Vliv prostředí na výkonnost -potápění
MUDr.Kateřina Kapounková,Ph.D.
Jak dlouho vydrží pod vodou:
 Vorvani a delfíni: 2 hod
 Velryby a tuleni: 18 min
 Bobr, kachna: 15 min
 Krysa, králík, kočka, pes: 2-4 min
 Člověk: ~1 min
 Akvabely: PaO2 30-35 mmHg
 Korejské lovkyně perel: 2 min
(20-30 m, 20x za hodinu)
 Free divers: 8 min. 6 sec. ( před potopením hyperventilují ,
což vede k tlumení dýchacího centra- pomůže při potápění se
později nadechnout)
Historie potápění
 Mušle nalezené při archeologických vykopávkách ukazují, že lidé
se potápěli již před desítkami tisíc let.
 V 9. století o potápění psal Homér
 K potápění používány potápěčské zvony
- první zmínka už 332 př. Kr. Alexandr Veliký sestupuje pod
vodu v „sudu s okny“ a pozoruje své potápěče
 POTÁPĚČSKÉ ZVONY Potápěčský zvon je zespod otevřená
nádoba naplněná vzduchem, zajištěná a zatížená proti převržení
a zavěšená na laně či řetězu, který umožňuje pobyt a práci pod
vodou. Ve své nejjednodušší podobě se jedná o nejstarší známé
zařízení pro delší práci pod vodní hladinou.
 V polovině 18. století jsou používány potápěčské obleky s
přívodem vzduch z ponořených nádrží v Great Yarmouthu v
Anglii. Doktor Freminent předvádí ve Francouzské akademii
roku 1772 potápěčský přístroj podobného typu. O dva roky
později je s tímto oblekem uskutečněn v Le Havru 50-ti minutový
sestup.
 další postup byl dostat se pod vodu s vlastním plynem.
Potápěč si nese svoji zásobu dýchací směsi s sebou. Nezávislé
potápěčské přístroje můžeme rozdělit do dvou skupin:
a) s uzavřeným dýchacím okruhem
b) s otevřeným dýchacím okruhem
 Přístroje s uzavřeným dýchacím okruhem se skládají:
- ze zásobníku dýchací směsi
- dýchacího vaku
- pohlcovacího zařízení na CO2
-dávkovače
Potápěč nadechuje dýchací směs z vaku a vdechuje přes
pohlcovač znovu do vaku
V roce 1878 vyvinul Henry Fleuss (Angličan) přístroj s uzavřeným
okruhem (1879 uskutečnil první ponor s nitroxem v Temži)
Vylepšený Fleussův přístroj byl během I. světové války používán v
Royal Navy jako záchranný přístroj pro únik z ponorek.
 V přístrojích s otevřeným okruhem dýchá potápěč vzduch ze
zásobníku. Vzduch vydechuje většinou přímo do vody.
Vydýchaný vzduch není nijak regenerován.
Vývoj dýchacích přístrojů s otevřeným okruhem je pro sportovní potápěče nejdůležitější
 první účinný a bezpečný přístroj s otevřeným okruhem pro
potápěče vyvinut v r 1943 – SCUBA ( J. Cousteau, E.
Gagnon)
 Technické řešení tohoto zařízení prošlo četnými inovacemi,
avšak jeho princip zůstal nedotčen
 Od té doby se věnuje potápění stále více osob – roste i počet
úmrtí
- v USA 3-9 úmrtí/ 100 000 potápěčů ročně, nejčastější
příčina utonutí (60%), poškození plic
Potápění v ČR
 První zmínku o potápění je od Tomáše z Klauzenburku (16.
století).
 Zřejmě prvním (sportovním potápěním) u nás jsou sestupy
studenta brněnské techniky Gőntnera Nouackha do Šenkova
syfonu v jeskyni Býčí skála ( 1912).
 Opravdový rozvoj sportovního potápění v ČR začíná až po II.
světové válce.
 V roce 1954 – 1956 vznikají při ROH první kroužky sportovního
potápění.
 V roce 1954 začínají vyrábět Chotěbořské strojírny n.p.
potápěčské soupravy PL 40.
 V roce 1961 je na trh uvedena první československá
automatika pro sportovní potápění ( Rekord AV 1 konstruktéra
Slavíčka) Svazarm jako 46. řádný člen. Od
 roku 1969 vyrábí v Československu potápěčskou výstroj
SPORTKLIMET, později AQUACENTRUM PRAHA
Patofyziologie potápění –
co může nastat
Respirační problémy
Nedostatek kyslíku: jsou nejlépe patrny při postupném snižování
jeho parciálního tlaku v dýchací směsi
 Parciální tlak O2 ve vzduchu při normálním atmosférickém tlaku
činí asi 21 kPa. Parciální tlak O2 ve směsi nesmí poklesnout pod
16 kPa
pO2 příznaky
14 kPa první příznaky (ospalost, neschopnost jasného
úsudku, nepřesná koordinace pohybů, rozjaření)
12 kPa pocit nepohodlí, rychlé dýchání
10 kPa někteří jedinci ztrácejí vědomí
6 kPa ztráta vědomí u všech osob. Pod touto úrovní
může rychle nastat smrt
Toxicita CO2
 Přebytek CO2 ve tkáních (hyperkapnie), může při potápění
nastat buď v důsledku zvýšené hladiny CO2 v těle nebo v
dýchací směsi
 Příčiny:
- nedostatečná ventilace plic ( nejčastější příčina)
- zvýšená tvorba CO2 při práci (usilovné plavání apod.)
