MENNESKELIGE ASPEKTER VED DYPDYKKING RESPIRASJONSFYSIOLOGI/PUSTEUTSTYR

Transkript

1 MENNESKELIGE ASPEKTER VED DYPDYKKING RESPIRASJONSFYSIOLOGI/PUSTEUTSTYR Ansvarhg: EinarThorsen NUTEC Arbeidet utført av: Bård Holand SINTEF Eirik Myrseth SINTEF Kåre Segadal NUTEC EinarThorsen NUTEC NUTEC, ET/EAJ m status

2 3.2.5 REFERANSER KONKLUSJONER, VIDERE FoU LITTERATURGJENNOMGANG ERFARINGER FRA NUTEC INNLEDNING 3 c INNHOLD Side NUTEC, ET/EAJ m status Pusteutstyr for standbydykker/tender Pusteutstyr for tørt bruk; BIBS og sveisemasker FREMTIDIG PUSTEUTSTYR FOR DYPDYKKING OVERSIKT OVER PUSTEUTSTYR AKTUELLE VARIABLE FOR TESTING. KRAV MOT YTELSE Hovedpustesystemer og nødpustesystemer KARAKTERISTIKK AV PUSTEUTSTYR INNLEDNING REFERANSER RESPIRASJONSREGULERING LITTERATURGJENNOMGANG OG ERFARINGER FRA NUTEC KONKLUSJONER, VIDERE FoU INNLEDNING Intraalveolærgasstransport Alveolær ventilasjon Respirasjonsregulering/adaptasjon LUNGEFUNKSJON UNDER HØYT TRYKK EFFEKTERAVSUSMERSJON FYSISK ARBEIDSKAPASITET UNDER HØYT TRYKK EFFEKTER AV HYPERBAR SVEISING PÅ LUNGEFUNKSJON KONKLUSJONER, VIDERE FoU REFERANSER Mekanisk Iurigefunksjon ENDRINGER ILUNGEFUNKSJON UNDER DYPDYKK INNLEDNING ENDRINGER I LUNGEFUNKSJON ETTER DYPDYKK INNLEDNING 3. RESPIRASJONSFYSIOLOGISKE PROBLEMER VED DYPDYKKING

3 3.5.5 KONKLUSJQENER, VIDERE FoU REFERANSER MONITORERINGAVDYKKERE INNLEDNING OVERSIKT OVER AKTUELLE FUNKSJONSPARAMETRE KONKLUSJONER, VIDERE FoU REFERANSER 63 Vedlegg: To manuskript hvor erfaringene fra NUTEC er oppsummert med tanke pä publisering i internasjonale tidsskrift. 1) Pulmonary rnechanical function and diffusion capacity afterdeep dives 2) Exercise tolerance and pulmonary gas exchange after deep dives. NUTEC, ET/EAJ m status

4 3.1. INNLEDNING Lungefunksjon og gassutveksling står helt sentralt i dykkemedisin og hyperbar fysiologi. Respirasjonsorganene utsettes for store påkjenninger som høy gasstetthet, giftige gasser (særlig 02) og venøse embolier (gassbobler under dekompresjon) i tillegg til det høye trykket. Dette medfører begrensninger i lungefunksjon og gassutveksling under hyperbare forhold og det medfører også forandringer som er påvisbare umiddelbart etter trykkeksponeringen. Det er således naturlig at det settes krav til dykkernes lungefunksjon og fysiske arbeidskapasitet i forbindelse med den årlige legeundersøkelse. I tillegg til de fysiske begrensningene på lungefunksjon pga trykk og gasstetthet så kommer under selve arbeidet i vann eller habitat begrensninger på grunn av pusteutstyret. For at dykkeren skal kunne arbeide optimalt stilles det derfor krav både til lungefunksjon og pusteutstyr og dessuten m eksposisjonen for potensielt skadelige faktorer som giftige gasser, bobler og trykk i seg selv minimaliseres. Påvisning av endringer/reduksjon i lungefunksjon etter dykk må medføre en revurdering av operasjonelle rutiner for å unngå/redusere slike effekter. Effektiviteten og sikkerheten under selve dykkearbeidet er dessuten avhengig av at dykkeren arbeider innenfor trygge grenser i relasjon til sin aktuelle lungefunksjon. Dette blir mer aktuelt ettersom de operasjonelle dybder blir større, og det vil da sannsynligvis bli nødvendig med en nøyere overvåking/monitorering av dykkerne enn hva som er vanlig idag. Når man skal gi enn oppsummering av status innen respirasjons fysiologi/pusteutstyr har det ut fra hva som er nevnt vært naturlig å dele det opp i fem separate avsnitt. 1) Akutte effekter av dypdykk på hjerte/lungefunksjon som tar for seg de forandringer som eventuelt observeres umiddelbart etter dykk og som kan betraktes som et mål på eventuelle skadelige effekter av selve eksponeringen. 2) Begrensninger i lungefunksjon og arbeidskapasitet under hyperbare forhold som tar for seg de fysiske begrensningene som inntrer i fysiologiske parametre pga trykk og kunstig atmosfære. NUTEC, ET/EAJ m status

5 2 3) Endringer i respirasjonsreguleringen som tar for seg hvordan man tilpasser seg de forandringene som inntrer under både punkt i og 2. 4) Karakteristikk av pusteutstyr i relasjon til gjeldende krav og om gjeldende krav er adekvate i relasjon til dykkernes fysiologiske status på aktuelle trykk. 5) Monitorering av dykkerne. Hva er praktisk mulig å overvåke med dagens teknikk og hvilke funksjonsparametre er kritiske. Oppsummeringen er basert på litteraturgjennomgang og bearbeiding av foreliggende data etterdypdykk ved NUTEC. NUTEC, ET/EAJ m status

6 potensielt skadelige agens. Det er velkjent at hyperoxi har en toksisk effekt på lungene (1) og fra eksperimentelle studier er det velkjent at hverandre. mikrobobler som filtreres i lungesirkulasjonen induserer ødem og 3.2 ENDRINGER I LUNGEFIJNKSJON ETTER DYPDYKK INNLEDNING I forbindelse med dypdykk utsettes respirasjonsorganene for flere det må være klart at så lenge akutte effekter påvises, må det være et utslitt med sårhet i brystet og redusert fysisk arbeidskapasitet. Selv om enkel undersøkelse som måling av vitalkapasitet er anerkjent som et mål flere effekter som både kan virke mot hverandre og som kan adderes til vært et mål på hvor gode dekompresjonstabellene er, og selv om en så lungevev pga. langvarig inflammasjon (5). Eventuelle endringer i lungefunksjonsparametre etter dypdykk mä derfor være et resultat av gasstetthet, via en treningseffekt (3,4) og destruksjon av elastisk vitalkapasiteten i motsatt retning som for eksempel trykk og hø sirkulasjonsforandringer (2). Alle eksisterende dykketabeller tar hensyn 3 til både total oksygeneksposisjon og dekompresjonshastighet. Det er på oksygentoksisitet, så er det andre faktorer som kan ha innvirkning på Dykkere forteller ofte at de etter metninger føler seg fysisk og psykisk man få frem de årsaksfaktorene som betyr mest, for så i neste omgang mål å redusere disse mest mulig for om mulig å unngå eventuelle NUTEC, ET/EAJ m status undersøkelserførog etter dykk. langtidsvirkninger. Dette kan bare skje ved modifisering av lungefunksjon og andre organsystemer. Det er et eget prosjekt, men foreslå endringer i de prosedyrene som er i bruk. faktorer som kan tenkes å indusere forandringene. På den måten kan objektivt kvantifisere funksjonsnedsettelsen. For å finne årsaken til imidlertid insidensen av dekompresjonssykdom som først og fremst har funksjonsnedsettelsen må denne korreleres til eksposisjonsgrad for de bare er sammenlignende undersøkelser før og etter dykk som kan utbredelsen av slike symptomer er dårlig kartlagt, er det klart at det Det er fokusert p eventuelle langtidseffekter av dykking på operasjonelle rutiner som er i bruk i dag, basert på erfaringer fra

7 postdive) ERFARING FRA NUTEC NUTEC, ET/EAJ m status LITTERATURGJENNOMGANG oppsummering av åtte dypdykk fra respirasjons-muskulaturen. Imidlertid har Hyacinthe (10), etter en i vitalkapasitet av størrelsesorden 3-7%, og ingen endring i dynamiske dykksundersøkelsene stort sett bare omhandler fra 2 til 6 dykkere. Det lungevolum (6,7,8,9). Dette er blitt tolket som en treningseffekt på av signifikansen av de undersøkelsene som er gjort fordi før- og etter dypdykk på lungefunksjonen. Det er også vanskelig å få et klart bilde Der er svært få rapporter som detaljert beskriver ettervirkninger av som imidlertid går igjen i de fleste tidlige rapportene er en liten økning 39 dykkere, ikke kunnnet påvise noen signifikant endring i vitalkapasitet og han fant heller ingen korrelasjon mellom endring i vitalkapasitet og 02 eksponering, dybde eller varighet. Imidlertid var det en svak korrelasjon mellom økning i vitalkapasitet og dekompresjonshastighet. Om små endringer i vitalkapasitet, og til og funksjonell betydning er heller tvilsomt. Det er imidlertid verd å legge økning i restvolumet og etter Physalie 5 (9) en reduksjon i lungenes med økning i vitalkapasitet, av denne størrelsesorden har noen merke til at etter HANA KAI Il til 180 msw (7) ble det også funnet en diffusjonskapasitet. Først i 1986 og 1987 er det så kommet mer detaljerte rapporter som viser den funksjonelle betydningen av de funnene som er gjort. Cotes og medarbeidere (11) fant etter et dykk til ventilasjon under arbeidsbelastning. kapasitet og maksimalt oksygenopptak med en tilsynelatende hyper 300 msw en økning i vitalkapasitet og en reduksjon i diffusjons to utkastene til artikler som er vedlagt, og supplerende litteratur som Omfattende lungefunksjons- og arbeidsbelastningsstudier er gjort før og etter åtte dypdykk ved NUTEC. Detaljer i undersøkelsene er gitt i de denne utredningen baserer seg på er også referert der. Totalmaterialet 450 meter med varighet dager. Tabell I viser karakteristika ved dykkene. Undersøkelsene er gjort 2-3 uker før dykkene (predive), 1-3 omfatter hele 43 dykkere som har vært eksponert for dykk fra 300 til dager etter dykkene (1. postdive) og 4-6 uker etter dykkene ( msw i COMEX med totalt

8 5 TABELL 1. Karakteristika ved dykkene Dive No.Divers Depth Duration *Compression time + bottom + decompression time **Bottom phase and decompression phase. Følgende funn ble gjort: 1) Statiskelungevolum Det var en liten økning i vitalkapasitet etter tre av dykkene, men samlet for alle dykkene var det ingen signifikant endring. økningen i vitalkapasiteten korrelerte til dykkets varighet. Det var en økning i restvolum og total lungekapasitet. 2) Dynamisk lungevolum Det var ingen signifikante endringer i dynamiske lungevolum, men når man korrigerer for økning i total lungekapasitet, blir maksimal luftstrømshastighet på gitte absolutte lungevolum lavere. NUTEC, ET/EAJ m status

9 i 1OIVE 5) Arbeidskapasitet 4) Diffusjon c 6 NUTEC, ET/EAJ m status i,o Det var en økntng lukningsvotum og lukningskapasitet. 3) Distribusjon Ventilasjonsmengden i forhold til oksygenopptak og Det var en signifikarit reduksjon i maksimalt oksygenopptak. øket. Fig. 2. karbondioksydeliminasjon var øket og dødromsventilasjonen var også Elg. 1. Endringer i TLCO etter dypdykk etter alle dykkene. Fig. 1. Effektivt alveolært volum var uendret Det var en signifikant reduksjon i transferfaktor for karbonmonoksyd Pre Post i Post 2 TLCO I I

10 U.L) U. 1.LJ i. t.ii. 3.0 lgj c LO 1.S2.O2.5S.O3.54.O.5S.O nrrr Ir ir,, I 2 3 LH i I [ I f I 7 NUTEC ET/EAJ m statjjs Fig. 2. Endringer i oksygenopptak, ventilasjon og gassutveksling etter I I I i [ I I I.I0 dypdykk. C02 CL/m..r,2 02 CL/rn..n] c T I I I i I VT LITER(BTPS] 02 CL/mL.n2

11 8 økningen i residualvolum, toal lungekapasitet og lukningskapasitet uten endringer dynamiske lungevolum tyder pä forandringer perifer-t lungene - såkalt small airways lesion. Dette er forenlig med reduksjon i diffusjonskapasitet og det ble også funnet en signifikant korrelasjon mellom økning i total lungekapasitet og minking i diffusjonskapasitet. Selve mønsteret i en perifer lesjon i gassutvekslingsstudiene under arbeid er forenlig med lungene som kompromitterer gassutvekslingen. Samme mønsteret er beskrevet ved primær pulmonal hypertensjon og residiverende mikroembolier (12), men hvor spesifikt dette mønsteret er for denne tilstanden er ukjent. Imidlertid kunne vi påvise en signifikant korrelasjon mellom reduksjonen av maksimalt oksygenopptak og den totale mengde venøse bobler som var filtrert i korrelasjoner mellom endringer i lungene. Signifikante lungefunksjonsparametre og dybde, varighet, partialtrykk av oksygen og dekompresjons-hastighet ble ellers ikke funnet. Men variasjonsbredden for disse variablene var meget liten: slik at man ikke uten videre kan se bort fra en sammenheng. Data fra den rutinemessige metningsdykkingen som foregår i vært meget verdifull for sammenligning. Selv om venøse Nordsjøen ville her bobler kan forklare en del av de forandringene som finnes, må man ikke overse mulige toksiske effekter av oksygen. Dekompresjonshastighet bestemmes av oksygenpartialtrykket og dette vil sannsynligvis innvirke på boblemengden som dannes, og det er ikke kjent hvilke effekter så lang eksponeringstid som 3-4 uker for partialtrykk av oksygen på bar har. Innledningsvis ble det nevnt at det kunne destruere elastisk vev i lungene og det er forenlig med en økning av residualvolum, lukningsvolum og total lungekapasitet. Restitusjonstiden etter dypdykk synes å være minst 6 uker og det er også forenlig med funnene til Cotes og medarbeidere (11) som beregnet en halveringstid for normalisering på minst 4 uker. I lungemedisinsk praksis regner man en reduksjon i enkeltparametre til 80% av forventet eller tidligere målte verdier som signifikant. Hvis enklete dykkere har reduksjoner utover dette, må disse følges nøye og kontrolleres før de dykker igjen. I vår undersøkelse ville det vært aktuelt for 6 av i alt 43 dykkere. Man antar at forandringene skyldes en inflammasjonsprosess og man kan sannsyligvis ikke gjøre stort for å påskynde tilhelingen av denne. Graden av forandring vil være individuell. Man bør imidlertid i NUTEC, ET EAJ m status

