Beim Apnoetauchen [aˈpnoːəˌtaʊ̯χn̩] oder Freitauchen atmet der Taucher vor dem Abtauchen ein und nutzt im Gegensatz zum Gerätetauchen für den Tauchgang nur diesen einen Atemzug. Den Zeitraum des Luftanhaltens bezeichnet man als Apnoe ([aˈpnoːə], aus altgriechisch ἄπνοια ápnoia „Nicht-Atmung“ zu πνοή pnoé „Atmung, Atemzug“).
Apnoetauchen ist die älteste und ursprünglichste Form des Tauchens. Bereits in der Steinzeit haben Apnoetaucher zum Beispiel Muscheln, Schwämme und Perlen gesammelt. Japanische Ama (Muscheltaucher), koreanische Haenyeo (Seefrauen) und die Bajau des malaiischen Archipels arbeiten noch heute so. Auch die Unterwasserjagd auf Fische mit Speeren – das Speerfischen – wird heute noch betrieben und stellt weltweit die größte Verbreitungsform des Apnoetauchens dar.
Zudem wird Apnoetauchen als Freizeitbeschäftigung und als Tauchsport bis zum Extremsport betrieben. Im Freizeitbereich geht es vor allem um die Erkundung der Unterwasserwelt oder um die allgemeine Konditionierung für das Gerätetauchen. Im Leistungssport hingegen werden durch gezieltes Training immer längere Apnoezeiten bzw. Strecken- und Tiefenleistungen angestrebt. Als wichtiger Wegbereiter für die Weiterentwicklung und Verbreitung des Apnoetauchens ist der Franzose Jacques Mayol zu nennen, dem es 1976 als erstem Menschen gelang, ohne Atemgerät in eine Tiefe von mehr als 100 Meter vorzudringen.
Physiologische Grundlagen und Gefahren
Die Atmung ist normalerweise ein unwillkürlicher Vorgang, der aber auch bewusst gesteuert werden kann. Der Atemreiz wird dabei im Wesentlichen durch den steigenden Kohlendioxidgehalt des Blutes ausgelöst. Ohne Übung ist es kaum möglich, den Atemreiz über einen längeren Zeitraum zu unterdrücken. Bei gezieltem Training ist die Tauchdauer dagegen hauptsächlich durch den Sauerstoffgehalt des Blutes begrenzt. Fällt der Sauerstoff-Partialdruck unter eine individuelle Grenze (Hypoxie), wird der Taucher ohnmächtig.
Bewusstes, forciertes Atmen oder Hyperventilation vor dem Tauchen führt zunächst zu einer Absenkung des Kohlendioxidgehalts im Blut. Durch den hohen pH-Wert des Blutes kann es, je nach Dauer und Intensität der Voratmung, zu einem verzögerten Atemreiz kommen. Er kann dadurch sogar erst nach dem Unterschreiten des notwendigen Sauerstoffgehalts einsetzen. Besonders der Anfänger ist nicht in der Lage, die Anzeichen der dadurch drohenden Ohnmacht zu erkennen. Sie überfällt den Betroffenen meist plötzlich und ohne Warnung. Werden die Betroffenen nicht innerhalb kurzer Zeit über die Wasseroberfläche gebracht, können Unfälle oder das Ertrinken die Folge sein (Schwimmbad-Blackout). Deshalb kommt der Absicherung der Taucher eine besonders wichtige Rolle zu. Getaucht wird mindestens zu zweit, gesichert wird meist wechselseitig; auf diese Weise sind Unfälle sehr unwahrscheinlich. Die Unfallquote beim Apnoetauchen ist daher – ausgenommen das Tieftauchen mit variablem Gewicht oder Tauchen unter Eis – sehr gering.
Beim Tieftauchen unter Apnoe kommen aufgrund komplexer physikalischer und physiologischer Zusammenhänge weitere Herausforderungen auf einen Freitaucher hinzu. Neben einem ökonomisierten Sauerstoffverbrauch ist vor allem die Fähigkeit zum Druckausgleich wichtig. Da der Taucher in jedem Fall zurück an die Wasseroberfläche muss, hat er bei einem Tieftauchgang kaum Möglichkeiten, einen Versuch frühzeitig zu beenden. Der Taucher trifft deshalb die Entscheidung über die maximale Tiefe bereits vor dem Abtauchen. Im Leistungssport wird die Länge des Orientierungsseils genau auf die anvisierte Tiefe eingestellt. Eine Sicherungsleine (auch: „Lanyard“) verbindet den Taucher mit diesem Führungsseil.
