Hidrostatiskais spiediens Dabaszinības 11. klasei

Hidrostatiskais spiediens Prezentācija veidota kā skolotājam izmantojams mācību materiāls 11. klases dabaszinību kursā. Prezentācija izmantojama, apgūstot mācību programmas prasības par hidrostatiskajiem procesiem šķidrumos un šķidruma staba radītā spiediena aprēķināšanu. Vairāki slīdi prezentācijā paredzēti intereses radīšanai par to pasaules daļu, kas atšķiras no cilvēkiem ierastās ikdienas vides (piem., par dziļūdens iemītniekiem) un kurā ir tik daudz vēl neizzinātā. Hidrostatiskais spiediens Hidrostatiskā spiediena piemēri Spiediens uz ūdenī iegremdētu ķermeni Niršana

Hidrostatiskā spiediena noteikšana Šķidrums ar savu svaru spiež uz jebkuru tajā iegremdētu ķermeni. Šķidruma staba radīto hidrostatisko spiedienu pšk dziļumā h aprēķina pēc formulas pšķ = ρšķ·g·h, kur ρšķ — šķidruma blīvums, g — brīvās krišanas paātrinājums. Pirmajos slīdos aplūkots tikai šķidruma staba radītais jeb hidrostatiskais spiediens. Prezentācijas turpinājumā stāstīts par kopējo spiedienu, kas darbojas uz šķidrumā iegremdētu ķermeni. Kopējo spiedienu rada gan hidrostatiskais spiediens, gan aerostatiskais jeb atmosfēras spiediens. Prezentācijas 4.—7. slīdā var uzzināt par dziļūdens iemītniekiem un aparātiem. Tā kā atmosfēras spiediens ir niecīgs lielā ūdenstilpņu dziļumā, tas netiek pieminēts.

Hidrostatiskais spiediens okeānu un jūru dzīlēs Lielā dziļumā dzīvojošās zivis ir pielāgojušās augstajam ūdens spiedienam. Izceltas ūdens virspusē, zivis sava iekšējā spiediena dēļ aiziet bojā. Uzskatāmu un interesantu informāciju var iegūt pēc adreses: http://www.die-tiefsee.de/index2.html -- lapa par dzelmi, tās īpašībām, iemītniekiem. Laikā, kad ik pārnedēļas tiek saņemtas ziņas par atklājumiem Visumā, zinātnieki atzīst, ka daudz grūtāk ir izzināt to, kas salīdzinājumā ar kosmiskajiem attālumiem atrodas tepat. Tā ir jūru un okeānu dzelme.

Nosaki hidrostatisko spiedienu! Cik lielu spiedienu spēj izturēt attēlā redzamie dziļūdens iemītnieki, kas uzturas aptuveni 3000 m dziļumā? Spiediena aprēķins 3000 m dziļumā: pšķ = ρšķ·g·h  p= 1000∙10∙3000= 30 000 000 Pa. Salīdzini! Atmosfēras spiediens ir 100 000 Pa.

Milzu kalmāri — dziļūdens iemītnieki Lielākais no līdz šim atrastajiem milzu kalmāriem bijis 18 m garš. Tie uzturas aptuveni 2000 m dziļumā. Milzu kalmāri — jūrnieku bieds. Leģenda, kas gadsimtiem apvijusi milzu astoņkājus, ir apstiprinājusies. Ilgu laiku par šo mistificēto būtņu eksistenci netieši liecināja tikai piesūcekņu radītās rētas uz lielo jūras zīdītāju ādas un, protams, jūrnieku nostāsti. Jāpiebilst, ka tiem gan lāgā neviens negribēja ticēt, jo milzu dzīvnieku aprakstītos izmērus parasti izskaidroja ar patērētā ruma daudzumu. Tikai samērā nesen zinātnieku rīcībā nokļuvuši vismaz pusotra desmita milzu kalmāru, kas izmesti jūras krastā pēc vētras. Dažiem taustekļu garums sasniedza pat 15 metrus. Zinātnieki uzskata, ka milzu kalmāri uzturas aptuveni divu kilometru dziļumā, kur tos medī ienirstoši kašaloti. Arī šie milži — kašaloti — vēl arvien nav pilnīgi izpētīti.