12 9 overfiatetiden mellom dykk følge et treningsprogram for å forebygge forverringer generell fysisk form KONKLUSJONER,VIDERE FoU Signifikante endringer lungefunksjonen og gassutveksling påvises etter dypdykk. Vitalkapasitet som tradisjonelt har vært mye brukt for evaluering av oksygentoksisitet hos dykkere er utsatt for faktorer som tenderer både til økning og reduksjon og må derfor suppleres med andre mål på lungefunksjon. Transferfaktor for karbonmonoksyd som et mål for lungenes diffusjonskapasitet synes å være meget verdifull i denne sammenheng sammen med arbeidsbelastningstest med måling av gassutveksling. Restitusjonstiden etter dykk over 300 msw bør være minst 6-8 uker. Dykkere som viser reduksjoner i funksjonsvariabler til under 80% av tidligere verdi, bør etterundersøkes spesielt og gis lenge restitusjonstid før de gjenopptar dykking. Data for rutinemessig metningsdykking slik den drives i dag mangler og orienterende undersøkelser bør gjøres for å vurdere forholdet mellom overflatetid og metningstid. Før og etterdykksundersøkelser kombinert med Dopplerundersøkelser under dekompresjon bør fortsatt gjøres for å vurdere de kompresjonsprofiler. Det optimale forholdet mellom dekom presjonshastighet og partialtrykk av oksygen er ikke godt nok klarlagt. Effektene av langvarig oksygeneksponering for bar bør ytterligere undersøkes med tanke på andre virkningsmekanismer enn de som er kjent i dag, og som ikke kan forklare de endringene vi ser i lungefunksjon etter dypdykk. NUTEC, ET)EAJ m status

13 medicine of diving. Best Pubtishing co, San Pedro, CA, volumes and inspiratory muscle conditioning. i Appi Physiol, 1987; 62:39: REFERANSER 10 4) Ctayton, T.L., G.F. Dixon, i. Drake et at. Effects of swimming on lung 5) Riley, D.J., M.i. Kramer, i.s. Kerr et at. Damage and repair of lung 1) Ciark, JM. Oxygen toxicity. In Bennett and Elhott (eds). The physiology and 6) Pàsche, A., R. Peterson and K. Segadat. Deep-Ex 80. 7) Smith, R.M., S.K. Hong, R.H. Dressendorfer et at. Hana Kai fl: A 17-day dry 8) Fisher, A.B., A.B. DuBois, R.W. Hyde et at. Effect of 2 months undersea 1982, microvascutar injury. Annals of the New York Academy of Sciences, 2) Staub, N.C., E.L. Schultz and K.H. Atbertine, Leucocytes and putmonary NUTEC, ETEAJ m status 9) Hyacinthe R.H., P. Giry, and B. Brousolle Developments of atterations in training. i Appi Physiot, 1976; 41: ) Leith, D.E. and M. Bradley. Ventilatory muscle strength and endurance connective tissue in rats exposed to toxic levels of oxygen. Am Rev Respir Dis, 1987; 135: saturation dive at 18.6 ATA.IV. Cardiopulmonary Functions. Undersea NUI-Report exposure to N2-02 at 2.2 ATA on tung function. i Appi Physiot 1970, 28:70- Biomed Res 1977; 4: Seventh Symposium on Underwater Physiology, UMS Bethesda, oxygen level during decompression. In Underwater Physiology VII. Proc pulmonary diffusing capacity after a deep saturation dive with high

14 11 10) Hyacinthe, R. Acute effects og experimental saturation dives on vital capacity. Proceedings XIIth Annu& Meeting of EUBS; Rotterdam, ) Cotes, i.e., Davey, I.S., Reed, J.W: et al. Respiratory effects of a single saturation diveto 300 m. Briti Indust Med 1987;44: ) Jenicki, is., K.T.Waber, M.J. Likoff and A.P.Fishman, Exercise testing to evaluate patients with pulmonary vascular disease. Am Rev Respir Dis 1984, suppi 1, NUTEC, ET/EAJ m status

15 ENDRINGER I LUNGEFUNKSJON UNDER DYPDYKK INNLEDNING Lungenes viktigste funksjon er gassutveksling. Det vil si å kunne ta opp oksygen og eliminere produsert karbondioksyd. Ventilasjonen er i første rekke regulert mot å eliminere karbondioksyd (CO opprettholde kroppens syre-base balanse. Dette skjer ved en utlufting av 2) for derved å alveolene (alveolær ventilasjon) tilpasset produksjonen av CO2. Under normale forhold er det da ikke begrensninger i oksygenopptak i lungene, muligens bortsett fra ved ekstreme arbeidsbelastninger hos topptrenede individer (1). Normalt er det hjertefunksjonen ved dets minuttvolum som begrenser oksygentransport til vevene og derved maksimal fysisk arbeidskapasitet. Normalt regner man med at det under slike forhold fortsatt er en betydelig reservekapasitet for lungefunksjonen for CO2 el i min asj on. På grunn av høyt trykk med derav følgende høy gasstetthet inntrer delvis forutsigbare begrensninger i lungenes mekaniske funksjon og diffusjonskapasitet som kan kompromittere den alveolære ventilasjon og derved både CO2 eliminasjon, 02 opptak og fysisk arbeidskapasitet. I dette ligger en begrensning i den maximale dybde som det er mulig å dykke til og kanskje viktigere; hva blir den maximalt forventede fysiske prestasjonsevne ved et gitt trykk. De operative dykkesystemer som er i bruk i dag er allerede tilpasset disse effektene. Gasstettheten reduseres ved å introdusere helium i pustegassen og senere også hydrogen og partialtrykket av oksygen økes for å underlette oksygentransporten. Helium synes å være helt inert, mens hydrogenbruken begrenses av narkotiske effekter ved trykk over bar (2,3) og oksygen har velkjente toksiske effekter ved partialtrykk over 0.5 bar (kap 2). Ytterlige endringer i mekanisk lungefunksjon inntrer ved immersjon og da kommer også begrensninger i pusteutstyret i tillegg, noe som i dag kanskje er den største begrensningen på dykkernes fysiske prestasjonsevne (kap. 5). Stadige forbedringer har imidlertid funnet sted med utstyr med stadig lavere pustemotstand og det er eksperimenter i NUTEC, ET/EAJ m status

16 og man forsøker å sammenholde teoretiske betraktninger med I tillegg til den fysiologiske begrensningen i lungefunksjon kommer altså bedre gassblanding og gasstransport. c LUNGEFUNKSJON UNDER HØYT TRYKK MekaniskLungefunksjon NUTEC, ET/EAJ m status oscillation hvor man skaper hurtige trykkvariasjoner i luftvegene for å få system som gir overtrykksventilasjon og/eller såkalt high frequency gang med å utprøve pusteutstyr som assisterer ventilasjonen, enten som et eksperimentelle data. Ved NUTEC har man i denne sammenheng trykk. I tillegg til avsnittene om lungefunksjon og arbeidskapasitet vii hovedsaklig testet pusteutstyr (kap 5), mens man bare i begrenset omfang har gjort basale fysiologiske stuidier. Forsøkene ved NUTEC har likevel gitt støv som produseres under sveising. redusere dykkerens fysiske arbeidskapasitet. Denne oversikten tar for seg de fysiologiske begrensningene i lungefunksjon under hyperbare forhold betydelige tekniske/operasjonelie problemer og begge bidrar til å arbeidsoppgaver man kan forvente at dykkere kan klare ved forskjellige informasjon av vesentlig betydning når det gjelder hvilke praktiske man kort ta for seg forhold av betydning for lungefunksjon under hyperbar sveising, da spesielt toxiske effekter av forurensningsgasser og standen mot masseakselerasjon (the electrical respiratory analogy (4)). overvinne lungenes elastiske motstand, luftvegsmotstanden og mot utføres for å transportere gass til og fra alveolene. Arbeidet må det betydelige endringer i Iuftvegsmotstand og motstand mot Det er ingen holdepunkter for, og heller ingen grunn til å anta, at Lungenes mekaniske funksjon er karakterisert ved det arbeidet som må lungenes elastiske egenskaper forandres under trykk. Derimot inntrer viskositet. Det totale tverrsnittet av luftvegene øker jo lenger perifert masseakselerasjon på grunn av endringer i pustegassens tetthet og større bronchier har en høy turbulent flow, mens man perifert har en man kommer i bronchieforgreningen. Dette betyr at man i trachea og gasstettheten og kvadratet av flow, mens ved laminær flow er den langsom laminær flow. Luftvegsmotstanden er størst i sentrale luftveger. Ved turbulent flow blir motstanden avhengig av uavhengig av gasstetthet. Ved laminær flow er motstanden avhengig av

17 6 en tilnærmet den totale pustemotstand er oppsummert av van Liew (6, 7). flowmålinger og trykkmålinger i oesophagus, og indirekte ved endringer Endringer i pustemotstand kan måles direkte ved samtidige 14 NUTEC, ET/EAJ m. status IntraalveolarGasstransport c viskositet av gassen, og økende viskositet vil motvirke tendensen til og det samme forhold gjør seg da gjeldenede både ved måling av ekspirasjonsvolum. gir økt pustemotstand og virkningen på de forskjellige komponenter av proporsjonalt med gasstettheten (5). Det er klart at økende gasstetthet turbulensdannelse. Motstanden mot masseakselerasjon vil øke denne lovmessigheten. Maio og Fahri (8) fant ved forsøk under maksimal voluntær ventilasjon som ett sekunds forsert omvendt proporsjonalitet mellom flow og maximal voluntær ventilasjon Det er rapportert adskillige forsøk som eksperimentelt understøtte og roten av gasstetthet. Med heliox og senere også hydrogen i bar og med forskjellige gassblandinger med 02, He og SF maximal flow teoretisk omvendt proporsjonal med roten av gasstetthet i dynamiske lungevolum. Ved forserte ekspirasjonsmanøvrer blir treningstilstand. Forsøk av Fagreus og Linnarson (13) ved maksimale det måles maximal pustekapasitet over en kort periode (12-20 sec). Hvor pustegassen er denne lovmessigheten også funnet ved større trykk (9, 10, over lengre tid er under normale forhold angitt til 60-80% avhengig av stor del av denne maksimale pustekapasiteten som kan opprettholdes Ved supramaksimale arbeidsbelastninger med ventilasjon 80-95% av arbeidsbelastninger ved 1, 3 og 6 ATA luft bekrefter dette under trykk. MVV oppstod betydelig CO2 retensjon. Den høyeste gasstetthet hvor 11, 12). Maksimal voluntær ventilasjon er et kunstig mål i den forstand at målinger av MVV er gjort er av Lambertsen et al (14) med en tetthet 25.2 g/i som tilsvarer et dybde på heliox til 5000 fot, ble MVV målt til 50 adekvat ventilasjon til å gi effektiv gassutveksling er ukjent. liter/min. Dette er 15 liter høyere enn forventet, men om dette er forgreningene i luftvegene er i betydelig grad avhengig av diffusjon. utveksling innad i lungealveolene og mellom lungealvolene og de siste Gasstransport i terminale bronchier er laminær og langsom og gass Under normale monobare forhold er denne diffusjonen ikke

18 15 begrensende, men gassers diffusivitet er omvendt proporsjonal med gasstettheten og dette kan bidra til å komproinittere den alveolære ventilasjonen under trykk (15, 16). van Liew og medarbeidere (17) har påvist redusert effektivitet i gass mixing i lungene ved økt tetthet i pustegassen. Bortsett fra van Liews forsøk som indirekte viser hvordan oxygen vil oppføre seg er det dyrstudier som muligens kan forklares ved denne mekanismen. Den såkalte Chouteau hypoxi (18) ble beskrevet under forsøk med geiter som under kompresjon utviklet hypoxi symptomer som lett lot seg reversere ved en lett økning i inspirert oksygentrykk Alveolar Ventilasjon De begrensninger i gasstransport som er beskrevet i kap og vil sette begrensninger for alveolær ventilasjon. Spørsmålet blir hvor mye dette beslaglegger av lungenes reservekapasitet, med andre ord når bli lungefunksjon begrensende for fysisk arbeidskapasitet. Den fraksjonen av MVV som kan maksimalt oppnås synes under hyperbare forhold å være den samme som ved monobare forhold. I tillegg er gasstransporten på alveolært nivå redusert, noe som ytterligere reduserer effektiviteten av den totale ventilasjonen som kan oppnåes. Effektiviteten av ventilasjonen kan måles på flere måter. Den beste er måling av oksygen og karbondioksyd - innhold i arterielt blod, men på grunn av tekniske vansker er det lite aktuelt og bare gjort ved noen få eksperimentelle dypdykk. Indirekte kan man bruke 2 og CO2 innhold i sluttfasen av ekspirasjonsgassen til å estimere dette. Med disse metodene kan man få et mål på fysiologisk dødvolurri. Det vil si hvor stor fraksjon av ventilasjonen som ikke bidrar til gassutveksling. Årsaker til økt fysiologisk dødromsventilasjon kan både være betinget i forandringer i ventilasjonen og sirkulasjonen. Kapittel og redegjør for kjente endringer i ventilasjon, mens det er svært få detaljerte undersøkelser som sier noe om mulige sirkulasjonsendringer. Salzano et al (12) har imidlertid klart påvist en økt dødromsventilasjon ved 46 og 67 ATA, og denne økte ved økende ventilasjon (arbeidsbelastning). Andre har imidlertid ikke påvist endringer i blodgasser under moderate arbeidsbelastninger ved m, men uten atdødromsventilasjonen ble målt(19, 20). NUTEC, ET/EAJ m stats

