Nerazumijevanje i iznenađenost pojavom određenih promjena u našem tijelu koje nastaju tijekom ronjenja na dah može pridonijeti zbunjenosti i pojavi straha. To opet  pridonosi donošenju neodgovarajućih odluka s neželjenim posljedicama. Namjena je ovog teksta pridonijeti razumijevanju promjena u ljudskom tijelu koje se događaju tijekom ronjenja na dah kako bi ih se moglo s lakoćom pravodobno predvidjeti, prepoznati, razumjeti i objasniti te se pravodobno odgovarajuće ponijeti.

Ronjenje na dah (naziva se još i ronjenje u apnei, slobodno ronjenje ili jednostavno apnea) je evolucijski najstariji, vjerovatno najrašireniji (iako se obično brka sa ztv. "snorkelingom"), najjednostavniji (s gledišta potrebne opreme) i radi zanemarivanja odnosno ignorantskog odnosa prema sigurnosnim postavkama (te neznanja, neiskustva i nediscipline) možda i najopasniji način ronjenja. Pri tom ronjenjem na dah ne smatramo plutanje/plivanje uz pomoć peraja površinom vode i to uronjene glave na kojoj je maska dišući kroz disalicu (tzv. snorkeling). Ronjenje na dah podrazumijeva ronjenje u inspiratornoj apnei čije trajanje i dubina zarona ovise o više čimbenika: dobi, spolu, vitalnom kapacitetu, tjelesnoj spremnosti, motiviranosti, stupnju mentalne spremnosti, tlaku i temperaturi okoline. Na suhom trajanje apnee prosječnog čovjeka iznosi od 0,5 do 1,5 minute. Apnea se može produžiti prethodnom hiperventilacijom (na 3-4 minute), udisanjem čistog kisika (na više od 13 minuta - vlasnik rekorda je Bill Stromberg) i primjenom suvremenih tehnika ventilacije i opuštanja (skoro 9 minuta - vlasnik rekorda je Tom Sietas). Prosječan čovjek roni na dah do dubine od 3-4 metra a uvježbani ronioci na dah obično rone do dubine od 25 metara u apnei trajanja oko 2 minute.

Tijekom ronjenja u apnei dešava se niz značajnih promjena s učinkom na:

Valja naglasiti da su neke od tih promjena naglašenije u ronjenju na dah prisutne i u ronjenju sa ARA.

Promjene u funkcioniranju tjelesnih osjetila

čovjek čuje (osjeća) zvuk na dva načina. Naime, zvučni se titraji u atmosferskom zraku šire zrakom (zračna vodljivost) i potiču titranje bubnjića ali uzrokuju i rezonanciju kosti lubanje (koštana vodljivost) te se na taj način zvučni titraji prenose u unutarnje uho gdje podražuju organ sluha. Raspoznavanje smjera (sa točnošću od 1 do 3 stupnja) odakle zvuk dolazi počiva na činjenici da je mozak sposoban razaznati izrazito malu (0,03 milisekunde) razliku u vremenu dolaska zvuka u ono uho koje je udaljenije od zvučnog izvora od onog uha koje mu je bliže. Naravno, u vodenom mediju zračna je vodljivost nemoguća, a osim toga zvučni se titraji pet puta brže šire nego zrakom, a i manje se apsorbiraju nego u zraku. Zbog svega navedenog, u vodi zvučni titraji gotovo istovremeno dolaze u organe sluha u oba uha pa je vrlo teško sa sigurnošću odrediti položaj zvučnog izvora. Ukratko, zvuk u vodi čujemo bolje ali teže određujemo smjer iz kojeg dolazi.
U vodi se s dubinom smanjuje vidljivost zbog apsorpcije svjetla (jačina apsorpcije je razmjerna količine otopljenih ili suspendiranih čestica) pa se tako na 5 m dubine intenzitet sunčane svjetlosti smanji na četvrtinu a na 15 m na osminu vrijednosti na površini. Apsorpcija svjetlosti nije jednakomjerno izražena za sve dijelove sunčevog spektra pa se tako crvena boja gubi već na 3 m dubine, narančasta na 5 m, žuta na 10 m a plava i zelena na 30 m dubine. Oštrina vida je narušena zbog količine otopljenih čestica i znatno manje izraženog loma svjetlosti. Važno je znati da je interpretacija udaljenosti predmeta koje gledamo maskom poprilično netočna jer nam predmeti izgledaju bliži za jednu četvrtinu i veći za jednu trećinu nego što u stvari jesu.

Promjene vrijednosti tlakova u tjelesnim šupljinama glave ispunjenima zrakom

U srednjem uhu i sinusima prilikom zarona stvara se podtlak (ukoliko se roni s maskom onda i ispod nje) koji treba poništiti/izjednačiti. U suprotnom dolazi do oštećenja sluznice stijenki tih šupljina koja su izraženija što je podtlak veći i trajanje izloženosti dulje. Pomniji prikaz građe i funkcije tjelesnih šupljina glave ispunjenima zrakom nalazi se u članku dr. Marka Kleončića "Gornji dišni sustav - građa, funkcija i bolesti".

Utjecaj na krvožilni sustav

Zbog povišenog hidrostatskog tlaka grudni koš se stišće pa mu se volumen smanjuje (pa tako i plućni volumeni) što potiče uključivanje zaštitnog mehanizma centralizacije krvotoka. Hidrostatski tlak i gustoća vode mehanički istiskuju krv iz trbušne šupljine i donjih ekstremiteta, a hladnoća vode pospješuje vazokonstrikciju (stiskanje) perifernih krvnih žila (smanjujući prokrvljenost udova) i tako pridonosi centralizaciji krvi. U prsnu  šupljinu tako može pristići i litra pa i više krvi koja ispuni prostor nastao smanjenjem volumena pluća te tako značajno smanji mogućnost  gnječenja grudnog koša i organa koji se njemu nalaze, jer je krv nestlačiva kao i bilo koja tekućina. Taj mehanizam preraspodjele krvi centralizacijom krvotoka pridonosi omogućavanju zarona koji je dublji od zarona kojeg je moguće proračunati poznavanjem vrijednosti rezidualnog volumena na površini. Centralizacijom krvotoka povećava se priljev krvi u srce omogućavajući 30% veći udarni volumen srca uz istodobno smanjenje frekvencije srca (bradikardiju) posredovanu stimulacijom živca vagusa. Vrlo je važna uloga živca vagusa koji u centar za regulaciju rada srca prenosi podatke prikupljene:

te dolazi do bradikardije koja smanjuje potrošnju kisika u srčanom mišiću a istodobno ne ometa učinkovitu opskrbu tijela krvlju i to zbog pojačanog venskog priljeva izazvanog centralizacijom krvotoka. Drugim riječima, srce kuca sporije ali izbacuje više krvi po otkucaju tako da je ukupna količina izbačene krvi jednaka. Baroreceptori smješteni u stijenkama krvnih žila omogućavaju prenošenje povratne informacije (o vrijednostima tlaka unutar krvnih žila) nitima vagusa u centar za rad srca i tako omogućavaju precizan nadzor rada srca. Centralizacija krvotoka prikazana je i u članku dr. Marka Kleončića "Donji dišni sustav - građa i funkcija".

