Was ist eine Dekompressionskrankheit?

In unserem Drang, die Unterwasserwelt zu erkunden, werden wir manchmal daran erinnert, dass dies nicht ohne Folgen bleibt. Jedes Mal, wenn wir unter die Wasseroberfläche abtauchen, setzen wir uns dem Risiko aus, eine Dekompressionskrankheit (DCS) zu entwickeln.

Laut Divers Alert Network (DAN) liegt die Wahrscheinlichkeit, an einer Dekompressionskrankheit zu erkranken, bei Freizeittauchgängen bei etwa 0,01–0,04 %.¹

Aber welche Mechanismen steuern diesen Prozess? Und welche Faktoren können unser Risiko erhöhen, an DCS zu erkranken?

Lass uns eintauchen!

Was verursacht Dekompressionskrankheit?

Eine Dekompressionskrankheit tritt auf, wenn im Körpergewebe gespeichertes gelöstes Inertgas bei sinkendem Umgebungsdruck Blasen zu bilden beginnt. Diese Blasen aktivieren eine Immunantwort des Körpers, die zu Gewebeschäden und Entzündungen führt.

Lass uns diesen Prozess aufschlüsseln.

Der Prozess des Atmens unter Wasser

Je tiefer wir tauchen, desto höher ist der Umgebungsdruck – das ist eines der Grundprinzipien des Tauchens.

Und um unter der Oberfläche zu atmen, muss der Druck des Gases, das wir atmen gleich dem Umgebungsdruck sein.

Wenn wir also in 20 Metern Tiefe tauchen und der Umgebungsdruck 3 Bar beträgt, bedeutet das, dass das Gas, das wir atmen, auch 3 Bar hat – wenn das nicht der Fall wäre, könnten sich unsere Lungen nicht füllen!

Partielle Drücke

Mit zunehmendem Druck des Gases, das wir einatmen, steigt auch der Druck der einzelnen Teile des Gases. Diese sind als bekannt Partialdrücke eines Gases.

Luft besteht beispielsweise zu 21 % aus Sauerstoff und zu 79 % aus Stickstoff. Das bedeutet, dass bei Flächendruck (1 bar) die Partialdrücke 0,21 bzw. 0,79 betragen. Wenn wir tiefer tauchen, sagen wir bis zu 10 Meter (2 bar), verdoppeln sich die Partialdrücke, wenn sich der Umgebungsdruck verdoppelt – was uns 0,42 für Sauerstoff und 1,58 für Stickstoff ergibt.

Was bedeutet das also für uns als Taucher?

Henrys Gesetz

Das Gesetz von Henry besagt, dass bei einer konstanten Temperatur die Menge an Gas, die sich in einer Flüssigkeit auflöst, direkt proportional zum Partialdruck des Gases im Gleichgewicht mit der Flüssigkeit ist.

Das klingt vielleicht nach einem gewaltigen Brocken, den wir schlucken sollen, ist aber eine der wichtigsten Regeln, die es beim Tauchen zu verstehen gilt.

Dies bedeutet, dass sich der Partialdruck des von uns eingeatmeten Gases beim Abstieg erhöht und sich dieses „zusätzliche“ Gas im Gewebe unseres Körpers auflöst, bis es ein Gleichgewicht mit dem Umgebungsdruck erreicht. Dies wird als Prozess der Aufsättigung bezeichnet.

Grundsätzlich möchte unser Körper immer im Gleichgewicht mit dem Umgebungsdruck sein. Wenn wir beispielsweise von der Oberfläche auf 10 Meter abtauchen, betragen die Partialdrücke in unserem Gewebe zunächst 0,21 bzw. 0,79 für Sauerstoff und Stickstoff. Allerdings betragen die Partialdrücke im Gas, das wir atmen, in 10 Metern Entfernung 0,42 und 1,58, da sich der Umgebungsdruck verdoppelt. Unser Körper mag dieses Ungleichgewicht nicht und fängt an, „aufzusättigen“. Dies geschieht so lange, bis in unserem Gewebe ein Sauerstoff- und Stickstoffpartialdruck von 0,42 und 1,58 herrscht – der dem entspricht, was wir atmen. Dieser Gleichgewichtszustand wird als ‘Sättigung’ bezeichnet .

