Summary Decompression Procedure Part I Workshop Decompression

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1 Scuba Diving Community Summary Decompression Procedure Part I Workshop Decompression

2 Workshop "Decompression" Inhalte: 1. Eine kurze Geschichte der Dekompressionsforschung > Haldane, Bühlmann, GF,VPM, RGBM, Tauchtabellen > Halbsättigungszeiten, Gewebe 2. Dekompressionsberechnungen mit dem Computerprogramm "Decotrainer" > Bedienung des Decotrainer > Analyse von Beispiel-Tauchgängen > Dekostops, Flugverbotszeiten, Gasverbrauch > Sättigungszustände Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 1 von 20

3 Eine kurze Geschichte der Dekompressionsforschung Helmtaucher Der deutschstämmige Augustus Siebe erfindet die Helmtaucher-Ausrüstung, wie sie im Prinzip noch heute in Gebrauch ist. Schon bald gab es die ersten Tauchunfälle mit Lähmungserscheinungen der Taucher. Bei griechischen Schwammtauchern waren Lähmungen eine Art Berufskrankheit. Quelle: Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 2 von 20

4 Brückenbau mit Caissons Seit ca wurden Arbeiten unter Wasser in Senkkästen (französisch: Caissons) durchgeführt. Mit Hilfe von Caissons wurden ursprünglich die Fundamente von Brückenpfeiler betoniert. Seit dieser Zeit traten immer wieder Probleme bei den Arbeitern auf, die als damals als "Caisson-Krankheit" bezeichnet wurden. Beispiel: 1984 beim Bau der U-Bahn-Tunnels in München: 2227 Caisson- "Tauchgänge" mit 51 Arbeitern. Davon hatten 14 einmalig einen Dekompressionsunfall und 12 mehrmalig. Übergewichtige waren besonders empfindlich. Jeweils Mittwochs ergab sich eine Häufung der Beschwerden. (Quelle: Seite 99). Quelle: Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 3 von 20

5 Die erste Erforschung der Dekompressionskrankheit Der französische Arzt Paul Bert erkannte die schnelle Druckentlastung als Ursache für die Caisson-Krankheit. Er untersuchte als Erster die Wirkungen verschiedener Gase unter Druck. Er erforschte die Rolle von Stickstoff als Verursacher der Caissonkrankheit und die Gefährlichkeit von reinem Sauerstoff als Atemgas ("Paul-Bert-Effekt"). Zur Vorbeugung der Caissonkrankheit empfahl Bert eine langsame Anpassung an den Umgebungsdruck. Er beschrieb eine Dekompressionszeit von 20 Minuten pro bar Druckentlastung. Heute werden die folgenden Begriffe mit gleicher Bedeutung verwendet: "Caissonkrankheit" "Taucherkrankheit" "Dekompressionskrankheit" "Druckfallkrankheit" "Decompression Sickness" = DCS Quelle: Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 4 von 20

6 Die ersten Dekompressionstabellen von John Scott Haldane Die Royal Navy wollte die Sicherheit ihrer Helmtauchereinsätze verbessern. Sie beauftragte den Physiologen John Scott Haldane mit der Erforschung der Taucherkrankheit und der Erstellung von Austauchtabellen. Haldane verwendete Ziegen als Versuchstiere, die er in einer Druckkammer bis auf 60 m Tiefe brachte. Haldane fand damals schon heraus, dass magere Ziegen weniger empfindlich auf Druckentlastungen reagierten als fette Ziegen. Das brachte ihn zu der Annahme von unterschiedlichen Gewebetypen, die sich unterschiedlich schnell sättigen und entsättigen. Für Haldane war die Art der Durchblutung der entscheidende Faktor. Haldane baute auf damals bereits bekannten Grundlagen auf: Gesetz von Dalton (John Dalton 1805): Der Gesamtdruck eines Gases setzt sich aus der Summe der Teildrücke (Partialdrücke) der Gaskomponenten zusammen. Beispiel für Luft: 100 % = 21 % O % N2 1 bar = 0.21 bar O bar N2 Quelle: Gesetz von Henry: (William Henry 1803): Die Konzentration eines Gases in einer Flüssigkeit ist direkt proportional zum Partialdruck des entsprechenden Gases über der Flüssigkeit. Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 5 von 20

7 Haldane fand die Grundlagen heraus, die in weiterentwickelter Form noch heute gültig sind: Sättigungs- und Entsättigungsberechnung durch exponentielle Funktionen. Berechnung durch 5 verschiedene Sättigungs- und Entsättigungsgeschwindigkeiten (Halbsättigungszeiten zwischen 5 min und 75 min). Konzept des "maximal erlaubten Überdrucks" mit dem Haldane-Faktor 2.0. Konzept der stufenweisen Dekompression auf Tiefen im Abstand von 3 Meter. Die maximale Tiefe seiner Tabellen betrug 58 m, entsprechend der Vorgaben der Royal Navy. Quelle: Stelzner, Tauchertechnik - Handbuch für Taucher - Lehrbuch für Taucheranwärter, Lübeck Quelle: Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 6 von 20

