Rané počátky
Potřeba člověka sestoupit pod hladinu moře za vojenským, záchranným, rekreačním nebo loveckým účelem sahá až hluboko do starověku.  Nikdo dnes není schopen přesně říct, kde se to stalo poprvé, v každém případě však historikové věří, že se tak stalo již 5000 let před n. l. Nejstarší dochované zobrazení člověka potápějícího se pod vodou je možná obraz potápěče na Asyrském reliéfu dochovaném z roku 885 př. n. l. Staré původní záznamy o potápění lze nalézt v díle řeckého historika Hérodota, jenž vypráví příběh potápěče Scylis, zaměstnaného v 5. stol. př. n. l. perským králem Xerxem, aby nalezl potopený poklad. Velmi brzo se začalo potápění využívat k vojenským účelům. A1exandr Veliký používal potápěče k odstranění zátaras ponořených v přístavu Tyre, jenž byl dobyt po obléhání v roce 332 př. n. l. Říkalo se, že sám velký vojevůdce sestoupil pod vodní hladinu, aby sledoval práci svých potápěčů. Záznamy rovněž ukazují, že v 1. stol. př. n. l. bylo vyzvedávání předmětů z moře za úplatu situováno kolem všech hlavních přístavů Středomoří. Tento obchod byl tak dobře organizován, že byla uzákoněna mzda potápěčů, stoupající s hloubkou prováděných prací. Veškeré potápění bylo tehdy prováděno pouze zadržováním dechu. Protože výcvik začínal už v raném dětství, měli tito starověcí potápěči velkou výdrž a kapacita jejich plic byla rovněž mnohem větší. Při zanořování používali potápěči velkých plochých kamenů. Všeobecnou praktikou bylo používání provazu, jenž si potápěč uvázal kolem pasu, aby ho jeho pomocníci mohli vytáhnout na hladinu společně s nákladem vyzvedávaným z mořského dna, které bylo často 20–30 m hluboko. |
Počátky technického rozvoje
Jak zůstat pod vodou déle, než umožňují lidské plíce, byl problém, který trápil mnoho potápěčů už od samého počátku.  Nejprve používali duté stéblo, avšak to mohli používat pouze do hloubek menších než délka stébla. Hlavní využití se jim však dostalo při válečných akcích, když vojáci potřebovali překročit řeku nepozorovaně. Začaly se objevovat první pokusy vyrobit delší trubici, někdy zakončenou jakousi přilbou, jež měla sloužit jako primitivní klapka – záklopka, jež by umožňovala potápěči volně dýchat. Ať tak, či onak, neexistují záznamy o tom, že by byl tento způsob účinný, a zdá se velmi nepravděpodobné, že by tehdejší potápěči měli materiál a výrobní možnosti k překonání problému tlaku, stoupajícího s hloubkou vody. Již v malé hloubce od 0,3 m je tlak, jímž voda působí potápěčům na hrudník tak silný, že zabraňuje normálnímu dýchání. Dochovaly se záznamy o vynálezcích v 16. a 17. stol., kteří se snažili navrhnout aparát, který by dovoloval potápěči pod vodou volně dýchat. Byly zveřejněny různé popisy a nákresy, avšak návrhy nebyly dostatečně účinné, a tak zbyl jen sen o nezávislosti člověka pod vodní hladinou. Navzdory tomu bylo na konci 16. stol. dosaženo průlomu ve stavbě potápěčského zvonu s otevřeným koncem, jenž by byl zatížen a spuštěn vertikálně do vody, a tak vzduch zůstával uvnitř zvonu a vlivem tlaku se koncentroval v jeho vnitřním vrcholu. Tím vznikla pro potápěče zásoba stlačeného vzduchu, která jim byla k dispozici. Potápěč se tak mohl uvnitř zvonu nadechnout a mimo zvon se pohybovat se zadržovaným dechem. První zmínka o jakémsi potápěčském zvonu je z roku 1531 a od té doby se již záznamy o podobných zvonech pro potápěče začínají objevovat pravidelně. V roce 1680 Američan William Phipps použil systém "Matka a dcera", potápěčský zvon, který umožnil potápěčům přístup k většímu množství zásoby vzduchu. V roce 1690 anglický astronom Edward Hailey navrhl složitý systém doplňování vzduchu v potápěčském zvonu