Jak tlak v hloubce působí na tělo

Lidstvo dokázalo za staletí vývoje velké věci. Člověk stanul na všech kontinentech, dobyl severní i jižní pól, na nejvyšší horu světa se dnes už pořádají organizované zájezdy. Našli se i takoví, kteří obešli pěšky celý svět. Chtělo by se říct, že si člověk podmanil celou planetu, ale to není pravda. Jsou obrovské plochy, kde lidská noha nestanula, a ještě hodně dlouho nestane. Řeč je o oceánských hloubkách, kde vládnou nepředstavitelně nehostinné podmínky.

Pravda, člověk už se podíval do nejhlubšího místa na planetě, tedy do nitra Mariánského příkopu. Ale to byl bezpečně uzavřen v batyskafu. Největší hloubka, do níž se dostalo lidské tělo, je dnes 700 metrů, což je jen patnáctina hloubky Mariánského příkopu. Tím, kdo se dostal takto hluboko, byl jistý Theo Mavrostromos. Byl oblečený ve speciálním skafandru podobném těm, jaké nosí kosmonauti.

Vražedná síla tlaku

Tím nejnebezpečnějším, co na člověka v hlubinách moře čeká, nejsou žraloci ani električtí úhoři, ale tlak.  Pod vodou je člověk vystaven obrovskému tlaku. Mimochodem, tlak na nás působí i na souši, a to docela silně. Ve zprávách o počasí často slyšíme, že byl naměřen tlak vzduchu je 1013 hPa (to je průměrná hodnota). 1013 hPa se rovná 100 000 Pascalů a to odpovídá síle 1 kilogramu vyvíjené na 1 cm2. Jen si to představte. Na naši hlavu při procházce na ulici působí síla odpovídající váze osoby vážící 100 kg.

Kdyby nám sedl na hlavu chasník vážící metrák, bude nám to krajně nepříjemné. Ale se vzduchem je to jinak. Lidské tělo je odolné. Dokonce dokáže snést i tlak 2x až 3x větší, který na tělo působí v hloubkách 10, respektive 20 metrů. To jsou podmínky, kterým je vystaveno tělo amatérského potápěče. Ten ale musí dodržet určitá pravidla bezpečnosti.

Jak pracovat s dýchacím přístrojem

Jak je to se stlačitelností lidského těla? Některé části těla jsou nestlačitelné, třeba tkáně naplněné tekutinou. Ale části naplněné vzduchem stlačitelné jsou, protože plyn je velmi dobře stlačitelný. To je příklad plic, lebeční dutiny nebo střev. Právě o plíce jde při potápění především.

Když se potápěč zanoří pod hladinu do hloubky 10 metrů, bere si s sebou dýchací přístroj. Ale musí dobře vědět, jak dýchat. Kdo se nadechne nad hladinou, v 10 metrech vydechne, začne dýchat z přístroje, poté se náhle rozhodne vyplavat zpět na hladinu a tam začne lapat do plic klasický vzduch, může se zabít.

Čím to? V 10 metrech pod vodou potápěč vdechne 2x větší objem plynu, než by vdechl na souši. Kdyby se z této hloubky vynořil, aniž by vzduch vydechl, tak by se při prudkém poklesu tlaku plyn v jeho plicích nebezpečně rozpínal. Tím může dojít k prasklé plíci neboli barotraumatu. Řešení? Postupně dýchat při potápění do větších hloubek a pak postupně dýchat i při vynořování, aby si tělo na změny tlaku zvyklo.

Kesonová nemoc

Dalším nebezpečím je takzvaná kesonová nemoc. Opět se jedná o problém potápěčů, kteří příliš náhle vystoupají z hloubky zpět na hladinu. Co se děje? Při dýchání z přístroje v hlubinách člověk nadechuje vzduch s obsahem dusíku. Ten se rozpouští v krvi a tkáních. Pak se potápěč dostane zpět na hladinu, kde dusík začne formovat bubliny, podobně jako to dělá sycená minerálka, když otevřeme láhev. Bubliny dusíku vedou k bolestem kloubů, dechovým potížím, v krajním případě až k smrti. Prevence spočívá v dodržování takzvaných dekompresních zastávek při vynořování.

V hloubkách je zima

Nadšenci do potápění často míří za svým koníčkem do Egypta, kde je hladina Rudého moře příjemně rozpálená. Ale stačí jen několik metrů hloubky a situace se změní. Pod hladinou vládne chlad. Lidské tělo dostane pořádně zabrat – hustota vody je v hloubce jiná než na hladině, plave se zde obtížněji, člověk se rychle vyčerpá. Potápěč nesmí zanedbat riziko podchlazení. Po vynoření si musí hned na hlavu nasadit vlněnou čepici. A nesmíme zapomenout ani na hydratování – potápěč musí pít vodu před ponorem, na hladině i po ponoru.

Nešťastný osud námořníků v ponorce

Čas od času slyšíme v médiích zprávu o poruchách ponorek. Každý si asi vzpomene na tragédii ponorky Titan, která se vydala do hloubek zkoumat trosky slavného Titanicu. Šlo o počin miliardářů a dobrodruhů, kteří ale za svoji zvědavost tvrdě zaplatili. Podmořskému průzkumnému vozítku se pravděpodobně vybila baterie a všichni členové posádky zahynuli.

Ponorka se dostala do hloubky 3800 metrů. Co by se stalo s námořníky, kdyby náhodou našli cestu z ponorky, třeba vybaveni kyslíkovými přístroji? Neměli by šanci, byli by ihned roztrháni silou tlaku. V této hloubce je tlak 40 MPa, tedy 400x větší, než je tlak atmosférický. To už je zdrcující síla. Tlak můžeme přirovnat k síle Eiffelově věže, kterou položíme na střechu osobního auta. Je to extrémní zatížení. Konstruktéři moderní doby umějí navrhnout ponorky, které tyto podmínky zvládnou. Ale když náhodou dojde k poruše a ponorka se nemůže hnout ani o metr, je osud členů posádky zpečetěn.

Zdroje:

https://www.quora.com/What-is-the-deepest-that-humans-have-been-under-the-sea-without-a-submarine-etc-What-does-it-feel-like

https://dvojka.rozhlas.cz/jak-se-nezabit-pri-potapeni-7529497

https://www.fsps.muni.cz/inovace-SEBS-ASEBS/elearning/fyziologie/fyziologie-a-patofyziologie

https://www.odpovedi.cz/otazky/dokazal-by-clovek-prezit-v-2x-vyssim-atmosferickem-tlaku

https://www.divessi.com/cs/blog/Things-to-do-on-a-surface-interval-9168.html

https://aktualne.cvut.cz/zpravy-z-medii/20230625-stlaci-se-plice-i-zaludek-krevni-obeh-se-zastavi-vedci-popsali-co-se-deje-s

https://expedice-remarque.webnode.cz/technicke-potapeni/