Ravnoteža količine tjelesne tekućine

Porast volumena krvi u prsnoj šupljini (zbog centralizacija krvotoka) povećava tlak u lijevom atriju što podražuje volumne receptore u njegovom zidu s posljedičnim smanjenjem lučenja  antidiuretičkog hormona (ADH) što rezultira imerzijskom diurezom (mokrenjem). Na taj način se uobičajena diureza može povećati i do pet puta pa može doći do 1) dehidracije s posljedičnom hipovolemijom i hipotenzijom i 2) hipotermije jer jedna litra izlučene mokraće smanjuje tjelesnu temperaturu za 0,5 °C. Znojenje izazvano pojačanim mišićnim radom, imerzijska diureza te trošenje tjelesne tekućine za ovlaživanje udahnutog zraka pridonose nastanku hipovolemije i hipotenzije koje potiču tahikardiju i tako povećavaju potrošnju kisika.

Promjena gradijenta tlakova duž probavnog kanala

Povišen hidrostatski tlak utiskuje trbušnu stijenku i pomiče sadržaj trbušne šupljine prema prsnoj šupljini. Promjenom položaja tijela uz djelovanje hidrostatskog tlaka mijenja se gradijent tlakova duž probavnog trakta pa se tako gradijent tlaka između želuca i jednjaka koji na površini iznosi oko 6 mmHg (dakle viši je tlak u želucu ali povrat sadržaja u jednjak sprečava kružni mišić smješten na prijelazu jednjaka u želudac) nakon zarona može udvostručiti. To može dovesti do povrata želučanog sadržaja u jednjak koji se očituje žgaravicom ili povraćanjem. Upute o sprečavanju/ublažavanju ove pojave navedene su u članku "Priručna ljekarna podvodnog ribolovca".

Održavanje tjelesne topline

1) pojačan mišićni rad (pogotovo rad bedrenih mišića tijekom rada perajama) stvara značajnu količinu topline (koju voda odvodi od tijela 20 puta brže nego zrak) zatim 2) trošenje tjelesne topline na zagrijavanje udahnutog zraka pa 3) smanjenje prokrvljenosti udova zbog centralizacije krvotoka i 4) imerzijska diureza pridonose nastanku hipotermije. Tijelo tada stvara toplinu mišićnim radom (drhtanje) za koji je potrebna izuzetno velika količina energije koju osigurava dostupna glukoza. Osim pothlađenosti može doći i do pregrijavanja. Naglo uranjanje pregrijanog tijela (npr. nakon sunčanja u neoprenskom odijelu tijekom duljeg razdoblja) može rezultirati hidrokucijom - vodenim udarom.

Održavanje euglikemije

Opskrba tijela energijom tijekom ronjenja u apnei neophodna je za izrazito pojačan moždani i mišićni rad posebice prilikom zarona na veće dubine koji svakako predstavljaju znatan mentalni napor. Tako prilikom izrona s veće dubine valja prijeći značajnu udaljenost uz savladavanje značajnog otpora kretanju kroz vodu koji pružaju gravitacijska sila, viskozitet vode i težina vodenog stupca. Povećana potrošnja glukoze uz neodgovarajuću nadoknadu može dovesti do hipoglikemije. Znakovi hipoglikemije uključuju osjećaj tjelesne slabosti, osjećaj duševne zbunjenosti i rastresenosti, razdražljivost i otupjelost na podržaje okoline a teška i produljena hipoglikemija može dovesti do smrti. Reljeni način prehrane ronioca na dah prikazan je u članku prof. Gordane Majerić "Vodič za prehranu ronioca".

Pojačan intenzitet mišićnog rada

također je karakteristika ronjenja u apnei. Pravilna ventilacija u pripremi za apneu uključuje intenzivan rad glavnih (ošit) i pomoćnih (međurebreni, vratni, potključni) dišnih mišića te savladavanje povećanog  funkcionalno mrtvog prostora u disalici. Rad perajama uključuje intenzivno korištenje snažnih i velikih  bedrenih mišića s posljedičnom proizvodnjom topline i znojenjem. Zbog povećanog venskog priljeva izazvanog centralizacijom krvotoka pojačan je i rad mišića koji uvijek neumorno radi i nikad ne staje - srca.