In der Tiefe steigt der Umgebungsdruck je −10 m um etwa +1 bar. Diese Druckzunahme wirkt auf alle luftgefüllten Körperhöhlen. Mit zunehmender Tiefe wirken aber auch Veränderungen der Gaspartialdrücke auf die physiologischen und neurologischen Vorgänge im Körper (Tiefenrausch u. Ä.). Der Druckunterschied macht sich vor allem durch einen heftigen Schmerz im Ohr bemerkbar. Das Trommelfell reagiert sehr schmerzempfindlich und würde ohne Druckausgleich bereits nach wenigen Metern reißen. Andere druckschmerzempfindliche Körperhöhlen sind Stirn- und Kieferhöhlen. Der Taucher muss den Luftdruck in diesen Körperhöhlen deshalb häufig gegen den Außendruck angleichen. Hierzu presst er wiederholt Luft aus der Lunge in die Höhlen. Die Lunge selbst ist jedoch bereits in etwa 25 bis 35 m Tiefe auf das Volumen bei maximaler Ausatmung komprimiert. Durch das Zusammenziehen der Lunge und die Komprimierung des Körpers infolge des steigenden Wasserdrucks sinkt der Auftrieb des menschlichen Körpers immer mehr. Entsprechend muss immer weniger Muskelkraft zum Vortrieb nach unten eingesetzt werden, bis man ab etwa 30 bis 40 Metern Tiefe von alleine sinkt – die Phase des „freien Falls“ beginnt.
Um ohne Verletzungen in diesen Tiefen zu tauchen, muss der Taucher seinen Körper anpassen und komplizierte Ausgleichstechniken erlernen. Durch spezielle Übungen lässt sich unter anderem die Elastizität des Brustkorbs, des Zwerchfells und der Zwischenrippenmuskulatur verbessern. Außerdem entwickelt sich auch die Fähigkeit der Lunge, sich dem zunehmenden Druck durch Anreicherung von Blut und Lymphflüssigkeit im Gewebe anzupassen. Dieser Prozess, der „Bloodshift“ genannt wird, wird von vielen tauchenden Säugetieren wie Robben und Walen genutzt.
Die Anpassungsprozesse vollziehen sich jedoch nicht bei jedem Taucher in gleichem Maße und in gleichem Tempo. Übertriebener Ehrgeiz, aber auch die veränderte Wahrnehmung durch den Tiefenrausch können die körperlichen Warnsignale so stark überlagern, dass der Taucher seine physiologische Grenze überschreitet. Es kann dann zu Mikroverletzungen und Ödemen in Lunge, Rachen, Kiefer- und Stirnhöhlen kommen. Um die Verletzungsrisiken zu minimieren, steigern Apnoisten die Tiefe je Tauchgang in sehr kleinen Schritten.
Bei kontrolliertem Abtauchen ist die Gefahr eines Barotraumas beim Freitauchen ebenfalls gering. Um den Druckausgleich in Nasennebenhöhlen und Mittelohr sicherzustellen, sollte jedoch bei Schnupfen und Entzündungen auf das Tauchen verzichtet werden.
Dekompressionsprobleme sind beim Freitauchen im Breitensportbereich bis etwa 30 m unwahrscheinlich, da die Verweildauer und Tauchtiefe nicht für eine Aufsättigung des Gewebes ausreicht. Beim Tieftauchen mit konstantem Gewicht sind Dekompressionsunfälle bisher nicht bekannt, aber theoretisch möglich. Es wird vermutet, dass es bei Perlentauchern, die viele tiefe Tauchgänge innerhalb kurzer Zeit unternehmen, zu Dekompressionsproblemen gekommen ist.
Im Bereich des No-Limit-Tauchens werden Dekompressionserkrankungen als Gefahr angesehen. Bei Kombinationen von Geräte- und Freitauchen (z. B. Freitauchgänge in der Pause zwischen Gerätetauchgängen) wurde schon mehrfach von Dekompressionsunfällen berichtet.
Der Anfänger erlernt im Training zuerst die bewusste Atmung und den entspannten Umgang mit seinem Atemreiz. Zudem erfolgt eine allgemeine Konditionierung durch Schwimmen, Laufen u. Ä. sowie ein spezielles Techniktraining für das Schwimmen unter Wasser. Im fortgeschrittenen Training erlernt er unter der Beobachtung seines Trainingspartners die Anzeichen eines beginnenden Sauerstoffmangels, um damit seine eigenen Grenzen zu erkennen. Dieses Herantasten hat gleichzeitig einen großen Anpassungseffekt. Der Taucher stellt sich physiologisch und mental auf diese außergewöhnliche Belastung ein. Er kann sich entspannen, der Tauchreflex verstärkt sich und die Herzfrequenz sinkt. Durch regelmäßiges und bewusstes Trainieren kann dadurch der Sauerstoffverbrauch entscheidend gesenkt und die Apnoeleistung wesentlich gesteigert werden.
Erfahrene Apnoisten können sich kontrolliert sehr nah an die Leistungsgrenze bringen und diese sogar gezielt überschreiten. Grenzüberschreitungen werden jedoch gewollt vermieden, da sie leistungsreduzierend wirken. Ohnmachten sind daher sehr selten. Veränderte Bedingungen wie Wettkämpfe stellen jedoch erhöhte Anforderungen an die Leistungsapnoisten. Um Grenzüberschreitungen dennoch zu verhindern, wird bei sichtbarem, selbstgefährdendem Kontrollverlust oder gar Ohnmacht im Wettkampf sofort Hilfe geleistet und der Athlet gesichert. Der Teilnehmer wird disqualifiziert und seine Leistung nicht gewertet.