Vliv prostředí na výkonnost -potápění MUDr.Kateřina Kapounková,Ph.D. Jak dlouho vydrží pod vodou: uVorvani a delfíni: 2 hod uVelryby a tuleni: 18 min uBobr, kachna: 15 min uKrysa, králík, kočka, pes: 2-4 min uČlověk: ~1 min uAkvabely: PaO2 30-35 mmHg uKorejské lovkyně perel: 2 min (20-30 m, 20x za hodinu) uFree divers: 8 min. 6 sec. ( před potopením hyperventilují , což vede k tlumení dýchacího centra- pomůže při potápění se později nadechnout) feature3-110 Historie potápění uMušle nalezené při archeologických vykopávkách ukazují, že lidé se potápěli již před desítkami tisíc let. uV 9. století o potápění psal Homér uK potápění používány potápěčské zvony u - první zmínka už 332 př. Kr. Alexandr Veliký sestupuje pod u vodu v „sudu s okny“ a pozoruje své potápěče uPOTÁPĚČSKÉ ZVONY Potápěčský zvon je zespod otevřená nádoba naplněná vzduchem, zajištěná a zatížená proti převržení a zavěšená na laně či řetězu, který umožňuje pobyt a práci pod vodou. Ve své nejjednodušší podobě se jedná o nejstarší známé zařízení pro delší práci pod vodní hladinou. u uV polovině 18. století jsou používány potápěčské obleky s přívodem vzduch z ponořených nádrží v Great Yarmouthu v Anglii. Doktor Freminent předvádí ve Francouzské akademii roku 1772 potápěčský přístroj podobného typu. O dva roky později je s tímto oblekem uskutečněn v Le Havru 50-ti minutový sestup. u další postup byl dostat se pod vodu s vlastním plynem. Potápěč si nese svoji zásobu dýchací směsi s sebou. Nezávislé potápěčské přístroje můžeme rozdělit do dvou skupin: u a) s uzavřeným dýchacím okruhem u b) s otevřeným dýchacím okruhem Technické potápění :: Steinberger Cabinet 1911..... uPřístroje s uzavřeným dýchacím okruhem se skládají: u - ze zásobníku dýchací směsi u - dýchacího vaku u - pohlcovacího zařízení na CO2 u -dávkovače uPotápěč nadechuje dýchací směs z vaku a vdechuje přes pohlcovač znovu do vaku uV roce 1878 vyvinul Henry Fleuss (Angličan) přístroj s uzavřeným okruhem (1879 uskutečnil první ponor s nitroxem v Temži) uVylepšený Fleussův přístroj byl během I. světové války používán v Royal Navy jako záchranný přístroj pro únik z ponorek. u uV přístrojích s otevřeným okruhem dýchá potápěč vzduch ze zásobníku. Vzduch vydechuje většinou přímo do vody. Vydýchaný vzduch není nijak regenerován. u u Vývoj dýchacích přístrojů s otevřeným okruhem je pro sportovní potápěče nejdůležitější u první účinný a bezpečný přístroj s otevřeným okruhem pro potápěče vyvinut v r 1943 – SCUBA ( J. Cousteau, E. Gagnon) uTechnické řešení tohoto zařízení prošlo četnými inovacemi, avšak jeho princip zůstal nedotčen u u u u u u u uOd té doby se věnuje potápění stále více osob – roste i počet úmrtí u - v USA 3-9 úmrtí/ 100 000 potápěčů ročně, nejčastější u příčina utonutí (60%), poškození plic u Potápění v ČR uPrvní zmínku o potápění je od Tomáše z Klauzenburku (16. století). uZřejmě prvním (sportovním potápěním) u nás jsou sestupy studenta brněnské techniky Gőntnera Nouackha do Šenkova syfonu v jeskyni Býčí skála ( 1912). uOpravdový rozvoj sportovního potápění v ČR začíná až po II. světové válce. uV roce 1954 – 1956 vznikají při ROH první kroužky sportovního potápění. uV roce 1954 začínají vyrábět Chotěbořské strojírny n.p. potápěčské soupravy PL 40. u V roce 1961 je na trh uvedena první československá automatika pro sportovní potápění ( Rekord AV 1 konstruktéra Slavíčka) Svazarm jako 46. řádný člen. Od uroku 1969 vyrábí v Československu potápěčskou výstroj SPORTKLIMET, později AQUACENTRUM PRAHA u Patofyziologie potápění – co může nastat uRespirační problémy uNedostatek kyslíku: jsou nejlépe patrny při postupném snižování jeho parciálního tlaku v dýchací směsi uParciální tlak O2 ve vzduchu při normálním atmosférickém tlaku činí asi 21 kPa. Parciální tlak O2 ve směsi nesmí poklesnout pod 16 kPa u u u pO2 příznaky 14 kPa první příznaky (ospalost, neschopnost jasného úsudku, nepřesná koordinace pohybů, rozjaření) 12 kPa pocit nepohodlí, rychlé dýchání 10 kPa někteří jedinci ztrácejí vědomí 6 kPa ztráta vědomí u všech osob. Pod touto úrovní může rychle nastat smrt uToxicita CO2 uPřebytek CO2 ve tkáních (hyperkapnie), může při potápění nastat buď v důsledku zvýšené hladiny CO2 v těle nebo v dýchací směsi uPříčiny: u - nedostatečná ventilace plic ( nejčastější příčina) u - zvýšená tvorba CO2 při práci (usilovné plavání apod.) u - špatná funkce pohlcovače CO2 u přístroje s uzavřeným u nebo polouzavřeným okruhem u - znečištění dýchací směsi CO2 u Přebytek CO2 má odlišný princip působení na centrální nervovou soustavu oproti hypoxii, ale může se projevit obdobnými příznaky (otupělost, neschopnost jasného myšlení, ztráta vědomí a celkové křeče – možné zaměnit s otravou kyslíkem) uHyperventilace uPři hyperventilaci je výdej CO2 z těla vyšší než jeho tvorba (celkové množství v těle se snižuje). Vidíme často 2 typy: -Emoční hyperventilace -Volní hyperventilace uFyziologickým důsledkem poklesu hladiny CO2 je oslabení činnosti dechových center uPři pomalejším poklesu hladiny CO2 (nastává při emoční hyperventilaci) - zužují se mozkové cévy a klesá průtok krve mozkem (o 30% i více)- příznaky: točení hlavy, závratě, mravenčení, pálení či mrazení na kůži nebo v těle a může v krajním případě vyústit v bezvědomí u uTuková pneumonie (TP) uTP může být způsobena tím, že potápěč vdechuje vzduch obsahující mikrokapénky oleje (používá se na mazání válců kompresoru) uolejové mikrokapénky prostupují do plic (zůstávají velmi dlouhou dobu) Opatření - pod vodou uTlak o 1 atm na každých 10 m – důležitá je hloubka potápění u - pozor na zvětšení mrtvého prostoru ( ztížené dýchání) u - tlak vody na hrudník – znemožněno dýchání uAby plíce nekolabovaly, musí vdechovaná směs přicházet pod tlakem jako je tlak vody u uPři zvýšeném tlaku stoupá i pN2- dochází k rozpouštění v krvi více než při normálním tlaku ( v 60m asi 70x více) u - je-li návrat pomalý – N2 difunduje do alveolů – je vydechován u - je-li návrat rychlý – bublinky N2 ucpávají cévky ( plynová embolie) u Tlak vytvářený mořskou vodou je přibližně o 3% vyšší Ukázka jak se s hloubkou ponoru mění objem plic uTlak v každém vzduchem vyplněném prostoru těla ( dutině) musí sledovat změny okolního tlaku - jinak na stěně tohoto prostoru dojde tlakem k destrukci stěny uPři potápěním je potřeba zabezpečit, aby se tlak v těchto dutinách mohl plynule přizpůsobit vnějšímu tlaku vody. Potápěči do velkých hloubek používají speciální směsi, kde je doplněním inertního plynu (obvykle helia) parciální tlak kyslíku snížen) u Aby plíce nekolabovaly, musí vdechovaná směs přicházet pod zvýšeným tlakem uZdravotní problémy spojené s potápěním mají různou závažnost u - nejčastější je postižení uší a vedlejších dutin nosních u ( barotrauma středouší) u - méně časté, ale o to závažnější je dekompresní postižení u vnitřního ucha Zdravotní problémy u potápění Dekompresní (Kesonová) nemoc upři vynořování tvorba bublinek v krvi a tkáních supersaturovaných plynem rozpuštěným během expozice tlaku ( analogie s otevřením šampusu) upovrch bublinek je thrombogenní -> vznik komplexů bublinky-proteiny-destičky uproblémy, až po delší expozici ( několik hodin), když to plicní cirkulace nestačí odfiltrovat Projevy : bolesti svalů, kloubů; až i paralýza, kolaps, bezvědomí; dyspnea (často předchází vážnější problémy), plicní edém, embolie Dekompresní nemoc uAž po delší expozici udusíku to trvá dlouho, než saturuje tělesné tekutiny (špatná rozpustnost) uzejména málo vaskularizovaný tuk (N2 se v něm rozpouští nejvíc) uPohyb to zhoršuje uHe se hůř rozpouští než N2 Dekompresní nemoc uLéčba: uRekomprese a pomalá dekomprese v hyperbarické komoře uLze zrychlit hyperbarickým O2 unedodává se žádný další N2 u difuse O2 do ucpaných oblastí uPrevence upomalé vynořování udny/týdny v přetlakové nádrži Barotrauma u= patologické změny vznikající přetlakem plynů v tělních dutinách unosní dutiny uzubní kazy ustřední ucho (při ucpání Eustachovy trubice) ustřevní plyny ualveoly (pokud se při vynořování nevydechuje) Vysokotlakový nervový syndrom (HPNS) uDostavuje se pod 130 m ponoru uHyperexcitace nervů zvýšeným tlakem utřes rukou unausea, závratě uHorší při rychlejším ponořování uOmezují to tlumivé účinky N2 (“Trimix”) Hloubka potopení s různými plyny Sportovní potápění Konstantní zátěž : potopení vlastními silami ( 100m, 124-ploutve) Volný ponor ( ručkování): 120 m Variabilní zátěž ( zátěž s odhozením, nahoru po laně) 142m Bez omezení: ( zátěž, nahoru vztlakové zařízení) :214 m Rekord v potápění s dýchacím přístrojem: 318 m ( 12 hod)