De wetenschap vertelt ons dat het menselijk lichaam slechts enkele minuten zonder zuurstof kan overleven. Maar sommige mensen verzetten zich tegen deze geaccepteerde waarheid.

Het volgende verhaal is te zien in de "Best of 2019" -collectie van BBC Future.

Er klonk een vreselijk knarsend geluid toen de dikke kabel tussen Chris Lemons en het schip boven brak. Deze vitale navelstreng, leidend naar de wereld boven, bracht hem kracht, communicatie, warmte en lucht naar zijn duikpak 100 meter (328 voet) onder zeeniveau.

Terwijl zijn collega's zich dit vreselijke geluid van een instortende verbinding met het leven herinneren, hoorden Lemons niets. Het raakte hem op dat moment op de metalen onderwaterconstructie waaraan hij werkte, en toen werd hij naar de zeebodem gegooid. Zijn verbinding met het schip boven hem was weg, samen met alle hoop dat hij ernaar kon terugkeren. Het belangrijkste was dat hij ook zijn luchtbron verloor, waardoor er slechts zes of zeven minuten noodzuurstoftoevoer overbleef. In de daaropvolgende 30 minuten ervoer Lemons iets op de bodem van de Noordzee dat maar weinig mensen hadden geprobeerd: hij had geen lucht meer.

"Ik weet niet zeker of ik de situatie volledig onder controle had", herinnert Lemons zich. "Ik viel met mijn rug tegen de zeebodem en werd omringd door alomtegenwoordige duisternis." Ik wist dat ik heel weinig gas op mijn rug had, en mijn kansen om eruit te komen waren klein. Ik kreeg ontslag. Ik herinner me het verdriet dat me overspoelde. "

Ten tijde van het ongeval oefende Chris Lemons ongeveer anderhalf jaar lang saturatieduiken

De citroenen maakten deel uit van een verzadigingsduikteam dat de putlijn bij Huntington Oil Field repareerde, ongeveer 127 mijl (204 km) ten oosten van Aberdeen aan de oostkust van Schotland. Om dit te doen, moeten duikers een maand van het leven, inclusief slaap en eten, doorbrengen in speciaal ontworpen kamers aan boord van een duikschip, gescheiden van de rest van de bemanning door metaal en glas. In deze buizen van 6 meter acclimatiseren drie duikers zich aan de druk die ze onder water willen ervaren.

Het is een ongebruikelijke vorm van isolatie. Drie duikers kunnen hun collega's buiten de kamer zien en praten, maar verder zijn ze van hen afgesneden. De leden van elk team zijn volledig afhankelijk van elkaar - decompressie voordat ze de hyperbare kamer verlaten, duurt zes dagen, evenals de beschikbaarheid van externe hulp.

Ik heb een soort ontslag genomen, ik herinner me dat ik op een bepaalde manier bedroefd was - Chris Lemons

"Het is een heel vreemde situatie", zegt Lemons, 39. “Je woont op een schip omringd door veel mensen, van wie je alleen bent gescheiden door een laag metaal, maar je bent er volledig van geïsoleerd. In zekere zin is het sneller om terug te komen van de maan dan uit de diepten van de zee. "

Decompressie is noodzakelijk, bij het ademen onder water worden het lichaam en de weefsels van de duiker snel gevuld met opgeloste stikstof. Bij het tevoorschijn komen uit de diepten, keert de stikstof terug naar zijn gasvormige toestand als gevolg van lagere druk, en tijdens het snel verlaten van de diepte kunnen er bellen ontstaan ​​in de weefsels die het lichaam niet kan absorberen. Als dit te snel gebeurt, kan dit pijnlijk weefsel en zenuwbeschadiging veroorzaken, en zelfs als er zich bellen vormen in de hersenen, kan dit tot de dood leiden. Deze aandoening staat bekend als "caissonziekte".

Duikers die lange tijd in diep water doorbrengen, moeten zich vervolgens enkele dagen in een hyperbare kamer uitpakken

Het werk van deze duikers is echter nog steeds zeer riskant. Het ergste voor Citroenen was de lange scheiding van zijn verloofde Morag Martin en hun gemeenschappelijke huis aan de westkust van Schotland. Op 18 september 2012 begonnen Chris Lemons en zijn twee collega's Dave Youasu en Duncan Allcock vrij normaal. De drie klommen in de duikbel, die voor reparaties van de Bibby Topaz op de zeebodem werd neergelaten.

"In veel opzichten was het gewoon een gewone werkdag", zegt Lemons. Zelf was hij niet zo ervaren als zijn twee collega's, maar hij had al acht jaar gedoken. Hij besteedde anderhalf jaar aan saturatieduiken en nam deel aan negen diepe duiken. "De zee was een beetje turbulent aan de oppervlakte, maar onder water was het vrij rustig."

Chris Lemons bracht 30 minuten op de zeebodem door nadat het touw dat hem met het schip boven hem verbond, in een stormachtige zee brak

De stormachtige zee veroorzaakte echter een reeks gebeurtenissen die Lemons bijna het leven kostte. Onder normale omstandigheden gebruiken duikboten computergestuurde navigatie- en voortstuwingssystemen - bekend als dynamische positionering - om boven de duiklocatie te blijven terwijl duikers in het water zijn. Maar toen Lemons en Youasa begonnen met het repareren van de leidingen onder water en Allcock toezicht op hen hield vanaf de bel, faalde het dynamische positioneringssysteem van Bibby Topaz plotseling. Het schip begon snel van de koers af te wijken. Er klonk een alarm in het communicatiesysteem van de duikers op de zeebodem. Citroenen en Youasa kregen de opdracht terug te keren naar de bel. Maar toen ze hun "navelstreng" begonnen te volgen, bevond het schip zich al boven de hoge metalen constructie waaraan ze werkten, wat betekende dat ze eroverheen moesten.

"Het was een speciaal moment toen we elkaar in de ogen keken", zei Chris Lemons.

Toen ze echter de top naderden, klemde de startkabel van Lemons vast achter een stuk metaal dat uit de structuur stak. Voordat hij hem kon loslaten, trok het golvende schip hard tegen hem aan en drukte hem tegen de metalen pijpen. "Dave besefte dat er iets mis was en wendde zich tot mij," zegt Lemons, wiens verhaal werd vereeuwigd in de documentaire Last Breath. “Het was een vreemd moment toen we elkaar in de ogen keken.” Hij probeerde wanhopig mij te bereiken, maar het schip trok hem weg. Voordat ik de situatie begreep, had ik geen lucht meer omdat de kabel stevig vastzat. "

Aan boord van het schip keek hulpeloos toe hoe het op afstand bestuurbare live-vaartuig de vaste bewegingen van de Citroenen overdroeg vanaf een diepte van 100 meter

De spanning op de kabel moest enorm zijn. Een wirwar van slangen en elektrische draden met een touw dat door het midden loopt, barstte terwijl de boot opsteekt. De Citroenen draaiden instinctief aan de knop op hun helm om zuurstof uit de noodtank op hun rug te laten ontsnappen. Maar voordat hij iets anders kon doen, brak het touw en stuurde hem terug naar de zeebodem. Wonder boven wonder slaagden de Citroenen erin om rechtop te staan ​​in de ondoordringbare duisternis, zich terug voelend naar de structuur, weer omhoog klimmend in de hoop de bel te zien en in veiligheid te komen.

Zonder zuurstof kan het menselijk lichaam slechts enkele minuten overleven voordat de biologische processen die zijn cellen voeden, beginnen te mislukken

"Toen ik daar aankwam, was de bel uit het zicht", zegt Lemons. “Ik besloot te kalmeren en het weinige gas dat ik nog had te redden.” Ik had maar zes tot zeven minuten noodgas op mijn rug. Ik had niet verwacht dat iemand me zou redden, dus rolde ik me op in een bal. "

Zonder zuurstof kan het menselijk lichaam slechts enkele minuten overleven voordat de biologische processen die de cellen voeden, mislukken. De elektrische signalen die de neuronen in de hersenen aandrijven, nemen af ​​en stoppen uiteindelijk volledig. "Zuurstofverlies betekent meestal het einde", zegt Mike Tipton, hoofd van het Extreme Environment Laboratory aan de Portsmouth University in het VK. "Het menselijk lichaam heeft geen grote toevoer van zuurstof - misschien een paar liter." Hoe je ze gebruikt, hangt af van de snelheid van je metabolisme. "

Het menselijk lichaam kan slechts enkele minuten in vrede zonder zuurstof overleven en nog minder in stress of sport

In rust verbruikt een volwassene gewoonlijk 1/5 tot 1/4 liter zuurstof per minuut. Bij intensieve training kan deze waarde oplopen tot wel vier liter. "Metabolisme kan ook worden verhoogd door stress of paniek", voegt Tipton eraan toe, die langdurige overlevenden onder water zonder lucht heeft bestudeerd.

Ze keken hulpeloos toe terwijl de bewegingen van Citroenen stopten en de tekenen van leven ophielden

Aan boord van Bibby Topaz probeerde de bemanning wanhopig het schip handmatig terug te brengen naar zijn oorspronkelijke positie om een ​​verloren collega te redden. Terwijl ze verder gingen, lanceerden ze in ieder geval een op afstand bestuurbare onderzeeër, in de hoop hem te vinden. Toen ze hem vond, keken ze gewoon hulpeloos naar de cameratransmissie met de stilstaande bewegingen van Lemons totdat hij helemaal geen tekenen van leven meer vertoonde. "Ik herinner me dat ik de laatste lucht uit de tank op mijn rug zoog", zegt Lemons. "Gas naar beneden zuigen vereist meer inspanning." Ik had het gevoel dat ik op het punt stond in slaap te vallen. Het was niet vervelend, maar ik herinner me dat ik boos was en mijn excuses aanbood aan mijn verloofde Morag. Ik was boos over de pijn die ik andere mensen zou bezorgen. Toen was er niets. "

Het koude water en de extra zuurstof die tijdens zijn werk in het bloed van Citroenen was opgelost, hielpen hem zo lang zonder lucht te overleven

Het duurde ongeveer 30 minuten voordat de bemanning van Bibby Topaz het dynamische positioneringssysteem herstartte om de controle over het schip terug te krijgen. Toen Youasa Lemons bereikte op een onderwaterstructuur, was zijn lichaam roerloos. Met al zijn kracht trok hij zijn collega weer in de bel en gaf hem aan Allcock. Hij was blauw en ademde niet toen zijn helm werd afgezet. Allcock gaf hem instinctief twee mond-op-mondbeademingen. Citroenen hapten op wonderbaarlijke wijze naar adem en kwamen weer bij bewustzijn.

Het gezond verstand zegt dat hij na zo'n lange tijd op de zeebodem dood zou zijn geweest

"Ik voelde me erg versuft en herinnerde me, maar verder heb ik niet veel duidelijke herinneringen om wakker te worden", zegt Lemons. 'Ik herinner me dat Dave aan de andere kant van de bel in elkaar gezakt zat, er uitgeput uitzag, en ik wist niet waarom. "Pas een paar dagen later realiseerde ik me de ernst van de situatie."

Bijna zeven jaar later begrijpt Lemons nog steeds niet hoe hij zo lang zonder zuurstof heeft kunnen overleven. Gezond verstand zegt dat hij na zo'n lange tijd op de bodem van de zee dood zou moeten zijn. Het lijkt echter aannemelijk dat het koude water van de Noordzee hier een rol heeft gespeeld - op een diepte van ongeveer 100 meter was het water waarschijnlijk minder dan 3 ° C (37 ° F). Zonder dat het hete water door de "navelstreng" stroomde en zijn pak opwarmde, koelden zijn lichaam en hersenen snel af.

Plotseling drukverlies in een vliegtuig kan leiden tot problemen met het inademen van dunne lucht. Daarom zijn zuurstofmaskers beschikbaar

"Snelle afkoeling van de hersenen kan de zuurstofvrije overleving verlengen", zegt Tipton. "Als je de temperatuur met 10 ° C verlaagt, daalt de stofwisseling met 30-50%. Als je je hersentemperatuur verlaagt tot 30 ° C, kan je overlevingstijd toenemen van 10 tot 20 minuten. Als je je hersenen afkoelt tot 20 ° C, kun je tot een uur opstaan. "

Het gecomprimeerde gas dat verzadigende duikers gewoonlijk inademen, had Lemons meer tijd kunnen geven. Tijdens het inademen van hoge niveaus van gecomprimeerde zuurstof kan het oplossen in de bloedbaan, waardoor het lichaam extra reserves krijgt om het te pompen.

In een staat van hypoxie

Duikers zijn mensen met de meeste kans op plotselinge onderbrekingen in de luchttoevoer. Dit kan ook in veel andere situaties gebeuren. Brandweerlieden vertrouwen vaak op ademhalingsapparatuur om rokerige gebouwen binnen te gaan. Zuurstofmaskers worden ook gebruikt door jachtpiloten die op grote hoogte vliegen. Zuurstoftekort, bekend als hypoxie, kan veel andere mensen treffen in minder extreme situaties. Bergbeklimmers ervaren lage zuurstofniveaus in het hooggebergte, wat vaak wordt toegeschreven aan veel ongevallen. Naarmate het zuurstofniveau daalt, verslechtert de hersenfunctie, wat leidt tot slechte beslissingen en verwarring.

Het buitengewone overlevingsverhaal van Chris Lemons heeft een speelfilm gemaakt met de titel Last Breath

Patiënten die een operatie ondergaan, ervaren vaak milde hypoxie en men denkt dat dit hun herstel beïnvloedt. Slag die leidt tot celdood en levenslange schade wordt ook veroorzaakt door zuurstofgebrek in de hersenen van de patiënt.

"Er zijn veel ziekten waarbij hypoxie de laatste fase is", zegt Tipton. "Een van de dingen die gebeuren, is dat hypoxische mensen perifere visie beginnen te verliezen en uiteindelijk maar naar één punt kijken." "

"Kinderen en vrouwen overleven eerder omdat ze kleiner zijn en hun lichaam de neiging heeft om veel sneller te koelen" - Mike Tipton

Citroenen zelf overleefden de tijd zonder zuurstof zonder grote schade aan de gezondheid. Na zijn lijden vond hij slechts een paar kneuzingen aan zijn voeten. Maar zijn overleving is niet zo uniek. Tipton heeft 43 gevallen bestudeerd van mensen die lange tijd onder water zijn geweest in de medische literatuur. Vier van hen herstelden, onder wie een tweeënhalf jaar oud meisje dat minstens 66 minuten onder water had doorgebracht.

"Kinderen en vrouwen overleven eerder omdat ze kleiner zijn en hun lichaam de neiging heeft om veel sneller te koelen", zegt Mike Tipton.

Klimmers op de hoogste bergen ter wereld, zoals Mount Everest, moeten extra zuurstofbronnen gebruiken voor de ijle lucht

De training van verzadigingsduikers zoals citroenen kan ook onbedoeld hun lichaam leren omgaan met extreme situaties. Wetenschappers van de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (NTNU) in Trondheim hebben ontdekt dat verzadigende duikers zich aanpassen aan de extreme omgeving waarin ze werken door de genetische activiteit van hun bloedcellen te veranderen.

"We hebben een significante verandering gezien in genetische zuurstofoverdrachtsprogramma's", zegt Ingrid Eftedal, hoofd van de onderzoeksgroep voor barofysiologie bij NTNU. Zuurstof wordt door ons lichaam verdeeld in hemoglobine - een molecuul dat in onze rode bloedcellen wordt aangetroffen. "We ontdekten dat genactiviteit op alle niveaus van zuurstofoverdracht (van hemoglobine tot productie en activiteit van rode bloedcellen) wordt onderdrukt tijdens saturatieduiken", voegt Eftedal toe.

