Подводное плавание

Водолазы с надводным снабжением едут со сцены на подводное рабочее место

Подводное плавание как деятельность человека - это практика погружения под поверхность воды для взаимодействия с окружающей средой. Погружение в воду и воздействие высокого давления окружающей среды имеют физиологические эффекты, которые ограничивают глубину и продолжительность погружений, возможных при погружениях с давлением окружающей среды . Люди физиологически и анатомически не адаптированы к условиям окружающей среды, в которых они живут, и было разработано различное оборудование для увеличения глубины и продолжительности погружений человека, а также для выполнения различных видов работы.

При погружении под давлением окружающей среды дайвер напрямую подвергается давлению окружающей воды. Водолаз, работающий под давлением окружающей среды, может нырять с задержкой дыхания или использовать дыхательный аппарат для подводного плавания с аквалангом или с поверхности , а метод погружения с насыщением снижает риск декомпрессионной болезни (ДКБ) после длительных глубоких погружений. Атмосферные водолазные костюмы (ADS) могут использоваться для изоляции дайвера от высокого давления окружающей среды. Подводные аппараты с экипажем могут увеличивать диапазон глубин, а дистанционно управляемые или роботизированные машины могут снизить риск для людей.

Окружающая среда подвергает дайвера широкому спектру опасностей, и хотя риски в значительной степени контролируются соответствующими навыками дайвинга , обучением , типами оборудования и дыхательными газами.При использовании в зависимости от режима, глубины и цели погружения он остается относительно опасным занятием. Профессиональный дайвинг обычно регулируется законодательством о безопасности и гигиене труда, в то время как рекреационный дайвинг может быть полностью не регламентирован. Дайвинг ограничен максимальной глубиной около 40 метров (130 футов) для развлекательного подводного плавания с аквалангом, 530 метров (1740 футов) для коммерческого погружения с насыщением и 610 метров (2000 футов) в атмосферных костюмах. Дайвинг также ограничен условиями, которые не являются чрезмерно опасными, хотя допустимый уровень риска может варьироваться.

Рекреационный дайвинг (иногда его называют спортивным дайвингом или подводным плаванием) является популярным видом отдыха. Технический дайвинг - это разновидность любительского дайвинга в особо сложных условиях. Профессиональный дайвинг (коммерческий дайвинг, дайвинг в исследовательских целях или для получения финансовой выгоды) предполагает работу под водой. Дайвинг в целях общественной безопасности - это подводная работа, выполняемая правоохранительными органами, пожарно-спасательными службами и командами подводных поисково-спасательных групп. Военный водолазный дайвинг включает боевое ныряние, клиренс и содержание судов . Глубоководный дайвинг - это подводное плавание, обычно с надводным оборудованием, и часто подразумевает использованиестандартная водолазная форма с традиционным медным шлемом. Каски плавание любая форма подводного плавания с шлемом , в том числе стандартный медный шлем, и другие формы свободного потока и легких шлемов спроса . История дайвинга на задержке дыхания восходит, по крайней мере, к классическим временам, и есть свидетельства доисторической охоты и сбора морепродуктов, которые могли быть связаны с подводным плаванием. Технические достижения, позволяющие подавать водолазу для дыхания под водой при атмосферном давлении, появились недавно, а автономные дыхательные системы развивались ускоренными темпами после Второй мировой войны .

Физиологические ограничения при дайвинге [ править ]

Погружение в воду и воздействие холодной воды и высокого давления имеют физиологические последствия для дайвера, которые ограничивают глубину и продолжительность, возможные при погружениях с давлением окружающей среды. Выносливость задержки дыхания является серьезным ограничением, а дыхание при высоком атмосферном давлении добавляет дополнительных осложнений, как прямо, так и косвенно. Были разработаны технологические решения, которые могут значительно увеличить глубину и продолжительность погружений человека под давлением окружающей среды, а также позволяют выполнять полезную работу под водой. ^[1]

Погружение [ править ]

Погружение человеческого тела в воду влияет на кровообращение , почечную систему , баланс жидкости и дыхание, поскольку внешнее гидростатическое давление воды обеспечивает поддержку против внутреннего гидростатического давления крови. Это вызывает сдвиг крови из внесосудистых тканей конечностей в грудную полость ^[2], а потери жидкости, известные как иммерсионный диурез, компенсируют сдвиг крови у гидратированных субъектов вскоре после погружения. ^{[3] [2]} Гидростатическое давление на тело при погружении в воду вызывает дыхание с отрицательным давлением, что способствует сдвигу крови. ^[3]7 Кровяной сдвиг вызывает повышенную нагрузку на дыхательные пути и сердце. Погружение в воду или изменение атмосферного давления не сильно влияет на ударный объем, но замедленное сердцебиение снижает общий сердечный выброс, особенно из-за ныряющего рефлекса при нырянии с задержкой дыхания . ^[2] Объем легких уменьшается в вертикальном положении из-за краниального смещения живота из-за гидростатического давления, а сопротивление потоку воздуха в дыхательных путях увеличивается из-за уменьшения объема легких. ^[3] По всей видимости, существует связь между отеком легких.и увеличение легочного кровотока и давления, что приводит к нагрубанию капилляров. Это может произойти во время упражнений с более высокой интенсивностью в погруженном или погруженном состоянии. ^[2]

Экспозиция [ править ]

Реакция на холодовой шок - это физиологическая реакция организмов на внезапный холод, особенно на холодную воду, и является частой причиной смерти от погружения в очень холодную воду ^[4], например, при падении сквозь тонкий лед. Немедленный шок от холода вызывает непроизвольное вдыхание, которое под водой может привести к утоплению. Холодная вода также может вызвать сердечный приступ из-за сужения сосудов; ^[5]сердце должно работать больше, чтобы перекачивать такой же объем крови по всему телу, а у людей с сердечными заболеваниями эта дополнительная нагрузка может вызвать остановку сердца. Человек, который выживает в первую минуту после падения в холодную воду, может прожить как минимум тридцать минут, если он не утонет. Способность оставаться на плаву существенно снижается примерно через десять минут, поскольку охлажденные мышцы теряют силу и координацию. ^[4]

Плавание рефлекс является ответом на погружение , что перекрывает основные гомеостатические рефлексы . ^{[6] [7]} Он оптимизирует дыхание , преимущественно распределяя запасы кислорода в сердце и мозг, что позволяет проводить длительное время под водой. Он сильно проявляется у водных млекопитающих ( тюлени , ^[8] выдры , дельфины и ондатры ) ^[9], а также существует у других млекопитающих, включая человека . У ныряющих птиц , таких как пингвины , есть аналогичный рефлекс ныряния. ^[6]Рефлекс ныряния запускается от озноба лица и задержки дыхания. ^{[6] [10]} Сердечно-сосудистая система сужает периферические кровеносные сосуды, замедляет частоту пульса, перенаправляет кровь к жизненно важным органам для сохранения кислорода, высвобождает эритроциты, хранящиеся в селезенке , а у людей вызывает нарушения сердечного ритма. ^[6] Водные млекопитающие развили физиологические приспособления для сохранения кислорода во время погружения, но апноэ, замедленная частота пульса и вазоконстрикция характерны для наземных млекопитающих. ^[7]

Гипотермия - это снижение температуры тела, которое происходит, когда тело теряет больше тепла, чем выделяет. ^[11] Переохлаждение - серьезное ограничение для плавания или ныряния в холодной воде. ^[12] Снижение подвижности пальцев из-за боли или онемения снижает общую безопасность и работоспособность, что, в свою очередь, увеличивает риск других травм. ^{[12] [13] В} воде тепло тела теряется намного быстрее, чем в воздухе, поэтому температура воды, которая будет терпимой, поскольку температура наружного воздуха может привести к переохлаждению, что может привести к смерти от других причин у недостаточно защищенных дайверов. ^[12]

Ограничения задержки дыхания [ править ]

Погружение с задержкой дыхания у дышащего воздухом животного ограничено физиологической способностью выполнять погружение с доступным кислородом до тех пор, пока он не вернется к источнику свежего дыхательного газа, обычно к воздуху на поверхности. По мере того, как это внутреннее поступление кислорода уменьшается, животное испытывает нарастающее желание дышать, вызванное накоплением углекислого газа и лактата в крови ^[14], за которым следует потеря сознания из-за гипоксии центральной нервной системы . Если это произойдет под водой, он утонет. ^[15]

Потеря сознания при фридайвинге может произойти, когда дыхание задерживается на достаточно долгое время для метаболической активности, чтобы снизить парциальное давление кислорода настолько, чтобы вызвать потерю сознания. Это ускоряется физической нагрузкой, при которой кислород используется быстрее, или гипервентиляцией, которая снижает уровень углекислого газа в крови. Более низкие уровни углекислого газа увеличивают сродство кислорода к гемоглобину, снижая доступность кислорода к тканям мозга к концу погружения ( эффект Бора ); они также подавляют желание дышать, облегчая задержку дыхания до потери сознания. Это может произойти на любой глубине. ^{[16] [17]}

