Parachutespringen en duiken zijn gevaarlijke sporten. De
informatie die hier verstrekt wordt dient alleen als achtergrondinformatie.
Ga niet zomaar experimenteren met de hier verstrekte informatie,
maar vraag om goede begeleiding en scholing van gekwalificeerde
instructeurs.
Tegenwoordig is het voor steeds meer springers
weggelegd om niet alleen in de zomer te springen, maar ook in
de winter, in het buitenland. Veelal zijn dit oorden die tropischer
aandoen dan waar we wonen en is er ook een fantastische gelegenheid
om te duiken. Nu zijn gebrevetteerde duikers tijdens hun opleiding
geïnformeerd over de risico's die het afwisselen van duiken
en vliegen met zich mee kunnen brengen, maar iemand die een
introductieduik doet krijgt hier weinig tot niets over te horen.
Tricky, want parachutespringen en duiken mixen kan een dodelijke
cocktail zijn.
Het colaflesverhaal.
Voor de duikers onder ons al bekend, maar voor degenen die nog
nooit gedoken hebben even samenvatten: De lucht die je inademt
bestaat voor ongeveer 21% uit zuurstof en voor 79% uit stikstof
(N2 ). Zuurstof (O2 ) wordt in je lichaam omgezet in kooldioxide
en water, waarbij energie vrij komt. Stikstof wordt wel opgenomen
door je weefsels, maar reageert verder niet (we noemen dit ook wel een inert gas), behalve dat het
vanaf een meter of 30 een narcotisch effect kan hebben.
Tijdens het duiken loopt de druk snel op als je dieper gaat,
water is immers veel zwaarder dan lucht. Door de hogere druk
worden de zuurstof en stikstof ook makkelijker opgenomen door
je lichaam. Het zuurstof wordt voor een deel gebruikt, het stikstof
niet en stapelt zich dus op in je weefsels in opgeloste vorm.
Je lichaam blijft net zolang stikstof opnemen tot de concentratie
in je lichaam hetzelfde is als die buiten je lichaam. Als dat
zo is zeggen we dat de weefsels verzadigd zijn. Snel dieper
gaan is bij duiken nooit een probleem voor wat betreft gasopname,
snel omhoog is een ander verhaal. Dan moet het opgeloste gas
weer uit je lichaam komen, via de ademhaling. Dit gaat niet
bij alle weefsels even gemakkelijk (vet is bijvoorbeeld een
weefsel dat langzaam zijn stikstof weer afgeeft). Hierdoor kan
er bij het opstijgen een te groot verschil ontstaan tussen de
concentratie stikstof in je lichaam en de concentratie stikstof
buiten je lichaam. Dan wordt een limietwaarde overschreden waarbij
de stikstof uit oplossing komt en weer gasvormig wordt. In het
duiken noemen ze dit maximaal toegestane concentratieverschil
de M-waarde. De opgeloste stikstof wordt dan dus gasvormig terwijl
het nog in het lichaam en de bloedbaan zit. Deze gasbellen kunnen
de bloedtoevoer naar organen verstoren en leiden tot een geheel
van verschijnselen wat decompressieziekte (DCS) of ook wel caissonziekte
wordt genoemd. Om dit te voorkomen is het dus belangrijk om
de druk langzaam te verminderen zodat er geen bellen ontstaan
en het stikstof gewoon uitgeademd kan worden tijdens het opstijgen.
Daarom zijn duikdieptes ook gebonden aan maximum duiktijden
om de stikstofopname te kunnen controleren. Deze maximum duiktijden
noemen ze decompressielimieten (figuur 1).
Als je die overschrijdt moet je onder water een stop maken op
een geringere diepte om ervoor te zorgen dat de M-waarde niet
wordt overschreden.
Figuur 1. Duiktijd en decompressielimiet.
Bron: Physiology of Sport and Exercise by Wilmore & Costill
p.284.
Decompressietheorie.
