Zdravotní část

Nejnovější výzkumy o dekompresní nemoci a potápěčské fyziologii (část II)

Pokračováním prvního článku publikovaného minule navazujeme na  prezentaci výzkumných  poznatků, které  pocházejí z "The Science of Diving", poslední konference vědeckého projektu pojmenovaného PHYPODE.

Jedním z dalších předpokladů bylo, že cévní endotel, vnitřní výstelka  všech krevních cév, hraje klíčovou roli v DCS (dekompresní nemoci).Obecně, cévní endotel reguluje cévní aktivitu a stav kardiovaskulárního aparátu uvolňováním substancí, které ovlivňují řadu funkcí, jak krevní tok, zánět, trombosu, oxidativní  stres a jiné.Zvýšená endoteliální permeabilita (propustnost)-ztráta kontaktu mezi endoteliálními buňkami nejmenších cév a oslabení jejich přilnavosti k bazální  membráně se běžně pozorují při DCS.Bylo zjištěno, že každý ponor snižuje vasodilataci  každé cévy, což bylo prokázáno měřením dilatace ovlivněné  průtokem . Velké cévy stejně jako nejmenší cévy, resp.kapilární řečiště a místa výměny krevních plynů jsou ve funkci po ponoru oslabeny a ještě výrazněji se toto projevu při vzniku DCS. Výzkumy prováděné u nádechových potápěčů ( u kterých se nevytváří bubliny) naznačují, že hydrostatický tlak spolu s hyperoxií (vyšší hladinou kyslíku) dávají vzniknout oxidativnímu stresu, který spouští destruktivní efekt na endotel s následkem odumření buněk. Některé závažné  případy DCS jsou však bez poškození endotelu a z toho se dá vyvodit, že klíčovou roli nehraje samotný endotel, ale cirkulující faktory, který v něm vznikají. Jedním z nich  je kysličník dusný (NO), který je produkován endotelem. Blokádou NO ve studiích na zvířatech výzkumníci  odhalili vztahy závislé na pohlaví: vznik DCS  zapříčiněný touto blokádou je častější u žen ale nikoliv  u mužů. Tímto směrem se do budoucna bude zabývat výzkum- tedy pohlavními rozdíly vzniku DCS mechanizmů.

Je známo, že kyslík je důležitý plyn v potápění a že dýchání  čistého kyslíku je běžným a účinným lékem v rámci první pomoci u DCS.Avšak kyslík má také negativní účinky.Výzkum v terénu byl prováděný J.Kotem (národní centrum pro hyperbarickou medicínu, Lékařská fakulta Gdaňsk, Polsko).Oxidativní stres je způsoben destruktivním efektem volných radikálů (O2,H2O2,OH), vytvářených nekompletní  redukcí kyslíkových vazeb v buňce.Tyto radikály jsou  agresivní, krátce reagující molekuly,které poškozuji DNA, proteinové a lipidové molekuly. Naštěstí  je lidské tělo vybaveno anitioxidačním obranným systémem, který řídí  vyváženost mezi antioxidanty a radikály a tím kontroluje rozsah poškození. Nejvyšší parciální tlak je v plicích, které fungují jako obranný systém první linie.Destruktivní efekt může vést k fibroze (zmnožení vaziva) plicní tkáně. Když se  toto stane, pacient trpí hypoxií, i když dýchá čistý kyslík. Relativně dobrou  novou zprávou je, že tento typ oxidativního stresu postihuje více  technické potápěče užívající směsi s kyslíkem, než na mnohem větší skupinu rekreačních potápěčů, kteří užívají např.Nitrox.

Výzkumy programu PHYPODE ukazují, že existuje zjevná individuální vnímavost k DCS, jak vyplývá z nálezů skupin potápěčů s tendencí k rychlému vzniku cévních zkratů, potápěčů s vysokým výskytem bublin po ponoru, potápěčů s různou kvalitou endotelu, genetickými dispozicemi a jinými. Jak je zmíněno výše, dobrou cestou ke snížení výskytu DCS je  jí předejít. Jinou možností je vznik nových potápěčských technologií, jejich implementace do revidovaných a  komplexnějších dekompresních modelů, které integrují  individualizované  lékařské inforamce v reálném čase.

Koncept "Bionického potápěče" se zrodil před pár lety a je založen na novém chápání dekompresního algoritmu (fyziologické parametry založené na adaptujícím se algoritmu),který zahrnuje 24 hodinové lékařské monitorování fyziologických  parametrů jako je srdeční frekvence, body mass index (BMI) a ostatních personálních  informacích.Cílem je  vyvinout individuálně nastavitelný potápěčských komputer, který na míru vytváří dekompresní režim s ohledem  na specifiku fyziologie potápěče v reálném čase a bere ohled na hydrataci, únavu a řadu dalších podmínek, které ukazují jak lidské tělo reaguje na  stres spojený s ponorem.

V současnosti MARES testuje modifikovaný Icon HD potápěčský komputer s výkonným procesorem a barevným displejem.Může sbírat  informace před a během ponoru, rozpoznávat příznaky dusíkové narkózy, provádět dekompresní  výpočty a další.Současné poznatky byly prezentovány  G. Distefano  (produkt manažer firmy MARES, Janov, Itálie).

Když se stalo zjišťování fyziologických parametrů jedním z hlavních objektů potápěčského výzkumu, bylo volbou metody využít možnosti  rebreatheru, vysvětluje N.Donda.

