Tauchmedizin & technisches Tauchen: die unendliche (Deko-)Geschichte

Transkript

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2 Tauchmedizin & technisches Tauchen: die unendliche (Deko-)Geschichte

3 Tauchmedizin & technisches Tauchen: die unendliche (Deko-)Geschichte Agenda: die 3 Wellen Technisches Tauchen: was ist denn DAS? Dass Taucha' bleed machd? Ox-Tox: was zuviel ist, ist zuviel! Ist der 3m-Stopp tot? deep stops und silent bubbles HANDS ON Zeit zur Diskussion

4 die 3 Wellen: Haldane Workman, Schreiner, Bühlmann-Hahn, und Andere VPM, RGBM, VGM & GFM (*) VPM: RGBM: VGM: GFM: Varying Permeability Model Reduced Gradient Bubble Model Variable Gradient Method Gas Formation Model

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7 Die erste Tauchtabelle der Welt mit Stufendekompression (1907)

8 DCI: Decompression Illness (Überbegriff DCS + C/AGE) DCS: Decompression Sickness Dekompressionskrankheit Dekompressions unfall Deko-Hit (*) Kategorien von Hills, B.A., Decompression Sickness C / AGE: cerebrale / arterielle Gasembolie

9 Prof. Dr. med Albert A. Bühlmann ( ) Arzt an der Züricher Uniklinik Dr. Max Hahn ( ) Physiker und TL ***

10 Was haben die 1. und die 2. Welle gemeinsam? Kompartimente: Gruppe von mathematischen Modell-Geweben, Perfusion (Durchblutung) = Kehrwert der Halbwertszeit schnelle Kompartimente -> kleine HWZ: 2 20 min. langsame Kompartimente -> große HWZ: 600 -> min. Erlaubte Übersättigung / tolerierter Umgebungsdruck: 2:1 bzw. abhängig vom Kompartiment / HWZ steigt linear mit der Tiefe (U.S. Navy: M-Werte ZH-L: a / b Koeffizienten)

11 Was haben die 1. und die 2. Welle gemeinsam?

12 Was haben die 1. und die 2. Welle gemeinsam?

13 Technisches Tauchen: was ist denn DAS? Ausrüstung & verwendete Gase HPNS und Konsorten: Helium-Tremor und der Taucher CO 2 : the silent Killer! HPNS: High Pressure Nervous Syndrome

14 z.b.: Bottom Gas 2 * 12 L Trimix, Wing, Harness + Backplate 2 Automaten, 2 MischgasComputer, 2 Lampen, z.b.: DekoGase: EAN 60, EAN 99; Argon, Ersatzmaske, 2 SchneideWerkzeuge, etc. pp...

15 Atemgase / Bottom Mix z.b.: TRIMIX (Tri = 3: O 2, He, N 2 ) TG sei auf 90 m Tiefe Absolutdruck / Umgebungsdruck 10 Bar Bsp.: Gemisch Trimix 12 / 68 / 20 Partialdrücke P Gassorte : P O2 = 1,2 Bar P He = 6,8 Bar P N2 = 2,0 Bar WARUM??? Helium: Meyer-Overton 1899 P O2 deutlich < 1,4 Bar P N2 entspricht Luft TG auf ca. 16 m

16 HPNS SIGNS AND SYMPTOMS Tremors of the hands Myoclonic jerking of the limbs Increased reflexes Nausea and vomiting Loss of appetite, weight loss Dizziness Fatigue and somnolence (microsleep) Animals convulsions EEG theta (3-7 hz) EEG alpha (8-13 hz) Evoked potentials Decrement in performance Poor sleep, vivid dreams Visual/auditory hallucinations Dyspnea Symptome aus dem Bereich des Sättigungstauchens: beim technischen Tauchen bedeutungslos

17 HPNS / Helium-Tremor: Film von DAN / TEC 2008

18 CO 2 : the silent Killer! DAN / TEC 2008: Wood and Bryan made this chillingly accurate prediction A vicious circle could be established during exercise by an increased work of breathing without an attendant increase in ventilation leading to carbon dioxide accumulation J Appl Physiol 1969;27:4-8

19 Blut CO 2 wird bestimmt durch die CO 2 Produktion der Gewebe und der Ventilation der Lunge P A CO 2 = VCO 2 / VA Tauchen kann dieses Gleichgewicht empfindlich stören! bleibt konstant in der Tiefe für vergleichbare Arbeitsbelastung ABER WOB (work of breathing) kann entscheidend ansteigen! - Immersion - Totvolumen - Gerätebedingt / Wartung - erhöhte Gasdichte bedeutet erhöhten Atemwiderstand

20 Dass Taucha' bleed machd? Macht (Technisches) Tauchen blöd? Die Geneva "memory dive" Study! Negative neurofunctional effects of frequency, depth and environment in recreational scuba diving: the Geneva "memory dive" study Br J Sports Med 2004;38:

21 215 gesunde Sporttaucher Global CBF Messungen Mittels 133 Xe SPECT und psychometrische Tests Conclusions: Scuba diving may have long-term negative neurofunctional effects when performed in extreme conditions, namely cold water, with more than 100 dives per year, and maximal depth below 40 m.

