מגבלות פיזיולוגיות בצלילה מתחת למים
בעבר הצלילות הצבאיות עם קסדת אמודאים ואוויר דחוס הוגבלו ל-90 מטר, המגבלה העיקרית שלהם הייתה הרעלת חנקן שנגרמת עקב עלייה בלחץ החלקי של חנקן מעל 3.2 bar שמשפיע על מערכת העצבים בדומה להשפעת האלכוהול. בעיה נוספת שהצוללנים התמודדו איתה הינה הרעלת חמצן, פול ברט גילה במאה ה-19 שעליה בלחץ החלקי של חמצן יכול להוביל למוות. ובגלל שתי הבעיות הנ"ל צלילה עם אוויר דחוס היוותה מגבלה והתחילו לחפש חלופות. הצי האנגלי ערך ניסויים בתערובת הליוקס (חמצן + הליום) זאת בהתבסס על התיאוריה של Mayer-Overton שמציעה קורלציה בין האפיניות של הגז לליפידים לבין הפוטנציאל הנרקוטי שלהם, לפי תיאוריה זו חנקן יותר נרקוטי מהליום פי 4.26, פיתוח תערובת זו העמיק את המגבלה האנושית ל-305 מטר. במהלך צלילות ניסוי בהמפשיר גילו ירידה משמעותית ביכולת המתמטית והמוטורית של הצוללים שהייתה מלווה ברעידות לא רצוניות של השרירים ותחושה רעה, בתחילה קראו לתופעה "רעידות הליום" וחשבו שנגרמת מעלייה בלחץ הפחמן הדו חמצני בשילוב עם לחץ גבוה של חמצן, מאוחר יותר בעקבות ניסויים על חולדות הבינו שהסיבה האמיתית לתופעה היא השפעת הלחץ עצמו על מערכת העצבים ונקראה HPNS = High Pressure Nervous Syndrome התופעה משפיעה מתחת לעומק של 150 מטר. בשנות ה-70 כותב המאמר ביצע ניסויים בנושא ומהם אנו למדים כי התופעה משפיעה אינדיווידואלית ומושפעת הן מהלחץ והן מקצב הדחיסה. בעקבות כך ובעזרת טכניקה של דחיסה איטית אקספוננציאלית עם עצירות הסתגלות ובעזרת בחירה של צוללנים פחות רגישים, הצרפתים הצליחו לרדת לעומק מדהים של 610 מטר. אך בגלל הסימפטומים של HPNS אי אפשר היה לעבוד בעומקים כאלו וחיפשו פיתרון לבעיה זו. ממחקר על ההשפעות של עלייה בלחץ הגז על מודלים של הממברנה הפוספו-ליפידית ניתן ללמוד מהניסוי כי גזים אינרטיים כגון: חנקן, ארגון, פחמן דו-חמצני וחמצן משרים ירידה במתח הפנים והליום וניאון גורמים לאפקט ההפוך. השפעה זו נראתה גם בניסויים על עכברים. גילויים אלו גרמו לניסיון לשלוט בHPNS- על ידי הוספת חנקן לתערובת במינונים מתאימים בכדי להחזיר את מתח הפנים לנורמאלי. התערובת החדשה נקראה TRIMIX (הליום + חמצן + חנקן). בכדי לחקור את היעילות של התערובת החדשה נעשה מחקר בארה"ב של צלילות עמוקות במיוחד ובהן הגיעו לעומק המדהים של 686 מטר. המחקר השווה בין TRIMIX 5 שבו 5% חנקן לבין TRIMIX 10 שבו 10% חנקן, התוצאות הראו כי TRIMIX 5 היא התערובת הכי אפקטיבית.
במהלך הסקירה העמיקו מ-90 מטר עד ל-686 מטר ב-50 שנה.
אז עד כמה נצליח להעמיק ולעבוד מתחת למים?
ליוויתנים ועכברים מסוגלים לצלול ל-1000 מטר ללא הפרעות נוירולוגיות. בתיאוריה שימוש בקטאמין במקום בחנקן בתערובת ה-TRIMIX תאפשר להגיע לעומק של 2000 מטר. לכן במאה הקרובה כמעט וודאי שהאדם יחצה את מחסום ה-682 מטר אך עדיין הלחץ עצמו יהווה קושי רב ואין לשכוח כי מדובר בדיקומפרסיה של חודש שנדרשת בכדי להביא את הצולל חזרה לפני השטח.