Jste zde

High Pressure Neurological Syndrome (High Pressure Nervous Syndrome)

Vydáno dne 10. 06. 2003
Autor: MUDr. Michal Palkovič, ml.
Převzato z www.divemed.sk s laskavým svolením autora
HPNS (High Pressure Neurological Syndrome, High Pressure Nervous Syndrome) je neurologický, málo prebádaný, syndróm sa vzťahuje k technickému (prevážne komerčnému) potápaniu so zmesami hélia.

Rýchlosť ponoru normálneho potápača väčšinou závisí od jeho telesnej a duševnej zdatnosti a samozrejme schopnosti vyrovnať okolitý tlak v telových dutinách. Je podstatne ťažšie vyrovnať tlak medzi 10 až 100 metrami ako medzi 100 až 110 metrami, čo sa tlakovo rovná zmene hĺbky z 0 na 1 m.

Americký profesor Elihu Thomson navrhol v 1919 použitie hélia ako náhrady za narkotický dusík.

V tridsiatych rokoch americké námorníctvo uskutočnilo rôzne pokusy s rôznymi zmesami plynov ako náhrada za narkotický dusík. Vedci skúšali plyny ako kyslík, hélium, neón a argón. Po sérii pokusov došli k záveru, že najvhodneším náhradným médiom pre hĺbkové potápanie je hélium, keďže nemá žiadne narkotické účinky.

Hélium je druhý najľahší prvok (len vodík je ľahší). Hélum je len jedna sedmina z váhy vzduchu, pričom normálne vzduch obsahuje len päť-milióntinu tohoto plynu. Niektoré prírodné zdroje (prevážne v U.S.A. – Texas, Kansas) obsahujú až 2% tohoto inak vzácneho plynu. Hélium je chemicky inertný plyn bez zápachu, bez chuti, bez farby a bez narkotických účinkov. Absorbcia, rozpustenie a uvoľnenie hélia v ľudských tkanivách je podstatne rýchlejšie ako pri iných dýchateľných plynoch – to znamená, že sa podstatne skracujú dekompresné časy. Pri helioxových ponoroch je limitujúcim faktorom koncentrácia kyslíka pre jeho na jednej strane nevyhnutnosť a na druhej strane toxicitu.

Tieto vlastnosti by ho v podstate robili ideálnym pre potápanie. Avšak hélium má niekoľko nedostatkov:
- hélium je veľmi drahý plyn, keďže je ho nedostatok
- hélum má vysoký stupeň konduktivity (vodivosti) pre teplo
- hélium je podstatne menej husté ako vzduch. Preto sa hélium vydychuje 7-krát rýchlejšie ako vzduch. To tiež prispieva ku stratám tepla.
- dochádza k zmene hlasu na hlas Donnalda Ducka
 
Pri hĺbkových ponoroch, pri rýchlej kompresii, potápači niekedy trpia syndrómom nazvaným ako neurologický syndróm z vysokého tlaku (High Pressure Neurological Syndrome).

Zo zdrojov NOAA sa môžeme dozvedieť, že pri ponoroch pod 183 metrov (600 fws) sa dostavujú prvé príznaky tohoto syndrómu, pričom ich prejav je o to rýchlejší, čím rýchlejšie prebiehala kompresia a čím väčšia je hĺbka. Je charakterizovaný (Bennett et al. 1986):
- nevoľnosťou
- závratmi
- vracaním
- posturálnymi a intencionálnymi trémormi
- odpadávaním
- somnolenciou
- myoklonickými kŕčmi
- motorickou hyperaktivitou (LMA)
- žaludočnými kŕčmi
- zníženým intelektuálnym výkonom
- zníženým psychomotorickým výkonom
- slabým spánkom s negatívnymi snami
- zmenami v elektrickej aktivite mozgu
 
Prvý krát bol tento stav popísaný v 1956 pri zostupe vojenského potápača na helioxe do 180 metrov. Popísal zvláštny pocit rúk a nôh s nevoľnosťou. Neskôr pri jeho zostupe ešte hlbšie popísal výrazný tras jeho končatín ako aj mikrospánok. V šesťdesiatych rockoch bol tento stav popísaný ako héliový tremor (záchvev). Odvtedy prebehlo veľmi veľa pokusov na identifikáciu jeho fyziologickej podstaty a prevencie (Bennett 1982).

Darbin O, Risso JJ, Rostain JC (Universite de la Mediterranee, Institut J. Roche, Faculte de Medecine Nord, Marseille, France) v 1999 publikovali (J Travel Med 1999 Sep;6(3):180-98) zistenie, že intravenózne podanie kompetitívnych antagonistov NMDA (N-methyl-D-aspartate receptor) pokusným potkanom zmenšilo prejav niektorých symptómov, čím poukazujú, že zvýšený He-O tlak zvyšuje neurotransmisiu NMDA receptoru pri tomto syndróme. Ďalej pomocou mikrodialýzy zistili zvýšenú koncentráciu extracelulárneho glutamátu v striatum mozgu navodenú zvýšeným He-O2 tlakom. Predpokladajú, že práve striatum je hlavnou štruktúrou zodpovednou za LMA (motorickú hyperaktivitu), nie avšak za myoklóniu. Predpokladajú, že globus pallidus externus je zodpovedný za myoklóniu.

Medzi zákadné preventívne opatrenia HPNS patrí:
- udržiavať pomalú kompresiu – jeden feet za minútu pod 400 fsw na helioxe a pod 600 fsw na trimixe
- používať pomalú prerušovanú kompresiu s dostatočne dlhými kompresnými intervalmi
- udržiavaním exponenciálnych kompresných pomerov
- pridávaním iných plynov (N2) do dýchacej zmesi
- nepotápajte sa s helioxom (O2/He) hlbšie ako 133m (400 fsw)
- nepotápajte sa s trimixom (O2/He/N2) hlbšie ako 200m (600 fsw)
 
Podľa najnovších poznatkov pridanie 10% dusíka do kyslík/héliovej zmesi spolu s dodržaním kompresných zásad minimalizuje riziko vzniku HPNS (Bennett 1982).
 
Ako zaujímavosť na záver uvádzam ďalšiu zmes – hydrox.

Keďže najväčšie ložiská hélia boli len v U.S.A. a hélium teda bolo veľmi drahé, v Európe sa hĺbkové potápanie vyvíjalo len veľmi pomaly. Švéd Arne Zetterström zistil, že vodík sa dá použiť ako náhrada hélia, pričom je veľmi lacný. Avšak problém bol v tom, že v zmesiach s viac ako 4% kyslíka bola táto "dýchacia" zmes vysoko výbušná. No pri poklese koncentrácie kyslíka pod 4% obsahovala táto dýchacia zmes jeho nedostatočné množstvo. No Zetterström objavil riešenie : v 40 metroch je táto zmes so 4% kyslíka pre vyšší okolitý tlak použiteľná. V 1945 použil normálny stlačený vzduch aby sa dostal do 40 metrov a potom prešiel na hydrox. Bez väčších obtiaží dosiahol 160 metrov, čo bol rekord na vtedajšie pomery. Pri vynáraní prešiel v 40 metoch na normálny stlačený vzduch a bez problémov vyplával na hladinu. Žiaľ ešte v tom istom roku zomrel, pretože jeho podporný tým ho vytiahol príliš rýchlo, pričom nestihol prejsť na stlačený vzduch a vlastne sa udusil z nedostatku kyslíka a utopil sa. Až v 1960 French COMEX company obnovila Zetterströmové pokusy s hydroxom. Potápači bežne dosahovali hĺbky 260m. Až pri hĺbke 300m pociťovali narkotické účinky . Preto pridali do hydroxovej zmesi malé množstvo hélia (1% kyslíka, 49 % vodíka a 50% helia). Takto potápači dosiahli hĺbku 701m. V dnešnej dobe sa Hydro-Heliox používa len veľmi zriedkavo, keďze je veľmi riskantné v takýchto veľkých hĺbkach pracovať.

Referencie:
Bennett, P.B. 1982b. The high pressure nervous syndrome in man. In: The Physiology and Medicine of Diving and Compressed Air Work. (P.B. Bennett and D.H. Elliot, eds), Balliere-Tindall, London. pp. 262-296.

Bennett, P.B. 1990. Inert gas narcosis and HPNS. In: Diving Medicine, Second Edition (A.A. Bove and J.C. Davis, eds.).W.B. Saunders Company, Philadelphia. pp. 69-81.

Bennett, P.B, R. Coggin, and J. Roby. 1981. Control of HPNS in humans during rapid compression with trimix to 650 m (2132 ft). Undersea Biomed. Res., 8(2): 85-100.
 

Upozornenie:

 

Žiaden z publikovaných textov sa v žiadnom zmysle nesnaží stanovovať diagnózu alebo liečbu pre akúkoľvek uvedenú chorobnú jednotku, alebo stav. Všetky uvedené informácie sú určené len pre vlastné alebo všeobecné duševné vzdelávanie. Všetky postupy a informácie musia byť pred priamym využitím konzultované s príslušným odborným lekárom. Autori článkov v žiadnom zmysle neberú na seba zodpovednosť za prípadnú zlú interpretáciu, alebo priamu aplikáciu uvedených postupov. Ak sú informácie čerpané z iných zdrojov ako vlastných poznatkov, je autor uvedený v zátvorke za voľne citovanou vetou. Za správnosť, pravdivosť alebo priamu overiteľnosť nie sú autori článkov zodpovední.

 
 

Rubrika: