Što se događa s našim tijelom prilikom ronjenja?

Prošli put napomenuli smo kako ljudi uzimaju godišnje odmore da bi gledali Svjetsko prvenstvo u nogometu, ali isto tako prvenstveno odlaze na more kako bi uživali na Suncu, prikupili nešto vitamina D i zadovoljno se „brćkali“.

Neki ljudi samo plivaju na duge staze, ovisnici o adrenalinu vole skakati u vodu s velikih visina, dok postoje i oni kojima je ronjenje hobi i pravi gušt. S obzirom da je u ovom našem projektu vrijeme na našoj strani, možemo se baviti zaljubljenicima svih vrsta, a u nekoliko redaka koji slijede bavit ćemo se roniocima.

Razlikujemo dvije vrsta ronioca, one koji rone pod „full“ opremom i one koji se bave slobodnim ronjenjem tako što zadržavaju dah pod vodom što duže, bez ikakvih dodatnih pomagala. Fokusirat ćemo se na ove prve, prave profesionalce, a pretpostavit ćemo da ova druga skupina više roni u „plićaku“ i njima možemo samo preporučiti da vježbanjem šire kapacitete svojih pluća, ali i da ne rone previše duboko.

Pokušat ćemo odgovoriti na nekoliko pitanja. Kako se naše tijelo ponaša ako zaronimo u velike dubine? Kakve promjene naš organizam proživljava prilikom proučavanja samog dna oceana te kako se najbolje zaštititi da ne bismo doživjeli negativne posljedice po naše živote?

Počet ćemo što slikovitije. Zamislit ćemo da su naša pluća dva balona koja se mogu napuhati i ispuhati, baš kao i oni baloni koje imamo običaj stavljati na zidove i vrata prilikom proslave rođendana.

 

Slika 1. Naša pluća kao baloni. [9]

Okej, kada smo sada to etablirali, možemo slobodno i malo zaroniti i vidjeti što će se dogoditi. Naravno, pod punom ronilačkom opremom, da ne bi bilo zabune. Ono što pri samom uranjanju znamo, a to je činjenica da je voda gušća od zraka i da će se veće promjene atmosferskog tlaka događati upravo pod vodom. Atmosferski tlak je jedinica koja mjeri tlak okoline.

Netom prije nego što smo zaronili nalazili smo se na jednoj atmosferi, odnosno standardnom tlaku koji iznosi 101 325Pa. Zatim, što više uranjamo, taj tlak se povećava. Svakih 10m poveća se za jednu atmosferu (za 101 325Pa). Pa smo tako na desetom metru dubine već na dvije atmosfere (202 650Pa) kao što možemo vidjeti na slici 2. Zapazit ćemo još nešto, a to je da se ne mijenja samo tlak, nego i volumen, kojeg smo naznačili u trećem stupcu. Što se događa s volumenom? Volumen našeg balona se smanjuje kako se povećava tlak i vidimo da na desetom metru naš volumen iznosi  onoga volumena na površini, na dvadesetom metru on je  onoga na površini itd. Zaključujemo da su tlak i volumen obrnuto proporcionalni. Isto tako, ne smijemo zaboraviti našu gustoću koju smo spomenuli na samom početku i reći kako se i ona povećava prilikom naše ekspedicije do samog dna. Gustoća na drugoj atmosferi bit će dva puta veća, na trećoj tri puta veća itd. Kažemo da taj odnos između tlaka, gustoće i volumena ostaje konzistentan dok ronimo.

Slika 2. Odnos tlaka i volumena prilikom ronjenja. [7]

Srednjoškolce će ovaj odnos između tlakova, volumena, temperature, gustoće itd. možda i odmah na nešto asocirati što su vjerojatno radili na satu fizike. Moram reći kako ste u pravu, ali da ne posežete za svojim bilježnicama, skratit ćemo vam vrijeme istraživanja i reći kako se radi o plinskim zakonima. Točnije, ovdje govorimo o Boyle – Mariotteovom zakonu. On je formuliran na način koji nam govori ono što smo mi već i zaključili. Na konstantnoj temperaturi umnožak tlaka i volumena je konstantan. To znači za koliko puta povećamo tlak, toliko puta ćemo smanjiti zapreminu (volumen) nekog plina i obrnuto. Takvi procesi koji se odvijaju na konstantnoj temperaturi nazivaju se izotermnim procesima. Ajmo ga i matematički konstruirati.

 

Odnosno

p1 i p2 su tlakovi, dok V1 i V2 predstavljaju volumene (zapremine).

Pretpostavit ćemo da smo došli do samog dna oceana i nakon određenog vremena provedenog dolje, odlučimo se kako bi bilo najbolje da se vratimo na površinu inače će nas netko već krenuti tražiti s obzirom da nas nema dugo. Ukoliko pitate bilo kojeg profesionalnog ronioca, pa čak i onoga kojemu je to samo ljetni hobi, reći će vam prvo i glavno pravilo. To pravilo glasi da izdišete prilikom izranjanja kako ne bi oštetili svoja pluća. To nam je više nego odličan savjet ako uzmemo u obzir da smo na samom dnu i takva greška bi nas koštala života. Zašto je to tako?

Na leđima nosimo našu bocu s kisikom koja nam je i omogućila da toliko dugo ostanemo pod vodom. Ona se sastoji od 78% dušika. Pod većim tlakom dušik iz spremnika raspršuje se u tkiva ronioca u puno većim koncentracijama nego što se to događa na kopnu. Ukoliko izranjamo prebrzo i „odjednom“, ne pazeći na razliku tlakova, taj dušik oblikovat će se u „mikromolekule“ koje će se formirati u tkivu, krvi i zglobovima što će biti uzrok tzv. dekompresijske bolesti, odnosno doći će do barotraume. Naša pluća neće „eksplodirati“, ali će ruptirati i zrak će početi „curiti“ van pluća. Upravo zbog toga vrlo je bitno izdisati prilikom izranjanja, cijelim putem, sporo i uz male pauze (zaustavljanje dekompresije), kako bismo izjednačili tlakove. Ukoliko to ne radimo pravilno, osjetit ćemo jaku bol u prsima i to će nam biti prvo i jedino upozorenje ako ne želimo pucanje plućnog tkiva.

Takav proces možemo usporediti i s ugljikovim dioksidom koji izlazi iz gaziranog soka kada „otpustimo“ pritisak otvaranjem boce. Plin tada izlazi iz otopine u obliku mjehurića. Samo što ti mjehurići kod ronioca izazivaju veliku bol, često i smrt.

Fun Fact: Nekada davno, lovci na bisere ronili su bez ikakve opreme i do 40m dubine. Aristotel čak u nekim spisima i spominje da su ronioci za vrijeme njegovog doba koristili dugačke cijevi koje su služile za dobavu zraka tijekom ronjenja. Dok su se prva ronilačka odijela s kacigama i s dobavom zraka pojavila u 15. stoljeću što je prikazao Leonardo da Vinci, a nakon toga počinje prava era ronjenja.

Ako se bilo kada odlučite za ronjenje, najbolje bi bilo da prije toga prođete obuku na kojoj će vas sve naučiti i tako možete biti sigurni da vam se ništa loše neće dogoditi zbog neznanja. I da, svoje boce s kisikom redovito pregledavajte kako ne biste slučajno ostali bez svog „najboljeg prijatelja“ na velikim dubinama.

Ovim putem ekipa Info centra za mlade Vukovar želi vam da ljetne praznike provedete što bolje, uz puno plivanja i ronjenja i da se odmorite za nadolazeću školsku godinu gdje naš čeka još puno uzbudljivih tema koje moramo obraditi!

 

ZA ONE KOJI ŽELE VIŠE:

Daltonov zakon

Arhimedov zakon

Charlesov zakon

Gay – Lussacov zakon

Henryev zakon

 

Pitanje: Zamislite da imate zaista dugačak ribički štap i upecate ribu koja se nalazi na dubini od 600m. Potom brzo izvučete ribu van. Što mislite da će se dogoditi s ribom? Kako će ona izgledati?

Autor teksta: Dejan Gemeri

Ostavite komentar