8 Die Halbsättigungszeit 2 bar 1 bar Halbsättigungszeit Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 7 von 20

9 Die US Navy Tabellen Der nächste große Entwicklungsschub ging von der amerikanischen Marine aus. Die US Navy erfasste ca. 16'000 Tauchgänge und analysierte das Auftreten von Dekompressionsproblemen. Die US Navy Tabellen waren damit statistisch sehr gut abgesichert. Diese Tauchtabellen waren die Standardvorgaben in der Boom-Zeit des Sporttauchens, sie wurden auch vom VDST bis 1984 als offizielle Lehrmeinung verbreitet. Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 8 von 20

10 Grundlagen der US-Navy Tauchtabellen: 6 Gewebetypen mit unterschiedlichem Sättigungsverhalten (Halbsättigungszeiten von 5 min bis 120 min) Übersättigungstoleranzen sind jetzt vom Gewebe abhängig, nicht mehr konstant wie bei Haldane Luft als Atemgas Berechnung von Wiederholungstauchgängen Neuer Begriff "Nullzeit" Aufstiegsgeschwindigkeit 18 m/min Varianten: > VDST Standard-Tabelle für Sporttaucher bis 57 m > US Navy erweiterte Tabellen bis 90 m > Tabelle für Frauen mit verlängerten Dekozeiten > Bergsee-Tabellen Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 9 von 20

11 Albert Bühlmann Prof. Bühlmann war der Leiter des Druckkammerlabors am Universitätskrankenhaus in Zürich. Er hat durch sehr viele Druckkammerversuche und echte Tauchgänge mit Freiwilligen und die Dekompressionsforschung entscheidend weiter entwickelt. Im Gegensatz zur US Navy (gut trainierte junge Männer) untersuchte er "normale" Sporttaucher beiderlei Geschlecht. Der VDST führte 1984 neue Tauchtabellen ein, die von Max Hahn mit den Bühlmann-Werten berechnet wurden. > Deco 92 > Deco 2000 Aktuelle Ausgabe: Bühlmann A. A., Völlm E. B. & Nussberger P. (2002): Tauchmedizin. 5. Auflage, Springer-Verlag Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 10 von 20

12 Die wichtigsten Punkte: Erweiterung auf 16 Gewebe mit Halbsättigungszeiten zwischen 4 min und 635 min. Geringere Übersättigungstoleranzen Geringere Aufstiegsgeschwindigkeit 10 m/min Zusätzlich: "Risikotaucher" mit höherem DCS Risiko Bergsee-Tauchgänge und Wiederholungstauchgänge Tauchgänge auch mit anderen Inertgasen als Stickstoff (Wasserstoff, Helium) Das Bühlmann Modell ZH-16 ist vollständig dokumentiert und deswegen Grundlage vieler Dekompressionsprogramme (für PCs und Tauchcomputer) maximal erlaubte Inertgas- Übersättigung Umgebungsdruck Sättigung mit Inertgas Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 11 von 20

13 Zuordnung von Modellgeweben zu Körperorganen Aus der Analyse der Symptome nach Dekompressionsunfällen ergibt sich lt. Bühlmann: Gehirn Rückenmark Muskulatur Haut Gelenke (Bänder, Knorpel, Knochen) Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 12 von 20

14 Zusammenhang mit der Durchblutungsrate Quelle: Bühlmann, S. 95 Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 13 von 20

15 1988 und Tiefenrekorde im Sättigungstauchen In der Berufstaucherei setzte sich das Sättigungstauchen durch. Besonders in der Offshore Erdölindustrie werden tagelange Tauchgänge (mit Ruhepausen unter Druck) mit anschließender tagelanger Dekompressionsphase Routine. Besonders die französische Firma COMEX betreibt umfangreiche Forschungen zum Thema gehen COMEX Taucher im Mittelmehr für einen simulierten Arbeitseinsatz bis auf 534 m erreicht der COMEX Taucher Theo Mavrostomos in einem Druckkammertauchgang die Tiefe von 701 m. Der Tauchgang dauerte 43 Tage und es wurden Gasgemische mit Sauerstoff, Helium und Wasserstoff verwendet. Der Tauchgang verlief nicht ohne Probleme, der Aufenthalt auf der Maximaltiefe wurde auf ca. 2 Stunden verkürzt (geplant waren mehrere Tage). Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 14 von 20

16 Tiefe Deko- Stops Der Biologe Richard Pyle arbeitete in den 90er Jahren auf Hawaii. Er machte relativ tiefe Tauchgänge (bis 72 m), um Fische zu fangen. Beim Aufstieg punktierte er die Schwimmblasen der Fische, damit sie den Aufstieg überlebten. Pyle fiel irgendwann auf, dass er sich besser fühlte, wenn er erfolgreich war, und dass er sich oft sehr müde fühlte, wenn er mal keinen Fisch fangen konnte. Er brachte das in Zusammenhang mit den Stops in größerer Tiefe. "Pyle-Stops": Berechne das Profil des Tauchgangs Mache einen Stop von 2 bis 3 min in der Mitte zwischen dem tiefsten Punkt und dem ersten Dekostop. Berechne das neue Profil. Falls der Abstand zum ersten Dekostop größer als 10 m ist, mache einen weiteren tiefen Stop. usw.. "Pyle" - Stop Quelle: Pyle Richard (1996): The Importance of Deep Safety Stops: Rethinking Ascent Patterns From Decompression Dives. DeepTech. 5:64; Cave Diving Group Newsletter, 121:2-5. ( Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 15 von 20

