Dekompresní nemoc (DCS), potápěčská nemoc, záhyby, kesonová nemoc je dekompresní efekt, což je název pro různé příznaky, kterými trpí člověk vystavený poklesu (téměř vždy po velkém zvýšení) tlaku v okolí těla. Tělo se musí přizpůsobit tlaku po rychlém výstupu. Jedná se o druh potápěčského nebezpečí a dysbarismu.
V těchto situacích může dojít k dekompresní nemoci:
Potápěč, který se vynořuje, musí vstoupit do rekompresní komory, aby se vyhnul zákrutám.
Tyto situace způsobují, že přebytečné inertní plyny, které se při vdechování plynu za vyššího tlaku rozpustily v tělesných tekutinách a tkáních, se při snížení tlaku uvolní z fyzikálního roztoku a vytvoří v těle bubliny plynu. Hlavním inertním plynem pro ty, kteří dýchají vzduch, je dusík. Výsledkem těchto bublin jsou příznaky dekompresní nemoci.
Podle Henryho zákona platí, že když se sníží tlak plynu nad kapalinou, sníží se i množství plynu rozpuštěného v této kapalině. Dobrou praktickou ukázkou tohoto zákona je otevření plechovky nebo láhve s nealkoholickým nápojem. Při výrobě nápoje je v nádobě s kapalinou uzavřen plynný oxid uhličitý o vyšším než atmosférickém tlaku. Část plynu přechází v důsledku vyššího tlaku do roztoku s kapalinou. Po otevření nádoby je slyšet, jak volný plyn z nádoby uniká, a v tekutině se tvoří bublinky. Tyto bubliny jsou dříve rozpuštěný plyn oxid uhličitý, který se dostává z roztoku v důsledku snížení tlaku plynu uvnitř nádoby na atmosférický tlak.
Podobně jsou inertní plyny běžně uloženy v celém těle, například ve tkáních a tekutinách, ve fyzikálním roztoku. Když je tělo vystaveno sníženému tlaku, jako například při letu letadlem bez tlaku do výšky nebo při potápění ve vodě, přebytečný inertní plyn se z roztoku uvolňuje v procesu zvaném „outgassing“ nebo „offgassing“. Za normálních okolností dochází k většině odplynění výměnou plynů v plicích při výdechu. Pokud je inertní plyn nucen vystupovat z roztoku příliš rychle, vytvoří se uvnitř těla bubliny, které nejsou schopny odejít plícemi, což způsobí příznaky „odplynění“, kterými mohou být svědění kůže a vyrážky, bolesti kloubů, selhání smyslového systému, ochrnutí a smrt.
Vzduchová embolie způsobená jinými procesy může mít mnoho stejných příznaků jako DCS. Tyto dva stavy se sdružují pod názvem dekompresní nemoc nebo DCI.
V letech 1870 až 1910 byly založeny všechny významné prvky. Mezi tehdejší vysvětlení patřilo: chlad nebo vyčerpání způsobující reflexní poškození míchy; elektřina způsobená třením při kompresi; nebo přetížení orgánů a cévní stáza způsobená dekompresí.
Bubliny se mohou tvořit kdekoli v těle, ale nejčastěji se objevují v oblasti ramen, loktů, kolen a kotníků.
V této tabulce jsou uvedeny příznaky různých typů DCS. „Ohyby“ (bolest kloubů) tvoří asi 60 až 70 % všech případů výškové DCS, přičemž nejčastějším místem je rameno. Tyto typy jsou lékařsky klasifikovány jako DCS I. Neurologické příznaky jsou přítomny u 10 až 15 procent všech případů DCS, přičemž nejčastější jsou bolesti hlavy a poruchy vidění. Případy DCS s neurologickými příznaky jsou obecně klasifikovány jako DCS II. „Dušičky“ jsou vzácné a vyskytují se v méně než dvou procentech všech případů DCS. Kožní projevy se vyskytují asi u 10 až 15 procent všech případů DCS.
Keays v roce 1909 prokázal, že samotná rekomprese je účinnou léčbou menších příznaků DCS. Důkaz o účinnosti rekompresní terapie s využitím kyslíku poprvé prokázali Yarbrough a Behnke a od té doby se stala standardem léčby DCS. Rekomprese se obvykle provádí v rekompresní komoře. Při potápění je rizikovější alternativou rekomprese ve vodě.
Kyslíková první pomoc se již léta používá jako nouzové ošetření zranění při potápění. Úspěšnost rekompresní terapie i snížení počtu nutných rekompresních ošetření bylo prokázáno, pokud je kyslíková první pomoc poskytnuta do čtyř hodin po vynoření. Většina rebreatherů s plně uzavřeným okruhem může trvale dodávat vysoké koncentrace dýchacího plynu bohatého na kyslík a mohla by být použita jako alternativa k resuscitátorům s čistým otevřeným okruhem.
