Khi chuyển từ trên cạn xuống dưới nước, cơ thể sẽ gặp vấn đề gì?

Chuyện gì sẽ xảy ra khi chúng ta thay đổi từ môi trường trên cạn xuống dưới nước? Tại sao những người thợ lặn khi nổi lên mặt nước quá nhanh bị chóng mặt và hôn mê?

Đôi lúc khi câu cá, ta guồng cước nhanh để kéo con cá lên bề mặt nước, con cá sẽ có vẻ phồng lên, con mắt lồi ra khỏi hốc mắt và dạ dày thòi ra ngoài miệng, trông con cá như đã bị thổi phình hệt một quả bong bóng. Kiểu tổn thương cơ thể này xuất phát từ sự thay đổi đột ngột áp suất, được gọi là chấn thương khí áp.

ảnh con người,khoa học thú vị,thợ lặn,cơ thể con người

Cá khi bị câu lên khỏi nước.

Dưới biển, áp suất sẽ tăng thêm 1kg trên 1cm2 diện tích cơ thể sau mỗi 10 mét sâu thêm. Một con cá đá mắt vàng thì sống ở độ sâu gần 550m, nơi có áp suất nước là 55kg/cm2, sẽ chịu áp lực nước tương đương với trọng lượng của một con gấu trắng đứng thăng bằng trên một chi. Giờ, theo định luật Boyle liên hệ áp suất với thể tích chất khí P= a/V phát biểu rằng thể tích của không khí tỉ lệ nghịch với áp suất. Cho nên, bất cứ vật chứa đầy khí nào, ví dụ như bong bóng cá đá biển hay phổi của con người đều sẽ bị ép lại khi xuống sâu hơn dưới nước và phình ra khi trồi lên. Sau khi cá mắc câu và bị kéo nhanh lên bề mặt nước, không khí trong bóng cá nở ra. Sự phình nhanh đột ngột của bóng cá đẩy dạ dày nó thòi ra khỏi miệng, đồng thời làm tăng sức ép bên trong cơ thể cá, đẩy mắt cá trồi ra khỏi hốc mắt, một trạng thái gọi là chứng lồi mắt. Thậm chí có lúc mắt cá đá biển còn bị đục tròng do hiện tượng tràn khí giác mạc (những bong bóng khí li ti xuất hiện bên trong giác mạc).

May thay, bình khí nén của thợ lặn không hề giống bong bóng cá để phải lo lắng về việc ấy. Người thợ lặn có thể điều chỉnh áp suất trong phổi bằng cách thở ra theo mỗi lúc trồi lên, nhưng phải đề phòng một định luật vật lý khác xuất hiện dưới biển.

Luật Henry cho biết lượng khí hòa tan trong dịch lỏng tỷ lệ với áp suất riêng của chất khí lên chất lỏng đó. Không khí mà thợ lặn thở chứa 78% nitơ. Dưới áp suất cao hơn dưới biển, khí nitơ trong bình khí nén sẽ khuếch tán vào mô với nồng độ cao hơn lúc ở trên đất liền. Nếu thợ lặn trồi lên quá nhanh, khí nitơ sẽ thoát ra khỏi trạng thái hòa tan trong dung dịch và biến thành bong bóng khí siêu nhỏ bên trong các mô, máu và khớp xương, gây ra triệu chứng tụt áp suất, được biết đến với cái tên: bệnh khí ép. Nó cũng giống như sự sùi bọt khí CO2 khi bật nắp soda. Khí thoát khỏi trạng thái khuếch tán trong dung dịch khi áp suất được giải phóng. Nhưng đối với thợ lặn mà nói, những bong bóng khí gây ra rất nhiều đau đớn và đôi khi gây tử vong. Để tránh trở thành nạn nhân của bệnh khí ép, người thợ lặn phải nổi lên từ từ và hít thở sâu trên đường nổi lên, gọi là phương pháp ngừng tụt áp, để không khí có thời gian khuếch tán ra khỏi cơ và bị loại bỏ trong hơi thở.

ảnh con người,khoa học thú vị,thợ lặn,cơ thể con người

Thợ lặn phải nổi lên từ từ để nitơ khuếch tán khỏi các mô cơ thể.

Cũng giống như một người thợ lặn cần được giảm áp, để con cá được hồi phục, nó phải được tăng áp trở lại. Chuyện này có thể hoàn thành khi ta cho con cá trở về biển, nhưng điều đó không có nghĩa ta chỉ đơn giản ném cá ra khỏi thuyền với một cơ thể đang phình to. Nó sẽ cứ nổi trên mặt biển và rồi bị một con sư tử biển đói bụng hay một con mòng biển chộp được. Có một sự ngộ nhận thường gặp là chỉ cần châm kim vào dạ dày cá để không khí có thể thoát ra thì con cá có thể tự mình bơi ngược lại xuống biển. Nhưng để thả cá về lại môi trường sống ta không nên đâm thủng dạ dày nó. Người câu có thể sử dụng thiết bị thả xuống sâu để đưa con cá thẳng xuống nước từ từ và thả nó ra ở độ sâu phù hợp. Việc được đưa thẳng về nhà và được tăng khí áp sẽ làm giảm hàm lượng không khí tự do trong cơ thể cá, mắt cá sẽ thụt vào trong và được chữa lành, còn dạ dày trở vào vị trí cũ. Con cá sẽ còn sống để mà nhìn thấy vào một ngày nào đó, để lần nữa được bơi lội tự do, kiếm thức ăn, sinh sản và gia tăng số lượng cá.

Theo bài nói chuyện của Neosha S Kashef

Dịch: Fata Nguyễn - Ohay TV