Beim Aufstieg geschieht der umgekehrte Vorgang. Unsere Gewebe beginnen „Abzusättigen“ da die inhalierten Partialdrücke geringer sind als die Partialdrücke in unserem Gewebe. Unser Körper entgast so lange, bis er wieder das Gleichgewicht mit dem Umgebungsdruck erreicht.

Inerte Gase

Sauerstoff wird von unserem Körper verbraucht. Jeder zusätzliche Sauerstoff, den wir aufnehmen, wird also einfach von unserem Gewebe verbraucht.

Aber Stickstoff wird nicht von unserem Körper genutzt. Er bildet das, was als Inertgas bekannt ist . Inert-Gase spielen in unseren Körperprozessen keine Rolle und werden daher während des Gasbildungsprozesses einfach in unserem Gewebe gespeichert.

Und es ist dieses, in unserem Gewebe gelöste Edelgas, das zu einer Dekompressionskrankheit führen kann, wenn wir mit dem Aufstieg beginnen. Wenn der Partialdruck des gelösten Inertgases im Vergleich zum Umgebungsdruck zu hoch ist, beginnt das Inertgas aus der Lösung auszutreten und sich in Blasen zu verwandeln.

Als extremes Beispiel hat ein Lufttaucher, der in 40 Metern Tiefe (5 bar) gesättigt ist, einen Partialdruck des gelösten Inertgases von 3,95 bar. Würde dieser Taucher dann in weniger als einer Minute schnell an die Oberfläche aufsteigen, beträgt der Umgebungsdruck jetzt nur noch 1 bar. Dieser enorme Unterschied zwischen dem Druck des gelösten Inertgases und dem Umgebungsdruck kann leicht zu Blasenbildung und Dekompressionskrankheit führen.

Die Inertgasblase

Aber was ist das große Problem mit Blasen, fragst Du Dich vielleicht?

Die Wechselwirkung von Blasen und der Immunantwort des Körpers auf Blasen führt zur Dekompressionskrankheit.

Die Blasen denaturieren Blutproteine, die der Körper dann als fremde Eindringlinge erkennt, wodurch das Immunsystem aktiviert wird. Als Teil dieser Reaktion wird das Blutplättchensystem aktiviert, wodurch die Blutplättchen an der Blasenstelle gerinnen. Diese Blutgerinnsel blockieren den Blutfluss, was zu Gewebehypoxie, Schädigung und Tod führt. Gewebeschäden führen zur Freisetzung von Fetten, was die Blutgerinnung, die Blockierung des Blutflusses und Entzündungen weiter verschlimmert.

Darüber hinaus wirken die Blasen selbst auf die Nervenenden ein und dehnen diese. Sie können sich auch an kritischen Stellen wie dem Rückenmark und dem Gehirn festsetzen und zu Gewebehypoxie, Lähmungen und Tod führen.

Nicht so cool, oder?

Symptome der Dekompressionskrankheit

Die Dekompressionskrankheit hat unterschiedliche Schweregrade sowie langfristige und kurzfristige Folgen. Im Allgemeinen kann es in 4 verschiedene Typen eingeteilt werden.

Bei DCS vom Typ 1 und 2 liegt die Zeit bis zum Auftreten der Symptome am häufigsten innerhalb der ersten drei Stunden nach dem Auftauchen, wobei die Symptome in über 80 % der Fälle innerhalb der ersten Stunde auftreten.²

Dekompressionskrankheit Typ 1

Die Dekompressionskrankheit des Typs 1 wird als “leichte” Form der Erkrankung eingestuft.

Meist äußert es sich durch Gelenkschmerzen, Hautjucken oder Hautausschläge. Leichte Fälle vom Typ 1 verschwinden manchmal ohne spezielle Behandlung, sollten aber dennoch immer von einem Überdruckarzt beurteilt werden. Häufig ist bei DCS-Fällen vom Typ 1 immer noch eine Re-Komprimierung erforderlich. Ebenso können Typ-1-Symptome häufig Vorstufen für DCS Typ 2 sein, die lebensbedrohlich ist.

Dekompressionskrankheit Typ 2

Die Dekompressionskrankheit Typ 2 ist eine viel schwerwiegendere Manifestation von DCS und kann oft lebensbedrohlich sein. Es kann auch zu langfristigen und/oder dauerhaften Schäden kommen.

