О регуляции дыхания при нырянии

Что заставляет ныряльщика прекратить задержку дыхания и подняться на поверхность?
В период апноэ в воздухе легких (точнее, в легочных пузырьках - альвеолах) и в артериальной крови нарастает парциальное (частичное) напряжение углекислого газа (норма 37 - 42 мм рт. ст.), и падает парциальное напряжение кислорода (норма 88 - 110 мм рт. ст.) происходит раздражение клеток дыхательного центра (особые нервные клетки, расположенные в различных областях мозга) и человек субъективно испытывает ощущение удушья. Регуляция дыхания, как известно, осуществляется через кровь. Экспериментально установлено, что у здоровых людей в обычных условиях задержка дыхания после глубокого вдоха длится 40 - 60 с. Тренированные спортсмены способны задерживать дыхание на более продолжительное время. Но максимальное апноэ обязательно прерывается, и человек непроизвольно начинает дышать. В момент, когда он не способен больше переносить удушье, рО₂ в крови снижается до 75 - 60 мм рт. ст., а рСО₂ увеличивается до 48 - 50 мм рт. ст. Так, императивный (повелительный) стимул дыхания неотвратимо выводит дыхание из-под произвольного контроля и предотвращает опасное для организма чрезмерно длительное апноэ. Действие его обусловлено, главным образом, двумя факторами: повышением рСО₂ во внутренней среде организма (гиперкапнией) и снижением рО₂ в крови (гипоксемией).
Известна легенда о древнегреческом философе Диогене Синопском (ок. 400 - 325 гг. до н.э.), который покончил жизнь самоубийством весьма необычным способом. Он произвольно перестал дышать. Подобная версия представляется малоубедительной. После волевой задержки дыхания, как уже было сказано, дыхание неизбежно должно рефлекторно восстановиться.
Гиперкапния играет более важную роль в прекращении произвольной задержки дыхания, чем гипоксемия. Это объясняется тем, что СО₂ обладает высокой биологической активностью и служит основным возбудителем дыхательного центра.
Недостаточно тренированный в нырянии человек прекращает произвольную задержку дыхания задолго до развития кислородного голодания головного мозга, подчиняясь императивному стимулу дыхания.
Регулярная тренировка снижает чувствительность нервных клеток дыхательного центра к действию СО₂. Установлено, что спортсмены, занимающиеся фридайвингом и подводной охотой менее чувствительны к накоплению углекислого газа. Это помогает им дольше переносить неприятные ощущения удушья. Таким образом, время задержки дыхания возрастает, а запас кислорода в организме расходуется более полно.
Каждый здоровый человек с помощью регулярных, рационально построенных тренировок в нырянии может развить способность продолжительно плавать под водой с задержкой дыхания. Разумеется, при этом в его крови будет значительно снижаться содержание кислорода. Поэтому ныряльщику необходимо научиться оценивать по своим ощущениям приближение порогового содержания кислорода, за которым может наступить кислородное голодание головного мозга и потеря сознания. Исследования, проведенные В.П. Пономаревым, показали, что подавляющее большинство людей обладают такой способностью. Однако у 3 - 4% она отсутствует. Эти спортсмены, занимаясь нырянием, постоянно подвергают свою жизнь опасности. Поэтому в практике организованных занятий фридайвингом и подводной охотой нужно обязательно выявлять людей, не способных к самооценке при погружении с задержкой дыхания. Для этого следует разработать специальный тест (или использовать пробу с возвратным дыханием в замкнутом пространстве), позволяющий обнаружить таких лиц и использовать его при отборе спортсменов.