یک دانشمند آمریکایی می‌خواهد با ۱۰۰ روز زندگی در زیر آب رکوردشکنی کند!

اینکه در روزی زمین در سلول کوچکی مدت زیادی به سر ببریم، یک کابوس است. اما تصور کنید که قرار باشد این سلول در زیر سطح دریا قرار بگیرد!  اما یکی از اساتید دانشگاهی ایالات متحده این کار را می‌خواهد عمدا انجام دهد.

جو دیتوری، غواص سابق نیروی دریایی ایالات متحده و متخصص در مهندسی پزشکی، از اول مارس در فضایی به مساحت ۵۵ متر مربع در ۹ متری زیر سطح ساحل فلوریدا  زندگی می‌کند و کلا قصد دارد ۱۰۰ روز در اینجا اقامت داشته باشد.

اگر با این کار، رکورد بیشترین زمان سپری شده در زیستگاهی در زیر سطح اقیانوس را خواهد شکست.

دیتوری تحقیقاتی را در مورد تأثیر فشار هایپرباریک – زمانی که فشار هوا بیشتر از سطح دریا است – بر بدن انسان انجام می دهد. او امیدوار است از زمان صرف شده در زیر سطح استفاده کند تا بررسی کند که زندگی در این محیط پرفشار چه تأثیری بر سلامت او دارد.

البته توجه داشته باشید که او عملا  شرایط یک زیردریای زندگی نمی‌کند. یک زیردریایی  آب‌بندی شده و فشارش در حد فشار سطح دریا نگهداری می‌شوند. این بدان معنی است که هیچ تفاوت قابل توجهی از نظر فشار و شرایط زیستی، حتی زمانی که یک زیردریایی در عمق صدها متری قرار دارد.

اما زیستگاه زیرآبی دیتوری، برخلاف زیردریایی، هیچ دریچه محکم یا قفل هوایی بین اقیانوس و فضای خشک زندگی نخواهد داشت. مانند زمانی که یک لیوان آب را وارونه کنید و در سینک پر از آب فرو ببرید.

یعنی یک حفره هوا همچنان در بالای فضای زندگی دیتوری وجود خواهد داشت و حوضچه‌ای از آب اقیانوس در زیر سطح اتاق او وجود دارد.

پس  هوای داخل زیستگاه او توسط وزن اقیانوس فشرده می‌شود و فشار هوای اطراف او را افزایش می دهد. در عمق ۹متری، فشار هوای داخل این زیستگاه تقریباً دو برابر بیشتر از سطح دریاست.

تحقیقات اندکی بررسی کرده است که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض فشار هیپرباریک چه تأثیری بر بدن دارد.

هر غواص آموزش‌‌دیده‌ای می‌داند که فشار هیپرباریک می‌تواند یک تهدید بسیار جدی برای زندگی است. بدن ما برای شرایط فشاری نزدیک به سطح دریا تکامل یافته است، جایی که دو گاز اصلی درگیر در تنفس (اکسیژن و دی اکسید کربن) تنها دو گازی هستند که آزادانه بین ریه‌ها و خون ما عبور می‌کنند.

اما با افزایش فشار، نیتروژن موجود در هوا از دیواره‌های ظریف ریه‌ها و خون وارد می‌شود. این امر می‌تواند طیف وسیعی از اثرات نامطلوب ایجاد کند. در عمق ۱۰ تا ۳۰ متری، این امر ممکن است باعث سرخوشی خفیف و خلق و خوی مثبت شود. در ژرفای بیش ۳۰ متری از سطح دریا و فراتر از آن، رفتارهای شبیه مستی  یا نارکوز بروز می‌کند.

دانشمندان به طور کامل نمی‌دانند چرا این اتفاق می‌افتد، اما این امرمی‌تواند به دلیل تغییر در نحوه ارسال سیگنال‌های انتقال دهنده‌های عصبی بین نورون‌های مغز ما باشد. خوشبختانه، این خطری برای دیتوریرخ نخواهد داد، زیرا او تنها در عمق ده متری قرار دارد.

اما دیتوری می تواند انتظار داشته باشد که تغییرات فیزیکی دیگری را در حین زندگی در زیستگاه زیر آب خود تجربه کند.

