Как сделать трубку чтобы дышать под водой в домашних условиях

Обновлено: 10.07.2024

Жидкостное дыхание — технология, которая позволяет получать кислород не из воздуха, а из специальной жидкости, — давно будоражит умы фантастов. И не только их: ученые уже примерно полвека размышляют, как сделать воду доступной для людей средой обитания. Однако на практике все выглядит совсем не так, как в фантастических фильмах.

Правда, в таком виде опыты на людях еще никогда не проводились. Но в целом ученые не сильно уступают Кэмерону по части исследования этого вопроса.

Мыши как рыбы

Стало понятно, что нужно подобрать такую жидкость, в которой кислород будет растворяться намного лучше, чем в воде. Требуемыми свойствами обладали два типа жидкостей: силиконовые масла и жидкие перфторуглероды. После экспериментов Леланда Кларка (Leland Clark), биохимика из медицинской школы университета Алабамы, в середине 1960-х годов выяснилось, что оба типа жидкостей можно использовать для доставки кислорода в легкие. В опытах мышей и кошек полностью погружали и в перфторуглероды, и в силиконовые масла. Однако последние оказались токсичны — подопытные звери погибали вскоре после эксперимента. А вот перфторуглероды оказались вполне пригодны для использования.

Килстра и его коллеги исследовали технологию жидкостного дыхания в поисках технологии, которая бы позволяла людям погружаться и всплывать на поверхность, не опасаясь развития кессонной болезни. Быстрый подъем с большой глубины с запасом сжатого газа очень опасен: газы лучше растворяются в жидкостях под давлением, поэтому по мере того, как водолаз всплывает, растворенные в крови газы, в частности азот, образуют пузырьки, которые повреждают кровеносные сосуды. Результат может быть печальным, вплоть до смертельного.

В 1977 году Килстра представил в Военно-морское министерство США заключение, в котором писал, что, по его расчетам, здоровый человек может получать необходимое количество кислорода при использовании перфторуглеродов, и, соответственно, их потенциально возможно использовать вместо сжатого газа. Ученый указывал, что такая возможность открывает новые перспективы для спасения подводников с больших глубин.

Эксперименты на людях

На практике техника жидкостного дыхания, к тому времени получившая название жидкостной вентиляции легких, была применена на людях всего один раз, в 1989 году. Тогда Томас Шаффер (Thomas Shaffer), педиатр из медицинской школы Темпльского университета (США), и его коллеги использовали этот метод для спасения недоношенных младенцев. Легкие зародыша в утробе матери заполнены жидкостью, а когда человек рождается и начинает дышать воздухом, тканям легких на протяжении всей оставшейся жизни не дает слипаться смесь веществ, называемая легочным сурфактантом. У недоношенных младенцев он не успевает накопиться в нужном количестве, и дыхание требует очень больших усилий, что чревато летальным исходом. В тот раз, правда, жидкостная вентиляция младенцев не спасла: все трое пациентов вскоре умерли, однако этот печальный факт был отнесен на счет других причин, а не на счет несовершенства метода.

Больше экспериментов по тотальной жидкостной вентиляции легких, как эта технология называется по-научному, на людях не проводилось. Однако в 1990-х годах исследователи модифицировали метод и проводили на пациентах с тяжелым воспалительным поражением легких эксперименты по частичной жидкостной вентиляции, при которой легкие заполняются жидкостью не полностью. Первые результаты выглядели обнадеживающими, но в конечном счете до клинического применения дело не дошло — оказалось, что обычная вентиляция легких воздухом работает не хуже.

Патент на фантастику

В настоящее время исследователи вернулись к идее использования полной жидкостной вентиляции легких. Однако фантастическая картина водолазного костюма, в котором человек будет дышать жидкостью вместо специальной смеси газов, далека от реальности, хотя и будоражит воображение публики и умы изобретателей.

Однако применение этой технологии продолжает исследоваться для других, более реалистичных целей. Например, для помощи утонувшим, промывания легких при различных заболеваниях или быстрого понижения температуры тела (применяется в случаях реанимации при остановке сердца у взрослых и новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением мозга).

Дыхательная трубка (дыхательное приспособление) для подводного плавания для новичка не является крайне необходимым предметом. Она требуется, когда вы приняли решение обогатить собственные познания о подводной жизни, для комфортабельного времяпрепровождения в подводном пространстве, поскольку она дает возможность не всплывать до конца на поверхность, чтобы набрать воздуха в легкие. Необходимо сознавать, что трубка не предназначена для погружения на значительные глубины. Она предусмотрена на плавание под водой непосредственно у ее поверхности.

Особенности

Прежде чем приобрести и начать использовать дыхательное приспособление для плавания, необходимо узнать ее устройство и особенности. Аксессуар хорошего качества неизменно выделяется присутствием системы фиксации в виде пластмассового зажима либо резинового колечка. В ряде моделей можно вставлять дыхательное приспособление без фиксатора непосредственно под ремень маски, однако, подобный вариант рискован. Чтобы дыхательное приспособление хорошо вычищалось, в его структуре имеются дренажные клапаны, которые функционируют так: стравливают воду и воздух наружу и не позволяют воде вернуться.

Модификации с подобным устройством могут применяться для снорклинга и охоты под водой. Пловцу необходимо лишь удерживать приспособление в ротовой полости и дышать. При выныривании оставшаяся жидкость из дыхательного приспособления удаляется. Наличие такого клапана в трубке способно стать помехой приверженцам дайвинга: вследствие более основательного погружения, в дренажную область могут попасть элементы водных растений – навряд ли у вас будет желание после погружения выдувать их из приспособления.

Тем не менее некоторых профессиональных дайверов не слишком заботит такое несовершенство, и они несмотря ни на что практикуют модификации с дренажной системой для отвода воды. Дренажное устройство может размещаться как внизу загубника, так и сбоку.

Эти устройства оборудованы клапаном для выброса воздуха в одном направлении, который являет собой устройство дискового вида – подобная структура делает более простой процедуру удаления воды.

Дыхательные трубки практикуются при охоте под водой, сноркелинге, дайвинге, а также в бассейне. Приобретая приспособление, принимайте в расчет, для каких задач оно будет употребляться.

Простая трубка (без дренажа)

Наиболее бесхитростный и, как правило, недорогой образец. Имеет очень обширную область использования среди аналогов. Такие приспособления обычно практикуются опытными пловцами, поскольку для продувки от заполнившей его жидкости необходимы мощные легкие.

Достоинства:

невысокая цена;
обширная область использования (сноркелинг, подводная рыбалка, дайвинг).

Минусы:

чтобы продуть от воды, необходима мощная дыхалка;
для начинающих данное приспособление будет непростым в применении.

С нижним клапаном

Самая часто встречающаяся модификация, эксплуатируются как начинающими, так и профессиональными пловцами. Дренажный клапан находится внизу плавательной трубки. По структуре – это дисковый клапан обратного типа. Он способствует быстрому устранению жидкости, простым выдохом в устройство для дыхания. Дополнительно наверху трубки может размещаться отбойник волн, отводящий накатывание воды и проникновение капель внутрь при нырянии в сильный ветер либо при небольших волнах.

Достоинства:

несложность эксплуатации (идеален для начинающих);
обширное употребление (сноркелинг, рыбалка под водой, дайвинг).

Минус – при усиленном дыхании воздух частично прорывается сквозь нижний клапан в водоем, распространяется специфический звук хрюканья, пугающий рыбу, что неблагоприятно для рыбалки под водой.

Сухая трубка (дыхательное приспособление с двумя клапанами)

2-клапанные устройства, как правило, практикуются начинающими в сноркелинге или охотниками под водой в зимний период (чтобы исключить контакты студеной воды с зубами). В нижней области приспособления находится дренажный клапан, в верхней – запорный. Запорный клапан представляет из себя простое устройство, нечто вроде поплавка на верхушке трубки, который при нырянии поднимается и предотвращает затекание жидкости в приспособление для дыхания.

Достоинства:

жидкость не проникает внутрь;
несложность применения (идеально подойдет для начинающих).

