Khoa học cho chúng ta biết rằng cơ thể con người có thể tồn tại mà không cần oxy chỉ trong vài phút. Nhưng một số người chống lại sự thật được chấp nhận này.

Câu chuyện sau đây được giới thiệu trong bộ sưu tập "Best of 2019" của BBC Future.

Khi sợi cáp dày kết nối Chris Lemons với con tàu phía trên anh ta bị đứt, có một âm thanh lạo xạo khủng khiếp. Dây rốn quan trọng này, dẫn đến thế giới bên trên, đã mang lại cho anh ta sức mạnh, khả năng giao tiếp, sự ấm áp và không khí vào bộ đồ lặn của anh ta ở độ sâu 100 mét (328 feet) dưới mực nước biển.

Trong khi các đồng nghiệp của anh nhớ lại tiếng ồn khủng khiếp này về một mối liên hệ sụp đổ với sự sống, Lemons không nghe thấy gì. Ngay lúc đó nó đã va vào cấu trúc kim loại dưới nước mà anh đang làm việc, và sau đó anh bị ném xuống đáy biển. Mối liên hệ của anh với con tàu phía trên đã không còn, cùng với mọi hy vọng rằng anh có thể quay trở lại nó. Quan trọng nhất, anh ta cũng bị mất nguồn khí, chỉ còn sáu bảy phút là được cung cấp oxy khẩn cấp. Trong 30 phút tiếp theo, Lemons đã trải nghiệm điều gì đó dưới đáy Biển Bắc mà ít người từng thử: anh ta hết hơi.

"Tôi không chắc mình đã kiểm soát được hoàn toàn tình hình", Lemons nhớ lại. “Tôi ngã ngửa xuống đáy biển và bị bao quanh bởi bóng tối khắp nơi.” Tôi biết mình có rất ít khí ở lưng và cơ hội thoát ra khỏi nó là rất ít. Tôi đã từ chức. Tôi nhớ nỗi buồn tràn ngập trong tôi ”.

Vào thời điểm xảy ra tai nạn, Chris Lemons đã tập lặn bão hòa trong khoảng một năm rưỡi.

Lemons là một phần của đội lặn bão hòa đang sửa chữa một đường ống dẫn giếng tại Huntington Oil Field, cách Aberdeen khoảng 127 km (204 km) về phía đông trên bờ biển phía đông Scotland. Để làm được điều này, các thợ lặn phải dành một tháng cuộc đời, bao gồm cả giấc ngủ và thức ăn, trong các khoang được thiết kế đặc biệt trên tàu lặn, ngăn cách với các thành viên còn lại bằng kim loại và kính. Trong đường ống dài 6 mét này, ba thợ lặn thích nghi với áp suất mà họ phải trải qua dưới nước.

Nó là một dạng cách nhiệt bất thường. Ba thợ lặn có thể nhìn thấy nhau và nói chuyện với đồng nghiệp bên ngoài phòng, nhưng nếu không thì họ sẽ bị cắt liên lạc với họ. Các thành viên của mỗi đội hoàn toàn phụ thuộc vào nhau - quá trình giải nén mất sáu ngày trước khi rời khỏi buồng siêu âm, cũng như sự sẵn sàng của bất kỳ sự trợ giúp nào từ bên ngoài.

Một kiểu cam chịu đến với tôi, tôi nhớ rằng theo cách mà tôi ngập tràn trong nỗi buồn - Chris Lemons

Lemons, 39 tuổi, nói: “Đó là một tình huống rất kỳ lạ. "Bạn sống trên một con tàu được bao quanh bởi rất nhiều người, họ chỉ bị ngăn cách bởi một lớp kim loại, nhưng bạn hoàn toàn bị cô lập với họ. Theo một cách nào đó, việc quay trở lại từ mặt trăng sẽ nhanh hơn từ độ sâu của biển. "