Als je na een duik aan de oppervlakte verschijnt heb je nog steeds
een resthoeveelheid stikstof in je lichaam zitten die langzaam
er uit zal gaan. Hoe snel weefsels stikstof opnemen en afgeven
verschilt. Tot voor kort was het niet precies mogelijk om in het
lichaam te bekijken wat er gebeurt en werd het proces van stikstofopname
en afgifte benaderd door wiskundige modellen zoals de eersten
door John Haldane in 1908 werden gemaakt. Belangrijk element in
deze modellen zijn de halfwaardetijden, de snelheidsfactor voor
stikstofopname en afgifte.
Wat mede bepaald of een weefsel snel of langzaam is is de doorbloeding
hiervan. Een weefsel dat goed doorbloed is kan zijn stikstof
makkelijk afgeven. Het zal snel worden afgevoerd door het bloed
en worden uitgeademd. Bij een weefsel dat minder goed doorbloed
is geldt het omgekeerde.
In figuur 2 zie je dat met een halfwaardetijd
van 5 minuten het weefsel stikstof veel sneller opneemt (na
een half uur is het bijna verzadigd), dan met een halfwaardetijd
van 30 minuten, dan duurt het bijna 3 uur.
In 1965 ontwikkelde de US Navy het concept van de M-waarden,
als middel om op een makkelijkere manier de maximaal toegestane
hoeveelheid stikstof voor een compartiment te berkenen. Snelle
weefsels hebben een hoge M-waarde, wat betekent dat je met een
relatief hoge resthoeveelheid stikstof aan de oppervlakte kunt
komen. Langzame weefsels hebben een lage M-waarde.
Voor het duiken heeft dit tot gevolg dat de snelle weefsels
de beperkende factor zijn voor diepe duiken, maar door de snelle
halfwaardetijd van deze weefsels is de reststikstof toch snel
uit het lichaam verdwenen zodra je aan de oppervlakte bent.
Bij de ondiepe duiken zijn de langzame weefsels de beperkende
factor.
Vanuit deze redenering kun je voor het vliegen en springen beter
een korte diepe duik maken in plaats van een lange ondiepe.
De snelle weefsels laten hun stikstof immers snel los en de
langzame weefsels nemen niet zoveel op. In de praktijk
blijkt dit juist niet het geval, zoals straks zal blijken.
Met behulp van deze modellen zijn de meer praktische duiktabellen
(figuur 3) in elkaar gezet, die een duiker
vertellen hoe lang hij op een bepaalde diepte kan blijven zonder
problemen te krijgen bij het opstijgen. Ook vertellen deze tabellen
hoe lang het duurt voor het restant stikstof uit je lichaam
is zodra je weer aan de oppervlakte bent. Nadeel van deze
tabellen is dat het wiskundige benaderingen van de werkelijkheid
zijn. Er wordt niet gekeken naar de echte weefsels.
En wat als ik nu toch DCS krijg?
Als je decompressieziekte krijgt moet er pure zuurstof worden
toegediend. Dit moet de stikstofbellen die de bloedtoevoer
naar organen
blokkeren opzij duwen, zodat die organen
in ieder geval weer zuurstof krijgen. Bovendien helpt het
bij het afvoeren van de stikstof naar de longen, waar het
kan worden uitgeademd. Maar alleen het toedienen van zuurstof
is niet genoeg. Daarom zal je geëvacueerd moeten worden
naar een recompressietank.
Hier wordt de druk opnieuw opgevoerd, zodat de gasvormige
stikstof weer in oplossing gaat. Vervolgens kan er op een
gecontroleerde en langzame manier de druk geleidelijk worden
verminderd zodat de stikstof op de normale manier uit het
lichaam verdwijnt. Divers
Alert Network is een non-profit organisatie die wereldwijd
alarmdiensten voor duikers aanbiedt en voor het onderhoud
van recompressietanks zorgt. Ook zetten zij zich in voor
training van duikers in EHBO technieken na duikongevallen
en verrichten en financieren zij duikmedisch onderzoek.
Duiken en vliegen.
De rusttijden die de meeste duiktabellen aangeven voor de reststikstof
gaan uit van een langzaamste halfwaardetijd van 60 minuten.