přiváděním zásob vzduchu do menších zvonů nebo do džberu či kádí obrácených dnem vzhůru a naplněných čerstvým vzduchem, jež byly níže než hlavní potápěčský zvon. Otevřením ventilu na kádi nebo jejím překlopením byl vzduch vlivem vyššího tlaku v kádi (díky větší hloubce) nahnán do potápěčského zvonu, čímž zde doplnil zásobu čerstvého vzduchu. Hailey demonstroval výkonnost a funkčnost svého návrhu, když v hloubce 18 m v řece Temži setrval po dobu 1,5 hod. V roce 1715 jiný Angličan, John Lethbridge, vyvinul "potápěčský kryt", který uzavřel potápěče uvnitř kůží potaženého "sudu vzduchu" s proskleným otvorem pro výhled a dvěma otvory pro ruce s vodotěsnými rukávy, které umožňovaly potápěči pod vodou pracovat. Kompletní zařízení bylo spouštěno z lodi a manévrováno na místo stejným způsobem jako potápěčský zvon. Lethbridge byl navzdory všem předpokladům neuvěřitelně úspěšný ve vyzvedávání pestré škály předmětů z mnoha vraků. V roce 1749 napsal dopis do jednoho populárního časopisu, ve kterém uvedl, že jeho běžná operační hloubka je 18 m s délkou pobytu pod vodou 36 min. Přesto jeho vybavení trpělo stejnými omezeními jako potápěčský zvon – nedostatkem schopnosti manévrovat a neschopností zajistit plynulou dodávku čerstvého vzduchu. Vyzvedávání předmětů ze ztroskotaných lodí bylo lukrativním obchodem, který zajišťoval neustálý podnět pro nové nápady v potápěčské technice a výstroji. Augustus Siebe je oceňován pro svůj první potápěčský oblek, ale ve skutečnosti byl jen jedním z mnoha mužů, kteří experimentovali s velmi podobnými zlepšovacími návrhy ve stejnou dobu. John a Charles Deanovi, dva bratři, kteří se aktivně podíleli na obchodu okolo vyzvedávání ze dna moře, si v roce 1823 nechali patentovat návrh kouřového ústroje určeného pro potřebu hasičů. Po pěti letech předchozí práce vyvinuli "Deanův patentovaný potápěčský oblek", který se skládal z mohutného obleku na ochranu a ocelové helmy s průhledy, spočívající na ramenou potápěče, byl spojen hadicí se vzduchovým zdrojem na hladině. Vydechovaný vzduch unikal spodním okrajem helmy, a tudíž s ním nebyl žádný problém, dokud zůstával potápěč ve vertikální poloze. Pokud upadl, helma se rychle zaplnila vodou, což bylo pro potápěče značnou hrozbou. Siebe vylepšil stávající Deanův oblek utěsněním helmy klínci a obroubeným opásáním potápěčského obleku. To bylo daleko bezpečnější, vydechovaný vzduch byl vypouštěn obrubou potápěčského obleku a zároveň byl potápěč chráněn před vodou pronikající do helmy v případě, že by ztratil rovnováhu. V roce 184OcSiebe vyvinul výkonný výdechový ventil, který mu umožnil celoplošně vodotěsný oblek, známý jako Siebeův potápěčský zlepšený oblek. Ten je přímým předchůdcem dnešního standardního hlubokomořského obleku se vzdušným napájením z hladiny. Ačkoli v té době byla vyvinuta i jiná zařízení, Siebe byl vybrán Britskými královskými lodními inženýry vraku HMS Royal George (plavidlo blokovalo důležité kotviště přímo před přístavem Porthsmouth). To zajistilo velkou podporu Siebeho potápěčského systému, zvláště pak důstojník pro řízení operací, plukovník William Pasley , formálně doporučil, aby byl Siebeho oblek používán při všech budoucích námořních operacích. Stojí za připomenutí, že oficiální vládní historikové, kteří zaznamenali vyzvednutí a přemístění Royal George, komentovali fakt, že si potápěči pracující na přemisťování 6–7 hod. v hloubce 18–21 m stěžovali na záchvat revmatismu a podchlazení. Plukovník Pasley a jeho muži si nebyli vědomi, že se nejedná o revmatismus, nýbrž o potápěčskou nemoc, jež bude odhalena jen o několik let později dekompresní chorobu známou také jako "kosti".
