Upload
oskar-korczak
View
428
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Prezentacja pod tytułem fizjologia nurkowania rozwija temat, jakim jest reakcja układu oddechowego i nie tylko na zmieniające się warunki ciśnienia na dużych głębokościach. poruszone są także kwestie patologiczne związane z nurkowaniem. Zaprezentowana na seminarium 12 III 2013 w Olsztynie.
Citation preview
Plan prezentacji1. Rodzaje nurkowania2. Układ oddechowy a nurkowanie3. Dekompresja
1. Model dekompresji2. Dekompresja lecznicza3. Komora ciśnieniowa
4. Uraz ciśnieniowy płuc
1. Rodzaje nurkowania
Nurkowanie z zatrzymanym
oddechem
Nurkowanie powietrzne
Nurkowanie mieszaninowe
Nurkowanie saturowane
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Oddychanie sprężonymi gazami w warunkach nurkowania i hiperbarii ma znaczny wpływ na mechanikę
oddychania
Dochodzi do zmian objętości płuc, klatki piersiowej i całego układu
oddechowego zależnie od
CiśnieniaRodzaju
ekspozycji hiperbarycznej
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
TLC
FRCRV
Największe znaczenie w fizjologii oddychania pod zwiększonym
ciśnieniem ma
Całkowita pojemność płuc (TLC)
Czynnościowa pojemność zalegająca (FRC)
Objętość zalegająca (RV)
W czasie oddychania pokonywane muszą być opory elastyczne płuc i
ściany klatki piersiowej.
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Cały układ oddechowy wykazuje znaczną sztywność, ponieważ
w odpowiedzi na duże zmiany ciśnienia
Reaguje niewielką zmianą swojej objętości
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Podczas nurkowania na układ oddechowy mogą działać ciśnienia znacznie większe od występujących w drogach oddechowych, co często kończy się dla nurka bardzo niekorzystnie
Przykładem tego jest zanurzenie i wynurzenie nurka z zatrzymanym oddechem. Doprowadzić to może do szeregu poważnych uszkodzeń określanych mianem zgniecenia płuc i urazu ciśnieniowego płuc
Jeżeli nurek zatrzyma oddech z objętością powietrza w płucach bliską wartości TLC, wówczas wynurzenie nawet z 1-2 m morze spowodować groźne dla życia pęknięcie płuc.
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
TLC
TLC
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Jeżeli powietrze w płucach ulegnie sprężeniu do wartości zbliżonych do RV
Dochodzi do znacznie większego przepływu krwi przez pęcherzyki płucne i wydajniejszego nasycania gazem obojętnym
Może to doprowadzić do rozwinięcia się choroby ciśnieniowej po wielokrotnych, następujących po sobie zanurzeniach z zatrzymanym oddechem na znaczne głębokości
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
RV
RV
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Oddychanie sprzężonymi gazami z powodu większej ich gęstości wpływa na dynamikę przepływu gazów w drogach oddechowych.
Przy ruchu dużych objętości gazów w drogach oddechowych (głębokie oddychanie) przepływ i opór przepływu są bardziej zależne od gęstości gazu
niż przy ruchu małych objętości gazu
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
MVV
MVE
Maksymalna wentylacja podczas wysiłku (MVE) w warunkach normobarii stanowi około 50-60% wartości maksymalnej wentylacji dowolnej (MVV, tj. zdolności do świadomego wysiłku oddechowego).
atmpp atmpp
MVVMVE
W warunkach hiperbarii maksymalna wentylacja wysiłkowa znacznie wzrasta w stosunku do maksymalnej wentylacji dowolnej
Zdolność do wykonania wysiłku zmniejsza się wraz ze wzrostem ciśnienia i zmniejszeniem się
MVV ze względu na:
gęstość czynnika oddechowego
dodatkowe obciążenia spowodowane przez elementy automatu
oddechowego (ustnik, węże, zawory)
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Zanurzenie wpływa na układ oddechowy
bezpośrednio poprzez działanie ciśnienia
pośrednio przez wpływ na zmiany dystrybucji krwi w
organizmie
na podstawie licznych porównań parametrów fizjologicznych badanych w warunkach zanurzenia i na powierzchni ustalono,
że podczas zanurzenia dochodzi do następujących zmian w układzie oddechowym
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Zmniejsza się pojemność życiowa płuc (VC) podczas, gdy objętość oddechowa (TV) pozostaje prawie nie zmieniona
Zmniejsza się czynnościowa objętość zalegająca (FRC) aż do ok. 66% wartości wyjściowej
Zwiększa się zdolność płuc do zwiększonej i przyspieszonej dyfuzji gazów oddechowych przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową do krwi
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
RV
VC
FRC
TV
FRC
VC
TV
RV
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Zwiększa się praca oddechowa. Spowodowane jest to łącznie przez
Wzrost gęstości mieszaniny
oddechowej
Zwiększenie oporów dla przepływu
gazów o niemal 30%
Zwiększenie „sztywności” płuc
Wpływ ciśnienia hydrostatycznego
na klatkę piersiową
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Zmniejsza się maksymalna pojemność wentylacyjna (MBC) i maksymalna wentylacja dowolna (MVV).
Zwalnia się i pogłębia oddech, który jest ok 1,5-2,5 razy głębszy niż na powierzchni
Zwiększenie pracy oddechowej i zmniejszenie wentylacji płuc sprzyja retencji CO2 w pęcherzykach płucnych
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
MBC
MVV
atmpp atmpp
MBC
MVV
2. Układ oddechowy a nurkowanie
Często nurkowie trenują tzw. „oddech skokowy”, który obejmuje bardzo małą częstość oddechu, bardzo dużą objętość oddechową (TV) i zatrzymanie oddechu w czasie szczytu
Wykazano, że ten sposób oddychania jest bardzo wydajny w odniesieniu do płucnej wymiany gazowej
Z drugiej strony, kontrolowane ograniczenie częstości oddechu wybitnie zmniejsza reakcję na CO2
Zmiany w układzie oddechowym na głębokości
1. Model dekompresji2. Prędkość wynurzania3. Przystanki bezpieczeństwa4. Dekompresja lecznicza5. Komora ciśnieniowa
3. Dekompresja
3. DekompresjaPrędkość wynurzania
• 18m/min – pęcherzyki gazowe o średnicy ponad 20μm -> mikrozatory
• 10m/min – pęcherzyki o średnicy poniżej 5μm • Liczba pęcherzyków krążących zmniejsza się
do ok.– 1/5 przy 3-minutowym przystanku bezpieczeństwa
na 3m– jeszcze bardziej przez 1-minutowy przystanek na
6m i 4-minutowy przystanek na 3m
3. DekompresjaPrzystanki bezpieczeństwa
Głęboki przystanek bez zmiany prędkości wynurzania zmniejsza wskaźnik dużych pęcherzyków do blisko 0 z 30% dla wynurzenia bez przystanku
Przy małej prędkości wynurzania i głębokich przystankach dekompresyjnych > bezpieczna i skuteczna eliminacja gazu obojętnego z organizmu nurka
Specjalny rodzaj dekompresji stosowany tylko w chorobach nurkowych takich jak:
Choroba ciśnieniowaPowietrzne zatory tętnicze w
przebiegu urazu ciśnieniowego płuc
Zatrucie tlenkiem węgla
3. DekompresjaDekompresja lecznicza
Koniecznym warunkiem jest uprzednia rekompresja chorego do ciśnienia odpowiadającego wybranemu sposobowi leczenia
Rekompresja i dekompresja lecznicza jest niezastąpiona w chorobach nurkowych
Efekty leczenia zależą głównie od czasu w jakim się je rozpoczyna
Zabronione jest ponowne zanurzanie chorego nurka i prowadzenie rekompresji leczniczej w wodzie
3. DekompresjaKomora ciśnieniowa
3. DekompresjaKomora ciśnieniowa
3. DekompresjaKomora ciśnieniowa
Leczenie chorób nurkowych
Prowadzenie dekompresji przerywanej
Zabezpieczenie prac i operacji podwodnych
Ratowanie załóg okrętów podwodnych i nurków niemogących wynurzyć się
Prowadzenie treningów ciśnieniowych nurków
Przeprowadzenie testów tolerancji tlenowej
Przeprowadzanie doświadczeń i prac badawczych pod zwiększonym ciśnieniem
Przeznaczenie komór ciśnieniowych
3. DekompresjaChoroba ciśnieniowa
• Obecność żylnych pęcherzyków gazowych• N2 rozpuszcza się w organizmie nurka > szybkie
wynurzanie powoduje gwałtowne wydzielanie N2 z tkanek w postaci pęcherzyków gazowych (mogą powodować ogniskowe uszkodzenie mózgowia)
• Niedowłady nóg i rąk• Trudności w oddychaniu• Nudności• Zaburzenia wzroku, mowy i świadomości• Objawy ustępują samoistnie lub po rekompresji
• W 1931 r. w USA przedstawiono dwa przypadki „niezwykłej choroby ciśnieniowej po nurkowaniu na głębokości 16 stóp (5 m)”.
• Rozdęcie i pęknięcie płuc – urazu ciśnieniowego płuc – co powodowało dostanie się powietrza do żył płucnych. Następnie powietrze wędrowało do lewego serca i w końcu do mózgu – tętniczy zator powietrzny.
• Jest chorobą nurkową bardzo rzadką: 0,02% • Uraz ciśnieniowy płuc może wystąpić najczęściej podczas
wynurzania i bardzo rzadko podczas zanurzania.
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
“ Najczęściej przyczyną urazu ciśnieniowego płuc jest zła technika wynurzania. do złej techniki wynurzania dochodzi, gdy nurek przestraszy się pod wodą, wypuści ustnik, aparat oddechowy poda mu wodę. Wówczas nurek w obawie, że zabraknie mu powietrza, wstrzymując wydech, jak najszybciej chce osiągnąć powierzchnię. Zatrzymane w płucach powietrze w czasie wynurzania rozpręża się, doprowadzając do uszkodzenia pęcherzyków płucnych, drzewa oskrzelowego, a nawet do rozerwania opłucnej.”
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
Najczęstsze przyczyny urazu ciśnieniowego płuc:• Wynurzanie z zatrzymanym oddechem podczas nurkowania z
nurkowym aparatem oddechowym• Niekontrolowane lub szybkie wynurzanie się• Odruchowy skurcz krtani na skutek paniki pod wodą• Upośledzona drożność dróg oddechowych• Palenie uważane jest za jedną z możliwych przyczyn urazu
ciśnieniowego płuc, gdyż generalnie powoduje zwiększenie ilości wydzieliny zalegającej w drogach oddechowych. Niszczenie surfaktantu.
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
• Różnica ciśnień na zewnątrz i wewnątrz płuc osiąga 60-80cm H2O >>> uszkodzenie miąższu płucnego przez przekroczenie wytrzymałości ściany pęcherzyka płucnego
• Rozerwanie pęcherzyka >>> rozerwanie otaczających naczyń krwionośnych >>> krew w pęcherzyku i przestrzeni międzypęcherzykowej >>> wyłączenie z funkcji zalanego pęcherzyka oraz go otaczających (przez ucisk)
• Wzrost ciśnienia w płucach >>> powietrze pęcherzykowe wtłoczone do wenuli >>> pęcherzyki powietrza do lewego przedsionka, aorty, naczyń górnej części ciała – zwłaszcza zaopatrujących mózg (tętniczy zator gazowy = arterial gas embolism)
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
Przy rozerwaniu pęcherzyków płucnych leżących podopłucnowo może dojść do rozerwania błony opłucnowej. Powietrze dostaje się wówczas do jamy opłucnowej i powstaje odma opłucnowa. Przy rozerwaniu pęcherzyków płucnych leżących blisko głównych oskrzeli powietrze może przemieszczać się wzdłuż nich do śródpiersia, tworząc odmę śródpiersia. Dalsza wędrówka powietrza w górę klatki piersiowej i do szyi spowoduje odmę podskórną w tych okolicach.
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
KaszelOdksztuszanie plwociny podbarwionej krwią i krwioplucieSkrócenie i spłycenie oddechuBóle podczas oddychaniaDusznośćSinica
Uszkodzenie miąższu
płucnego
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
Odma śródpiersiamediastinal emphysema
• Ból w klatce piersiowej• Gniecenie za mostkiem• Skrócenie oddechu• Zaburzenia/ból podczas połykania
Odma podskórnasubcutaneous emphysema
• Trzeszczenie przy ucisku skóry nad obojczykami i skóry szyi
• Asymetria okolic nadobojczykowych• Zniekształcenie szyi
Odma opłucnowa pneumothorax
• Krótki, ostry ból w klatce piersiowej w momencie pękania opłucnej• Asymetria klatki piersiowej• Skrócenie i przyspieszenie oddechu• Silna, szybko narastająca duszność• Przyspieszenie tętna
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
W naczyniach mózgowych• Bóle głowy• Utrata przytomności• Zaburzenia psychiczne i czuciowe• Drgawki• Niedowłady i porażenia mięśni oraz
ośrodków mózgowych• Zaburzenia równowagi, koordynacji,
wzroku, słuchu i mowy• Zgon
W naczyniach wieńcowych• Ból za mostkiem promieniujący
do lewej kończyny górnej, szyi, karku i żuchwy
• Szybkie i słabo wyczuwalne tętno
• Spadek ciśnienia tętniczego krwi
• Zaburzenia rytmu serca• Zatrzymanie pracy serca
• Podstawową zalecaną pierwszą pomocą w wypadku jakiegokolwiek urazu ciśnieniowego jest podanie tlenu. Tlen jest pomocny na dwa sposoby:1. oddychanie tlenem powoduje obniżenie ciśnienia parcjalnego azotu w pęcherzykach płucnych, i przez to wzrost gradientu ciśnienia azotu pomiędzy krwią a światłem pęcherzyka. Przyspiesza to usuwanie azotu z organizmu, spowalnia i zapobiega wzrostowi pęcherzyków w naczyniach i ułatwia ich usuwanie. 2. pęcherzyki w organizmie powodują uszkodzenia wywołując lokalną hipoksję - blokując przepływ krwi niosącej tlen; dlatego oddychanie tlenem zwiększa stężenie tlenu we krwi i "efektywność" krwi docierającej do tkanek dotkniętych hipoksją. Jest to szczególnie ważne w wypadku mózgowej embolii gazowej, gdyż dotkniętą tkanką jest mózg, szczególnie wrażliwy na niedotlenienie.
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
• Jeśli u nurka doszło do zatoru gazowego (embolii), kluczowa jest szybka rekompresja w celu zmniejszenia ilości i rozmiaru pęcherzyków w krwiobiegu i ponownego przeprowadzenia gazu do roztworu. Skutecznie przywraca to przepływ krwi do tkanek. Żaden inny uraz ciśnieniowy nie wymaga rekompresji
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
• Odma opłucnowa może wymagać chirurgicznego usunięcia gazu poprzez dren wprowadzony przez ścianę klatki piersiowej do jamy opłucnowej. Rekompresja pacjenta, u którego wystąpiła jednocześnie embolia gazowa i odma opłucnowa, może być skomplikowana, ze względu na rozprężanie się powietrza w opłucnej podczas dekompresji. W takim wypadku, leczenie odmy musi zostać przeprowadzone w komorze przed przywróceniem pacjenta do ciśnienia atmosferycznego. Odma śródpiersiowa i podskórna ustąpi samoczynnie, gdyż krew będzie powoli reabsorbować uwięzione powietrze.
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma
Uraz ciśnieniowy płuc Choroba ciśnieniowa
Głębokość nurkowania Do 10 m Od 10m
Czas nurkowania Nie ma wpływu Zwykle przekracza wartość dla dekompresji zerowej
Najczęstsza przyczyna Wynurzanie z zatrzymanym oddechem Zła dekompresja
Czas wystąpienia objawów Do 30 min Do 12 h
Pierwsze objawy chorobowe Kaszel z krwiopluciem, bóle w klatce piersiowej Bóle stawów, świąd skóry
Rodzaj zatorów gazowych Powietrzne Azotowe
Lokalizacja zatorów gazowych Mózgowie, mięsień sercowySkóra, ścięgna, kości, płuca, rdzeń
kręgowy, mózgowie, ucho wewnętrzne
Objawy neurologiczne Uszkodzenie mózgowiaUszkodzenie dolnego odcinka
rdzenia kręgowego, mózgowia, przedsionka
4. Uraz ciśnieniowy płucBarotrauma