Promjene vrijednosti tlakova plinova u dišnom sustavu

Izuzetno je važno roneći u apnei stalno imati na umu sljedeće:

najznačajnija promjena u tijelu tijekom ronjenja u apnei je stalan pad parcijalnog tlaka kisika uz umjereni porast parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida

Porast vrijednosti parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida (a ne pad vrijednosti parcijalnog tlaka kisika !!!) kao specifičnog i najjačeg stimulatora centra za disanje redovito prisili ronioca na dah na izron i prekid apnee prije nego što pad parcijalnog tlaka kisika dostigne kritičnu granicu ispod koje dolazi do sinkope (gubitka svijesti). Tijekom boravka na dubini, a zbog povećanog okolnog tlaka, povećan je i parcijalni tlak kisika u plućima. U takvim je uvjetima alveolarna izmjena plinova uredna, odnosno, tijekom trajanja apnee smanjuje se parcijalni tlak kisika isključivo zbog potrošnje u stanicama. Međutim, tijekom izrona dolazi do ubrzanog pada vrijednosti parcijalnog tlaka kisika i to zbog brze promjene vrijednosti hidrostatskog (okolnog) tlaka koji se tijekom izrona smanjuje s dubinom. U posljednjim metrima izrona (zbog razmjerno najveće promjene vrijednosti hidrostatskog tlaka) taj je pad vrijednosti parcijalnog tlaka kisika izrazito ubrzan te ako vrijednost parcijalnog tlaka kisika u alveolama dosegne (tj. padne na) vrijednost od 4,2 kPa dolazi do sinkope - naglog gubitka svijesti kao znaka otkazivanja moždane funkcije zbog hipoksije/anoksije. Ovako opisana sinkopa koja nastaje u posljednjim metrima izrona tijekom ronjenja na dah u dubinu u tzv. anglosaksonskom govornom jeziku i literaturi naziva se popularnim imenom "Shallow Water Blackout" i označava kraticom SWB. Ronioc na dah koji izgubi svijest i ispluta na površinu postaje žrtvom utapanja ako mu se ne pomogne. Nije svaki gubitak svijesti tijekom ronjenja na dah gore opisana sinkopa tj. SWB. Gubitak svijesti može nastati tijekom bilo koje faze ronjenja na dah (pripreme na površini, zarona, zadržavanja na određenoj dubini, izrona) zbog npr. 1) poremećaja cirkulacije sa smanjenjem protoka kroz mozak (npr. pritisak na vratne arterije pretijesno krojenim odijelom u vratnom dijelu), 2) izravnog  mehaničkog podražaja karotidnog sinusa (npr. istezanjem vrata prilikom okretanja lica površini tijekom izrona, udarca dijelom opreme) 3) smetnji srčane frekvencije i ritma u smislu bradikardije i aritmije, 4) prodora hladne vode u grkljan 6) hipoglikemije, 7) stresa itd. Najvažnije je pravodobno spriječiti utapanje netom na površinu isplutalog onesviještenog ronioca na dah održavajući mu prohodnim dišne puteve odnosno spriječiti imerziju lica ronioca. Naravno, ispravno korištenje dijelova opreme (disalica, pojas, plutača) pridonosi sretnom ishodu neželjenog incidenta a educiranost u ronjenju na dah (znanje o fiziologiji  plinova, usvajanje suvremenih vještina) smanjuje mogućnost nastanka neželjenog incidenta. Ipak, po potrebi treba započeti sa mjerama kardiopulmonalne reanimacije a ako je došlo do prodora vode u dišne puteve i/ili prekida disanja i rada srca, dati čisti kisik preko maske i simptomatsku terapiju sukladno stanju ronioca.
Ovo je vrlo sažet prikaz promjena koje se dešavaju u ljudskom tijelu tijekom ronjenja na dah a za potpunije razumijevanje i lakše povezivanje pojmova čitaoca upućujem i na slijedeće tekstove:

Damir Detić
15.9.2005