Samen met zijn collega's denken ze dat het een reactie kan zijn op de hoge concentraties zuurstof die ze inademen als ze onder water zijn. Het is mogelijk dat door het transport van zuurstof in het lichaam van Lemons te vertragen, zijn bescheiden voorraden langer meegaan. Het is ook aangetoond dat oefeningen vóór de duik het risico op caissonziekte verminderen.

Onderzoek naar inheemse mensen die zonder zuurstofapparatuur duiken, hebben ook aangetoond hoeveel het menselijk lichaam zich kan aanpassen aan een leven zonder zuurstof. Mensen in Bajau, Indonesië, kunnen tijdens het jagen met een harpoen in één adem tot een diepte van 70 meter duiken.

Citroenen zeggen dat hij zich niets meer herinnert sinds hij voor het laatst ademde tot hij bij bewustzijn kwam aan boord van de duikbel

Melissa Ilardo, een evolutionair geneticus aan de Universiteit van Utah, ontdekte dat de Bajau-bevolking zich genetisch had ontwikkeld zodat hun milten 50% groter waren dan hun continentale buren.

Men denkt dat grotere milten een verhoogde zuurstofconcentratie hebben bij de Bajau-bevolking en hun adem langer kunnen vasthouden

Men denkt dat de milt een sleutelrol speelt bij het vrij duiken bij mensen. "Er is zoiets als een zoogdierduikreflex dat bij mensen wordt geactiveerd door een combinatie van je adem inhouden en jezelf onderdompelen in water", zegt Ilardo. “Een van de effecten van een duikreflex is de samentrekking van de milt.” De milt fungeert als een reservoir voor zuurstofrijke rode bloedcellen. Tijdens de samentrekking worden deze rode bloedcellen in de bloedsomloop geduwd, waardoor ook de hoeveelheid zuurstof toeneemt. Het kan worden beschouwd als een biologische duikbom. "

Traditionele Bajau-duikers in Indonesië hebben vergrote milten ontwikkeld, waardoor ze langere tijd onder water kunnen doorbrengen

Er wordt aangenomen dat dankzij grotere milten de mensen van Bajau profiteren van een grotere toevoer van zuurstofrijk bloed en hun adem langer kunnen inhouden. Een Bajau-duiker Melissa Ilardo bracht naar verluidt 13 minuten onder water door.

Ongeveer drie weken na het ongeval gingen de citroenen weer duiken - om de klus te klaren die ze waren begonnen op dezelfde plek waar het ongeluk hem was overkomen. Hij trouwde ook met Morag en samen hebben ze een dochter. Als hij terugdenkt aan zijn ontmoeting met de dood en een wonderbaarlijk voortbestaan, geeft hij zichzelf niet veel eer.

"Een van de belangrijkste redenen waarom ik het overleefde, waren de geweldige mensen om me heen", zegt hij. "Eerlijk gezegd heb ik heel weinig gedaan. Het was de professionaliteit en heldhaftigheid van de twee die met mij en alle anderen aan boord van het schip in het water waren. Ik had veel geluk. "

Toen hij geen lucht meer had, hoorden de gedachten van Citroenen aan zijn verloofde Morag, met wie hij onmiddellijk na het ongeluk trouwde

Zijn ongeluk veroorzaakte een aantal veranderingen in de duikgemeenschap. Noodtanks zijn nu in gebruik en bevatten 40 minuten lucht, niet slechts vijf. De "navelstrengkoorden" zijn verweven met lichte vezels zodat ze beter zichtbaar zijn onder water. De veranderingen in het eigen leven van Citroenen waren niet zo dramatisch.

"Ik moet nog steeds luiers verschonen", grapt hij. Maar zijn kijk op de dood veranderde. 'Ik zie haar niet langer als iets waar we bang voor zijn. Het gaat meer om wat we hier achterlaten. "

In het slechtste geval

Dit artikel maakt deel uit van een nieuwe BBC Future-kolom, getiteld Worst Scenarios, die gaat over extreme menselijke ervaringen en de opmerkelijke veerkracht waarmee mensen worden geconfronteerd in geval van tegenspoed. Het doel is om te laten zien hoe mensen omgaan met de ergste gebeurtenissen en hoe we kunnen leren van hun ervaringen.