|
Objev dekompresní nemoci
Nejprve byla dekompresní choroba známá jako "kesonová nemoc", protože její příznaky byly částečně popsány mezi "kesonovými dělníky". (Keson je odvozené od francouzského slova crisson - bedna). "Kesonáři" byli používáni hlavně k hloubení mostních ukotvení i při výstavbě tunelových sekcí a byli konstantně zásobováni stlačeným vzduchem. Pod vodou byly zajištěny "suché" podmínky pro odboráře, kteří pracovali v osmihodinových směnách a někdy i déle. Čím více byl díky větší poptávce po podvodních prácích kladen důraz na techniku, tím více nabývala nemoc na významu. Byli to právě "kesonoví dělníci" na stavbě Brooklynského mostu v New Yorku, kteří dali této chorobě přezdívku "kroucení". Je to pravděpodobně nejznámější choroba spojená s potápěním. Francouzský filozof Paul Bert provedl rozsáhlý výzkum v oblasti dekompresní choroby a v roce 1878 objevil, že dýchání stlačeného vzduchu shromažďuje velké množství dusíku, který se rozpouští v krevním oběhu a tělních tkáních. Při náhlém snížení tlaku se dusík nestihne vyloučit z krevního oběhu přirozeným způsobem. Výsledkem jsou bublinky plynu v celém těle, jejichž důsledkem byla bolest tehdejších potápěčů a stavebních dělníků spojována s revmatismem. K překonání tohoto problému Bert doporučil kesonovým dělníkům a potápěčům, aby na hladinu vystupovali pomaleji, a toto opatření se okamžitě projevilo zlepšením zdravotního stavu potápěčů a snížením fatálních důsledků choroby. Bert rovněž zjistil, že účinek nemoci lze zmírnit zvýšením tlaku, a tak jeho návrh v roce 1893 vedl k sestrojení první dekompresní komory v Americe, Byla použita s dobrými výsledky při výstavbě tunelu pod řekou Hudson mezi New Yorkem a New Jersey.
Historie dekompresních tabulek
Berkovo doporučení, aby potápěči vystupovali z hloubky pomaleji, nevyřešilo všechny problémy , které potápěče trápily. Dekompresní nemoc stále trápila potápěče, kteří se na jakoukoli dobu ponořili do hloubky okolo 40 metrů ( 130 ft), a bylo zjištěno výrazné snížení jejich tělesné zdatnosti, vedoucí někdy až ke ztrátě vědomí. Anglický filozof J. S. Haldane vedl řadu pokusů s potápěči královského námořnictva v letech 1905-1907 a zjistil, že problém spočívá v nedostatečné ventilaci vzduchu v přilbách potápěčů. Následně se pak zvyšovala koncentrace oxidu uhličitého v přilbě potápěčů, jenž trvale způsoboval potápěči postupnou otravu. Haldane doporučil zvýšit plynulý tok vzduchu do potápěčovy přilby přímo úměrně s tlakem (hloubkou) okolí potápěče. Haldane rovněž sestavil soubor tabulek, jež určovaly maximální délku pobytu potápěče v určité hloubce, a vypracoval metodu dokomprese při výstupu potápěče. Během dalších let byly Haldanovy tabulky postupně upraveny a modifikovány, jejich základní principy však tvoří základ dnešních metod výstupu potápěče k hladině. Jedním z důsledků Haldanových objevů bylo posunutí hloubek ponorů potápěče na úroveň bezmála 65 metrů (210 ft) maximální hloubky, do které bylo možno tehdejším manuálním způsobem pumpovat vzduch. Avšak v hloubkách okolo 30 metrů a hlouběji se objevila další nemoc: euforie, při které se potápěči začali chovat velmi podivně. Tento syndrom je známý jako "hlubinné opojení", dnes nazývaný jako dusíková narkóza. Jeho příčina byla diagnostikována v roce 1920 a určena jako výsledek anestetických účinků dusíku dýchaného pod tlakem. Amatéři i profesionálové byli stále více fascinováni kouzlem hlubin a mnoho pokusů vedlo ke zdokonalení potápěčské výstroje, která umožnila pronikat potápěčům do stále větších hloubek. Jedním z výsledků tohoto úsilí byla výroba vyztužených potápěčských obleků, schopných odolávat tlaku vody a tím umožňujících potápěči dýchat pod vodou vzduch o normálním atmosférickém tlaku. Argumentem bylo, že při odstranění účinků tlaku působícího na potápěče bude možno dosáhnout větších hloubek. Zpočátku se však nedařilo vyrobit oblek, který by byl dostatečně silný a byl schopen odolat působení tlaku vody a zároveň byl dostatečně flexibilní na to, aby byl použitelný. Tato situace se táhla až do šedesátých let, než byly vyvinuty moderní verze obleků a skafandrů jako obleky Jim" a "Newt".
|
Vývoj dýchacích přístrojů SCUBA
Snaha přestřihnout onu pupeční šňůru spojující potápěče s jeho životodárnou zásobou vzduchu na hladině byla silná, avšak ještě neexistovala technologie přístrojového potápění SCUBA (z anglického Self Contained underwaler breathing apparatus).  Existovaly tři základní problémy. Zaprvé nebyl znám způsob, jakým by byl potápěči Pod vodou dodáván vzduch o správném tlaku v každém okamžiku v závislosti na měnící se hloubce. Za druhé nebylo možné najít poměrně lehký kov odolávající vysokému tlaku, potřebný k výrobě přenosné nádrže na vzduch, kterou by potápěč mohl mít s sebou připevněnou na zádech. Konečně, nebyl způsob, jak zredukovat tlak stlačeného vzduchu v lahvi na použitelnou úroveň. Přesto bylo jen otázkou času, než člověk nalezne odpovědi na tyto otázky, a tedy i způsob nezávislého pohybu pod vodou. Stalo se tak s příchodem SCUBA přístrojového vybavení. Postupem času byly vyvinuty tři základní typy: uzavřený okruh, polouzavřený a otevřený okruh. Vývoj komponentů nezbytných k sestavení SCUBA systému neprobíhal simultánně. První řízený regulátor vyvinutý k regulaci zásobování vzduchem ze zdroje umístěného na hladině byl patentován v roce l866 Benoistem Rouquayrolem. Později byl adaptován pro použití ve SCUBA systému. V roce l878 H. A. Fleuss vyvinul první použitelný samočinný dýchací přístroj pro potápění. Byl použit 100% kyslík, který znamenal nižší objem potřebný pro zajištění normálního dýchaní (vzduch obsahuje jen 21 % kyslíku), a potřeba velkých lehkých a vysoce odolných zásobních lahví tak byla eliminována. Fleussův systém se brzy dostal do problémů, protože tehdy se nevědělo, že dýchání 100% kyslíku pod určitým tlakem přivodí otravu. Během první světové války došlo k průlomu, modifikovaná verze řízeného regulátoru byla zachována a byly vyvinuty potápěčské lahve schopné obsahovat kyslík o daku vyšším než 200 barů (200 kg/cm2). Tento Fleussův modifikovaný automatický přístroj s uzavřeným okruhem byl standardním únikovým vybavením na ponorkách Royal Navy. Francouzský námořní důstojník, velitel LePrieur, sestrojil částečně úspěšný SCUBA systém s otevřeným okruhem vyztuženou láhev na stlačený vzduch. Přesto hlavní pozornost byla i nadále upřena na vývoj systému s uzavřeným okruhem, navzdory jeho omezení pro praktické účely se stálým rizikem otravy kyslíkem. Během druhé světové války byl systém s uzavřeným okruhem používán na obou stranách, ale dva Francouzi, námořní důstojník a inženýr, pracovali na vývoji SCUBA systému s otevřeným okruhem. Kapitán Jacques Yves Cousteau a Emile Gagnau, pracující ve ztížených podmínkách Němci okupované Francie, završili stovky let pokroku v potápění pod vodní hladinu vyvinutím prvního bezpečného a plně funkčního SCUBA systému s otevřeným okruhem. Byli to oni, kdo vyvinul první akvalung, se kterým Cousteau úspěšně sestupoval do hloubky 60 metrů (200 ft) bez jakýchkoliv zdravotních následků. Po válce akvalung zaznamenal komerční úspěch. Výsledkem komfortu a jednoduchosti, které umožňoval otevřený okruh, bylo, že rekreační potápění se stalo jedním z nejrychleji se rozvíjejících sportů na světě. Umožnil podmořským biologům, geologům a archeologům a mnoha dalším vědcům a výzkumníkům objevovat a objasňovat některá z mnohých tajemství moře.
|
|