- špatná funkce pohlcovače CO2 u přístroje s uzavřeným
nebo polouzavřeným okruhem
- znečištění dýchací směsi CO2
Přebytek CO2 má odlišný princip působení na centrální nervovou soustavu
oproti hypoxii, ale může se projevit obdobnými příznaky (otupělost,
neschopnost jasného myšlení, ztráta vědomí a celkové křeče –
možné zaměnit s otravou kyslíkem)
Hyperventilace
 Při hyperventilaci je výdej CO2 z těla vyšší než jeho tvorba (celkové
množství v těle se snižuje). Vidíme často 2 typy:
- Emoční hyperventilace
- Volní hyperventilace
 Fyziologickým důsledkem poklesu hladiny CO2 je oslabení činnosti
dechových center
 Při pomalejším poklesu hladiny CO2 (nastává při emoční hyperventilaci) zužují
se mozkové cévy a klesá průtok krve mozkem (o 30% i více)příznaky:
točení hlavy, závratě, mravenčení, pálení či mrazení na kůži
nebo v těle a může v krajním případě vyústit v bezvědomí
Tuková pneumonie (TP)
TP může být způsobena tím, že potápěč vdechuje vzduch obsahující
mikrokapénky oleje (používá se na mazání válců kompresoru)
olejové mikrokapénky prostupují do plic (zůstávají velmi dlouhou dobu)
Opatření - pod vodou
 Tlak  o 1 atm na každých 10 m – důležitá je hloubka potápění
- pozor na zvětšení mrtvého prostoru ( ztížené dýchání)
- tlak vody na hrudník – znemožněno dýchání
 Aby plíce nekolabovaly, musí vdechovaná směs přicházet pod  tlakem
jako je tlak vody
 Při zvýšeném tlaku stoupá i pN2- dochází k rozpouštění v krvi více než
při normálním tlaku ( v 60m asi 70x více)
- je-li návrat pomalý – N2 difunduje do alveolů – je vydechován
- je-li návrat rychlý – bublinky N2 ucpávají cévky ( plynová embolie)
Tlak vytvářený mořskou vodou je přibližně o 3% vyšší
Ukázka jak se s hloubkou
ponoru mění objem plic
 Tlak v každém vzduchem vyplněném prostoru těla ( dutině) musí
sledovat změny okolního tlaku - jinak na stěně tohoto prostoru
dojde tlakem k destrukci stěny
 Při potápěním je potřeba zabezpečit, aby se tlak v těchto
dutinách mohl plynule přizpůsobit vnějšímu tlaku vody. Potápěči
do velkých hloubek používají speciální směsi, kde je doplněním
inertního plynu (obvykle helia) parciální tlak kyslíku snížen)
 Aby plíce nekolabovaly, musí vdechovaná směs přicházet pod
zvýšeným tlakem
 Zdravotní problémy spojené s potápěním mají různou závažnost
- nejčastější je postižení uší a vedlejších dutin nosních
( barotrauma středouší)
- méně časté, ale o to závažnější je dekompresní postižení
vnitřního ucha
Zdravotní problémy u potápění
Dekompresní (Kesonová) nemoc
 při vynořování tvorba bublinek v krvi a tkáních
supersaturovaných plynem rozpuštěným během
expozice  tlaku ( analogie s otevřením šampusu)
 povrch bublinek je thrombogenní -> vznik
komplexů bublinky-proteiny-destičky
 problémy, až po delší expozici ( několik hodin),
když to plicní cirkulace nestačí odfiltrovat
Projevy :
bolesti svalů, kloubů; až i paralýza, kolaps, bezvědomí;
dyspnea (často předchází vážnější problémy), plicní edém,
embolie
Dekompresní nemoc
 Až po delší expozici
 dusíku to trvá dlouho, než saturuje tělesné tekutiny
(špatná rozpustnost)
 zejména málo vaskularizovaný tuk (N2 se v něm
rozpouští nejvíc)
 Pohyb to zhoršuje
 He se hůř rozpouští než N2
Dekompresní nemoc
 Léčba:
 Rekomprese a pomalá dekomprese v hyperbarické komoře
 Lze zrychlit hyperbarickým O2
 nedodává se žádný další N2
  difuse O2 do ucpaných oblastí
 Prevence
 pomalé vynořování
 dny/týdny v přetlakové nádrži
Barotrauma
= patologické změny vznikající přetlakem plynů v tělních dutinách
 nosní dutiny
 zubní kazy
 střední ucho (při ucpání Eustachovy trubice)
 střevní plyny
 alveoly (pokud se při vynořování nevydechuje)
Vysokotlakový nervový
syndrom (HPNS)
 Dostavuje se pod 130 m ponoru
 Hyperexcitace nervů zvýšeným tlakem
 třes rukou
 nausea, závratě
 Horší při rychlejším ponořování
 Omezují to tlumivé účinky N2 (“Trimix”)
Hloubka
potopení
s různými
plyny
Sportovní potápění
Konstantní zátěž : potopení vlastními silami ( 100m, 124-ploutve)
Volný ponor ( ručkování): 120 m
Variabilní zátěž ( zátěž s odhozením, nahoru po laně) 142m
Bez omezení: ( zátěž, nahoru vztlakové zařízení) :214 m
Rekord v potápění s dýchacím přístrojem: 318 m ( 12 hod)