Obvyklá snížení tlaku, která způsobují DCS
Hlavní příčinou DCS je snížení tlaku v okolí těla. Obvyklé způsoby, kterými dochází k požadovanému snížení tlaku, jsou:
Odchod z prostředí s vysokým tlakem
Původní název pro DCS byl kesonová nemoc; tento termín se používal v 19. století při velkých inženýrských výkopech pod hladinou podzemní vody, například u pilířů mostů a tunelů, kde se kesony pod tlakem používaly, aby voda nezaplavila výkopy. Pracovníci, kteří tráví čas v podmínkách vysokého atmosférického tlaku, jsou ohroženi, když se vrátí do nižšího tlaku mimo keson, aniž by se okolní tlak pomalu snižoval.
DCS byla hlavním faktorem při stavbě Eadsova mostu, kdy na tehdy záhadnou nemoc zemřelo 15 dělníků, a později při stavbě Brooklynského mostu, kde postihla vedoucího projektu Washingtona Roeblinga.
Stoupání vodou při potápění
DCS je nejznámější jako zranění, které postihuje potápěče pod vodou, kteří dýchají plyn, jehož tlak je vyšší než tlak na hladině. Tlak okolní vody se zvyšuje, když potápěč klesá, a snižuje se, když potápěč stoupá. Riziko DCS se zvyšuje při dlouhém nebo hlubokém potápění bez pomalého výstupu a dekompresních zastávek potřebných k normálnímu vyloučení inertních plynů, ačkoli konkrétní rizikové faktory nejsou dobře známy. Zdá se, že někteří potápěči jsou za stejných podmínek náchylnější než jiní.
Jsou známy případy ohnutí u potápěčů, kteří se potápěli mnohokrát po sobě. DCS může být příčinou nemoci taravana, která postihuje domorodce na ostrovech v jižním Pacifiku, kteří se po staletí potápěli bez vybavení za potravou a perlami.
Na vzniku DCS u potápěčů se podílejí dva vzájemně propojené faktory, ačkoli úplný vztah příčin není zcela objasněn:
Fyziolog John Haldane se tímto problémem zabýval na počátku 20. století a nakonec vymyslel metodu postupné dekomprese, při níž se tlak na potápěče uvolňuje dostatečně pomalu, aby se dusík postupně uvolňoval z roztoku, aniž by došlo k DCS. Bubliny se tvoří po každém ponoru: pomalé stoupání a dekompresní zastávky jednoduše sníží objem a počet bublin na úroveň, při které nedojde ke zranění potápěče.
Těžké případy dekompresní nemoci mohou vést až k úmrtí. Velké bubliny plynu brání průtoku krve bohaté na kyslík do mozku, centrálního nervového systému a dalších životně důležitých orgánů.
I když změna tlaku nezpůsobí žádné okamžité příznaky, může rychlá změna tlaku způsobit trvalé poškození kostí, které se nazývá dysbarická osteonekróza (DON), „odumírání kostních buněk špatným tlakem“. DON se může vyvinout z jediného vystavení rychlé dekompresi. DON často postihuje pažní kost a hlavice stehenních kostí a lze ji diagnostikovat na základě lézí viditelných na rentgenových snímcích kostí. Bohužel rentgenové snímky se jeví normálně nejméně 3 měsíce po vzniku trvalého poškození; může trvat i 4 roky po vzniku poškození, než se jeho následky projeví na rentgenových snímcích.
Byly vyvinuty dekompresní tabulky a potápěčské počítače, které pomáhají potápěči zvolit hloubku a délku dekompresních zastávek pro konkrétní profil ponoru v hloubce.
Předcházení dekompresní nemoci není exaktní věda. K nehodám může dojít i po relativně mělkých a krátkých ponorech. Pro snížení rizika by se potápěči měli vyhýbat dlouhým a hlubokým ponorům a měli by stoupat pomalu. Také ponory vyžadující dekompresní zastávky a ponory s intervalem kratším než 16 hodin od předchozího ponoru zvyšují riziko DCS. Existuje mnoho dalších rizikových faktorů, jako je věk, obezita, únava, užívání alkoholu, dehydratace a patentní foramen ovale. Kromě toho může být urychlujícím faktorem dekompresní nemoci let ve vysoké nadmořské výšce méně než 24 hodin po ponoru.
Astronauti na palubě Mezinárodní vesmírné stanice, kteří se připravují na výstup do volného prostoru, „táboří“ při nízkém atmosférickém tlaku (přibližně 10 psi = 700 mbar) a před výstupem do volného prostoru stráví 8 hodin spánku v přechodové komoře. Jejich skafandry mohou pracovat pod tlakem 4,7 psi = 330 mbar, aby byly maximálně flexibilní.
Dusík není jediným dýchacím plynem, který způsobuje DCS. Směsi plynů, jako je trimix a heliox, obsahují helium, které se také může podílet na vzniku dekompresní nemoci.
