Elképesztő rekordok: levegő nélkül a feneketlen mélységekben

2020.02.05. 21:39

A szabadmerülők extrém mélységekbe merülnek le légzőkészülék, és egyéb felszerelés nélkül. A egyetlen visszatartott lélegzetvétellel végrehajtott jelenleg érvényes mélységi rekordot az osztrák szabadmerülő, Herbert Nitsch tartja 214 méterrel, a légzésvisszatartást pedig Stig Severinsen szabadmerülő 20 perc 10 másodperccel, aki ennyi ideig képes visszatartani légzését a víz alatt.

Kemény fiziológiai korlátai vannak a mélymerüléseknek

Egy átlagember 30-40 másodpercig képes különösebb gond nélkül visszatartani a lélegzetét. A jól felkészült szabadmerülők különösen hosszú ideig képesek erre, mindenféle technikai támogatás nélkül.

Oxigénpalack nélkül a légköri levegőt belélegezve egy rendkívül jól felkészült alpinista megmászhatja a 8 848 méter magas Mount Everestet.

A Mount Everest 8 848 méter magas csúcsa, hegymászókkalForrás: https://phys.org/news/2019-06-scientist-future-everest-dangers.html

Ha azonban az ember az óceánba merül, sokkal gyorsabban változnak a környezeti körülmények,

a hidrosztatikus nyomás intenzív növekedése miatt. 

A tengerszinten 1 atmoszféra (1 bar) a légnyomás, amely a felettünk lévő több tíz kilométer magas levegőoszlop által kifejtett nyomással egyenlő.

A tengerben tíz méterenként növekszik egy atmoszférával a vízoszlop nyomássForrás: Apneista

A vízben – amely sokkal sűrűbb, mint a levegő –  viszont 10 méterenként már 1 atmoszférával (at) növekszik a vízoszlop nyomása, így például 100 méteres vízmélységben az abszolút nyomás, a vízoszlop és a légnyomás együttes értéke, 10+1, azaz 11 at,

1000 méteres vízmélységben pedig a vízoszlop nyomása már 101 atmoszférára növekszik.

 

Stig Severinsen a flow állapotában. 2010. április 1-én Dániában egy cápa medencében 20 perc 10 másodpercig tartotta vissza a lélegzetét a víz alatt.Forrás: https://www.breatheology.com/mental-powers-breath-holding/

Mindez olyan hatással van a búvár szervezetére, az emberi test fiziológiájára, ami megnehezíti és korlátok közé szorítja  a merülés mélységi határait. A víztömeg környezeti nyomása nem csak hogy összenyomja a levegőt tartalmazó testüregeket, hanem megváltoztatja a gázok véráramban való viselkedését, beleértve ebbe a központi idegrendszerre gyakorolt hatást is.

A fiziológusok elképzelhetetlennek tartották, hogy 40 méternél mélyebbre lehet merülni

A szabadmerülések kezdetén a fiziológusok meg voltak győződve arról, hogy az ember nem tud 30-40 méternél mélyebbre merülni. Grafikonokat rajzoltak és kiszámolták, amit értettek a nyomás hatásairól a testre, és azt mondták, hogy a tüdő össze fog zúzódni, mire a búvár eléri a 30-40 métert, tehát ez lehetetlen vállalkozás.

A legendás szabadmerülő Jacques Mayol, a "Delfin Ember", ő és barátja Enzo Maiorca ihlette Luc Besson Nagy kékség című filmjét. Mayol volt a film egyik forgatókönyvírója. A nyugati szabadtüdős merülésbe Jacques Mayol hozta be a keleti tradíciókatForrás: http://www.teammayol.com/jacques-mayol

10 méterre merülve több oxigénre van szükségünk a véráramban, mint 100 méteren, mert a víznyomás hatékonyabbá teszi az oxigénellátást,

nagyobb nyomáson ugyanis több oxigén oldódik fel a vérben.