Минусы:

в структуру запорного клапана способны попасть водные растения либо песок, негативно влияющие на функциональность прибора;
нельзя занырнуть на глубину больше 2 метров, поскольку в полости трубки формируется вакуум, который провоцирует всасывание языка в полость дыхательного устройства.

Фронтальная труба

Для спортивного плавания в бассейне желательно приобрести приспособление для дыхания не с боковым, а фронтальным расположением в отношении лица. Изготовители плавательного спортинвентаря производят такие устройства непосредственно для подготовки пловцов.

Достоинство – применение фронтального приспособления для дыхания понижает сопротивление жидкой среды, что дает возможность увеличить скорость плавания и снижает вибрирование трубки. Минус – узкая область использования.

Критерии выбора

Если вы приняли решение о приобретении дыхательного приспособления, то требуется определиться с целью его покупки. Станете ли вы нырять с аквалангом либо просто плавать. Вам необходимо правильно выбрать трубку под конкретное направление в плавании. Кроме того, для детей имеются специализированные трубки меньшего типоразмера и наиболее легкие.

Если ваше призвание – дайвинг, наилучшим образом подходит выгнутое по очертаниям лица приспособление для дыхания. По диаметру желательно взять среднюю, поскольку чересчур узенькая трубка не даст возможности в полном объеме дышать, а устройство с большим диаметром повышает количество воды, которую потребуется выдувать из него.

Кроме того, применение этих трубок ведет к повышению объема углекислоты, попадающей в легкие.

По длине наиболее подходящее дыхательное устройство – приблизительно 40 сантиметров от изгиба до конца. Оно должно быть оборудовано клапаном для спокойного продувания ее от грязи и песчинок, а также жидкости. Дисковые клапаны располагают внизу и в центре трубки, шаровые клапаны – на конце.

Загубник – деталь дыхательного приспособления, вставляемая между губами и зубами. Он должен быть изготовлен из мягкой резины. Подобная трубка комфортней в применении. Загубник не должен являться фактором усталости челюстей, удерживать его в полости рта должно быть комфортно и очень просто. Необходимо, чтобы трубка основательно удерживалась на маске посредством ремней. Это уменьшит нагрузку на челюсти.

Как пользоваться?

Сначала необходимо как следует инсталлировать трубку. Надеть маску. После взять в рот приспособление для дыхания и держать загубник зубами. Теперь необходимо приноровиться к нему. Войти в воду, растянуться на поверхности, опустить лицо и попытаться дышать.

На первых порах вероятен легкий недостаток воздуха. Потому необходимо подняться и немножко подышать без трубки. Это следует повторять до полной адаптации к приспособлению и личным ощущениям. При попадании воды в приспособление ее необходимо выдуть. Используя трубку, главное – не нервничать и помнить о том, что в любой момент можно подняться и убрать приспособление. После использования аксессуар необходимо помыть и просушить, убрать в футляр.

О видах трубок для плавания, а также их правильном выборе смотрите в следующих видео.

Достоверно установлено, что уже в V веке до н.э греческие пловцы зарабатывали на жизнь добычей морской губки и выполнением так называемых секретных военных заданий. Классический пример подобной операции — подвиг Сцилиуса, относимый летописцами к 500 году до н.э. Как рассказывает эту историю Геродот, грек был пленен и отдан в рабство гребцом на галеры персидского царя Ксеркса I. Однажды, накануне нападения персидской эскадры на греческий флот, вооруженный ножом Сцилиус бросился в море, выпрыгнув за борт. Его сочли утонувшим и искать не стали. Он же спрятался под водой, использовав для дыхания трубку, приготовленную из стебля тростника, и благополучно дождался ночи. Под покровом темноты он прокрался среди неприятельских судов и перерезал якорные канаты, нарушив строй флотилии и посеяв панику в стане врага. Потом он проплыл морем 9 миль (около 15 км), пока не встретил греческие корабли у мыса Артемизий.

