Viaţa în adâncuriCe se întâmplă cu organismul uman când ne scufundăm la adâncimi din ce în ce mai mari? Care sunt limitele acestuia? Ce soluţii au fost adoptate pentru a se reuşi depăşirea acestor limite naturale? Răspunsul la aceste întrebări şi multe altele, în articolul de faţă.

 

 

Cu cei 11,034 metri ai săi, Groapa Marianelor din Oceanul Pacific este punctul cel mai adânc din apele de pe Pământ. De pildă, muntele Everest ar intra complet în această groapă şi ar mai rămâne loc şi pentru un vârf din Carpaţi! Adâncimea medie a oceanelor este în jur de 4,000 de metri şi aceste oceane ascund încă multe mistere. Cum bine ştim, fără aparatura corespunzătoare omul nu poate ajunge la adâncimi mai mari de câteva zeci de metri.


Scufundătoarele Ama din Japonia

De mai bine de 2,000 de ani există în Japonia o meserie riscantă, cea a scufundătoarelor Ama – cele care se aruncă în mare pentru a culege de pe fundul mării atât scoici folosite pentru perle, cât şi diverse fructe de mare foarte apreciate în Japonia. Aceste femei curajoase se scufundă în mare la adâncimi de 5-7 metri (cele experte ajung până la 20 metri); fiecare imersiune durează cam 1 minut, din care circa jumătate este petrecut pe fundul apei. Sunt efectuate cam 50 de scufundări dimineaţa şi 50 după-amiază, inclusiv atunci când apa este rece. Dacă în 1921 numărul scufundătoarelor Ama era de circa 13,000, în zilele noastre numărul a scăzut sub 1000. Este o meserie extrem de dificilă, care, foarte probabil, va dispărea.

 

Scufundătoare Ama din Japonia



Ce se întâmplă cu organismul în abisuri?

Problema unui scufundător la adâncimi din ce în ce mai mari este presiunea pe care o simte; odată cu adâncimea creşte şi presiunea, cu circa o atmosferă pentru fiecare 10 metri de adâncime. La 30 metri,  presiunea este de circa 4 bari (barul este o unitate pentru măsurarea presiunii); 1 bar  din cauza presiunii atmosferice şi 3 bari din cauza apei.

Cum influenţează această presiune organismul? Un efect extrem de important este asupra volumului gazului din plămâni. Legea gazelor spune că volumul acestora depinde în mod invers proporţional de presiune (cu cât presiunea este mai mare, cu atâta volumul este mai mic); la 30 metri adâncime, unde presiunea este de 4 ori mai mare decât cea atmosferică, volumul gazului se reduce de circa 4 ori!

Această reducere a volumului în adâncime şi creşterea acestuia în momentul în care se revine la suprafaţă are un efect important asupra organismului uman. Sunt astfel afectaţi plămânii, dar şi sinusul şi timpanele (cavităţi care conţin aer). Un alt efect neplăcut se poate constata la nivelul...plombelor dentare sau dinţilor cariaţi, dacă în aceştia există bule de aer. Aceste bule de aer se contractă, iar dintele poate să facă implozie, generând dureri intense.



Cum ajungem totuşi la adâncimi?

În momentul în care ne scufundăm în apnee (cu oprirea temporară a respiraţiei), deci fără butelii de gaz, nu putem rezista mai mult de câteva minute. În 1943 a fost inventat, de către Jacques Cousteau (vă amintiţi minunatele reportaje realizate de el?) şi Emile Gagnan, un aparat (SCUBA) ce permite respiraţia sub apă.

Însă, la o presiune de câteva atmosfere (deci la câteva zeci de metri de adâncime), azotul conţinut în aer produce asupra organismului uman un efect botezat de Jacques Cousteau „beţia adâncimilor”, deoarece se manifestă precum o stare de ebrietate adevărată: euforie, senzaţie de agilitate mintală, halucinaţii şi comportament iraţional. Acest efect începe de obicei să se manifeste la circa 50 de metri, iar la 90 de metri de obicei se pierde cunoştinţa.

Ce se poate face în aceste condiţii? Ca să evităm efectul azotului şi cel al oxigenului pur (care poate fi la rându-i periculos), se înlocuiesc aceste gaze parţial (oxigenul) sau total (azotul), la adâncimi mai mari de circa 30 metri, cu heliu. Astfel se respiră un amestec, numit eliox de oxigen şi heliu, care este un gaz inert şi insolubil, acest ultim aspect fiind important deoarece heliul nu se dizolvă în sânge, reducând astfel timpul necesar pentru decomprimare când se revine la suprafaţă.

La adâncimi de circa 200-250 de metri se ajunge la limita capacităţii organismului de a se scufunda fără aparatură de protecţie, deoarece apare aşa-numitul sindrom HPNS (High Pressure Nervous Syndrome), care se manifestă prin tremurături, ameţeli şi perioade de somnolenţă şi ar putea fi generat de influenţa presiunii asupra sistemului nervos. Cu amestecuri de gaz mai complexe (trimix) şi cu căşti de protecţie şi costume termice se poate în principiu ajunge şi la adâncimi de circa 400 metri.

Cucerirea abisurilor

Pentru cucerirea abisurilor au fost inventate aparate din ce în ce mai sofisticate care să protejeze organismul la presiunile imense de acolo. Primul submarin a fost construit în 1620 de către Cornelius van Drebbel, chiar dacă existau deja desene de acest gen, făcute de genialul Leonardo da Vinci.

Mai recent, în 1940, a fost inventat batiscaful, de către Auguste Piccard. Batiscaful are o cabină sferică cu pereţi foarte groşi care rezistă la presiunile enorme din abisuri.

 

Batiscaful Trieste

Batiscaful Trieste, înainte de a "cuceri" Groapa Marianelor



Batiscaful Trieste


Cu ajutorul batiscafului Trieste, pe 23 ianuarie 1960, Jacques Piccard (fiul inventatorului) şi Don Walsh, ofiţer al marinei americane, au reuşit să realizeze un vis: cucerirea Gropii Marianelor, unde presiunea este de circa 1100 de bari!{jcomments on}

 

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro. Autoarea mulţumeşte pentru colaborare  dnei Diana Sirghi.

Pt a posta comentarii: creați un cont pe site, folosiți contul de FB, Twitter sau Google ori postați ca vizitator (fără nicio formalitate de înregistrare). Pt vizitatori comentariile sunt moderate (nu se publică automat).

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Loghează-te ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 


Sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro