La scienza ci dice che il corpo umano può sopravvivere senza ossigeno solo per pochi minuti. Ma alcune persone resistono a questa verità accettata.

La seguente storia è presente nella raccolta della BBC Future "Best of 2019".

Quando lo spesso cavo che collegava Chris Lemons alla nave sopra di lui si ruppe, si udì un terribile scricchiolio. Questo cordone ombelicale vitale, che conduce nel mondo sopra, gli ha portato forza, comunicazione, calore e aria nella sua muta da sub a 100 metri (328 piedi) sotto il livello del mare.

Mentre i suoi colleghi ricordano questo terribile rumore di un crollo della connessione con la vita, Lemons non ha sentito nulla. Lo ha colpito in quel momento sulla struttura metallica subacquea su cui stava lavorando, e poi è stato gettato verso il fondo del mare. La sua connessione con la nave sopra di lui era scomparsa, insieme a qualsiasi speranza che potesse tornare ad essa. Ancora più importante, ha anche perso la sua fonte d'aria, lasciando solo sei o sette minuti di fornitura di ossigeno di emergenza. Nei successivi 30 minuti, Lemons ha sperimentato qualcosa sul fondo del Mare del Nord che poche persone avevano provato: ha finito l'aria.

"Non sono sicuro di avere il pieno controllo della situazione", ricorda Lemons. "Sono caduto con la schiena al fondo del mare ed ero circondato da un'oscurità onnipresente." Sapevo di avere pochissimo gas sulla schiena e le mie possibilità di uscirne erano scarse. Mi sono venute in mente le dimissioni. Ricordo la tristezza che mi ha inondato. "

Al momento dell'incidente, Chris Lemons praticava immersioni in saturazione da circa un anno e mezzo

Lemons faceva parte di un team di immersioni in saturazione che riparava un pozzo di conduttura a Huntington Oil Field, a circa 127 miglia (204 km) a est di Aberdeen, sulla costa orientale della Scozia. Per fare ciò, i subacquei devono trascorrere un mese della loro vita, compreso il sonno e il cibo, in camere appositamente progettate a bordo della nave da sub, separate dal resto dell'equipaggio da metallo e vetro. In questi tubi lunghi 6 metri, tre subacquei si acclimatano alla pressione che devono sperimentare sott'acqua.

È una forma insolita di isolamento. Tre subacquei possono vedersi e parlare con i loro colleghi fuori dalla stanza, ma per il resto vengono tagliati fuori da loro. I membri di ogni squadra dipendono completamente l'uno dall'altro: la decompressione richiede sei giorni prima di lasciare la camera iperbarica, così come la disponibilità di qualsiasi aiuto dall'esterno.

Mi è venuta una sorta di rassegnazione, ricordo che in un certo senso ero sopraffatto dalla tristezza - Chris Lemons

"È una situazione molto strana", dice Lemons, 39 anni. "Vivi su una nave circondato da molte persone, dalle quali sei separato solo da uno strato di metallo, ma sei completamente isolato da loro. In un certo senso, è più veloce tornare dalla luna che dalle profondità del mare ".

La decompressione è necessaria, quando si respira sott'acqua, il corpo ei tessuti del subacqueo vengono rapidamente riempiti con azoto disciolto. Quando emerge dalle profondità, l'azoto ritorna quindi allo stato gassoso a causa della minore pressione e durante la rapida uscita dalle profondità si possono formare delle bolle nei tessuti, che il corpo non è in grado di assorbire. Se ciò accade troppo rapidamente, può causare danni dolorosi ai tessuti e ai nervi e, anche se si formano bolle nel cervello, può portare alla morte. Questa condizione è nota come "malattia del cassone".

I subacquei che trascorrono lunghi periodi di tempo in acque profonde devono quindi decomprimere per diversi giorni in una camera iperbarica.

