By Dr. K. David Sawatzky
the second half of a two part series on oxygen toxicity, first published in Diver Magazine in Feb / Mar 2009.Na última coluna, concentrámo-nos principalmente nos mecanismos de toxicidade do oxigénio. esta coluna continuará a discussão com uma descrição dos efeitos tóxicos do oxigénio nos pulmões e no cérebro. A discussão é bastante técnica, por isso seria aconselhável rever a última coluna antes de continuar com esta.Dr. J., Lorrain Smith descreveu pela primeira vez o efeito tóxico do oxigênio nos pulmões em 1899. He noted that the severity of the effect increased with increasing pO2 and that the effects where largely reversible. Como mostrado no diagrama, os efeitos tóxicos do oxigênio a pressões parciais entre 0.45 ATA e 1.6 ATA são principalmente os pulmões, enquanto o efeito tóxico no pO2s mais de 1,6 ATA são, principalmente, sobre o cérebro.
O primeiro sinal de toxicidade pulmonar (pulmonar) de oxigénio é uma ligeira irritação na traqueia (garganta) que é agravada com inspiração profunda., A tosse suave se desenvolve em seguida, seguido de irritação mais grave e tosse até que a inspiração se torna bastante dolorosa e a tosse se torna incontrolável. Se a exposição ao oxigênio for continuada, a pessoa notará aperto no peito, dificuldade em respirar, falta de ar, e se a exposição for continuada por tempo suficiente, a pessoa morrerá, por falta de oxigênio! Os danos progressivos nos pulmões tornam impossível que o oxigénio chegue ao sangue à medida que passa pelos pulmões.,
O tempo de início dos sintomas é muito variável, mas a maioria dos indivíduos pode tolerar 12-16 horas de oxigênio em 1,0 ATA, de 8 a 14 horas de 1,5 ATA, e de 3 a 6 horas em 2,0 ATA antes de desenvolver sintomas leves. Existem várias maneiras de rastrear o desenvolvimento de toxicidade pulmonar de oxigênio, mas o mais sensível e preciso é o desenvolvimento de sintomas. Uma segunda técnica é monitorar a capacidade vital. A capacidade Vital (a quantidade de ar que pode ser movida em uma respiração grande) diminui com o aumento da toxicidade pulmonar., Uma redução de aproximadamente 2% na capacidade vital correlaciona-se com sintomas leves, enquanto uma redução de 10% correlaciona sintomas tão graves que a maioria dos indivíduos não irá voluntariamente continuar respirando oxigênio. Estes efeitos ligeiros são completamente reversíveis e não ocorrem danos pulmonares permanentes. No entanto, os danos demorarão 2 a 4 semanas a sarar. Entende-se a patologia da toxicidade pulmonar do oxigénio, mas para além do âmbito desta discussão.
uma terceira forma de acompanhar, em termos rudimentares, a toxicidade do oxigénio pulmonar é manter o controlo da exposição ao oxigénio., Esta técnica é chamada de cálculo da Dose unitária de toxicidade pulmonar (UPTD) e uma UPTD é equivalente a respirar 100% de oxigénio, por um minuto, a 1, 0 ATA. Como guia, 615 UPTDs em um dia causarão uma redução de 2% na capacidade vital e 1.425 unidades causarão uma diminuição de 10%. Existem várias maneiras diferentes de calcular o UPTD (alguns tentam corrigir para aumentar os efeitos tóxicos com o aumento da dose, além do simples pO2) e há uma grande variação na tolerância individual de modo que os sintomas ainda são o melhor guia., A situação em que os UPTDs são mais úteis é no planejamento de um grande número de mergulhos, em poucos dias, tudo envolvendo uma grande quantidade de descompressão de oxigênio ou mergulho CCR. Mesmo assim, o plano de mergulho pode ter de ser alterado se o mergulhador desenvolver sintomas de toxicidade pulmonar.
o primeiro e mais importante método para prevenir a toxicidade do oxigénio pulmonar é limitar a exposição ao pO2 mais baixo possível durante o menor período de tempo. Se mergulhar apenas no ar e limitar a sua profundidade a um máximo de 130 fsw( 40 msw), é improvável que a toxicidade pulmonar de oxigénio seja um problema., O segundo método para prevenir a toxicidade pulmonar do oxigénio é proporcionar quebras de ar. O dano às células é cumulativo e se por cada 25 minutos de exposição ao oxigénio você fornecer às células um período de cinco minutos onde o mergulhador respira ar, o mergulhador pode tolerar o dobro de oxigénio antes que os sintomas tóxicos se desenvolvam quando as quebras de ar são dadas em comparação com o oxigénio respirável continuamente. Basicamente, o que acontece é que durante as quebras de ar as células estão reparando os danos devido aos radicais O2 muito mais rápido do que os danos estão ocorrendo para que eles “recuperar” em alguns dos danos., Portanto, levará muito mais tempo para que um determinado nível de dano se acumule.
