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 сужает сосуды.
- Реакция на холодовой шок может привести к утоплению и сердечному приступу.
- Гипотермия ограничивает плавание в холодной воде.
-
Ограничения при задержке дыхания
- Погружение с задержкой дыхания ограничено доступностью кислорода.
- Провалы в памяти могут возникать при длительной задержке дыхания.
- Гипоксия при подъеме вызвана падением парциального давления кислорода.
-
Изменение давления окружающей среды
- Баротравма — физическое повреждение тканей при изменении давления окружающей среды.
-
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 «airline» или «hookah», использующую шланг и баллон высокого давления.
-
Сатурационное подводное плавание
- Профессиональные дайверы живут и работают под давлением в течение нескольких дней или недель.
- Используются сухие герметичные подводные жилища или системы жизнеобеспечения.
- Декомпрессия может занимать много дней, но риск травм и время на декомпрессию снижаются.
-
Коммерческое подводное плавание
- Включает операции, начинающиеся и заканчивающиеся при атмосферном давлении.
- Используются шлемы или маски, воздух, нитрокс, гелиокс или тримикс.
- Декомпрессия может быть в воде или на поверхности.
-
Подводное плавание с использованием баллонов
- Портативная система с баллонами высокого давления и полным набором оборудования.
- Используется в тропических регионах, таких как Филиппины и Карибский бассейн.
-
Подводное плавание в атмосферных условиях
- Используются подводные аппараты и жесткие атмосферные костюмы.
- Подводное плавание до 700 метров без необходимости декомпрессии.
- Высокая стоимость, сложная логистика и потеря ловкости.
-
Подводное плавание с помощью роботов
- Автономные подводные аппараты (AUV) и дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV) выполняют функции дайверов.
- Используются на больших глубинах и в опасных условиях.
-
Причины и виды подводного плавания
- Подводное плавание для личного и профессионального использования.
- Рекреационное подводное плавание включает различные специализации и технические дисциплины.
- Профессиональное подводное плавание включает инструкторов, гидов, техников и специалистов в различных областях.
- Коммерческое подводное плавание включает инженерные задачи, морские операции и другие специализированные области.
- Военное подводное плавание включает боевые, разведывательные и инженерные операции.
- Полицейское подводное плавание включает поиск и спасение, а также восстановление улик.
- Подводное плавание для СМИ и научных исследований включает подводную фотографию и видеосъемку, а также исследования в различных областях.
-
Выбор оборудования
- Зависит от юридических и логистических ограничений.
- Подводное плавание с поверхности обычно выбирается для мобильности и безопасности.
- Коммерческое подводное плавание часто требует использования оборудования с поверхности из-за высокого риска.
-
История подводного плавания
- Фreediving как средство охоты и сбора ресурсов датируется до 4500 года до н.э.
- Коммерческое подводное плавание началось в классическую греческую и римскую эпохи.
- Военное подводное плавание началось с Пелопоннесской войны.
- Рекреационное и спортивное подводное плавание стало недавним развитием.
-
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.
-
Общие принципы пригодности к дайвингу
- Пригодность зависит от отсутствия условий, представляющих неприемлемый риск для дайвера и команды.
- Физическая пригодность определяется сертификационными агентствами и связана с умением плавать и выполнять соответствующие действия.
- Риски для рекреационных и профессиональных дайверов схожи, но зависят от используемых процедур.
-
Медицинская пригодность к дайвингу
- Медицинская пригодность подразумевает отсутствие известных медицинских состояний, ограничивающих способность выполнять работу или угрожающих безопасности.
- Пригодность может быть установлена подписанием заявления, медицинским осмотром или альтернативными методами.
-
Психологическая пригодность к дайвингу
- Психологическая пригодность обычно не оценивается перед обучением, но может влиять на безопасность и успех карьеры.
-
Дайвинг медицина
- Включает диагностику, лечение и профилактику состояний, вызванных подводной средой.
- Включает гипербарическую медицину для лечения декомпрессионной болезни и газовой эмболии.
- Включает исследования, профилактику, лечение и обучение дайверов.
-
Риски и безопасность
- Риск включает опасность, уязвимость и вероятность возникновения.
- Коммерческие операции могут быть более опасными, но требуют более строгих мер безопасности.
- Статистика по травмам и смертям собирается национальными регуляторами.
-
Причины и последствия несчастных случаев
- Большинство несчастных случаев связано с человеческими ошибками.
- Основные причины: неправильное управление газом, контроль плавучести, неправильное использование оборудования, зацепление, плохие условия воды и предыстория здоровья.
- Финансовые последствия включают потерю дохода, бизнеса, увеличение страховых премий и судебные издержки.
-
Факторы, влияющие на безопасность
- Основные факторы: окружающая среда, оборудование и поведение дайвера и команды.
- Подводная среда стрессовая и не поддается контролю, но дайверы могут выбирать условия.
- Оборудование важно для безопасности, но обычно надежно и предсказуемо.
- Человеческие факторы включают физические и когнитивные свойства людей, влияющие на функционирование систем и равновесие человека и окружающей среды.
- Человеческие ошибки неизбежны, но в условиях высокого риска 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 в большинстве случаев это зависит от индустрии.
- 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 он поддерживает исследования.
-
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.
-
Сертификационные агентства и инструкторы
- Более 300 агентств обучают и сертифицируют дайверов, дайв-лидеров и инструкторов
- PADI сообщает о 137 000 профессиональных членах по всему миру
- Число инструкторов может составлять около 195 000 человек
-
Научные и коммерческие дайверы
- AAUS сообщает о 4500 дайверах в научных программах
- CDC и Бюро статистики труда сообщают о 3380 коммерческих дайверах в США
- Число активных дайверов в США составляет от 3000 до 5000 человек
-
Экологические последствия дайвинга
- Рекреационный дайвинг может наносить ущерб рифовым организмам
- Местные сообщества могут признавать ценность сохранения окружающей среды
- В 20-м веке дайвинг считался не вредным для окружающей среды
- С 1970-х годов обучение стало менее тщательным, что привело к экологическим последствиям
-
Рост популярности дайвинга
- В 21 веке популярность дайвинга возросла, количество сертификатов увеличилось до 23 миллионов
- Туризм с аквалангом требует экологической устойчивости
- Тропические рифы более уязвимы, чем рифы умеренного пояса
-
Коммерческий дайвинг и его воздействие
- Коммерческий дайвинг оказывает незначительное воздействие на окружающую среду
- Подводное судоводство требует специальных мер предосторожности
- Некоторые операции могут выделять вредные вещества и чужеродные организмы
-
Профессиональные виды дайвинга
- Научные и археологические погружения планируются для минимизации воздействия
- Воздействие может быть условием для получения разрешения