Glosar · Fiziologie

Toxicitatea oxigenului

Toxicitatea la oxigen este o afecțiune fiziologică ce poate apărea atunci când organismul este expus la o presiune parțială ridicată de oxigen (PO₂). În scufundările cu echipament autonom (scuba diving), acest lucru se întâmplă de obicei la respirarea gazelor cu un conținut ridicat de oxigen, cum ar fi nitroxul sau oxigenul pur, la adâncime, sau la respirarea oxigenului pe perioade prelungite, chiar și la adâncimi mici.

Cele două forme principale sunt toxicitatea la oxigen a sistemului nervos central (SNC), care este acută și îi preocupă pe scafandrii aflați la adâncime, și toxicitatea pulmonară (a plămânilor) la oxigen, care este cronică și, în general, asociată cu expuneri prelungite la PO₂ moderat crescut, adesea în medii medicale sau în timpul decompresiei tehnice.

Înțelegerea toxicității la oxigen este crucială pentru scafandrii de pe liveaboard, în special pentru cei care folosesc nitrox cu aer îmbogățit sau care se angajează în scufundări tehnice, deoarece gestionarea expunerii la oxigen este esențială pentru planificarea și executarea în siguranță a scufundărilor în timpul programelor de scufundări repetitive, de mai multe zile.

1Pe scurt

Cauză
Expunerea la o presiune parțială ridicată de oxigen (PO₂)
Tipuri
Sistem Nervos Central (SNC) și Pulmonară
Limită PO₂ SNC (Recreațional)
1.4 bar (ata) la adâncime (max 1.6 bar (ata) pentru decompresie)
Limită PO₂ Pulmonară (Extinsă)
0.5 bar (ata) pentru expuneri prelungite
Simptome (SNC)
ConVETID: Convulsii, Tulburări vizuale, Țiuit în urechi, Spasme, Iritabilitate, Amețeli
Factori de risc
Adâncimea, procentul de oxigen din gazul de respirat, durata expunerii, efortul, susceptibilitatea individuală
Prevenire
Respectarea limitelor PO₂, monitorizarea ceasului SNC, planificarea corectă a gazului, computere de scufundare

2Cum acționează toxicitatea de oxigen asupra corpului

Corpul uman este adaptat să respire aer conținând aproximativ 21% oxigen la presiunea de la suprafață, rezultând o presiune parțială de oxigen (PO₂) de aproximativ 0.21 bar (ata). Când cobori sub apă, presiunea ambientală crește, și odată cu ea, presiunea parțială a tuturor gazelor din amestecul de respirat, inclusiv oxigenul. Dacă PO₂ depășește anumite praguri, oxigenul poate deveni toxic.

Toxicitatea de oxigen a Sistemului Nervos Central (SNC), cunoscută și sub denumirea de toxicitate acută de oxigen sau efectul Paul Bert, afectează în primul rând creierul și se manifestă rapid. Nivelurile ridicate de PO₂ interferează cu funcția neuronală, putând duce la simptome precum vedere în tunel, țiuit în urechi (tinitus), greață, spasme (în special ale buzelor), iritabilitate și amețeli, care pot escalada până la convulsii și pierderea conștienței. O convulsie sub apă este extrem de periculoasă, deoarece poate duce la pierderea detentorului și înec.

Toxicitatea pulmonară de oxigen, sau efectul Lorrain Smith, afectează plămânii și se dezvoltă de obicei după expunerea prelungită la niveluri moderat ridicate de PO₂ (de exemplu, peste 0.5 bar (ata)). Aceasta provoacă inflamație și deteriorarea țesuturilor pulmonare, ducând la simptome precum o senzație de arsură în piept, tuse persistentă și dificultăți de respirație. Această formă este mai comună în terapia hiperbară cu oxigen medical sau în timpul programelor de decompresie foarte lungi din scufundările tehnice.

3Tipuri de pericole legate de oxigen în scufundări

CaracteristicăToxicitate de oxigen (SNC)Toxicitate de oxigen (Pulmonară)Hipoxie
CauzăPresiune parțială ridicată de oxigen (PO₂)Expunere prelungită la PO₂ moderat ridicatăPresiune parțială insuficientă de oxigen (PO₂)
DebutAcum (brusc) la adâncimeCronic (treptat) pe parcursul orelor/zilelorAcum (brusc) la orice adâncime
Organe primare afectateSistemul Nervos Central (creierul)PlămâniiToate țesuturile, în special creierul și inima
Simptome cheieConvulsii, spasme, tulburări vizuale/auditive, iritabilitateArsuri în piept, tuse, dificultăți de respirațiePierderea conștienței, buze/degete albastre, confuzie, slăbiciune
Prevenire/AtenuareRămâi în limitele PO₂ (1.4-1.6 bar (ata)), gestionează ceasul SNCLimitează durata expunerii la niveluri ridicate de PO₂Asigură oxigen adecvat în gazul de respirat; evită respirația întreruptă

4Ce înseamnă toxicitatea de oxigen pentru croaziera ta de scufundări

Pentru scafandrii de pe un vas de croazieră de scufundări, gestionarea expunerii la oxigen este o considerație primordială de siguranță, mai ales având în vedere prevalența nitroxului îmbogățit și potențialul pentru scufundări multiple, repetitive. Croazierele de scufundări oferă adesea umpleri cu nitrox, permițând scafandrilor să-și extindă timpul la fund sau să reducă intervalele de suprafață în comparație cu aerul, dar acest beneficiu vine cu responsabilitatea de a calcula și respecta limitele de oxigen.

Scafandrii trebuie să analizeze cu precizie amestecul lor de nitrox înainte de fiecare scufundare și să utilizeze un computer de scufundare sau tabele de scufundare pentru a determina adâncimea maximă de operare (MOD) pentru acel gaz specific. Depășirea MOD-ului, chiar și cu o marjă mică, poate împinge presiunea parțială de oxigen la niveluri nesigure. În plus, multe computere de scufundare urmăresc un „ceas SNC” sau „unități de toxicitate de oxigen” (OTU), ceea ce ajută scafandrii să gestioneze expunerea cumulativă la oxigen pe parcursul mai multor scufundări și zile.

Scufundările pe un vas de croazieră de scufundări implică de obicei un program riguros cu mai multe scufundări pe zi. Menținerea unei abordări conservatoare a limitelor de oxigen, evitarea efortului excesiv și asigurarea unei hidratări adecvate pot contribui la reducerea riscului. Ghizii de scufundare și instructorii de pe croazierele de scufundări sunt, în general, vigilenți în ceea ce privește gestionarea oxigenului și oferă briefinguri despre practicile de scufundare sigure, dar responsabilitatea finală revine scafandrului individual.

5Limite de presiune parțială a oxigenului

ContextLimită PO₂ (bar / ata)Adâncime maximă (1.4 bar PO₂) (m / ft)Adâncime maximă (1.6 bar PO₂) (m / ft)
Aer (21% O₂)0.21 - (variabil cu adâncimea)N/A (Sigur pentru toate adâncimile recreaționale)N/A (Sigur pentru toate adâncimile recreaționale)
Nitrox 32 (32% O₂)1.433.7 m (111 ft)39.9 m (131 ft)
Nitrox 36 (36% O₂)1.428.8 m (95 ft)33.7 m (111 ft)
Limită de scufundare recreațională (SNC)1.4Variază în funcție de % O₂Variază în funcție de % O₂
Limită de scufundare cu decompresie (SNC)1.6Variază în funcție de % O₂Variază în funcție de % O₂

6Mituri comune despre toxicitatea de oxigen

Mit: Toxicitatea de oxigen afectează doar scafandrii tehnici. Fapt: Deși scafandrii tehnici gestionează expuneri mai mari la oxigen, scafandrii recreaționali care utilizează nitrox îmbogățit (EANx) sunt, de asemenea, expuși riscului dacă depășesc adâncimea maximă de operare (MOD) pentru amestecul de gaz pe care îl utilizează. Orice scafandru care respiră o presiune parțială ridicată de oxigen este susceptibil.

