Vitenskapen forteller oss at menneskekroppen bare kan overleve uten oksygen i noen få minutter. Men noen mennesker motstår denne aksepterte sannheten.

Følgende historie er omtalt i BBC Future-samlingen "Best of 2019".

Da den tykke kabelen som forbinder Chris Lemons til skipet over ham brøt, kom det en forferdelig knasende lyd. Denne viktige navlestrengen, som førte til verden over, førte ham styrke, kommunikasjon, varme og luft inn i dykkerdrakten sin 100 meter (328 fot) under havoverflaten.

Mens kollegene hans husker denne forferdelige lyden av en sammenbrudd til livet, hørte sitroner ingenting. Det traff ham i det øyeblikket på metallet under vannkonstruksjonen han jobbet med, og deretter ble han kastet ned mot havbunnen. Hans forbindelse til skipet over ham var borte, sammen med ethvert håp om at han kunne komme tilbake til det. Viktigst, han mistet også luftkilden sin, og etterlot bare seks eller syv minutter med oksygenforsyning. I løpet av de neste 30 minuttene opplevde sitroner noe på bunnen av Nordsjøen som få mennesker hadde prøvd: han gikk tom for luft.

"Jeg er ikke sikker på at jeg hadde full kontroll over situasjonen," minnes sitroner. “Jeg falt med ryggen til havbunnen og var omgitt av allestedsnærværende mørke.” Jeg visste at jeg hadde veldig lite gass på ryggen, og sjansene mine for å komme ut av det var små. En oppsigelse skjedde for meg. Jeg husker tristheten som flommet over meg. "

På ulykkestidspunktet hadde Chris Lemons trent på metningsdykking i rundt halvannet år

Sitroner var en del av et dykkingsteam for metning som reparerte en brønnrørledning på Huntington Oil Field, omtrent 127 km øst for Aberdeen på østkysten av Skottland. For å gjøre dette må dykkere tilbringe en måned av livet, inkludert søvn og mat, i spesialdesignede kamre om bord på dykkerskipet, atskilt fra resten av mannskapet med metall og glass. I disse 204 meter lange rørene akklimatiseres tre dykkere til trykket de skal oppleve under vann.

Det er en uvanlig form for isolasjon. Tre dykkere kan se hverandre og snakke med kollegene utenfor rommet, men ellers er de avskåret fra dem. Medlemmene i hvert lag er helt avhengige av hverandre - dekompresjon tar seks dager før de forlater det hyperbariske kammeret, samt tilgjengeligheten av hjelp utenfra.

En slags avskjed kom til meg, jeg husker at jeg på en måte ble overveldet av tristhet - Chris Lemons

"Det er en veldig merkelig situasjon," sier Lemons, 39. "Du bor på et skip omgitt av mange mennesker, som du bare er atskilt med et metalllag, men du er helt isolert fra dem. På en måte er det raskere å komme tilbake fra månen enn fra havdypet. "

Dekompresjon er nødvendig, når du puster under vann, fylles dykkers kropp og vev raskt med oppløst nitrogen. Når du kommer ut fra dypet, går nitrogenet tilbake til sin gassform på grunn av lavere trykk, og under rask utgang fra dypet kan det dannes bobler i vevet, som kroppen ikke er i stand til å absorbere. Hvis dette skjer for raskt, kan det forårsake smertefullt vev og nerveskader, og selv om det dannes bobler i hjernen, kan det føre til døden. Denne tilstanden er kjent som "caisson sykdom".

Dykkere som tilbringer lange perioder på dypt vann, må deretter dekomprimere i flere dager i et hyperbarkammer.

Imidlertid er arbeidet med disse dykkerne fortsatt veldig risikabelt. For sitroner var det verste faktum den lange separasjonen fra forloveden Morag Martin og deres felles hjem på vestkysten av Skottland. 18. september 2012 startet han ganske normalt for Chris Lemons og hans to kolleger, Dave Youasu og Duncan Allcock. Alle tre klatret inn i dykkerklokken, som ble sjøsatt fra Bibby Topaz-skipet til havbunnen, der de skulle arbeide med reparasjoner.

"På mange måter var det bare en vanlig arbeidsdag," sier Lemons. Selv var han ikke så erfaren som sine to kolleger, men han hadde dykket i åtte år. Han brukte halvannet år på metningsdykking og deltok i ni dype dykk. "Havet var litt turbulent på overflaten, men det var ganske rolig under vann."

Chris Lemons tilbrakte 30 minutter på havbunnen etter at tauet som koblet ham til skipet over seg brøt i det stormfulle havet

Det stormfulle havet startet imidlertid en kjede av hendelser som nesten kostet sitroner livet. Under normale omstendigheter bruker dykkbåter datastyrte navigasjons- og fremdriftssystemer - kjent som dynamisk posisjonering - for å holde seg over dykkestedet mens dykkere er i vannet. Men da Sitroner og Youasa begynte å reparere rørene under vann og Allcock overvåket dem fra klokken, mislyktes Bibby Topazs dynamiske posisjoneringssystem plutselig. Skipet begynte raskt å bevege seg bort fra banen. En alarm hørtes i dykkernes kommunikasjonssystem på havbunnen. Sitroner og Youasa ble bedt om å gå tilbake til klokken. Men da de begynte å følge "navlestrengene", var skipet allerede over den høye metallkonstruksjonen de jobbet med, noe som betydde at de måtte komme over det.

"Det var et spesielt øyeblikk da vi så hverandre i øynene," sa Chris Lemons.

Imidlertid, da de nærmet seg toppen, satt sitrons tilkoblingskabel fast bak et metallstykke som stakk ut fra strukturen. Før han fikk slippe ham, trakk det bølgedrivende skipet hardt mot ham og presset ham mot metallrørene. "Dave skjønte at noe var galt og vendte seg for å komme tilbake til meg," sier Lemons, hvis historie ble foreviget i dokumentarfilmen Last Breath. “Det var et underlig øyeblikk da vi så hverandre i øynene.” Han prøvde desperat å nå meg, men skipet trakk ham bort. Før jeg forsto situasjonen, gikk jeg tom for luft fordi kabelen var fast klemt. "

Mannskapet på skipet så hjelpeløst på da det fjernstyrte fartøyet overførte sitroners konstante bevegelser fra en dybde på 100 meter.

Spenningen som virker på kabelen må ha vært enorm. Et virvar av slanger og elektriske ledninger med et tau som går gjennom sentrum sprengte som båtens stadig økende skyvekraft. Sitronene snudde instinktivt knotten på hjelmen for å frigjøre oksygen fra nødtanken på ryggen. Men før han kunne gjøre noe annet, snappet tauet og sendte ham tilbake til havbunnen. Mirakuløst klarte sitroner å stå opp i det ugjennomtrengelige mørket, følelsesmessig tråkke tilbake til strukturen og klatre opp igjen, i håp om å se klokken og komme i sikkerhet.

Uten oksygen kan menneskekroppen overleve i bare noen få minutter før de biologiske prosessene som nærer cellene, mislykkes

"Da jeg kom dit, var bjellen ute av syne," sier Lemons. “Jeg bestemte meg for å roe meg ned og spare den lille gassen jeg hadde igjen.” Jeg hadde bare omtrent seks til syv minutter med nødgass på ryggen. Jeg forventet ikke at noen skulle redde meg, så jeg krøllet meg sammen i en ball. "

Uten oksygen kan menneskekroppen overleve bare noen få minutter før de biologiske prosessene som nærer cellene, begynner å mislykkes. De elektriske signalene som driver nevronene i hjernen reduseres og til slutt stopper helt. "Oksygentap betyr vanligvis slutten," sier Mike Tipton, leder for Extreme Environment Laboratory ved Portsmouth University i Storbritannia. "Menneskekroppen har ikke stor oksygentilførsel - kanskje noen få liter." Hvordan du bruker dem, avhenger av hastigheten på stoffskiftet. "

Menneskekroppen er i stand til å overleve i fred uten oksygen i bare noen få minutter, og enda mindre under stress eller sport

I hvile bruker en voksen vanligvis 1/5 til 1/4 liter oksygen per minutt. Under intens trening kan denne verdien øke opptil fire liter. "Metabolisme kan også økes ved stress eller panikk," legger Tipton til, som har studert langtidsoverlevende under vann uten luft.

De så hjelpeløst på hvordan sitrons bevegelser gradvis stoppet opp og tegn på liv opphørte

Ombord på Bibby Topaz prøvde mannskapet desperat å navigere skipet manuelt tilbake til sin opprinnelige posisjon for å redde en mistet kollega. Da de fortsatte og fortsatte, lanserte de i det minste en fjernstyrt ubåt i håp om å finne ham. Da hun fant ham, så de bare hjelpeløst på kameraoverføringen med sitroners opphørende bevegelser til han sluttet å vise tegn på liv helt. "Jeg husker at jeg sugde den siste luften ut av tanken på ryggen min," sier Lemons. “Å suge gass nedover krever mer innsats.” Jeg følte at jeg akkurat var i ferd med å sovne. Det var ikke irriterende, men jeg husker at jeg var sint og ba om unnskyldning til forloveden Morag. Jeg var sint på smertene jeg ville forårsake andre mennesker. Da var det ingenting. "

Kaldt vann og ekstra oksygen, som løste seg opp i sitroner under arbeidet, hjalp ham med å overleve så lenge uten luft.

Det tok omtrent 30 minutter for mannskapet til Bibby Topaz å starte det dynamiske posisjoneringssystemet på nytt for å gjenvinne kontrollen over fartøyet. Da Youasa nådde sitroner på en undervannsstruktur, var kroppen hans urørlig. Med all sin styrke trakk han kollegaen tilbake i klokken og ga den til Allcock. Han var blå og pustet ikke da hjelmen ble fjernet. Allcock ga ham instinktivt to pust fra munn til munn. Sitroner gispet mirakuløst og fikk bevisstheten igjen.

Sunn fornuft sier at etter så lang tid på havbunnen, burde han være død

"Jeg følte meg veldig fortvilet og husket, men ellers har jeg ikke så mange klare minner å våkne," sier Lemons. "Jeg husker at Dave satt kollapset på den andre siden av klokken, så utmattet, og jeg visste ikke hvorfor. "Først noen dager senere skjønte jeg alvoret på situasjonen."

Nesten syv år senere forstår sitroner fortsatt ikke hvordan han klarte å overleve så lenge uten oksygen. Sunn fornuft sier at etter så lang tid på havbunnen, burde han være død. Imidlertid virker det sannsynlig at det kalde vannet i Nordsjøen spilte en rolle her - på en dybde på rundt 100 meter var vannet sannsynligvis mindre enn 3 ° C (37 ° F). Uten at det varme vannet strømmer gjennom "navlestrengen" og varmer opp drakten hans, avkjøles kroppen og hjernen raskt.

Et plutselig tap av trykk i et fly kan føre til at passasjerer får problemer med å puste tynn luft. Derfor er oksygenmasker tilgjengelig her

"Rask kjøling av hjernen kan forlenge oksygenfri overlevelse," sier Tipton. "Hvis du senker temperaturen med 10 ° C, vil stoffskiftet falle med 30-50%. Hvis du senker hjernetemperaturen til 30 ° C, kan det øke overlevelsestiden din fra 10 til 20 minutter. Hvis du kjøler hjernen din til 20 ° C, kan du få opptil en time. "

Den komprimerte gassen som mettende dykkere vanligvis puster inn, kunne ha gitt sitroner mer tid. Under pusten av høye nivåer av komprimert oksygen kan det oppløses i blodet, noe som gir kroppen ekstra reserver for å pumpe det.

I en tilstand av hypoksi

Dykkere er mennesker som sannsynligvis mest sannsynlig opplever en plutselig avbrudd i lufttilførselen. Men det kan også skje i mange andre situasjoner. Brannmenn er ofte avhengige av pusteutstyr for å komme inn i røykfylte bygninger. Oksygenmasker brukes også av jagerpiloter som flyr i høye høyder. Mangel på oksygen, kjent som hypoksi, kan påvirke mange andre mennesker i mindre ekstreme situasjoner. Klatrere opplever lave oksygenivåer i høyfjellet, som ofte tilskrives mange ulykker. Når oksygenivået faller, forverres hjernefunksjonen, noe som fører til dårlige beslutninger og forvirring.

Basert på en ekstraordinær overlevelseshistorie av Chris Lemons, ble det laget en dokumentarfilm med lang lengde kalt Last Breath.

Mild hypoksi oppleves også ofte av pasienter som blir operert og antas å påvirke deres bedring. Mangel på oksygen i pasientens hjerne forårsaker også hjerneslag, som fører til celledød og livslang skade.

"Det er mange sykdommer der hypoksi er den siste fasen," sier Tipton. "En av tingene som skjer er at hypoksiske mennesker begynner å miste perifert syn og ender med å se på bare ett punkt." Dette antas å være grunnen til at folk like før døden sier at de så lys på enden av tunnelen. "

"Barn og kvinner overlever mer sannsynlig fordi de er mindre og kroppene har en tendens til å kjøle seg mye raskere" - Mike Tipton

Sitroner selv overlevde tiden uten oksygen uten store helseskader. Han fant bare noen få blåmerker på føttene etter lidelsen. Men hans overlevelse er ikke så unik. Tipton har studert 43 tilfeller av mennesker som har vært under vann i lang tid i medisinsk litteratur. Fire av dem kom seg, inkludert en to og et halvt år gammel jente som overlevde minst 66 minutter tilbrakt under vann.

"Barn og kvinner er mer sannsynlig å overleve fordi de er mindre og kroppene har en tendens til å kjøle seg ned mye raskere," sier Mike Tipton.

Klatrere i verdens høyeste fjell, som Mount Everest, må bruke ekstra oksygenkilder på grunn av den tynne luften

Treningsmetningsdykkere som sitroner kan også utilsiktet lære kroppene deres å takle ekstreme situasjoner. Forskere ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) i Trondheim har funnet ut at mettende dykkere tilpasser seg det ekstreme miljøet de arbeider i ved å endre den genetiske aktiviteten til blodcellene.

"Vi har sett en betydelig endring i genetiske oksygenoverføringsprogrammer," sier Ingrid Eftedal, leder for forskningsgruppen for barofysiologi ved NTNU. Oksygen fordeles over hele kroppen vår i hemoglobin - et molekyl som finnes i våre røde blodlegemer. "Vi fant at genaktivitet på alle nivåer av oksygenoverføring (fra hemoglobin til produksjon og aktivitet av røde blodlegemer) undertrykkes under metningsdykking," legger Eftedal til.

Sammen med kollegene mener de at det kan være en reaksjon på de høye oksygenkonsentrasjonene de puster inn når de er under vann. Det er mulig at bremsingen av oksygentransporten i sitrons kropp lot hans beskjedne forsyninger vare lenger. Pre-dykke trening har også vist seg å redusere risikoen for caisson sykdom.

Studier på urfolk som dykker uten oksygenutstyr, har også vist hvor mye menneskekroppen kan tilpasse seg livet uten oksygen. Folk i Bajau, Indonesia kan dykke til 70 meters dyp i ett pust mens de jakter med harpun.

Sitroner sier at han ikke husker noe fra den gangen han tok sitt siste åndedrag til han kom til bevissthet ombord dykkerklokken.

Evolusjonærgenetiker ved University of Utah, Melissa Ilardo, fant at folket i Bajau hadde utviklet seg genetisk slik at milten deres var 50% større enn naboene på fastlandet.

Det antas at på grunn av de større miltene har Bajau-folket en høyere tilførsel av oksygenert blod og kan holde pusten lenger.

Milten antas å spille en nøkkelrolle i folks gratis dykking. "Det er noe som kalles en dykkerefleks for pattedyr som utløses hos mennesker ved en kombinasjon av å holde pusten og fordype seg i vann," sier Ilardo. “En av virkningene av en dykkerrefleks er sammentrekningen av milten.” Milten fungerer som et reservoar for oksygenrike røde blodlegemer. I løpet av sammentrekningen skyves disse røde blodcellene inn i sirkulasjonen, noe som også øker oksygenmengden. Det kan betraktes som en biologisk dykkerbombe. "

Tradisjonelle dykkere av Bajau-stammen i Indonesia har utviklet forstørrede milter som gjør at de kan bruke mer tid under vann

Det antas at takket være større milter, har folket i Bajau nytte av en høyere tilførsel av oksygenert blod og kan holde pusten lenger. En Bajau-dykker Melissa Ilardo brukte angivelig 13 minutter under vann.

Sitroner kom tilbake til dykking omtrent tre uker etter ulykken - for å fullføre arbeidet de hadde startet, på samme sted der ulykken hadde skjedd med ham. Han giftet seg også med Morag, og de har en datter sammen. Når han tenker tilbake på sitt møte med døden og den mirakuløse overlevelsen, tillegger han seg ikke mye fortjeneste.

"En av de viktigste grunnene til at jeg overlevde, var de fantastiske menneskene rundt meg," sier han. "I sannhet har jeg gjort veldig lite. Det var profesjonaliteten og heltemakten til de to som var i vannet med meg og alle andre om bord i skipet. Jeg var veldig heldig. "

Da han gikk tom for luft, var Lemons tanker hos forloveden Morag, som han giftet seg umiddelbart etter ulykken.

Ulykken hans forårsaket en rekke endringer i dykkersamfunnet. Nå brukes nødtanker, som inneholder 40 minutter luft, ikke bare fem. "Navlestrengene" er sammenvevd med lette fibre, slik at de kan sees bedre under vann. Endringene i sitroners eget liv var ikke så dramatiske.

"Jeg må fortsatt bytte bleie," fleiper han. Men hans syn på døden endret seg. "Jeg ser henne ikke lenger som noe vi er redde for. Det handler mer om hva vi forlater her. "

I verste fall

Denne artikkelen er en del av en ny spalte av BBC Future, med tittelen Worst Scenarios, som ser på ekstreme menneskelige erfaringer og den bemerkelsesverdige motstandskraften som folk viser i møte med motgang. Målet er å vise hvordan mennesker har taklet de verste hendelsene og hvordan vi kan lære av deres erfaringer.