19 stigning i blodets CO2 innhold. Med det økte pustearbeidet og den Resultatet av redusert alveolær ventilasjon vil i første rekke være en regulering er gitt i kapitel 3.4, men det skal her kort nevnes at det at respirasjonsreguleringen holder tritt. Detaljer om respirasjons reduserte effektiviteten i gassutvekslingen pä alveolært nivå er det viktig at dette kan bli særlig uttalt ved større arbeidsbelastninger. Det er ikke Respirasjonsregulering/Adaptasion vanligvis blir en tilstand hvor man legger seg på en noe høyere pco 2, og lavestliggende kroppsdelene. Dessuten oppstår en trykkdifferanse blodvotum ved at blod i kapasitanskarene ikke lenger forfordeles til de effekter som er uavhengig av hvilket absolutt trykk man befinner seg på. lettere under slike forhold og man føler å kunne yte mer fysisk, inntrer da påvirkning av respirasjonssenteret er mulig. Segadal og medarbeidere depressiv effekt på respirasjonssenteret. Selv om ventilasjonen føles bunnfasen i dykk til 360 msw. Ved hydrogendykk (2, 3) er det funnet en at bevisstløshet inntrer. dykkere og CO2 er da så høy at det kan representere et faremoment, ved uvanlig at det er målt endetidal CO2 konsentrasjon på 10 kpa hos enkelte 16 Hva som er årsaken til dette diskuteres. Både forhold i lungene og sentral (21) har påvist en tiltagende reduksjon i CO2 sensitivitet i løpet av en økende fare for alvorlig CO2 opphopning EFFEKTERAVSUBMERSJON Ved at man går fra tørre omgivelser til å bli neddykket i vann inntrer På grunn av antigravitasjonseffekten får man et større sentralt mellom munntrykket og det hydrostatiske trykket som omgir brystkassen (static lung bad, hydrostatic imbalance). Dette vil influere både på Det økte sentrale blodvolum og økte venøse tilbakestrømning øker av hydrostatisk ubalanse. Effekten er stillingsavhengig, mest uttalt NUTEC, ET/EAJ m status økning av lukningsvolum (24). Mest markert er ved stående stilling en blodvolum gir en reduksjon av vitalkapasiteten og det er også påvist en sammen med antigravitasjonseffekten. hjertets preboad og dermed minuttvolumet (22, 23). økningen i sentralt reduksjon i funksjonell residualkapasitet (lungenes hvilevolum) på grunn respirasjonsfysiologiske parametre og også på det sentrale blodvolum

20 del av lungens trykk-volum kurve og pustearbeidet vil bli større, dessuten Disse forhold er av vesentilig betydning for konstruksjon av pusteutstyr, heve funksjonell residualkapasitet ved å øke statisk bad, dette vil også Ventilasjonen gjøres mer effektiv og små luftveger holdes åpne ved å alveolære ventilasjonen. både for å redusere og til og med for å motvirke disse effektene (kap 5). øker tendensen til luftvegslukning med ytterligere reduksjon i den stående og minst uttalt liggende. Man ventilerer da på en mer ugunstig gjelder Iangvarig arbeid. Man er da inne på begrepet fysisk utmattelse dyp? Til tross for alle teoretiske begrensinger og praktiske restriksjoner, motvirke opphopningen av blod sentralt. Forsøk av Thalmann et ab 17 (25,26) og Hickey et al (27) har vist at subjektivt var pustebesværet minst ved en statisk bad tilsvarende 10cm vanntrykk FYSISK ARBEIDSKAPASITET - Hvilken type arbeid kan det så forventes at dykkere kan utføre ved uliké blir dette det avgjørende mål på effekten av summen av alle de faktorer som gjør seg gjeldende. Man må likevel skille mellom det som er absolutt maksimal yteevne og det som er innenfor en tolerabel grense når det som blir avhengig av både arbeidsbelastning og tid. Under normale er avhengig av melkesyreopphopning, såkalt anaerob terskel, samt maksimal yteevne brukes maksimalt oksygenopptak og ved en gradvis i f.eks. tungindustri og skogsarbeid regner man med at man I/min i oksygenopptak, og dette tilsvarer en ventilasjon på I/min (28). Svarende til arbeidsbelastningstester på sykkel tilsvarer dette ca watt, og det er altså snakk om vedvarende arbeid over timer. Når NUTEC, ET/EAJ m status det så gjelder dykking kommer det begrensninger på yteevnen som man oppretthobdelse av en adekvat nærings- og væsketilførsel. Som mål på forhold hvor ventibasjonen ikke er begrensende vet man at uthobdenhet økende belastning på ergometersykkel har vi erfaring for at en gjennomsnittsdykker klarer opp til watt som tilsvarer et maksimalt oksygenopptak på ca. 3.5 liter/min. Melkesyreopphopning dette kan bare opprettholdes i kortere perioder. Ved hardt kroppsarbeid inntrer på ca. 60% av denne belastningen og arbeidsbelastning over gjennomsnittlig arbeider ved 30-40% av maksimal kapasitet tilsvarende

21 18 normalt ikke behøver å ta hensyn til som effekter på ventilasjon, væskebalanse, næringstilførsel og restriksjoner pga. submersjon. Hva har man så av holdepunkter for hva dykkere på de dyp det er snakk om praktisk kan utføre? Det er da viktig å skille mellom yteevne i tørre omgivelser og yteevne i vann siden både submersjonseffekter og effekter av pusteutstyr da kommer i tillegg. Ved 175 msw (HANA KAI Il) (29) var maksimalt oksygenopptak og karbondioksydproduksjon ikke signifikant forskjellig fra kontroll, men maksimal ventilasjon var redusert med 27%, og maksimal hjertefrekvens fra 183 til 175 min- 1. Ved 300 msw (SEADRAGON IV) fant Ohta og medarbeidere (30) en reduksjon i maksimal yteevne fra 240 til 205 watt, en reduksjon i maksimalt oksygenopptak på 14% og en reduksjon i maksimal ventilasjon på 45%. Maksimal hjertefrekvens var også her lavere (179 og 162 min-i). - Ved større dyp (500 msw) fant Brousolle og medarbeidere (31) og Morrison og medarbeidere (32) at arbeid på 110 og 50 watt kunne gjøres uten problemer svarende til ventilasjoner på I/min, men en tendens til økning i endetidal pco2 ble observert som ikke stod i forhold til produsert CO2, noe som tyder på økt fysiologisk dødrom. Ved større dyp 425, 460 og 650 msw er det utført arbeid svarende til 50, 100 og 150 watt, noen korte forsøk på 175 watt, men da med betydelig åndenød med nær besvimelse, og det ble på belastninger på 150 watt og mer påvist betydelig økt dødromsventilasjon og CO2 opphopning. Ved OTS Il ved NUTEC til 360 msw (33) ble det gjort arbeidsbelastninger med sveisemaske til 200 watt med, ventilasjoner svarende til ca I/min. Det ble her påvist økende CO2, men ikke over lokpa som var avbruddskriteriet. I en overflatesituasjon vil man karakterisere arbeid opp til 100 watt som lett, mellom watt som moderat og over 200 watt som tungt. Ned til ca 400 msw ser det ut som om man uten problemer kan gjøre lett arbeid, og i kortere perioder moderat arbeid uten vesentlige respirasjonsproblemer, mens under 500 msw ser det ut som om arbeider over 100 watt vil gi raskt utmattelse og CO2 opphopning som kan være faretruende. Ved arbeid svarende til 100 watt på disse dypene vil man være meget nær sin maksimale yteevne og reservekapasiteten i tilfelle en nødsituasjon vil være betydelig redusert. NUTEC, ET/EAJ m status