Waardoor je na 6 uur nagenoeg geen stikstof meer in je lichaam
hebt. Om nog een extra zekerheid in te bouwen wordt altijd aangeraden
om minimaal 12 uur pauze te hebben tussen duiken en vliegen.
Wie meerdere duiken op een dag maakt wordt aangeraden om zelfs
18 uur te wachten. Bij een enkele duik die een decompressiestop
vergt mag eveneens niet binnen 18 uur gevlogen worden. Als een
decompressiestop genegeerd of vergeten wordt mag er in ieder geval 24 uur niet gedoken worden, maar echte regels voor vliegen zijn er in dit geval niet.
Want als je hoger in de atmosfeer komt neemt de druk af (zie
figuur 4), wat weer decompressieziekte
kan veroorzaken, net als vanuit het water naar de oppervlakte,
doordat er nog een resthoeveelheid stikstof in je lichaam zit.
Als je tijdens een boogie dus een vrije dag hebt en je komt
in de middag om 17:00 uur het water uit na je tweede duik, overtreed
je dus de veiligheidsrichtlijnen als je om 9:00 uur de volgende
ochtend weer in het vliegtuig zit, je bent dan immers maar 16
uur uit het water. Heb je twee dagen vrij, duik dan de eerste
dag en ga de tweede dag iets anders doen, zolang dit maar niet
bergbeklimmen is. Boven de 600 meter ten opzichte van zeeniveau
wordt het drukverschil dan alweer dusdanig dat dit DCS kan veroorzaken.
Duiken en Skydiving.
Doordat het aantal mensen dat parachute springt èn duikt
nogal gering is wordt er in de duikliteratuur nauwelijks aandacht
of onderzoek aan ons besteed. Toch zijn er een paar verontrustende
aspecten:
De vele onderzoeken die er gedaan worden naar
duiken in combinatie met vliegen en die ook voor de duikrichtlijnen
verantwoordelijk zijn, gaan uit van een hoogte van 8000ft.
Dit is de cabinedruk in vliegtuigen tijdens commerciële
vluchten. Tijdens skydiving is het niet ongebruikelijk om
naar 15000ft te gaan. Dit leidt tot een extra groot drukverschil
van ongeveer 210 millibar en een mogelijk vergroot risico
op decompressieziekte.
Door onderzoek met behulp van doppler-techniek,
waarmee letterlijk geluisterd wordt of er gasbellen ontstaan
in het lichaam, is gebleken dat er weefsels zijn met een
veel langere halfwaardetijd dan 60 minuten, zelfs tot 480
minuten. Door dit inzicht zou een "no fly-time"
van 12 of 18 uur misschien wel aan de korte kant kunnen
zijn. Deze kennis wordt tegenwoordig verwerkt in duikcomputers,
die een duiktabel op maat maken voor de duiker en hem vertellen
hoe lang het nog duurt voor hij het vliegtuig in mag (figuur
5). Dit leidt er nogal eens toe dat mensen hun computer
achterna zwemmen zonder een goed duikplan vooraf te maken.
Het gevolg is dat ze zo lang mogelijk op iedere diepte blijven
en alle weefsels maximaal vol laden met stikstof. De beweegreden
hiervoor is waarschijnlijk dat mensen het maximale uit hun
duik willen halen: ze hebben tenslotte maar weinig tijd,
dus willen alles in 1 duik zien als het even kan. Daar komt
bij dat er vaak het meest is te zien en de mooiste kleuren
zijn in de eerste 10 meter. Op deze diepte is het luchtverbruik
veel minder dan op grotere diepte waardoor er lang onder
water kan worden gebleven, zodat de langzame weefsels redelijk
veel stikstof kunnen opnemen. Het voordeel van de eerder
genoemde diepe duik boven de ondiepe duik voor het vliegen
wordt zo dus teniet gedaan. Met name tijdens meerdere duiken
op een dag stapelt de stikstof in de langzame weefsels zich
op en daarom vraagt een duikcomputer al snel meer dan 12
of 18 uur "no fly-time".
De gemiddelde para op vakantie is niet vies
van een alcoholische versnapering. Dit kan tot uitdroging
leiden, wat zelfs in milde vorm de kans op DCS flink doet
toenemen doordat het de afvoer van stikstof uit de weefsels
bemoeilijkt.