Batiskafs — dziļūdens pētniecības aparāts Milzīgs ūdens spiediens jāiztur visu dziļūdens aparātu konstrukcijām. Batiskafs ir autonoms dziļūdens pašgājējs okeanogrāfijas pētījumiem. Pirmo batiskafu uzbūvēja un izmēģināja šveiciešu zinātnieks Žaks Pikārs 1948. gadā, bet 1961. gadā viņš paša uzbūvētā batiskafā nolaidās visdziļākajā planētas vietā — Mariana dziļvagā. Tās dziļums ir 11 034 metri. Batiskafs sastāvēja no viegla korpusa-pludiņa un tērauda lodes-gondolas, kurā atradās apkalpe un vadības iekārtas.

Kopējais spiediens uz ūdenī iegremdētu ķermeni Uz ķermeņiem, kas atrodas samērā nelielā dziļumā ūdenī, darbojas gan ūdens staba radītais spiediens (pšķ), gan atmosfēras spiediens (patm): Piemēram, uz ūdensslīdēju, kas ieniris jūrā 20 m dziļumā, darbojas gan 200 000 Pa liels hidrostatiskais spiediens, gan arī 100 000 Pa liels atmosfēras spiediens. Tādējādi uz ūdenslīdēju darbojas kopējais spiediens p= 200 000 + 100 000 = 300 000 Pa. p = pšķ + patm

Niršana Cilvēkus vienmēr ir vilinājusi vēlme izzināt zemūdens pasauli. Kad tika atklāts veids, kā iespējams elpot ūdenī, niršanu uzskatīja par īsu un neprātīgu procesu. Cilvēkam ienirstot, strauji palielinās ūdens staba spiediens. Ūdens spiediens pat 1 m dziļumā neļauj plaušām izplesties tā, lai cilvēks varētu brīvi ieelpot. Turklāt, cilvēkam atrodoties paaugstināta spiediena apstākļos, asinīs difundē slāpeklis. Strauja izniršana un ar to saistītā spiediena samazināšanās izraisa gāzes burbulīšu izplešanos asinsvados un to nosprostošanos. Akvalangs līdzsvaro nirēja ieelpojamā gaisa spiedienu, kas pretdarbojas ārējam spiedienam. Ieniršanai dziļāk par 30 m nirēji izmanto speciālus gāzu maisījumus ar samazinātu slāpekļa daudzumu.

Niršana senatnē Antīkajā Grieķijā nirēji bija pazīstami kā sūkļu zvejnieki. Viņus iesaistīja arī kara darbībā. Elpošanai ūdenī tika izmantots niedres stiebrs vai ar gaisu piepildīts maisiņš. Jau gadsimtiem ilgi cilvēki ir trenējušies elpas aizturēšanā zem ūdens jeb “brīvajā niršanā". Par to liecina netieši pierādījumi (piemēram, perlamutru raksti), kas iegūti no zemūdens artefaktu pirmsākumiem un uzieti sauszemē, kā arī aizvēstures zīmējumi ar nirēju attēliem. Antīkajā Grieķijā nirēji bija pazīstami kā sūkļu zvejnieki, viņi tika iesaistīti arī kara darbībā. Ir zināms kāds grieķu vēsturnieka Herdotus stāstījums par grieķi Scyllis (arī Scyllias). Notikums risinājies aptuveni 500. gadā p.m. ē. Jūras cīņu laikā grieķis Scyllis ar kuģi tika nogādāts ārpus valsts robežām kā Persijas karaļa Xerexes I gūsteknis. Kad Scyllis uzzināja, ka Xerexes bija uzbrucis grieķu flotilei, viņš paķēra nazi un pārlēca pāri kuģa bortam. Persieši nespēja atrast viņu ūdenī, tāpēc uzskatīja, ka viņš ir noslīcis. Naktī Scyllis iznira un, peldēdams gar visiem Xerexesa flotes kuģiem, nogrieza tiem enkurus. Viņš izmantoja niedri kā akvalanga cauruli, lai paliktu nemanāms. Tad viņš aizpeldēja deviņu jūdžu (aptuveni 15 km) attālumā un pievienojās grieķiem. Viens no galvenajiem šķēršļiem, kas kavē niršanu, ir laiks, cik ilgi cilvēks spēj atrasties zem ūdens. Elpošana caur niedri nodrošina iegremdēšanos ūdenī, tomēr dziļāk par divām pēdām (aptuveni 60 cm) vairs nav sasniedzams vēlamais rezultāts, un rodas grūtības veikt ieelpu lielākā ūdens spiedienā. Senatnē skābekļa piegādei zem ūdens tika izmantots ar gaisu piepildīts maisiņš. Taču arī tas nebija ērti, jo pēc izelpas nācās ieelpot oglekļa dioksīdu.

Pērļu zvejniecība

Aleksandra Lielā izmēģinājumi niršanā Senos zīmējumos attēlots, kā aptuveni 340. gadā p. m. ē. Aleksandrs Lielais mēģināja ienirt Vidusjūrā ar batisfēru.

Niršana viduslaikos 16. gadsimtā cilvēki niršanai sāka izmantot niršanas kupolu, kas tika apgādāts ar gaisu no virszemes. Tā bija arī pirmā efektīvā metode, kas nodrošināja uzturēšanos zem ūdens ilgāku laika periodu. 16. gadsimtā cilvēki niršanai sāka izmantot niršanas kupolu, kas tika apgādāts ar gaisu no virszemes. Tā bija arī pirmā efektīvā metode, kas nodrošināja uzturēšanos zem ūdens ilgāku laika periodu. Kupols bija nekustīgi nostiprināts dažas pēdas no virszemes. Tā vaļējā apakšējā daļa atradās ūdenī, bet augšējā daļa ietvēra ar ūdens spiedienu saspiestu gaisu. Nirējs, stāvot taisni, varēja turēt galvu kupolā esošajā gaisā. Viņš varēja pamest kupolu uz vienu vai divām minūtēm, lai savāktu sūkļus vai izpētītu jūras dzīles, tad atgriezties uz īsu mirkli. Šis process varēja turpināties tik ilgi, kamēr kupolā vairs nebija ieelpojamā gaisa.

Zemūdens pētniecība 19. gadsimtā Zinātniskie pētījumi un tehnoloģiskie uzlabojumi — saspiestā gaisa sūkņi, oglekļa dioksīda attīrītāji, regulētāji u. c. sekmēja iespējas cilvēkiem uzturēties zem ūdens ilgāku laika periodu. 16. gadsimtā Anglijā un Francijā pilnīgus nirēja tērpus izgatavoja no ādas, un tos izmantoja niršanai 60 pēdu (18 metru) dziļumā. No virszemes gaisu sūknēja ar rokas sūkni. Vēlāk aizsargcepures izgatavoja no metāla. Tā kļuva iespējams pretdarboties arvien lielākam ūdens spiedienam, un nirēji varēja doties dziļāk. Jau ap 1830. gadu bija uzlabota gaisa pievade aizsargcepurēm no virszemes, lai ienirstot varētu veikt dažādus uzdevumus. 19. gadsimtā aizsākās divi galvenie pētniecības virzieni. Rezultātā paātrinājās zemūdens pētniecība: zinātniskajā virzienā un tehnoloģiskajā virzienā. Zinātniskos pētījumus veicināja Paula Berta (Francija) un Džona Skota Haldena (Skotija) darbība. Viņu pētījumi palīdzēja izskaidrot ūdens spiediena ietekmi uz ķermeni un definēt drošības limitu saspiestajam gaisam niršanai. Savukārt tehnoloģiskie uzlabojumi: saspiestā gaisa sūkņi, oglekļa dioksīda attīrītāji, regulētāji u. c. sekmēja iespējas cilvēkiem uzturēties zem ūdens ilgāku laika periodu.

