Affrontare l'ambiente subacqueo impone una sfida primaria per l'uomo: l'assenza di capacità respiratorie naturali sott'acqua. Per superare questa limitazione, i subacquei si affidano a bombole che tipicamente contengono aria compressa. Tuttavia, per ottimizzare la sicurezza e l'efficienza, sono state sviluppate anche miscele gassose alternative, specificamente formulate per mitigare problematiche quali la tossicità dell'ossigeno, la narcosi da azoto e la formazione di microbolle nel flusso sanguigno, fenomeni che possono manifestarsi con l'uso dell'aria tradizionale. Di conseguenza, la respirazione in immersione si avvale di autorespiratori, la cui configurazione varia in base alla tipologia di immersione, differenziandosi principalmente per il sistema di filtraggio del gas e la prassi operativa.

Nel contesto delle immersioni che impiegano autorespiratori ad aria, il processo respiratorio attraverso l'erogatore si svolge in modo analogo alla respirazione in superficie: l'aria inspirata proviene direttamente dalla bombola, mentre quella espirata viene rilasciata nell'ambiente esterno. Questo sistema garantisce che l'aria fornita sia sempre alla stessa pressione dell'acqua circostante, la quale incrementa di un'atmosfera ogni dieci metri di profondità, sommata alla pressione atmosferica a livello del mare. È fondamentale gestire attentamente la risalita a causa dell'azoto, che costituisce circa il 78% dell'aria inspirata e che, a causa della pressione, si dissolve nei tessuti corporei. Una risalita non controllata può portare alla rapida espansione dell'azoto disciolto, causando la formazione di bolle che possono provocare embolie e la patologia da decompressione. Inoltre, la purezza dell'aria nelle bombole è cruciale: i compressori impiegati per il riempimento, che utilizzano lubrificanti a base di olio, devono essere dotati di filtri efficienti per prevenire la contaminazione dell'aria con tracce di olio, che se respirate, possono avere gravi effetti nocivi sulla salute.

Un'alternativa avanzata è rappresentata dall'immersione con autorespiratore ad ossigeno, che opera su un principio ciclico e a circuito chiuso, eliminando il rilascio di gas nell'ambiente. In questo sistema, il gas espirato viene trattato tramite filtri per rimuovere l'anidride carbonica e viene poi reimmesso nel circuito. Questa configurazione include un erogatore, un sacco polmone per raccogliere il gas espirato e una bombola che spesso contiene ossigeno puro o miscele arricchite, fino al 100% di ossigeno. L'ossigeno consumato durante l'atto respiratorio viene reintegrato nel circuito attraverso il sacco polmone, garantendo una fornitura costante. È però essenziale notare che l'utilizzo di ossigeno puro limita le profondità operative a causa della sua tossicità a pressioni elevate: per i subacquei sportivi il limite è di 6 metri, mentre per quelli militari è di 10 metri. Le tecniche associate alla gestione e al filtraggio di tali sistemi sono complesse e richiedono una formazione e pratica approfondite.

L'evoluzione delle tecniche respiratorie subacquee dimostra l'ingegno umano nel superare le barriere naturali, offrendo opportunità straordinarie di esplorazione degli abissi. Ogni innovazione, dalla semplice bombola d'aria ai complessi rebreather a circuito chiuso, rappresenta un passo avanti nella sicurezza e nell'efficienza. Tuttavia, la responsabilità individuale e il rispetto delle procedure sono fondamentali. Attraverso la conoscenza approfondita e la pratica costante, l'uomo può continuare a spingersi oltre i limiti, esplorando il mondo sommerso con consapevolezza e rispetto, promuovendo un approccio positivo e progressivo all'avventura e alla scoperta.