22 moderate arbeidsbelastninger på armergometer og svømming mot montering/-demontering av ventiler og rør samt korte perioder med pusteutstyret. Under OTS III (36) ble det gjort lett arbeid svarende til nevnt. Dwyer og medarbeidere (34) og Spaur og medarbeidere (35) fant når man tar i betraktning utstyret og motstanden mot bevegelser i vann. I vann vil arbeidskapasiteten være ytterligere redusert som tidligere ved h.h.v. 425 og 485 msw en akutt innsettende betydelig dyspnoe ved 75 og 100 watt på ergometer, men den reelle belastningen har vært høyere Noe av forklaringen til deres funn kan ligge i dårlig design av sveisemetode som brukes (kfr. delprosjekt 3 - atmosfæren. Sammensetn ingen av forurensningen er bestemt av hvilken begrensinger kan unngås. elektrolyttforstyrrelser (37) spesielt ved langvarig submersjon og det er arbeidskapasitet, er det også andre faktorer som det må taes hensyn til ernæring og væskebalanse (kapittel 7). Det er en fare for dehydrering og for å optimalisere yteevnen. Det gjelder termisk komfort (kapittel 1) samt være betydelig redusert (kap og ). arbeid er gjort tørt under slike forhold, men det gjenstår arbeid for å se dybder eller yteevne ved gitte dybder. Lambertsen og medarbeidere har undersøkt dette ved større gasstettheter opp til 25.2 g/i, og moderat yteevnen i vann (kap 5), og ned til 360 msw er det altså vist at lett - avbruddskriteriet på lokpa endetidal CO2. Funksjon av pusteutstyret retensjon ble observert ved belastningstestene, men ikke over moderat arbeid kan gjøres uten at lungefunksjon er en vesentlig trapez i løpet av perioder på 3.5 timer i vann. Dette tilsvarte ventilasjoner begrensende faktor. 19 fra ca 30 I/min ved lett arbeid til ca I/min ved moderat arbeid. C02 synes således å være av avgjørende betydning for å optimalisere Det synes umulig å ekstrapolere til større dyp for å forutsi maksmimale på yteevne i det effektiviteten av den ventilasjonen som oppnås anta å Selv om ventilasjonsbegrensningene er de vesentlige for fysisk EFFEKTER AV HYPERBAR SVEISING PÅ LUNGEFUNKSJONEN Ved sveising dannes en rekke toksiske produkter som forurenser toksikologi/forurensning). NUTEC, ET/EAJ m status vesentlig å opprettholde en adekvat kaloritilførsel slik at ytterligere

23 lungeødem. ventilasjonssystemet eller personlig verneutstyr. Dette kan medføre både betydelig eksposisjon for toksiske substanser ved svikt i andre organsystemer (f.eks. karbonmonoksyd, metaller). Hyperbar substanser blir tatt opp gjennom lungene og har skadelige effekter i monoksyd), damper og støv. Lungene er det primære målorgan for flere Det dannes både toksiske gasser (ozone, nitrøse oksyder, karbon av de toksiske substansene (f.eks. ozon, nitrøse gasser), mens andre sveising foregår i tørre, lukkede habitater. Det er derfor fare for en elektroder og legeringene som sveises. Dessuten kan de inneholde hydrokarboner og polymerer fra stoffer som brukes til forbehandling av legeringene. Metalidamper inneholdende bl.a. sink, mangan, kadmium Damper som dannes under sveising inneholder metaller som stammer fra Argon er inert og har ikke kjente toksiske effekter, men den er narkotisk Karbonmonoksyd har ingen toksisk effekt på lungene, men medfører toksiske substanser som når lungene blir derfor større (40). ventilasjoner for en gitt mengde arbeid og den totale dosen av andre nedsatt transportkapasitet for oxygen i blod. Dette medfører høyere arbeid er ventilasjonen høyere og den totale toksiske dosen som når Ozonkonsentrasjoner på 0.1 ppm gir hoste og eksposisjon for ppm lungene høyere. Effektene på lungefunksjonen blir derfor større. Høyere det måles reduserte verdier for dynamiske lungevolum (39,40). eksponeringer (>2-5 ppm) har medført alvorlige tilstander med akutte og kroniske effekter. I henhold til Oljedirektoratet skal maske brukes ved hyperbar sveising i habitat, men i praksis synes det ikke som 20 om dette alltid blir fulgt opp (38). Ozon og nitrøse oksyder har en akutt irriterende effekt på luftvegene med bronkial konstriksjon. Symptomatisk viser dette seg med hoste og i to timer gir påvisbar reduksjon i dynamisk lungefunksjon. Ved fysisk og av den grunn må forholdsregler taes. er kjent for å gi såkalt metal fume fever som er en akutt feberreaksjon med almensymptomer som inntrer noen timer etter eksposisjon og som er beskrevet som nokså vanlig blant sveisere generelt. Tilstanden er uskyldig og raskt forbigående. Lignende symptomer kan inntre etter NUTEC, ET/EAJ m Status

24 21 polymerer og hydrokarboner og disse kan også gi astmalignende reaksjoner hos spesielt disponerte individer som vil være langt alvorligere under hyperbare forhold. Støv fra sveiseprosessen inneholder metaller (jern osv.) som kan hopes opp og bli liggende i lungene (siderose) men som ikke medfører noen akutte forandringer. Støvet kan imidlertid også være assosiert med metalloksyder som kan være toksiske. Helseundersøkelser av sveisere generelt (41,42) har vist høyere enn forventet prevalens av luftvegssymptomer. Sammenlignet med andre skipsverftsarbeidere er det ikke påvist større forekomst av obstruktiv lungesykdom hos sveisere, men forekomsten av jernstøv-lunge er hyppig e re. Sveisedykkere må beskyttes med sveisemaske og adekvat ventilasjon av sveisehabitatet er nødvendig. Den kombinerte effekten av dykking og sveising bør følges hos disse på lang sikt KONKLUSJONER, VIDEREFoU VIRKSOMHET De fysiske begrensningene på lungefunksjon ved dykking er både teoretisk og eksperimentelt utredet meget omfattende. I praksis kan lett og moderat arbeid utføres av dykkere ned til ca 400 meter uten alvorlige respiratoriske problemer, men dette krever et optimalt utstyr. På større dyp og ved andre gassblandinger enn heliox (hydreliox, trimix) er det ved lett og moderat arbeid fare for en redusert gassutveksling som både begrenser dykkerens yteevne og medfører fare for alvorlig CO2 retensjon. Dette kan både skyldes en narkotisk effekt på respirasjonssenteret og begrensninger i den intrapulmonale diffusjonen. Effektene av toksiske sveisegasser må studeres videre og sveisemaske bør brukes så lenge en ikke-toksisk atmosfære ikke kan garanteres. Utviklingen innen bruk av hydrogen bør følges med de fordeler denne gassen har for respirasjonsarbeidet, men også dens negative narkotiske effekter. NUTEC, ETIEAJ m status