Việc giải nén là cần thiết, khi thở dưới nước, cơ thể và các mô của người lặn nhanh chóng được lấp đầy bởi nitơ hòa tan. Khi nổi lên từ độ sâu, nitơ sau đó trở về trạng thái khí do áp suất thấp hơn, và trong quá trình thoát ra nhanh chóng từ độ sâu, các bong bóng có thể hình thành trong các mô mà cơ thể không hấp thụ được. Nếu điều này xảy ra quá nhanh, nó có thể gây ra tổn thương đau đớn cho mô và dây thần kinh, thậm chí nếu bong bóng hình thành trong não, nó có thể dẫn đến tử vong. Tình trạng này được gọi là "bệnh caisson".

Các thợ lặn ở lâu dưới nước sâu sau đó phải giải nén trong nhiều ngày trong buồng siêu âm.

Tuy nhiên, công việc của những thợ lặn này vẫn tiềm ẩn rất nhiều rủi ro. Đối với Lemons, sự thật tồi tệ nhất là cuộc chia ly lâu dài với vị hôn thê Morag Martin và ngôi nhà chung của họ ở bờ biển phía tây Scotland. Vào ngày 18 tháng 2012 năm XNUMX, anh bắt đầu khá bình thường cho Chris Lemons và hai đồng nghiệp của anh, Dave Youasu và Duncan Allcock. Cả ba cùng leo lên chiếc chuông lặn được phóng từ tàu Bibby Topaz xuống đáy biển, nơi họ đang tiến hành sửa chữa.

Lemons nói: “Theo nhiều cách, đó chỉ là một ngày làm việc bình thường. Bản thân anh cũng không có nhiều kinh nghiệm như hai đồng nghiệp nhưng anh đã lặn lội XNUMX năm. Anh ấy đã dành một năm rưỡi để lặn bão hòa và đã tham gia chín lần lặn sâu. "Mặt biển hơi gồ ghề, nhưng dưới mặt nước thì khá êm ả."

Chris Lemons đã trải qua 30 phút dưới đáy biển sau khi sợi dây kết nối anh với con tàu phía trên anh bị đứt trong biển bão

Tuy nhiên, cơn bão biển đã gây ra một chuỗi sự kiện gần như khiến Lem phải trả giá bằng mạng sống. Trong các trường hợp bình thường, thuyền lặn sử dụng hệ thống định vị và động cơ điều khiển bằng máy tính - được gọi là định vị động - để ở trên vị trí lặn trong khi thợ lặn ở dưới nước. Nhưng khi Lemons và Youasa bắt đầu sửa chữa các đường ống dưới nước và Allcock giám sát chúng từ chuông, hệ thống định vị động của Bibby Topaz bất ngờ bị lỗi. Con tàu nhanh chóng bắt đầu di chuyển khỏi khóa học. Hệ thống liên lạc của các thợ lặn dưới đáy biển đã vang lên báo động. Lemons và Youasa được hướng dẫn quay lại chuông. Nhưng khi họ bắt đầu đi theo "dây rốn" của mình, con tàu đã ở trên cấu trúc kim loại cao mà họ đang làm việc, điều đó có nghĩa là họ phải vượt qua nó.

Chris Lemons nói: “Đó là một khoảnh khắc đặc biệt khi chúng tôi nhìn vào mắt nhau.

Tuy nhiên, khi họ đến gần đỉnh, cáp nhảy của Lemons bị kẹt phía sau một miếng kim loại nhô ra khỏi cấu trúc. Trước khi có thể thả anh ta ra, con tàu bị sóng kéo mạnh vào người anh ta và ép anh ta vào các ống kim loại. "Dave nhận ra có điều gì đó không ổn và quay lại với tôi", Lemons, người có câu chuyện bất hủ trong bộ phim tài liệu Last Breath nói. “Đó là một khoảnh khắc kỳ lạ khi chúng tôi nhìn vào mắt nhau.” Anh ấy cố gắng tuyệt vọng để tiếp cận tôi, nhưng con tàu đã kéo anh ấy đi. Trước khi tôi hiểu tình hình, tôi đã hết hơi vì dây cáp được nêm chắc chắn. "

Thủy thủ đoàn trên con tàu bất lực nhìn con tàu điều khiển từ xa truyền đi những chuyển động không ngừng của Lemons từ độ sâu 100 mét.