17 Gradienten-Faktoren Der Engländer Erik C. Baker machte sich Gedanken zu Sicherheitsabständen zu den maximal erlaubten Übersättigungen. Er brachte das Konzept der "Gradientenfaktoren" (englisch: Gradient factors) ins Spiel. Der "Gradient Factor Low" (GF Lo) regelt die erlaubte Übersättigung auf dem ersten, tiefsten Dekostop. Ein Wert von z.b. 20 bedeutet 20% der maximalen Übersättigung und damit einen Sicherheitsabstand von 80% (= 100% - 20%). Je kleiner der Wert von GF Lo ist, um so tiefer wird der erste Dekostop ausgerechnet. Der "Gradient Factor High" (GF Hi) regelt die maximale Übersättigung auf der letzten, flachsten Dekostufe. Ein Wert von z.b. 60 bedeutet hier, dass die Übersättigung nur 60% des maximalen Wertes erreichen darf. Um so kleiner der GF Hi ist, um so länger dauert der letzte Dekostop. Wenn beide GF=100 gesetzt sind, wird streng nach Bühlmann gerechnet. Quellen: Baker E. C. (1998): Understanding M-values. Immersed vol. 3, no. 3, p , Fall Baker E. C. (1998): Clearing up the confusion about deep stops. Immersed vol. 3, no. 4, p , Winter Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 16 von 20

18 Beispiel in Decotrainer: Sättigungszustand mit Stickstoff (N 2 ) gegen Ende eines Tauchgangs auf der 9 m Dekostufe. maximal erlaubte Inertgas- Übersättigung ohne GF (Bühlmann) Umgebungsdruck maximal erlaubte Inertgas- Übersättigung mit aktuellem GF = 56.7 % Sättigung mit Inertgas N 2 Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 17 von 20

19 ab VPM und RGBM = Blasenorientierte Dekompression Die bisherigen Modelle zur Dekompressionsberechnung hatten eine Schwachstelle: Die maximal erlaubten Übersättigungen, die gerade noch keine Gasembolien verursachen. Die Modelle liefern keine Erklärungen für diese Werte. Sie waren im Prinzip durch viele Versuche untermauert, aber nicht physikalisch begründet. Ausgangsüberlegungen: Gasblasen verursachen die Dekompressionskrankheit Nach jedem Tauchgang sind Gasblasen nachweisbar ("stille Blasen"), auch nach normalen Tauchgängen es gibt eine "Grauzone" zwischen der Obergrenze der maximal erlaubten Übersättigung und dem Umgebungsdruck. Quelle: Baker E. C. (1998): Understanding M-values. Immersed vol. 3, no. 3, p , Fall Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 18 von 20

20 VPM = Varying Permeability Model RGBM = Reduced Gradient Bubble Model Ab den 1980er Jahren gab es verschiedene Forschungen zur Entstehung von Gasblasen bei der Dekompression. Yount stellte schließlich 1986 eine Berechnungsmöglichkeit nach dem VPM Modell vor. Wienke baut 1991 auf dem VPM Modell auf, setzt aber andere Werte für die Druckgradienten an. VPM und RGBM: Sättigung und Entsättigung nach Bühlmann (16 Gewebe mit Halbsättigungszeiten zwischen 4 min und 635 min) Gasblasen sind charakterisiert durch: Gasdruck in der Blase = Gasdruck außerhalb der Blase + Oberflächenspannung Die Oberfläche der Gasblase ist durchlässig. Wachstum / Auflösung der Blase ist vom Druckgradienten und einer kritischen Größe (Radius) abhängig Dekompressionsprofil orientiert sich an der kritischen Blasengröße Unterschiede der VPM / RGBM Dekompressionsprofile gegenüber Bühlmann: der erste Dekostop liegt tiefer der letzte Dekostop wird kürzer Quelle: Quellen: D.E. Yount, D.C. Hoffman (1986), On the Use of a Bubble Formation Model to Calculate Diving Tables. Aviation, Space, and Environmental Medicine, February, B.R. Wienke (2003): Reduced Gradient Bubble Model in Depth. Best Publishing Company, ISBN , Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 19 von 20

21 Grenzen der mathematischen Dekompressionsberechnung Jeder Taucher ist ein Mensch und dadurch ein Individuum. Viele Faktoren sind nur schwer oder nicht mathematisch erfassbar. Modelle sind immer nur eine Annäherung an die Wirklichkeit. Unterschiedliche Anteile der Körperorgane: Blut, Muskeln, Fett, Knochen Frau oder Mann Fitnesszustand, Alter, Tagesform Krankheit, Hydration Offenes Foramen Ovale -> Einfluss auf die Verteilung der Mikroblasen Kälte, Anstrengung, Luftverbrauch Aktivitäten vor, während und nach dem Tauchgang Medikamente, Alkohol, Nikotin, Verletzungen usw... Armin Rauen Decotrainer Workshop in Steina - Teil 1-3./ Seite 20 von 20

