Das oxygen window Tauchmedizinische Fortbildungen. Was ist das eigentlich? Dr.med. Stefan Wiese

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1 Das oxygen window Tauchmedizinische Fortbildungen Was ist das eigentlich? Dr.med. Stefan Wiese intensive care Eindhoven, Netherlands vakanter Partialdruck Oxygen window window partial pressure vacuum Inhärente Untersättigung Sauerstoff-Fenster inherent undersaturation Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

2 Über etwas Physik und etwas Physiologie 197 zum oxygen window! Dalton Partialdruckgesetz P 1 P 2 P ges = n i= 1 P i = P1 + P2 + P P n P 1 + P 2 Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

3 Partialdruck bei gelösten Gasen Der Partialdruck eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases ist derjenige Partialdruck, den dieses Gas ausüben würde, falls es im Lösungsgleichgewicht wäre. P He = 5 kpa P He = 5 kpa P He = kpa P He = 5 kpa t = t = + x Partialdruck bei gelösten Gasen Die Diffusionsrichtung ist abhängig von der individuellen Partialdruckdifferenz, nicht vom Gesamtgasdruck Eine gleiche gelöste Stoffmenge eines gut löslichen Gases übt einen geringeren Partialdruck aus als die eines schlecht löslichen Gases P He = 5 kpa P N2 = 5 kpa P He P N2 P He = kpa P N2 = 1 kpa Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

4 Dalton gilt nicht für gelöste Gase P ges n i= 1 Pi = P1 + P2 + P Pn P CO2 > P CO2 t t +x Entschuldigung Im Folgenden verwende ich keine SI- Einheiten mehr Drücke in der Medizin: Torr [mmhg] 1 kpa x 7,6 = 76 mmhg 76 mmhg / 7,6 = 1 kpa Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

5 Gesetz nach Henry Definition: [C x ] = α x x P x α x ist der Bunsensche Löslichkeitskoeffizient ml x ml -1 x mmhg (P x ) x mmhg -1 (P amb ) Atmung mmhg Luft Alveole Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

6 Gasaustausch CO 2 O 2 CO 2 O 2 -Bindungskapazität des Blutes Max. Bindungsvermögen des Hb: Hb + 4 O 2 Hb (O 2 ) 4, d. h. 1g Hb bindet 1,39 ml O 2 In vivo (Hüfnersche Zahl): [O 2 ] Hb = 1,34 ml O 2 /g Hb 15 g Hb/l =,2 l O 2 /l (bei vollständiger O 2 -Sättigung) Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

7 Sauerstoffbindungskurve 8 76 mmhg 76 mmhg 75 mmhg mmhg m m Hg 5 4 Hurra! Bitte Hier merken: ist schon das PO2 oxygenwindow! Blut: im arteriellen 95mmHg Luft Alveole Arterie Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

8 Physikalische Löslichkeit von O 2 α O2 =,24 P O2 in der Lungenvene: 95mmHg [O 2 ] = (,24/76mmHg) x 95mmHg =,3 l O 2 / l [O 2 ] max = [O 2 ] Hb + [O 2 ] phys =,23 l O 2 /l PaO 2 95 SaO 2 97% CaO 2 2ml/l Hb 15g/l} } PaCO 2 4 HZV 5l/min 1mlO 2 l/min AMV (5l/min) Shunt (2-3%) art 98 Kapillare Interstit 4-2 cap 4 O 2 -Verbrauch 225mlO 2 /min PAO 2 14 Interzell 2-8 Mitochon 8-5 CO 2 -Prod. 18mlO 2 /min PvO 2 4 SvO 2 75% CvO 2 15ml/l PvCO 2 45 Hb 15g/l HZV 5l/min Nach: Treacher DF, Leach RM (1998) BMJ 317: mlO 2 l/min Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

9 [O 2 ] [ml/l] Reduktion von PO 2 beim Übergang vom arteriellem und venösem Blut Das oxygen-window öffnet sich! PO 2 [mmhg] 8 76 mmhg 76 mmhg 75 mmhg 655 mmhg mmhg mmhg mmhg Luft Alveole Arterie Vene Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

10 Sauerstoffatmung bei 1 kpa 8 76 mmhg 76 mmhg 54 mmhg 12 mmhg mmhg 5 4 mmhg mmhg 2 1 Sauerstoff Luft Alveole Arterie Vene Sauerstoffatmung bei 16 kpa 1216 mmhg 1216 mmhg 961 mmhg 12 mmhg 255 mmhg mmhg mmhg 4 2 Sauerstoff Luft Alveole Arterie Vene Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

11 Wie groß kann das Fenster werden? 25 2 [O 2 ] [ml/l] 15 1 Aber: Hier ist der PO2 schon 21 kpa!! PO 2 [mmhg] Ja gut, aber wie hilft das beim Tauchen?? Sauerstoff als ideales Dekompressionsgas Sauerstoff verringert Gewebe- Übersättigung Sauerstoff bringt Blasen zum Schrumpfen Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

12 Sauerstoff als ideales Dekompressionsgas Gewebe-PO 2 niedrig (noch niedriger als in der Vene) Aufsättigung mit O 2 findet nicht statt Die O 2 -Exposition muss für Deko- Berechnungen nicht berücksichtigt werden Geringere Gewebe-Übersättigung 258 mmhg 197 mmhg 2 O 2 CO 2 P amb bei 6 m Wassertiefe: 1216 mmhg 15 N 2 [m m Hg] 1 O 2 CO 2 5 He He Dekompression mit Luft Dekompression mit Sauerstoff Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

13 Blasen-Physiologie P Gewebe = 2 kpa P Gewebe = 3 kpa P Blase = 25 kpa 4 µm Blasen-Physiologie P amb = 2 kpa P Blase = P amb + P S = P amb + 2σ / r PP N2 + P O2 + amb > P Gewebe = P N2 + P O2 + P amb = 2 kpa P S = 5 kpa P Blase = 25 kpa < P Blase = P N2 + P O2 + r 4 µm möglichst groß möglichst klein Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel:

14 Fazit OW ist die Folge physiologischer Vorgänge OW ist eine Reduktion des PO 2 durch metabole Vorgänge Reduktion des Gesamt-Partialdrucks im Gewebe (P Gewebe ). Das OW verbessert nicht die Gaselimination aus übersättigtem Gewebe (Haldane-Modell). Das OW ermöglicht, O 2 als Dekompressionsgas einzusetzen, da es nicht zur Aufsättigung von Geweben beiträgt. Das OW hilft übersättigte Gewebe vermeiden Summe der Partialdrücke im Gewebe klein gegenüber Umgebungsdruck Das OW verkleinert Blasen Summe der Partialdrücke im Gewebe klein gegenüber Blasenbinnendruck Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Horbacher Str. 73 D-5272 Aachen Tel: