Af Dr. K. David Sawatzky
Den anden halvdel af en serie på ilt toksicitet, offentliggjort første gang i Dykker Magasin i Feb/Mar 2009.Sidste kolonne fokuserede vi primært på mekanismerne for ilt toksicitet.
denne kolonne vil fortsætte denne diskussion med en beskrivelse af de toksiske virkninger af ilt på lungerne og hjernen. Diskussionen er temmelig teknisk, så det ville være tilrådeligt at gennemgå den sidste kolonne, før du fortsætter med denne.
Dr. J., Lorrain Smith beskrev først den toksiske virkning af ilt på lungerne i 1899. Han bemærkede, at sværhedsgraden af effekten steg med stigende pO2, og at virkningerne var stort set reversible. Som vist i diagrammet, de toksiske virkninger af ilt ved delvis pres mellem 0.45 ATA og 1,6 ATA er primært på lungerne, mens den toksiske effekt på pO2s over 1,6 ATA er primært på hjernen.
det tidligste tegn på lungeo oxygenygentoksicitet er en mild irritation i luftrøret (halsen), der forværres med dyb inspiration., En mild hoste udvikler sig næste, efterfulgt af mere alvorlig irritation og hoste, indtil inspiration bliver ret smertefuld, og hosten bliver ukontrollerbar. Hvis udsættelse for ilt fortsættes, vil personen bemærke tæthed i brystet, åndedrætsbesvær, åndenød, og hvis eksponeringen fortsættes længe nok, vil personen dø af mangel på ilt! Den progressive skade på lungerne gør det til sidst umuligt for ilt at komme til blodet, når det passerer gennem lungerne.,
tidspunktet for debut af symptomer er stærkt varierende, men de fleste individer kan tåle 12-16 timer af ilt på 1.0 ATA, 8-14 timer på 1,5 ATA, og 3-6 timer på 2,0 ATA, før udvikle milde symptomer. Der er flere måder at spore udvikle pulmonal ilt toksicitet, men den mest følsomme og præcise er udviklingen af symptomer. En anden teknik er at overvåge den vitale kapacitet. Vital kapacitet (mængden af luft, der kan flyttes i et stort åndedræt) falder med stigende lungetoksicitet., En reduktion på cirka 2% i vital kapacitet korrelerer med milde symptomer, mens en reduktion på 10% korrelerer symptomer så alvorlige, at de fleste individer ikke frivilligt fortsætter med at indånde ilt. Disse milde effekter er fuldstændig reversible, og der opstår ingen permanent lungeskade. Skaden vil dog tage 2 til 4 uger at heles. Patologien for lungeo oxygenygentoksicitet forstås, men uden for rammerne af denne diskussion.
en tredje måde at holde styr på i Grove termer af pulmonal o .ygentoksicitet er at holde styr på O .ygeneksponeringen., Denne teknik kaldes beregning af enheden pulmonal toksisk dosis (UPTD), og en UPTD svarer til at trække vejret 100% o .ygen i et minut ved 1,0 ata. Som vejledning vil 615 UPTDs på en dag medføre en 2% reduktion i vital kapacitet, og 1,425 enheder vil medføre et 10% fald. Der er flere forskellige måder at beregne UPTD (nogle forsøger at korrigere for øget toksisk effekt med stigende dosis, ud over den enkle pO2), og der er ganske stor variation i de enkelte tolerance, således at symptomerne er stadig den bedste vejledning., Situationen, hvor UPTDs er mest nyttige, er at planlægge et stort antal dyk på få dage, alt sammen med en stor mængde iltdekompression eller CCR-dykning. Selv da kan dykkeplanen muligvis ændres, hvis dykkeren udvikler symptomer på lungetoksicitet.
den første og vigtigste metode til forebyggelse af lungeo oxygenygentoksicitet er at begrænse eksponeringen for den lavest mulige pO2 i den korteste periode. Hvis du kun dykker luft og begrænser din dybde til maksimalt 130 FS. (40 ms.), er det usandsynligt, at lungeo oxygenygentoksicitet er et problem., Den anden metode til forebyggelse af lungeo oxygenygentoksicitet er at tilvejebringe luftbrud. Skader på cellerne er kumulativ, og hvis der for alle 25 minutter af ilt eksponering, du giver cellerne med en fem-minutters periode, hvor dykkeren indånder luft, dykkeren kan tåle dobbelt så meget ilt, før toksiske symptomer udvikle sig, når luften pauser er givet i forhold til vejrtrækning oxygen løbende. Dybest set, hvad der sker, er, at i løbet af luft pauser cellerne reparere skader på grund af O2 radikaler meget hurtigere end skader opstår, så de ‘indhente’ på nogle af skaderne., Derfor vil det tage meget længere tid for et givet niveau af skade at akkumulere.
o Oxygenygentoksicitet i hjernen (CNS) er et problem med højere PO2 ‘ er i kortere perioder. Mens du indånder luft, nås en pO2 på 1, 6 ATA først til en dybde på 218 FS. (67 ms.). Derfor er CNS o oxygenygentoksicitet ikke et problem for standard fritidsdykning. Men flere og flere dykkere bruger Nitrox og hvis du dykker vejrtrækning 40% ilt-blanding, pO2 vil være 1.6 ATA i en dybde på kun 99 fsw (30 msø), og hvis du dekomprimere på 100% ilt, pO2 vil være 1.6 ATA i en dybde af 20 fsw (6 msø)!, Derfor er CNS o oxygenygentoksicitet et alvorligt problem for nogle rekreative dykkere og et stort problem for tekniske og kommercielle dykkere.
det første og mest alvorlige tegn på CNS-o oxygenygentoksicitet er ofte en grand-mal-krampe. Der er mange andre tegn og symptomer på ilt toksicitet, men der er ingen konsekvent advarsel om, at et anfald er ved at forekomme. Selv EEG er helt normal, indtil konvulsionen starter., Kramper på grund af ilt toksicitet menes ikke at forårsage nogen permanente problemer i sig selv, fordi kroppen starter kramper med et overskud af ilt om bord og dermed hypo .i ses ved normale anfald ikke forekommer. Imidlertid kan dykkeren, der kramper i vandet, drukne, eller hvis de stiger op, mens glottis er lukket, kan lide pulmonal barotrauma.
Der er stor variation i mængden af ilt individer kan tolerere, før de viser tegn på CNS ilt toksicitet og af endnu mere bekymring, en enorm variation i den samme person på forskellige dage., En dykker kan gøre mange dyk, hvor de udsættes for høje pO2s uden vanskeligheder og fejlagtigt konkludere, at de er resistente over for ilt toksicitet. Derefter kan de uden nogen åbenbar grund lide et CNS-hit på et dyk, hvor de udsættes for en lavere pO2. Generelt kan folk tolerere mere ilt i et tørt kammer end i vandet. Faktisk kan de fleste dykkere tolerere to timers ilt ved 3.0 ata (66 FS.eller 20 ms.) i et kammer med få vanskeligheder. Under træning i vandet har flere dykkere dog haft kramper ved pO2s så lavt som 1.6 ata., For at gøre tingene værre har dykkere i kammeret ofte et af de mindre alvorlige tegn på ilttoksicitet, såsom tunnelsyn, ringe i ørerne eller rykninger, mens det første tegn i vandet ofte er et anfald. Anfaldet starter med et øjeblikkeligt tab af bevidsthed og en periode på cirka 30 sekunder, når musklerne er afslappet. Alle kroppens muskler kontraherer derefter voldsomt i cirka et minut. Dykkeren begynder derefter at trække vejret hurtigt og er meget forvirret i flere minutter bagefter. Som du godt kan forestille dig, hvis dette sker under et dykke, dør dykkeren normalt., Tabellen giver en kort liste over tegn og symptomer på CNS ilt toksicitet, men næsten alt er muligt.
Der er nogle faktorer, der vides at øge risikoen for CNS-o oxygenygentoksicitet. Jeg har allerede nævnt to, nedsænkning i vand og arbejder hårdt. Risikoen ved at arbejde hårdt er, at pCO2 i kroppen øges, og dette øger blodgennemstrømningen til hjernen. Andre årsager til øget pCO2 er spring vejrtrækning og øget kuldio .id i vejrtrækning gas., Øget stress på dykker og øgede niveauer af adrenalin, atropin, aspirin, amfetamin og andre stimulanser alle synes at øge risikoen for CNS oxygen giftighed.
Der er ingen lægemidler, der kan bruges til at forhindre CNS-o .ygentoksicitet. I dyreforsøg kunne anfaldene forhindres, men CNS-celleskader, der blev fundet efter langvarige anfald, forekom stadig. De eneste effektive metoder til at forhindre CNS ilt toksicitet er at begrænse pO2, tidspunktet for eksponering, og at give luft pauser under ilt vejrtrækning.,
Som generelle retningslinjer, pO2 under dekompression mens resten bør aldrig overstige 2.0 ATA og de fleste dykkere bruge 100% ilt med en maksimal dybde på 20 fsw (6 msø, 1.6 ATA). Under den aktive del af dykket bør pO2 aldrig overstige 1.6 ATA, og mange dykkere bruger 1.5, 1.4 eller endda 1.3 som den maksimale pO2 for alle dele af dykket. NOAA, US Navy, Royal Navy, de canadiske styrker og mange andre organisationer har retningslinjer for acceptable PO2 ‘ er og den maksimale tid, der kan bruges på hver., Hvis du er interesseret i dykning, hvor du vil blive udsat for øget pO2, er det bydende nødvendigt, at du får passende træning.