A felszínre emelkedés utolsó szakaszánál pedig bekövetkezhet a hirtelen fellépő úgynevezett sekélyvízi eszméletvesztés, mivel a gyorsan csökkenő környezeti nyomás miatt az oxigén szint hirtelen esik a búvár testszöveteiben. 

Herbert Nitsch, aki egyetlen lélegzetvétellel 214 méter mélyre merültForrás: Wikimedia Commons

A szabadmerülő megérzi a véráram változó kémiáját, ahogyan a megnövekedett nyomás miatt a gázok könnyebben kezdődnek beoldódni a véráramba és könnyebben fejtik ki hatásaikat.

A belélegzett gázok közül a nitrogén az, ami a levegőtérfogaton belül a legnagyobb mennyiséget alkotja

a véráramban, mivel a légköri levegő legnagyobb részét  78,09 %-át a nitrogén alkotja.

A szabadmerülés semmi máshoz nem hasonlítható eufórikus élményt adForrás: Gear Patrol

A nitrogén bizonyos mélységhatár, a gyakorlati tapsztataltok szerint 30-40 méter alatt olyan hatást fejt ki, mint a narkotikumok, ami miatt a búvár úgy viselkedhet, mint egy részeg. Ezt az állapotot hívják nitrogén-narkózisnak, vagy mélységi mámornak. 

"Isten a tenger fenekén van, és én lemerülök, hogy megtaláljam"

A légzés minden sport szerves része, ami a test szükségleteihez alkalmazkodik. A légzés intenzitásának sportonként más és más a foka, például egy maratoni futó, valamint egy íjász között óriási a különbség. A sportcélok eléréséhez fontos a helyes légzés, de nem csak ott.

Enzo Maiorca, a 17-szeres világrekorder, minden idők egyik legnagyobb szabadmerülője 1974-ben merülésre készülve, amikor felállította 90 méteres rekodját. Tőle származik a híres mondás: Isten a tenger fenekén van, és én lemerülök, hogy megtaláljam"Forrás: https://www.theguardian.com/sport/2016/nov/17/enzo-maiorca-obituary

A hatékony légzés oxidál minden izmot, hogy azok optimálisan dolgozzanak, és ezzel egyidőben eltávolítja az aktivitás alatt a sejtek által nagy mennyiségben produkált szén-dioxidot. Vannak olyan légzéscentrikus sportok, ahol nem előnyös a túlfejlett izomzat, ilyen például a szabadmerülés, vagy a hosszútávfutás. A nagyobb izmok megnövelik az oxigén és cukorfogyasztást, ami például egy szabadmerülő, vagy egy hosszú távfutó számára bizonyos esetekben katasztrofális lehet.

Teljesítményük javításához nem elég a puszta erő,

finoman csökkenteni kell az izomtömeget, és növelni minden sejt oxigénellátását. Így a teljes vitálkapacitás nem csökken, csak a testsúly és a teljes energia fogyasztás. Az edzés, a légzés, és a táplálkozás mikéntje a vér összetételére is hatással lehet.

A szabadmerülés és a jóga kapcsolata

A szabadmerülés és a jóga sok dologban kapcsolódik egymáshoz. Mindkettő egy életstílusnak tekinthető, és mindkettőnél fontos a mentális kontroll, ami a szabadmerülőknél szó szerint életbevágó követelmény. A szabadmerülők szinte kivétel nélkül jógatechnikákat alkalmaznak

és ennél a sportnál is inkább a spiritualitáson van a hangsúly,

annak ellenére, hogy versenyeket rendeznek belőle. Mindkettőnek ugyanaz a célja: a harmónia és egyensúly megteremtése a fizikai valamint a spirituális világ, illetve az ember belső világa és a külső világ között.

A szabadmerülés sokban hasonlít a jógáhozForrás: Ryan Murray

A merüléskor bekövetkező fiziológiai változások, mint pl. a szívverés lassulása, vagy a véráram megváltozása tudományosan leírhatók, de az érzés, amit átél a szabadmerülő inkább mentális és spirituális jellegű, mint a jóga esetében is, amit elég nehéz elmagyarázni, át kell élni, ki kell próbálni.

Forrás: https://www.breatheology.com/mammalian-dive-response/

Sok testtartás és légzőgyakorlat az állatvilágból lett integrálva a jógába és a szabadmerülésbe.

Nem csak az úszás módja és a kiegyenlítési technikák, hanem a hosszantartó légzésvisszatartás mikéntje is. Igen hatásos, miket tanulhat az ember csak abból, hogy megfigyeli a légzés technikáit, és kipróbál bizonyos dolgokat.

Egészen elképesztő teljesítmények

Azok a szabadmerülők, akik jóga technikákat alkalmaznak, egészen elképesztő teljesítményre képesek. A jógának egy igen fontos, speciális része az úgynevezett pranayama, vagyis a légzőgyakorlatok. Mind a mai napig Stig Severinsen dán szabadmerülő tartja a lélegzetvisszatartás világrekordját. A 2010-ben felállított

20 perc 10 másodperces rekord után - ennyi ideig volt képes visszatartani légzését a víz alatt -,

2013. áprilisában két újabb - a Discovery Chanell és a National Georgaphic csatornák által közvetített - világrekordot állított fel a grönlandi Ammaslik-szigeten lévő Qorlortoqa-tóban (Tó 40). Az észak-grönlandi Sermersoq (grönlandi nyelven sok jég helye) nevű önkormányzat területén fekvő jeges tóban a hőmérséklet csak 1 fok.

Stig Severinsen jégtáblák közé merül. A dán szabadtüdős búvár egészen elképesztő teljesítményekre képesForrás: Alchetron

Az első kísérletnél 152,4 méter mélyre úszott le búvárruhában és uszonyokkal. Másnap búvárruha és az uszonyok nélkül úszott 76,2 méter mélyre merült, 80 és 100 centiméter közötti vastagságú jég alá.

Egy átlagos tüdőkapacitás 5-6 liter, az övé ezzel szemben fenomenálisnak tekinthető: 14 liter. 

Stig maga is aktívan jógázik, a Breathology Intézet alapítója, ahol a tudatos légzést, jógát, és egészséges életmódot oktat.

2013. áprilisában Stig felállított két újabb szabadmerülős világrekordot egy grönlandi jeges tóban.Forrás: https://www.facebook.com/stigseverinsen/

Az orvos és biológus Stig lehetővé tette a kutatóknak, hogy teszteljék és kiértékeljék mi történik a testével az extrém fizikai és mentális stressz alatt, hozzájárulva ezzel a tudományos kutatás egy egészen új fejezetéhez.

A szabadmerülés számos leküzdendő kihívással jár együttForrás:https://www.breatheology.com/art-freediving/

A jóga szerint a panayama az életerőt (prana) optimalizálja, plusz segít a mentális kontroll elérésében. A pranayama fő részei a belégzés (púraka), a kilégzés (récsaka), a belső légzésvisszatartás (antar kumbhaka), a külső légzésvisszatartás (bahir kumbhaka) valamint a testzár (bandha). Gyakorlásával tudatosabbá válunk, fizikálisan és mentálisan is nagyobb teljesítményre leszünk képesek.

A jógik évezredek óta alkalmazzák, a nyugati orvoslás csak néhány évtizede figyelt fel rá 

A légzés visszatartásánál megváltozik az agyi aktivitás, vagyis az elektromos impulzusok frekvenciája és az úgynevezett„flow", az úgynevezett áramlás állapotába kerül az ember,ami egy nagyon kellemes érzés, de számos egyéb jótékony fizikai és mentális hatása is van. Például több energiája lesz az illetőnek, javul a stressztűrése, és mentálisan is stabilabbá válik. A meditáció és a légzéstartás fejleszti az idegrendszert valamint az agyi tevékenységet.

