При выполнении всех видов водолазных работ с использованием дыхательных аппаратов давление газовой смеси в легких водолаза должно как можно более соответствовать повышенному давлению окружающей среды, с тем чтобы он не подвергался опасности резкого перепада высокого давления воздуха или дыхательных газовых смесей. Подобная опасность обусловлена реакцией человеческого организма на сжатый газ в случае резкого изменения величины его давления. Во время спуска водолаза происходит явление, которое условно определяют термином «сдавливание»; оно может причинить серьезные повреждения оболочек заполненных воздухом органов и барабанной перепонки, а также вызвать повреждения частей тела, контактирующих со складками или неровностями «сухих» водолазных костюмов. Один из опасных для жизни случаев сдавливания наблюдался при выполнении водолазных работ с использованием примитивного шлема, когда при нахождении водолаза на значительной глубине произошла разгерметизация жесткого шлема, в результате чего водолаз был раздавлен резко возросшим давлением воды.

Во время подъема существуют опасности двух видов. Первая из них касается любых заполненных газом полостей, давление в которых не может свободно уравниваться с давлением окружающей среды, что приводит к разрыву тканей, называемому баротравмой. К наиболее часто встречающимся повреждениям в данном случае относятся повреждения среднего уха и вестибулярного аппарата. Помимо этого, наблюдаются явления аэроэмболии, которая возникает в результате разрыва газосодержащих легочных тканей у лиц, занятых подводными операциями. При наличии воспалительных изменений в легких попадание газа в кровь часто приводит к серьезным заболеваниям или даже к смертельному исходу.

Второй вид опасностей, связанных с декомпрессией, обусловлен тем, что при подъеме водолаза ткани содержат растворенные газы, общее давление которых значительно превышает фактическое давление окружающей водолаза среды. При подъеме водолаза происходит декомпрессия, в результате чего образуются пузырьки газа, вызывающие целый рад патологических изменений под общим названием кессонная болезнь. Опасность такого типа заболеваний можно исключить путем снижения давления окружающей водной среды с таким расчетом, чтобы уменьшение насыщенности тканей происходило постепенно, без образования пузырьков или в крайнем случае с образованием пузырьков такого размера, который не приводит к закупорке сосудов или разрыву тканей.

В течение многих лет основное внимание при развитии водолазного дела обращалось на разработку теоретических основ осуществления декомпрессионных мероприятий. Первые шаги в этом направлении сделаны в 1922 г. Дж. Б. Хэлдейном. В последнее время предпринимаются обнадеживающие попытки применения инструментальных методов для обнаружения появления пузырьков. Как правило, это осуществляется акустическими средствами, а полученные данные используются для управления процессом декомпрессии. Длительность процесса снижения давления среды, обеспечивающего безопасный подъем водолаза, определяется составом одной или нескольких применяемых газовых смесей, продолжительностью и глубиной погружения, температурными и рабочими условиями такого погружения, а также общими физическими данными выполнявшего подводные операции лица, включая его телосложение и физическую подготовку. Поэтому нет ничего удивительного в том, что все стандартные таблицы по декомпрессии составляются с учетом неизбежности определенного процента связанных с декомпрессией несчастных случаев, хотя со временем инструментальные методы могут обеспечить достаточно индивидуализированную информацию и позволят сократить число несчастных случаев до минимума.

Современная декомпрессионная практика направлена на безопасное устранение растворенного в тканях избыточного инертного газа не только за счет регулирования скорости подъема водолаза, но и посредством тщательного распределения по времени изменений состава компонентов инертных газов в дыхательной газовой смеси на различных этапах декомпрессии, а также благодаря максимальному увеличению парциального давления кислорода в пределах, определяемых опасностью кислородной интоксикации.

Водолазы, использующие для дыхания воздух и подвергающиеся давлению свыше 0,2 МПа, могут подвергаться дополнительной опасности, так как входящие в состав воздушной смеси газы оказывают прогрессирующее неблагоприятное фармакологическое воздействие. Продолжительное воздействие кислорода при парциальном давлении 0,04 МПа и выше может вызвать повреждение легких, а при более высоком давлении привести к изменениям мозговой деятельности человека, которые наиболее остро выражаются в появлении кислородных судорог. Кроме того, водолазы, которые используют для дыхания воздушную смесь и работают при давлении, превышающем его значение на глубине 45 м, испытывают разнообразные воздействия азотного наркоза. Такие проявления деятельности центральной нервной системы в большей степени напоминают воздействие алкоголя, причем интоксикацию на глубине 45 м можно примерно сравнить с отравлением, вызываемым у человека 3-4 стаканами крепкого алкогольного напитка. Степень азотного наркоза быстро возрастает с увеличением глубины погружения, и состояние большинства водолазов резко ухудшается на глубине 75 м. Тренировка и точное выполнение инструкций позволяют некоторым людям опускаться на глубину до 100 м.

