Hiện tượng giảm áp - Tai họa của thợ lặn

Với 3.260km chiều dài bờ biển, Việt Nam có nhiều ngư dân sống bằng nghề lặn biển và hàng năm, vẫn có những ngư dân hoặc chết, hoặc liệt vĩnh viễn vì gặp phải hiện tượng giảm áp trong khi lặn. Vì thế, hiểu biết và tuân thủ các quy tắc lặn sẽ giúp tránh được tai họa trong nghề này.

John Scott Haldane và buồng giảm áp do ông chế tạo.

Một sáng mùa hè năm 1886, 2 thợ lặn người Anh là Thomas Dunne và Andrew Morgan lặn tìm một xác tàu đắm của Công ty Đông Ấn ở ngoài khơi bờ biển Southampton, Anh quốc với trang bị gồm bộ quần áo bằng da, đầu đội mũ sắt hình cầu kín nước, có ống dẫn không khí nối liền với một máy nén khí đặt trên tàu. Sau hơn 2 giờ tìm kiếm dưới đáy biển ở độ sâu 43m và khi đã định vị được xác tàu đắm, Thomas cùng Andrew ngoi lên.

Tuy nhiên lúc đến mặt nước, họ không thể tự mình trèo lên tàu mà phải nhờ các thủy thủ hỗ trợ. Cả hai đều bị liệt nửa người. Thời điểm ấy, các bác sĩ Hải quân Hoàng gia Anh không thể lý giải được hiện tượng này. Họ chỉ tạm thời kết luận rằng do áp lực của độ sâu, các thợ lặn bị đột quỵ nhưng tại sao lại đột quỵ thì câu trả lời vẫn là ẩn số.

Mãi đến năm 1900, khi ngành giải phẫu pháp y đã có những bước tiến đáng kể, việc mổ tử thi những thợ lặn tử vong cho thấy trong não, phổi và các khớp xương của họ có những bong bóng khí nitơ.

Bác sĩ Cunningham, chuyên gia pháp y của Hải quân Hoàng gia Anh viết trong báo cáo: “Khi xuống đến độ sâu hơn 30m, một số loại khí trước đó đã hòa tan trong máu thì bây giờ chúng tách ra, bao gồm cả khí nitơ. Lúc thợ lặn ngoi lên một cách đột ngột, nitơ không kịp theo oxy đến phổi để hòa tan trở lại với máu nên nó hình thành những bọt khí, càng lúc càng lớn dần, gây tắc mạch máu, chèn ép tế bào thần kinh, thuyên tắc phổi. Hậu quả là thợ lặn tử vong hoặc liệt”. Cunningham gọi đây là “hiện tượng giảm áp” nhưng vẫn không tìm ra cách khắc phục.

Năm 1905, trước việc mỗi năm có hàng trăm thợ lặn tử vong hoặc liệt vì bệnh giảm áp, Hải quân Hoàng gia Anh đề nghị nhà sinh lý học người Scottland là John Scott Haldane nghiên cứu tìm cách chống lại biến chứng này bởi lẽ thời điểm ấy, Haldane đã nổi tiếng với các thí nghiệm trong việc loại trừ khí độc ở các mỏ than. Bằng cách xem xét tất cả những trường hợp tử vong hoặc bại liệt, Haldane nhận ra rằng tất cả những thợ lặn làm việc ở độ sâu không quá 10m thì không ai mắc phải hiện tượng giảm áp.

Trong buổi thuyết trình trước Hội đồng Y học Hoàng gia Anh, Haldane nói: “Nếu một thợ lặn xuống sâu 100m thì khi ngoi lên, anh ta chỉ lên đến 70m rồi dừng lại một khoảng thời gian. Sau đó tiếp tục lên đến 30m. Tại độ sâu này, anh ta dừng lại thêm một lần nữa để cơ thể điều chỉnh khí nitơ rồi mới ngoi lên mặt nước thì các tai biến sẽ không bao giờ xảy ra”. Đây chính là “lý thuyết giải áp”.