Tuttavia, il lavoro di questi subacquei è ancora molto rischioso. Per Lemons, il fatto peggiore è stata la lunga separazione dalla sua fidanzata Morag Martin e dalla loro casa comune sulla costa occidentale della Scozia. Il 18 settembre 2012, ha iniziato abbastanza normalmente per Chris Lemons e i suoi due colleghi, Dave Youasu e Duncan Allcock. Tutti e tre sono saliti sulla campana subacquea, che è stata lanciata dalla nave Bibby Topaz sul fondo del mare, dove dovevano lavorare alle riparazioni.

"Per molti versi, era solo una normale giornata lavorativa", afferma Lemons. Lui stesso non aveva la stessa esperienza dei suoi due colleghi, ma faceva immersioni da otto anni. Ha trascorso un anno e mezzo in immersioni in saturazione e ha preso parte a nove immersioni profonde. "Il mare era un po 'turbolento in superficie, ma sott'acqua era abbastanza calmo."

Chris Lemons ha trascorso 30 minuti sul fondo del mare dopo che la corda che lo collegava alla nave sopra di lui si è rotta nel mare in tempesta

Tuttavia, il mare in tempesta ha innescato una catena di eventi che sono quasi costati la vita a Lemons. In circostanze normali, le barche da immersione utilizzano sistemi di navigazione e propulsione controllati dal computer, noti come posizionamento dinamico, per rimanere sopra il sito di immersione mentre i subacquei sono in acqua. Ma quando Lemons e Youasa hanno iniziato a riparare i tubi sott'acqua e Allcock li ha supervisionati dalla campana, il sistema di posizionamento dinamico di Bibby Topaz ha improvvisamente fallito. La nave iniziò rapidamente ad allontanarsi dalla rotta. Un allarme suonò nel sistema di comunicazione dei subacquei sul fondo del mare. I limoni e Youasa furono incaricati di tornare alla campana. Ma quando iniziarono a seguire i loro "cordoni ombelicali", la nave era già sopra l'alta struttura metallica su cui stavano lavorando, il che significava che dovevano superarla.

"È stato un momento speciale in cui ci siamo guardati negli occhi", ha detto Chris Lemons.

Tuttavia, mentre si avvicinavano alla cima, il cavo di collegamento di Lemons si è bloccato dietro un pezzo di metallo che sporgeva dalla struttura. Prima che potesse rilasciarlo, la nave che andava alla deriva lo tirò con forza contro di lui e lo premette contro i tubi di metallo. "Dave si è reso conto che qualcosa non andava e si è rivolto a me", dice Lemons, la cui storia è stata immortalata nel documentario Last Breath. “È stato uno strano momento in cui ci siamo guardati negli occhi.” Cercò disperatamente di raggiungermi, ma la nave lo trascinò via. Prima di capire la situazione, sono rimasto senza aria perché il cavo era saldamente incastrato. "

L'equipaggio della nave osservava impotente mentre la nave telecomandata trasmetteva i continui movimenti di Lemons da una profondità di 100 metri.

La tensione che agisce sul cavo deve essere stata enorme. Un groviglio di tubi flessibili e cavi elettrici con una fune che passa attraverso il centro esplose mentre la spinta della barca era sempre crescente. I limoni hanno istintivamente ruotato la manopola del suo casco per lasciar andare l'ossigeno dalla bombola di emergenza sulla schiena. Ma prima che potesse fare altro, la corda si spezzò e lo rimandò sul fondo del mare. Miracolosamente, Lemons riuscì a rialzarsi nell'oscurità impenetrabile, tornò emotivamente di corsa alla struttura e si arrampicò di nuovo, sperando di vedere la campana e mettersi in salvo.

