Vị giáo sư 55 tuổi này sẽ xuống biển sống trong 100 ngày, để phá kỷ lục thế giới và nghiên cứu những gì xảy ra với cơ thể

100 ngày sống dưới bề mặt biển, thoạt nghe, có vẻ như đó lại là một video vô tri nữa của các Vlogger Youtube. Nhưng không, đây là những gì mà Joseph Dituri, một giáo sư kỹ thuật y sinh người Mỹ sẽ thực hiện trong mùa hè này. Mục đích của ông ấy là nghiên cứu các tác động dài hạn của môi trường áp suất cao lên cơ thể con người.

Các kết quả từ thử nghiệm của giáo sư Dituri có thể phục vụ nhiều mục đích. Hãy tưởng tượng trong tương lai, khi loài người phải chuyển nhà xuống đáy biển, hoặc đi tới một hành tinh có khí quyển dày đặc hơn so với Trái Đất, các nhà khoa học cần biết: Cơ thể chúng ta sẽ phản ứng ra sao với áp suất ở những môi trường đó?

Tin tốt là 100 ngày sống dưới biển có thể không khiến cơ thể bạn yếu đi như 100 ngày sống trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Thay vào đó, môi trường áp suất cao dường như có tác động tích cực tới sức khỏe con người.

Chẳng hạn, các thí nghiệm với tế bào cho thấy khi được nuôi trong môi trường áp lực, tốc độ sinh sản của chúng đã tăng gấp đôi chỉ sau 5 ngày. Điều này giải thích cho hiệu quả chữa lành vết thương của liệu pháp oxy cao áp (HBOT) dành cho bệnh nhân có vết loét do tiểu đường, nhiễm trùng hoại tử hoặc bỏng nhiệt.

Một số nhà khoa học còn mạnh dạn đặt ra giả thuyết: Sống trong môi trường áp suất khí cao sẽ giúp con người khỏe mạnh hơn, cải thiện tuổi thọ và ngăn ngừa các bệnh liên quan đến lão hóa.

"Tôi cho rằng sức khỏe của mình sẽ cải thiện khi áp lực gia tăng", giáo sư Dituri nói. "Các đồng nghiệp còn nghĩ rằng tôi sẽ biến thành siêu nhân sau thời gian sống dưới biển".

Phá kỷ lục thế giới về thời gian sống dưới bề mặt đại dương

Kỷ lục về khoảng thời gian sống dưới bề mặt đại dương dài nhất từng được thiết lập vào năm 2014, bởi thủy thủ đoàn USS Pennsylvania, những người đã ở bên trong con tàu ngầm và trải qua nhiệm vụ tuần tra kéo dài 140 ngày liên tục.

Nhưng cần phải nói rõ rằng khi những con tàu ngầm lặn xuống biển, áp suất không khí bên trong chúng vẫn được duy trì ở mức 1atm, tương đương với áp suất khí quyển ở bề mặt biển. Điều này là nhờ lớp vỏ thép dày và những chiếc cửa sập được thiết kế kiên cố, giúp giữ cho áp suất không khí không thay đổi khi tàu ngầm lặn xuống.

Nơi mà giáo sư Dituri thực hiện nghiên cứu của mình thì khác. Đó là Jules' Undersea Lodge, một khách sạn dưới biển ở đảo Key Largo thuộc tiểu bang Florida. Jules' Undersea Lodge đơn giản là một cabin được nhúng xuống đáy biển mà không hề có cửa sập hay khoang điều áp nào cả.

Về cơ bản, nó giống như khi bạn úp ngược chiếc cốc vào một cái bồn chứa đầy nước. Không khí sẽ bị bẫy lại ở phía bên trên đỉnh cốc, nhưng bên dưới nó là một cột nước liên tục ép vào khiến áp suất trong cốc gia tăng.

Trong trường hợp của Jules' Undersea Lodge, khách sạn này đã được dìm xuống độ sâu 9 mét so với mực nước biển. Nó khiến áp suất bên trong khoang tăng lên gấp đôi, ở mức 2 atm.