Гипоксия, вызванная подъемом, вызывается падением парциального давления кислорода при понижении давления окружающей среды. Парциальное давление кислорода на глубине может быть достаточным для поддержания сознания, но только на этой глубине, а не при пониженном давлении ближе к поверхности. ^{[15] [17] [18]}

Изменения атмосферного давления [ править ]

Баротравма , пример дисбаризма , представляет собой физическое повреждение тканей тела, вызванное разницей в давлении между газовым пространством внутри или в контакте с телом и окружающим газом или жидкостью. ^[19] Обычно это происходит, когда организм подвергается значительному изменению давления окружающей среды, например, когда дайвер поднимается или спускается. При погружении перепады давления, вызывающие баротравму, представляют собой изменения гидростатического давления. ^[20]

Первоначальное повреждение обычно происходит из-за чрезмерного растяжения тканей при растяжении или сдвиге либо непосредственно из-за расширения газа в замкнутом пространстве, либо из-за разницы давлений, гидростатически передаваемой через ткань. ^[19]

Баротравма обычно проявляется в виде поражений носовых пазух или среднего уха, DCS, травм, вызванных чрезмерным расширением легких, и травм в результате внешнего сдавливания. ^[19] Баротравмы спуска вызваны предотвращением свободного изменения объема газа в замкнутом пространстве, контактирующем с дайвером, что приводит к разнице давления между тканями и газовым пространством и несбалансированной силе из-за этой разницы давлений. вызывает деформацию тканей, приводящую к разрыву клеток. ^[19]Баротравмы всплытия также возникают, когда предотвращается свободное изменение объема газа в замкнутом пространстве, контактирующем с водолазом. В этом случае разница давлений вызывает растяжение в окружающих тканях, превышающее их предел прочности. Помимо разрыва ткани, избыточное давление может вызвать попадание газов в ткани и далее через систему кровообращения. Это может вызвать блокировку кровообращения в удаленных участках или нарушить нормальную функцию органа из-за своего присутствия. ^[19]

Дыхание под давлением [ править ]

Подача газа для дыхания при атмосферном давлении может значительно продлить время погружения, но это технологическое решение может привести к другим проблемам. Поглощение метаболически инертных газов увеличивается в зависимости от времени и давления, и эти оба могут привести к нежелательным эффекты немедленно, как следствие их присутствия в тканях в растворенном состоянии, такие как наркоз азота и высокого давления нервной синдром , ^{[21 ] [22]} или вызвать проблемы при выходе раствора из тканей во время декомпрессии . ^[23]

Другие проблемы возникают при повышении концентрации метаболически активных газов. Они варьируются от токсических эффектов кислорода при высоком парциальном давлении, ^[24] пути накопления углекислого газа из - за чрезмерную работу дыхания, увеличение мертвого пространства , ^[25] или неэффективное удаление, к обострению токсического воздействия загрязняющих веществ в дыхательный газ из-за повышенной концентрации при высоких давлениях. ^[26] Разница гидростатического давления между внутренней частью легких и подаваемым дыхательным газом, повышенная плотность дыхательного газа из-за давления окружающей среды и повышенное сопротивление потоку из-за более высокой частоты дыхания - все это может вызвать усиление дыхательной работы.и утомляемость дыхательных мышц. ^[2]

Сенсорное нарушение [ править ]

Подводное зрение зависит от четкости и показателя преломления носителя. Видимость под водой ухудшается, поскольку свет, проходящий через воду, быстро затухает с увеличением расстояния, что приводит к снижению уровня естественного освещения. Подводные объекты также размываются из-за рассеяния света между объектом и зрителем, что снижает контраст. Эти эффекты зависят от длины волны света, цвета и мутности воды. Человеческий глаз оптимизирован для воздушного зрения, и когда он находится в прямом контакте с водой, острота зренияНа него отрицательно влияет разница в показателях преломления воды и воздуха. Обеспечение воздушного пространства между роговицей и водой может компенсировать это, но вызывает искажение масштаба и расстояния. Искусственное освещение может улучшить видимость на близком расстоянии. ^[27] Стереоскопическая острота зрения, способность определять относительное расстояние до различных объектов, значительно снижается под водой, и на это влияет поле зрения. Узкое поле зрения, вызванное небольшим окном обзора в шлеме, приводит к значительному снижению стереоочувствительности ^[27] и очевидному движению неподвижного объекта при движении головы. ^[28] Эти эффекты приводят к ухудшению зрительно-моторной координации. ^[27]

Вода имеет акустические свойства, отличные от свойств воздуха. Звук из подводного источника может относительно свободно распространяться через ткани тела, где есть контакт с водой, поскольку акустические свойства аналогичны. Когда голова подвергается воздействию воды, некоторые звуки передаются барабанной перепонкой и средним ухом, но значительная часть достигает улитки независимо от костной проводимости. ^{[29] [30]} Некоторая локализация звука возможна, хотя и трудна. ^[29] Слух человека под водой, когда ухо ныряльщика влажное, менее чувствителен, чем на воздухе. ^[29]Частотная чувствительность под водой также отличается от чувствительности в воздухе, с постоянно более высоким порогом слышимости под водой; чувствительность к звукам более высокой частоты снижается больше всего. ^[29] Тип головного убора влияет на чувствительность к шуму и опасность шума в зависимости от того, идет ли передача мокрой или сухой. ^[29] Человеческий слух под водой менее чувствителен к влажным ушам, чем на воздухе, а неопреновый капюшон вызывает значительное ослабление звука. При ношении каски чувствительность слуха аналогична чувствительности к приземному воздуху, поскольку на нее не сильно влияет дыхательный газ, состав атмосферы камеры или давление. ^[29] Поскольку звук в гелиоксе распространяется быстрее, чем в воздухе, голосовые формантыприподняты, что делает речь водолазов высокой и искаженной, и их трудно понять людям, которые к этому не привыкли. ^[31] Повышенная плотность дыхательных газов под давлением имеет аналогичный и аддитивный эффект. ^[32]

Тактильное сенсорное восприятие у дайверов может ухудшаться из-за защитного костюма и низких температур. Сочетание нестабильности, снаряжения, нейтральной плавучести и сопротивления движению за счет инерционного и вязкого воздействия воды затрудняет дайвера. Холод вызывает потерю сенсорных и моторных функций, отвлекает и нарушает когнитивную деятельность. Снижается способность прилагать большие и точные силы. ^[33]

Равновесие и равновесие зависят от вестибулярной функции и вторичных сигналов от зрительных, органических, кожных, кинестетических и иногда слуховых органов чувств, которые обрабатываются центральной нервной системой для обеспечения чувства равновесия. Под водой некоторые из этих входов могут отсутствовать или уменьшаться, что делает остальные сигналы более важными. Противоречивые данные могут привести к головокружению, дезориентации и укачиванию . В этих условиях вестибулярное чувство необходимо для быстрых, сложных и точных движений. ^[33] Проприоцептивное восприятие позволяет дайверу осознавать личное положение и движения в сочетании с вестибулярными и визуальными сигналами и позволяет дайверу эффективно функционировать, поддерживая физическое равновесие и равновесие в воде.^[33] В воде с нейтральной плавучестью проприоцептивные сигналы положения уменьшены или отсутствуют. Этот эффект может быть усилен водолазным костюмом и другим снаряжением. ^[33]

Вкус и запах не очень важны для дайвера в воде, но более важны для дайвера, находящегося в жилых помещениях. Имеются данные о небольшом снижении порога вкуса и запаха после длительного пребывания под давлением. ^[33]

Режимы дайвинга [ править ]

Существует несколько режимов дайвинга, которые отличаются в основном используемой системой подачи дыхательного газа .

