Fridykare klarar extrem syrebrist – erkänd tidskrift publicerar studie

Forskargruppen i Omgivningsfysiologi vid Mittuniversitetet studerar människan i extrema miljöer och är speciellt intresserade av hur hjärnan klarar syrebrist.

I sina studier har forskarna anlitat fridykare som tillhör världseliten. Fem dykare genomförde totalt 17 dyk där ett av dyken var till 107 meters djup, vilket är det djupaste dyk där några fysiologiska mätningar utförts på fridykare.

Mätningarna visade att den så kallade ”dykresponsen”, som spar på syret när man håller andan, gjorde att pulsen hos dykare kan minska till endast 27 slag per minut.

− Trots detta kunde vi konstatera att blodets syreinnehåll föll ända ner till 25% vid vissa dyk. Det är anmärkningsvärda siffror eftersom vanliga människor, som inte tränat fridykning, anses svimma vid cirka 50% syre i blodet. Det är fortfarande oklart hur människor kan överleva dessa nivåer av syrebrist, säger Erika Schagatay, professor vid Mittuniversitetet som leder forskningen.

Inför dyken fäste forskarna en mätare på huvudet på fridykarna för att se hur pulsen, blodflödet och syrenivån förändras under extremt djupa dyk. Dyken i studien var en del av deras träning. Med ”NIRS” (Nära Infra-Röd Spektroskopi) kan man mäta både pulsen och syrenivån inne i hjärnan, en metod som ofta används inom medicin, men den mätare som användes i försöket har gjorts vatten- och djuptålig och anpassats för mänskliga dykare.

Människan kan användas som modell

I den publicerade studien jämförs resultaten med data från sälar – som är extremt väl anpassade för dykning. Det visade sig att reaktionen hos dykarna var nästan identisk med sälarnas.

− Det återstår mycket forskning för att vi ska förstå hur människan, som betraktas som ett landdjur, kan träna sig till att överleva denna typ av extrema dyk. Vi visar i studien att människan faktiskt kan användas som modell för att studera dykande däggdjur, säger Erika Schagatay.

Mätningarna genomfördes av doktorand Eric Mulder och post doc Chris McKnight vid Institutionen för Hälsovetenskap vid Mittuniversitetet. Professor Erika Schagatay och doktorand Frank Pernett vid Mittuniversitetet, samt en rad andra experter har bidragit med signalbehandling, databearbetning och tolkning av resultaten. Den unika mätrustningen har utvecklats i samarbete med företaget Artinis i Holland och St Andrews Universitet i Skottland.

"Vår studie är ett stort genombrott"

Resultaten från studien publiceras 28 juni i en artikel i Philosophical Transactions of the Royal Society, en mycket ansedd tidskrift, tillika världens äldsta vetenskapliga tidskrift som startade redan 1665.

− Som forskare är det så klart roligt att vårt arbete accepterats i en så ansedd tidskrift där till exempel Charles Darwin, Robert Boyle, Isaac Newton och Stephen Hawking publicerat sina fynd. Det visar att man anser att vår studie är ett stort genombrott, säger Erika Schagatay.

Forskningen är finansierad av Centrum för Idrottsforskning och av en privat donation från USA för att öka kunskapen om fridykningsfysiologi och främja säkerheten inom fridykning.

Artikeln kan läsas i sin helhet online: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2020.0349