Zdravotní část

Mohla by optimalizace potápěčovy hydratace a tělesné teploty zvýšit jeho odolnost vůči dekompresní nemoci?

Během posledních dvou desetiletí vědci zabývající se hyperbarií a následně i samotní potápěči pochopili, že správná hydratace je důležitá pro snížení rizika dekompresní nemoci (DCS). Ačkoli to začalo jako neoficiální víra – běžně se totiž zjišťovalo, že postižení (“bent”) potápěči byli dehydratovaní – nedávné studie prokázaly, že dehydratace nejen souvisí s větší tvorbou bublin, ale že hydratace před ponorem ve skutečnosti množství bublin v oběhu snižuje. 

“Více vody, méně bublinek,” vysvětluje zakladatel a prezident DAN doktor Alessandro Marroni s úsměvem.  “Hydratace zvyšuje průtok krve a tím i transport kyslíku (O₂) a inertních plynů při nabírání plynu a odplynování. Rozdílné tlaky plyny pohání.” Hydratace, tlak a samozřejmě kyslík jsou již dlouho hlavními pilíři léčby DCS.  

Co se však přesně neví, je, jaké množství tekutin, kdy a jak často by měli potápěči hydratovat, aby pozitivní účinky hydratace maximalizovali. Důležité je uvědomit si, že nadměrná hydratace může být také problémem a může zvýšit riziko inverzního plicního edému (IPE). Proto se musí pravidlo “buďte hydratovaní” dodržovat promyšleně a s rozmyslem.

Vědci oceňují roli hydratace, ale také přišli na to, že tělesná teplota potápěče v průběhu ponoru může rovněž významně ovlivnit nebezpečí dekomprese. Zajímavé je, že tato skutečnost se zjistila až po pátrání a nalezení letounu TWA Flight 800 (tj. letounu společnosti TWA, číslo letu 800), který explodoval a zřítil se do Atlantického oceánu krátce po startu z letiště Johna F. Kennedyho v New Yorku 17. července 1996.

Jeden pozorný záchrance si všiml, že došlo k mírně vyššímu počtů případů DCS, přičemž takový nárůst by se spíše očekával u potápěčů amerického námořnictva, kteří se podíleli na záchraně záznamníků hlasů a letových dat v kokpitu. Potápěči měli na sobě obleky zajišťující aktivní udržování těla v teple. 

Ze 752 ponorů do hloubky asi 36 metrů potřebovalo 10 potápěčů rekompresní léčbu hlavně typu 2 (neurologické) DCS. Ve výsledném dokumentu z roku 1997 “Rekompresní ošetření během záchranných prací po letu TWA 800” od C. T. Lefflera a J. C. Whita se uvádí, že došlo ke zvýšení četnosti výskytu DCS u aktivně vyhřívaných potápěčů, což je v naprostém souladu s dřívějšími pozorováními komerčních potápěčů v Severním moři. Dokument TWA vedl ke zvýšenému zkoumání aktivních potápěčských vyhřívacích systémů.

Co se však přesně neví, je, jaké množství tekutin, kdy a jak často by měli potápěči hydratovat, aby pozitivní účinky hydratace maximalizovali.

V roce 2007 vydala experimentální potápěčská jednotka amerického námořnictva (NEDU) zprávu o studii provedené známým dekompresním fyziologem Waynem A. Gerthem a jeho týmem nazvanou “VLIV TEPELNÉ EXPOZICE NA CITLIVOST POTÁPĚČŮ NA DEKOMPRESNÍ ONEMOCNĚNÍ”, NEDU TR 06-07, listopad 2007. Podle této zprávy: “Tělesná teplota potápěče může během různých fází ponoru výrazně ovlivnit vnímavost potápěče na DCS. Chladné podmínky během ponoru u dna (BT = bottom time) a teplé podmínky během dekomprese jsou optimální pro minimalizaci rizika DCS a maximalizaci času stráveného u dna. Potápěči by měli být během ponoru u dna v chladu a během následné dekomprese v teple.” Ve skutečnosti Gerth a jeho tým zjistili, že zvýšení teploty o 10 ºC během dekomprese odpovídá zkrácení doby u dna o 50%! Někteří výzkumníci výzkumníci však upozorňují na skutečnost, že fyziologické dopady tělesného tepla potápěče jsou komplikované. 

Tyto nové poznatky o hydrataci a teplotě vyvolávají následující otázku: “Mohli by potápěči využít těchto faktorů k minimalizaci rizika dekomprese?” Vědci z DAN Europe doufají, že právě toto se zjistí  během nového výzkumu, který právě probíhá. 

Oběhová soustava jako dopravní pás

Dr. Marroni a jeho kolegové pracují na studii “hydrotermálních gradientů”, během které zkoumají kombinované faktory hydratace a teploty, což je součást jejich výzkumného plánu na rok 2022. Otázka, na kterou chtějí získat odpověď, zní: “Můžeme upravit průtok krve potápěčů tak, aby ovlivňoval a vypínal plynování pečlivou regulací tekutin a teploty, které ovlivňují průtok krve a vazokonstrikci?” Tým bude měřit bublání v reakci na měnící se tyto dva parametry a jejich interakci. Při tom budou používat nový potápěčský biometrický systém DAN Europe, nyní známý jako DANA-Health, vyvinutý a určený ke sledování potápěčů během jejich ponorů a také k provádění podvodního dopplerovského monitorování a odběru krve.

Zatímco tekutina a teplota se mohou zdát být různými dekompresními faktory, oba přímo souvisí s perfuzí. Dr. Marroni k tomu dodává: 

“Představte si oběhový systém jako dopravní pás, který přepravuje plyny dovnitř a ven z tkání. Když je tekutiny více, dochází k většímu okysličení a intenzivnějšímu transportu plynů. Když je průtok menší, je méně kyslíku a slabší transport inertního plynu dovnitř nebo ven.”

To znamená, že pokud je například potápěč při zahájení ponoru dehydrovaný, zpomalí to transport a vstřebávání inertního plynu. Ve skutečnosti to výzkumníci demonstrovali v článku z roku 2008 pod názvem “Predive Sauna and Venous Gas Bubbles Upon Decompression from 400 kPa,” (Sauna před ponorem a bublinky žilního plynu při dekompresi od 400 kPa) od J. E. Blatteau et al. včetně výzkumníků DAN Costantina Balestra a Petera Germonpré. Ve studii byli potápěči vystaveni suché sauně hodinu před komorovým ponorem do ekvivalentu 30 metrů mořské vody (msw) po dobu 25 minut a poté dekompresi. S jakým výsledkem? Samotná sauna snížila po ponoru cirkulující bubliny. Výzkumníci předpokládali, že dehydratace vyvolaná teplem vedla ke snížení zatížení potápěčů inertním plynem, a tím i produkci bublin.  

Stejně tak zahřátí potápěče, například aktivním vyhřívacím systémem, způsobí vazodilataci a tím zvýší průtok krve a výměnu plynů. To může být během ponoru s plynováním nežádoucí, jak ukázaly výše uvedené příklady. Naopak snížení teploty kůže potápěče způsobuje vazokonstrikci, která snižuje průtok. Marroniho analogie s dopravním pásem také vysvětluje, proč se prokázalo, že mírné cvičení během dekomprese snižuje riziko DCS: působí totiž tak, že zvyšuje průtok krve, a proto podporuje transport inertního plynu a uvolňování plynů. 

Společně tyto výsledky naznačují potenciální strategii, kterou mohou potápěči jednoho dne použít k minimalizaci rizika DCS nebo, řečeno jinak, ke zlepšení dekomprese. Potápěč může například zahájit ponor s určitou úrovní dehydratace a s vypnutým aktivním vyhřívacím systémem. To by minimalizovalo zatížení inertním plynem během podstatné pracovní části ponoru. Po výstupu by potápěč zapnul a/nebo nastavil svůj aktivní vyhřívací systém na vyšší stupeň a začal se hydratovat buď na místě (má někdo IV porty?), nebo v dekompresním prostředí a možná by ještě během dekomprese provedl nějaké lehké tělesné cvičení. ¹   

Jádro pudla spočívá samozřejmě v detailech. Jsou přesně tím, co Marroni a jeho kolegové doufají, že objeví. Prozatím však, přátelé, ještě raději zůstaňte žízniví.