Фридайвинг [ править ]

Умение нырять и плавать под водой, задерживая дыхание, считается полезным навыком в чрезвычайных ситуациях, важной частью обучения водным видам спорта и безопасности на флоте, а также приятным занятием в свободное время. ^[34] Подводное плавание без дыхательного аппарата можно разделить на подводное плавание, сноркелинг и фридайвинг. Эти категории значительно пересекаются. Некоторые соревновательные подводные виды спорта практикуются без дыхательных аппаратов. ^{[35] [36] [37] [38] [39]}

Фридайвинг исключает использование внешних дыхательных аппаратов и полагается на способность дайверов задерживать дыхание до выхода на поверхность. Техника варьируется от простого погружения с задержкой дыхания до соревновательных погружений с апноэ . Ласты и маска для ныряния часто используются во фридайвинге для улучшения зрения и обеспечения более эффективного движения. Короткая дыхательная трубка, называемая трубкой, позволяет дайверу дышать на поверхности, в то время как лицо погружено в воду. Подводное плавание с маской без намерения нырять - это популярный вид водного спорта и отдыха. ^{[34] [40]}

Подводное плавание [ править ]

Подводное плавание с аквалангом - это погружение с автономным подводным дыхательным аппаратом , который полностью не зависит от источника питания с поверхности. Акваланг дает дайверу подвижность и горизонтальный диапазон, намного превышающий досягаемость шлангокабеля, прикрепленного к водолазному снаряжению с поверхностным подводом (SSDE). ^[41] Аквалангистов, участвующих в секретных операциях вооруженных сил, можно называть водолазами , боевыми водолазами или пловцами-атакующими. ^[42]

Системы подводного плавания с открытым контуром выбрасывают газ для дыхания в окружающую среду при выдохе и состоят из одного или нескольких баллонов для дайвинга, содержащих газ для дыхания под высоким давлением, который подается водолазу через регулятор для дайвинга . Они могут включать дополнительные баллоны для газа декомпрессии или газа для аварийного дыхания. ^[43]

Системы акваланга с ребризерами с замкнутым или полузамкнутым контуром позволяют рециркулировать выдыхаемые газы. Объем используемого газа уменьшен по сравнению с объемом открытого цикла, поэтому для эквивалентной продолжительности погружения можно использовать баллон или баллоны меньшего размера. Они намного увеличивают время пребывания под водой по сравнению с открытым контуром при том же потреблении газа. Ребризеры производят меньше пузырьков и меньше шума, чем аквалангист, что делает их привлекательными для скрытых военных водолазов, чтобы избежать обнаружения, для научных дайверов, чтобы не беспокоить морских животных, и для дайверов, которые не мешают пузырькам. ^[44]

Аквалангист перемещается под водой с помощью ласт, прикрепленных к ступням; ^[45] Внешняя тяга может быть обеспечена водолазным движителем или буксирным бортом, вытянутым с поверхности. Другое оборудование включает водолазную маску для улучшения подводного зрения , защитный водолазный костюм , оборудование для контроля плавучести и оборудование, связанное с конкретными обстоятельствами и целью погружения. ^[46] Аквалангисты обучаются процедурам и навыкам, соответствующим их уровню сертификации, у инструкторов, связанных с организациями по сертификации дайверов.которые выдают эти сертификаты дайвера . Сюда входят стандартные рабочие процедуры по использованию оборудования и устранению общих опасностей подводной среды , а также аварийные процедуры для самопомощи и помощи дайверу, имеющему такое же снаряжение, при возникновении проблем. Минимальный уровень физической подготовки и здоровья требуется большинству тренировочных организаций, а для некоторых приложений может потребоваться более высокий уровень физической подготовки. ^[47]

Дайвинг с поверхности [ править ]

Альтернативой автономным системам дыхания является подача дыхательных газов с поверхности через шланг. В сочетании с кабелем связи, шлангом пневмофатометра и линией безопасности он называется шлангокабелем дайвера , который может включать шланг для горячей воды для отопления, видеокабель и линию регенерации дыхательного газа. Более простое оборудование, в котором используется только воздушный шланг, называется авиационной или кальянной системой. ^{[48] [46] [49]} Это позволяет дайверу дышать с помощью шланга подачи воздуха из баллона или компрессора на поверхности. Дыхательный газ подается через закрываемый во рту регулирующий клапан или легкую полнолицевую маску. Он используется для таких работ, как очистка корпуса и археологические исследования, для добычи моллюсков и в качестве снуба., мелководье, обычно практикуемое туристами и лицами, не имеющими сертификата акваланга. ^{[49] [50] [51]}

Погружение с насыщением позволяет профессиональным дайверам жить и работать под давлением в течение нескольких дней или недель. После работы в воде водолазы отдыхают и живут в сухой герметичной подводной среде обитания на дне или в системе жизнеобеспечения с насыщением из барокамер на палубе судна поддержки водолазов , нефтяной платформы или другой плавучей платформы с давлением, аналогичным давлению. рабочая глубина. Они перемещаются между надводным помещением и подводным рабочим местом в герметичном закрытом водолазном колоколе.. Декомпрессия в конце погружения может занять много дней, но, поскольку она выполняется только один раз в течение длительного периода воздействия, а не после каждого из множества более коротких воздействий, общий риск декомпрессионной травмы для дайвера и общее время, затраченное на декомпрессию уменьшаются. Этот вид дайвинга позволяет повысить эффективность и безопасность работы. ^[52]

Коммерческие водолазы относятся к водолазным операциям, при которых дайвер начинает и заканчивает погружение при атмосферном давлении, как к погружениям с ориентацией на поверхность , или к погружениям с отскоком. ^[53] Водолаз может быть отправлен с берега или с водолазного вспомогательного судна и может транспортироваться на водолазном этапе или в водолазном колоколе. Дайверы с поверхности почти всегда носят водолазные шлемы или полнолицевые водолазные маски . Нижний газ может быть воздухом, найтроксом , гелиоксом или тримиксом ; декомпрессионные газы могут быть аналогичными или могут включать чистый кислород. ^[54] Процедуры декомпрессии включают декомпрессию в воде или декомпрессию на поверхности.в палубной камере . ^[55]

Мокрый колокол с газовым заполненным куполом обеспечивает больший комфорт и контроль , чем на стадию и позволяет более длительное время в воде. Влажные колокола используются для воздуха и смешанного газа, а дайверы могут декомпрессироваться кислородом на расстоянии 12 метров (40 футов). ^[54] Были разработаны небольшие закрытые колпаковые системы, которые можно легко мобилизовать, и они включают в себя колокол для двух человек, манипуляторную раму и камеру для декомпрессии после переноса под давлением (TUP). Дайверы могут дышать воздухом или смешанным газом на дне и обычно восстанавливаются вместе с камерой, заполненной воздухом. Они декомпрессируются кислородом, подаваемым через встроенные дыхательные системы (BIBS) к концу декомпрессии. Системы малого звонка поддерживают погружение с отскоком до 120 метров (390 футов) и время на дне до 2 часов. ^[54]

Относительно портативная наземная система подачи газа, использующая газовые баллоны высокого давления как для основного, так и для резервного газа, но использующая полную водолазную систему с пневмофатометром и голосовой связью, известна в отрасли как «замена акваланга». ^[56]

Компрессорное погружение - это элементарный метод погружения с надводной водой, используемый в некоторых тропических регионах, таких как Филиппины и Карибский бассейн . Дайверы плавают с полумаской и ластами, воздух подается от промышленного компрессора низкого давления на лодке по пластиковым трубкам. Редукционного клапана нет; дайвер держит конец шланга во рту без клапана или мундштука и позволяет лишнему воздуху выливаться между губами. ^[57]

Погружение при атмосферном давлении [ править ]

Подводные аппараты и жесткие атмосферные водолазные костюмы (ADS) позволяют проводить погружения в сухой среде при нормальном атмосферном давлении. ADS - это небольшая подводная лодка с шарнирно-сочлененной рамой, рассчитанная на одного человека, которая напоминает комплект брони с тщательно продуманными соединениями, позволяющими изгибаться при сохранении внутреннего давления в одну атмосферу. ADS можно использовать для многочасовых погружений на глубину до 700 метров (2300 футов). Это устраняет большинство физиологических опасностей, связанных с глубоким погружением - пассажиру не требуется декомпрессия, нет необходимости в специальных газовых смесях и нет опасности азотного наркоза - за счет более высокой стоимости, сложной логистики и потери ловкости. ^{[58] [59]}

Беспилотный дайвинг [ править ]

Автономные подводные аппараты (AUV) и дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV) могут выполнять некоторые функции водолазов. Их можно развернуть на большей глубине и в более опасных условиях. АПА - это робот, который путешествует под водой, не требуя ввода данных от оператора в режиме реального времени. АПА составляют часть более крупной группы беспилотных подводных систем, классификация, которая включает неавтономные ROV, которые управляются и питаются с поверхности оператором / пилотом через шлангокабель или с помощью дистанционного управления. В военных приложениях AUV часто называют беспилотными подводными аппаратами (UUV). ^{[60] [61]}

Диапазон занятий дайвингом [ править ]

Люди могут нырять по разным причинам, как личным, так и профессиональным. Рекреационный дайвинг предназначен исключительно для развлечения и включает в себя несколько специализаций и технических дисциплин, чтобы предоставить больше возможностей для различных занятий, для которых может быть предложено специальное обучение, таких как пещерное дайвинг , погружение на затонувшие корабли , подводное плавание и глубокое погружение . ^{[62] [63]} Несколько подводных видов спорта доступны для упражнений и соревнований. ^[64]

Существуют различные аспекты профессионального дайвинга , от работы неполный рабочий день до карьеры на протяжении всей жизни. К профессионалам в индустрии любительского дайвинга относятся инструкторы-инструкторы, инструкторы по дайвингу, помощники инструкторов, дайвмастеры , гиды и техники по подводному плаванию. Туризм дайвинга промышленность разработала для обслуживания рекреационного дайвинга в регионах с популярными местами для дайвинга. Коммерческий дайвинг связан с отраслью и включает в себя задачи гражданского строительства, такие как разведка нефти , морское строительство , обслуживание плотин и работы в портах. Коммерческие водолазы также могут быть наняты для выполнения задач, связанных с морской деятельностью, таких как морское водолазное плавание., включая ремонт и осмотр лодок и судов, морские спасательные работы или аквакультуру . ^{[65] [66] [67]}