22 Scuba Diving Community Summary Decompression Procedure Part II Deep Stops Scuba Diving

23 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Modell Übersicht Deep Stops: theoretische und empirische Grundlagen Dekompressionsstrategien Deep Stop Methoden Deep Stops im Sporttauchen? Nachfolgetabelle DECO 2000 Fitness und Dekompression Zusammenfassung

24 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Stopp [m]: WG Gas 19 B C ' 56 D E F G G 290 Wiederholungsgruppe Dekotiefe m Stopp [m]: WG Gas 15 B C 73 48' 39 D 103 Nullzeit [min] 51 1 E E 167 Grundzeit [min] 75 8 F G 239 Dekopausen [min] G 273 Stopp [m]: WG Gas 3 Stopp [m]: 9 6 3B WG32Gas Wiederholungsgruppe C B ' C C ' D D 8102 Gasverbrauch D E D F pro Liter AMV [l] E F E G F G F 198 Stopp [m]: WG Gas G B G C 58 Stopp [m]: ' WG 2 CGas B D C D ' C E D E D F E F E G F G F G G G 240 Stopp [m]: WG Gas 2 B C 55 2' C D E E F F G G 235 Tiefe des Wiederholungstauchgangs (m) Stopp [m]: WG Gas Stopp [m]: WG Gas 8 B 36 5 B C C 47 13' 16 3 C 67 7' C D D D D D E E E E F F F F G G G G G G 260 Stopp [m]: WG Gas Stopp [m]: WG Gas 4 B 31 7 B C C 56 5' C 67 10' C D D D 113 G 01:31 01:52 02:15 02:39 03:05 03:32 04:02 04:35 05:11 05:50 06:35 07:25 08:22 09:30 10:53 12:37 14:57 18:30 26h F 24 01: : :51E 02: :47 03:18 03: :31 05:14 06: : :025 09: :59 E :10 16:28 23h E E00: :18 01:49 02: :59 03:40 04: : :207 07: :05 E :08 14:08 20h D E : :11 01: : : :359 05: :25 F :30 12:37 19h C F : : : :26 G :20 09:05 15h B F G :00 04:56 11h G G G Stopp 65[m]: WG25Gas 20 Stopp 15[m]: WG 56 Gas B B C C ' C ' C D D E D E E F E F E G F G F Stopp [m]: G WG Gas G B G C 58 4' D D E F F G G 250 Modelle Austauchtabelle TRIOX 2007 Tx 21/ Bernhard M. Hahn / Mitarbeit: VDST TAK Nitrox & Technisches Tauchen / Hrsg.: Verband Deutscher Sporttaucher e.v. Austauchtabelle TRIOX 2007 Tx 21/ Bernhard M. Hahn / Mitarbeit: VDST TAK Nitrox & Technisches Tauchen / Hrsg.: Verband Deutscher Sporttaucher e.v. Dekompressionsmodelle Dekompressionsmodelle Deep Stops Probabilistisch Weathersby / Parker /Survanchy Deterministisch (Neo)Haldane (1 Phase) Bühlmann Hahn / DECO 92 Hahn / DECO 2000 Bühlmann + GF (E. Baker) 2-Phasen oder Blasenmodelle VPM (Yount, Maiken) VPM-B (E. Baker) VPM-E (E. Baker) RGBM Copernicus (Gutvik, Brubakk) Thermodynamisch (Hills) DCIEM EL Modell Regelbasiert / empirisch Richard Pyle (Deep Stops) Ratio Deco (GUE) 45 Tiefe [m] m ü. N.N. Aufstiegsgeschwindigkeiten 48 Aufstieg bis: 21 m 10 m/min Aufstieg bis: 6 m 6 m/min Aufstieg bis: 0 m 3 m/min Tx 21/35: 21% O 2, 35% He, 44% N 2 Empfohlener Einsatzbereich: 51 bis 45 m Wichtiger Hinweis: Oberflächenpause (h:min) 39 Zeitzuschlag 42 zur Grundzeit (min) Erst planen dann tauchen! Auch bei korrektem Gebrauch der Austauchtabelle VDST TRIOX 2007 Tx 21/35 bleibt immer ein Restrisiko einer Dekompressionserkrankung. Eine Haftung von Autor und Herausgeber ist daher ausgeschlossen!

25 Haldane-Workman-Bühlmann (1/2) Mathematik der (Neo)Haldane Modelle (no black art ) : Differentialgleichung Sättigung/Entsättigung: Lösung für konstanten Umgebungsdruck (Haldane Gleichung): Lösung für linear veränderlichen Umgebungsdruck (Schreiner Gleichung*): * Schreiner, H.R. and Kelley, P.L. 1971(!). A pragmatic view of decompression. In: Lambertsen, C.J., ed. Underwater physiology: Proceedings of the fourth symposium on underwater physiology. Academic Press, New York, Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Modell

26 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Modell Haldane-Workman-Bühlmann (2/2) Haldane-Workman-Bühlmann (Neo-Haldane) Modelle Deko-Strategie: Aufstieg wird durch linear vom Umgebungsdruck abhängige Übersättigungstoleranzen paralleler Kompartimente gesteuert. Problem: Grundannahme falsch Neo-Haldane Modelle berücksichtigen nur gelöstes Gas. Mikroblasen entstehen aber nachweislich bei jedem Tauchgang! Problem: Maximale Ausschöpfung der Übersättigungstoleranz des führenden Kompartiments bei Erreichen des ersten (relativ flachen) Dekompressionsstopps viele Mikroblasen Dekompressionsstress (subklinische Symptome)