Tuy nhiên, đã là lý thuyết thì phải chứng minh hiệu quả. Theo đề nghị của Haldane, Hải quân Hoàng gia Anh cho ông toàn quyền sử dụng phòng thí nghiệm của Viện Y học dự phòng Lister ở London với sự cộng tác của trung uý Guybon Damant, chuyên gia lặn biển thuộc Hải quân Hoàng gia và nhà sinh lý học Edwin Arthur Boycott. Trong lần thí nghiệm đầu tiên, 80 con dê được đặt mỗi lần 8 con vào một buồng kín. Tiếp theo Haldane điều chỉnh cho áp suất không khí tăng lên bằng với độ sâu 30m dưới nước rồi lần lượt là 50m, 100m và 150m.

Qua quan sát, Haldane cùng 2 cộng sự nhận thấy cũng như con người, loài dê cũng có các triệu của bệnh giảm áp. Một số con khi đưa trở lại môi trường không khí bình thường thì nó không đi đứng được, một số con chết trong đau đớn còn nhiều con khác bị liệt vĩnh viễn. Kết quả mổ xác cho thấy hầu hết những con dê thí nghiệm đều bị tổn thương ở các khớp, phổi, não bị phù do bóng khí nitơ.

Haldane nói: “Khi đã xác định được nguyên nhân và hậu quả của hiện tượng giảm áp, vấn đề còn lại cho câu trả lời là thời gian dừng lại giữa các độ sâu lúc thợ lặn ngoi lên là bao nhiêu để các bóng khí nitơ có thể hòa tan trở lại vào máu”.

Vì thế, bước tiếp theo Haldane thử nghiệm trực tiếp trên người, và người tình nguyện đi vào cõi chết là trung úy Andrew Catto, một thợ lặn dày dạn kinh nghiệm của Hải quân Hoàng gia Anh. Giống như những con dê, Andrew bước vào buồng kín với bộ quần áo lặn và chiếc mũ hình cầu bằng thép có ống dẫn oxy.

Giây lát, áp suất trong buồng được điều chỉnh cho tăng lên, tương đương với áp suất ở độ sâu 100m nước. Sau 1 tiếng, áp suất giảm xuống như ở độ sâu 70m. Andrew ngồi im 1 tiếng 30 phút trước khi áp suất không khí chỉ còn bằng với độ sâu 30m. Ngồi thêm 1 tiếng nữa, áp suất trong buồng được trả lại như áp suất bình thường trên mặt đất thì Haldane mở cửa cho Andrew bước ra.

Kết quả thợ lặn Andrew vẫn tỉnh táo cả về tri giác lẫn chức năng vận động. Mọi hiện tượng của chứng giảm áp không thấy xuất hiện ngoại trừ hơi mỏi ở các khớp xương. Haldane nói: “Nó là dấu hiệu cho thấy  một số bóng khí nitơ bắt đầu xâm nhập vào khớp. Vì vậy, thời gian “nghỉ” cần phải tăng thêm, nhất là ở giai đoạn thợ lặn gần ngoi lên mặt nước”.

Cuối tháng 8/1906, Haldane quyết định thử nghiệm thực tế trên tàu phóng ngư lôi HMS Spanker với 2 tình nguyện viên là trung úy Williams và trung úy Damant. Cả hai xuống đến độ sâu 100m rồi tiến hành một số hoạt động, mô phỏng cách làm việc của các thợ lặn. Sau hơn 1 tiếng, Damant và Williams ngoi lên rồi dừng lại 3 lần, mỗi lần từ 1 tiếng 30 phút đến 2 tiếng, ở các độ sâu lần lượt là 100m, 70m và 30m. Kết quả hai đều không có bất kỳ dấu hiệu gì của hiện tượng giảm áp, việc thực nghiệm được đánh giá là thành công hoàn toàn.

Đầu năm 1907, Hải quân Hoàng gia Anh ban hành một quy chế gọi là “Bảng Haldane”, ấn định các nguyên tắc bắt buộc cho tất cả mọi thợ lặn nếu họ lặn ở độ sâu quá 30m. Quy chế này sau đó nhanh chóng phổ biến trên toàn thế giới và vẫn được áp dụng cho đến ngày nay, cứu sống hàng trăm nghìn thợ lặn mặc dù các thiết bị lặn đã hiện đại hơn rất nhiều.

VŨ CAO (Theo Divers Magazine)