Kỷ lục thời gian sống dưới bề mặt biển ở áp suất này từng được thiết lập vào năm 2014, chính tại Jules' Undersea Lodge bởi hai nhà nghiên cứu người Mỹ khác là Bruce Cantrell và Jessica Fain. Họ đã sống ở dưới cabin này tổng cộng 73 ngày 2 giờ 34 phút.

Bây giờ, giáo sư Dituri đến từ Đại học Nam Florida sẽ cố gắng phá vỡ nó trong chuyến công tác kéo dài 100 ngày của mình. Nếu hoàn thành, ông sẽ nắm giữ kỷ lục người sống lâu nhất bên dưới bề mặt đại dương trong môi trường áp suất cao và tĩnh tại.

Con người sẽ khỏe lên dưới môi trường áp suất cao?

Giáo sư Joseph Dituri, 55 tuổi, từng có khoảng thời gian 28 năm phục vụ hải quân Hoa Kỳ với tư cách là sĩ quan lặn. Sau khi nghỉ hưu vào năm 2012, ông tiếp tục đăng ký học một khóa tiến sĩ chuyên ngành kỹ thuật y sinh tại Đại học Nam Florida. Mục đích của Dituri là tìm hiểu về chấn thương sọ não.

"Nhiều đồng đội của tôi gặp loại chấn thương này trên chiến trường, và tôi muốn tìm cách giúp đỡ họ", ông nói. Trong quá trình nghiên cứu phương pháp điều trị, giáo sư Dituri đặc biệt chú ý đến các liệu pháp khí áp cao, thứ được cho là có khả năng tăng tốc quá trình hồi phục của cơ thể.

Khí áp cao liên quan đến việc đưa bệnh nhân vào bên trong buồng áp suất, sau đó bơm thêm không khí vào đó, thường là oxy để tạo ra môi trường áp suất lớn hơn áp suất khí quyển. Ban đầu, những buồng áp suất này được chế tạo nhằm giúp thợ lặn hải quân trục xuất bong bóng khí ra khỏi cơ thể của mình.

Nhưng sau đó, các nhà khoa học lần lượt quan sát thấy nhiều hiệu ứng tích cực khác mà môi trường áp suất cao tạo ra với cơ thể con người. Ví dụ điển hình nhất, những bệnh nhân tiểu đường bị loét chi sau khi được đưa vào các căn buồng này đã có thể tăng tốc độ hồi phục. Hiệu ứng tương tự xuất hiện trên các bệnh nhân bị tổn thương do nhiễm xạ hoặc chấn thương dập nát.

"Tôi biết chắc rằng áp suất cao có thể làm tăng lưu lượng máu não và đưa ra giả thuyết rằng nó có thể được sử dụng để điều trị chấn thương sọ não", giáo sư Dituri cho biết.

Để kiểm tra các giả thuyết của mình và nghiên cứu môi trường áp suất cao có thể ảnh hưởng thế nào đến cơ thể người, giáo sư Dituri quyết định tự mình thực hiện thí nghiệm. Ông sẽ lặn xuống bên dưới khách sạn Jules' Undersea Lodge và ở đó trong vòng 100 ngày.

Trước thời gian đó, một nhóm y tế sẽ lập hồ sơ sức khỏe cho giáo sư Dituri. Họ sẽ làm một loạt các xét nghiệm bao gồm xét nghiệm máu, siêu âm, điện tâm đồ, thậm chí xét nghiệm tế bào gốc.

Giáo sư Dituri sẽ tự mình thu thập các chỉ số tương tự của cơ thể trong khoảng thời gian ông ở dưới mặt biển. Trong khoảng thời gian đó, ông cũng sẽ thực hiện các bài kiểm tra tâm lý xã hội và tâm lý y tế để ghi lại tình trạng sức khỏe tinh thần của mình.

Các số liệu sau đó được đối chiếu một lần nữa khi giáo sư Dituri trở lại mặt đất. Chúng sẽ tiết lộ liệu con người có thực sự khỏe hơn khi ở trong môi trường áp suất cao hơn áp suất khí quyển hay không?

Cuộc sống trong khách sạn dưới lòng biển: Giá 40 triệu/đêm, 10 triệu/4 giờ

Trên trang web của mình, Jules' Undersea Lodge giới thiệu họ là khách sạn trong lòng biển đầu tiên và duy nhất trên thế giới: "Jules cũng là phòng thí nghiệm nghiên cứu dưới nước đầu tiên mà một người bình thường có thể tiếp cận".

Nếu bạn thắc mắc về cái tên của khách sạn này, nó đã được lấy cảm hứng từ tiểu thuyết gia người Pháp Jules Verne, tác giả cuốn "Hai vạn dặm dưới đáy biển".

Trước khi được chuyển về đảo Key Largo để khai thác như một khách sạn, cabin này đã được neo ở ngoài khơi Puerto Rico, thuộc vùng biển Caribe. Ngày đó, nó được biết đến với cái tên cũ là phòng thí nghiệm La Chalupa.

La Chalupa được chế tạo từ những năm 1970 để phục vụ nhiều nghiên cứu hải dương học, nghiên cứu áp suất và môi trường cô lập tác động lên con người. Lần lượt hải quân Hoa Kỳ, NASA và các trường đại học tại Mỹ đã đăng ký thực hiện hàng trăm thí nghiệm tại cabin này.

Năm 1985, với mong muốn mở rộng phạm vi tiếp cận đến cả khách du lịch, Tổ chức Phát triển Tài nguyên Biển Hoa Kỳ (MRDF) đã tài trợ cho dự án tân trang La Chalupa, đổi tên nó thành Jules' Undersea Lodge và bắt đầu mở dịch vụ đưa khách du lịch xuống đó.

Mặc dù được gọi là một khách sạn, cơ sở vật chất của Jules' Undersea Lodge thực sự khá nghèo nàn. Nó có hai phòng ngủ, mỗi phòng ngủ có thể chứa tối đa 3 người. Một phòng tắm được sử dụng chung, và cũng là phòng mặc/thay đồ lặn.

Mức giá được niêm yết cho một đêm ở khách sạn này là từ 1.125 USD (26 triệu VNĐ cho suất ở đơn) đến 1.687,5 USD (40 triệu VNĐ cho phòng đôi). Nếu ở theo nhóm bốn người, giá chiết khấu còn lại là 3.150 USD (74 triệu VNĐ). 

Tất cả khách của Jules' Undersea Lodge được yêu cầu có chứng chỉ lặn. Nếu chưa có, họ phải học thêm một khóa lặn trị giá 161,25 USD (3,8 triệu VNĐ) nữa mới được đi xuống dưới.

Bởi đặc thù của mình, Jules' Undersea Lodge còn tính phí cho đồ điện tử mà khách lưu trú mang theo. 150 USD cho một chiếc iPad, 300 USD cho laptop và 200 USD cho máy ảnh không chống nước. Riêng điện thoại di động thì được miễn phí.

Khách sạn cho biết họ cung cấp các bữa ăn pizza với giá 175 USD (4 triệu VNĐ). Nếu khách hàng không có nhu cầu ở qua đêm, họ có thể chọn lưu trú 4 tiếng với giá 430 USD (tương đương 10 triệu VNĐ) cho hai người, tặng kèm 2 suất pizza miễn phí.

Rủi ro nào mà bạn phải đối mặt?

Thane Milhoan, giám đốc Jules' Undersea Lodge cho biết công tác an toàn tại khách sạn luôn được đặt lên hàng đầu. Họ có một xe lưu động để theo dõi hoạt động bên dưới khách sạn 24/24 với webcam, hệ thống liên lạc nội bộ và bộ điều chỉnh áp suất.

