Vì sao lại nói 'Lên trời còn dễ hơn xuống biển'?

Ngày nay đáp máy bay bay trên trời đối với mỗi người mà nói không còn là mơ ước nữa. Nhưng so với bay lên trời thì xuống sâu dưới biển không phải là việc dễ dàng, tuy ngày nay có nhiều người bơi lặn giỏi, học được kĩ thuật lặn sâu xuống biển. Vì sao lại thế? Đó là vì điều kiện sinh lý hạn chế.

Khi lặn sâu xuống nước, chúng ta cần có một lượng oxy đủ lớn trong phổi, do đó những người lặn mà không cần bình thì phải tập luyện thở rất nhiều để có dung tích phổi tối đa. Mặc dù vậy giới hạn lặn vẫn rất hạn chế.

Điều gì đã giới hạn khả năng này, nguyên nhân đến từ sức ép từ môi trường nước lên cơ thể, giới hạn dung tích phổi (trung bình chúng ta chỉ nhịn thở khoảng 3 phút) và khả năng thích nghi của cơ thể với áp suất thay đổi.

Để có thể lặn sâu, các thợ lặn chuyên nghiệp không cần bình dưỡng khí, họ phải tập luyện để điều chỉnh nhịp tim phản xạ chậm nhằm giảm sự tuần hoàn, đồng thời tăng cường thể tích phổi tối đa.

Theo nhà sinh lý học Erika Schagatav, thuộc Đại học Harnosen (Thụy Điển), người lặn có thể tập luyện để thích ứng với sự thay đổi mà môi trường tác động khi bơi nhằm giảm nhịp tim xuống mức thấp nhất. Điều này giúp cho các thợ lặn biển lâu năm có thể lặn sâu hơn những thợ lặn mới, điều không thể một sớm một chiều mà có được.

Muốn lặn sâu hơn 10 -15 m thì thời gian nhiều nhất không thể vượt quá hai phút. Nếu muốn lặn sâu hơn nữa chỉ có những người cá biệt được huấn luyện đặc biệt mới có thể làm được. 

Ở độ sâu 100 m, đối với biển mà nói là chưa đáng kể gì. Nhưng con người muốn lặn sâu hơn thì phải dựa vào thiết bị lặn và thiết bị cung cấp khí thở cần thiết. Mặc dù như thế không phải người nào cũng làm được mà chỉ có những thợ lặn được huấn luyện đặc biệt, bởi vì khi lặn sâu xuống con người phải đối mặt với những thử thách nghiêm trọng của bệnh lặn sâu. Cứ sâu 10 m thì áp suất nước tăng thêm 1 at. Nghĩa là mỗi diện tích 1 cm2 sẽ tăng thêm áp lực là 1 kg. Như vậy, nếu lặn sâu 30 mét thì cơ thể sẽ chịu lực ép tương đương 45.000 kg!

Đây là do sự cân bằng áp suất giữa bên trong và bên ngoài cơ thể, cơ quan của người trưởng thành có tới trên 60% là nước. Mặt khác, không khí nén mà người đó hít vào lại có áp suất bằng áp suất mà nước tác dụng vào người đó, giúp đối trọng lại sức đè này.

Một định luật vật lý phát biểu như sau: áp suất và thể tích của một chất khí biến thiên theo tỉ lệ nghịch. Do đó, càng xuống sâu, thể tích các phần khí bên trong cơ thể như phổi càng giảm đi, nhưng con người chỉ chịu được sự giảm thể tích rất giới hạn, điều này làm khả năng lặn của chúng ta bị hạn chế rất nhiều.

Như vậy khi mà áp suất bên trong và bên ngoài còn cân bằng nhau thì người lặn vẫn trong trạng thái an toàn, một khi áp suất bên ngoài quá lớn so với áp suất bên trong. Chúng ta sẽ bị nước "đè" chết!

Người lặn sâu 100 m phải chịu đựng áp suất tương đương 10 at. Để cơ thể có thể chống lại áp suất lớn bên ngoài, con người phải thở khí áp suất cao tương đương với áp suất của nước, nếu không phổi sẽ bị nén bẹp không thể thở được. Thợ lặn sau khi thở khí áp cao, khi nổi lên sẽ không tránh khỏi đau do khí áp giảm xuống gây ra.

Lúc đó cơ thể sẽ cảm thấy khớp khuỷu tay, khớp vai, đầu gối đau như bị rút gân, không chịu nổi, nghiêm trọng hơn là chân không thể đi, thậm chí đau lăn lộn, đồng thời còn xuất hiện bệnh ngứa. Các chứng đó gọi là bệnh giảm áp. Nếu thợ lặn nổi lên nhanh, áp suất trong nước giảm yếu làm cho khí nitơ trong cơ thể khi chịu đựng áp suất cao nhanh chóng biến thành các bọt khí, gây cho máu trong các tổ chức, đặc biệt là trong các khớp xương lưu chuyển gặp trở ngại.

Nghiêm trọng hơn là nếu các bọt khí nitơ tích luỹ vào trong những cơ quan quan trọng như hệ trung khu thần kinh, hệ hô hấp và hệ tuần hoàn sẽ dẫn đến bại liệt, làm mất cảm giác, công năng hô hấp suy kiệt, nhịp tim nhanh, lực tim yếu, mạch máu não bị trở ngại sinh lý, cuối cùng dẫn đến tử vong. Điều đáng sợ hơn là dưới áp suất cao của nước sẽ dẫn đến ngất do nitơ. Khi thợ lặn thở khí áp suất cao thì nitơ trong không khí dưới tác dụng của áp suất cao sẽ thấm vào hệ thần kinh, làm cho cơ thể ngộ độc biểu hiện thành tính tình cáu gắt, tiếp đó là chóng đầu hoa mắt, thậm chí hoàn toàn mất hết tri giác.

Với sự tìm tòi không ngừng của các nhà khoa học, ngày nay người ta đã tìm ra không khí nhân tạo gồm hỗn hợp khí hêli, nitơ, và oxy. Thợ lặn được thở khí này có thể lặn sâu hơn.

Độ lặn sâu nhất ngày nay có thể tạo ra được là 685,8 m. Đương nhiên kỷ lục này chưa phải là giới hạn cuối cùng con người có thể lặn được. Nhưng áp suất của nước là vô tình, nếu không có những khoang tàu bảo hộ kiên cố thì con người rõ ràng không thể lặn sâu vô giới hạn được. Vì vậy mà nói “lên trời dễ, xuống biển sâu khó” là vì thế.

TH (Nguoiduatin.vn)