Akvalangs — patstāvīgs zemūdens elpošanas aparāts Mūsdienās akvalangs ir aparāts, kas nodrošina akvalangistu ar elpojamo gāzi, kura vajadzīga zem ūdens. Zemūdens peldēšana ar autonomo elpošanas aparātu (scuba diving), kā masu sporta veids, strauji sāka attīstīties 20. gs. otrajā pusē. To veicināja leģendārais franču jūras pētnieks Žaks Ivs Kusto. Viņam un inženierim Emilam Gaganam izdevās konstruēt un 1943. gada vasarā vāciešu okupētajā Francijā veiksmīgi izmēģināt elpošanas aparātu, ko mēs tagad apzīmējam ar nosaukumu ,,akvalangs’’. Akvalangs ir aparāts elpošanai zem ūdens. Tas sastāv no baloniem, kas piepildīti ar saspiestu gaisu vai gāzu maisījumu; šļūtenes; sejas maskas un pleznām. Mūsdienās izšķir divu veidu akvalangus. Atvērtā cikla akvalangs. Tajā nirējs ieelpo no aparāta un izelpo gaisu atpakaļ ūdenī. Šī veida aprīkojums ir samērā vienkāršs, tādēļ tas ir lēts un drošs. Daudzi nirēji izmanto parasto gaisu ( 21 % skābekļa, 79 % slāpekļa). Cilindrs gandrīz vienmēr tiek nēsāts uz muguras. „Dvīņu aparāts” ar divām cilindru mugursomām vairāk bija izplatīts 20. gs. 60. gados. Dvīņu cilindrus parasti izmanto prasmīgi nirēji palielinātā niršanas ilguma dēļ. Dažkārt alu nirēji mēdz novietot šos cilindrus sev priekšpusē. Slēgtā cikla akvalangi. (Sauc arī par rebrizeriem.) Šajā gadījumā nirējs ieelpo no aparāta un izelpo tajā atpakaļ, kur izelpotā gāze tiek pārstrādāta tā, lai tā kļūtu atkal ieelpojama. Tā kā 80 % vai vairāk skābekļa paliek pāri normāli izelpotā gāzē, var secināt, ka rebrizeros gāze tiek izmantota ļoti taupīgi, padarot niršanas procesu ilgāku un speciālo maisījumu izdevumus lētākus, kas nepieciešams sarežģītākām tehnoloģijām un plašākām treniņu un pieredzes vajadzībām. Abu veidu akvalangi paredzēti gaisa vai citas ieelpojamās gāzes piegādei parasti no augstspiediena cilindra, kas ar saitēm piestiprināts pie nirēja ķermeņa. Vairākumam atvērtā cikla akvalangu un arī dažiem rebrizeriem ir atbilstīgi regulētāji, kas kontrolē elpojamās gāzes piegādi. Rebrizeru ekonomiskais gāzes lietojums parasti 1,6 litri skābekļa minūtē, tas atļauj atrasties ilgāku laiku zem ūdens nekā ir iespējams ar atvērtā cikla ekipējumu, kur gāzes patēriņš ir vismaz 10 reizes lielāks. Kaut gan ar skābekļa rebrizeriem maksimālais niršanas dziļums ir aptuveni 6 metri, ar dažiem pilnīgi slēgtā tipa rebrizeriem, kad tiek izmantots hēlija šķīdinātājs, ir iespējama pat 100 metru dziļa ieniršana. Galvenais rebrizeru ierobežojošais faktori ir ogļskābās gāzes attīrītāja darbības laiks, kas parasti ilgst aptuveni 3 stundas, un attīrītāja efektivitāte dziļumā. Niršanas ilgums. Ar atvērtā cikla akvalangu niršanas ilgums ir atkarīgs no cilindra ietilpības (gāzes tilpuma), niršanas dziļuma un nirēja elpošanas režīma. Atvērtā cikla nirējs, kura elpošanas biežums virszemē (atmosfēras spiedienā) ir 15 litri minūte , izlieto 3·15=45 litri gāzes minūtē 20 m dziļumā. [ 20 m/10 m par bar) +1 bar atmosfēras spiediena ]· 15 l/min= 45 l/min). Ja 11 litru cilindrs, kas piepildīts līdz 200 bar spiedienam, ir izmantots līdz 17 % rezervei, tad tajā iepildīti ( 83 %·200·11)= 1826 litri. Ja ir 45 l/min, tad niršanas ilgums dziļumā maksimāli ir 40,5 minūtes ( 1826/45). Šāds dziļums un laiks ir raksturīgs pieredzējušiem sportistiem nirējiem, kas vēlas nesteidzīgi izpētīt koraļļu rifus. Viņi izmanto 200 bar spiediena alumīnija cilindrus, kurus izīrē no komerciālām nirēju sporta apvienībām tropiskajās salās vai piejūras kūrortos. Niršana ar slēgtā cikla rebrīzeru ir aptuveni trīs reizes ilgāka nekā ar atvērtā cikla akvalangu; gāze tiek pārstrādāta, bet svaiga gāze patstāvīgi tiek piegādāta, lai aizstātu izmantoto skābekli, un jebkura liekā gāze tiek aizvadīta. Tā kā šī veida aparāts izmanto gāzi daudz ekonomiskāk, svara ziņā nirējam ir jātur mazāki cilindri. Joprojām slēgtā cikla sistēma nodrošina niršanu, kas ir divas reizes ilgāka par atvērtā cikla niršanu (aptuveni 2 stundas). Nirēji, kas izmanto skābekļa rebrizerus, izlieto aptuveni 1 litru skābekļa minūte, kas ir tikpat daudz kā pilnīgi slēgtiem rebrizeriem. Izņēmums ir izniršanas laiks, kad pilnīgi noslēgta cikla rebrizeris, kas funkcionē pareizi, īstenībā neizmanto šķīdinātāju. Tātad nirējam, kuram ir 3 litru skābekļa cilindrs, kas piepildīts 200 bar spiedienā, un atstājis 25 % rezervei, var nirt 450 minūtes( 3 l ·200 bar·0,75/1). Ierobežojošais faktors šai niršanai ir tas, ka attīrītāja sodas kaļķu derīguma laiks ir īsāks. Praktiski niršanas laiku ietekmē dažādi faktori, piemēram, ūdens temperatūra un drošas izniršanas prasības.

