Können wir ohne Luft überleben?

17. 02. 2020
6. Internationale Konferenz für Exopolitik, Geschichte und Spiritualität

Die Wissenschaft sagt uns, dass der menschliche Körper nur wenige Minuten ohne Sauerstoff überleben kann. Aber einige Leute widersetzen sich dieser akzeptierten Wahrheit.

Die folgende Geschichte ist in der "Best of 2019" -Kollektion von BBC Future enthalten.

Es gab ein schreckliches Knirschen, als das dicke Kabel, das Chris Lemons mit dem Schiff oben verband, brach. Diese lebenswichtige Nabelschnur, die in die Welt oben führte, brachte ihm Kraft, Kommunikation, Wärme und Luft in seinen Tauchanzug 100 Meter unter dem Meeresspiegel.

Während sich seine Kollegen an dieses schreckliche Geräusch der zusammenbrechenden Verbindung mit dem Leben erinnern, hörte Zitronen nichts. Es traf ihn in diesem Moment auf der metallenen Unterwasserstruktur, an der er arbeitete, und dann wurde er auf den Meeresboden geworfen. Seine Verbindung zu dem Schiff über ihm war verschwunden, zusammen mit der Hoffnung, dass er dorthin zurückkehren könnte. Vor allem verlor er auch seine Luftquelle und ließ nur sechs oder sieben Minuten Sauerstoff-Notversorgung übrig. In den nächsten 30 Minuten erlebten Zitronen etwas auf dem Grund der Nordsee, das nur wenige Menschen versucht hatten: Ihm ging die Luft aus.

"Ich bin nicht sicher, ob ich die Situation unter Kontrolle hatte", erinnert sich Lemons. „Ich bin auf den Meeresboden zurückgefallen und von der allgegenwärtigen Dunkelheit umgeben.“ Ich wusste, dass ich sehr wenig Benzin auf dem Rücken hatte und meine Chancen, herauszukommen, gering waren. Ein gewisser Rücktritt kam zu mir. Ich erinnere mich an Traurigkeit, die mich überwältigte. “

Zum Zeitpunkt des Unfalls übte Chris Lemons etwa anderthalb Jahre lang Sättigungstauchen

Die Zitronen waren Teil eines Sättigungstauchteams, das die Bohrlochlinie am Huntington Oil Field, etwa 127 km östlich von Aberdeen an der Ostküste Schottlands, reparierte. Dazu müssen Taucher einen Monat ihres Lebens, einschließlich Schlaf und Essen, in speziell dafür vorgesehenen Kammern an Bord eines Tauchschiffs verbringen, die durch Metall und Glas vom Rest der Besatzung getrennt sind. In diesen 204-Meter-Rohren gewöhnen sich drei Taucher an den Druck, den sie unter Wasser erfahren möchten.

Es ist eine ungewöhnliche Form der Isolation. Drei Taucher können ihre Kollegen außerhalb des Raumes sehen und mit ihnen sprechen, aber ansonsten sind sie von ihnen abgeschnitten. Die Mitglieder jedes Teams sind völlig voneinander abhängig - die Dekompression vor dem Verlassen der Überdruckkammer dauert sechs Tage, ebenso wie die Verfügbarkeit von externer Hilfe.

Ich habe eine Art Resignation bekommen, ich erinnere mich, dass ich irgendwie traurig war - Chris Lemons

"Dies ist eine ganz besondere Situation", sagt der 39-jährige Lemons. „Du lebst auf einem Schiff, umgeben von vielen Menschen, die nur durch eine Metallschicht getrennt, aber völlig isoliert von ihnen sind. In gewisser Weise ist es schneller, vom Mond zurückzukehren als aus den Tiefen des Meeres. “

Dekompression ist notwendig, wenn beim Atmen unter Wasser der Körper und das Gewebe des Tauchers schnell mit gelöstem Stickstoff gefüllt werden. Beim Austreten aus den Tiefen kehrt der Stickstoff aufgrund des niedrigeren Drucks in seinen gasförmigen Zustand zurück, und beim schnellen Austritt aus den Tiefen können sich Blasen im Gewebe bilden, die der Körper nicht aufnehmen kann. Wenn es zu schnell gemacht wird, kann es schmerzhafte Gewebe- und Nervenschäden verursachen, und selbst wenn sich Blasen im Gehirn bilden, kann es zum Tod führen. Dieser Zustand ist als "Caisson-Krankheit" bekannt.

