Milyen mélyre mehet az ember a víz alá, mielőtt a nyomás összezúzná?

Biztos mindenki látott már valamilyen „mélytengeri” filmet. Ott van például a Mélység titka, a Sanctum és sok más hasonló.

De mindig felmerül a kérdés, hogy mennyire igaz az, hogy az ember nagy mélységben tartózkodhat, ráadásul hosszú ideig? Próbáljuk meg részletesebben megvizsgálni a problémát, és forduljunk tudományos forrásokhoz. Minket most az érdekel, hogy mekkora mélységet tud elviselni az emberi test?

Nyilvánvaló, hogy a fő probléma a mechanikai nyomás. A víz képes annyira összenyomni az embert, hogy annak rossz vége lesz. Csakhogy nem a nyomás és nem is annak mechanikai hatása a legveszélyesebb egy merülő ember számára.

Vannak olyan tényezők, melyekre nem is gondolunk. De bármilyen meglepő is, ez színtiszta fizika!

A test nagy része jól bírja a nyomást, mert javarészt vízből állunk. A melléküregeinkben és a fülünkben lévő légtereket ki kell persze egyenlítenünk, amikor merülünk, de (ahogy azt a legtöbb búvár megtapasztalja) ez a felszín közelében a legészrevehetőbb, ahol a nyomásváltozás (százalékban) méterenként a legnagyobb.

Ha megfelelően kiegyenlítjük a nyomást, a legtöbb esetben kibírjuk a magas nyomást. A gyors mélység- és nyomásváltozások fájdalmasak vagy veszélyesek lehetnek (különösen a felszín közelében), de meglehetősen könnyen alkalmazkodunk a nyomásváltozásokhoz, ha van elég időnk.

Van azonban egy sokkal rosszabb tényező. Lehet, hogy nem vagyunk tudatában, de minden egyes víz alatti lélegzetvétellel lényegesen több gázt lélegzünk be, mint a felszínen. Ha 30 méter mélyen vagy a víz alatt, négyszeres légköri nyomáson, a nitrogén egyfajta mámort okoz, mivel körülbelül 3,12-szer többet lélegzel be belőle a szokásos nitrogénmennyiségből. (A gáz-narkózis konkrét jelenségét egyébként még nem teljesen ismerjük.)

A légzőkészülékes búvárkodáshoz a hobbi merülés 40 méteres mélységkorlátot szab a nitrogén-kábítás kockázata miatt, amely az alacsony szinteken (30-50 méter) a dinitrogén-oxid (kéjgáz) mérgezéséhez hasonlít, de magas szinteken (100 méter) már halálhoz vezethet. A legtöbb búvár azonban túlélheti ezt az állapotot, már persze, ha megfelelően képzettek.

60 méteres mélységben az oxigén mérgezővé válik. Ez azért van, mert 7-szer nagyobb nyomás alatt vagy, mint a felszínen, így „147 százalékos oxigént” lélegzel be, vagyis majdnem 1,5-szer több oxigént, mint amennyit belélegeznél, ha tiszta oxigént lélegeznél be (a 100%-os oxigén, a hírnevével ellentétben, rövid távon biztonságosan fogyasztható légköri nyomáson, de 1,4-1,6 atmoszférás parciális nyomáson ez egy teljesen más gáz).

Ezért használnak a mély merüléseket végző emberek több gázt egyszerre. Érdekes módon ugyanis nagy mélységben olyan gázokat kell belélegezned, amelyek a felszínen egyébként veszélyesen hipoxiás hatásúak lennének.

Ellenőrzött környezetben és mélytengeri búvárruhákban az emberek nagyobb mélységbe is merülhetnek, de ez egy másik folyamat, mert ez inkább már egy „tengeralattjáróhoz” hasonlít. Így nem vagy kitéve a nyomásnak.

A búvár számára veszélyes még a magasnyomású idegrendszeri szindróma. Ez a mélytengeri (120-130 m-től) héliumos légzőkeverékekkel végzett merülések idegrendszerre gyakorolt negatív hatásának eredménye. Jellemzője a felső végtagok és a törzs remegése, a koncentráció csökkenése, az érzékelés csökkenése, álmosság, kábultság. Ebben a mélységben a magasnyomású idegrendszeri szindróma (HPNS) kimerítővé válik.

Ha valahogyan meg tudnánk oldani ezt a problémát, akkor a következő akadály valószínűleg a halálos hélium-narkózis lenne. Bár a hélium a legkevésbé kábító hatású gáznak számít a maga 0,045-ös narkotikus indexével (a nitrogén 1,0-jához képest), a becslések szerint 2000 méteres mélységben már ez is veszélyessé válik. Természetesen ezek csak elméleti számok és könnyen tévesek lehetnek, mivel egyetlen ember sem közelítette még meg ezt a mélységet tengeralattjáró vagy mélytengeri búvárruha nélkül.

Szóval, mi az a mélység, ami már halálos?

Erre a kérdésre nem olyan egyszerű válaszolni. Ha csak a víz nyomását nézzük, elméletileg nincs olyan mélység, ami magától összenyomná az embert. A valóságban azonban számos más tényező is közrejátszik, amelyeket már fentebb említettem. Ezek a különböző gázok mérgező hatásai és a magasnyomású idegrendszeri szindróma.

Ha levegőt lélegzünk, akkor a maximális biztonságos mélység körülbelül 60 méter. A jelenleg elérhető legjobb technikai lehetőségekkel (és speciális légzőgázokkal) a lehetséges maximum mélység körülbelül 500 méter (de biztonsági okokból ezt a mélységet csak szimulálták. Vagyis könnyen lehetnek merülés közben meglepetések).

Ha feltételezzük, hogy képesek lennénk leküzdeni a magasnyomású idegrendszeri szindróma problémáját – amiről egyelőre még keveset tudunk –, akkor elméletileg akár 2-4 km-es mélységbe is lemerülhetnénk (200-400 atmoszféra). Ilyen extrém nyomáson azonban már valószínűleg a hélium is halálos lenne.