Prístrojové potápanie

Prístrojové potápanie znamená pobyt a pohyb človeka pod hladinou vody s použitím nezávislého potápačského dýchacieho prístroja alebo s dodávkou dýchacieho plynu a poprípade tepla z hladiny. Podľa druhu vykonávanej činnosti rozlišujeme rekreačné potápanie alebo profesionálne potápanie.

V angličtine sa používa termín scuba diving odvodený od skratky SCUBA – Self Contained Underwater Breathing Apparatus (Nezávislý prístroj na dýchanie pod vodou).

Pobyt človeka pod vodou
Ľudský organizmus nie je evolučne prispôsobený pobytu vo vodnom prostredí. Potápači preto používajú špecializovaný potápačský výstroj a postupy umožňujúce človeku bezpečne prežiť pobyt pod hladinou vody.  Ich úlohou je zabezpečiť základné životné funkcie ľudského tela a ochrániť ho pred jeho poškodením a poranením.

Vzduch
Hlavným problémom počas pobytu človeka pod hladinou je nemožnosť dýchať. Telo potrebuje k životu prijímať kyslík a odstraňovať oxid uhličitý. Za normálnych podmienok tieto pochody zabezpečuje vonkajšie dýchanie – vdychovanie vzduchu a jeho opätovné vydychovanie.

Dodávku vzduchu alebo iného dýchacieho plynu pre potápača zabezpečuje buď nezávislý potápačský dýchací prístroj, alebo je potápač zásobovaný dýchacím plynom z hladiny prostredníctvom pripojených hadíc.

Teplo
Voda vedie teplo 25-krát lepšie než vzduch. Pobyt vo vode je preto spojený s rizikom straty telesného tepla, ktorá môže viesť až k podchladeniu (hypotermii). Pocit chladu je ľahko rozpoznateľným signálom, ktorý upovedomuje potápača o hroziacej hypotermii. Veľkým rizikom je však tichá hypotermia, pri ktorej dochádza k postupnému zníženiu telesnej teploty bez výrazne nepríjemného pocitu chladu a bez charakteristického trasenia svalov. Jej dôsledkom je takzvaný termálny dlh, čo je dlhodobý stres spôsobený zníženou telesnou teplotou. Prejavuje sa najmä zvýšenou citlivosťou na chlad a únavou.

Plavec alebo nechránený potápač pociťuje dostatočný tepelný komfort pri pohybe vo vode s teplotou okolo 28°C, pri nedostatočnom pohybe musí mať voda až 33°C, čo je normálna teplota pokožky.  V chladnejšej vode telo stráca telesné teplo rýchlejšie, než je ho schopné produkovať. Tieto údaje sú len orientačné, pretože pocit tepelného komfortu je individuálny.

Potápač stráca teplo štyrmi spôsobmi:
 Vedenie (kondukcia) ja hlavným mechanizmom straty telesného tepla.  Teplo odvádza nielen voda, ale aj dýchací plyn, ktorý je chladnejší než ľudské telo.  Tepelná vodivosť plynov rastie aj so zvyšovaním ich hustoty (tlaku) v dôsledku hĺbky.
 Prúdenie (konvekcia) tesne súvisí s vedením tepla. Voda je nielenže v kontakte s telom potápača, ale ho aj aktívne obmýva. Voda zohriatá vedením sa vymieňa za chladnejšiu vodu, ktorá prijíma ďalšie teplo.
 Odparovanie (evaporácia) je premena skupenstva z kvapalného na plynné a tento proces si vyžaduje dodávanie energie v podobe tepla.  Hlavným mechanizmom straty tepla je odparovanie vody v pľúcach, pretože vdychovaný studený a suchý dýchací plyn obsahuje len veľmi malé množstvo vodných pár.
 Vyžarovanie (radiácia) prispieva k celkovej strate tepla len málo.

Strate tepla nie je možné fyzikálne zabrániť, môže sa však významne spomaliť.  Na ochranu pred stratou tepla sa buď používa potápačský oblek, alebo je potápač zásobovaný teplom (teplou vodou) z hladiny prostredníctvom pripojených hadíc.