25 22 For å optimalisere yteevnen til dykkeren må utviklingen innen utstyr følges opp. Det gjelder både drakter og pusteutstyr. Forhold som virker negativt pä yteevne som kulde, dehydrering, energitilførsel er dårlig kartlagt sammenlignet med de rent respirasjonsfysiologiske forhold. NUTEC, ET EAJ m. status

26 Bethesda, REFERENSER 1. Wagner PD. The lungs during exercise. News in Physiological Sciences 1987,2, Fructus X (ed). Hydra V, Comex, Marseilies, Brauer RW (ed). Hydrogen as a diving gas. 33rd UHMS Workshop, breathing. i Appi Physiol 1967; 23: dense gases. Undersea Biomed Res 1987;(14), Mead i. Mechanical properties of lungs. Physiol Rev 1961;41: West JB. Respir Physiology. Williams & Wilkins Company, Baltimore van Liew, HD. Components of the pressure required to breathe 7. van Liew, HD. The electricai-respiratory analogy when gas density is high. Undersea Biomed Res 1987,14, Maio DA, and Farhi LE. Effects of gas density on mechanics of 9. Miller JW, Wangensteen OD and Lanphier EH. Respiratory Ed. X. Fructus. Paris: Dom Dougharty, JR. Use of He as an inert gas during diving: Pulmonary 47: Lanphier EH. lnteractions of factors limiting performance at high Physiology. pp Ed C.i.Lambertsen, Baltimore, NUTEC, ET/EAJ m status pressures. In Underwater Physiology. Proc. Third Symp. Underwater function during He-0 2 at 7.06 ATA. Aviat Space Environ Med 1976; Conference on Hyperbaric and Underwater Physiology, pp , limitations to work at depth. in Proc. Third International

27 ; 4: exchange - He, Ne and N2 at respiratory gas densitities equivalent to He-02 9: Salzano iv, Camporesi EM, Stolp 3W and Moon RE. Physiological 13. Fagreus L, and Linnarson D. Maximal voluntary and exercise c 24 a NUTEC, ET/EAJ m status 15. Nixon W, and Pack A. Effect of altered gas diffusivity on alveolar gas 16. Wood LDH, Bryan AC, Ban SK et al. Effect of increased gas density 17. van Liew HD, Thamann ED and Sponholtz DK. Hindrance to 18. Chouteau i, Imbert G and Lepechon ic. Physiologie comparée de 19. SpaurWH, Raymond LW, Knott MM et al. Dyspnoea in divers at Morrison JB, Bennett PB, Barnard EEP and Eaton WJ. Physiological 14. Lambertsen Ci, Gelfand R, Peterson RE et al. Human tolerance to ventilation at high ambient air pressures. Försvarsmedicin, 1973; responses to exercise at 47 and 66 ATA. i Appi Physiol, 1984, 57: AviatSpace Environ Med 1977; 4: breathing at depths to 1200, 2000, 4000 and 5000 feet of sea water. on pulmonary gas exchange in man. i Appi Physiol 1976; 41:206- diffusive gas mixing in the lung in hyperbaric environments. i Appi divers mammifères aux hautes pressions en atmosphère oxygene Physiol 1981; 51 : helium. Maroc Med 1972; 52: ATA: mechanical, not chemical in origin. Undersea Biomed Res studies during a deep simulated oxygen-hetium dive to 1500 feet. Underwater Physiology V (ed Ci Lambertsen) pp 3-20, Bethesda theoretical study. i Appi Physiol 1980; 48:

28 c Annual Meeting of EUBS, 1987, Palermo, Italy. Aerospace Med 1972; 43: changes in man during immersion with the head above water. 22. Arborelius M, Bafldin Ut, Litja B and Lundgren CEG. Heamodynamic responsto C02 with 3.7 mpa helium-oxygen saturation diving. l3th 21. Segadal K, Nicotaysen G and Gulsvik A. Changes of ventilatory 25 NUTEC, ET/EAJ m status Biomed Res 1977; 4: li. McGraw-HiII Book Company, New York ; 8-suppi i (Abstract73). Undersea Biomed Res, 1979; 6: Appi Physiol 1978; 44: immersed to the neck: Dilution and plethysmographic methods. i 24. Robertson CH, Engle CM and Bradley ME. Lung volumes in man 25. Thalmann ED, Sponholtz DK and Lundgren CEG. Effects of 26. Hickey DD, Lundgren CEG and Påsche A. Respiratory function in 27. Matsuda M, Hong SK, Nakayama H et at. Physiobogica( responses to 28. Åstrand P0, and Rodahl K. Textbook of work physiology. Chapter A.J. Bachrach), pp , Bethesda Dressendorfer RH, Hong SK, Morlock JF et al. Hana Kai II: a 17 day 30. Ohta Y, Anta H, Nakamaya H et al. Cardiopulmonary functions and graded immersion in water at 35 C. Resp Physiol 1977; 30: Farhi LE and Linnarson D. Cardiopulmonary readjustments during saturation dive at 18.6 ATA V. Maximal oxygen uptake. Undersea immersion at 31 ATA (Seadragon IV). Underwater Physiology VM (ed erect subjects performing work at depth. Undersea Biomed Res immersion and static ung bad ing on submerged exercise at depth. maximal aerobic power during a 14 day saturation dive at 31 ATA

29 31. Brousolle B, Chouteau i, Hyacinthe R et al. Respiratory function mixture. Underwater Physiology V (ed C.J.Lambertsen) pp 79-89, 32. Morrison JB, Bennett PB, Barnard EEP and Eaton WJ. Physiological Bethesda, Bethesda, (Seadragon IV). Underwater Physiology VII (ed A.Bachrach) pp 3-20, during a simulated saturation dive to 51 ATA with a helium-oxygen studies during a deep, simulated oxygen-helium dive to 1500 feet. episode Ievels on exercise performance. A review. Sports Medicine at43 ATA. Undersea Biomed Res 1977; 4: Underwater Physiology V (ed. C.J.Lambertsen) pp 79-89, Bethesda, Myrseth, E. et al. OTS III - UBA evaluation. NUTEC Report Dwyer i, Salzman HA and O Bryan R. Maximal work capacity of man 35. Spaur WH, Raymond LW,, Knott MM et al. Dyspnoea in divers at 49.5 ATA: mechanical, not chemical in origin. Undersea Biomed Res 1977; 4: Myrseth E. et al. OTS III - UBA evaluation NUTEC Report Doran GR and Garrard MP. Alterations in protein metabolism in man during dives to a maximum of 660 msw. Undersea Physiol VIII (ed A.Bachrach) pp , Bethesda, Thorsen E. Effects on pulmonary function of hyperbaric welding at 145 msw. NUTEC Report no Cotes JE and Steel i. Work Related Lung Disorders. pp Blackwell Scientific Publications, Oxford Adams WC. Effects of ozone exposure at ambient air pollution 1987; 4: NUTEC, ET/EAJ m status