Điện áp tác động lên cáp phải rất lớn. Một mớ ống mềm và dây điện có sợi dây đi qua tâm vỡ ra khi lực đẩy ngày càng tăng của con thuyền. Lemons xoay núm trên mũ bảo hiểm theo bản năng để xả hết oxy từ bình cấp cứu trên lưng. Nhưng trước khi anh có thể làm bất cứ điều gì khác, sợi dây đã đứt và đưa anh trở lại đáy biển. Thật kỳ diệu, Lemons đã đứng dậy trong bóng tối không thể xuyên thủng, xúc động sải bước trở lại cấu trúc và leo lên một lần nữa, hy vọng nhìn thấy chiếc chuông và đến nơi an toàn.

Nếu không có oxy, cơ thể con người chỉ có thể tồn tại trong vài phút trước khi các quá trình sinh học nuôi dưỡng tế bào của nó bị thất bại

Lemons nói: “Khi tôi đến đó, chiếc chuông đã khuất bóng. “Tôi quyết định bình tĩnh và tiết kiệm chút xăng còn lại.” Tôi chỉ mất khoảng sáu đến bảy phút để cấp cứu sau lưng. Tôi không mong có ai cứu mình nên tôi cuộn mình trong một quả bóng. "

Nếu không có oxy, cơ thể con người chỉ có thể tồn tại trong vài phút trước khi các quá trình sinh học nuôi dưỡng tế bào của nó bắt đầu thất bại. Các tín hiệu điện điều khiển các tế bào thần kinh trong não giảm và cuối cùng ngừng hoàn toàn. Mike Tipton, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Môi trường khắc nghiệt tại Đại học Portsmouth, Anh cho biết: “Mất oxy thường có nghĩa là kết thúc. “Cơ thể con người không có nguồn cung cấp oxy lớn - có thể là vài lít.” Bạn sử dụng chúng như thế nào phụ thuộc vào tốc độ trao đổi chất của bạn. "

Cơ thể con người có thể tồn tại trong hòa bình mà không có oxy chỉ trong vài phút, và thậm chí ít hơn khi bị căng thẳng hoặc chơi thể thao

Khi nghỉ ngơi, một người trưởng thành thường tiêu thụ 1/5 đến 1/4 lít oxy mỗi phút. Khi tập thể dục cường độ cao, giá trị này có thể tăng lên đến bốn lít. Tipton, người đã nghiên cứu những người sống sót dưới nước lâu dài cho biết: “Sự trao đổi chất cũng có thể tăng lên do căng thẳng hoặc hoảng sợ.

Họ bất lực nhìn những chuyển động của Lemons dần dần dừng lại và những dấu hiệu của sự sống cũng không còn nữa

Trên tàu Bibby Topaz, thủy thủ đoàn đã cố gắng điều hướng một cách thủ công cho con tàu trở lại vị trí ban đầu để giải cứu một đồng nghiệp bị mất tích. Khi họ tiếp tục di chuyển, họ đã phóng ít nhất một tàu ngầm điều khiển từ xa, hy vọng tìm thấy anh ta. Khi cô tìm thấy anh ta, họ chỉ biết nhìn trên đường truyền camera với những chuyển động không ngừng của Lemons cho đến khi anh ta không còn dấu hiệu của sự sống. Lemons nói: “Tôi nhớ mình đã hút nốt không khí cuối cùng ra khỏi bể trên lưng mình. “Hút khí xuống dưới đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn.” Tôi cảm thấy như mình sắp ngủ. Điều đó không khó chịu, nhưng tôi nhớ mình đã rất tức giận và xin lỗi vị hôn phu Morag của mình. Tôi tức giận về nỗi đau mà tôi sẽ gây ra cho người khác. Sau đó không có gì cả. "

Nước lạnh và oxy bổ sung, hòa tan trong máu của Lemons trong quá trình làm việc, đã giúp anh ta tồn tại lâu như vậy mà không có không khí.