Другие специализированные области дайвинга включают военный дайвинг с долгой историей военных водолазов на различных ролях. Они могут выполнять функции, включая прямой бой, разведку, проникновение в тыл врага, установку мин, обезвреживание бомб или инженерные операции. ^[68]

В гражданских операциях водолазные подразделения полиции проводят поисково-спасательные операции и собирают доказательства. В некоторых случаях спасательные команды водолазов могут также входить в состав пожарных , парамедицинских служб , морских спасателей или спасателей , и это может быть классифицировано как дайвинг для общественной безопасности . ^{[69] [70]} Есть также профессиональные медиа-дайверы, такие как подводные фотографы и видеооператоры , которые снимают подводный мир, и научные дайверы в областях исследований, связанных с подводной средой, в том числеморские биологи , геологи , гидрологи , океанографы и подводные археологи . ^{[71] [67] [72]}

Выбор между снаряжением для подводного плавания с аквалангом и водолазным снаряжением, поставляемым с поверхности, основан как на юридических, так и на логистических ограничениях. Если дайверу требуется мобильность и большой диапазон движений, акваланг обычно является выбором, если это позволяют меры безопасности и правовые ограничения. Работа с повышенным риском, особенно коммерческое дайвинг, может быть ограничена использованием оборудования с поверхности в соответствии с законодательством и практическими правилами. ^{[48] [72] [73]}

История [ править ]

Фридайвинг как широко распространенное средство охоты и собирательства, как для еды, так и для других ценных ресурсов, таких как жемчуг и кораллы , восходит к 4500 году до нашей эры. ^[74] К классическим греческим и римским временам были созданы коммерческие приложения для дайвинга, такие как ныряние с губками и морские спасательные работы . ^[75] Военное водолазное плавание восходит к временам Пелопоннесской войны , ^[76] с недавним развитием рекреационных и спортивных приложений. Технологическое развитие в условиях атмосферного давлениядайвинг начинался с каменными грузами ( скандалопетра ) для быстрого спуска. ^[75] Водолазный колокол - один из самых ранних видов оборудования для подводных работ и разведки. ^[77] Его использование было впервые описано Аристотелем в 4 веке до нашей эры. ^[78] В XVI и XVII веках нашей эры водолазные колокола стали более полезными, когда водолазу на глубине можно было обеспечить возобновляемый запас воздуха, ^[79] и перешли на водолазные шлемы с поверхностным питанием - в сущности, миниатюрные водолазные колокола, закрывающие всю поверхность воды. голова водолаза и снабжается сжатым воздухом с помощью насосов с ручным управлением- которые были улучшены путем прикрепления к шлему водонепроницаемого костюма. ^{[79] [80]} В начале 19 века они стали стандартной одеждой для ныряльщиков , ^[79] что сделало возможным гораздо более широкий спектр проектов морского гражданского строительства и спасательных работ. ^{[79] [81] [82]}

Ограничения подвижности систем с поверхностным питанием способствовали развитию в 20 веке подводного плавания как с открытым, так и с закрытым контуром , что позволило дайверу иметь гораздо большую автономию. ^{[83] [84] [85]} Они стали популярными во время Второй мировой войны для тайных военных операций и в послевоенное время для научных , поисково-спасательных операций, медиа-дайвинга , развлекательного и технического дайвинга . Тяжелые свободный поток на поверхность , поставляемые медные шлемы превратились в легкий шлемы спроса , ^[79]которые более экономичны с дыхательным газом, что важно для более глубоких погружений с использованием дорогих дыхательных смесей на основе гелия . Погружение с насыщением снижает риск ДКБ при глубоких и длительных воздействиях. ^{[68] [86] [79]}

Альтернативным подходом была разработка ADS или бронированного костюма, который изолирует дайвера от давления на глубине за счет механической сложности и ограниченной ловкости. Впервые эта технология стала применяться в середине 20 века. ^{[59] [87]} Изоляция дайвера от окружающей среды получила дальнейшее развитие с развитием дистанционно управляемых подводных аппаратов в конце 20-го века, где оператор управляет ROV с поверхности, и автономных подводных аппаратов., которые полностью обходятся без оператора. Все эти способы все еще используются, и каждый имеет ряд применений, в которых он имеет преимущества по сравнению с другими, хотя водолазные колокола в основном использовались как средство транспорта для водолазов с надводным снабжением. В некоторых случаях особенно эффективны комбинации, такие как одновременное использование водолазного оборудования с поверхностной ориентацией или насыщением и дистанционно управляемых транспортных средств рабочего или наблюдательного класса. ^{[82] [88]}

Физиологические открытия [ править ]

К концу 19 века, когда спасательные операции становились все глубже и продолжительнее, необъяснимая болезнь начала поражать дайверов; у них будет затрудненное дыхание, головокружение, боли в суставах и паралич, иногда приводящий к смерти. Эта проблема уже была хорошо известна рабочим, строящим туннели и опоры мостов, работающих под давлением в кессонах, и первоначально называлась кессонной болезнью ; Позже он был переименован в изгибы, потому что боль в суставах обычно заставляла больного сутулиться . Первые сообщения о болезни были сделаны во время спасательной операции Чарльза Пэсли , но ученые все еще не знали о ее причинах. ^[82]

Французский физиолог Поль Берт первым понял это как DCS. Его работа La Pression barométrique (1878) представляла собой всестороннее исследование физиологических эффектов давления воздуха, как выше, так и ниже нормы. ^[89] Он определил, что вдыхание сжатого воздуха вызывает растворение азота в кровотоке ; при быстрой разгерметизации азот переходит в газообразное состояние, образуя пузырьки, которые могут блокировать кровообращение и потенциально вызывать паралич или смерть. Кислородное отравление центральной нервной системой также было впервые описано в этой публикации и иногда упоминается как «эффект Пола Берта».^{[89] [90]}

Джон Скотт Холдейн спроектировал декомпрессионную камеру в 1907 году, а первые декомпрессионные столы для Королевского флота он создал в 1908 году после обширных экспериментов с животными и людьми. ^{[91] [92] [93] В} этих таблицах установлен метод поэтапной декомпрессии - он остается основой для методов декомпрессии и по сей день. Следуя рекомендации Холдейна, максимальная безопасная рабочая глубина для дайверов была увеличена до 61 метра (200 футов). ^[68]

ВМС США продолжали исследования декомпрессии, и в 1915 году Френч и Стилсон разработали первые декомпрессионные таблицы Бюро строительства и ремонта . ^[94] Экспериментальные погружения были проведены в 1930-х годах и легли в основу таблиц декомпрессии ВМС США 1937 года. Декомпрессия поверхности и использование кислорода также исследовались в 1930-х годах. Таблицы ВМС США 1957 года были разработаны для исправления проблем, обнаруженных в таблицах 1937 года. ^[95]

В 1965 году Хью Лемессурье и Брайан Эндрю Хиллс опубликовали свою статью « Термодинамический подход, вытекающий из исследования техники погружений в Торресовом проливе» , в которой предполагалось, что декомпрессия по графикам, основанным на традиционных моделях, приводит к бессимптомному образованию пузырьков, которые затем должны снова растворяться при декомпрессии. останавливается до того, как его можно будет устранить. Это медленнее, чем удаление газа, пока он еще находится в растворе, и указывает на важность сведения к минимуму пузырьковой фазы газа для эффективной декомпрессии. ^{[96] [97]}

MP Spencer показал, что ультразвуковые доплеровские методы могут обнаруживать венозные пузыри у бессимптомных дайверов ^[98], а доктор Эндрю Пилманис показал, что безопасность останавливает образование пузырей. ^[95] В 1981 году DE Yount описал модель переменной проницаемости , предложив механизм образования пузырьков. ^[99] Затем последовали несколько других моделей пузырей . Патофизиология ДКБ еще полностью не изучена, но практика декомпрессии достигла стадии, когда риск довольно низок, и большинство случаев успешно лечится терапевтической рекомпрессией и гипербарической кислородной терапией . Смешанные газы для дыханияиспользуются для уменьшения воздействия гипербарической среды на водолазов, работающих под давлением окружающей среды. ^{[95] [100] [101]}

Среда для дайвинга [ править ]