22 Ox-Tox: was zuviel ist, ist zuviel! Mechanismen und neue Ergebnisse zum Thema: Sauerstoff-Toxizität: FED, MAP und CBF (*) Oxygen Bends: das Phänomen der Sauerstoff-Dekompressionskrankheit FED: First Electrical Discharge MAP: Mean Arterial Pressure CBF: Cerebral Blood Flow

23 Ox-Tox: was zuviel ist, ist zuviel!

24 Original: La Pression Barometrique, 1878

25 J. Physiol. 1899;24;19-35

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27 Sidney Woollcott, D.S.M.

28 Multiple Exposures of a Single Diver Symptom Ons set Time (min) Wet Rest at 70 fsw twice per week Dive in Series 28

29 Summary of Donald s Findings 611 individual exposures at ' 50% Survival Times Dry vs Wet (rest at 90'): 50% decrease Rest vs Work (wet at 50'): 58% decrease 65 o F vs 49 o /87.5 o (rest at 50'): 19% decrease Depth from ' (wet rest): 25 min at 50' with 5 min decrease for each additional 10' Individual variability (wet rest at 70') Mean = 57 min Range = min 29

30 Open Water O 2 Diving - Arieli et al. (ASEM 77:526, 2006) 2,527 dives by 473 Israel Defense Forces Navy combat divers to 7 23 fsw 91.5% O 2 (± 5% SD): atm 0% symptoms at 7 fsw (61 dives) 2.7% symptoms in at 10 fsw (711 dives) 3.3% symptoms at 13 fsw (269 dives) 3.9% symptoms at 17 fsw (1108 dives) 6% symptoms at 20 fsw (164 dives) 8 divers lost consciousness after 3-4 hrs 30

31 P IO2 = 1.51 atm (Fatality #1239) 39% nitrox at 95' in cave (1.51 atm O 2 ) Witnessed seizure Meds: pseudoephedrine, phenylpropanolamine, antihistamine P IO2 =1.4 atm (Fatality) 24.3% O 2, 26% N 2, 49.7% He Turned dive after 25 min at 156' (1.4 atm O 2 ) Fell sideways & convulsed at 147' Dropped regulator, jaw locked Gas & equipment tested OK Meds: birth control, Afrin 31

32 Does Cialis Increase CBF & Potentiate O 2 Toxicity? - Demchenko, Ruehle, Piantadosi Hypothesis: tadalafil O 2 toxicity Do other meds potentiate O 2 toxicity? 32

33 CO 2 & O 2 Physiology Cerebral blood flow (CBF) controls O 2 delivery to brain High CBF O 2 & free radicals in the brain earlier O 2 toxicity Arterial CO 2 controls CBF High CO 2 flow & accelerates O 2 toxicity Low CO 2 flow & delays O 2 toxicity What controls arterial CO 2? VENTILATION 33

34 FED: First Electrical Discharge MAP: Mean Arterial Pressure CBF: Cerebral Blood Flow Sowohl MAP als auch CBF ändern sich vor Beginn eines Ox-Tox Hits

35 Carbon Dioxide and Oxygen Enhancement of Narcosis Case & Haldane (1941) 300 fsw with CO % Much more severe narcosis than air alone At higher partial pressures of CO 2 loss of consciousness

36 Correlation of Narcotic Potency of the Inert Gases with Lipid Solubility and Other Physical Characteristics Gas Mol. Wt. Solubility in lipid Temperature (ºC) Oil-water solubility ratio Relative narcotic potency He Ne H 2 N 2 A Kr Xe O 2 CO (least narcotic) (most narcotic)

37 Oxygen Narcosis Conclusions Oxygen has narcotic properties Special use only (rapid compression) Not a problem for technical divers Oxygen convulsions more serious problem Valued use in decompression

38 Ox-Narc: Film von DAN / TEC 2008

39 Oxygen Bends: das Phänomen der Sauerstoff- Dekompressionskrankheit

40 Oxygen Bends: das Phänomen der Sauerstoff- Dekompressionskrankheit

41 Ist der 3m-Stopp tot? die neue United States Navy Tabelle von 2008 Wo kommt das denn jetzt her? Was hat das für praktische Auswirkungen?

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43 Paradigmenwechsel bei der United States Navy (USN) USN Tabelle seit 1957 fast unverändert, größte Überarbeitung der USN Tabelle seit 1983 / 1993: Ziel: DCS Wahrscheinlichkeit weiter absenken! NDL verkürzt Repetitivgruppen erhöht Deko-Stopps verlängert 10 feet Stopps auf 20 feet verlegt Abkehr vom 12 h Dogma Separate Tabelle für Arbeiten im Flachwasserbereich 3 Dekompressions-Modi: AIR, AIR/O2, Sur-DO2 Nachwievor ist diese Tabelle nicht für die Zielgruppe zivile Taucher! Technische Voraussetzungen Körperliche Voraussetzungen

44 Paradigmenwechsel bei der USN O-Text: There is no prohibition on performing repetitive dives in the reverse order, i.e., shallowest dive first and deepest dive last, or in any random order if the operational situation requires it. Sowie: Tauchcomputer (Cochran Navy ) werden seit 2001 benutzt

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47 Auszug aus NEDU TR 09-03, p. E-10:

48 worom jetzat dees??? Es traten 19 Fälle von DCS Type II bei 1629 TG auf, hauptsächlich bei den Profilen feet

49 deep stops und silent bubbles: die Fortsetzung der unendlichen Deko-Geschichte die neuen Modelle: VPM / RGBM / VGM / GFM Ergebnisse hierzu von der NEDU, der Navy Experimental Diving Unit (Gerth-Report 2008 sowie NEDU TR 06-07) und der 2008 DAN Technical Diving Conference, Januar, Durham, N.C.; sowie von: UHMS Decompression and the Deep Stop Workshop, Juni 2008 Salt Lake City, Utah

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51 Was unterscheidet die neuen Modelle von den alten? 1. Welle: nur gelöstes Inertgas 2. Welle: dito, mit Verfeinerungen (dichteres HWZ Spektrum, asymmetrische Entsättigung, respiratorischer Quotient, 3. Welle: freie Gasphase (Gasblasen) werden berücksichtigt, das Volumen dieser Blasen soll minimiert werden: ergo: tiefe Stopps

52 tiefe Stopps: kürzere Dekompressions-Stopps, die in größerer Tiefe durchgeführt werden, als es eine herkömmliche Tabelle / Deco-Software vorschreibt deep stop Strategien: Haldane: 2:1 Hills, Brian Andrew: zero supersaturation DAN / NAUI: halbe Tiefe von Hand: Halbierung größte Tiefe tiefster Tabellenstopp Uwatec: Level Stop oder PDIS DIY-Deco (*): Gradientenfaktoren, (*) PDIS: Pressure Dependant Intermediate Stop Do-It-Yourself Desktop Decompression Software

53 Bisher üblich: ca. 1 min. Neue Messungen sind widersprüchlich (UHMS, 2008)! Effektivität fraglich: abhängig vom Tauchprofil! I.e.: Gas, Tiefe, Zeit! Langsamere Kompartimente sättigen sich weiter! Neue Empfehlung(en): 2,5 min! Nur für ausgewählte Profile! Summe der Zeiten auf den tiefen Stopps + Aufstiegszeit: Als geplante Grundzeit addieren! Tabellen / Software Deko-Stopps im flachen Bereich: Auf keinen Fall kürzen!

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55 Anzahl TG # DCS Hits in % =================================== , , ,4

56 Anmerkung dieser Autoren in einer anderen Studie: der Temperatureffekt scheint den deep stop -Effekt zu überdecken!

57 HANDS ON Gasanalyse und Ultraschall-Doppler Messung Zeit zur Diskussion und Zeit für Weißbier und Weißwurschd DIVE Version 2_9 für Power-User und solche, die es werden wollen...

58 Ultraschall-Doppler Messung

59 Ultraschall-Doppler Messung Kategorien 0 4 Spencer Code: 0: keinerlei Blasensignale 1: einzelne, gelegentliche Signale, die meisten Herzzyklen sind signalfrei 2: mehrere, aber weniger als die Hälfte der Herzzyklen mit Signalen, einzeln bzw. in Gruppen 3: die meisten Herzzyklen enthalten Gruppen von Einzel-Signalen 4: kontinuierliche Blasensignale in jedem Herzzyklus, immer komplett von der Systole zur Diastole, die regulären Herzsignale werden übertönt

60 Ultraschall-Doppler Messungen Grade 0 Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4

61 Ultraschall-Doppler Messungen: Schlechte Korrelation zwischen hohen Spencer Grades und DCS Bessere Korrelation zwischen niedrigen Spencer Grades und Abwesenheit von DCS Ultraschall- Doppler Messungen lediglich als Indikator für decompression stress COPERNICUS Modell:

62 Provided by: the SubMarineConsulting Group THANKS TO: