Текст книги "Учебник подводной охоты на задержке дыхания"

Организация нервной системы

Нервная система имеет очень сложную структуру. Различаются:

– центральная нервная система: состоит из головного мозга и спинного мозга;

– периферическая нервная система: состоит из спинномозговых и черепномозговых нервов;

– вегетативная, или «автономная», нервная система: контролирует «автоматические» функции и состоит из симпатического и парасимпатического отделов.

Кора больших полушарий головного мозга имеет борозды и извилины. В коре больших полушарий расположены мозговые центры – зоны коры головного мозга; каждая из них выполняет определенные функции контроля в организме.

Мозговые центры делятся на чувствительные – сенсорные, – воспринимающие и обрабатывающие информацию от органов чувств (исходящую от внешних и внутренних раздражителей), и двигательные – организующие движения человека. Согласованная работа этих центров дает возможность своевременно и точно нормализовывать состояние организма и приспосабливаться к меняющимся условиям внутренней и внешней среды.

Повреждение какой-либо зоны головного мозга, например, в результате гипоксии или декомпрессионного заболевания, может привести к ее «отключению», вызывая потерю определенного вида чуствительности или выпадение определенных функций, носящее временный или постоянный характер.

Этот орган расположен внутри черепной коробки, в затылочной ее части, и образован двумя полушариями мозжечка. Он отвечает за функции равновесия и координации движений..

По сути, является продолжением спинного мозга и имеет схожую с ним структуру. Если посмотреть на него в разрезе, серое вещество принимает характерную форму буквы «Н» с более короткими и толстыми передними ветвями. Передние ветви – рога – являются моторными корнями спинальных нервов; задние рога являются чувствительными корнями. Именно здесь пересекаются восходящие и нисходящие пути головного и спинного мозга.

Повреждения головного мозга в результате декомпрессионного заболевания (ДЗ) происходят именно в этой области и почти всегда сопровождаются параличом конечностей (параплегия или тетраплегия) и потерей чувствительности.

Представлена двенадцатью парами черепно-мозговых нервов и спинномозговыми нервами.

Двенадцать пар черепно-мозговых нервов, с представительством в головном мозге, иннервируют, в основном, область лица и шеи (11 пар), и лишь одна пара иннервирует внутренние органы. По своим функциям черепно-мозговые нервы выполняют следующие функции.

– моторная, произвольные и непроизвольные движения;

– чувствительная, все типы ощущений (боль, холод, тепло, прикосновение и т. д.);

– смешанная, моторная и чувствительная вместе.

Анатомические области и специальные функции, относящиеся к компетенции черепно-мозговых нервов.

1-ая пара, обонятельный нерв. распространяется в слизистой оболочке носа (зона обоняния), где распознает все импульсы обонятельного типа;

2-ая пара, зрительный нерв. его окончания находятся в сетчатке глаза, и он передает в мозг зрительные ощущения, захваченные глазными яблоками;

3-ая пара, глазодвигательный нерв. отвечает за большую часть движений глаза, иннервирует почти все внешние мышцы глаза;

4-ая пара, блоковый, или «патетический», нерв. моторный нерв глаза;

5-ая пара, тройничный нерв. смешанный нерв, общесенсорный и моторный; отвечает за чувствительность лица и иннервирует жевательные мышцы. В результате его сенсорной функции возникает явление «Рефлекс Дайвинга» – реакция на холодную воду рецепторов тройничного нерва в лобной окологлаз-ной и скуловой частях;

6-ая пара, отводящий нерв. моторный нерв, иннервирующий наружную прямую мышцу глаза;

7-ая пара, лицевой нерв. имеет простую сенсорную функцию (принимает импульсы от вкусовых рецепторов языка) и более важную моторную функцию, поскольку иннервирует мимические мышцы, отвечающие за различные выражения лица; его паралич часто возникает в случае эффекта Таравана, особенно с правой стороны, а также в случаях гипотермии (лицевой паралич от холода);

8-ая пара, преддверно-улитковый нерв. сенсорный нерв, состоящий из двух отростков. кохлеарного (относящийся к улитке) и вестибулярного. Передает сигналы от внутреннего уха в мозг, обеспечивая также регулирование равновесия;

9-ая пара, языкоглоточный нерв. смешанный нерв, распространяющийся в глотке и языке. Его моторная функция обеспечивает движения мышц задней стенки глотки, которые крайне важны для компенсации давления в полости среднего уха; его сенсорная функция относится к глотке, губам и языку, и отвечает за вкусовые ощущения; он также распространяется в каротидной железе, где передает импульсы секреции, связанные со слюноотделением;

10-ая пара, блуждающий нерв: смешанный нерв, общесенсорный и моторный. Регулирует движения и функции сердечных мышц и других внутренних органов грудной клетки и брюшной полости, например, желудка, кишечника, диафрагмы, легочной мускулатуры и желчного пузыря. Блуждающий нерв играет главную роль в приспособлении к задержке дыхания, поскольку отвечает за изменения сердечного ритма и сокращений диафрагмы. Его стимуляция, например, с помощью усиленного повторения приема Вальсалва, может вызвать опасное замедление пульса и даже привести к остановке сердца.

11-ая пара, добавочный нерв: исключительно моторный, иннервирует некоторые мышцы шеи (грудиноключично-сосцевидную и частично трапециевидную), гортани и мягкого неба, а затем объединяется с блуждающим нервом;

12-ая пара, подъязычный нерв: только моторный, обеспечивает движения языка при жевании, глотании и фонации.

Спинномозговые нервы выходят из спинного мозга и разделяются на два направления: сенсорные (чувтвительные) и моторные (двигательные) которые объединяются с пучками, идущими от близлежащих нервов, и образуют нервные сплетения, из которых берут свое начало периферические нервы.

Спинной мозг условно делится на 4 отдела:

шейный отдел, откуда берут свое начало 8 нервов, идущих к шее, плечам и верхнему грудному отделу, среди них диафрагмальный нерв, иннервирующий диафрагму;

грудной отдел, из него выходят 12 пар нервов, идущих к плечам и торсу;

поясничный отдел, к которому относятся 5 нервов, иннервирующих торс, брюшную полость, бедра, ноги и ступни;

крестцовый отдел, из него также выходят 5 нервов, ветви которых распределяются по мышцам и внутренним органам таза и задней области бедер, образуя большой седалищный нерв – самый длинный нерв в человеческом теле, доходящий до ступней.

Деятельность вегетативной нервной системы направлена на поддержание относительно стабильного состояния внутренней среды организма, например, постоянной температуры тела или кровяного давления, соответствующего потребностям организма. Она осуществляет бессознательную регуляцию функций внутренних органов, таких, как частота сердечного ритма, потоотделение, слюноотделение и т. д.

В этой системе различают две совершенно противоположные по направленности действия части: симпатическая нервная система и парасимпатическая нервная система. Как правило, симпатическая система стимулирует те процессы, которые направлены на мобилизацию сил организма в экстремальных ситуациях или в условиях стресса. Парасимпатическая же система способствует накоплению или восстановлению энергетических ресурсов организма. Обе системы при этом действуют координированно, и их нельзя рассматривать как антагонистические.

Симпатическая нервная система образована серией нервных узлов, которые размещены с обеих сторон позвоночника и соединены со спинным мозгом посредством моторно-сенсорного волокна. Наиболее важными ее функциями являются:

– усиление мозговой деятельности и метаболизма;

– расширение легких;

– расширение зрачков;

– увеличение потоотделения;

– повышение частоты и силы сердечных сокращений;

– повышение кровяного давления (сужение кровеносных сосудов);

– стимуляция надпочечников, которые, выделяя норадреналин, поддерживают эти функции.

Парасимпатическая нервная система состоит из волокон, отходящих от головного и спинного мозга. Большинство парасимпатических волокон присоединяются к блуждающему нерву (10-ая пара черепно-мозговых нервов), иннервирующему легкие, сердце, желудок, кишечник, печень, желчные и мочевыводящие пути. Ее основные функции:

– сужение зрачка и фокусировка на объектах с помощью зрения;

– увеличение выделений в носовой полости, слюноотделения и слезотечения;

– повышение моторики и секреции кишечника;

– снижение частоты и силы сердечных сокращений;

– понижение кровяного давления;

– регуляция деятельности желчных и мочевыводящих путей.

Места пересечения и объединения симпатических и парасимпатических нервов называются сплетениями (так, например, солнечное сплетение совместно с блуждающим нервом парасимпатической системы контролируют всю брюшную полость, включающую желудок, желчные пути, диафрагму).

Самый мощный моторный (двигательный) путь. Берущие свое начало в гигантских пирамидных клетках коры головного мозга, пирамидные пути обоих полушарий совершают перекрест на уровне продолговатого мозга и далее идут в составе спинного мозга и спинномозговых нервов, иннервируя скелетные мышцы через периферические нервы.

Компенсация нарастающего давления при погружении в полостях человеческого тела

«Компенсацией» называется естественное или вызванное человеком явление, позволяющее выравнять давление газа между внешней средой и полостями тела (ухо, синусные полости, легкие и т. д.)

Возьмем, к примеру, 2 баллона со сжатым воздухом, связанные между собой закрытым вентилем и содержащие определенное количество воздуха, разное в каждом из баллонов. Пока температура остается постоянной, а вентиль закрытым, давление в баллонах останется неизменным, но как только мы откроем вентиль, начнется переход воздуха из баллона с большим давлением в баллон с меньшим давлением, пока давление в них не уравновесится, т. е. пока два баллона не компенсируются.

То же самое происходит, когда мы компенсируем давление в ушах. Мы это делаем таким образом, чтобы гидростатическое давление, которое испытывает барабанная перепонка снаружи, было выравнено путем добавления воздуха в среднее ухо через трубные полости.

В других полостях, содержащих воздух (пазухи, пищеварительный тракт, легкие), компенсация происходит самопроизвольно.

Нельзя забывать, что воздушное пространство внутри маски также требует компенсации во избежание так называемого «эффекта присоски».

Давайте подробнее остановимся на том, как выполняется компенсация барабанной перепонки.

Чтобы было легче это сделать, для начала исследуем анатомические структуры слухового аппарата.

Анатомически ухо подразделяется на наружное, среднее и внутреннее.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и внешнего слухового прохода, предназначенных для улавливания звуков; в конце оно завершается барабанной перепонкой – это волокнистая мембрана, являющаяся границей между наружным и средним ухом.

Среднее ухо состоит из внутренней поверхности барабанной перепонки, барабанной полости и височной полости, внутри которой находятся три миниатюрные косточки, из-за своей формы называемые молоточек (прилегающий к барабанной перепонке), наковальня и стремя (основание которого вставлено в овальное окно). К молоточку и стремени прикреплены две мышцы, сокращения которых изменяют положение косточек и, следовательно, напряжение барабанной перепонки, влияя таким образом на передачу звука. Среднее ухо связано с глоткой посредством евстахиевой трубы – это дренажный проход среднего уха, позволяющий воздуху проникать в барабанную полость для компенсации давления на барабанную перепонку.

Внутреннее ухо – самая сложная структура; она состоит из нескольких полостей (костного лабиринта) и различных мембранных структур (мембранный лабиринт), погруженных в жидкость – перилимфу. Внутреннее ухо сообщается со средним через овальное окно. Оно является местом нахождения двух важнейших структур. органа слуха (улитка) и органа равновесия (вестибулярный аппарат).

Из всего вышеизложенного очевидно, что любое изменение давления окружающей среды неизбежно отразится на поверхности мембранной перепонки, выгибая ее до предела прочности, если только не выполнить компенсацию с внутренней стороны и не установить необходимое равновесие.

Компенсацию можно выполнить, создав различными способами давление в задней части гортани, которое нагнетет воздух в евстахиевы трубы и, соответственно, в барабанную полость. Если этого не делать регулярно для уменьшения эффекта давления при возрастании глубины, то есть не поддерживать в барабанной полости тот же уровень давления, что имеется с внешней стороны перепонки, произойдет перерастяжение мембраны, за которым последует ее разрыв. Если компенсацию выполнить не удается, лучше всплыть на несколько метров и повторить попытку.

Эти явления могут обнаруживаться и на небольших глубинах; действительно, уже на глубине двух метров барабанная перепонка испытывает давление 200 г на см².

Теперь изучим некоторые «приемы компенсации». Прием Вальсалва получил свое название по имени врача XVIII века Антонио Мария Вальсалвы, который использовал его для лечения гнойного отита. он протыкал барабанную перепонку пациента и заставлял его выполнять сильный выдох при закрытом рте и носе, чтобы воздух вытолкнул через ухо наружу гнойные выделения. Для выполнения этого приема нужно зажать пальцами ноздри и с силой выдохнуть воздух из легких в нос, который, будучи закрыт, направит воздух в евстахиевы трубы и среднее ухо для выравнивания гидростатического давления на барабанную перепонку. Этот способ может быть достаточно опасным, особенно на определенных глубинах, поскольку вызывает заметное увеличение давления во всех воздушных путях; в результате стимуляции блуждающего нерва замедляется сердцебиение, и затрудняется возврат венозной крови к сердцу. Это также наиболее инстинктивный прием, им пользуются начинающие подводники.

Прием Марканте-Одалиа немного сложнее приема Вальсалва, но зато создает меньше рисков для подводника; он также известен как прием Френцеля, командующего Люфтваффе (воздушные силы гитлеровской Германии), который во время Второй Мировой Войны экспериментировал с этим способом, чтобы противостоять быстрым перепадам давления при выполнении сложных воздушных маневров.

Упражнение: зажимаем пальцами нос, чтобы изолировать носоглотку от внешней среды, а чтобы изолировать ее от дыхательных путей, приподнимаем язык к небу, как при глотании; таким образом, объем воздуха, находящийся в этом небольшом пространстве, сжимается (следовательно, увеличивается давление) и проталкивается в евстахиевы трубы, где он выровняет внешнее гидростатическое давление на барабанную перепонку.

Прием Тойнби, открытый Джозефом Тойнби, который первым идентифицировал классическое пощелкивание, производимое открыванием евстахиевых труб при глотании, состоит в сглатывании при закрытом рте и носе. Таким образом, мышечные волокна задней части глотки сокращаются, оттягивая вниз и открывая отверстия евстахиевых труб, что позволяет воздуху из глотки пройти в среднее ухо.

Упражнение: хороший способ проверить, каким методом компенсации вы пользуетесь, приемом Вальсава или Марканте-Одалиа, – это ненадолго погрузиться, задержав дыхание, на глубину 1 метра без воздуха в легких.

Если вы можете выполнить компенсацию даже без воздуха в легких, очевидно, что вы правильно освоили технику Марканте-Одалиа, поскольку давление нагнетается на уровне глотки и неба. Если же компенсировать давление не удается, значит вы привыкли пользоваться приемом Вальсава.