Taucher, die lange Zeit im tiefen Wasser verbringen, müssen sich dann mehrere Tage in einer Überdruckkammer entspannen

Die Arbeit dieser Taucher ist jedoch immer noch sehr riskant. Das Schlimmste für Zitronen war die lange Trennung von seiner Verlobten Morag Martin und ihrem gemeinsamen Zuhause an der Westküste Schottlands. Am 18. September 2012 starteten Chris Lemons und seine beiden Kollegen Dave Youasu und Duncan Allcock ganz normal. Die drei stiegen in die Taucherglocke, die zur Reparatur vom Bibby Topaz auf den Meeresboden abgesenkt wurde.

"In vielerlei Hinsicht war es nur ein gewöhnlicher Tag", sagt Lemons. Er war nicht so erfahren wie seine beiden Kollegen, war aber seit acht Jahren untergegangen. Er widmete sich anderthalb Jahre lang dem gesättigten Tauchen und nahm an neun tiefen Tauchgängen teil. "Das Meer war an der Oberfläche etwas turbulent, aber unter Wasser war es ziemlich ruhig."

Chris Lemons verbrachte 30 Minuten auf dem Meeresboden, nachdem das Seil, das ihn mit dem Schiff über ihm verband, in einem stürmischen Meer gerissen war

Das stürmische Meer löste jedoch eine Reihe von Ereignissen aus, die Zitronen fast das Leben kosteten. Unter normalen Umständen verwenden Tauchboote computergesteuerte Navigations- und Antriebssysteme - sogenannte dynamische Positionierung -, um über dem Tauchplatz zu bleiben, während sich Taucher im Wasser befinden. Aber als Lemons und Youasa begannen, die Rohre unter Wasser zu reparieren und Allcock sie von der Glocke aus überwachte, versagte das dynamische Positionierungssystem von Bibby Topaz plötzlich. Das Schiff begann sich schnell vom Kurs zu entfernen. Im Kommunikationssystem der Taucher auf dem Meeresboden ertönte ein Alarm. Zitronen und Youasa wurden angewiesen, zur Glocke zurückzukehren. Aber als sie anfingen, ihren "Nabelschnüren" zu folgen, befand sich das Schiff bereits über der hohen Metallstruktur, an der sie arbeiteten, was bedeutete, dass sie darüber hinwegkommen mussten.

"Es war ein besonderer Moment, als wir uns in die Augen schauten", sagte Chris Lemons.

Als sie sich jedoch der Spitze näherten, verklemmte sich das Überbrückungskabel der Zitronen hinter einem Metallstück, das aus der Struktur ragte. Bevor er ihn freigeben konnte, zog das wellen treibende Schiff fest an ihm und drückte ihn gegen die Metallrohre. "Dave erkannte, dass etwas nicht stimmte und drehte sich zu mir um", sagt Lemons, dessen Geschichte in der Spielfilmdokumentation Last Breath verewigt wurde. „Es war ein seltsamer Moment, als wir uns in die Augen sahen.“ Er versuchte verzweifelt, mich zu erreichen, aber das Schiff zog ihn weg. Bevor ich die Situation verstand, ging mir die Luft aus, weil das Kabel fest eingeklemmt war. ""

An Bord des Schiffes beobachtete er hilflos, wie das ferngesteuerte Live-Fahrzeug die stetigen Bewegungen der Zitronen aus einer Tiefe von 100 Metern übertrug

Die an das Kabel angelegte Spannung musste enorm sein. Ein Gewirr von Schläuchen und elektrischen Drähten mit einem Seil, das durch die Mitte verläuft, platzt, als das Boot steigt. Die Zitronen drehten instinktiv den Knopf an ihrem Helm, um Sauerstoff aus dem Notfalltank auf ihrem Rücken freizusetzen. Aber bevor er etwas anderes tun konnte, brach das Seil und schickte ihn zurück zum Meeresboden. Wie durch ein Wunder gelang es Zitronen, sich in der undurchdringlichen Dunkelheit aufrecht zu erheben, sich wieder in Richtung der Struktur zu fühlen, wieder aufzusteigen und zu hoffen, die Glocke zu sehen und sich in Sicherheit zu bringen.

Ohne Sauerstoff kann der menschliche Körper nur wenige Minuten überleben, bevor die biologischen Prozesse, die seine Zellen nähren, zu versagen beginnen

"Als ich dort ankam, war die Glocke außer Sicht", sagt Zitronen. „Ich habe beschlossen, mich zu beruhigen und das kleine Benzin zu sparen, das ich hatte.“ Ich hatte nur etwa sechs bis sieben Minuten Notgas auf meinem Rücken. Ich hatte nicht erwartet, dass mich jemand retten würde, also rollte ich mich zusammen. ""

Ohne Sauerstoff kann der menschliche Körper nur wenige Minuten überleben, bevor die biologischen Prozesse, die seine Zellen versorgen, zu versagen beginnen. Die elektrischen Signale, die Neuronen im Gehirn antreiben, nehmen ab und hören schließlich vollständig auf. "Sauerstoffverlust ist normalerweise das Ende", sagt Mike Tipton, Leiter des Extreme Environmental Laboratory an der Portsmouth University, UK. „Der menschliche Körper hat keinen großen Sauerstoffvorrat - vielleicht ein paar Liter.“ Wie Sie ihn verwenden, hängt von Ihrer Stoffwechselrate ab. ""

Der menschliche Körper kann nur wenige Minuten in Frieden ohne Sauerstoff überleben und noch weniger bei Stress oder Sport

Ein Erwachsener in Ruhe verbraucht normalerweise 1/5 bis 1/4 Liter Sauerstoff pro Minute. Bei intensivem Training kann dieser Wert auf bis zu vier Liter erhöht werden. "Stress oder Panik können auch die Stoffwechselrate erhöhen", fügt Tipton hinzu, der Langzeitüberlebende unter Wasser ohne Luft untersuchte.

Sie sahen hilflos zu, wie Zitronenbewegungen aufhörten und die Lebenszeichen aufhörten

An Bord von Bibby Topaz versuchte die Besatzung verzweifelt, das Schiff manuell in seine ursprüngliche Position zurückzubringen, um einen verlorenen Kollegen zu retten. Während sie weiter und weiter gingen, starteten sie mindestens ein ferngesteuertes U-Boot in der Hoffnung, ihn zu finden. Als sie ihn fand, beobachteten sie nur hilflos die Kameraübertragung mit Lemons 'anhaltenden Bewegungen, bis er völlig aufhörte, Lebenszeichen zu zeigen. "Ich erinnere mich, wie ich auf meinem Rücken den letzten Teil der Luft aus dem Tank gesaugt habe", sagt Lemons. „Das Absaugen von Benzin erfordert mehr Anstrengung.“ Ich hatte das Gefühl, ich würde gleich einschlafen. Es war nicht ärgerlich, aber ich erinnere mich, dass ich wütend war und mich bei meinem Verlobten Morag entschuldigte. Ich war wütend über den Schmerz, den ich anderen Menschen zufügen würde. Dann gab es nichts. "

Das kalte Wasser und der zusätzliche Sauerstoff, der sich während seiner Arbeit in Zitronenblut gelöst hatte, halfen ihm, so lange ohne Luft zu überleben

Es dauerte ungefähr 30 Minuten, bis die Besatzung von Bibby Topaz das dynamische Positionierungssystem neu startete, um die Kontrolle über das Schiff zurückzugewinnen. Als Youasa Zitronen auf einer Unterwasserstruktur erreichte, war sein Körper bewegungslos. Mit aller Kraft zog er seinen Kollegen zurück in die Glocke und reichte sie Allcock. Er war blau und atmete nicht, als sein Helm entfernt wurde. Allcock gab ihm instinktiv zwei Atemzüge von Mund zu Mund. Zitronen schnappten auf wundersame Weise nach Luft und erlangten das Bewusstsein wieder.

Der gesunde Menschenverstand sagt, dass er nach so langer Zeit am Meeresgrund tot sein sollte

"Ich fühlte mich sehr benommen und blitzte auf, aber sonst habe ich nicht viele klare Erinnerungen, um aufzuwachen", sagt Lemons. „Ich erinnere mich, dass Dave sich erschöpft auf die andere Seite der Glocke setzte und nicht wusste warum. "Nur wenige Tage später erkannte ich den Ernst der Lage."

Fast sieben Jahre später versteht Lemons immer noch nicht, wie er es geschafft hat, so lange ohne Sauerstoff zu überleben. Der gesunde Menschenverstand sagt, dass er nach so langer Zeit am Meeresgrund tot sein sollte. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass das kalte Wasser der Nordsee hier eine Rolle spielte - in einer Tiefe von etwa 100 Metern lag das Wasser wahrscheinlich unter 3 ° C (37 ° F). Ohne dass das heiße Wasser durch die "Nabelschnur" floss und seinen Anzug wärmte, kühlten sein Körper und sein Gehirn schnell ab.

Ein plötzlicher Druckverlust in einem Flugzeug kann zu Schwierigkeiten beim Einatmen dünner Luft führen. Daher sind Sauerstoffmasken erhältlich

"Eine schnelle Abkühlung des Gehirns kann das Überleben ohne Sauerstoff verlängern", sagt Tipton. „Wenn Sie die Temperatur um 10 ° C senken, sinkt die Stoffwechselrate um 30-50%. Eine Senkung der Gehirntemperatur auf 30 ° C kann die Überlebenszeit von 10 auf 20 Minuten verlängern. Wenn Sie das Gehirn auf 20 ° C abkühlen, können Sie bis zu einer Stunde Zeit haben. “

Das komprimierte Gas, das sättigende Taucher normalerweise atmen, hätte Zitronen mehr Zeit geben können. Während des Atmens hoher Mengen an komprimiertem Sauerstoff kann es sich im Blutkreislauf auflösen, was dem Körper zusätzliche Reserven zum Pumpen gibt.

In einem Zustand der Hypoxie

Taucher sind Menschen, bei denen es am wahrscheinlichsten zu plötzlichen Unterbrechungen der Luftversorgung kommt. Dies kann auch in vielen anderen Situationen passieren. Feuerwehrleute verlassen sich häufig auf Atemgeräte, um rauchige Gebäude zu betreten. Sauerstoffmasken werden auch von Kampfpiloten verwendet, die in großen Höhen fliegen. Sauerstoffmangel, bekannt als Hypoxie, kann viele andere Menschen in weniger extremen Situationen betreffen. Bergsteiger haben im Hochgebirge einen niedrigen Sauerstoffgehalt, was häufig auf viele Unfälle zurückzuführen ist. Wenn der Sauerstoffgehalt sinkt, verschlechtert sich die Gehirnfunktion, was zu schlechten Entscheidungen und Verwirrung führt.

Chris Lemons außergewöhnliche Überlebensgeschichte hat einen Dokumentarfilm namens Last Breath gedreht

Bei Patienten, die sich einer Operation unterziehen, tritt häufig eine leichte Hypoxie auf, von der angenommen wird, dass sie ihre Genesung beeinträchtigt. Ein Schlaganfall, der zum Zelltod und zu lebenslangen Schäden führt, wird auch durch Sauerstoffmangel im Gehirn des Patienten verursacht.

"Es gibt viele Krankheiten, bei denen Hypoxie die letzte Phase ist", sagt Tipton. "Eines der Dinge, die passieren, ist, dass hypoxische Menschen beginnen, das periphere Sehen zu verlieren und letztendlich nur einen Punkt betrachten." Dies wird als der Grund angesehen, warum Menschen kurz bevor sie sagen, dass sie am Ende des Tunnels Licht gesehen haben. ""

"Kinder und Frauen überleben eher, weil sie kleiner sind und ihr Körper viel schneller abkühlt" - Mike Tipton

Zitronen selbst überlebten die Zeit ohne Sauerstoff ohne größere Verletzungen. Nach seinem Leiden fand er nur wenige blaue Flecken an seinen Füßen. Aber sein Überleben ist nicht so einzigartig. Tipton hat in der medizinischen Literatur 43 Fälle von Menschen untersucht, die lange Zeit unter Wasser waren. Vier von ihnen erholten sich, darunter ein zweieinhalbjähriges Mädchen, das mindestens 66 Minuten unter Wasser überlebte.

„Kinder und Frauen überleben eher, weil sie kleiner sind und ihr Körper viel schneller abkühlt“, sagt Mike Tipton.

Kletterer auf den höchsten Bergen der Welt, wie dem Mount Everest, benötigen zusätzlichen Sauerstoff für die dünne Luft

Das Training von Sättigungstauchern wie Zitronen kann ihren Körper auch versehentlich lehren, mit extremen Situationen umzugehen. Wissenschaftler der norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (NTNU) in Trondheim haben herausgefunden, dass sich sättigende Taucher an die extreme Umgebung anpassen, in der sie arbeiten, indem sie die genetische Aktivität ihrer Blutzellen verändern.

"Wir haben eine signifikante Veränderung in den genetischen Sauerstofftransferprogrammen gesehen", sagt Ingrid Eftedal, Leiterin der Forschungsgruppe für Barophysiologie an der NTNU. Sauerstoff wird im gesamten Körper in Hämoglobin verteilt - einem Molekül, das in unseren roten Blutkörperchen vorkommt. "Wir haben festgestellt, dass die Genaktivität auf allen Ebenen des Sauerstofftransfers (vom Hämoglobin zur Produktion und Aktivität der roten Blutkörperchen) während des Sättigungstauchens unterdrückt wird", fügt Eftedal hinzu.

Zusammen mit seinen Kollegen glauben sie, dass dies eine Reaktion auf die hohen Sauerstoffkonzentrationen sein könnte, die sie unter Wasser einatmen. Es ist möglich, dass eine Verlangsamung des Sauerstofftransports in Lemons 'Körper dazu führte, dass seine mageren Vorräte länger anhielten. Es wurde auch gezeigt, dass Übungen vor dem Tauchgang das Risiko einer Caisson-Krankheit verringern.

Studien an Ureinwohnern, die ohne Sauerstoffausrüstung tauchen, haben auch gezeigt, wie sehr sich der menschliche Körper an das Leben ohne Sauerstoff anpassen kann. Menschen in Bajau, Indonesien, können in einem Atemzug bis zu 70 Meter tief tauchen, während sie mit einer Harpune jagen.

Zitronen sagen, er erinnere sich an nichts seit seinem letzten Atemzug, bis er an Bord der Taucherglocke wieder zu Bewusstsein kam

Melissa Ilardo, eine Evolutionsgenetikerin an der Universität von Utah, stellte fest, dass sich die Bajau genetisch so entwickelt hatten, dass ihre Milz 50% größer war als die ihrer kontinentalen Nachbarn.

Es wird angenommen, dass größere Milzen bei den Bajau einen erhöhten Sauerstoffgehalt haben und länger den Atem anhalten können

Es wird angenommen, dass die Milz eine Schlüsselrolle beim Freitauchen spielt. "Es gibt einen sogenannten Säugetier-Tauchreflex, der durch eine Kombination aus Atemstillstand und Eintauchen in Wasser ausgelöst wird", sagt Ilardo. "Eine der Auswirkungen des Tauchreflexes ist die Kontraktion der Milz." Die Milz dient als Reservoir für sauerstoffreiche rote Blutkörperchen. Während der Kontraktion werden diese roten Blutkörperchen in den Kreislauf gezwungen, wodurch sich die Sauerstoffmenge erhöht. Dies kann als biologische Tauchbombe angesehen werden. ""

Traditionelle Bajau-Taucher in Indonesien haben eine vergrößerte Milz entwickelt, die es ihnen ermöglicht, längere Zeit unter Wasser zu verbringen

Es wird angenommen, dass die Menschen in Bajau dank größerer Milz von einer höheren Versorgung mit sauerstoffhaltigem Blut profitieren und länger den Atem anhalten können. Eine Bajau-Taucherin, Melissa Ilardo, soll 13 Minuten unter Wasser verbracht haben.

Ungefähr drei Wochen nach dem Unfall kehrten die Zitronen zum Tauchen zurück - um den Job zu beenden, den sie an derselben Stelle begonnen hatten, an der ihm der Unfall passiert war. Er heiratete auch Morag und sie haben eine Tochter zusammen. Wenn er an seine Begegnung mit dem Tod und das wundersame Überleben zurückdenkt, gibt er sich selbst nicht viel Anerkennung.

"Einer der wichtigsten Gründe, warum ich überlebt habe, waren die erstaunlichen Menschen um mich herum", sagt er. „Tatsächlich habe ich sehr wenig getan. Es war die Professionalität und der Heldentum der beiden, die mit mir und allen anderen an Bord des Schiffes im Wasser waren. Ich hatte großes Glück. “

Als ihm die Luft ausging, gehörten Lemons Gedanken seinem Verlobten Morag, den er unmittelbar nach dem Unfall heiratete

Sein Unfall verursachte eine Reihe von Veränderungen in der Tauchgemeinschaft. Es sind jetzt Nottanks im Einsatz, die 40 Minuten Luft enthalten, nicht nur fünf. Die „Nabelschnüre“ sind mit leichten Fasern verwoben, damit sie unter Wasser besser sichtbar sind. Die Veränderungen in Lemons eigenem Leben waren nicht so dramatisch.

"Ich muss noch Windeln wechseln", scherzt er. Aber seine Sicht des Todes hat sich geändert. „Ich sehe sie nicht länger als etwas, vor dem wir Angst haben. Es geht mehr darum, was wir hier lassen. “

Worst-Case-Szenario

Dieser Artikel ist Teil einer neuen BBC Future-Kolumne mit dem Titel Worst Scenarios, die sich mit extremer menschlicher Erfahrung und der bemerkenswerten Belastbarkeit befasst, mit der Menschen angesichts von Widrigkeiten konfrontiert sind. Ziel ist es zu zeigen, wie Menschen mit den schlimmsten Ereignissen umgegangen sind und wie wir aus ihren Erfahrungen lernen können.

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