Helium se do těla dostává i z něj odchází rychleji než dusík a při ponorech trvajících tři a více hodin tělo téměř dosáhne nasycení héliem. U takových ponorů je doba dekomprese kratší než u dýchacích plynů na bázi dusíku, jako je vzduch.
O dekompresních účincích helia při kratších ponorech se vedou diskuse. Většina potápěčů provádí delší dekomprese, zatímco některé skupiny, jako například WKPP, jsou průkopníky v používání kratších dekompresních časů včetně hlubokých zastávek.
Dekompresní čas lze výrazně zkrátit dýcháním nitroxu (nebo čistého kyslíku ve velmi mělké vodě) během dekompresní fáze ponoru. Důvodem je to, že dusík se uvolňuje rychlostí úměrnou rozdílu mezi ppN2 (parciálním tlakem dusíku) v těle potápěče a ppN2 v plynu, který dýchá; pravděpodobnost vzniku bublin je však úměrná rozdílu mezi ppN2 v těle potápěče a celkovým tlakem okolního vzduchu nebo vody.
Výstup do výšky v atmosféře
Dekompresní nemocí mohou trpět lidé letící v letadle bez přetlaku ve velké výšce, například černí pasažéři, cestující v kabině, kde došlo k rychlé dekompresi, nebo piloti v otevřeném kokpitu. Dokonce i piloti letounů Lockheed U-2 zažili v polovině 50. let během studené války při přeletech nad svými cíli výškovou DCS. Potápěči, kteří se potápějí a poté létají v letadle, jsou vystaveni většímu riziku i v přetlakových letadlech, protože tlak vzduchu v kabině je nižší než tlak vzduchu na úrovni hladiny moře. Totéž platí pro potápěče, kteří se po potápění vydávají do vyšších nadmořských výšek po zemi.
Arteriální plynová embolie a DCS mají velmi podobnou léčbu, protože obě jsou důsledkem bublinek plynu v těle. Jejich spektrum příznaků se také překrývá, i když příznaky arteriální plynové embolie jsou závažnější, protože často způsobují infarkt a odumírání tkání, jak bylo uvedeno výše. V potápěčském kontextu se obě tyto nemoci spojují pod obecný pojem dekompresní nemoc. Další termín, dysbarismus, zahrnuje dekompresní nemoc, embolii arteriálními plyny a barotrauma.
Výstup do nadmořské výšky může probíhat bez létání v místech, jako je Etiopská a Eritrejská vysočina (8000 stop = asi 1,5 míle nad mořem) a altiplano v Peru a Bolívii a Tibet (2 až 3 míle nad mořem).
Mírné případy „ohybů“ a kožních ohybů (s výjimkou skvrnitého nebo mramorovaného vzhledu kůže) mohou vymizet během sestupu z vysoké nadmořské výšky, ale přesto vyžadují lékařské vyšetření. Pokud příznaky přetrvávají během sestupu nebo se znovu objeví při zemi, je nutné okamžitě zajistit hyperbarickou kyslíkovou léčbu (100 % kyslík dodávaný ve vysokotlaké komoře). Neurologická DCS, „dušičky“ a kožní úhyny se skvrnitými nebo mramorovanými kožními lézemi (viz tabulka 1) by měly být vždy léčeny hyperbarickou oxygenací. Tyto stavy jsou velmi závažné a v případě neléčení potenciálně smrtelné.
Účinky dýchání čistého kyslíku
Dýchání čistého kyslíku k odstranění dusíku z krevního oběhu
Ačkoli je předdýchání čistého kyslíku účinnou metodou ochrany před DCS ve výšce, je pro ochranu letců v civilním letectví, ať už v komerčním nebo soukromém, logisticky komplikované a nákladné. Proto ji v současné době využívají pouze vojenské posádky letadel a astronauti pro svou ochranu při výškových a kosmických operacích. Používají ji také posádky letových zkoušek, které se podílejí na certifikaci letadel.
Potápění před letem
Potápění ve vodě, jejíž povrchový tlak je nižší než jedna standardní atmosféra (např. vysokohorské jezero, jako je jezero Titicaca), může vyžadovat speciální výškové dekompresní tabulky nebo speciálně naprogramovaný potápěčský počítač. (A na hladině mohou potápěči trpět účinky výškové hypoxie, jako je výšková nemoc).
Ve Spojených státech je běžné, že zdravotní pojištění neproplácí léčbu ohybů, které jsou důsledkem rekreačního potápění. Je to proto, že potápění je volitelná a „vysoce riziková“ aktivita a léčba dekompresní nemoci je nákladná. Běžný pobyt v rekompresní komoře snadno přijde na několik tisíc dolarů, a to i před započtením nouzového převozu. Z tohoto důvodu nabízejí skupiny, jako je Divers Alert Network (DAN), zdravotní pojištění, které specificky pokrývá všechny aspekty léčby dekompresní nemoci, a to za ceny nižší než 100 dolarů ročně.