A toxicidade do oxigénio no cérebro (SNC) é um problema de pO2s mais elevados por períodos de tempo mais curtos. Enquanto respira ar, um pO2 de 1,6 ATA não é alcançado até uma profundidade de 218 fsw (67 msw). Portanto, a toxicidade do oxigênio do SNC não é um problema para mergulho recreativo padrão. No entanto, mais e mais mergulhadores estão usando Nitrox e se você mergulhar a respiração 40% de mistura de oxigênio, a pO2 será 1.6 ATA, a uma profundidade de apenas 99 fsw (30 rsu) e se você descompactar em oxigênio a 100%, a pO2 será 1.6 ATA, a uma profundidade de 20 fsw (6 rsu)!, Portanto, a toxicidade do oxigênio no SNC é um problema grave para alguns mergulhadores recreativos, e um grande problema para mergulhadores técnicos e comerciais.
o primeiro e mais grave sinal de toxicidade do SNC por oxigénio é frequentemente uma convulsão do tipo grand-mal. Há muitos outros sinais e sintomas de toxicidade do oxigênio, mas não há nenhum aviso consistente de que uma convulsão está prestes a ocorrer. Até o EEG está completamente normal até a convulsão começar., Acredita-se que a convulsão devida à toxicidade do oxigênio não cause quaisquer problemas permanentes em si mesmo, porque o corpo inicia a convulsão com um excesso de oxigênio a bordo e, assim, a hipoxia vista com crises normais não ocorre. No entanto, o mergulhador que entra em convulsão na água pode afogar-se ou, se subir enquanto a glote está fechada, pode sofrer de barotrauma pulmonar.
Há uma enorme variação na quantidade de oxigênio que os indivíduos podem tolerar antes de mostrar sinais de toxicidade do oxigênio do SNC e de ainda mais preocupação, uma enorme variação na mesma pessoa em dias diferentes., Um mergulhador pode fazer muitos mergulhos em que eles são expostos a altas pO2s sem dificuldades e falsamente concluir que eles são resistentes à toxicidade do oxigênio. Então, por nenhuma razão aparente, eles podem sofrer um impacto no SNC em um mergulho onde eles são expostos a um pO2 inferior. Em geral, as pessoas podem tolerar mais oxigênio em uma câmara seca do que na água. Na verdade, a maioria dos mergulhadores pode tolerar duas horas de oxigênio a 3,0 ATA (66 fsw ou 20 msw) em uma câmara com poucas dificuldades. Durante o exercício na água, no entanto, vários mergulhadores tiveram convulsões em pO2s tão baixo quanto 1,6 ATA., Para piorar as coisas, os mergulhadores da câmara têm frequentemente um dos sinais menos graves de toxicidade do oxigénio, como a visão do túnel, zumbidos nos ouvidos ou contracções, enquanto na água o primeiro sinal é frequentemente uma convulsão. A convulsão começa com uma perda imediata de consciência e um período de cerca de 30 segundos quando os músculos estão relaxados. Todos os músculos do corpo, em seguida, contrair violentamente por cerca de um minuto. O mergulhador então começa a respirar rapidamente e fica muito confuso por vários minutos depois. Como você pode imaginar, se isso acontece durante um mergulho, o mergulhador geralmente morre., A tabela dá uma lista curta dos sinais e sintomas de toxicidade do SNC oxigênio, mas quase tudo é possível.sabe-se que existem alguns factores que aumentam o risco de toxicidade do SNC por oxigénio. Já mencionei dois: submersão na água e trabalho duro. O risco com o trabalho duro é que o pCO2 no corpo é aumentado e isso aumenta o fluxo sanguíneo para o cérebro. Outras causas do aumento do pCO2 são a falta de respiração e aumento do dióxido de carbono no gás respiratório., O aumento do stress no mergulhador e o aumento dos níveis de adrenalina, atropina, aspirina, anfetamina e outros estimulantes parecem aumentar o risco de toxicidade do SNC por oxigénio.
Em experiências em animais, as convulsões podem ser evitadas, mas os danos celulares no SNC encontrados após crises prolongadas ainda ocorreram. Os únicos métodos eficazes para prevenir a toxicidade do oxigênio no SNC são limitar o pO2, o tempo de exposição, e dar quebras de ar durante a respiração do oxigênio.,como orientações gerais, o pO2 durante a descompressão enquanto em repouso nunca deve exceder 2.0 ATA e a maioria dos mergulhadores usa 100% de oxigênio a uma profundidade máxima de 20 fsw (6 msw, 1,6 ATA). Durante a parte ativa do mergulho, o pO2 nunca deve exceder 1,6 ATA e muitos mergulhadores estão usando 1.5, 1.4, ou até 1.3 como o pO2 máximo para todas as partes do mergulho. NOAA, a Marinha dos EUA, A Marinha Real, As Forças canadenses e muitas outras organizações têm diretrizes para pO2s aceitáveis e o tempo máximo que pode ser gasto em cada um., Se você está interessado em mergulhar onde você será exposto ao aumento pO2, é imperativo que você obter treinamento adequado.