Hidrokosmosa iepazīšana Akvalangs nodrošināja iespējas cilvēkam ūdenī justies brīvi. Akvalangists varēja ūdenī izdarīt dažādus trikus, veidot cilpas, mest kūleņus, velties kā muca, būt brīvs no gravitācijas spēka ietekmes. Akvalangs nodrošināja iespējas cilvēkam ūdenī justies brīvi. Akvalangists varēja ūdenī izdarīt dažādus trikus, veidot cilpas, mest kūleņus, velties kā muca, būt brīvs no gravitācijas spēka ietekmes.

Brīvā niršana Speciāli trenējies cilvēks bez īpašiem aizsarglīdzekļiem var ienirt līdz 80 m dziļumam, kur ūdens spiediens ir aptuveni 800 kPa. Pasaules rekords zemūdens niršanā bez akvalanga ir 183 m, pavadot zem ūdens 4 minūtes. Vaļi, roņi, delfīni un citi jūras zīdītāji ir cēlušies no sauszemes zīdītājiem. Visticamāk, ka pirms miljoniem gadu barības pārpilnība ir ievilinājusi šos dzīvniekus ūdenī. To anatomija ir pielāgojusies jaunajiem dzīves apstākļiem. Delfīni zem ūdens var uzturēties līdz 15 minūtēm, roņi var atrasties ūdenī 20 minūtes un sasniedzot pat 190 m dziļumu, zilais valis ūdenī var uzturēties līdz divām stundām 500 m dziļumā, bet kašalots var ienirt līdz 1,5 km dziļumam. Zinot, ka cilvēku anatomiskā uzbūve ir līdzīga, var secināt, ka arī mēs varētu pietiekami ilgi un dziļi nirt. Cik dziļi? 2005. gadā beļģis Patriks Musiums, aizturot elpu, uzstādīja rekordu niršanā dziļumā – 209,6 metri. Treniņos ar elpas aizturēšanu, tiek izmantotas metodes, kas izraisa t. s. ,,jūras zīdītāju sindromu”. Kad cilvēks iegremdē galvu ūdenī, viņam palēninās pulss, līdz ar to samazinās skābekļa patēriņš. Samazinās skābekļa piegāde muskuļu masai, bet tas tiek piegādāts vitāli svarīgiem orgāniem. Divi itāļi Stefānija Mensa un Stefano Barbakesi 2005. gadā pavadīja zem ūdens ,,Zemūdens mājā” 8 metru dziļumā desmit dienas, elpojot elpošanas maisījumus, kurus pievadīja no ūdens virspuses. Šie drosmīgie sasniegumi liek aizdomāties par to, cik dziļi var ienirt un cik ilgi cilvēks var uzturēties zem ūdens? Vai tas, kas ir sasniegts, ir cilvēku iespēju robeža? Dziļums. Pēc speciālistu uzskatiem, cilvēkam ienirstot, hidrostatiskā spiediena mehāniskā iedarbība nerada problēmas,jo cilvēka audi praktiski ir nesaspiežami. Pieņem, ka 11 000 m dziļumā cilvēks var kļūt īsāks par aptuveni 7 mm, turklāt to pat nesajūtot. Baltās pelītes tika pakļautas spiedienam, kas atbilda iegremdei fantastiskā dziļumā — 1200 metru! Zvēriņi palika dzīvi. Arī pēc dekompresijas viņi izskatījās veseli. Ir veikti eksperimenti arī ar citiem dzīvniekiem: kazām, merīnaitām un auniem. Uz tiem iedarbojās spiediens, kāds ir 900 metru dziļumā. Visi eksperimenta dalībnieki bija sveiki un veseli. Elpošanai izmantoja