Fiziologija dubinskog ronjenja

1. interaktivna fiziologija
FIZIOLOGIJA
DUBINSKOG
RONJENJA
Prof.dr. Milan Taradi
Katedra za fiziologiju i imunologiju
Medicinski fakultet, Zagreb

2. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 2
RONILAČKA OPREMA
o Ronjenje na dah
o Ronjenje u mekoj ronilačkoj opremi
o dovod stlačenog zraka putem cijevi
o autonomna ronilačka oprema
o Čvrsta (dubinska) oprema
o Promatranje dubina iz čvrstih
komora
o ronilačko zvono
o čvrsto odijelo
o podmornica
o batiskaf

3. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 3
TEMELJNI PROBLEM JE IZLAGANJE
ČOVJEKA VISOKOM TLAKU.
o Tijekom uranjanja u vodu okolni se
hidrostatski tlak neprekidno povećava
gradijentom od oko
o 1 atm (oko 101 kPa) za svakih 10 m
dubine.
o Tjelesne tekućine su praktično
nestlačljive, ali plinovi nisu.
o P x V = k
o Da bi se održali normalni volumeni
(spriječilo zgnječenje) mora se u šupljine
uvesti dodatna količina plina. Zato ronilac
mora udisati smjesu pod tlakom koji drži
prsni koš napuhanim.

4. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 4
TRI SKUPINE PROBLEMA
o 1. SPECIFIČNO BIOLOŠKO DJELOVANJE
VISOKIH TLAKOVA
o 2. OPĆE FIZIČKO DJELOVANJE PORASTA
TLAKA
o 3. UTAPLJANJE

5. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 5
SPECIFIČNO BIOLOŠKO DJELOVANJE
VISOKIH PARCIJALNIH TLAKOVA
o DUŠIK UZROKUJE "DUBINSKU EKSTAZU" I
DJELUJE NARKOTIČKI.
o KISIK POD VISOKIM TLAKOM UZROKUJE
OTROVANJE, AKUTNO ILI KRONIČNO.
o UGLJIKOV DIOKSID POD MALO POVEĆANIM
TLAKOM UZROKUJE OTROVANJE.
o HELIJ POD JAKO VELIKIM TLAKOM DJELUJE
NARKOTIČKI.
1

6. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 6
DUŠIK UZROKUJE "DUBINSKU
EKSTAZU" I DJELUJE NARKOTIČKI
o Lako se otapa, posebno u tjelesnim mastima (oko
1 L na morskoj razini).
o Na razini mora nema poznatih učinaka na tjelesne
funkcije.
o Pri većim dubinama (tj. tlaku)
o dovodi do blage narkoze već na 35 m nakon 1 sata
o zatim se javlja veselost
o pospanost
o potpuna nesposobnost za rad
o narkoza (na 90 m dubine)
o smrt
1

7. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 7
KISIK POD VISOKIM TLAKOM UZROKUJE
OTROVANJE, AKUTNO ILI KRONIČNO
o Pri umjereno visokim tlakovima (PO2 do 200
kPa) hemoglobinski pufer zaštićuje tkiva od
porasta tlaka kisika ali ne i pluća.
o Kronično otrovanje izaziva kongestiju dišnih putova,
plućni edem i atelektazu.
o Otrovanje se može javiti i pri normalnom tlaku pri
udisanju čistog kisika kroz 12 sati.
o Povišenje PO2 iznad 200 kPa dovodi do akutnog
otrovanje kisikom .
o Simptomi su mučnina, omaglica, poremećaji vida,
razdražljivost, grčevi i smrt.
1

8. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 8
UGLJIKOV DIOKSID POD MALO
POVEĆANIM TLAKOM UZROKUJE
OTROVANJE
o Dubina ne povećava PCO2 koji proizvode tkiva i
koji se odvodi minutnom ventilacijom.
o Tek kod neispravnosti ronilačke opreme
(povećanje mrtvog prostora ili greške u
aparatu za povratno disanje) gomila se CO2 u
udahnutom zraku.
o To se nagomilavanje do dvostuko većih PCO2
(11 kPa) djelimice može ispraviti povećanom
alveolarnom ventilacijom, a iznad toga dolazi
do depresije centra za disanje, teške
respiracijske acidoze, letargije, narkoze i smrti.
1

9. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 9
HELIJ POD JAKO VELIKIM TLAKOM
DJELUJE NARKOTIČKI
o Za vrlo duboka i dugotrajna ronjenja u smjesu
za udisanje se dodaje helij umjesto dušika jer
helij
o ima samo petinu narkotičkog učinka dušika,
o otapa se samo polovica helija u odnosu na dušik,
o brže difundira što skraćuje vrijeme dekompresije,
o daje samo sedminu otpora u dišnim putevima.
o "Nervni sindrom visokog tlaka" počinje se
razvijati pri udisanju smjese s helijem tek na
većim dubinama (oko 160 m).
o Pri vrlo dubokom ronjenu daje se u smjesu malo
kisika (1%) zbog opasnosti od otrovanja.
1

10. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 10
OPĆE FIZIČKO DJELOVANJE
PORASTA TLAKA NA ORGANIZAM
o DEKOMPRESIJSKA BOLEST (DISBARIZAM)
o POVEĆANJE KOLIČINE ZRAKA POTREBNOG ZA
SVAKI UDISAJ
o POVEĆANJE OTPORA STRUJANJU ZRAKA KROZ
DIŠNE PUTEVE
o STISKANJE ŠUPLJINA ISPUNJENIH ZRAKOM
TIJEKOM URANJANJA
o ŠIRENJE ŠUPLJINA ISPUNJENIH ZRAKOM
TIJEKOM IZRANJANJA
2

11. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 11
DEKOMPRESIJSKA BOLEST
(DISBARIZAM)
o Tijekom nekoliko sati izlaganja povećanom
tlaku fizički se otopi za svakih 10 m (oko 100
kPa) još dodatna litra dušika.
o Prilikom naglog izranjanja zbog pada okolnog
tlaka već za 3 puta, dušik se počinje oslobađati
iz otopljenog stanja i stvarati mjehuriće u
tkivu.
o Najosjetljiviji su živčani sustav (bolovi u
ekstremitetima, omaglica, paraliza, kolaps,
nesvjestica, trajne paralize i psihičke smetnje)
i cirkulacija (gušenje zbog zračne embolije,
plućni edem).
o Dekompresijska bolest (kesonska bolest) se
liječi postupnom dekompresijom (vraćanjem u
dubinu ili u barokomori).
2

12. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 12
POVEĆANJE KOLIČINE ZRAKA
POTREBNOG ZA SVAKI UDISAJ
o Da bi se ispirao CO2 iz pluća potrebno je i u
dubini održati normalnu minutnu alveolarnu
ventilaciju.
o Za to treba primjerice u dubini od 100 m oko
500 L zraka u minuti, što stvara tehničke
probleme.
2

13. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 13
POVEĆANJE OTPORA STRUJANJU
ZRAKA KROZ DIŠNE PUTEVE
o Povećanjem tlaka smjese za udisanje povećava
se i njezina gustoća, pa se maksimalni
kapacitet disanja smanjuje.
o Primjerice u dubini od 100 m on iznosi samo
25%.
2

14. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 14
STISKANJE ŠUPLJINA
ISPUNJENIH ZRAKOM TIJEKOM
URANJANJA
o Sve šupljine tijela ispunjene zrakom se
tijekom uranjanja stišću.
o Ostane li ronilac bez dovoda smjese pod
tlakom dolazi do zgnječenja, ulubljivanja
prsnog koša, pucanja rebara i moguće
smrti.
o Zrak u probavnom sustavu ne stvara
poteškoće pri komprimiranju, ali stiskanje
zraka u srednjem uhu i sinusima može
izazvati oštećenja.
2
S = stlačljive šupljine
NS = stlačljiva tkiva

15. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 15
ŠIRENJE ŠUPLJINA ISPUNJENIH
ZRAKOM TIJEKOM IZRANJANJA
o Tijekom izranjanja sve se šupljine
tijela ispunjene zrakom šire, ako se
iz njih ne odvodi zrak.
o Širenje može biti posebno opasno u
plućima gdje može doći do rupture i
posljedične zračne embolije, pa i
smrti.
o I u probavnom se sustavu mogu
javiti vrlo opasne rupture.
2

16. interaktivna fiziologija ronjenje Taradi 16
UTAPLJANJE
o Trećina ljudi koja se utopi uopće ne udahne
vodu zbog laringealnog refleksa, a umre od
asfiksije za oko 5 - 8 minuta.
o Ako se inhalira obična voda, zbog osmoze ulazi
u krv nekoliko litara vode, što dovodi do
hemolize, hiperkalijemije, fibrilacije srca i
ranije smrti (za 2 - 3 min).
o Udisanje slane, morske vode dovodi, suprotno,
do znatne hemokoncentracije, a smrt nastupi
kasnije ipak zbog asfiksije.
3

17. interaktivna fiziologija
Fiziologija letenja