Trong suốt gần 40 năm vận hành, khách sạn này chưa từng gặp phải sự cố đáng tiếc nào. Đó là nhờ thiết kế áp lực dương, áp suất bên trong lớn hơn bên ngoài, của nó. Jules' Undersea Lodge có thể duy trì hoạt động trong vài ngày mà không cần bổ sung không khí.

Độ sâu 9 mét cũng không yêu cầu phải có thiết bị lặn giảm áp. Về cơ bản, Milhoan cho biết ngay cả trẻ em cũng có thể tới khách sạn này.

Trên trang đánh giá Tripadvisor, Jules' Undersea Lodge được khách hàng chấm 4,5/5 điểm. Họ thường có phản hồi khá tốt về trải nghiệm một ngày tại khách sạn, bao gồm chuyến lặn biển, tầm nhìn từ cửa sổ và sự kỳ lạ mà mức áp suất 2atm đem lại.

Chẳng hạn như nếu bạn mang một chai dầu gội đầu từ mặt biển xuống đó, áp suất sẽ khiến chai dầu gội bẹp dúm lại một nửa.

Đối với giáo sư Dituri, 100 ngày sống dưới mặt biển có thể đem lại nhiều rủi ro hơn.  Kinh nghiệm từ các thí nghiệm cách ly dài ngày cho thấy môi trường sống nhỏ hẹp và cô lập có thể ảnh hưởng tới thị giác, giấc ngủ và đồng hồ sinh học của ông ấy.

Một thách thức khác cho giáo sư Dituri là làm sao nhận được đủ vitamin D. Cơ thể con người phải tiếp xúc với ánh nắng mặt trời để tạo ra vitamin D. Còn Vitamin D thì đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì mật độ xương, chức năng cơ bắp và khả năng miễn dịch.

Vì vậy, trong khi hi vọng áp lực cao từ môi trường dưới đáy biển sẽ giúp mình khỏe hơn, giáo sư Dituri cần tìm cách khắc phục tất cả những yếu tố tiêu cực này.

Cách đơn giản để có vitamin D là nạp vào từ thức ăn. Một chiếc đèn mặt trời cũng có thể giúp ông tổng hợp vitamin D từ da, đồng thời duy trì thị giác cũng như đồng hồ sinh học. Tập luyện thể dục thường xuyên sẽ đẩy lùi được hiệu ứng mất cơ và mật độ xương.

Ngoài ra, duy trì sức khỏe tinh thần cũng là một mục tiêu cần quan tâm.

"Sức khỏe tinh thần là một điều rất quan trọng khi bạn phải ở trong một môi trường khắc nghiệt, hạn chế và bị cô lập", giáo sư Dituri nói. Để vượt qua thách thức này, lịch trình 100 ngày của ông đã được thiết kế với nhiều hoạt động nghiên cứu và truyền thông có ý nghĩa.

"Các đại dương đang gặp rắc rối – các rạn san hô bị tấn công, nghề cá bị suy giảm", Milhoan cho biết. "Chúng tôi muốn tận dụng sự quan tâm của công chúng mà sứ mệnh 100 ngày này tạo ra… để truyền cảm hứng cho giới trẻ và bắt đầu các hành động vì biển cả".

Về phần mình, giáo sư Dituri cho biết ông có kể hoạch mời khoảng 40 trẻ em ở lại với mình trong 24 giờ để học cách lặn và nghiên cứu đại dương. Đối với ông ấy, kế hoạch này là điều làm cho toàn bộ dự án trở nên có ý nghĩa —hơn cả cơ hội lập kỷ lục thế giới.

"Ngay cả khi tôi chỉ ở lại 60 ngày nhưng nếu tôi thu hút được lũ trẻ tham gia khám phá môi trường biển, đó vẫn sẽ là một chiến thắng", giáo sư Dituri nói.

Tham khảo Theconversation, USF, Smithsonianmag, Keysweekly, Jul, Tekdiveusa