окружающей средой.
- Дайвинг — это неоднозначный термин, имеющий несколько значений.
-
Физиологические ограничения
- Погружение в воду и высокое атмосферное давление оказывают физиологическое воздействие.
- Люди физиологически и анатомически не приспособлены к условиям дайвинга.
-
Оборудование и технологии
- Разработано оборудование для увеличения глубины и продолжительности погружений.
- Атмосферные водолазные костюмы (ADS) изолируют дайвера от высокого давления.
- Подводные аппараты с экипажем и дистанционно управляемые машины расширяют диапазон глубин.
-
Риски и регулирование
- Дайвинг остается относительно опасным, несмотря на контроль рисков.
- Профессиональный дайвинг регулируется законодательством, любительский — нет.
-
Виды дайвинга
- Рекреационный дайвинг — популярный вид активного отдыха.
- Технический дайвинг — форма рекреационного погружения в сложных условиях.
- Профессиональный дайвинг включает коммерческий, исследовательский и военный дайвинг.
- Дайвинг для общественной безопасности — подводные работы правоохранительных органов и спасательных служб.
-
История и развитие
- История дайвинга с задержкой дыхания восходит к классическим временам.
- Технические достижения в обеспечении дайвера дыхательным газом появились недавно.
-
Физиологические реакции
- Погружение влияет на кровообращение, дыхание и баланс жидкости.
- Рефлекс ныряния оптимизирует дыхание и сердечную деятельность.
- Реакция на холодовой шок и гипотермия могут быть опасны.
-
Ограничения при задержке дыхания
- Погружение с задержкой дыхания ограничено доступностью кислорода.
- Провалы в памяти могут возникать при длительной задержке дыхания.
- Гипоксия, вызванная подъемом, связана с падением парциального давления кислорода.
-
Изменение давления окружающей среды
- Баротравма — физическое повреждение тканей при значительном изменении давления.
-
Баротравма при погружении
- Изменение гидростатического давления вызывает баротравму.
- Повреждения возникают из-за растяжения тканей или расширения газа.
- Баротравмы проявляются в виде повреждений носовых пазух, среднего уха, легких и травм от внешних сдавливаний.
-
Дыхание под давлением
- Подача дыхательного газа при атмосферном давлении увеличивает продолжительность погружения.
- Поглощение газов может вызвать азотный наркоз и нервный синдром высокого давления.
- Увеличение концентрации газов может вызвать токсическое воздействие и проблемы с дыханием.
-
Сенсорные нарушения
- Зрение под водой ухудшается из-за прозрачности и показателя преломления среды.
- Акустические свойства воды отличаются от воздуха, что влияет на слух.
- Тактильное восприятие нарушается из-за защитного костюма и низких температур.
-
Режимы погружения
- Фридайвинг: погружение без дыхательного аппарата, задержка дыхания.
- Подводное плавание с аквалангом: использование автономного дыхательного аппарата.
- Системы подводного плавания различаются по типу подачи газа и мобильности.
-
Оборудование для подводного плавания
- Включает маску для улучшения зрения, защитный костюм, оборудование для контроля плавучести и другие специфические устройства.
- Обучение проводится инструкторами, связанными с организациями, выдающими сертификаты.
-
Подводное плавание с поверхности
- Альтернатива автономным дыхательным системам.
- Используется шланг, коммуникационный кабель, пневмобатометр и страховочный трос.
- Включает систему подачи воздуха через шланг или маску.
-
Сатурационное подводное плавание
- Профессиональные дайверы живут и работают под давлением.
- Используются сухие подводные обитаемые среды или системы жизнеобеспечения.
- Декомпрессия проводится один раз, что снижает риск травм.
-
Коммерческое подводное плавание
- Включает операции, начинающиеся и заканчивающиеся при атмосферном давлении.
- Используются шлемы или маски, воздух, нитрокс, гелиокс или тримикс.
- Декомпрессия может проводиться в воде или на поверхности.
-
Подводное плавание с использованием баллонов
- Портативная система с баллонами высокого давления.
- Включает полный набор оборудования для подводного плавания.
-
Подводное плавание с компрессором
- Используется в тропических регионах.
- Дивер использует полумаску и плавники, воздух подается через пластиковые трубки.
-
Подводное плавание в атмосферных условиях
- Используются подводные аппараты и жесткие атмосферные костюмы.
- Позволяет погружаться на глубину до 700 метров без декомпрессии.
-
Подводное плавание с помощью роботов
- Автономные подводные аппараты и дистанционно управляемые подводные аппараты.
- Используются для выполнения задач на больших глубинах и в опасных условиях.
-
Причины и виды подводного плавания
- Включает рекреационное, профессиональное, коммерческое, военное и общественное подводное плавание.
- Рекреационное плавание включает различные специализации и подводные виды спорта.