Phải mất khoảng 30 phút, thủy thủ đoàn của Bibby Topaz mới khởi động lại hệ thống định vị động để giành lại quyền kiểm soát con tàu. Khi Youasa đến được Lemons trên một công trình kiến ​​trúc dưới nước, cơ thể cậu ấy bất động. Với tất cả sức mạnh của mình, anh ta kéo đồng nghiệp của mình trở lại chiếc chuông và đưa nó cho Allcock. Anh ta xanh mặt và thở không ra hơi khi đội mũ bảo hiểm ra. Allcock theo bản năng cho anh ta hai hơi thở hồi sức bằng miệng-miệng. Lem thở hổn hển một cách thần kỳ và tỉnh lại.

Thông thường nói rằng sau một thời gian dài ở dưới đáy biển, anh ta nên chết

Lemons nói: “Tôi cảm thấy rất bàng hoàng và nhớ lại, nhưng nếu không thì tôi không có nhiều ký ức rõ ràng để thức dậy. "Tôi nhớ Dave đang ngồi gục đầu bên kia chiếc chuông, trông có vẻ mệt mỏi, và tôi không biết tại sao. "Phải đến vài ngày sau, tôi mới nhận ra sức hấp dẫn của tình hình."

Gần bảy năm sau, Lemons vẫn không hiểu bằng cách nào mà cậu có thể sống sót lâu như vậy mà không có oxy. Thông thường nói rằng sau một thời gian dài ở dưới đáy biển, anh ta nên chết. Tuy nhiên, có vẻ như nước lạnh của Biển Bắc đóng một vai trò nào đó ở đây - ở độ sâu khoảng 100 mét, nước có lẽ thấp hơn 3 ° C (37 ° F). Không có dòng nước nóng chảy qua "dây rốn" và làm ấm bộ đồ của anh ta, cơ thể và não bộ của anh ta nguội đi nhanh chóng.

Máy bay bị mất áp suất đột ngột có thể khiến hành khách khó hít thở không khí loãng. Đó là lý do tại sao có mặt nạ dưỡng khí tại đây

Tipton nói: “Làm mát não nhanh chóng có thể kéo dài thời gian tồn tại không có oxy. “Nếu bạn hạ nhiệt độ 10 ° C, tỷ lệ trao đổi chất sẽ giảm 30-50%. Nếu bạn hạ nhiệt độ não xuống 30 ° C, nó có thể làm tăng thời gian sống sót của bạn từ 10 đến 20 phút. Nếu bạn làm mát não đến 20 ° C, bạn có thể ngủ được tới một giờ. "

Khí nén mà các thợ lặn thường thở có thể giúp Lemons có thêm thời gian. Trong quá trình hít thở, lượng oxy nén cao có thể hòa tan trong máu, cung cấp cho cơ thể nguồn dự trữ bổ sung để bơm.

Trong tình trạng thiếu oxy

Thợ lặn là những người có nhiều khả năng bị gián đoạn nguồn cung cấp không khí đột ngột nhất. Nhưng nó cũng có thể xảy ra trong nhiều tình huống khác. Lính cứu hỏa thường dựa vào thiết bị thở khi vào các tòa nhà có khói. Mặt nạ dưỡng khí cũng được sử dụng bởi các phi công chiến đấu bay ở độ cao lớn. Thiếu oxy, được gọi là thiếu oxy, có thể ảnh hưởng đến nhiều người khác trong những tình huống ít khắc nghiệt hơn. Những người leo núi gặp phải tình trạng nồng độ oxy thấp trên núi cao, nguyên nhân thường gây ra nhiều tai nạn. Khi nồng độ oxy giảm, chức năng não kém đi, dẫn đến các quyết định kém và nhầm lẫn.

Dựa trên một câu chuyện sống sót phi thường của Chris Lemons, một bộ phim tài liệu có thời lượng dài mang tên Hơi thở cuối cùng đã được thực hiện.

Tình trạng thiếu oxy nhẹ cũng thường xảy ra ở bệnh nhân trải qua phẫu thuật và được cho là ảnh hưởng đến sự phục hồi của họ. Thiếu oxy trong não của bệnh nhân cũng gây ra đột quỵ, dẫn đến chết tế bào và tổn thương suốt đời.

Tipton nói: “Có nhiều bệnh trong đó thiếu oxy là giai đoạn cuối. “Một trong những điều xảy ra là những người thiếu oxy bắt đầu mất thị lực ngoại vi và cuối cùng chỉ nhìn được một điểm.” Đây được cho là lý do tại sao mọi người ngay trước khi chết nói rằng họ đã nhìn thấy ánh sáng cuối đường hầm. "

"Trẻ em và phụ nữ có nhiều khả năng sống sót hơn vì chúng nhỏ hơn và cơ thể chúng có xu hướng nguội nhanh hơn nhiều" - Mike Tipton

Chanh tự mình sống sót sau khoảng thời gian không có oxy mà không bị tổn hại lớn đến sức khỏe. Anh chỉ tìm thấy một vài vết bầm tím trên bàn chân của mình sau khi đau khổ. Nhưng sự sống sót của anh ta không phải là duy nhất. Tipton đã nghiên cứu 43 trường hợp người ở dưới nước trong thời gian dài trong các tài liệu y khoa. Bốn người trong số họ đã hồi phục, bao gồm một bé gái hai tuổi rưỡi sống sót dưới nước ít nhất 66 phút.

Mike Tipton cho biết: “Trẻ em và phụ nữ có nhiều khả năng sống sót hơn vì chúng nhỏ hơn và cơ thể của chúng có xu hướng hạ nhiệt nhanh hơn nhiều.

Những người leo núi ở những ngọn núi cao nhất thế giới, chẳng hạn như đỉnh Everest, cần sử dụng thêm nguồn dưỡng khí do không khí loãng

Huấn luyện những thợ lặn bão hòa như Lemons cũng có thể vô tình dạy cho cơ thể họ cách đối phó với những tình huống khắc nghiệt. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy (NTNU) ở Trondheim đã phát hiện ra rằng những người thợ lặn thích nghi với môi trường khắc nghiệt mà họ làm việc bằng cách thay đổi hoạt động di truyền của tế bào máu của họ.

Ingrid Eftedal, người đứng đầu nhóm nghiên cứu về sinh lý học tại NTNU, cho biết: “Chúng tôi đã thấy sự thay đổi đáng kể trong các chương trình chuyển oxy di truyền. Oxy được phân phối khắp cơ thể của chúng ta trong hemoglobin - một phân tử được tìm thấy trong các tế bào hồng cầu của chúng ta. Eftedal cho biết thêm: “Chúng tôi phát hiện ra rằng hoạt động của gen ở tất cả các cấp độ vận chuyển oxy (từ hemoglobin đến sản xuất và hoạt động của tế bào hồng cầu) bị ức chế trong quá trình lặn bão hòa.

Cùng với các đồng nghiệp của mình, họ tin rằng đó có thể là một phản ứng với nồng độ oxy cao mà họ hít vào khi ở dưới nước. Có thể việc vận chuyển oxy trong cơ thể Lemons chậm lại đã cho phép nguồn cung cấp ít ỏi của anh ta tồn tại lâu hơn. Tập thể dục trước khi lặn cũng đã được chứng minh là làm giảm nguy cơ mắc bệnh caisson.

Các nghiên cứu về những người bản địa lặn mà không có thiết bị oxy cũng cho thấy cơ thể con người có thể thích nghi với cuộc sống không có oxy đến mức nào. Người dân ở Bajau, Indonesia có thể lặn xuống độ sâu 70 mét trong một lần thở khi đi săn bằng lao.

Lemons cho biết anh không nhớ gì từ lần trút hơi thở cuối cùng cho đến khi tỉnh lại trên chiếc chuông lặn.

Nhà di truyền học tiến hóa tại Đại học Utah, Melissa Ilardo, phát hiện ra rằng người dân Bajau đã tiến hóa về mặt di truyền để làm cho lá lách của họ lớn hơn 50% so với các nước láng giềng đại lục.

Do lá lách lớn hơn, người dân Bajau được cho là có lượng máu cung cấp oxy cao hơn và có thể nín thở lâu hơn.

Lá lách được cho là đóng một vai trò quan trọng trong quá trình lặn tự do của con người. Ilardo cho biết: “Có một thứ gọi là phản xạ lặn của động vật có vú được kích hoạt ở người bằng cách kết hợp giữ hơi thở và ngâm mình trong nước. “Một trong những tác dụng của phản xạ lặn là sự co bóp của lá lách.” Lá lách hoạt động như một bể chứa các tế bào hồng cầu giàu oxy. Trong quá trình co lại, các tế bào hồng cầu này được đẩy vào vòng tuần hoàn, điều này cũng làm tăng lượng oxy. Có thể coi đây là một quả bom lặn sinh học. "

Những thợ lặn truyền thống của bộ tộc Bajau ở Indonesia đã phát triển lá lách to cho phép họ ở dưới nước nhiều hơn

Người ta tin rằng nhờ có lá lách lớn hơn, người dân Bajau được hưởng lợi từ việc cung cấp máu nhiều oxy hơn và có thể nín thở lâu hơn. Một thợ lặn người Bajau, Melissa Ilardo được cho là đã ở dưới nước 13 phút.

Lemons quay trở lại công việc lặn khoảng ba tuần sau vụ tai nạn - để hoàn thành công việc mà họ đã bắt đầu, tại chính nơi mà tai nạn đã xảy ra với anh ta. Anh cũng kết hôn với Morag và họ có với nhau một cô con gái. Khi nghĩ lại về cuộc gặp gỡ với cái chết và sự sống sót thần kỳ, anh ta không phụ lòng mình.

"Một trong những lý do quan trọng nhất khiến tôi sống sót là những người xung quanh tôi tuyệt vời", anh nói. “Sự thật thì tôi đã làm được rất ít. Đó là sự chuyên nghiệp và tinh thần anh hùng của hai người cùng xuống nước với tôi và mọi người trên tàu. Tôi rất may mắn. "

Khi anh ta hết hơi, suy nghĩ của Lemons là với vị hôn phu Morag, người mà anh ta cưới ngay sau vụ tai nạn.

Tai nạn của anh ấy đã gây ra một số thay đổi trong cộng đồng lặn biển. Các bồn chứa khẩn cấp hiện đang được sử dụng, có thể chứa 40 phút không khí, không chỉ năm. Các "dây rốn" được đan xen bởi các sợi ánh sáng nên có thể nhìn rõ hơn dưới nước. Những thay đổi trong cuộc sống của Lemons không quá ấn tượng.

"Tôi vẫn phải thay tã," anh nói đùa. Nhưng quan điểm của anh về cái chết đã thay đổi. “Tôi không còn thấy cô ấy là thứ mà chúng tôi sợ nữa. Đó là về những gì chúng ta để lại ở đây. "

Tình huống tồi tệ nhất

Bài viết này là một phần của chuyên mục mới của BBC Future, có tựa đề Những kịch bản tồi tệ nhất, xem xét những trải nghiệm khắc nghiệt của con người và khả năng phục hồi đáng kể mà con người thể hiện khi đối mặt với nghịch cảnh. Mục đích của nó là chỉ ra những cách mà mọi người đã đối phó với những sự kiện tồi tệ nhất và cách chúng ta có thể học hỏi từ kinh nghiệm của họ.