بخشی از مقاله
خلاصه
آبی که 75 درصد زمین را در برگرفته، عمقهای بسیار متنوع و پرفشاری دارد. چالشهای محیط زیرآب آن طور که شایسته است مورد توجه قرار نگرفتهاند و به نسبت محیطهای فضایی و ارتفاعات مورد توجه کمی در حیطه پژوهش های علوم ورزشی قرار گرفته است. محیط زیر آب نسبتا ناشناخته و مسلما دستیابی به آن سختتر است. این موضوع به طور آشکاری با فاجعه سال 2000 زیر دریایی روسی کورسک نشان داده شد.
از طرفی، محبوبیت ورزشی مانند غواصی که در محیطهای پرفشار زیر آب انجام میگیرد. هموئوستاز بدن را به چالش میکشد و بدن در تلاش به رسیدن یک ثبات داخلی است. پژوهش حاضر به صورت توصیفی-کتابخانهای با رویکرد اثرات فیزیولوژیک محیطهای پرفشار بر بدن در هنگام فعالیت ورزشی میپردازد. محیطی که دارای فشاری بیشتر از سطح دریا است. از آنجایی که با افزایش فشار حجم کاهش مییابد، هوایی که در بدن وجود دارد، به هنگام غوطهوری در آب فشرده میشود.
برعکس، هوایی که در عمق آب گرفته میشود. در هنگام بالا آمدن گسترده میشود. از همین رو، مشکلات فعالیت ورزشی در یک محیط پرفشار متعدد هستند. انسانها توانایی سازگاری در محیطهای زیر سطح دریا تا بیش از 4000 متر ارتفاع هستند و صعود به اورست بدون کمک دستگاههای تنفس کمکی ممکن بوده است. در مقابل انسانها قادر به تنفس در زیر دریا جز با دستگاه تنفس نیستند.
از آنجایی که این دستگاهها، در اعماق و فشارهای زیاد، ترکیبی از گازهای تنفسی را عرضه میکنند، خطر ویژه موازنه نامتناسب فشار ریهها، سینوسها و فضاهای گوش میانی با فشار آب خارج را در پی دارند. از طرفی، تنفس با این دستگاهها میتواند باعث تجمع گازها تا سطوح سمی در بدن شود، بنابراین باید احتیاط لازم لحاظ شود. پاسخ های تنفسی به یک محیط پرفشارشامل چند تغییر مهم است: الف - نیاز به تنفس از طریق یک تعدیل کننده ب - تراکم بالاتر گازها و تغییرات در نیروهای هیدرواستاتیک با عمق و فشار. ج - دمای پایینتر هوای دمی در محیط با فشار و محیط سرد.
مقدمه
برآورده شده است که در ایالات متحده سالانه چهار الی پنج میلیون غواص با اسکوبا - وسیله ی تنفسی زیر آب - و جمعاً 200000 نفر دیگر با سایر روش های غواصی تمرین می کنند .[3] محبوبیت ورزش تفریحی غواصی، فیزیولوژی بدن انسان را به یک مبارزه منحصر بفرد فرا میخواند. هنگامی که انسان در اعماق دریا فرو میرود، فشار اطراف او فوق العاده زیاد میشود. لذا برای جلوگیری از روی هم خوابیدن ریه ها - کلاپس ریه ها - لازم است از هوای پرفشار برای تنفس استفاده شود. بدین ترتیب خون ریه ها در معرض فشار بسیار زیاد گازهای آلوئولی قرار میگیرد و به این حالت هیپرباریسم1 - پرفشاری - میگویند. اگر این فشار بالا از حد مشخصی فراتر رود میتواند باعث تغییرات عمده ای در فیزیولوژی بدن شود.
رابطه عمق آّب با فشار
ستونی از آب دریا به عمق 10 متر در زیر خود فشاری ایجاد میکند که معادل با تمام جو بالای زمین است. بنابرین فردی که در عمق 10 متری سطح دریا قرارگرفته است در معرض 2 اتمسفر فشار میباشد که یک اتمسفر از آن ناشی از هوای روی آب است و 1 اتمسفر دیگر آن ناشی وزن خود آب. فشار در عمق 20 متری معادل 3 اتمسفر است و به همین ترتیب در اعماق بیشتر افزایش مییابد
روش شناسی
پژوهش حاضر به صورت توصیفی-کتابخانهای با رویکرد اثرات فیزیولوژیک محیطهای پرفشار بر بدن در هنگام فعالیت ورزشی میپردازد. محیطی که دارای فشاری بیشتر از سطح دریا است.
بحث و نتیجهگیری
پاسخ قلبی- عروقی به غوطه وری در آب
غوطه وری در آّب فشار وارد بر دستگاه قلبی- عروقی را کاهش میدهد. غوطه وری بدن تا ناحیه گردن، فشار را به قسمت های پایین بدن اعمال کرده، برگشت خون را به قلب تسهیل میکند و کار سیستم قلبی عروقی را کاهش میدهد
همچنین حجم پلاسما نیز از طریق کاهش هموگلوبین و هماتوکریت افزایش مییابد؛ در نتیجه ضربان قلب در حال استراحت به میزان 5 تا 8 ضربه در دقیقه فقط از طریق غوطه ور شدن قسمتی از بدن در آب کاهش مییابد. به علاوه، حتی قرار دادن صورت در آب نیز ضربان قلب را پایین تر میآورد. این امر در نتیجه رفلکس صورت انجام میشود.