speciālus gāzu maisījumus. Diemžēl, liels spiediens ietekmē organismā notiekošos ķīmiskos procesus. Liela spiediena iedarbība uz ķermeni ir līdzvērtīga ķermeņa temperatūras svārstībām par pāris grādiem. Cilvēka organisma temperatūrai ir jābūt nemainīgai un pat nelielas tās svārstības cilvēkam var būt bīstamas. Nolaižoties lielā dziļumā, nirējam var sākties piemēram, drudzis. Kā rāda pētījumi un eksperimenti ar dzīvniekiem, tad neatgriezeniskas reakcijas dzīvos audos sākas tad, ja dziļums ir lielāks nekā 3000 metri. Varbūt tā arī ir sauszemes radību galējā robeža!? Ilgums. Lai varētu uzturēties zem ūdens, nirējam ir jāelpo. Līdzi paņemtais gaisa daudzums ierobežo nirēja iegremdēšanās ilgumu. Tāpēc radās doma skābekli iegūt no ūdens, jo skābeklis ir tā sastāvā. Zivis filtrē caur žaunām milzīgu daudzumu šķidruma, lai saņemtu nepieciešamo skābekļa devu. Cilvēkam ir plaušas, un ir pieņemts uzskatīt, ka atšķirībā no žaunām plaušas nav piemērotas skābekļa ieguvei no ūdens, tām ir citāda uzbūve un citāds darbības princips. Vēl viena nelaime ir tā, ka ūdenī izšķīdinātais skābekļa daudzums nav pietiekams. Tomēr eksperimenti pierādīja, ka plaušas var strādāt arī ūdenī. Kamera, kurā atradās pelīte, bija piepildīta ar jūras ūdenim līdzīgu ūdeni. Lai dzīvnieks nenosmaktu, ūdenī izšķīdināja 10...15 % un pat vairāk skābekļa. Pelīte izturējās mierīgi. Eksperiments pierādīja, ka starpība starp zivju žaunām un zīdītāju, tātad arī cilvēku plaušām, nemaz nav nepārejams bezdibenis. Citi eksperimenti ar dzīvniekiem pierādīja, ka pastāv varbūtība, ka, ievadot plaušās fizioloģisku šķidrumu, skābekli ir iespējams uzņemt no ūdens. Ir radīti materiāli, kas, iegremdēti ūdenī, laiž cauri skābekli un vienlaikus izvada CO. Izveidotas mākslīgās žaunas, kas strādā pēc šāda principa: no ūdens iegūst skābekli, bet ūdeni cauri nelaiž. Tās uzsūc skābekli no apkārtējā ūdens un atdod atgāzes. ,,Cilvēkzivs” seju sedza maska. Eksperimentā cilvēks pavadīja stundu zem ūdens, tiesa gan, nelielā dziļumā. Jau 1962. gadā Žaks Ivs Kusto izvirzīja drosmīgu ideju, kā pasaku par cilvēku -- amfībiju pārvērst realitātē: ieaudzēt cilvēka ķermenī miniatūra izmēra aparātus, kas, apejot plaušas, skābekli nogādātu asinīs. Savukārt plaušas piepildītu ar šķidrumu, bet elpošanas centra darbību uz laiku piebremzētu. Jebkurā gadījumā tas ir realizēts eksperimentu līmenī. Lieki piebilst, ka šāda doma radīja pretrunīgu sabiedrības reakciju. Līdz pat mūsdienām nav radīts neviens drošs, reāls aparāts vai paņēmiens, kas ļautu cilvēkam ilgstoši atrasties zem ūdens bez elpošanas aparātiem, kuru darbība pamatojas uz akvalanga darbības principu.

Dekompresijas slimība Strauji iznirstot un samazinoties ārējam spiedienam, no ūdenslīdēja organisma ātri sāk izplūst slāpeklis. Ātras slāpekļa izplūdes laikā organismā sāk veidoties lieli gāzes burbuļi, un tie, savukārt, var aizsprostot asinsvadus un traucēt centrālās nervu sistēmas darbību. Tā rezultātā iestājas dekompresijas slimība. Dekompresijas slimība (lat.val. de -- priedēklis, kas nozīmē atdalīšanu, pazemināšanu + compressio -- saspiešana). Dažkārt to sauc par kesona slimību. Nosaukums veidojies no vārda kesons (fr.val. caisson -- kamera hidrotehnisku darbu veikšanai (piem., tiltu pamatu izbūvei). Šāda slimība izpaudās tiltu strādniekiem, kas, būvējot tilta pamatus, ilgstoši atradās zemūdens kamerā, ko sauca par kesonu kameru.         Pēc Henrija likuma, jo lielāks ir gāzes spiediens, jo lielāka ir gāzes šķīdība šķidrumā un otrādi. Jo dziļāk ir iegremdējies nirējs (cilvēka organisms sastāv no aptuveni 65 % šķidruma), jo lielāks ir spiediens. Līdz ar to paaugstinās gaisā esošā slāpekļa šķīdība asinīs un audos. Slāpekļa šķīdību asinīs un izvadīšanu no tām ietekmē arī tādi faktori kā nogurums, liela fiziskā slodze, aukstums, vecums, slimības, alkohola lietošana.           Atšķirībā no skābekļa organisms slāpekli neizmanto un to visu izvada. Spiedienam samazinoties, asinīs un audos izšķīdušais slāpeklis sāk izdalīties no organisma caur plaušām un veido mazus gāzes burbulīšus. Taču, ja spiediens samazinās strauji un notiek ātra izniršana, tad veidojas situācija, ko var salīdzināt ar atkorķētu šampanieša pudeli. Interesants atgadījums ir minēts kādā Ž. I. Kusto grāmatā: ,, Zem kādas upes tika būvēts tunelis, un grupa valstsvīru nolaidās lejā, lai nosvinētu abu šahtu savienošanu. Viņi dzēra šampanieti, neapmierināti ar to, ka tas ir pliekans un neputo. Dziļumā uz dzērienu, protams, iedarbojās spiediens un oglekļa dioksīda burbuļi palika šķidrumā. Kad valstsvīri atgriezās virszemē, vīns viņu vēderos sāka putot, izspīlējot vestes, un gandrīz vai lija ārā pa ausīm. Vienu no ierēdņiem vajadzēja ar steigu nogādāt atpakaļ pazemē šampanieša dekompresijai”.             Tātad, strauji samazinoties spiedienam, ātri sāk izplūst slāpeklis. Šādā gadījumā sāk veidoties lieli gāzes burbuļi, un tie, savukārt, var aizsprostot asinsvadus un traucēt centrālās nervu sistēmas darbību. Rezultātā iestājas dekompresijas slimība. Dekompresijas slimības simptomi izpaužas laikā no 15 min līdz 12 h pēc niršanas, lai gan reizēm tie parādās arī vēlāk. Izpausme ir atkarīga no aizsprostojuma vietas. Dekompresījas slimības pirmajā un otrajā pakāpē  uz ķermeņa novērojami sarkani plankumi un nieze locītavās. Dekompresijas slimības trešajā un ceturtajā pakāpē var būt kāju paralīze, iespējami sirds, plaušu u. c. orgānu darbības traucējumi (reibonis, galvassāpes, samaņas zaudēšana, vemšana), var iestāties pat nāve. Iespējama asinsrites bloķēšanās plaušās, kas rada elpošanas traucējumus. Šos traucējumus sauc par plaušu dekompresijas slimību.  Parādoties pirmajām pazīmēm, nekavējoties jāgriežas pie ārsta un jāieelpo tīrs skābeklis. Cietušais jāievieto speciālā dekompresijas kamerā, kurā spiedienu ātri paaugstina līdz tādam, kādā atradās nirējs, un pēc tam ļoti lēni veic dekompresiju. Šajā laikā slāpeklis atkal izšķīst audos, gāzes pūslīši samazinās, sadalās un izdalās no organisma caur plaušām.            Nirējiem ir izstrādātas speciālas niršanas tabulas, kuras nosaka piecus ierobežojošus nosacījumus: niršanas dziļumu, niršanas laiku, laiku, kas jāpavada ūdens virspusē starp ieniršanām, laiku un dziļumu, kādā jāveic dekompresijas apstāšanās.                    Veicot niršanu pēc stingri izstrādāta plāna, ievērojot niršanas tabulās norādīto laika un dziļuma limitu, izvēloties pareizu izniršanas ātrumu, kas ir ne lielāks kā 18 m/min, neapdzenot gaisa burbuļus, kurus izelpo nirējs, niršana ir droša. Tātad, lēnām samazinot dziļumu, pazeminoties apkārtējam spiedienam, slāpeklis pamazām izdalās no organisma, neradot nekādus sarežģījumus.          Tomēr jāievēro, ka, izmantojot niršanas tabulas vai datorus ar niršanas programmām, cilvēks nav pilnīgi pasargāts no spiediena negatīvās ietekmes. Izstrādājot niršanas tabulas, tiek ņemti vērā cilvēka vidējie fizioloģiskie rādītāji, nevis katra organisma individuālās īpašības. Pat viena un tā paša cilvēka reakcija uz spiedienu var būt dažāda, jo katras ieniršanas apstākļi ir citādi. Piemēram, var mainīties ūdens temperatūra, termiskā aizsardzība, fiziskais stāvoklis, stress un ekipējuma tehniskās īpašības.   

Droša niršana Nirējiem ir izstrādātas speciālas niršanas tabulas, kuras nosaka piecus ierobežojošus nosacījumus: niršanas dziļumu; niršanas laiku; laiku, kas jāpavada ūdens virspusē starp ieniršanām; laiku un dziļumu, kādā jāveic dekompresijas apstāšanās. Veicot niršanu pēc stingri izstrādātā plāna, ievērojot niršanas tabulās norādīto laika un dziļuma limitu, izvēloties pareizu izniršanas ātrumu, kas ir ne lielāks kā 18 m/min, neapdzenot gaisa burbuļus, kurus izelpo nirējs, niršana ir droša.

Niršanas iemaņu apguve Niršana zem ūdens ar akvalangu ir viegli apgūstama gan atlētiskiem vīriešiem, gan sievietēm un bērniem speciālos kursos. Mūsdienās, lai nodarbotos ar zemūdens peldēšanu, nav jābūt spēkavīram. Šis sporta veids ir viegli apgūstams gan atlētiskiem vīriešiem, gan sievietēm un bērniem. Ar šo atpūtas veidu var nodarboties vienatnē vai ģimenes lokā. Iegremdēšanās ūdenī ar elpošanas aparātiem vai vienkārši niršana ar masku attīsta drosmi, attapību un stiprina ķermeni. Ūdenī pavadīta stunda ne vien uzlabo fizisko formu, bet arī atslābina. Nirējs iegūst daudz jaunu iespaidu, iesaistās zemūdens pasaules neparastajā dzīvē, paplašina redzesloku. Ikviens nirējs, kas apguvis peldēšanu zem ūdens, var droši nodarboties ar fotografēšanu, videofilmēšanu un zemūdens arheoloģiju. Zemūdens peldētāju informatīvais portāls „ Nirējs” .

Niršana — atpūtas veids visai ģimenei Ar niršanu var nodarboties vienatnē vai arī ģimenes lokā. Nirējs iegūst daudz jaunu iespaidu, iesaistās zemūdens pasaules neparastajā dzīvē, paplašina redzesloku.

Paldies!