Среда для дайвинга ограничена доступностью и риском, но включает воду, а иногда и другие жидкости. Большинство подводных погружений осуществляется в более мелководных прибрежных частях океанов и внутренних водоемах с пресной водой, включая озера, плотины, карьеры, реки, источники, затопленные пещеры, водохранилища, резервуары, бассейны и каналы, но также может выполняться в трубопроводах и коллекторах большого диаметра, системах охлаждения электростанций, грузовых и балластных цистернах судов, а также в промышленном оборудовании, заполненном жидкостью. Окружающая среда может влиять на конфигурацию снаряжения: например, пресная вода менее плотная, чем соленая, поэтому требуется меньший дополнительный вес для достижения нейтральной плавучести дайвера при погружениях в пресной воде. ^[102] Температура воды, видимостьдвижение также влияет на дайвера и план погружения. ^[103] Погружение в жидкости, отличные от воды, может представлять особые проблемы из-за плотности, вязкости и химической совместимости водолазного снаряжения, а также из-за возможных экологических опасностей для водолазной команды. ^[104]

Благоприятные условия, иногда также называемые замкнутой водой, представляют собой среду с низким уровнем риска, когда дайвер крайне маловероятно или невозможно заблудиться, попасть в ловушку или подвергнуться опасностям, отличным от основной подводной среды. Эти условия подходят для начального обучения критическим навыкам выживания и включают бассейны, тренировочные резервуары, аквариумные резервуары и некоторые неглубокие и защищенные участки береговой линии. ^[105]

Открытая вода - это неограниченная вода, такая как море, озеро или затопленный карьер , где дайвер имеет беспрепятственный прямой вертикальный доступ к поверхности воды, контактирующей с атмосферой. ^[106] Подводное плавание в открытой воде подразумевает, что при возникновении проблемы дайвер может вертикально подняться в атмосферу, чтобы дышать воздухом. ^[107] Дайвинг у стены выполняется почти вертикально. Погружение в голубой воде осуществляется в середине воды, где дно находится вне поля зрения дайвера и может не быть фиксированной визуальной привязки. ^[108] Черноводное ныряние - это ныряние в середине воды ночью, особенно в безлунную ночь. ^{[109] [110]}

Подводное плавание или погружение с проникновением - это место, где дайвер входит в пространство, из которого нет прямого, чисто вертикального подъема в безопасную пригодную для дыхания атмосферу на поверхности. Примерами являются пещерный дайвинг , дайвинг на затонувшие корабли , ледовый дайвинг и дайвинг внутри или под другими естественными или искусственными подводными сооружениями или вольерами. Ограничение прямого всплытия увеличивает риск погружения под потолком, и это обычно устраняется путем адаптации процедур и использования оборудования, такого как резервные источники дыхательного газа и направляющих линий, указывающих путь к выходу. ^{[72] [104] [103]}

Ночное погружение может позволить дайверу испытать другую подводную среду , потому что многие морские животные ведут ночной образ жизни . ^[111] Высокогорные погружения , например, в горных озерах, требуют внесения изменений в график декомпрессии из-за пониженного атмосферного давления. ^{[112] [113]}

Диапазон глубины [ править ]

Предел глубины любительского погружения, установленный стандартом EN 14153-2 / ISO 24801-2 уровня 2 «Автономный дайвер», составляет 20 метров (66 футов). ^[114] Рекомендуемый предел глубины для более подготовленных дайверов-любителей составляет от 30 метров (98 футов) для дайверов PADI, ^[115] (это глубина, на которой симптомы азотного наркоза обычно начинают проявляться у взрослых), 40 метров ( 130 футов), указанных Советом по обучению рекреационному подводному плаванию , ^[115] 50 метров (160 футов) для водолазов Британского подводного клуба и ассоциации подводного плавания , дышащего воздухом, ^[116] и 60 метров (200 футов) для команд из 2 человек. до 3 французских дайверов-любителей 3 уровня, дышать воздухом. ^[117]

Для технических дайверов рекомендуемые максимальные глубины больше при условии, что они будут использовать меньше смесей наркотических газов. 100 метров (330 футов) - это максимальная глубина, разрешенная для дайверов, прошедших сертификацию Trimix Diver с IANTD ^[118] или Advanced Trimix Diver с TDI . ^[119] 332 метра (1089 футов) - мировой рекорд глубины для подводного плавания (2014). ^[120] Коммерческие водолазы, использующие методы насыщения и дыхательные газы гелиокс, обычно превышают 100 метров (330 футов), но они также ограничены физиологическими ограничениями. Экспериментальные погружения Comex Hydra 8 достигли рекордной глубины открытой воды 534 метра (1752 фута) в 1988 году. ^[121]Гидрокостюмы с атмосферным давлением в основном ограничены технологией шарнирных уплотнений, и водолаз ВМС США нырнул на 610 метров (2000 футов) за один. ^{[122] [123]}

Сайты для дайвинга [ править ]

Обычным термином для места, где можно нырять, является место для дайвинга. Как правило, профессиональный дайвинг проводится там, где необходимо выполнить работу, а рекреационный дайвинг - там, где есть подходящие условия. Есть много зарегистрированных и разрекламированных мест для дайвинга, которые известны своим удобством, достопримечательностями и зачастую благоприятными условиями. В центрах подготовки дайверов как для профессиональных дайверов, так и для дайверов-любителей обычно используется небольшой набор знакомых и удобных мест для дайвинга, где условия предсказуемы, а риск для окружающей среды относительно невелик. ^[124]

Процедуры дайвинга [ править ]

Из-за неотъемлемых рисков для окружающей среды и необходимости правильно эксплуатировать оборудование, как в нормальных условиях, так и во время инцидентов, когда отсутствие надлежащих и быстрых ответных действий может иметь фатальные последствия, при подготовке оборудования используется набор стандартных процедур. нырять, во время погружения, если все идет по плану, после погружения и в случае разумно предсказуемой непредвиденной ситуации. Стандартные процедуры не обязательно являются единственным курсом действий, который приведет к удовлетворительному результату, но, как правило, это те процедуры, которые, как показывает эксперимент и опыт, работают хорошо и надежно при применении в данных обстоятельствах. ^[125]Вся формальная подготовка дайверов основана на изучении стандартных навыков и процедур, а во многих случаях на чрезмерном изучении навыков до тех пор, пока процедуры не будут выполняться без колебаний, даже при наличии отвлекающих обстоятельств. Там, где это практически осуществимо, можно использовать контрольные списки , чтобы гарантировать, что подготовительные процедуры выполняются в правильной последовательности и что никакие шаги не были случайно пропущены. ^{[126] [127] [128]}

Некоторые процедуры являются общими для всех режимов погружения с участием человека, но большинство из них относятся к режиму погружения, а многие - к используемому снаряжению. ^{[129] [130] [128]} Процедуры дайвинга имеют прямое отношение к безопасности и эффективности дайвинга, но не включают навыки выполнения конкретных задач. Стандартные процедуры особенно полезны, когда общение осуществляется посредством руки или веревки - сигналы рукой и линии сами являются примерами стандартных процедур, - поскольку общающиеся стороны лучше понимают, что другой, вероятно, сделает в ответ. Если доступна голосовая связь , стандартизированный протокол связисокращает время, необходимое для передачи необходимой информации, и количество ошибок при передаче. ^[131]

Процедуры дайвинга обычно включают в себя правильное применение соответствующих навыков дайвинга в соответствии с текущими обстоятельствами и варьируются от выбора и тестирования оборудования, подходящего для дайвера и плана погружения, до спасения себя или другого дайвера в опасной для жизни чрезвычайной ситуации. Во многих случаях то, что может представлять опасность для жизни неподготовленного или недостаточно квалифицированного дайвера, является простым раздражением и незначительным отвлечением для опытного дайвера, который без колебаний применяет правильную процедуру. Профессиональные дайверы, как правило, более строго придерживаются стандартных рабочих процедур, чем дайверы-любители, которые не обязаны им следовать по закону или контракту, но известно, что распространенность несчастных случаев во время дайвинга сильно коррелирует с человеческой ошибкой, которая чаще встречается у дайверов с меньше обучения и опыта.^[126] Философия технического дайвинга « Делать правильно» настоятельно поддерживает общие стандартные процедуры для всех членов дайв-команды и предписывает процедуры и конфигурацию оборудования, которые могут повлиять на процедуры для членов их организаций. ^[103]

Термины навыки подводного плавания и процедуры дайвинга в значительной степени взаимозаменяемы, но процедура может потребовать заказанный применение нескольких навыков, и это более широкое понятие. Процедура также может условно разветвляться или требовать повторного применения навыка в зависимости от обстоятельств. Обучение водолазов строится вокруг изучения и практики стандартных процедур до тех пор, пока дайвер не будет оценен как компетентный, чтобы надежно применять их в разумно предсказуемых обстоятельствах, а выданная сертификация ограничивает дайвера средой и оборудованием, которые совместимы с его обучением и оцененными уровнями навыков. Обучение и оценка навыков и процедур дайвинга часто разрешается только зарегистрированным инструкторам., которые были оценены как компетентные для обучения и оценки этих навыков сертификационным или регистрационным агентством , которые берут на себя ответственность за признание дайвера компетентным в соответствии с их критериями оценки . Для обучения и оценки других навыков, ориентированных на выполнение конкретных задач, инструктор по дайвингу, как правило, не требуется. ^[128]

Существуют значительные различия в процедурах дайвинга профессиональных дайверов, где дайверская команда с официально назначенными членами на определенные роли и с признанной компетенцией требуется по закону ^[132], и в любительском дайвинге, где в большинстве юрисдикций дайвер не ограничен конкретными условиями. законов, и во многих случаях не требуется предоставлять какие-либо доказательства компетентности. ^{[65] [73]}

Обучение дайвингу [ править ]

Обучение подводному дайвингу обычно проводится квалифицированным инструктором, который является членом одного из многих агентств по обучению дайверов или зарегистрирован в государственном учреждении. Базовая подготовка дайверов включает в себя обучение навыкам, необходимым для безопасного ведения деятельности в подводной среде, и включает процедуры и навыки использования снаряжения для дайвинга, техники безопасности, самопомощи в чрезвычайных ситуациях и процедур спасения, планирования погружений и использования таблиц для дайвинга. . ^{[133] [134]} Водолазные сигналы используются для общения под водой. Профессиональные дайверы также научатся другим методам общения. ^{[133] [134]}

Дайвер начального уровня должен изучить технику дыхания под водой с помощью регулятора нагрузки, включая очистку воды от воды и ее восстановление, если она вытесняется изо рта, и очистку маски, если она затоплена. Это критически важные навыки выживания, и если дайвер не компетентен, он рискует утонуть. Связанный с этим навык - делиться дыхательным газом с другим дайвером, как донором, так и реципиентом. Обычно это делается с помощью вторичного регулирующего клапана, предназначенного для этой цели. Технические и профессиональные дайверы также узнают, как использовать резервный газовый баллон в отдельном подводном комплекте, известный как аварийный газовый баллон или аварийный баллон. ^{[133] [134]}

Чтобы избежать травм при спуске, дайверы должны уметь выравнивать уши , носовые пазухи и маску; они также должны научиться не задерживать дыхание при подъеме, чтобы избежать баротравмы легких. Скорость подъема необходимо контролировать, чтобы избежать декомпрессионной болезни, которая требует навыков управления плавучестью. Хороший контроль плавучести и дифферент также позволяют дайверу маневрировать и передвигаться безопасно, комфортно и эффективно, используя плавники для движения. ^{[133] [134]}

Некоторое знание физиологии и физики дайвинга считается необходимым большинством агентств по сертификации дайверов, поскольку среда для дайвинга чужда и относительно враждебна для людей. Требуемые знания физики и физиологии являются довольно базовыми и помогают дайверу понять эффекты среды погружения, чтобы было возможно осознанное принятие связанных с этим рисков. Физика в основном относится к газам под давлением, плавучести , потерям тепла и свету под водой. Физиология связывает физику с воздействием на человеческий организм, чтобы дать общее представление о причинах и рисках баротравмы , декомпрессионной болезни, токсичности газов, переохлаждения , утопления.и сенсорные вариации. Более продвинутая подготовка часто включает навыки оказания первой помощи и спасения, навыки, связанные со специализированным водолазным снаряжением, и навыки работы под водой. ^{[133] [134]} Дальнейшее обучение необходимо для развития навыков, необходимых для дайвинга в более широком диапазоне условий, со специальным оборудованием, и для того, чтобы стать компетентным для выполнения множества подводных задач. ^{[104] [103] [47] [68]}

Медицинские аспекты дайвинга [ править ]

Медицинские аспекты дайвинга и гипербарического воздействия включают обследование водолазов для установления годности к погружениям, диагностику и лечение нарушений дайвинга , лечение рекомпрессией и гипербарической кислородной терапией , токсическое воздействие газов в гипербарической среде ^[1] и лечение травм. понесенные во время погружения, которые напрямую не связаны с глубиной или давлением. ^[79]

Фитнес для дайвинга [ править ]

Медицинская пригодность для дайвинга - это медицинская и физическая пригодность дайвера для безопасного функционирования в подводной среде с использованием оборудования и процедур для подводного плавания. Как правило, пригодность к погружению зависит от отсутствия условий, которые могут представлять неприемлемый риск для дайвера, а также для профессиональных дайверов и любого члена команды водолазов. Общие требования к физической подготовке также часто устанавливаются сертифицирующим агентством и обычно связаны со способностью плавать и выполнять действия, связанные с соответствующим типом дайвинга. Общие опасности дайвинга одинаковы для дайверов-любителей и профессиональных дайверов, но риски меняются в зависимости от используемых процедур дайвинга. Эти риски уменьшаются за счет соответствующих навыков и оборудования.Медицинская пригодность к дайвингу обычно означает, что у дайвера нет известных заболеваний, которые ограничивают способность выполнять работу или ставят под угрозу безопасность дайвера или команды, которые могут ухудшиться в результате погружения или предрасполагают дайвера к погружениям или Профессиональное заболевание.^[135]

В зависимости от обстоятельств пригодность к погружению может быть подтверждена подписанным дайвером заявлением о том, что он или она не страдает ни одним из дисквалифицирующих условий и может справиться с обычными физическими требованиями дайвинга, путем подробного медицинского осмотра врачом. зарегистрирован в качестве судмедэксперта водолазов в соответствии с установленным процедурным контрольным списком, подтвержден юридическим документом о пригодности к погружениям, выданным судмедэкспертом и зарегистрированным в национальной базе данных, или альтернативными вариантами между этими крайностями. ^{[136] [73]}

Психологическая пригодность к дайвингу обычно не оценивается перед тренировкой рекреационного или коммерческого дайвера, но может повлиять на безопасность и успех дайвинг-карьеры. ^[137]

Дайвинг-медицина [ править ]

Дайвинг-медицина - это диагностика, лечение и профилактика состояний, вызванных пребыванием дайверов в подводной среде. Он включает в себя влияние давления на заполненные газом пространства внутри и в контакте с телом, а также парциальное давление компонентов дыхательного газа, диагностику и лечение состояний, вызванных опасностями на море, а также степень пригодности к погружению и побочные эффекты лекарств, используемых для лечение других заболеваний влияет на безопасность дайвера. Гипербарическая медицина - еще одна область, связанная с дайвингом, поскольку рекомпрессия в барокамере с гипербарической кислородной терапией является окончательным лечением двух наиболее важных заболеваний, связанных с дайвингом, - декомпрессионной болезни и артериальной газовой эмболии . ^[138][139]

Дайвинг-медицина занимается медицинскими исследованиями по вопросам дайвинга, профилактики нарушений во время дайвинга , лечения травм, полученных в результате несчастных случаев во время дайвинга, и фитнеса для дайвинга. Эта область включает влияние на человеческий организм дыхательных газов и их загрязняющих веществ под высоким давлением, а также взаимосвязь между состоянием физического и психологического здоровья дайвера и безопасностью. При несчастных случаях с дайвингом часто возникают множественные расстройства, которые возникают вместе и взаимодействуют друг с другом, как причинно, так и в качестве осложнений. Водолазная медицина - это отрасль медицины труда и спортивной медицины , и первая помощь и распознавание симптомов дайвинг-расстройств являются важными частями обучения дайверов. ^[1]

Риски и безопасность [ править ]

Риск - это комбинация опасности, уязвимости и вероятности возникновения, которая может быть вероятностью конкретного нежелательного последствия опасности или совокупной вероятностью нежелательных последствий всех опасностей деятельности. ^[140]

Наличие комбинации нескольких опасностей одновременно является обычным явлением в дайвинге, и это обычно приводит к повышенному риску для дайвера, особенно когда возникновение инцидента из-за одной опасности вызывает другие опасности, в результате чего возникает каскад инцидентов. Многие несчастные случаи со смертельным исходом при дайвинге являются результатом каскада происшествий, в котором находится дайвер, который должен быть в состоянии справиться с любым единственным разумно предсказуемым происшествием и его вероятными прямыми последствиями. ^{[141] [142] [143]}

Коммерческие водолазные работы могут подвергать дайвера большему, а иногда и большему риску, чем любительский дайвинг, но соответствующее законодательство по охране труда и технике безопасности менее терпимо к риску, чем могут быть готовы принять рекреационные, особенно технические дайверы. ^{[141] [142]} Коммерческие водолазные операции также ограничены физическими реалиями операционной среды, и для управления рисками часто требуются дорогостоящие инженерные решения. Формальная идентификация опасностей и оценка рисков являются стандартной и необходимой частью планирования коммерческих водолазных работ, и это также относится к морским водолазным работам. Работа по своей природе опасна, и для удержания риска в допустимых пределах обычно требуются большие усилия и затраты. Впо возможности соблюдаются стандартные методы снижения риска . ^{[141] [142] [144]}

Статистические данные о травмах, связанных с коммерческим дайвингом, обычно собираются национальными регулирующими органами. В Великобритании Управление по охране здоровья и безопасности (HSE) отвечает за обзор около 5000 коммерческих дайверов; в Норвегии соответствующим органом является Управление по безопасности нефти Норвегии (PSA), которое ведет базу данных DSYS с 1985 года, собирая статистические данные о более чем 50 000 водолазных часов коммерческой деятельности в год. ^{[145] [146]} Риск смерти во время рекреационного , научного или коммерческого дайвинга невелик, а для подводного плавания с аквалангом смерть обычно связана с плохим управлением газом , плохимконтроль плавучести , неправильное использование оборудования, захват, плохие водные условия и уже существующие проблемы со здоровьем. Некоторые смертельные случаи неизбежны и вызваны непредвиденной ситуацией, выходящей из-под контроля, но большинство смертельных случаев при дайвинге может быть связано с человеческой ошибкой со стороны жертвы. ^{[147] По} оценкам, с 2006 по 2015 год жители США совершили 306 миллионов рекреационных погружений и 563 человека умерли от рекреационных погружений. Уровень смертности составил 1,8 на миллион рекреационных погружений и 47 смертей на каждые 1000 обращений в отделение неотложной помощи из-за травм, полученных при акваланге. ^[148]

Смертельные случаи при подводном плавании с аквалангом имеют серьезные финансовые последствия в виде потери дохода, потери бизнеса, увеличения страховых взносов и высоких судебных издержек. ^[147] Отказ оборудования в подводном плавании с открытым контуром случается редко , и когда причиной смерти считается утопление , это обычно является следствием неконтролируемой серии событий, конечной точкой которых является утопление, поскольку оно произошло в воде, а исходной причиной смерти является утопление. остается неизвестным. ^[149] Если триггерное событие известно, чаще всего это нехватка дыхательного газа, за которой следуют проблемы с плавучестью. ^[150] Воздушная эмболия также часто упоминается как причина смерти, часто как следствие других факторов, ведущих к неконтролируемой и плохо управляемойподъем , иногда усугубляемый заболеваниями. Около четверти смертельных случаев при дайвинге связаны с сердечными приступами, в основном у дайверов пожилого возраста. Существует довольно большой объем данных о погибших при дайвинге, но во многих случаях данные плохие из-за стандартов расследования и отчетности. Это мешает исследованиям, которые могут повысить безопасность дайвера. ^{[149] [151]}

Кустарные рыбаки и собиратели морских организмов в менее развитых странах могут подвергаться относительно высокому риску, используя водолазное снаряжение, если они не осознают физиологические опасности, особенно если они используют ненадлежащее оборудование. ^[152]

Опасности при дайвинге [ править ]

Дайверы работают в среде, для которой человеческое тело не подходит. Они сталкиваются с особыми физическими рисками и рисками для здоровья, когда погружаются под воду или используют газ под высоким давлением для дыхания. Последствия инцидентов с дайвингом варьируются от просто раздражающих до быстро смертельных, и результат часто зависит от оборудования, навыков, реакции и физической подготовки дайвера и команды дайверов. Опасности включают водную среду , использование дыхательного оборудования в подводной среде , воздействие среды с повышенным давлением и изменения давления , особенно изменения давления во время спуска и подъема, а также вдыхание газов при высоком давлении окружающей среды. Оборудование для дайвинга, кроме дыхательного аппаратаобычно надежен, но, как известно, дает сбой, и потеря контроля плавучести или тепловой защиты может стать серьезным бременем, которое может привести к более серьезным проблемам. Существуют также опасности конкретной среды для дайвинга , которые включают сильное движение воды и местные перепады давления, а также опасности, связанные с доступом к воде и выходом из нее, которые варьируются от места к месту, а также могут меняться со временем. Опасности, присущие дайверу, включают ранее существовавшие физиологические и психологические условия, а также личное поведение и компетентность человека. Для тех, кто занимается другими видами деятельности во время дайвинга, существуют дополнительные опасности, связанные с загрузкой задания, погружением и специальным оборудованием, связанным с этим заданием.^{[153] [154]}

Человеческий фактор [ править ]

Основными факторами, влияющими на безопасность дайвинга, являются окружающая среда, оборудование для дайвинга, а также работа дайвера и дайв-команды. Подводная среда чужда, вызывает как физический, так и психологический стресс, и обычно не поддается контролю, хотя дайверы могут выбирать условия, в которых они хотят нырнуть. Остальные факторы необходимо контролировать, чтобы снизить общую нагрузку на дайвера и позволить совершить погружение с приемлемой безопасностью. Оборудование имеет решающее значение для обеспечения безопасности дайвера и жизнеобеспечения, но в целом оно надежно, управляемо и предсказуемо в своей работе. ^[141]

Человеческие факторы - это физические или когнитивные свойства людей или социальное поведение, характерное для людей, которые влияют на функционирование технологических систем, а также на равновесие между человеком и окружающей средой. ^[141] Человеческая ошибка неизбежна, и каждый когда-то совершает ошибки, а последствия этих ошибок разнообразны и зависят от многих факторов. Большинство ошибок незначительны и не причиняют вреда, но в условиях повышенного риска, например, при дайвинге, ошибки с большей вероятностью будут иметь катастрофические последствия. Примеры человеческих ошибок, приводящих к несчастным случаям, доступны в огромном количестве, поскольку они являются прямой причиной от 60% до 80% всех несчастных случаев. ^[155] Человеческая ошибка и паникасчитаются основной причиной несчастных случаев и смертельных случаев при дайвинге. Исследование Уильяма П. Моргана показывает, что более половины всех дайверов, участвовавших в опросе, в какой-то момент своей дайвинг-карьеры испытывали панику под водой ^[156], и эти результаты были независимо подтверждены опросом, который показал, что 65% дайверов-любителей запаниковали. под водой. ^[157] Паника часто приводит к ошибкам в суждениях или действиях дайвера и может привести к несчастному случаю. ^{[142] [156] [158] [159] [160]} безопасности подводных операций погружений может быть улучшена за счет снижения частоты человеческой ошибки и последствия , когда оно имеет место. ^[141]

Только 4,46% смертельных случаев при любительском дайвинге в исследовании 1997 года были связаны с одной сопутствующей причиной. ^[161] Остальные смертельные случаи, вероятно, возникли в результате прогрессирующей последовательности событий, включающих две или более процедурных ошибок или отказов оборудования, и поскольку процедурных ошибок обычно можно избежать хорошо обученным, умным и внимательным дайвером, работающим в организованной структуре. , а не при чрезмерном стрессе, был сделан вывод, что низкая аварийность при профессиональном подводном плавании с аквалангом объясняется этим фактором. ^[162] Исследование также пришло к выводу, что невозможно полностью устранить все незначительные противопоказания к подводному плаванию с аквалангом, так как это приведет к огромной бюрократии и остановит все погружения. ^[161]

Человеческий фактор при проектировании снаряжения для дайвинга - это влияние взаимодействия дайвера и снаряжения на конструкцию снаряжения, которое позволяет дайверу оставаться в живых и в разумном комфорте, а также выполнять запланированные задачи во время погружения. Дизайн оборудования может сильно повлиять на его эффективность при выполнении желаемых функций. Дайверы значительно различаются по антропометрическим размерам , физической силе , гибкости суставов и другим физиологическим характеристикам в пределах допустимой пригодности для погружения. Водолазное снаряжение должно обеспечивать максимально возможный набор функций и должно соответствовать водолазу, окружающей среде и задаче. ^[163] Оборудование для водолазного обеспеченияобычно используется широким кругом дайверов и должен работать на них всех. ^{[ необходима цитата ]}

Самыми сложными этапами погружения для дайверов-любителей являются занятия вне воды и переходы между водой и участком поверхности, такие как перенос оборудования на берег, выход из воды на лодку и берег, плавание на поверхности и одевание снаряжения. Безопасность и надежность, возможность индивидуальной настройки, рабочие характеристики и простота были оценены дайверами-любителями как наиболее важные характеристики оборудования для дайвинга. ^{[163] [164]} водолаз поддерживается поверхности команды , которые доступны , чтобы помочь с вышедших из воды деятельности в объеме , необходимом для снижения риска , связанного с ними до уровня , приемлемого с точки зрения руководящих правил и своды правил. ^{[48][73] [132] [56]}

Управление рисками [ править ]

Управление рисками достигается с помощью обычных мер инженерного контроля , ^[a] административного контроля и процедур, ^[b] и средств индивидуальной защиты , ^[c] включая идентификацию опасностей и оценку рисков (HIRA), защитное оборудование , медицинский осмотр , обучение и стандартизацию. процедуры . ^{[166] [165]} Профессиональные дайверы обычно юридически обязаны выполнять и официально регистрировать эти меры, ^[144]и хотя по закону дайверы-любители не обязаны выполнять многие из них, ^[73] компетентные дайверы-любители, особенно технические дайверы, обычно выполняют их неформально, но регулярно, и они являются важной частью обучения технических дайверов. Например, медицинское заключение или обследование на предмет пригодности, предварительная оценка места погружения и инструктаж, учения по технике безопасности, тепловая защита, резервирование оборудования, альтернативный источник воздуха , проверка друзей, процедуры погружения напарником или командой , планирование погружения , подводные сигналы руками и переноска Оборудование для оказания первой помощи и подачи кислорода обычно является частью технического дайвинга. ^[167]

Правовые аспекты [ править ]

Во многих странах коммерческий и военный дайвинг на суше и на суше регулируется законодательством. В этих случаях оговаривается ответственность работодателя, клиента и водолазного персонала; ^{[73] [144]} оффшорный коммерческий дайвинг может проводиться в международных водах, и часто он осуществляется в соответствии с руководящими принципами организации с добровольным членством, такой как Международная ассоциация морских подрядчиков (IMCA), которая публикует кодексы общепринятой передовой практики, которые их членские организации ожидается, что последуют. ^{[56] [168]}

Профессиональная подготовка дайверов и инструктаж по дайвингу регулируются отраслью в некоторых странах и только в некоторых из них напрямую регулируются государством. В Великобритании законодательство HSE включает обучение дайверов-любителей и руководство дайвингом за вознаграждение; ^[144] в США и Южной Африке принято промышленное регулирование, хотя неспецифическое законодательство по охране труда и технике безопасности все еще применяется. ^{[169] [73]} В Израиле рекреационный дайвинг регулируется Законом о рекреационном дайвинге 1979 года. ^[170]

Юридическая ответственность поставщиков услуг любительского дайвинга обычно ограничивается, насколько это возможно, отказами, которые они требуют от клиента подписать перед тем, как заниматься дайвингом. Объем обязанностей по уходу за рекреационными дайверами-напарниками неясен и стал предметом серьезных судебных разбирательств. Вероятно, он варьируется в зависимости от юрисдикции. Несмотря на это отсутствие ясности, дайвинг-дайвинг рекомендован агентствами по обучению рекреационных дайверов как более безопасный, чем одиночный дайвинг , и некоторые поставщики услуг настаивают на том, чтобы клиенты погружались парами напарников. ^{[171] [172] [173]}

Экономические аспекты [ править ]

Подводный туризм - это отрасль, основанная на удовлетворении потребностей дайверов-любителей в местах, отличных от их мест проживания. Он включает в себя аспекты обучения, продажи оборудования, аренды и обслуживания, экскурсий с гидом и экологического туризма . ^{[174] [175]}

Мотивы к путешествию с аквалангом сложны и могут значительно варьироваться в зависимости от развития и опыта дайвера. Участие может варьироваться от разовой до нескольких специализированных поездок в год в течение нескольких десятилетий. Популярные направления делятся на несколько групп, в том числе тропические рифы, затонувшие корабли и пещерные системы, каждая из которых посещается собственной группой энтузиастов, но с некоторой степенью пересечения. Удовлетворенность клиентов во многом зависит от качества предоставляемых услуг, а личное общение оказывает сильное влияние на популярность конкретных поставщиков услуг в регионе. ^[174]

Профессиональный дайвинг включает в себя широкий спектр применений с различным экономическим эффектом. Все они поддерживают определенные секторы промышленности, торговли, обороны или государственной службы, и их экономическое влияние тесно связано с их важностью для соответствующего сектора и их влиянием на производство водолазного оборудования и вспомогательные отрасли. ^{[ необходима цитата ]}

Важность дайвинга для научного сообщества не очень хорошо известна, но анализ публикаций показывает, что дайвинг поддерживает научные исследования в основном благодаря эффективному и целенаправленному отбору проб. ^[176]

Большинство режимов дайвинга требуют большого количества оборудования, и большая часть оборудования является либо вспомогательным, либо специализированным оборудованием для конкретного применения. Это привело к появлению производственной отрасли, поддерживающей как любительский, так и профессиональный дайвинг, где разработки в одном режиме часто находят применение в другом. Что касается общего числа дайверов, индустрия любительского дайвинга имеет гораздо больший рынок, но стоимость оборудования и относительно высокие требования к персоналу профессиональных дайверов делают этот рынок значительным сам по себе. Международная ассоциация по маркетингу и оборудованию для дайвинга (DEMA) существует для продвижения индустрии подводного плавания с аквалангом и трубкой. ^[177]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Воздействие любительского дайвинга на окружающую среду - это влияние дайвинг-туризма на морскую среду. Обычно это считается неблагоприятным воздействием и включает в себя повреждение рифовых организмов некомпетентными и невежественными дайверами, но также могут быть положительные эффекты, поскольку местное население признает, что окружающая среда в хорошем состоянии стоит больше, чем деградировавшая из-за ненадлежащего использования. что поощряет усилия по сохранению. В течение 20 века считалось, что подводное плавание с аквалангом в целом оказывает незначительное воздействие на окружающую среду, и, следовательно, было одним из видов деятельности, разрешенных в большинстве охраняемых морских территорий. С 1970-х годов дайвинг превратился из элитного занятия в более доступный отдых, предназначенный для очень широкой аудитории. В некоторой степени лучшее оборудование было заменено более строгим обучением,а снижение предполагаемого риска привело к сокращению минимальных требований к обучению со стороны нескольких учебных агентств. При обучении основное внимание уделялось приемлемому риску для дайвера и уделялось меньше внимания окружающей среде. Рост популярности дайвинга и доступа туристов к чувствительным экологическим системам привел к признанию того, что эта деятельность может иметь серьезные экологические последствия.^[178]

Рекреационное подводное плавание с аквалангом приобрело большую популярность в 21 веке, о чем свидетельствует количество выданных во всем мире сертификатов, которое к 2016 году увеличилось примерно до 23 миллионов, примерно по одному миллиону в год. ^[179] Подводный туризм - это растущая отрасль, и необходимо учитывать экологическую устойчивость , поскольку все большее влияние дайверов может отрицательно повлиять на морскую среду.несколькими способами, и влияние также зависит от конкретной среды. Тропические коралловые рифы легче повредить из-за плохих навыков дайвинга, чем некоторые рифы с умеренным климатом, где окружающая среда более устойчива из-за более суровых морских условий и меньшего количества хрупких, медленнорастущих организмов. Те же приятные морские условия, которые позволяют развивать относительно деликатную и очень разнообразную экологию, также привлекают наибольшее количество туристов, в том числе дайверов, которые ныряют нечасто, исключительно во время отпуска и никогда полностью не развивают навыки экологически безопасного погружения. ^[174] Обучение нырянию с малой ударной нагрузкой показало свою эффективность в сокращении контакта с водолазом. ^[178]

Влияние коммерческого дайвинга на окружающую среду - это небольшая часть воздействия конкретной отрасли, поддерживаемой дайвингом, поскольку коммерческое дайвинг не выполняется изолированно. В большинстве случаев влияние водолазных работ незначительно по сравнению с проектом в целом. Подводное судоходство может быть исключением из этой общей тенденции, и могут потребоваться особые меры предосторожности для ограничения воздействия на окружающую среду. Некоторые из этих операций приводят к выбросу некоторого количества вредных материалов в воду, особенно операции по очистке корпуса, которые выделяют токсины против обрастания. ^[180] Чужеродные организмы, образующие биообрастание, также могут высвобождаться во время этого процесса. ^{[180] : 15}

Другие формы профессионального дайвинга , такие как научные и археологические погружения , либо планируются для минимизации воздействия, либо в случае общественной безопасности и дайвинга полиции , как правило, будут иметь незначительное внутреннее воздействие и обычно считаются необходимыми по социологическим причинам в любом случае. ^{[ необходима цитата ]}

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Источники [ править ]

1. Беннет, Питер Б; Ростейн, Жан Клод (2003). «Нервный синдром высокого давления». In Brubakk, Alf O .; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта, 5-е изд . США: Сондерс. С. 323–57. ISBN 978-0-7020-2571-6.
2. Руководство по дайвингу ВМС США, 6-е издание . Вашингтон, округ Колумбия: Командование военно-морских систем США. 2006 г.
3. Столяр, Джеймс Т., изд. (28 февраля 2001 г.). NOAA Diving Manual, Diving for Science and Technology (4-е изд.). Силвер-Спринг, Мэриленд: Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Управление океанических и атмосферных исследований, Национальная программа подводных исследований. ISBN 978-0-941332-70-5. CD-ROM подготовлен и распространен Национальной службой технической информации (NTIS) в партнерстве с NOAA и Best Publishing Company

Дальнейшее чтение [ править ]

• Кусто JY (1953) Le Monde du Silence , переведенный как «Безмолвный мир» , Hamish Hamilton Ltd., Лондон; ASIN B000QRK890
• Ланг М.А. и Брубакк А.О. (ред., 2009) . Будущее дайвинга: 100 лет Холдейна и не только , Научная пресса Смитсоновского института, Вашингтон, округ Колумбия.

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с подводным плаванием на Викискладе?

• Коллекция водолазных шлемов и снаряжения Энтони и Ивонн Пардо - иллюстрированный каталог. Отличная коллекция платных изображений исторической техники установленного происхождения.