Сегодня мы рассмотрим медицинские аспекты свободного плавания, разберем, что происходит с организмом, когда человек пользуется дыхательной трубкой для поиска ракушек, какие его подстерегают опасности, характерные для данного вида подводного спорта. Эти знания не только интересны, но в дальнейшм помогут понять некоторые особенности функционирования организма как обычного аквалангиста, так и техно-дайвера. Какой длины была трубка трубка Сцилиуса? Можно ли, используя для дыхания шноркель, спрятаться на глубине 5 м? А на глубине 25 м? Оказывается, нельзя. И вот почему.

Таким образом, мы обозначили 3 фактора, которые ограничивают размеры дыхательной трубки и возможную глубину ее использования. Первый фактор связан с гидростатическим давлением, стремительно нарастающим по мере погружения ныряльщика на глубину. Второй обусловлен сопротивлением, которое оказывает шноркель движущемуся по нему воздуху. Третий определяется наличием так называемого мертвого пространства, исключающего из эффективной вентиляции немалую часть воздуха, поступающего в дыхательную трубку на вдохе. Как воздействие этих факторов выглядит в реальной жизни? Вопрос заслуживает детального рассмотрения.

Пострадавшие жалуются на слабость, выглядят бледными, синюшными. После подъема на поверхность обнаруживается так называемое клокочущее дыхание, связанное с присутствием в дыхательных путях влаги. С кашлем отделяется большое количество мокроты с примесью крови. Пульс очень частый, едва прощупывается, артериальное давление резко снижено.

По сути, легкие оказываются заполненными жидкостью и в них почти не остается места для воздуха. Соответственно, несмотря на присутствие обычных дыхательных движений грудной клетки, кровь в легких не может насытиться кислородом. Кроме того, при возобновлении дыхания через разрывы сосудов в кровеносную систему может проникнуть воздух и его пузырьки закупорят кровоток в жизненно важных органах.

На какой глубине и как быстро развивается это состояние? Многое зависит от индивидуальной тренированности организма. Опыт показывает, что попытки дышать через шноркель на глубинах, превышающих 1,5 м, очень быстро, в течение нескольких минут, завершаются обжатием. Дыхание же на глубине около 0,5 м крайне редко приводит к подобным нарушениям.

Следующий фактор, дыхание против повышенного сопротивления шноркеля. Оно легко заканчивается развитием так называемого гипербаротензионного синдрома. Когда человек долго дышит против повышенного давления, происходят существенные изменения в работе его сердечно-сосудистой системы. Читатель легко их себе представит, если попробует выполнить описанный ранее прием дыхания через соломинку для коктейлей, в крайнем случае — через плотно сомкнутые губы. Кровь приливает к голове, нарастает чувство распирания, могут появиться боли в голове и глазах. Лицо отечное, багрово-синюшного цвета.

Затем присоединяется слабость, шум в ушах, одышка, неприятные ощущения в области сердца. Возможны кровотечения из носа и из мелких надрывов слизистой оболочки рта и глотки. Позже обнаруживаются мелкоточечные кровоизлияния на коже шеи и груди. Пострадавшие выглядят заторможенными, безучастными, с трудом понимают обращенные к ним вопросы. Речь медленная, невнятная. Возобновление нормального режима дыхания стабилизирует ситуацию, состояние улучшается.

При продолжении преодоления повышенного сопротивления дыханию могут развиться судороги с потерей сознания, сменяющиеся комой. Механизм нарушений связан с тем, что существенное длительное превышение давления в легких и дыхательных путях над внешним давлением, окружающим грудную клетку, блокирует движение крови по венам, идущим в грудной полости. Соответственно возврат крови из верхней половины тела к сердцу нарушается, голова переполняется, развивается отек головного мозга.

Опытным путем установлено, что для предотвращения гипербаротензионного синдрома длина шноркеля не должна превышать 1 м, а диаметр не может быть меньше 18 мм.

Так что же Сцилиус? Как можно прокомментировать его подвиг с точки зрения физиологии и медицины? Следует знать, что, используя для дыхания полый стебель тростника, он вряд ли мог погрузиться на глубину, большую метра. А учитывая, что, со слов историков, он просидел под водой несколько часов (до захода солнца), скорее всего, он прятался на глубине около 0,5 метра. Трудно представить, чтобы в прозрачных водах теплого южного моря его не обнаружили наблюдатели с персидских кораблей.