Er is een mogelijk verschil in het zich wel
of niet voordoen van DCS tussen testen in een decompressiekamer
(zoals gebruikelijk) en werkelijk duiken.
In hoeverre moeten we ons druk maken om het bovenstaande?
Gemiddeld vliegen 300.000 tot 400.000 mensen
naar huis, 12 tot 24 uur na hun laatste duik. Van hen krijgt
ongeveer 0,004% last van decompressieziekte, zo'n 14 op
de 350.00 mensen. Ongeveer 10 op de 10.000 duikers krijgen
DCS al voordat ze in het vliegtuig stappen. Het toegevoegde
risico van vliegen lijkt dus klein ten opzichte van het
inherente duikrisico. In de onderzoeken die gedaan worden
lijkt een no fly-time van 12 uur voldoende voor hoogten
tot 8000ft, maar de aantallen onderzochte personen zijn
erg klein, zodat algemene conclusies erg riskant kunnen
zijn. Bovendien is de kans dan nog altijd iets meer dan
1%. Uit de paar onderzoeken die gedaan werden onder vliegtuigbemanningen
blijkt dat 1 op de 35 mensen DCS krijgt bij een no fly time
van 12 of 18 uur. Bij 24 uur niemand. In deze onderzoeken
werd met behulp van zuurstof (om hypoxia
te voorkomen) naar 25000ft gegaan.
De meeste onderzoeken zijn tests na een enkele
duik. Representatieve getallen voor meerdere duiken op één
dag zijn nog niet beschikbaar. Hiermee wordt dus voorbij
gegaan aan het ophopen van stikstof in de langzame weefsels.
Bijna 1 op de 3 DCS slachtoffers heeft een
mindere of ernstige vorm van uitdroging. Samen met een warme
omgeving, vouwen in de hitte en zitten in een warm vliegtuig
kan het springen hier dus een extra risico opleveren. Bovendien
zorgen bepaalde duikfysiologische verschijnselen ervoor
dat er extra vocht wordt verloren.
Doordat het testen in een druktank niet hetzelfde
is als duiken in het water kan betwijfeld worden of onderzoeken
wel tot de juiste conclusies leiden. Enkele vergelijkende
onderzoeken laten zien dat er inderdaad verschillen zijn,
maar deze verschillen zijn niet groot genoeg en niet eenduidend,
zodat resultaten afkomstig uit onderzoeken met een druktank
voorlopig als betrouwbaar kunnen worden beschouwd.
John Scott Haldane
Geboren op 3 mei 1860 in Edinburg, Schotland.
Overleden 14 mei 1936 in Oxford, Oxfordshire,
Engeland.
John Haldane was een fysioloog die vooral op het
gebied van de ademhaling baanbrekend werk heeft
verricht. Zo ontdekte hij in 1905 dat het vooral
kooldioxide is dat de
ademhaling regelt en niet de
hoeveelheid zuurstof. Ook is hij de grondlegger
van de theorie achter decompressieziekte en
maakte een model waarmee decompressieziekte
voorkomen kon worden. Praktisch alle hedendaagse
duiktabellen komen voort uit zijn model zoals
hij dat in 1908 in zijn baanbrekende
artikel "The Prevention of Compressed
Air Illness" uiteen zette en waarmee
de kans op decompressieziekte aanzienlijk verminderd
kan worden. Door zijn formules en concept van
weefselcompartimenten en verschillende halfwaardetijden
werd het mogelijk de hoeveelheid opgenomen stikstof
in het lichaam te berekenen:
In deze formule is n het aantal
keer de halfwaardetijd. De halfwaardetijd,
ook wel halveringstijd genoemd, is de tijd in
minuten die nodig is om van de oorsponkelijke
concentratie nog precies de helft over te hebben.
Een meer uitgebreide versie van bovenstaande
formule is:
In deze formule is T de totale
tijd in minuten en ht de halfwaardetijd
van het compartiment. Met deze formule kan berekend
worden hoeveel stikstof een compartiment bevat
op een bepaald tijdstip.