اگرچه این زیستگاه او پنجره‌های بزرگی دارد، اما دیتوری فقط نیمی از میزان نور خورشید در خشکی را دریافت می‌کند. این امر م‌ تواند باعث مشکلاتی در ریتم شبانه روزی او شود. «ساعت داخلیه که بسیاری از عملکردهای بدن را کنترل می کند، از جمله چرخه خواب و بیداری ما – به نور روز متکی است. این امر ممکن منجر به اختلال در خواب او شود.

چالش دیگر برای دیتوری دریافت ویتامین D کافی است. پوست برای ساختن این ویتامین باید در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار گیرد و این پرتو معمولاً از خورشید دریافت می‌شود. این احتمال وجود دارد که دیتوری در حین زندگی در محیط زیر آب دچار کمبود این ویتامین شود.

ویتامین D نقش کلیدی در حفظ تراکم استخوان، عملکرد عضلات و ایمنی دارد. تحقیقات روی افرادی که در یک زیستگاه زیر آب که توسط ناسا به عنوان شبیه‌ساز پرواز فضایی به راه افتاده بود، نشان داد که آنها تنها پس از ۱۴ روز اقامت،دچار کاهش عملکرد سیستم ایمنی می‌شوند.

دیتوری باید ویتامین D را از منابع دیگر – مانند غذاهای سرشار از ویتامین D، مکمل‌ها یا از لامپ‌های UV – دریافت کند تا کاهش عملکرد سیستم ایمنی خود را به حداقل برساند.

اگرچه دیتوری به تنهایی زندگی می کند، فضانوردانی که در محیط های مشابه زندگی می کنند، عفونت های پنهان را گزارش داده‌اند که ناشی از ویروس‌هایی هستند که بسیاری از ما حامل آنها هستیم و سیستم ایمنی بدن ما به طور معمول آنها را تحت کنترل نگه می دارد. پس اگر سیستم ایمنی بدن او ضعیف شود ممکن است دچار عفونت با همین ویروس‌های همراه شود.

او محوطه کوچکی برای پیاده‌روی دارد. اما علاوه بر آن می‌تواند شنا کند. ولی  چون شنا وزنی را به عضلات تحمیل نمی‌کند، از دست دادن توده استخوانی و عضلانی او محتمل است. یعنی مشابه چیزی  که فضانوردان در طول ماموریت های طولانی در ایستگاه فضایی بین المللی تجربه می‌کنند، اما البته نه به آن شدت.

افزودن برخی تمرینات مقاومتی مانند اسکات و لانژ ممکن است به دیتوری کمک کند تا از دست دادن عضلات و توده استخوانی را جبران کند.

در حالی که زیستگاه زیردریایی دیتوری با یک زیردریایی متفاوت است، مدت زمانی اقامت او قابل توجه است.

ما از تحقیقات روی زیردریایی‌ها می‌دانیم که حتی تنها چند ماه زندگی زیر سطح زمین می تواند اثرات طولانی مدت داشته باشد . این علیرغم اقدامات پیشگیرانه است.

به عنوان مثال، حتی پس از دو ماه زیر دریا، الگوهای خواب به هم می‌خورد و مشکلات مربوط به سطوح هورمون‌های خاص مرتبط با خواب بروز می‌کند. کاهش توده استخوانی و عضلانی نیز رخ می‌دهد. این موضوع اهمیت دریافت ویتامین D و ورزش کافی برای دیتوری نشان می‌دهد.

البته بزرگترین سوالی که باقی می ماند این است که فشار هیپرباریک طولانی مدت چه تاثیری بر دیتوری خواهد داشت. مطالعاتی که ما در مورد اثرات فشار هیپرباریک انجام می‌دهیم، تنها کوتاه مدت بوده‌اند. حتی اثرات مثبتی هم مشاهده شده و  ممکن است اثرات مثبتی بر بهبود زخم داشته باشند.

این یک آزمایش فیزیولوژیکی و احتمالاً روانشناختی چالش برانگیز خواهد بود، بنابراین، اگرچه دیتوری تنها یک نفر است، داده های آزمایش او همچنان برای این زمینه مفید خواهد بود.