---

¹ Důležité bude pečlivé provedení celého postupu. Jakékoli zvýšení aktivního zahřívání by mělo být postupné, aby se snížila pravděpodobnost tvorby bublin v blízkosti pokožky, protože rozpustnost plynů klesá s rostoucí teplotou. Rychlé zahřátí pokožky může vést k ohybům kůže. Podobně by mělo být každé cvičení pouze mírné, s nenáročným zatěžováním kloubů, aby se zabránilo podpoře tvorby bublin, což by znamenalo negativní dopad provedeného cvičení.

---

Odkazy:

• Shields TG, Duff PM, Wilcock SE, Giles R. Decompression Sickness From Commercial Offshore Air-Diving Operations On The UK Continental Shelf During 1982 To 1988. Society for Underwater Technology. 1990 Volume 23 Subtech 89 259-277
• Leffler CT, White JC. Recompression treatments during the recovery of TWA Flight 800. Undersea Hyperb Med. Winter 1997; 24(4):301-8.
• Fahlman A, Dromsky DM. Dehydration Effects on the Risk of Severe Decompression Sickness in a Swine Model. Aviat Space Environ Med 2006; 77:102– 6.
• Gerth W A, Ruterbusch V, Long ET, THE INFLUENCE OF THERMAL EXPOSURE ON DIVER SUSCEPTIBILITY TO DECOMPRESSION SICKNESS. 2007 TA 03-09 NEDU TR 06-07
• Blatteau J E., Gempp E., Balestra C., Mets T. and Germonpré PO. Predive Sauna and Venous Gas Bubbles Upon Decompression from 400 kPa. Aviation, Space and Environmental Med. 2008: 79(12)  1100-1105  
• Cherry AD, Freiberger JJ, Natoli M J, Moon R. Effects of head and body cooling on hemodynamics during immersed prone exercise at 1 ATA. J Appl Physiol (November 20, 2008). doi:10.1152/japplphysiol.91237.2008
• Gempp E., Blatteau J E. Pontier J-M, Balestra C. Lounge P. Preventive effect of pre-dive hydration on bubble formation in divers. Br J Sports Med. 2009;43:224–228. doi:10.1136/bjsm.2007.043240
• Djurhuus R, Nossum V. et al Simulated diving after heat stress potentiates the induction of heat shock protein 70 and elevates glutathione in human endothelial cells. Cell Stress and Chaperones (2010) 15:405–414 DOI 10.1007/s12192-009-0156-3
• Germonpré P. Balestra C. Preconditioning to Reduce Decompression Stress in Scuba Divers. Aerospace Medicine and Human Performance 2017: 88(1) 1-7
• Thieme G. Body temperature response of diver wearing a dry or wetsuit during cold water immersion. Int J. Sports Med. Manuscript ID IJSM-11-2017-6638-pb
• Han K-H, Hyun G-S, Jee Y-S, Park J-M. Effect of Water Amount Intake before Scuba Diving on the Risk of Decompression Sickness. Int. J. Environ. Res. Public Health 2021, 18, 7601. Effect of Water Amount Intake before Scuba Diving on the Risk of Decompression Sickness 

Další zdroje:

• InDEPTH:  The Making of the Biometric Diver: DAN Europe’s Alessandro Marroni is Realizing a 50-year old Dream by Michael Menduno
• InDEPTH:  In Hot Water: Do Active Heating Systems Increase The Risk of DCI? by Reilly Fogarty
• GUE.tv:  New Decompression Findings: Simon Mitchell Presents COLD WATER EFFECTS ON DCS