קורסי צלילה חופשית ודיג - פיסיולוגיה בצלילה חופשית

הבנה של איך עובד גופינו מתחת לפני המים חשובה מאד גם לתחושת הבטחון והנוחות בזמן צלילה חופשית וגם בכדי להמנע מברוטראומה (פציעת לחץ). מאמר זה יסקור את ההשפעות השונות של הצלילה במים על גופו של הצולל החופשי.

כשפנינו נוגעות במים מופעל רפלקס הצלילה. רפלקס הצלילה קיים אצל כל היונקים ואצל יונקים ימיים במיוחד. רפלקס זה מכניס את הגוף למצב של חסכון בחמצן על מנת להעלות את כמות הזמן אותה ניתן לבלות מתחת לפני המים. ההשפעות של רפלקס זה גדולות יותר במים קרים מאשר במים חמים והוא משפיע על 3 תהליכים בגוף:

בראדיקארדיה - האטה בקצב הלב (של עד חמישים אחוזים בבני אדם).

היצרות של כלי הדם הפריפריאליים - הגבלה עד הפסקת זרימת הדם לחלקים החיצוניים של הגוף בכדי לשמר דם וחמצן לאיברים החיוניים ולמוח בפרט.

העתקת דם - הזרמת פלאסמה (נוזל הדם) לאיזור בית החזה (בין הסרעפת לצוואר) בכדי למנוע קריסה של הריאות תחת לחץ גבוה בצלילות עמוקות.

מכך ניתן להסיק כי גם אדם בהכרה וגם אדם ללא הכרה יכלו לשרוד זמן רב יותר ללא חמצן מתחת לפני המים מאשר במצב מקביל על פני האדמה.

לסביבה התת מימית מאפיינים פיסיים וכימיים שונים מאד מאלו המוכרים לנו מהסביבה בה אנו חיים מעל פני המים. מים דחוסים יותר מאויר והינם מהווים מגוון של גורמים בעלי השלכות שונות על גוף הצולל החופשי. הגורם הדורש את ההתייחסות הרבה ביותר הוא לחץ. כל צלילה חושפת את גופו של הצולל החופשי לשינויי לחץ יחסיים לעומק. שינויים אלו בלחץ מחייבים פיתוח אסטרטגיות התנהגותיות שונות. חוקי הפיסיקה מלמדים אותנו כי נוזלים הינם כמעט בלתי ניתנים לדחיסה בזמן שגזים ניתן לדחוס בקלות. גופינו מורכב מכ70% מים. 30% הנותרים הינם מוצקים (גם בלתי ניתנים לדחיסה) או חללים המכילים גז אשר חשופים ומגיבים לשינויי הלחץ בזמן הצלילה. לכן אנו מרגישים לחץ עז באיזורים ה'ריקים' של גופינו והציוד שלנו כשאלו חשופים לשינויי לחץ. משמע כי עלינו להשוות את הלחץ באזניים, ריאות ובמסיכה. בפיזיקה, לחץ מים הינו תוצאה של הפעלת כוח כלפי מטה מפני השטח, ונתון כ:

P = F/S = 1kg/1cm² = 1 ATM = 1.013 Bar = MILLIBAR 1013

בהקשר לצלילה חשוב להגדיר למה הכוונה ב:

לחץ אטמוספרי (ATM), הלחץ הנובע ממשקלו של עמוד אויר בגובה 10,000מ' (גובה האטמוספירה המקיפה את כדור הארץ) על סנטימטר מרובע בגובה פני הים.

לחץ הידרוסטאטי (ATU), הלחץ הנובע מגובהו של עמוד מים על כל סנטימטר מרובע של גוף מתחת לפני המים. כל 10מ' של עומק שווים לאטמוספירה (ATM) אחת.

לחץ הסביבה (ATA), נקרא גם לחץ אבסולוטי, הינו סכום הלחץ האטמוספרי בגובה פני הים (תמיד 1ATM) והלחץ ההידרוסטאטי אשר משתנה ב 1ATM כל 10מ' של עומק. כלומר:

פני הים – ATA 1 = ATU 0 + ATM 1 = ATA
ב 10- מ' – ATA 2 = ATU 1 + ATM 1 = ATA
ב 50- מ' – ATA 6 = ATU 5 + ATM 1 = ATA

חוק בויל קובע כי קיים יחס הפוך בין נפחו של גז בטמפרטורה קבועה ללחץ המופעל עליו.

מכאן ניתן להסיק כי במהלך צלילה חופשית, נפח ריאותו של הצולל החופשי קטן ביחס ללחץ הסביבה המופעל עליהן. בעומק של 50- מטרים נפח ריאותיו של הצולל החופשי יהווה שישית מנפחן בגובה פני הים.

במשך שנים רבות היה מקובל לחשוב שהיפרוונטילציה (התנשמות יתר) לפני צלילה חופשית משפרת את יכולותיו של הצולל החופשי ומאפשרת לו להשאר מתחת לפני המים לזמן ממושך יותר. סברה זו הוכחה כבלתי נכונה לחלוטין וכמסוכנת ביותר. מה שבאמת קורה בזמן התנשמות יתר הוא כדלהלן; קולטנים כימיים בתוך מערכת הנשימה שלנו מודדים את רמת החומציות של הדם, אשר מושפעת ישירות מהיחס בין רמת החמצן ורמת הפחמן הדו חמצני בדם, ומיידעים את המוח על:

רמות גבוהות של CO2 (פחמן דו חמצני) אשר נוצר כתוצאה משריפת חמצן בגוף.

רמות נמוכות של O2 (חמצן) אשר נוצרות בגלל שריפת החמצן בגוף על מנת להמשיך ולקיים חיים.

כאשר רמת ה CO2 חורגת מעל לגבול מסוים מתחיל גירוי נשימה אשר בסופו של דבר כופה עלינו להמשיך לנשום. בזמן התנשמות יתר אנו מורידים את רמת הCO2 בגוף אבל משאירים את רמת החמצן כשהייתה לולא ביצענו התנשמות יתר (21% בנפח), כמו כן אנו גורמים להתכווצויות שרירים מרובות בזמן התנשמות היתר ולזרימת דם ערה יותר - בזבוז חמצן יקר. כאשר אנו צוללים, איננו מרגישים את הצורך לנשום כל כך מהר מכיוון, כמו שכבר נאמר, שרמת הCO2 נמוכה ואיננו מרגישים צורך לנשום. כאשר מתחילים להרגיש את הצורך לנשום, רמות החמצן בגוף קרובות לרמה הקריטית בה הגוף מכבה את עצמו (מתעלף) על מנת לשמר חמצן לאברים החיונים ביותר - המח והלב. איננו מרגישים בשום דבר חריג אך בזמן העליה חזרה לפני המים, בייחוד בעשרת המטרים האחרונים (בהם הפרשי הלחץ הם הגדולים ביותר), ללא כל אזהרה מוקדמת, גופינו עלול להכנס למצב של:

עילפון מים רדודים - איבוד הכרה במים, באנגלית 'Shallow Water Blackout' או 'SWB'.

איבוד שליטה מוטורית - נקרא גם 'סמבה' בגלל העוויתות הבלתי רצוניות של גוף הצולל במצב זה אשר מזכירות ריקוד סמבה. באנגלית 'Loss of Motor Control', 'LMC' או 'Samba'.