Mit: Dacă mă simt bine, nu trebuie să-mi fac griji cu privire la toxicitatea de oxigen. Fapt: Toxicitatea de oxigen a SNC poate avea un debut brusc, cu puține sau deloc avertismente. Simptomele pot progresa rapid de la spasme ușoare sau tulburări vizuale la o convulsie completă. Bazarea exclusivă pe senzația subiectivă este periculoasă; respectarea MOD-urilor și a limitelor SNC este esențială.

Mit: Mai mult oxigen este întotdeauna mai bun pentru scufundări, deoarece reduce azotul. Fapt: Deși un conținut mai mare de oxigen reduce azotul, acesta crește direct presiunea parțială de oxigen la adâncime, reducând astfel adâncimea maximă permisă. Există un compromis, iar amestecul optim depinde de profilul de scufundare planificat, nu pur și simplu de „mai mult oxigen”.

Mit: Toxicitatea de oxigen este același lucru cu narcoza cu azot. Fapt: Acestea sunt condiții distincte. Narcoza cu azot este cauzată de efectul narcotic al azotului la adâncime, manifestându-se prin judecată și abilități motorii afectate, și de obicei dispare la ascensiune. Toxicitatea de oxigen este cauzată de oxigenul excesiv, afectează sistemul nervos și poate duce la convulsii indiferent de nivelurile de azot.

Întrebări frecvente

Care este principalul pericol al toxicității de oxigen a SNC pentru un scafandru?

Principalul pericol al toxicității de oxigen a SNC este riscul unei convulsii, care poate determina un scafandru să-și piardă detentorul, ducând la înec. Această progresie rapidă a simptomelor o face o amenințare semnificativă și imediată pentru siguranța scafandrului.

Cum pot preveni toxicitatea de oxigen într-o croazieră de scufundări?

Pentru a preveni toxicitatea de oxigen, analizează întotdeauna gazul tău de respirat (de exemplu, nitrox) pentru a-i cunoaște procentul de oxigen. Folosește aceste informații pentru a calcula și a respecta strict adâncimea maximă de operare (MOD) și monitorizează expunerea ta la oxigen SNC (ceasul SNC) pe parcursul scufundărilor repetitive, de obicei urmărită de computerul tău de scufundare.

Care sunt simptomele comune ale toxicității de oxigen a SNC?

Simptomele comune includ tulburări vizuale (de exemplu, vedere în tunel), țiuit în urechi (tinitus), greață, spasme musculare (în special la nivelul feței sau buzelor), iritabilitate și amețeli. Acestea sunt adesea reținute prin acronimul ConVETID (Convulsii, Vedere, Urechi, Spasme, Iritabilitate, Amețeli).

Pot face toxicitate de oxigen respirând aer obișnuit?

Este extrem de puțin probabil ca scafandrii recreaționali să experimenteze toxicitate de oxigen a SNC atunci când respiră aer obișnuit (21% oxigen). Presiunea parțială de oxigen la adâncimi recreaționale tipice cu aer rămâne sub limita comună recreațională de PO₂ de 1.4 bar (ata).

Ce ar trebui să facă un scafandru dacă suspectează simptome de toxicitate de oxigen?

Dacă un scafandru experimentează orice simptome de toxicitate de oxigen, ar trebui să-și semnaleze imediat partenerul, să întrerupă scufundarea și să urce încet la o adâncime mai mică pentru a reduce presiunea parțială de oxigen. Dacă simptomele dispar, ar trebui să iasă în siguranță la suprafață și să consulte echipajul de scufundare sau un profesionist medical.

Crește efortul fizic riscul de toxicitate de oxigen?

Da, efortul fizic crește rata metabolică a corpului și consumul de oxigen, ceea ce poate amplifica susceptibilitatea individuală la toxicitatea de oxigen. Scafandrii ar trebui să evite efortul intens în timpul scufundării, mai ales la adâncime și când respiră nitrox îmbogățit.

Vezi și

Planifică-ți călătoria

Plănuiești următoarea ta aventură de scufundări?

Găsește vase de croazieră cu scufundări (liveaboards) care te duc la cele mai bune situri de scufundări din lume.