Anders dan sommige
mensen denken is decompressieziekte nooit helemaal
uit te sluiten, zelfs niet indien er binnen
de limieten wordt gedoken. Bovendien
zijn op het ontstaan van DCS veel factoren van
invloed zoals onder andere:
Uitdroging
Ziekte
Leeftijd
Vermoeidheid
Vetpercentage
Fysieke fitheid
Geslacht
En nog veel meer...
Figuur
2. Naar mate een weefsel meer verzadigd raakt neemt de
snelheid van N2-opname af. Bij N2-afgifte gebeurt hetzelfde:
de snelheid neemt af naarmate de tijd verstrijkt.
Figuur 3. De Padi recreational diveplanner. Door middel
van deze tabel kunnen duikers bepalen hoe lang ze op een bepaalde
diepte kunnen blijven zonder de decompressiegrens te bereiken
en hoe lang hun oppervlakteinterval moet zijn voor de volgende
duik. Met de achterkant van de tabel kunnen ze hun volgende
duik plannen.
Figuur 4. In het onderste gedeelte van de atmosfeer,
de eerste ± 7 km zit de meeste lucht en neemt de druk
ongeveer lineair af bij toenemende hoogte. Daarna neemt de
luchtdruk minder snel af.
Figuur 5.
Na een duik met een maximale diepte van 20.0 meter vertelt
de duikcomputer ons dat we nog 11 uur niet mogen vliegen.
Figuur 6. Skydiven boven koraalriffen, erg verleidelijk
om duiken en skydiven te mixen, maar wees voorzichtig met deze
tropische cocktail!
Conclusie:
De afname in de kans op DCS tussen een no fly-time van 12 uur,
18 uur en 24 uur is niet te negeren. Voor skydivers, die boven
de 8000ft gaan springen, is het raadzaam om minimaal 24 uur
te wachten voor er na een duik weer wordt gesprongen. Indien mogelijk
houd er dan een hele dag tussen en drink voldoende.
Voor de echt geïnteresseerden is er nu ook een 2e deel van dit artikel beschikbaar.
Over de schrijver:
Kjeld van Druten heeft Inspanningsfysiologie aan de Vrije
Universiteit van Amsterdam gestudeerd en heeft een HBO/WO
docentenbevoegdheid. Ook studeerde hij Lichamelijke Opvoeding
aan de Hogeschool van Amsterdam. Naast deze kwalificaties
is hij ook Padi Divemaster en heeft als duikgids in Thailand
gewerkt.
In het seizoen werkt Kjeld op Paracentrum Texel als HI,
tandemmaster en cameraman en heeft op het moment van publiceren
van dit artikel ± 2000 sprongen.
Klik hier
voor meer info.
Bronnen Literatuur: Balldin UI. Intracardial gas bubbles and decompression sickness while flying
at 9,000 m within 12-24 h of diving.
Aviat Space Environ Med. 1978 Nov;49(11):1314-8.
Freiberger JJ, Denoble PJ, Pieper CF, Uguccioni DM, Pollock
NW, Vann RD. The relative risk of decompression sickness during and after
air travel following diving.
Aviat Space Environ Med. 2002 Oct;73(10):980-4.
Pollock NW, Natoli MJ, Gerth WA, Thalmann ED, Vann RD. Risk of decompression sickness during exposure to high cabin
altitude after diving.
Aviat Space Environ Med. 2003 Nov;74(11):1163-8.
Richardson D. The Encyclopedia for recreational diving.
International Padi Inc. ISBN 1-878663-02-X
Richardson D. Padi Divemaster Manual International Padi Inc. ISBN 1-878663-07-0
Srinivasan RS, Gerth WA, Powell MR. Mathematical models of diffusion-limited gas bubble dynamics
in tissue.
J Appl Physiol. 1999 Feb;86(2):732-41.
Figuur
2. Naar mate een weefsel meer verzadigd raakt neemt de
snelheid van N2-opname af. Bij N2-afgifte gebeurt hetzelfde:
de snelheid neemt af naarmate de tijd verstrijkt.