Senza ossigeno, il corpo umano può sopravvivere solo per pochi minuti prima che i processi biologici che nutrono le sue cellule falliscano

"Quando sono arrivato, la campana non era più visibile", dice Lemons. "Ho deciso di calmarmi e risparmiare il poco gas che mi era rimasto". Avevo solo sei o sette minuti di gas di emergenza sulla schiena. Non mi aspettavo che qualcuno mi salvasse, così mi sono raggomitolato in una palla. "

Senza ossigeno, il corpo umano può sopravvivere solo per pochi minuti prima che i processi biologici che nutrono le sue cellule falliscano. I segnali elettrici che guidano i neuroni nel cervello diminuiscono e alla fine si fermano completamente. "La perdita di ossigeno di solito significa la fine", afferma Mike Tipton, capo dell'Extreme Environment Laboratory della Portsmouth University nel Regno Unito. "Il corpo umano non ha un grande apporto di ossigeno, forse pochi litri." Il modo in cui li usi dipende dalla velocità del tuo metabolismo. "

Il corpo umano è in grado di sopravvivere in pace senza ossigeno solo per pochi minuti, e ancor meno sotto stress o sport

A riposo, un adulto consuma solitamente da 1/5 a 1/4 di litro di ossigeno al minuto. Durante l'esercizio intenso, questo valore può aumentare fino a quattro litri. "Il metabolismo può anche essere aumentato dallo stress o dal panico", aggiunge Tipton, che ha studiato le persone sott'acqua a lungo termine senza aria.

Guardarono impotenti mentre i movimenti di Lemons si interrompevano gradualmente ei segni di vita cessavano

A bordo di Bibby Topaz, l'equipaggio ha cercato disperatamente di riportare manualmente la nave alla sua posizione originale per salvare un collega perduto. Man mano che andavano avanti, lanciarono almeno un sottomarino telecomandato, sperando di trovarlo. Quando lo ha trovato, hanno semplicemente guardato impotenti la trasmissione della telecamera con i movimenti interrotti di Lemons finché non ha smesso del tutto di mostrare segni di vita. "Ricordo di aver risucchiato l'ultima aria dal serbatoio sulla schiena", dice Lemons. "Aspirare il gas richiede uno sforzo maggiore." Mi sentivo come se stessi per addormentarmi. Non era fastidioso, ma ricordo di essermi arrabbiato e di essermi scusato con il mio fidanzato Morag. Ero arrabbiato per il dolore che avrei causato ad altre persone. Allora non c'era niente. "

Acqua fredda e ossigeno aggiuntivo, che si sono sciolti nel sangue di Lemons durante il lavoro, lo hanno aiutato a sopravvivere così a lungo senza aria.

Ci sono voluti circa 30 minuti all'equipaggio di Bibby Topaz per riavviare il sistema di posizionamento dinamico per riprendere il controllo della nave. Quando Youasa raggiunse Lemons su una struttura sottomarina, il suo corpo era immobile. Con tutte le sue forze, riportò il suo collega nel campanello e lo porse ad Allcock. Era blu e non respirava quando gli fu tolto l'elmo. Istintivamente Allcock gli fece due respiri di rianimazione bocca a bocca. I limoni rimasero a bocca aperta miracolosamente e ripresero conoscenza.

Il buon senso dice che dopo tanto tempo passato in fondo al mare, dovrebbe essere morto

"Mi sentivo molto stordito e ricordato, ma per il resto non ho molti ricordi chiari per svegliarmi", dice Lemons. "Ricordo Dave seduto sull'altro lato del campanello, con aria esausta, e non sapevo perché. "Solo pochi giorni dopo mi sono reso conto della gravità della situazione".

Quasi sette anni dopo, Lemons non capisce ancora come sia riuscito a sopravvivere così a lungo senza ossigeno. Il buon senso dice che dopo tanto tempo passato in fondo al mare, dovrebbe essere morto. Tuttavia, sembra probabile che l'acqua fredda del Mare del Nord abbia avuto un ruolo qui: a una profondità di circa 100 metri, l'acqua era probabilmente inferiore a 3 ° C (37 ° F). Senza l'acqua calda che scorreva attraverso il "cordone ombelicale" e riscaldava la sua tuta, il suo corpo e il suo cervello si raffreddarono rapidamente.