27 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Modell 2-Phasen oder Blasenmodelle Grundannahmen: Jeder Tauchgang produziert (Mikro)Blasen Blasenaufkommen guter Prediktor für DCS Risiko Modellansatz: Berücksichtigen gelöstes und freies Gas (2 Phasen) Deko-Strategie: Aufstieg wird so gesteuert, dass Bildung und Wachstum von Blasen begrenzt wird. Daraus ergeben sich tiefere Dekompressionsstopps. (Gewünschtes) Ergebnis: Blasenarme Dekompressionskurve

28 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Blasen Blasendynamik (1/3) Das Volumen einer Blase bleibt konstant solange der interne Druck gleich dem externen Druck ist Quelle: Eric Maiken, Bubble Decompression Strategies, Gase diffundieren entsprechend den Partialdruckgradienten mit dem umgebenden Gewebe unabhängig voneinander in die Blase hinein oder aus ihr heraus

29 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Blasen Blasendynamik (2/3) Quelle: Eric Maiken, Bubble Decompression Strategies ; Übersetzung: B. Hahn Blase wächst, wenn die Inertgasspannung im umgebenden Gewebe größer ist als der Inertgaspartialdruck in der Blase Blase schrumpft, wenn die Inertgasspannung im umgebenden Gewebe kleiner ist als der Inertgaspartialdruck in der Blase

30 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Blasen Blasendynamik (3/3) Quelle: Eric Maiken, Bubble Decompression Strategies, Entgegengesetzte Dekompressionsstrategien zur Elimination von gelöstem und freiem Gas (Blasen): Schnelle Entsättigung (flache Stopps) Begrenzung der Blasenbildung und des Blasenwachstums (tiefe Stopps)

31 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Dekostress Dekompressionsstress (1/2) Quelle: Erik C. Baker, Understanding M-values, Übersetzung: B. Hahn

32 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Dekostress Dekompressionsstress (2/2) Gasblasen werden vom Immunsystem als Fremdkörper erkannt und bekämpft: Aktivierung der Blutgerinnung Zusammenballung von Thrombozyten (Blutplättchen) Entzündungsreaktionen Subklinische DCS Symptome: Extreme Müdigkeit nach dem TG Leichte Gliederschmerzen Fühlt sich manchmal an wie eine aufkommende Erkältung

33 Deep Stops Geschichte: Theoretisch gefordert (u.a. Hills, 2-Phasen Modelle) Empirisch entdeckt (u. a. durch R. Pyle, Perlentaucher in Asien, WKPP ) Methoden: Regelbasiert: Pyle, Ratio Deco (GUE), WKPP Gradient-Factors (GF): Einfache und elegante Erweiterung des Bühlmannmodells von Erik C. Baker zur Steuerung der relativen Übersättigung bei Dekompressionsaufstiegen mit Deep Stops. 2-Phasen Modelle (Blasenmodelle): VPM, RGBM, Copernicus Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops

34 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Pressure Graph Quelle: Erik C. Baker, Understanding M-values

35 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Gradienten Faktoren Quelle: Erik C. Baker, Clearing Up The ConfusionvAbout Deep Stops

36 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops 45 m / 22 min Aufstieg: ZHL-16C Übersättigungstoleranzen der Kompartimente (ZHL-16) Kompartimentdruck [msw] Umgebungsdruck [msw]

37 45 m / 22 min Aufstieg: DECO2000 Übersättigungstoleranzen der Kompartimente (ZHL-16) Kompartimentdruck [msw] Umgebungsdruck [msw] Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops

38 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops 45 m / 22 min Aufstieg: Deep Stops Übersättigungstoleranzen der Kompartimente (ZHL-16) Kompartimentdruck [msw] Umgebungsdruck [msw]

39 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Beispiel: 45 m / 22 min / Luft Neo-Haldane Blasenmodelle Tiefe [m] ZH-L16C DECO2000 ZH-L16C (GF 30/95) RGBM VPM VPM-B Summe:

40 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Deep Stops im Sporttauchbereich? 1/3 Technisches Tauchen: Tiefenstopporientierte Dekompressionskurven de-facto Standard 2-Phasen Modelle Grundlage von Tech-Tabellen 2-Phasen Modelle oder Bühlmann + GF Grundlage der TG Planung mit PC Software (Deep Stops) im VDST: Triox: Austauchtabelle TRIOX 2007 (RGBM) Triox / Trimix */**: TG-Planung mit VPM-B Nitrox */**:? Pressluft: Nachfolgetabelle DECO 2000 (RGBM)

41 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Deep Stops im Sporttauchbereich? 2/3 Sporttauchen Überwiegend kurze Grundzeiten Atemgas: Pressluft oder Nitrox Keine separaten Dekompressionsgase Keine Nutzung des Sauerstofffensters bei der Dekompression Fitness? Technisches Tauchen Überwiegend lange Grundzeiten Atemgas: Trimix, Nitrox, Sauerstoff Separate Dekompressionsgase Optimale Nutzung des Sauerstofffensters bei der Dekompression Fitness!

42 Deep Stops im Sporttauchbereich? 3/3 Uneinheitliche Erkenntnislage: Deep Stops bei kurzen Grundzeiten und Pressluft als Atemgas u.u. kontraproduktiv. Widersprüchliche und methodisch fragwürdige Studien Übernahme von Dekompressionspraktiken aus dem Technischen Tauchen ohne genaue Kenntnis der Randbedingungen unter denen sie funktionieren ist problematisch. Es ist fraglich, ob einfache statische Regeln (vergl. Barakuda Empfehlung) den komplexen physiologischen Prozessen gerecht werden. VDST Deep Stop Studie im Rahmen der Entwicklung der Nachfolgetabelle der DECO 2000 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops

43 Nachfolgetabelle DECO 2000 Die DECO 2000 ist nach wie vor eine aktuelle, sichere und international anerkannte Tabelle: Tiefere Stopps als original Bühlmann Berücksichtigung der verzögerten Entsättigung bei hohem Mikroblasenaufkommen Arbeitshypothese DECO 2010: bei etwa gleichen Gesamtaufstiegszeiten wie DECO 2000, noch effektivere Dekompression durch blasenarme Dekompressionskurve (RGBM) VDST Deep Stop Studie: Überprüfung der Arbeitshypothese Modellparametrisierung Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops

44 Nachfolgetabelle DECO 2000 Moderne Validierungsansätze Statt des Auftretens einer Dekompressionerkrankung (DCS) werden gemessene Blasen im venösen Blut zur Bewertung eines Profils herangezogen. Blasenaufkommen korreliert erwiesenermaßen gut mit dem DCS-Risiko eines Profils. Vorteile: Validierung durch objektives quantitatives Messverfahren statt (subjektive) ja/nein Manifestation einer DCS Ethik Dekompressionsstress statt DCS als Messvariable Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Modelle

45 Tiefe [m] Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Nachfolgetabelle DECO 2000 Air: 39 m / 27 min / m ü. N.N Zeit [min] Bühlmann ZH-L16C NAUI RGBM NAUI RGBM +1 DECO 2000 DECO 2010

46 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Fitness Fitness und Dekompression (1/3) Zusammenhang von nach einem TG gemessenen Blasen im venösen Blut und: Maximaler Sauerstoffaufnahme (VO 2 max): invers Körperfettanteil: positiv Alter: positiv (aber wahrscheinlich Zusammenhang mit VO 2 max und Körperfett) Siehe auch Artikel von Dr. med. Claus-Martin Muth in DIVEMASTER #51

47 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Fitness Fitness und Dekompression (2/3) Eine gute körperliche Kondition bedeutet: besser durchblutete Gewebe weniger Fettgewebe Bessere Lungenfunktion und Sauerstoffaufnahme Besser durchblutete Gewebe können freies Inertgas (Mikroblasen) schneller zum Lungenfilter transportieren. Fettgewebe speichern sehr viel Inertgas und entsättigen nur sehr langsam. Gut durchblutete Gewebe mit wenig Fett sind daher für die Dekompression sehr nützlich.

48 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Fitness Fitness und Dekompression (3/3) Fitness for Divers (Cameron L. Martz) Mit Abstand das Beste was es bisher zum Thema Tauchen und Fitness gibt! Siehe auch:

49 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Fitness Deco for Divers (Mark Powell) Deco for Divers Sehr gute Übersicht zu Theorie und Praxis der Dekompression für Taucher!

50 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Deep Stops Zusammenfassung Deep Stops im Technischen Tauchen: Wirksamkeit nicht wissenschaftlich erwiesen, aber empirisch sehr gut untermauert Deep Stops de-facto Standard in der TG Planung mit Tabellen und PC Software Deep Stops im Sporttauchen: Widersprüchliche Studienergebnisse Allgemeine Empfehlung verfrüht Vorsicht bei der Übernahme von (regelbasierten) Dekompressionspraktiken aus dem Technischen Tauchen

51 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Tabellen Austauchtabelle TRIOX 2007 Tx 30/ Bernhard M. Hahn / Mitarbeit: VDST TAK Nitrox & Technisches Tauchen / Hrsg.: Verband Deutscher Sporttaucher e.v. TRIOX 2007 Tx 30/30 (1/2) Dekotiefe m Tiefe [m] Nullzeit [min] Grundzeit [min] Dekopausen [min] Wiederholungsgruppe Gasverbrauch pro Liter AMV [l] Stopp [m]: 6 3 WG Gas 23 B C ' 49 D D E F F G G 350 Stopp [m]: 6 3 WG Gas 20 B C ' 41 D D E E F G G G 321 Stopp [m]: 6 3 WG Gas 16 B C 80 51' 36 D D E F F G G G 321 Stopp [m]: 6 3 WG Gas 13 B C 70 32' 26 C D D E E F F F G G G 303 Stopp [m]: WG Gas 10 B C 60 20' 20 C D D E E E F F F G G G 305 Stopp [m]: WG Gas 8 B C 47 15' 14 C C D D D E E E F F G G G G 303 Stopp [m]: WG Gas 8 B C 55 12' 14 2 C C D D D E E E E F F G G G G G 303 Stopp [m]: WG Gas 6 B C 50 10' 12 2 C C D D D E E E F F F G G G 290 Stopp [m]: WG Gas 5 B C 49 9' 11 3 C C D D E E E F F F G G G m ü. N.N. Aufstiegsgeschwindigkeiten Aufstieg bis: Aufstieg bis: Aufstieg bis: 21 m 6 m 0 m Tx 30/30: 36 m 10 m/min 6 m/min 3 m/min 30% O 2, 30% He, 40% N 2 Maximale Einsatztiefe:

