O sztuce nurkowania
Przed nauką o nurkowaniu wyłoniły się następujące zagadnienia: szukać sposobu dla osiągnięcia większej głębokości; przedłużać czas pracy nurka pod wodą skrócić czas wydobywania nurka na powierzchnię. Jednocześnie nasuwało się pytanie czy można w ogóle usunąć niebezpieczeństwo choroby kesonowej a zarazem przyspieszyć wydobycie na powierzchnię, stosując zamiast (jak dotychczas) powietrza — zgęszczony tlen. Jednak okazało się, że zamiana powietrza na czysty tlen nasuwa duże trudności, ponieważ tlen przy powiększonym ciśnieniu wywołuje w organizmie ludzkim działanie trujące. Oddychanie czystym tlenem nawet przy stosunkowo niewysokich ciśnieniach (do 3 atm.) wywołuje stany zapalne płuc i oskrzeli, a w wyższych ciśnieniach (powyżej 3 atm.) następują konwulsje a nawet śmierć. Ta okoliczność nie tylko nie pozwala posługiwać się tlenem czystym na większych głębokościach, lecz zarazem ogranicza możność zanurzania się nurka na większą głębokość i przy oddychaniu sprężonym powietrzem. Istotnie, na głębokości 90 m ciśnienie tlenu równa się 2 atm., co przy dłuższym przebywaniu na tej głębokości jest niebezpieczne. Głębokość 120 m przy oddychaniu sprężonym powietrzem jest nieosiągalna ze względu na trujące działanie tlenu. Dalsze badania toksycznego działania tlenu wykazały, że na małych głębokościach (do 30 m) i przy krótkotrwałym przebywaniu pod wodą oddychanie tlenem jest nieszkodliwe i może być wykorzystane dla przyśpieszenia wydobycia nurka. Oddychanie bowiem czystym tlenem zwiększa różnicę ciśnienia azotu we krwi oraz w pęcherzykach powietrza i przyczynia się do szybszego wydalania azotu z organizmu. Metodę przyspieszonego wydobywania nurków z zastosowaniem oddychania czystym tlenem na ostatnich zatrzymaniach przy wydobywaniu (górne 20 — 30 m) szeroko zastosowano w praktyce.
Próby zanurzania nurków na 80 — 100 m i większe głębokości, ujawniły nowe niebezpieczeństwo. Już dawno zauważono, że dłuższe przebywanie w sprężonym powietrzu powoduje zaburzenia czynności umysłowych, a przyczyną tego jest azot, wywołujący przy wyższych ciśnieniach działanie narkotyczne. Już przy ciśnieniu azotu 5 — 6 atm. występują stany podobne do stanów odurzenia alkoholowego: śmiech bez powodu, gadatliwość, ogólna pobudliwość, zachwianie równowagi. Toteż to narkotyczne działanie azotu stanowiło poważną przeszkodę w wykonywaniu pracy na głębokościach 80 — 90 m.
Jak wynika z powyższego, nurek przy zanurzeniu na większe głębokości, powyżej 100 m spotyka się z trzema niebezpieczeństwami: 1) chorobą kesonową, 2) toksycznym działaniem tlenu, 3) narkotycznym działaniem azotu.
Po stwierdzeniu tych faktów stało się zrozumiałe, że sprężone powietrze nie nadaje się dla nurka do oddychania na dużych głębokościach. Dla pomyślnej pracy nurka głębiej niż 100 m niezbędna jest do oddychania sztuczna mieszanka gazów, w której tlen powinien być rozcieńczony jakimś obojętnym gazem z tym, aby maksymalne ciśnienie tlenu nie przewyższało 1 — 2 atm. Obniżenie ciśnienia tlenu w sprężonej mieszance gazów, pozwoliłoby uniknąć toksycznego działania tlenu. Dla rozcieńczenia tlenu należy zastosować taki obojętny gaz, który posiadałby właściwość małej rozpuszczalności w wodzie, a szczególnie w tłuszczach, oraz dobrą zdolność dyfuzji, aby zmniejszyć niebezpieczeństwo choroby kesonowej. Spośród grupy gazów szlachetnych (hel, neon, argon, krypton i ksenon) najbardziej odpowiadający tym warunkom okazał się — hel.
Zastosowanie mieszaniny gazów hel – tlen pozwoliło na zanurzanie się na duże głębokości. Dalej mała rozpuszczalność w wodzie i tłuszczach oraz duża szybkość dyfuzji pozwoliły znacznie skrócić czas wydobywania nurka na powierzchnię, bez narażenia go na niebezpieczeństwo choroby kesonowej. Stwierdzono, że przygotowując mieszaninę gazów hel – tlen z małą zawartością tlenu można wykluczyć możliwość zatrucia nurka tlenem. Również łatwo można obliczyć skład takiej mieszaniny, aby aa pożądanej głębokości, ciśnienie tlenu było przybliżone do ciśnienia atmosferycznego powietrza. Wreszcie krańcowo słabo zaznaczone działanie narkotyczne tlenu wykluczało zatrucie na większych głębokościach.
Ostatnio radziecka technika nurkowa wyprzedziła najnowsze osiągnięcia zachodniej techniki głębinowej. W ekspedycji przedsięwziętej jesienią 1947 roku, pod przewodnictwem uczonego radzieckiego L. Orbelego, radzieccy nurkowie ustanowili rekord światowy zanurzenia o wiele przewyższający rekordy amerykańskie.