Dýchací přístroj zvaný rebreather recykluje vydechovanou směs plynů, která je zbavována kysličníku uhličitého (CO2) v uzavřeném okruhu obsahujícím několik elementů a směs je doplňována o zmetabolizovaný kyslík (O2). Protože rebreather udržuje vydechované plyny v uzavřeném okruhu, je možno jej využít ke studiu lidské fyziologie během ponoru. Výzkumníci se rozhodli instalovat různé sensory měřící kvalitu a množství vdechovaného a vydechovaného plynu v různých plyny vyplněných prostorech, které se nacházejí v rebreatheru. Monitorované parametry zahrnovaly množství vdechovaného/vydechovaného kyslíku, množství vydechovaného CO2, dechovou frekvenci, celkový objem dýchacích plynů, teplotu vdechovaných/vydechovaných plynů, vlhkost vdechovaného plynu. Dalšími parametry byla hloubka,  doba ponoru, pozice pod vodou, frekvence pohybů ploutvemi, srdeční frekvence, sestupová a výstupová rychlost potápěče.spolehlivost sensorů byla testována  a získané hodnoty byly transformovány v použitelná data, která byla elektronicky nebo bezdrátově přenášena do paměťové jednotky s odpovídající  velikostí paměti.

Potápěčská medicína se vyvíjí a jsou získávána nová data o mechanismu dekomprese. Dosud vzhledem k neodpovídající technologii sensorů, byla fyziologická data  sbírána pouze v laboratoři před a po ponoru, ale nikdy ne během ponoru. Arne Sieber (vědec výzkumník v IMEGO AB, Gothenburg, Švédsko) rozvinul nové senzorové technologie k monitorování EKG a tělesné teploty během ponoru. Data o metabolismu potápěče byla sbírána  při  potápění s rebreatherem s uzavřeným okruhem a byly měřeny hodnoty jako  kyslík, CO2, dechová frekvence, velikost doplňovaného objemu,minutový respirační objem a krevní tlak.

Klíčovou komponentou tohoto bionického nebo digitálního přístupu k potápěči  bude nový potápěčský komputer s bezdrátovým rozhraním k různým  připojitelným sensorům a výkonný mikroprocesor schopný provést všeobecné dekompresní výpočty.Tento systém je v současnosti používán pouze pro vojenské účely, ale brzy bude k dispozici širší veřejnosti v různých systémech.

Shrnuto, výzkumný  projekt  PHYPODE přinesl výjímečně velké množství kvalitních dat ve formě detailních poznatků rovněž i důkaz mnoha potápěčských intuitivních návyků, které dělají potápěči aniž by věděli proč. Byli vyvinuty a otestovány precizní  měřící mechanismy, které nyní mohou vést k rozvoji  bezpečnějších dekompresních modelů implementovaných v personalizovaných potápěčských komputerech integrujících několik fyziologických parametrů v reálném čase spolu s dalšími lékařskými informacemi. Tyto   po čtyřech létech prováděného náročného výzkumu získané poznatky definitivně přispěly k rozvoji potápěčské technologie a jsou velkým krokem ke zvýšení bezpečnosti potápění. Výzkumná data ukázala cestu k budoucímu výzkumu, otevřela nové otázky a na některé nalezla odpověď.

Na konferenci lídři projektu využili příležitost prezentovat knihu " The Science of Diving, Things you instructor never told you ",dále využili  možnost všeobecné kompilace současných konceptů a idejí, rovněž i  možnost prezentace vynikajících výsledků výzkumu.Kniha s 273 stránkami v  11 ti kapitolách je excelentním průvodcem každému, kdo se zajímá nebo zabývá potápěním, jako lékaři potápěčské medicíny, personál hyperbarických komor, vědci,  profesionálové  či operátoři v potápění, studenti potápění. Tím, že se kniha vyhýbá vědeckému žargonu a používá živý jazyk, usnadňuje porozumění a těm nejsofistikovanějším partiím vědy.

Kniha byla editována  profesorem Balestrou a Dr. Germonpré , koeditována M. Rozlozníkem, P. Buzzacottem a D. Maddenem z European Underwater and Baromedical Society (EUBS) a napsána  14 PHYPODE výzkumníky.

---

 

Tématická publikace  

“The Science of Diving, Things your instructor never told you”
Vydalo nakladatelství Lambert Academic Publishing a lze zakoupit zde, nebo si můžete tuto publikaci objednat prostřednictvím kteréhokoliv knihkupectví pomocí čísla ISBN 978-3-659-66233-1. Tato kniha se prodává za 49,90 € a všechny honoráře získané jejím prodejem se převádějí na EUBS za účelem podpory dalšího výzkumu v oboru potápěčské medicíny.

Zdroje vzdělávání – jedna z výhod členství v DAN 
Členové DAN dostávají pravidelně pozvánky a informace týkající se zajímavých konferencích, seminářů a podobných akcí zaměřených na bezpečnost při potápění. Slevy na vstupní poplatky nebo bezplatná účast na takových akcích jsou jen jednou z výhod z členství v DAN.
Máme-li vás včas informovat o podobných událostech, jakou byla konference PHYPODE, zaregistrujte se prosím na webové stránce  DAN Europe. Budete pravidelně dostávat naše zpravodaje i cenné informace o různých školeních první pomoci, možnostech pojištění, webinářích on-line atd.