52 Wiederholungsgruppe Tiefe des Wiederholungstauchgangs (m) Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Tabellen Austauchtabelle TRIOX 2007 Tx 30/ Bernhard M. Hahn / Mitarbeit: VDST TAK Nitrox & Technisches Tauchen / Hrsg.: Verband Deutscher Sporttaucher e.v. TRIOX 2007 Tx 30/30 (2/2) Oberflächenpause (h:min) G 01:28 01:49 02:11 02:34 02:59 03:25 03:54 04:26 05:00 05:37 06:20 07:07 08:02 09:05 10:23 11:59 14:08 17:22 24h F 01:02 01:26 01:51 02:18 02:47 03:18 03:53 04:31 05:14 06:02 06:57 08:02 09:20 10:59 13:10 16:28 23h E 00:50 01:18 01:49 02:22 02:59 03:40 04:26 05:18 06:20 07:33 09:05 11:08 14:08 20h D 00:34 01:11 01:52 02:39 03:32 04:35 05:50 07:25 09:30 12:37 19h C 00:50 01:49 02:59 04:26 06:20 09:05 15h B 02:00 04:56 11h Erst planen dann tauchen! Wichtiger Hinweis: Auch bei korrektem Gebrauch der Austauchtabelle VDST TRIOX 2007 Tx 30/30 bleibt immer ein Restrisiko einer Dekompressionserkrankung. Eine Haftung von Autor und Herausgeber ist daher ausgeschlossen! Zeitzuschlag zur Grundzeit (min)

53 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Tabellen Austauchtabelle TRIOX 2007 Tx 21/ Bernhard M. Hahn / Mitarbeit: VDST TAK Nitrox & Technisches Tauchen / Hrsg.: Verband Deutscher Sporttaucher e.v. TRIOX 2007 Tx 21/35 (1/2) Dekotiefe m Tiefe [m] Nullzeit [min] Grundzeit [min] Dekopausen [min] Wiederholungsgruppe Gasverbrauch pro Liter AMV [l] m ü. N.N. Aufstiegsgeschwindigkeiten Aufstieg bis: Aufstieg bis: Aufstieg bis: 21 m 6 m 0 m Tx 21/35: 21% O 2, 35% He, 44% N 2 Empfohlener Einsatzbereich: bis 45 m 10 m/min 6 m/min 3 m/min Stopp [m]: WG Gas 19 B C ' 56 D E F G G 290 Stopp [m]: WG Gas 15 B C 73 48' 39 D E E F G G 273 Stopp [m]: WG Gas 13 B C 71 30' 33 2 D E F F G G 275 Stopp [m]: WG Gas 9 B C 58 18' 21 2 C D D E E F F G G G 260 Stopp [m]: WG Gas 8 B C 50 13' 16 3 C D D D E E F F G G G 260 Stopp [m]: WG Gas 7 B C 56 10' C D E E E F F G G 256 Stopp [m]: WG Gas 6 B C 53 8' C D D E E E F F G G G 260 Stopp [m]: WG Gas 5 B C 47 7' C D D E E F F G G G 256 Stopp [m]: WG Gas 4 B C 46 5' C D D E E F G G G 253 Stopp [m]: WG Gas 4 B C 52 4' C D E E F F G G 253 Stopp [m]: WG Gas 4 B C 58 4' D D E F F G G 250

54 Wiederholungsgruppe Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Tabellen Austauchtabelle TRIOX 2007 Tx 21/ Bernhard M. Hahn / Mitarbeit: VDST TAK Nitrox & Technisches Tauchen / Hrsg.: Verband Deutscher Sporttaucher e.v. TRIOX 2007 Tx 21/35 (2/2) Stopp [m]: WG Gas 3 B C 46 3' C D D D E E F F G G 241 Stopp [m]: WG Gas 3 B C 50 3' C D D E E F F G G 240 Stopp [m]: WG Gas 2 B C 55 2' C D E E F F G G 235 Wichtiger Hinweis: Oberflächenpause (h:min) G 01:31 01:52 02:15 02:39 03:05 03:32 04:02 04:35 05:11 05:50 06:35 07:25 08:22 09:30 10:53 12:37 14:57 18:30 26h F 01:02 01:26 01:51 02:18 02:47 03:18 03:53 04:31 05:14 06:02 06:57 08:02 09:20 10:59 13:10 16:28 23h E 00:50 01:18 01:49 02:22 02:59 03:40 04:26 05:18 06:20 07:33 09:05 11:08 14:08 20h D 00:34 01:11 01:52 02:39 03:32 04:35 05:50 07:25 09:30 12:37 19h C 00:50 01:49 02:59 04:26 06:20 09:05 15h B 02:00 04:56 11h Zeitzuschlag zur Grundzeit (min) Erst planen dann tauchen! Auch bei korrektem Gebrauch der Austauchtabelle VDST TRIOX 2007 Tx 21/35 bleibt immer ein Restrisiko einer Dekompressionserkrankung. Eine Haftung von Autor und Herausgeber ist daher ausgeschlossen! Tiefe des Wiederholungstauchgangs (m)

55 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Dekompression Literatur (1/2) Aspacher, B., Enzyklopädie des Technischen Tauchens, 2000 Barakuda Papier. Empfehlung für sicheres Tauchen bei Tieftauchgängen. Barakuda 2007 Blatteau et al., Bubble incidence after staged decompression from 50 or 60msw: effect of adding deep stops., Aviation, Space and Environmental Medicine, 2005; 76: Bookspan, J., Diving Physiology in Plain English, UHMS, 1995 Brian, J. E., Gas Exchange, Partial Pressure Gradients, and the Oxygen Window, GUE Bühlmann, A. A., Tauchmedizin, 5. Aufl., Springer Verlag, 2002 Bennett, P., Marroni A, Cronje FJ, Cali-Corleo R, Germonpre P, Pieri M, Bonuccelli C, Leonard MG, Balestra C. Effect of varying deep stop times and shallow stop times on precordial bubbles after dives to 25 msw (82 fsw). Undersea Hyperbaric Medicine 2007; 34(6): Bennet, P., Elliot, D., The Physiology and Medicine of Diving, 5th Ed, W. B. Saunders Company Ltd, 2003 Baker, E., Understanding M-Values, Immersed Vol. 3, No. 3, Fall 1998 (auch unter: ftp://ftp.decompression.org/baker) Baker, E., Clearing Up The Confusion About Deep Stops, Immersed Vol 3, No. 4, 1998 (auch unter: ftp://ftp.decompression.org/baker) Gerth WA, Gault KA, Doolette DJ. EMPIRICAL EVALUATION OF THE EFFICACY OF DEEP STOPS IN AIR DECOMPRESSION DIVES. Undersea and Hyperbaric Medicine. Vol. 34 Supplement. In press. Göbel, H., Scheyer, W., Hahn, M., Dekompression, Delius Klasing Ed. Naglschmid, 1996 Gurr, K., Technical Diving From The Bottom Up, Phoenix Oceaneering Ltd., 2002 Gutvik, C.R. and Brubakk, A.O., A Dynamic 2-phase Model for Vascular Bubble Formation During Decompression of Divers, IEEE Transactions on Biomedical Engineering,, Volume PP, Issue 99, 0 Page(s):1 1, Digital Object Identifier: /TBME Gutvik et al., Difference in bubble formation using deep stops is dependent on length of bottom time. Experimental findings and theoretical support., , Proceedings of the 33rd Annual Scientific Meeting of the EUBS, Sharm El Sheikh, September 8-15, 2007 Hahn, B. M., Edle Mischung Helium im Sporttauchen, Sporttaucher 12/06 Hahn, B. M., Dekompression in der Praxis, Sporttaucher 05/08 Hahn, B. M. et al., DTSA Triox Ein neues Sporttauchbrevet, Hahn, B. M., Response to Helium in Breathing Gas Mixtures:A Comparison of VPM-B, RGBM and ZH-L16B, ftp://ftp.decompression.org/hahn

56 Tauchmedizinische Fortbildung LTVT - Weimar, 9. Januar 2010 Dekompression Literatur (2/2) Hobbs, G., How Are You Feeling? New Horizons in the Study of Decompression, Lang, M. A. and C. E. Lehner (eds.), Proceedings of the Reverse Dive Profile Workshop, Smithsonian Institution, 2000 Letnin, H. K. J., International Textbook of Mixed Gas Diving, 2. Aufl., Best Publishing Company, 2001 Maiken, E. B., Bubble Decompression Strategies, taped proceedings of tek95 conference, aquacorps journal (1995). Marroni A, Bennett PB, Cronje FJ, et al. A deep stop during decompression from 82 fsw (25 msw) significantly reduces bubbles and fast tissue compartment gas tensions. Undersea Hyperbaric Medicine 2004; 31(2): Martz, C., Fitness for Divers, 2005, ISBN X Risberg J, Brubakk A. Letter to the editor. Undersea Hyperbaric Medicine 2005; 32 : Schellart NAM, Brandt Corstius J-J, Germonpré P, Sterk W. Bubble formation after a 20-m dive: deep-stop vs. shallow-stop decompression profiles. Aviat Space Environ Med 2008; 79: Schreiner, H. R. et al., Validation of Decompression Tables, 37th UHMS Workshop, 1989 VDST Ordnung Nitrox & Technisches Tauchen, Wienke, B., Basic Decompression Theory and Application, Best Publishing Company, 1991 Wienke, B., Technical Diving in Depth, Best Publishing Company, 2001 Yount, D.E., Hoffman, D.C., On the Use of a Bubble Formation Model to Calculate Diving Tables, Aviation, Space, and Environmental Medicine, February, 1986