Un'improvvisa perdita di pressione in un aereo può causare problemi ai passeggeri a respirare aria sottile. Ecco perché le maschere di ossigeno sono disponibili qui

"Il raffreddamento rapido del cervello può prolungare la sopravvivenza senza ossigeno", afferma Tipton. "Se abbassi la temperatura di 10 ° C, il tasso metabolico scenderà del 30-50%. Se abbassi la temperatura del cervello a 30 ° C, puoi aumentare il tempo di sopravvivenza da 10 a 20 minuti. Se raffreddi il cervello a 20 ° C, puoi alzarti fino a un'ora. "

Il gas compresso che i subacquei saturanti di solito respirano avrebbe potuto dare più tempo a Lemons. Durante la respirazione di alti livelli di ossigeno compresso, può dissolversi nel flusso sanguigno, il che fornisce al corpo riserve aggiuntive per pomparlo.

In uno stato di ipossia

I subacquei sono persone che probabilmente hanno maggiori probabilità di subire un'interruzione improvvisa della fornitura d'aria. Ma può accadere anche in molte altre situazioni. I vigili del fuoco spesso fanno affidamento su apparecchiature di respirazione per entrare negli edifici fumosi. Le maschere di ossigeno vengono utilizzate anche dai piloti di caccia che volano ad alta quota. La mancanza di ossigeno, nota come ipossia, può colpire molte altre persone in situazioni meno estreme. Gli alpinisti sperimentano bassi livelli di ossigeno in alta montagna, spesso attribuiti a molti incidenti. Quando i livelli di ossigeno diminuiscono, la funzione cerebrale si deteriora, portando a decisioni sbagliate e confusione.

Basato su una straordinaria storia di sopravvivenza di Chris Lemons, è stato realizzato un lungometraggio intitolato Last Breath.

Anche l'ipossia lieve è spesso sperimentata dai pazienti sottoposti a intervento chirurgico e si ritiene che influisca sul loro recupero. La mancanza di ossigeno nel cervello del paziente causa anche ictus, portando alla morte cellulare e danni permanenti.

"Ci sono molte malattie in cui l'ipossia è l'ultima fase", dice Tipton. "Una delle cose che accadono è che le persone ipossiche iniziano a perdere la visione periferica e alla fine guardano solo a un punto". Si pensa che questo sia il motivo per cui le persone poco prima della morte dicono di aver visto la luce alla fine del tunnel. "

"I bambini e le donne hanno maggiori probabilità di sopravvivere perché sono più piccoli e il loro corpo tende a raffreddarsi molto più velocemente" - Mike Tipton

Lo stesso limoni è sopravvissuto al tempo trascorso senza ossigeno senza gravi lesioni. Ha trovato solo pochi lividi sui piedi dopo la sua sofferenza. Ma la sua sopravvivenza non è così unica. Tipton ha studiato 43 casi di persone che sono state sott'acqua per molto tempo nella letteratura medica. Quattro di loro si sono ripresi, inclusa una bambina di due anni e mezzo sopravvissuta ad almeno 66 minuti trascorsi sott'acqua.

"I bambini e le donne hanno maggiori probabilità di sopravvivere perché sono più piccoli e il loro corpo tende a raffreddarsi molto più velocemente", afferma Mike Tipton.

Gli alpinisti nelle montagne più alte del mondo, come l'Everest, devono utilizzare ulteriori fonti di ossigeno a causa dell'aria rarefatta

L'addestramento di subacquei in saturazione come Lemons può anche insegnare inavvertitamente al proprio corpo ad affrontare situazioni estreme. I ricercatori dell'Università norvegese di scienza e tecnologia (NTNU) di Trondheim hanno scoperto che i subacquei saturanti si adattano all'ambiente estremo in cui lavorano modificando l'attività genetica dei loro globuli.

"Abbiamo visto un cambiamento significativo nei programmi di trasferimento genetico dell'ossigeno", afferma Ingrid Eftedal, capo del gruppo di ricerca per la barofisiologia presso NTNU. L'ossigeno è distribuito in tutto il nostro corpo nell'emoglobina, una molecola che si trova nei nostri globuli rossi. "Abbiamo scoperto che l'attività genica a tutti i livelli di trasferimento di ossigeno (dall'emoglobina alla produzione e attività dei globuli rossi) viene soppressa durante le immersioni in saturazione", aggiunge Eftedal.

Insieme ai suoi colleghi, credono che potrebbe essere una reazione alle alte concentrazioni di ossigeno che inalano quando sono sott'acqua. È possibile che il rallentamento del trasporto di ossigeno nel corpo di Lemons abbia permesso alle sue scarse scorte di durare più a lungo. È stato anche dimostrato che l'esercizio pre-immersione riduce il rischio di malattia del cassone.

Studi su popolazioni indigene che si immergono senza ossigeno hanno anche dimostrato quanto il corpo umano possa adattarsi alla vita senza ossigeno. Le persone a Bajau, in Indonesia, possono immergersi fino a una profondità di 70 metri in un fiato mentre cacciano con un arpione.

Lemons dice che non ricorda nulla dal momento in cui ha esalato l'ultimo respiro fino a quando non ha ripreso conoscenza a bordo della campana subacquea.

La genetista evoluzionista dell'Università dello Utah, Melissa Ilardo, ha scoperto che la gente di Bajau si era geneticamente evoluta in modo che le loro milze fossero il 50% più grandi dei loro vicini continentali.

Si ritiene che a causa delle milze più grandi, la gente di Bajau abbia un maggiore apporto di sangue ossigenato e possa trattenere il respiro più a lungo.

Si ritiene che la milza svolga un ruolo chiave nell'apnea umana. "C'è qualcosa chiamato riflesso di immersione dei mammiferi che viene attivato negli esseri umani da una combinazione di trattenere il respiro e immergersi nell'acqua", dice Ilardo. "Uno degli effetti di un riflesso da immersione è la contrazione della milza." La milza funge da serbatoio per i globuli rossi ricchi di ossigeno. Durante la sua contrazione, questi globuli rossi vengono spinti nella circolazione, il che aumenta anche la quantità di ossigeno. Può essere considerata una bomba biologica subacquea. "

I subacquei tradizionali della tribù Bajau in Indonesia hanno sviluppato milze ingrossate che consentono loro di trascorrere più tempo sott'acqua

Si ritiene che grazie a milze più grandi, gli abitanti di Bajau beneficino di un maggiore apporto di sangue ossigenato e possano trattenere il respiro più a lungo. Secondo quanto riferito, una sub Bajau Melissa Ilardo ha trascorso 13 minuti sott'acqua.

I limoni sono tornati alle immersioni circa tre settimane dopo l'incidente, per finire il lavoro che avevano iniziato, nello stesso luogo in cui gli era accaduto l'incidente. Ha anche sposato Morag e hanno una figlia insieme. Quando ripensa al suo incontro con la morte e alla miracolosa sopravvivenza, non attribuisce molti meriti a se stesso.

"Uno dei motivi più importanti per cui sono sopravvissuto sono state le persone straordinarie intorno a me", dice. "In verità, ho fatto molto poco. Era la professionalità e l'eroismo dei due che erano in acqua con me e tutti gli altri a bordo della nave. Sono stato molto fortunato. "

Quando rimase senza aria, i pensieri di Lemons erano con il suo fidanzato Morag, che sposò subito dopo l'incidente.

Il suo incidente ha causato una serie di cambiamenti nella comunità subacquea. Ora vengono utilizzati serbatoi di emergenza, che contengono 40 minuti di aria, non solo cinque. I "cordoni ombelicali" sono intrecciati con fibre leggere, quindi possono essere visti meglio sott'acqua. I cambiamenti nella vita di Lemons non furono così drammatici.

"Devo ancora cambiare i pannolini", scherza. Ma la sua visione della morte è cambiata. "Non la vedo più come qualcosa di cui abbiamo paura. Si tratta più di quello che lasciamo qui ".

Nella peggiore delle ipotesi

Questo articolo fa parte di una nuova colonna di BBC Future, intitolata Worst Scenarios, che esamina le esperienze umane estreme e la straordinaria capacità di recupero che le persone mostrano di fronte alle avversità. Il suo scopo è mostrare i modi in cui le persone hanno affrontato gli eventi peggiori e come possiamo imparare dalle loro esperienze.