Хотя со вздутием живота и повышенным газообразованием сталкивался почти каждый, тема эта является весьма щекотливой и редко выносится на обсуждение.

Однако сегодня, когда в мире отмечают День здорового пищеварения, мы поговорим о том, что же делать, если метеоризм часто застает вас врасплох?

Основные причины вздутия живота:

Реакция на определенные продукты. Так, повышенное газообразование вызывает лактоза из молока, раффиноза из сырой капусты, растворимые волокна из бобовых, грубая клетчатка из отрубей, твердых фруктов и цельного зерна. Это не значит, что такие продукты нельзя употреблять пищу, но при частом метеоризме их содержание в рационе лучше свести к минимуму. Кроме того, вздутие провоцирует тяжелая и жирная еда, затрудняющая пищеварение.
Избыток воздуха в пищеварительной системе. Жевание жевательной резинки, употребление газированных напитков, использование трубочки для напитков - все эти действия могут привести к непроизвольному заглатыванию лишнего воздуха и, следовательно, к вздутию живота.
Сидячий образ жизни. При отсутствии физической активности замедляется перистальтика кишечника, и газы не находят естественного выхода.
Женские гормональные колебания. Так, в период ПМС у многих женщин ослабевают стенки брюшных мышц и скапливается лишняя жидкость, что и приводит к вздутию.
Запор. Вздутие возникает, когда содержимое кишечника остается в нем надолго. В таком случае необходимо искать причины запора и избавляться именно от него.
Заболевания ЖКТ. Вздутие и метеоризм могут быть симптомами колита, гастрита, панкреатита. При наличии болей и серьезного дискомфорта обязательно обратитесь к врачу!
Возраст. К сожалению, с годами мышцы пищеварительной системы могут ослабевать и терять тонус.
Некоторые антибиотики. Убивая не только вредные, но и полезные бактерии, они приводят к дисбактериозу. Поэтому прием антибиотиков непременно следует сопровождать препаратами для восстановления микрофлоры.
Вода во время еды. Запивая пищу большим количеством воды, мы снижаем концентрацию желудочного сока и ухудшаем пищеварение. Это может привести к брожению еды в кишечнике. Поэтому пить воду лучше в промежутках между приемами пищи.

Что делать?

Эти меры помогут вам быстро избавиться от неприятных симптомов.

1. Если вздутие сопровождается болями и другими тревожными симптомами, то обязательно обратитесь к врачу ! Вам помогут выявить точную причину проблемы и подберут лечение.

2. Делайте специальные упражнения

Чтобы укрепить пресс и улучшить перистальтику кишечника, поочередно напрягайте и расслабляйте мышцы живота, задерживаясь на несколько секунд. Выполняйте 15-20 раз подряд.

А чтобы помочь естественному отхождению газов, лежа на спине, несколько раз медленно поднимите и опустите ноги.

3. Пейте теплую воду по утрам

Стакан воды за 20-30 минут до завтрака нормализует выделение желудочного сока и препятствует газообразованию в ЖКТ.

4. Пересмотрите свой рацион

Если вас часто беспокоит вздутие живота, то включите в меню отварной рис, гречневую кашу, запеченные овощи и фрукты, нежирную рыбу и птицу, яйца всмятку. Из молочных продуктов оставьте только кефир и ряженку.

5. Для симптоматического лечения используйте энтеросорбенты

“Полисорб”, “Энтерол”, “Энтеросгель” поглощают газы, подавляют брожение и выводят токсины. Однако на постоянной основе применять их не стоит, чтобы не навредить микрофлоре кишечника.

6. Заваривайте мяту

Натуральная измельченная мята эффективно снимает симптомы метеоризма.

7. Пропейте курс ферментов или пробиотиков

Если вздутие вызвано неправильным питанием и перееданием, на помощь придут такие препараты, как “Мезим”, “Панкреатин”, “Фестал”. А если причиной дискомфорта стал дисбактериоз или запор, то вам помогут полезные бактерии: “Линекс”, “Хилак Форте”.

У препаратов имеются противопоказания. Перед применением проконсультируйтесь со специалистом.

Читайте также: