Wat is het geheim van diepzeeduikers?

Veel mensen zijn gek op snorkelen en duiken in zee. De meeste van hen blijven redelijk aan de oppervlakte van het water, maar sommige mensen duiken diep. Heel diep! Daarbij is het belangrijk dat ze bepaalde maatregelen nemen, want er zitten ook risico’s aan diepzeeduiken.

Dit is de laatste lesopdracht van dit schooljaar, gemaakt door biologiedocent, toets-expert, sportfanaat, schrijver van boeken en allround held (volgens de eindredacteur).

Bekijk de video, maak de vragen en alvast een heel fijne zomervakantie gewenst!

Vragen

1. Leg uit dat een mens die naar grote diepte duikt, niet zonder apparatuur kan. 

2. Nu zou een mens natuurlijk diep kunnen duiken en via een snorkelbuis in contact blijven met de lucht. Daarmee kun je echter niet diep. Een snorkel heeft een beperkte lengte in verband met de waterdruk. Het lichaam ademt in door middel van het uitzetten van de borstkas (via ribben en middenrif), waardoor het longvolume toeneemt en de longen volstromen met lucht. De lucht die je door een snorkel ademt heeft een druk van 1 bar. Als je op 1 meter diepte uit een snorkel ademt, gaat dit niet lukken. Daar heerst namelijk een druk van 1,1 bar. Dit betekent dat er 0,1 bar overdruk is, wat betekent dat op elke vierkante centimeter van het lichaam 100 gram extra drukt. Een normale borstkas heeft een oppervlakte van 20 x 30 cm = 600 cm2. Hoeveel kilo moet je borstkas dan opdrukken? 

3. Bovendien is het ook nog zo, dat door de snorkel de zogenaamde ‘dode ruimte’ in het ademhalingstraject wordt vergroot. Wat wordt bedoeld met de ‘dode ruimte’? 

4. Als een mens dieper wil duiken dan 1 meter, moet er dus lucht mee. In de 17e eeuw had men daarvoor al een constructie bedacht. In augustus 1628 zonk het Zweedse vlaggenschip de Vasa bij haar eerste tocht. Aan boord waren allerlei kostbaarheden, onder andere 64 kanonnen. De Zweed Albreckt von Treileben en de Duitser Andreas Peckell bouwden een ijzeren duikklok om de kanonnen van 30 meter diepte naar boven te halen. In de bovenlaag van de klok bevond zich een luchtzak, waar de duiker zijn lucht uit moest halen (zie afbeelding). In 1664 en 1665 werden zo 50 kanonnen naar boven gehaald. De duiker had het na een kwartier erg koud gekregen. Leg uit dat hij niet alleen door de kou maar kort in de duikklok kon verblijven.

5. Als gevolg van de wet van Boyle neemt de druk op allerlei organen in het lichaam bij duiken toe. Leg uit dat dit ook geldt voor de lucht in de mond- en neusholte, waardoor je moet ‘klaren (‘= lucht laten ontsnappen via de buis van Eustachius) en dat niet lukt als je verkouden bent. 

6. Volgens de wet van Henry lost er bij diep duiken veel stikstofgas op in je bloed. Leg uit dat je, als je na een diepe duik naar boven wilt, dat in kleine stapjes moet doen. 

7. In het Duik Medisch Centrum van de marine in Den Helder heeft men de beschikking over een recompressietank. Die wordt gebruikt als een duiker of iemand in een onderzeeër in een noodsituatie snel naar boven moet. Leg uit hoe zo’n tank werkt. 

8. Ook onder water kan de hoge stikstofconcentratie al voor problemen zorgen. Stikstof kan je een gevoel van vervoering bezorgen, dat langzaam overgaat in een aangename slaperigheid en vervolgens in totale narcose. Hoe dieper, hoe gevaarlijker geldt ook hier. Dit fenomeen wordt ook wel eens dieptedronkenschap of ‘Rapture of the deep’ genoemd, omdat de symptomen vergelijkbaar zijn met die van een teveel aan alcohol en duikers roekeloos kan maken, met ernstige, meestal fatale consequenties tot gevolg. Elke 10 meter dieper in water staat gelijk aan 1 bar extra druk en aan 1 borrel. Geef twee redenen voor het strikte advies aan recreatieve duikers om niet dieper dan 40 meter te duiken.

9. Freedivers duiken naar grote dieptes zonder duikfles. De Tsjechische Alena Zabloudilova (zie foto boven) was een van de beste vrouwelijke freedivers ter wereld. In oktober 2012 brak zij een wereldrecord, door een diepte van 82 meter te bereiken. Hoe hoog is de druk in bar op die diepte?

10. De Nederlandse Jeanine Grasmeijer heeft in 2016 dit wereldrecord verbeterd en op 92 meter gebracht. Dat betekent dat zij dus op 1 ademteug (zonder perslucht) naar 92 meter is gedoken en weer naar de oppervlakte gekomen. Zij beweegt tijdens dalen en stijgen zo weinig mogelijk met armen en benen.