A szabadmerülés közben fiziológiai változások állnak be az agyban és a keringésbenForrás: Picasa

Tudományos kutatások igazolják, hogy azoknál, akik meditálnak és/vagy szabadmerülők,

határozott változások mutathatók ki az agyukban és az idegrendszerükben.

Az idegrendszer egyik területe, ami változáson megy át az agytörzsben fekszik és a bolygóideghez (nervus vagus, a X. agyideg) kapcsolódik, ami a stresszt ellensúlyozó paraszimpatikus rendszer része.

Stig Severinsen, a négyszeres szabadmerülő világrekorder jógázik.Forrás: https://www.diveoztek.com.au/Stig-Severinsen

Az idegrendszer két részből áll, a nyugtató szimpatikus és az aktiváló paraszimpatikus részből, amelyeknek a kontrollált légzés általi egyensúlyba hozása miatt az energia szabadon áramlik a testben, ígya fiziológiai előnyök mellett egy magasabb szintű tudatosságot ér el az ember, mely a jóga és a pranayama célja.Hogy a bolygóideg aktiválható a pranayamával, azt már évezredek óta gyakorolják a jógában, azonban az orvosok csak az utóbbi évtizedekben figyeltek fel erre, és került a tudomány érdeklődési körébe. (A jóga fiziológiájáról egy másik cikkünkben fogunk bővebben írni.)

Forrás: https://www.breatheology.com/mammalian-dive-response/

A hosszantartó légzésvisszatartás, a teljes relaxáció és a meditáció kombinációja eufórikus érzést kelt, szabályosan extázisba esik tőle az ember, ami mentális tisztaságot hoz létre,

és ami egy sikeres merülés után órákig, vagy még napokig is eltart Stig Severinsen szerint.

Szabadmerüléskor életbevágóan fontos az elmekontroll, végig éber és relaxált állapotban kell lenni.

Forrás: https://www.breatheology.com/art-freediving/

Az emberek és az emlősállatok is rendelkeznek egy úgynevezett búvárreflexszel. Ez egy olyan reflex-készlet, amely akkor lép működésbe, amikor az ember arca lehűl (például a búvárkodásnál a víztől), illetve amikor visszatartjuk a légzésünket.

Ez a fiziológiai mechanizmus képessé teszi az testet arra, hogy kezelje és tolerálja az alacsonyabb oxigén szintet.

Ilyenkor három fő változás megy végbe a testben.

Felemelkedés közben közel a felszínhez léphet fel a szabadtüdős búvároknál az úgynevezett sekélyvízi eszméletvesztésForrás: Wired

A bradycardia, a perifériás érszűkület, és a véreltolódás. A bradycardia azt jelenti, hogy a szívverés lelassul, 10-30, de egy edzett személye setén  akár 50, vagy még ennél is több százalékkal. A perifériás érszűkület pedig azt ,

hogy a véredények keskenyebbé válnak az izmok összehúzódása miatt, 

így  csökkentve a véráramlást a végtagokhoz, ezzel biztosítva, hogy az érzékeny szervek, az agy, és a szív kapjanak több oxigént.

Szabadtüdős búvár egy mélyben fekvő hajóroncsnálForrás: FreeDive International

Mélymerülés alatt a tüdőlebenyek fokozatosan megtelnek vérplazmával, ami a nyomás csökkenésekor elnyelődik. A szívverés lelassulása relatíve gyorsan történik, akkor, amikor az arcot hideg víz éri. Minél hidegebb a víz, annál gyorsabb a reakció, +21 Celsius-fok felett viszont ez már nem jelentkezik.

Forrás: https://www.breatheology.com/art-freediving/

A tüdők vérereiben összegyűlt nagy mennyiségű vér

egyfajta védőgátként működik a tüdő teljes összenyomódása ellen,

mivel a folyadék - ellentétben a szövetekkel és a csontokkal - gyakorlatilag összenyomhatatlan.

A testszövetek több mint 60 százaléka vízből áll, így azok gyakorlatilag összenyomhatatlanokForrás: Water Sports Kerala

A véreltérítés tehát egy túlélési mechanizmus alacsony oxigénszint esetén, mert ilyenkor a szívizmok alacsonyabb intenzitással dolgoznak. Vörösvérsejtraktárunknak, a lépnek szintén szignifikáns szerepe van a merülés és a légzésvisszatartás alatt.Sok merülést követően a lép összehúzódik, és felszabadít egy csomó vörösvérsejtet, illetve hemoglobint 

ami oxigént szállít a keringési rendszerben. Ez a lépösszehúzódás sokkal lassabban történik, mint más búvárreflexek.

Egy szabadmerülő a nagy mélységek felé ereszkedikForrás: Apneista

Ez a fiziológiai effektus teszi lehetővé, hogy több vörösvérsejt halmozódjon fel a vérben. Nem véletlen, hogy a szabadmerülőknek van a legnagyobb lépük, csak úgy, mint a legmélyebbre merülő fókáknak vagy ceteknek.

Az igazi szabadmerülők a tengeri emlősök

A csecsemőknél durván 6 hónapos korig szintén működik egy védő mechanizmus vízbemerüléskor: amint víz éri a baba arcát, a légcső spontán bezárul, megakadályozva hogy a víz a tüdőbe kerüljön.

Forrás: http://kispestiuszoda.hu/class/babauszas-csecsemouszas/

A merülő  tengeri emlősök , mint például  a bálnák, vagy a fókák között akadnak olyan fajok, amelyek több mint egy órán át képesek a víz alatt lenni a jól fejlett búvárreflexüknek köszönhetően.

Ezeknek a tengeri emlősöknek rendkívül  magas a vérsejt koncentrációja, amelyek a hemoglobin nevű fehérjében megkötik az oxigént.Ráadásul az izmaikban is van egy oxigént megkötő molekula, a myoglobin.Húsukat barnára színezi a myoglobinban lévő nagy vastartalom. A nagy mélységekbe alámerülő cetek  le tudják hűteni az agyukat, ami segíti őket a hosszan tartó merülés alatt.

A nagy ámbráscet (Physeter macrocephalus)az állatvilág szabadtüdős merülőbajnoka, képes közel 3000 méter mélyre lemerülni, és csaknem másfél óráig lent maradni, egyetlen lélegzetvétellelForrás: Wikimedia Commons

Számos tanulmány azt mutatja,

hogy a fókák képesek a testük és az agyuk hőmérsékletét 3 Celsius-fokkal is lecsökkenteni,

aminek köszönhetőens drámaian leredukálódik a metabolizmusuk és az oxigénfogyasztásuk.

Dél-afrikai medvefóka (Arctocephalus pusillus pusillus) bambuszmoszatok között. A fókák a merülés idején 3 fokkal lecsökkentik a testhőmérsékletüketForrás: Pisces Divers

Az emberrel ellentétben a fókák a merülés alatt teljesen elzárják a végtagjaik vérellátását, amivel  a tüdejük, a szívük, és az agyuk kapacitását növelik meg jelentős mértékben.

Csukabálna (Balneoptera acutorostrata).Forrás: Salish Sea Marine Sanctuary

A sokat merülő embereknek olyan a vére, mint a nagy magasságokban élőké. A magas hegységekben ritkább az oxigén, ezért megnövekszik a hemoglobin mennyisége.

Bizonyított tény, hogy  a magas hegységben élő emberek hemoglobin szintje magasabb a síkvidéken élőkhöz képest.

Erika Schagatay a Mid Sweden University svéd egyetem kutatója azt találta, hogy a Mount Everest megmászása után a hegymászóknak sokkal jobban kiürült a lépe, mint a mászás előtt.