غواصی در حالت حبس نفس
غواصی در حالت حبس کردن نفس یکی از قدیمی ترین نوع غواصی است و هنوز هم به عنوان تفریح و یا کار از آن استفاده میشود. مدت زمانی که شناگران میتوانند نفس خود را نگه دارند، به واسطهای که محرک های تنفسی بر مقاومت شناگر غلبه میکنند تعیین میشود. تمایل به تنفس در زیر آب در اثر ساخته شدن و تجمع دی اکسیدکربن در خون سرخرگی است که مهمترین محرک برای عمل تنفس میباشد.
افزایش ارادی تعداد و عمق تنفس مثل پر تهویهای پیش از غواصی باعث افزایش دور شدن دی اکسید کربن از بافتهای بدن میشود. این موضوع میتواند زمان حبس نفس را طولانی تر کند. اگرچه عمل پرتهویه ای ممکن است توانایی حبس نفس را افزایش دهد، ولی اکسیژن ذخیره بدن را افزایش نمیدهد. در بعضی افراد پیش از اینکه دیاکسیدکربن در خون افزایش یابد و آنها را مجبور کند به سطح آب آمده و عمل تنفس را انجام دهند، سطح اکسیژن خون سرخرگی تا حد بحرانی پایین میآید و باعث بیهوشی در آنان میشود.
استفاده از لوله تنفسی2 در فعالیت زیر آب
تحولات علوم ورزشی در حوزه سلامت، پیشگیری و قهرمانی
شنا کردن در سطح آب با وسایل ظریف، ماسک ها و لوله تنفسی، از انواع رایج ورزش های آبی و تفریحی بوده است. این روش غواصی بدون لباس و وسایل برای کسانی که به دنبال شکار نیزه ماهی یا کشف نواحی کم عمق و آب زلال هستند، کم و بیش شناخته شده است. اسنورکل یا لوله تنفسی، لوله J شکلی است که ضمن در آب بودن صورت شناگر، به او امکان میدهد تا به صورت عادی تنفس کند.
محدودیت های اندازه لوله تنفسی زیر آب
غواصان تازه کار بدون وسیله پیشرفته، اغلب به این موضوع پی برده اند که تنها با اضافه کردن لوله ی اسنورکل میتوان در اعماق بیشتری به شنا پرداخت و در عین حال، از طریق دهانه سر لوله، هوای جو را تنفس کرد. حتی برخی از افراد مبتدی براین باورند که می توانند در کف استخر بنشینند و از راه یک شیلنگ لاستیکی که تا بالای آب کشیده شده است، تنفس کنند! با وجود اینکه فکر استفاده از یک لوله تنفسی طولانیتر موضوع فریبنده ای است، در این رابطه دو عامل باید مورد توجه قرار گیرد:
الف - افزایش فشار آب روی حفره قفسه ی سینه هنگامی که فرد در زیرآب است. ب - افزایش فضای مرده ای که با بزرگ شدن لوله تنفس ایجاد میشود
هنگام نفس کشیدن با لوله تنفسی زیرآب، شیرجه رونده باید از هوای دمی با فشار اتمسفری استفاده کند. در عمق حدود دو فوت 1 - متر - فشار متراکم آب علیه حفره ی قفسه صدری به قدریزرگب می شود که عضلات دمی عموماً نمیتوانند بر فشار خارجی و گسترش ابعاد قفسه ی سینه غلبه کنند. در نتیجه، عمل دم غیر ممکن میشود، مگر اینکه هوای مورد استفاده در این فشار، برای مقابله با نیروی شدید آب در عمق ویژه، کافی باشد. این موضوع اصل اساسی شیرجه را تشکیل می دهد.
غواصی با وسیله تنفس
برای تنفس در زیر آب، زمانی که قفسه سینه فقط چند متر در زیر آب قرار دارد، نیاز به گازهای فشردهای است که برابر با فشار آب باشد. اسکوبا1 محبوبترین وسیله جهت انجام این کار است. این وسیله توسط جکوییز کاستو2 در سال 1943 اختراع شد. اسکوبا از قسمتهای زیر تشکیل شده است :
-1 یک یا چند مخزن از هوای فشرده شده.
-2 دریچه تنظیم کننده اول جهت کاهش فشار مخزن تا رساندن آن به فشار قابل تنفس.
-3 دریچه تنظیم کننده دوم که هوا را بر اساس نیاز با فشاری برابر فشار آب خارج میسازد.
-4 یک دریچه یک طرفه تنفسی که اجازه میدهد هوای فشرده شده به داخل ششها برود و در هنگام بازدم وارد آب شود.
از آنجایی که هوای بازدم به داخل مخزن بر نمیگردد، به این شکل اسکوبا، نوع گردش باز گفته میشود . مدت ماندن غواص در زیر آب بستگی به عمق آب دارد. غواص در اعماق بیشتر نیاز به هوای بیشتری جهت جهت جبران فشار آب دارد .[1] از آنجایی که میزان هوایی که یک غواص نیاز دارد با عمق آب متفاوت است، میزان هوای مخزن اسکوبا بوسیله عمق آب محدود میشود. برای مثال، هوای یک مخزن اسکوبا میتواند در مدت فقط چند دقیقه در عمق 60 تا 70 متر تمام شود. ولی در عمق 6 تا 7 متر، 20 تا 40 دقیقه دوام داشته باشد.
