Mergulhadores de Operações Especiais, como os Navy SEALs, assumem riscos fatais, como combatentes inimigos e ambientes hostis. Mas outro perigo é silencioso e invisível - a toxicidade do oxigênio, o resultado da respiração de níveis letais de oxigênio que ocorrem em profundidade e pressão.

Um professor da Universidade de Buffalo, Universidade Estadual de Nova York, está conduzindo um novo tipo de pesquisa que pode proteger os mergulhadores da Marinha dessa ameaça mortal. O Office of Naval Research (ONR) está patrocinando o trabalho, sendo realizado pelo Dr. Blair Johnson, que ensina fisiologia do exercício na Universidade de Buffalo.

A toxicidade do oxigênio deriva do bem mais precioso dos mergulhadores da Marinha - o próprio oxigênio. O ar respirável consiste principalmente em oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono. Enquanto os mergulhadores precisam de oxigênio para respirar debaixo d'água, a proporção de gases pode se tornar perigosa quanto mais fundo eles mergulham.

"Evidências recentes sugerem que os níveis hormonais essenciais para manter a respiração e a função cardíaca caem drasticamente quando alguém está imerso na água, "disse o Dr. William D'Angelo, que gerencia o Programa de Medicina Submarina da ONR. "A pesquisa inovadora do Dr. Johnson vai expandir como a imersão em água desencadeia a toxicidade do oxigênio."

Os mergulhadores de Operações Especiais são especialmente vulneráveis. Eles podem encontrar níveis mortais de gases de nitrogênio e dióxido de carbono, exigindo um rebreather para mitigar a toxicidade.

Os mergulhadores usam um rebreather de circuito fechado que filtra os gases de forma que as bolhas não apareçam na superfície da água - útil ao tentar evitar a detecção por adversários. Contudo, esta discrição adicional aumenta a quantidade de oxigênio que os mergulhadores respiram e, combinado com o estresse da missão e esforço físico, pode levar a convulsões, convulsões, náusea, tontura e até coma ou morte - todos sintomas de intoxicação por oxigênio.

A pesquisa de Johnson se concentra no sistema nervoso simpático do corpo humano, que controla a resposta instintiva de "lutar ou fugir" - uma reação física a um ataque, ameaça de sobrevivência ou evento prejudicial percebido - a fim de manter a frequência cardíaca adequada, pressão sanguínea, respiração e temperatura corporal.

Johnson e sua equipe construíram um tanque especial de imersão em água no Centro de Pesquisa e Educação em Ambientes Especiais da Universidade de Buffalo, onde os cientistas podem estudar ambientes extremos simulados - como respirar diferentes misturas de gases debaixo d'água.

Durante os experimentos, que começou este mês, voluntários sentam no tanque por quatro horas, com a cabeça e um braço acima da água. Eles suportam mudanças na temperatura da água, e respirar o ar por um respirador que contém 100 por cento de oxigênio. Seus braços secos são equipados com sensores para medir os sinais vitais.

A pesquisa de Johnson é única porque sua equipe também enfia microeletrodos semelhantes a agulhas de acupuntura diretamente nos nervos - um processo chamado microneurografia. Isso lhes permite medir os impulsos em tempo real para os músculos, pele e vasos sanguíneos - e registrar reações a mudanças na temperatura da água, bem como respirar altos níveis de oxigênio e outras misturas de gases.

"Foi demonstrado que respirar oxigênio 100 por cento em terra reduz a atividade do nervo simpático, frequência cardíaca e pressão arterial, o que pode levar à toxicidade do oxigênio na água, "disse Johnson." Como isso se aplica a alguém imerso em água? Qual é o impacto da água fria? Qual é o impacto da respiração de diferentes misturas de gases? Estamos analisando todos esses fatores para prevenir ou mitigar o risco de toxicidade do oxigênio. "

A pesquisa de Johnson é a primeira a medir diretamente a atividade do nervo simpático por meio da microneurografia - com alguém imerso em água e respirando diferentes misturas de gases. Cada um de seus 50 voluntários participará de até oito sessões de imersão. Depois, Johnson irá avaliar os dados para chegar a possíveis medidas preventivas contra a toxicidade do oxigênio.