- Профессиональное плавание включает инструкторов, гидов, техников и специалистов в различных областях.
- Коммерческое плавание включает инженерные задачи, морские операции и научные исследования.
- Военное плавание включает боевые, разведывательные и инженерные операции.
- Общественное плавание включает спасательные операции и научные исследования.
-
Выбор оборудования
- Зависит от юридических и логистических ограничений.
- Автономные системы предпочтительны для мобильности и безопасности.
- Коммерческое плавание часто требует использования поверхности.
-
История подводного плавания
- Свободное плавание использовалось для охоты и сбора ресурсов с доисторических времен.
- Коммерческое и военное плавание развивались в древности.
- Рекреационное и спортивное плавание стало популярным в последние годы.
-
История развития подводного оборудования
- Первые подводные устройства включали каменные грузы и веревки для спуска и подъема.
- В 4 веке до н.э. Аристотель описал использование колокола для подводных работ.
- В 16-17 веках колокола стали более полезными с возобновляемым источником воздуха.
- В начале 19 века появились стандартные водолазные костюмы, что сделало возможным более широкий спектр морских проектов.
-
Развитие подводного снаряжения
- В 20 веке появились открытые и закрытые системы подводного дыхания, что обеспечило большую автономность.
- В середине 20 века появились легкие водолазные шлемы, экономичные с дыхательным газом.
- В конце 20 века были разработаны дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV) и автономные подводные аппараты (AUV).
-
Физиологические открытия
- В конце 19 века водолазы начали страдать от декомпрессионной болезни.
- Поль Берт первым объяснил это явление как декомпрессионную болезнь.
- Джон Скотт Холдейн разработал первые таблицы декомпрессии для Королевского флота.
- В 1930-х годах были разработаны новые таблицы декомпрессии для ВМС США.
-
Современные методы декомпрессии
- В 1965 году Хью ЛеМессье и Брайан Эндрю Хиллс предложили новый подход к декомпрессии.
- В 1981 году Д.Е. Юнт описал модель образования пузырьков.
- Современные методы декомпрессии включают использование смешанных дыхательных газов и минимизацию пузырьков.
-
Среда для подводного плавания
- Подводное плавание ограничено доступностью и риском.
- Подводное плавание может происходить в различных средах, включая воду, пресную воду, соленую воду, жидкости и другие среды.
- Условия среды влияют на конфигурацию снаряжения и безопасность.
-
Типы подводных сред
- Благоприятные условия: бассейны, тренировочные резервуары, аквариумы, защищенные береговые зоны.
- Открытая вода: моря, озера, затопленные карьеры, где есть прямой доступ к поверхности.
- Стенное погружение: вдоль вертикальной поверхности.
- Голубая вода: хорошая видимость в средней воде, дно не видно.
- Черная вода: ночная подводная среда, особенно в безлунную ночь.
- Надводная среда: пещеры, затонувшие корабли, лед, подводные сооружения.
- Ночное погружение: позволяет увидеть ночных морских животных.
- Высотное погружение: требует модификации декомпрессионных таблиц из-за пониженного атмосферного давления.
-
Ограничения глубины для рекреационного дайвинга
- Стандарт EN 14153-2 / ISO 24801-2 устанавливает предел глубины для уровня 2 «Autonomous Diver» в 20 метров.
- Рекомендуемые пределы глубины для более опытных дайверов варьируются от 30 до 60 метров.
-
Технические ограничения глубины
- Для технических дайверов максимальная глубина ограничена 100 метрами.
- Мировой рекорд глубины на SCUBA составляет 332 метра.
- Коммерческие дайверы могут превышать 100 метров, но ограничены физиологическими ограничениями.
-
Места для дайвинга
- Профессиональное дайвинг проводится в местах, где это необходимо, а рекреационное — в подходящих условиях.
- Существуют известные и популярные места для дайвинга с удобными условиями.
-
Процедуры дайвинга
- Стандартные процедуры используются для подготовки, во время и после погружения, а также в случае непредвиденных ситуаций.
- Процедуры включают выбор и тестирование оборудования, а также спасение в экстренных ситуациях.
- Профессиональные дайверы более строго следуют стандартным процедурам, чем рекреационные.
-
Обучение дайвингу
- Обучение дайвингу проводится квалифицированными инструкторами.
- Включает навыки использования оборудования, безопасности, самопомощи и спасения, планирования погружений и использования таблиц.
- Профессиональные дайверы также изучают другие методы коммуникации.
-
Медицинские аспекты дайвинга
- Включают медицинское обследование для определения пригодности к дайвингу, диагностику и лечение заболеваний, связанных с дайвингом.
- Медицинская пригодность к дайвингу определяется медицинской и физической пригодностью к безопасному использованию оборудования и процедур.
-
Пригодность к погружению
- Зависит от отсутствия неприемлемых рисков для дайвера и команды
- Включает физическую подготовку и медицинскую пригодность
-
Медицинская пригодность
- Отсутствие известных заболеваний, ограничивающих способность к дайвингу
- Подтверждается медицинским обследованием и юридическим документом
-
Психологическая подготовленность
- Не оценивается перед началом обучения, но важна для безопасности и успеха
-
Водолазная медицина
- Диагностика, лечение и профилактика состояний, вызванных подводной средой
- Включает гипербарическую медицину для лечения декомпрессионной болезни и газовой эмболии
-
Риски и безопасность
- Риск включает опасность, уязвимость и вероятность
- Коммерческие дайвинг-операции требуют более строгого контроля рисков
- Формальная идентификация опасностей и оценка риска обязательны
-
Статистика и причины травм
- В США за 2006-2015 годы погибло 563 дайвера
- Основные причины: плохое управление газом, контроль плавучести, неправильное использование оборудования
-
Опасности при погружении
- Водная среда, использование дыхательных аппаратов, воздействие давления
- Снаряжение для дайвинга может выходить из строя, что приводит к серьезным проблемам
-
Человеческий фактор
- Основные факторы: окружающая среда, снаряжение, работа дайвера
- Человеческие ошибки неизбежны, но могут иметь катастрофические последствия
-
Причины аварий и фатальных случаев
- Человеческие ошибки и паника являются основными причинами аварий и фатальных случаев.
- Паника часто приводит к ошибкам в суждениях и действиях дайвера.
- Безопасность подводных операций можно улучшить, уменьшив частоту человеческих ошибок.
-
Факторы, влияющие на безопасность
- Только 4.46% фатальных случаев в 1997 году были вызваны одной причиной.
- Профессиональные дайверы имеют низкий уровень аварийности благодаря хорошей подготовке и организации.
- Невозможно устранить все мелкие противопоказания к дайвингу, что привело бы к бюрократии.
-
Человеческие факторы в дизайне оборудования
- Дизайн оборудования влияет на его эффективность.
- Дайверы различаются по антропометрическим характеристикам и физической силе.
- Оборудование должно соответствовать дайверу, окружающей среде и задаче.
-
Риски и меры безопасности
- Профессиональные дайверы обязаны выполнять меры безопасности, включая HIRA и медицинское обследование.
- Рекреационные дайверы также выполняют эти меры, но не обязаны.
- Важны меры безопасности, такие как медицинское обследование, оценка места погружения и безопасность на поверхности.
-
Правовые аспекты
- Коммерческий и военный дайвинг регулируется законодательством.
- Рекреационный дайвинг регулируется в некоторых странах, но не везде.
- Ответственность дайв-провайдеров ограничена, но рекомендуется дайвинг в паре.
-
Экономические аспекты
- Дайвинг туризм включает обучение, продажу оборудования, аренду и услуги.
- Профессиональный дайвинг имеет широкий спектр применений и экономических последствий.
- Научная значимость дайвинга не полностью изучена, но важна для исследований.
-
Демографические аспекты
- Число активных дайверов не систематизировано и варьируется.
- В США и мире насчитывается от 2.5 до 6 миллионов активных дайверов.
- В 2019 году в США было 2,351,000 случайных участников и 823,000 постоянных участников.
- В мире насчитывается от 11 до 20 миллионов сноркелеров.
-
Количество инструкторов и дайверов
- Более 300 агентств сертифицируют дайверов, лидеров и инструкторов
- PADI сообщает о 137,000 профессиональных членов по всему миру
- Общее число инструкторов может составлять около 195,000
- AAUS сообщает о 4,500 дайверах в научных программах
- CDC и Бюро статистики США сообщают о 3,380 коммерческих дайверах в США
- Число активных дайверов в США оценивается от 3,000 до 5,000
-
Экологическое воздействие рекреационного дайвинга
- Рекреационный дайвинг может иметь как негативные, так и позитивные последствия
- В 20 веке дайвинг считался малоопасным для окружающей среды
- С 1970-х годов дайвинг стал более доступным и популярным
- Обучение стало менее строгим, что снизило внимание к окружающей среде
- Рост популярности дайвинга привел к признанию его значительного экологического воздействия
-
Рост популярности дайвинга
- В 21 веке количество выданных сертификатов увеличилось до 23 миллионов
- Дайвинг туризм является растущей отраслью, требующей экологической устойчивости
- Тропические коралловые рифы более уязвимы к повреждениям
- Обучение с низким воздействием эффективно снижает контакт с окружающей средой
-
Экологическое воздействие коммерческого дайвинга
- Коммерческий дайвинг оказывает незначительное влияние на окружающую среду
- В некоторых случаях требуется оценка экологического воздействия
- Подводные работы могут выделять вредные вещества, такие как токсины и биофугирующие организмы
- Научные и археологические погружения минимизируют воздействие