Вплив тиску під водою на організм

Тиск — фізична величина, яка чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю площі поверхні тіла та діє за напрямом зовнішньої нормалі до цієї поверхні.

Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.

Коли рибу витягують з води на поверхню, вона часто буде роздутою, її очі будуть виряченими, а шлунок виступатиме з рота.
Усе так, ніби її надули як кульку.
Такий тип фізичних пошкоджень, викликаних різким перепадом тиску, називається баротравмою.
При зануренні у воду, тиск зростає на 10 Ньютонів на квадратний сантиметр кожні 10 метрів глибини.
Візьмемо жовтоокого морського окуня, який мешкає на глибині 550 метрів, де тиск перевищує 550 Ньютонів на квадратний сантиметр.
Це рівнозначно вазі білого ведмедя, прикладеній до монети.
Закон Бойля-Маріотта стверджує, що об’єм газу обернено пропорційний тиску.
Тож будь-який заповнений повітрям порожнистий орган, чи то плавальний міхур морського окуня, чи людські легені, стискатиметься в міру занурення углиб, і розширюватиметься при підійманні вгору.
Після того, як риба проковтнула рибальський гачок і її швидко витягли з води, повітря в її плавальному міхурі починає розширюватися.
Саме його стрімке розширення і виштовхує шлунок з рота риби.
Тоді як внутрішній тиск, що різко зріс у порівнянні із зовнішнім, вичавлює очі з орбіт.
Цей стан називається екзофтальм, або витрішкуватість.
Іноді очі окуня навіть можуть мати кристалізований вигляд через емфізему рогівки — накопичення маленьких бульбашок газу всередині неї.
На щастя, пірнальник не має замкненого плавального міхура.
Він може регулювати тиск у своїх легенях, видихаючи під час підіймання на поверхню.
Але потрібно враховувати й інші фізичні закони, що діють під водою.
Закон Генрі стверджує, що кількість розчиненого в рідині газу пропорційна його парціальному тиску.
Повітря, яким дихає нирець, на 78 відсотків складається з азоту.
При високому тиску на глибині азот з повітря дифундує в тканини пірнальника в суттєво вищій концентрації, ніж це було б на суші.
Якщо нирець спливатиме надто швидко, цей накопичений азот може виділитися з розчину й утворити мікробульбашки в тканинах, крові й суглобах, викликавши декомпресійну, або кесонну хворобу.
Це схоже на те, як діоксид вуглецю примушує пінитися газовану воду.
Газ виділяється з розчину, коли тиск знижується.
Але у пірнальника ці бульбашки викликають сильний біль, а іноді навіть смерть.
Щоб не стати жертвою кесонної хвороби, пірнальники спливають повільно, роблячи перерви, які називаються декомпресійними зупинками, щоб газ встигав дифундувати з їхніх тканин і виділятися в процесі дихання.
Так само як норець потребує декомпресії, рибі для відновлення потрібна рекомпресія, яку можна викликати, повернувши рибу в море.
Але це не означає, що рибу просто потрібно викинути за борт.
Її роздуте тіло плаватиме на воді, доки його не з’їсть голодний морський лев, або не склюють чайки.
Існує відомий міф, що проколовши риб’ячий шлунок голкою, можна випустити повітря, дозволивши таким чином рибині зануритися.
Але цей орган не слід пробивати.
Щоб повернути рибу в середовище її проживання правильно, рибалки використовують спускний пристрій, який опускає рибу на волосині й випускає її на потрібній глибині.
Як тільки рибина опиняється вдома, а рекомпресія зменшує об’єм газу, її очі можуть повернутися у свої очниці, а шлунок на своє законне місце.
Ця риба почне свої друге життя.
Вона буде вільно плавати, харчуватися і розмножуватись, поповнюючи свою популяцію.