30 Haydon SP, Pinock AC, Hadyon J, Tyler LE, Cross KW and Bishop im. Respiratory symptoms and pulmonary function of welders in the engineering industry. Thorax, 1984; 39: Mur JM, Telculescu D, Pham QT et al. Lung function and clinicai findings in a cross-sectional study of arc welders. An epidemological study. ntarch Occup Environ Health, 1985; 57: NUTEC, ET/EAJ m status

31 Dykkeren er nødt til å puste kunstige gassblandinger. Dette, respirasjonsreguleringen får større betydning for ham enn for folk kombinert med øket pustemotstand og dødvolum, gjør at 3.4 RESPIRASJONSREGULERING INNLEDNING 28 flest. Det er særlig reaksjonen til høy CO2 som er interessant. Hypoksi siden det benyttes hyperoksiske inspirasjonsgasser. På den annen side kan dykkeren ved et uhell utsettes for en hypoksisk gassblanding og da vil en normal hypoksi-reaksjon være gunstig LITTERATUR GJENNOMGANG OG ERFARINGER FRA NUTEC - mellom respirasjonsreguleringen under fysisk arbeid og ved øket CO2 i hvile, men det er indikasjoner på at lav ventilatorisk følsomhet til 1982). (Florio og medarb., 1979, Sherman m.fl. 1980). Om dette er en NUTEC, ETEAJ m status utvelgelseseffekt eller en kronisk påført tilstand er usikkert. Det er inspiratorisk CO2 pga. høyt dødvolum eller scrubbersvikt, vil en arbeid ved høy pustemotstand. Hvis dykkeren blir utsatt for høy normal ventilatorisk respons til CO2 være viktig. Forhøyet C02 Camporesi, 1982, Salzano og medarb., 1984). I noen tilfeller har dette følgende akkumulering av CO2 under fysisk arbeid (Lanphier og metningsdykking er det observert en tendens til hypoventilasjon med medarb., 1978). Det er riktignok ikke noen entydig sammenheng Særlig ved dyp luftdykking, men også ved ekstremt dyp antakelig medført bevisstløshet under luftdykking (Morrison og CO2 er en disponerende faktor for ekstrem hypoventilasjon under Ventilatorisk respons til CO2 er for noen luftdykkere på overflaten målt til halvparten av hva som observeres hos lungefriske menn også usikkert om denne tendensen gjelder for kommersielle dyp dykkere; 14 deltakere i OTS dykkene ved NUTEC viste i gjennomsnitt temperatur-regulering og øket gassopptak (Lanphier og Camporesi, medfører øket fare for O2-forgiftning, nitrogennarkose, dårligere reaksjoner har mindre praktisk betydning i tilknytning til dypdykking,

32 pådybde. kg/m 1987). 1984). Ekstern pustemotstand reduserer ventilatorisk respons til CO2 Respirasjonen under hvile og søvn er lite studert i dykking (Gelfand, endringer i hypoksi respons(brubakk m.fl. 1983). Årsakssammenhengen er ikke kjent. Det er ikke funnet tilsvarende etter dypdykk (Påsche m.fl. 1982, Florio og Mackenzie, 1985). c 29 NUTEC, ETIEAJ m status En øket ventilatorisk respons til CO2 er funnet for flere dykkere, like høyere respons enn rapportere normalverdier (Segadal og medarb., øket aktivering via mekaniske reseptorer, slik at reduksjonen i Cherniack, 1980). Ved luftdykking inntil 70 msw synes disse imidlertid gunstigere konfigurasjon, hastighet og lengde-forhold og på overflaten. Inspirasjonsmusklene (hovedsakelig diafragma) får ventilatorisk respons motvirkes (Lopata og medarb., 1983, Gothe og viser økt respons til C02 og ventilatorisk respons blir redusert med inspiratorisk aktivitet bedømt med spiserørsballong (Wood og Brian, kompensasjons-mekanismene å være svekket eller motvirket slik at nesten 50% (Fagreus og Hesser, 1970). Hos to forsøkspersoner fant tyder på at det skjer en viss kompensasjon; Ohta og medarbeidere Gelfand og medarbeidere (1980) på 360 msw en ventilatorisk respons på ca. 15% av overflateverdiene når ekstremt høy gasstetthet ( ) eller okklusjonstrykk (Pol) (Linnarson og Hesser, 1978) ikke Segadal og medarbeidere (1987) at den ventilatoriske C02-responsen hos 4 dykkere på 300 msw. Hos 14 dykkere ved 360 msw helioks fant 3) ble etablert med neonbiandinger. Noen forsøk under dypdykk verdiene. Mot slutten av dekompresjonen var følsomheten derimot (1981) fant i gjennomsnitt ca. 20% reduksjon av ventilatorisk respons responsen senere i dykket var redusert til bare 60% av førdykk ikke var nevneverdig redusert like etter kompresjonen, men at slike endringer er ikke kjent, men kan forklares ved at 27% større enn før dykket, altså en over-kompensasjon. Årsakene til dekompresjon mens motsatte effekter oppstar ved et lengre opphold respirasjonssenteret blir overfølsomt eller nevro-muskulær kompensasjonsmekanismer blir bedre både ved kompresjon og I den senere tid er det blitt klart at respirasjons reguleringsforstyrrelser under søvn (søvnapne) er et utbredt problem i

33 30 befolkningen (Cohn og Sacker, 1986). Hvis reguleringen av respirasjonsmuskulaturen eller musklene som skal holde de øvre luftveiene åpne under inspirasjonen ikke fungerer, kan respirasjonen stoppe opp, man blir vekket og resultatet er dårlig søvnkvalitet. Kompensasjonsmekanismene som motvirker fall i ventilasjonen ved øket pustemotstand, er svekket under søvn (Hudgel og medarb., 1987). Pga. øket gasstetthet må tendensen til lukking av de øvre luftveier forventes å være større ved dypdykking enn normalt. Det kan derfor tenkes at en svak tendens til søvn-apne vil forsterkes under trykk, særlig hvis C02-responsen er nedsatt mot slutten av en metningsperiode (Segadal og medarb., 1987). Denne problemstillingen er spesielt interessant i lys av at dypdykkere ofte klager over dårlig søvnkvalitet. Den hypoksiske følsomhet er ikke systematisk undersøkt under dypdykking, men har vært hevdet å være mindre påvirket av forhøyet pustemotstand (Barnettog Rasmussen, 1970) KONKLUSJONER, VIDERE FoU VIRKSOMHET Alle dypdykkeres CO2-respons bør måles og de med ekstrem lav følsomhet bør gjøres oppmerksom på forholdet og advares om - faremomentene. Utviklingen avc0 2-følsomhet gjennom bunnfasen av dype metningsdykk bør undersøkes videre, eventuelt med registrering av andre variabler i tillegg til ventilasjonen, som pustetrykk og nerve signaler til både respirasjonsmuskler (mellomgulv) og øvre luftveier. Helst bør dette samkjøres med parallelle målinger av C02-retensjon under arbeid. Muligheten for at tendens til søvn-apne er vesentlig forsterket under høyt trykk bør evalueres. NUTEC, ET!EAJ m status