Работы на больших глубинах выполняются с использованием искусственных дыхательных смесей, в которых азот заменяется газом, обладающим более низкой растворимостью в жидкости и меньшей молекулярной массой. В настоящее время гелий, несомненно, является наиболее важным из таких заменителей, однако в особых случаях могут применяться также неон и водород. При использовании таких искусственных газовых смесей, в которых парциальное давление кислорода регулируется в соответствии с предполагаемой рабочей глубиной погружения (что зависит от условий работы и в какой-то степени от личного опыта оператора) и находится в пределах от 0,02 до 0,05 МПа, были осуществлены погружения на глубину до 300 м.

Ощутимых изменений, обусловленных воздействием дыхательных газов, в работоспособности водолазов не наблюдалось.
Когда давление превышает 2,5 МПа, водолазы начинают испытывать ряд функциональных расстройств, связанных с воздействием гидростатического давления, причем интенсивность такого воздействия в определенной степени зависит от скорости нарастания давления и глубины погружения, проявляясь в легких двигательных расстройствах и дрожании, переходящем в довольно сильный тремор, в эпизодических локализованных судорогах мышц, а также в нарушении деятельности центральной нервной системы, которое выражается в изменениях режимов бодрствования и сна. Указанные изменения отражаются на электроэнцефалограмме; наиболее показательно появление тета-волн, особенно над теменными районами коры головного мозга. Эти изменения были обнаружены при проведении экспериментов над всеми видами позвоночных, включая приматов, и наиболее сильно проявлялись в виде резких клонических и даже тоникоклонических судорог. Указанные проявления известны в целом как неврологический синдром высокого давления. В известной степени они подавляются различными анестезирующими средствами, включая инертные газы. Для достижения больших глубин при ускоренном нарастании давления предпринимались различные попытки добавления азота в гелий-кислородные дыхательные газовые смеси. При достижении в современных лабораторных условиях наибольшей морской глубины, равной 500 м, возможность проведения водолазами работ при давлении среды свыше 5 МПа постоянно усложняется в результате серьезного характера проявления неврологического синдрома гипербарии и затруднений дыхательного обмена в связи с высокой плотностью газовых смесей.
 

Существенным шагом вперед с точки зрения безопасности и увеличения объема работ, выполняемых водолазами, является разработка сатурационных режимов выполнения подводных работ, согласно которым водолазам предоставляется возможность выбора среды обитания, в которой они длительное время могут находиться при давлении свыше 0,1 МПа. При завершении необходимого пребывания под водой водолазы возвращаются на поверхность при очень медленной декомпрессии согласно таблице сатурации, позволяющей учитывать степень насыщения тканей, которое возникает в результате длительного пребывания под давлением, и время уменьшения насыщенности по полупериодам, продолжительность которых может превышать 36 ч. Режим сатурации не только позволяет оптимизировать соотношение времени работы на грунте и времени декомпрессии, но и обеспечивает определенное ослабление тех компонентов неврологического синдрома высокого давления, максимальная интенсивность которых проявляется в начале или сразу же после компрессии. На больших глубинах все более явными становятся такие компоненты неврологического синдрома высокого давления, которые не только не ослабляются в результате указанной процедуры, но и могут обостриться при необходимости выполнения работ под давлением. Эффективность сатурационных режимов подводных работ значительно увеличена благодаря разработке таблиц параметров вертикального перемещения водолаза, подвергнутого сатурации.

Соблюдение этих параметров предотвращает опасность возникновения кессонной болезни.
 

Все водолазные работы с использованием сжатых газовых смесей чреваты серьезными последствиями. Наиболее изучено среди них явление септического некроза костной ткани, которое, по данным исследований, обусловлено недостаточным временем декомпрессии. Это особенно относится к водолазам, занятым на кессонных работах продолжительное время. Имеются основания предполагать, что возникновение заболевания такого типа связано с сатурационным режимом выполнения подводных работ, однако выяснение этого вопроса затрудняется тем, что аналогичные поражения довольно часто встречаются среди населения, которое не подвергалось опасности воздействия вредных факторов, связанных с подводными работами.
 

В настоящее время нельзя исключить вероятность воздействия на организм водолаза опасных факторов, в результате которых появляются признаки неврологического синдрома высокого давления. Тем не менее имеющиеся немногочисленные данные по этому вопросу, полученные в результате экспериментов над животными, не позволяют прийти к какому- либо окончательному выводу относительно потенциальных или отдаленных в будущем последствий. 
 

Помимо опасности водолазных работ, непосредственно или косвенно связанных с высоким давлением окружающей среды, в условиях которого приходится работать водолазам, следует учитывать необходимость обеспечения тепловой защиты. Обычно температура воды на глубине более 100 м ненамного превышает 5°С; значительная часть всех водолазных работ выполняется в холодной воде. Как указывалось выше, предпринимались попытки, направленные на решение этой проблемы за счет использования соответствующей одежды. В настоящее время считается, что не обеспеченные спецодеждой водолазы не могут длительное время работать в воде, температура которой ниже 13°С (а для большинства водолазов-ниже 18°С).
 

«Мокрые» костюмы обеспечивают удовлетворительную защиту при кратковременных водолазных работах в воде с температурой до 5°С, однако эффективность этих костюмов резко снижается при погружении водолазов на большие глубины, так как под воздействием возрастающего давления быстро уменьшается толщина пористого изолирующего материала.
 

Более подходящими для этой цели оказались «сухие» костюмы различных типов. Они позволяют водолазу находиться под водой в течение нескольких часов при температуре до 3 и даже до 0°С, хотя это и затрудняет работу водолаза, уравновешенность теплового баланса которого ухудшается по мере увеличения продолжительности нахождения в условиях повышенного давления среды. Эффективность «сухих» костюмов еще более снижается в результате газового обмена внутри костюма, когда его воздушная смесь преобразуется в гораздо более теплопроводную гелиевую смесь под давлением.
 

В настоящее время значительная часть водолазных работ на больших глубинах производится в костюмах, в которых создается возможность непрерывного протекания теплой воды по телу водолаза. Источник теплой воды располагается или в погружаемой декомпрессионной камере типового промышленного водолазного комплекса, или на поверхности воды.

Регулирование температуры в таких костюмах осуществляется посредством клапана, позволяющего водолазу самому управлять расходом теплой воды по мере необходимости. Проводятся работы по автоматизации такой системы и снижению массы громоздких шланговых соединений за счет использования автономных источников тепла, однако эффективность указанного оборудования пока невелика. Дополнительная трудность заключается в том, что по мере возрастания глубины быстро увеличивается значение респираторных тепловых потерь, что требует применения приспособлений для предварительного нагрева газовой смеси, подаваемой водолазу на глубину свыше 200 м.

Тепловой баланс водолаза в таких условиях, очевидно, существенно отличается от баланса, к которому приспособлены нормальные центральные механизмы терморегулирования, а понятия «тепловой комфортности» и «тепловой безопасности» применительно к указанным условиям с физиологической точки зрения сегодня еще далеки от совершенства. Известно, что зона комфортности для водолазов, использующих гелий-кислородную смесь под давлением, чрезвычайно сократилась и находится в узких пределах температур окружающей среды от 30 до 33°С.

Биологические факторы опасности представляют довольно значительную проблему для водолазов- спортсменов, пользующихся автономными подводными дыхательными аппаратами. Опасность для водолазов и ныряльщиков представляют хищные рыбы (акулы и мурены), ядовитые обитатели моря (скаты-хвостоколы, некоторые виды медуз, кишечнополостных и морских ежей), а также некоторые виды водных растений, среди которых Sargasea rosea особенно опасна для собирателей губок в Средиземном море.

Подбор водолазов и наблюдение за работами. Большие нагрузки, которым подвергаются водолазы, требуют соответствующего строгого отбора лиц для работы под водой. Верхний возрастной предел для выполнения определенных видов водолазных работ определяется главным образом состоянием сердечнососудистой системы кандидатов, а также их физическими возможностями.

При профотборе следует иметь в виду, что непредвиденные обстоятельства подводных работ могут в любое время потребовать от водолаза большого расхода энергии. Помимо предъявления общих требований, вызываемых необходимостью функционального резерва, следует обращать особое внимание на состояние легких и бронхов. Подлежат отстранению от работы лица с любыми отклонениями, выражающимися в закупорке слухового прохода или наличии кисты.

Противопоказанием служит излишняя полнота, так как жировые ткани при работе на большой глубине превращаются в резервуары для газа. В некоторых случаях можно рекомендовать проведение психометрических тестов и психиатрических обследований, направленных на определение расстройств психической деятельности, поскольку водолазы могут подвергаться значительным психическим нагрузкам. Так, например, к водолазным работам нельзя допускать людей, страдающих боязнью замкнутого пространства.

Предпринимаются попытки отбирать для глубоководных работ лиц, которые могут обладать высокой сопротивляемостью неврологическому синдрому высокого давления, однако существующие теоретические предпосылки и практика такого отбора на данный момент все еще остаются спорными.