V teplej vode v trópoch hrozí potápačom opačné riziko – prehriatie (hypertermia). (Pozri aj Potápačský výstroj).

Tlak
So stúpajúcou hĺbkou vzrastá aj vonkajší tlak vody pôsobiaci na potápača. Ľudské telo pozostáva z veľkej časti z vody, ktorá je skoro nestlačiteľná, takže samotný vysoký tlak nepredstavuje nebezpečenstvo. Riziko pri ponáraní alebo vynáraní potápača vyplýva zo zmien tlaku v telesných dutinách vyplnených vzduchom
 pľúca
 stredné ucho

Barotrauma
Zmeny tlaku ohrozujú telesné dutiny vyplnené vzduchom, v ktorých následkom rozdielu tlakov medzi vonkajším a vnútorným prostredím vzniká podtlak alebo pretlak. Poranenie týchto dutín spôsobené zmenami tlaku sa nazýva barotrauma alebo dekompresné poranenie. Barotraume je možné predchádzať vyrovnávaním tlaku medzi vonkajším prostredím a vnútornými dutinami.

Dekompresná choroba 
Dekompresná choroba je najznámejšou chorobou súvisiacou s potápaním. Je súhrnným termínom pre dva typy  patologických stavov
 Dekompresné ochorenie (decompression sickness, DCS)
 mozgová cievna plynová embólia (cerebral arterial gas embolism, CAGE)
Jej vznik je podmienený dvomi spolupôsobiacimi faktormi:
 V tkanivách potápača musia byť rozpustené inertné plyny pochádzajúce z dýchacieho plynu použitého pri potápaní, najčastejšie dusík alebo hélium,
 príliš rýchly pokles vonkajšieho tlaku, napr. nekontrolovaným výstupom na hladinu, spôsobí uvoľňovanie rozpusteného plynu vo forme bubliniek a dochádza k vnútorným poraneniam rozličného charakteru.
Dekompresnej chorobe sa dá predchádzať plánovaním a kontrolovaním priebehu ponoru pomocou potápačských tabuliek a potápačských počítačov. Pre začiatočníkov je najbezpečnejšie potápať sa najviac do bezdekopresnej hĺbky.

Zmysly
Voda ovplyvňuje aj spôsob, akým ľudské zmysly vnímajú okolité prostredie. Najviac postihnutý týmto fenoménom je zrak a sluch.

Zrak
V dôsledku rozdielneho indexu lomu vody (1,33) a vzduchu (1,0) nie je ľudské oko schopné pod vodou zaostriť obraz na sietnici. Výsledný obraz zodpovedá zraku ďalekozrakej osoby s chybou približne −20 dioptrií. Pri potápaní sa preto používa potápačská maska, ktorá vytvára medzi okom a vodným prostredím priestor vyplnený vzduchom. (Pozri aj Potápačský výstroj).

Vysoký index lomu vody tiež ovplyvňuje naše trojrozmerné vnímanie.  Vo všeobecnosti je pre potápača ťažké odhadnúť skutočné vzdialenosti a veľkosť predmetov. Objekty sa zdajú približne o 30% bližšie a väčšie, než v skutočnosti sú.

Voda tiež rozdielne pohlcuje svetlo s rozdielnou vlnovou dĺžkou – červená zložka sa pohlcuje najlepšie a modrá najhoršie.  Preto je so vzrastajúcou hĺbkou farebné spektrum ochudobnené o červené svetlo a vnímanie skutočných farieb je narušené. Mozog dokáže tento posun čiastočne kompenzovať (ako funkcia white balance/vyrovnanie bielej farby na digitálnych fotoaparátoch), napriek tomu je však obraz viditeľne modrastý. Do hĺbky pod 30–40 m (v závislosti od čistoty vody) už preniká veľmi málo prirodzeného svetla a hlbšie než 50–60 m už panuje večná tma.

Sluch
Rýchlosť zvuku je vo vode približne päťnásobne vyššia než vo vzduchu. Zdalo by sa preto, že vo vode by sme mali počuť lepšie.  Kvalita sluchového vnemu však nezávisí od rýchlosti šírenia zvukových vĺn, ale od ich amplitúdy a od schopnosti ich vnímania sluchovými orgánmi.

V skutočnosti je naša schopnosť vnímania zvuku pod vodou obmedzená z troch hlavných dôvodov:
 Hlavný spôsob vnímania zvuku pod vodou je vibrácia kostí lebky.  Tento spôsob je však asi o 40% menej citlivý než vnímanie prostredníctvom ušného bubienka. Pod vodou preto počujeme slabšie než na vzduchu.
 Na ochranu proti stratám tepla je hlava pokrytá najčastejšie neoprénovou kuklou, ktorá obmedzuje prenos vibrácií z vody ku kostiam lebky, najmä v rozsahu nad 1000 Hz. V neoprénovom obleku teda počujeme obmedzený rozsah zvukov.
 Vďaka vysokej rýchlosti šírenia prichádza zvuková vlna k obom ušiam skoro v rovnakom čase. Časový rozdiel medzi posluchom v ľavom a pravom uchu však využívame na smerovú lokalizáciu zdroja zvuku. Vo vode preto nevieme určiť smer, z ktorého zvuk prichádza.

Pohyb pod vodou

Vertikálny pohyb
Vertikálny pohyb pod vodou pri potápaní sa nazýva zostup alebo výstup. Vykonáva sa reguláciou vztlaku pomocou tzv. kompenzátora vztlaku. (Pozri aj Potápačský výstroj).

Precízne ovládanie vztlaku patrí medzi medzi základné potápačské zručnosti, ktoré sa získavajú pri potápačskom výcviku.

Horizontálny pohyb
Na horizontálny pohyb pod vodou sa najčastejšie využíva sila ľudských svalov. Základnou súčasťou potápačského výstroja sú plutvy, ktoré sa používajú na plávanie.

Niekedy sa na pohyb používa aj elektrický potápačský skúter, nazývaný v angličtine aj DPV – Diver Propulsion Vehicle.

Rekreačné potápanie
Ako rekreačné potápanie sa označuje potápanie za účelom osobného potešenia. Rekreačné ponory sú zväčša obmedzené maximálnou hĺbkou 30–40 m (podľa výcvikovej organizácie) a sú plánované ako bezdekompresné ponory, t. j. výstup na hladinu v ktoromkoľvek okamihu ponoru si nevyžaduje povinnú dekompresnú zastávku.

História a súčasnosť rekreačného potápania 
Rekreačné potápanie vzniklo z príbuzných aktivít, ako je šnorchlovanie alebo podmorský rybolov.  Dlhý čas boli výlety pod hladinu obmedzené množstvom vzduchu zadržaného v pľúcach potápača. Počiatkom 50-tych rokov však Francúzi Jacques Cousteau a Emile Gagnan skonštruovali z automobilových súčiastok prístroj, ktorý nazvali Aqua-lung a ktorý spôsobil revolúciu v rekreačnom potápaní. Napriek tomu však ostalo počas 50. a 60. rokoch rekreačné prístrojové potápanie výsadou majetných ľudí, alebo tých, ktorí si dokázali zostrojiť vlastný potápačský dýchací prístroj. S rozvojom popularity prístrojového potápania si aj výrobcovia uvedomili potenciál nového športového odvetvia a priniesli na trh výstroj, ktorý sa ľahko používal, bol dostupný a spoľahlivý.

Ďalším kľúčovým zvratom v rozvoji rekreačného potápania bol vznik organizácie NAUI – National Association of Underwater Instructors (Národné združenie podvodných inštruktorov) v roku 1960. Združenie začalo poskytovať záujemcom potápačský výcvik, ale skutočne masový rozvoj rekreačného potápania nasledoval až po komercionalizácii výcviku spoločnosťou PADI – Professional Association of Diving Instructors (Profesionálne združenie inštruktorov potápania).  

Rekreačné potápanie je dnes lukratívnym odvetvím pre výrobcov športového náradia, ale aj pre priemysel cestovného ruchu. V tropických a subtropických oblastiach rozkvitá trh s ponukami pre sviatočných potápačov, ktorí na dovolenke získavajú potápačský výcvik a potápajú sa, globálne komerčné výcvikové organizácie ako CMAS, GUE, IANTD, NAUI, PADI alebo SSI poskytujú každoročne potápačský výcvik veľkému množstvu záujemcov a potápačská turistika je stále populárnejšia.

Do rekreačného potápania v súčasnosti prenikajú aj postupy a súčasti výstroja, ktoré boli donedávna výsadou profesionálnych potápačov, ako sú prvky technického potápania alebo rebreathery.

Kontroverzné otázky 
V súčasnosti prebieha aj diskusia o niektorých kontroverzných otázkach spojených s rozvojom rekreačného potápania.

Úroveň výcviku 
Vzhľadom na rozmach rekreačného potápania vzrastá aj počet nehôd spojených s týmto športom. Vina sa často pripisuje komercionalizácii výcviku, pretože požiadavky na množstvo znalostí a zručností potrebných na získanie potápačského oprávnenia sú pomerne malé. Vo väčšine výcvikových organizácií stačí na získanie základného stupňa potápačskej kvalifikácie (OWD – Open Water Diver) niekoľko hodín teoretickej výuky a päť ponorov na otvorenej vode (jazero, more). Takáto kvalifikácia oprávňuje držiteľa prenajať si alebo zakúpiť potápačský výstroj, požadovať naplnenie tlakových fliaš vzduchom a vykonávať samostatné ponory (vo dvojici) bez ďalšieho dozoru. Kritici tvrdia, že počas piatich ponorov nie je študent schopný získať dostatočné zručnosti a skúsenosti na vykonávanie samostatných ponorov a riešenie mimoriadnych situácií.  Kvalifikačné agentúry na to reagujú tak, že odporúčajú svojim študentom ponárať sa len v rozsahu, v akom prebiehal výcvik, a získavať vyššie stupne potápačskej kvalifikácie pod dohľadom profesionálnych inštruktorov.

Pravidelní a sviatoční potápači 
Medzi rekreačnými potápačmi postupne vznikajú dve skupiny potápačov: Pravidelní potápači sa venujú rekreačnému potápaniu pravidelne, aj v okolí svojho bydliska, zatiaľ čo sviatoční potápači sa potápajú len príležitostne, väčšinou na dovolenkovom pobyte v zahraničí. Medzi týmito dvomi skupinami je výrazný rozdiel v úrovni zručnosti a množstve skúseností, čo sa odráža aj v rozdielnej úrovni bezpečnosti ponorov, rešpektu voči podvodnému prostrediu a pod. Možným riešením tohto problému je motivovať sviatočných potápačov, aby sa potápaniu venovali pravidelne a udržiavali si tak vysokú úroveň znalostí a zručností.

Športové potápanie
Prístrojové potápanie je základom niekoľkých športových disciplín:
 Hĺbkové potápanie – dosahovanie rekordných hĺbok
 Orientačné potápanie – obdoba orientačného behu

Profesionálne potápanie 
Profesionálne potápanie je potápanie ako zamestnanie.

Profesionálni potápači využívajú celé spektrum potápačského výstroja a špecializovaných postupov. Keďže sa často potápajú v obtiažnych a nebezpečných podmienkach, v mnohých štátoch podlieha profesionálne potápanie podrobným predpisom. Na profesionálnych potápačov sa kladú omnoho náročnejšie požiadavky v oblasti potápačského výcviku, zdravotného stavu a bezpečnosti práce, než na rekreačných potápačov.

Medzi príklady profesionálneho potápania patria:
 Komerčné potápanie – civilné staviteľstvo, vyzdvihovanie predmetov, záchrana
 Lodiarske potápanie – údržba a oprava lodí
 Mediálne potápanie – žurnalistika, filmovanie a fotografovanie pod vodou
 Policajné potápanie – vyhľadávanie a záchrana
 Potápačský výcvik – komerční potápačskí inštruktori a sprievodcovia
 Vedecké potápanie – morská a sladkovodná biológia, podvodná archeológia, geológia a speleológia
 Vojenské potápanie – prieskum, ženijné vojsko, vojenské staviteľstvo

Potápanie