DCS vom Typ 2 hat zwei Unterklassifizierungen:

1. Herz-Kreislauf/Lunge („The Chokes“)
2. Neurologisch

Herz-Kreislauf/Lunge Zur Dekompressionskrankheit kommt es, wenn sich in den Lungenkapillaren rund um die Alveolen Blasen ansammeln. Dies kann zu schweren Atembeschwerden sowie trockenem, anhaltendem Husten führen. Aufgrund dieser Symptome wird diese Klassifizierung manchmal als „Chokes“ bezeichnet.

Neurologisch Eine Dekompressionskrankheit tritt auf, wenn im Nervensystem Blasen vorhanden sind. Diese Blasen können Übertragungen und Nachrichten stören und unter anderem zu Lähmungen, Taubheitsgefühlen, Verlust der Kontrolle über Blase und Darm sowie kognitiven Beeinträchtigungen führen.

Dekompressionskrankheit Typ 3

Die Dekompressionskrankheit Typ 3 bezieht sich auf die durch isobare Gegendiffusion (ICD) ausgelöste DCS. Sie wird auch als “Inner Ear Decompression Sickness” (Innenohrdekompressionskrankheit) bezeichnet.

Dies geschieht, wenn ein Taucher während eines Gaswechsels von einer heliumreichen Mischung zu einer stickstoffreichen Mischung wechselt. Der Stickstoff löst sich schneller im Gewebe auf, als das Helium es verlassen kann, wodurch die Übersättigung ansteigt und sich Blasen bilden. Dies führt zu Ohrenentzündungs-ähnlichen Symptomen wie Schwindel.

DCS vom Typ 3 ist etwas sehr Seltenes und für die meisten von uns besteht kein Risiko. Es kann nur auftreten, wenn zwei Inertgase verwendet werden, nämlich Stickstoff und Helium. Es betrifft also nur kommerzielle und technische Taucher. Ebenso können seine Auswirkungen nur bei Tauchgängen tiefer als 100 Meter auftreten.

Die meisten von uns müssen sich also keine Sorgen machen.

Dekompressionskrankheit Typ 4

Die Dekompressionskrankheit Typ 4 ist eine Klassifizierung, die sich auf die langfristigen Auswirkungen des Tauchens bezieht. Konkret bezieht es sich auf Dysbare Osteonekrose (DON).

DON bedeutet vereinfacht gesagt den Tod von Knochenzellen. Dies wird durch die wiederholte Einwirkung wechselnder Umgebungsdrücke verursacht und ist für alle Taucher gefährdet – obwohl das Risiko minimal ist.

Das DON-Risiko scheint mit zunehmender Tiefe und Expositionsdauer zu steigen. Es wurde jedoch vermutet, dass es eher an der Qualität der Tauchprofile liegt.²

Behandlung der Dekompressionskrankheit

Die wirksamste Behandlung der Dekompressionskrankheit ist die Rekompression in einer Überdruckkammer.

Abhängig von der Schwere der Schädigung wird ein spezifischer Rekompressionsplan angewendet. Am gebräuchlichsten sind die Tabellen 5 und 6 der US Navy. Für sehr tiefe Tauchgänge wird manchmal auch die Comex-Tabelle 30 verwendet.²

Durch erneute Komprimierung werden die Blasen zerkleinert, wodurch das Inertgas allmählich wieder in Lösung geht. Dies wird normalerweise mit dem Einatmen von reinem Sauerstoff kombiniert, was die Entgasungsrate beschleunigt.

In jedem Fall kann das Einatmen von reinem Sauerstoff, sobald Symptome erkannt werden, Deine Chancen auf eine vollständige Genesung erheblich erhöhen.

Faktoren, die Dein Risiko einer Dekompressionskrankheit beeinflussen

Auch wenn die Dekompressionstheorie eine etwas mysteriöse Wissenschaft bleibt, gibt es dennoch bestimmte Faktoren, die Dein Risiko, an DCS zu erkranken, beeinflussen können.

• Dehydrierung
• Temperatur
• Alter
• Fettleibigkeit
• Übung
• Drogen
• Lungenshunt
• Offenes Foramen ovale (PFO)
• Rauchen
• Tauchprofil
• Vorheriges DCS

Als grobe Verallgemeinerung gilt: Alles, was sich auf Dein Kreislaufsystem auswirken kann, kann sich auf die Ein- und Ausgasungsrate auswirken, was wiederum Dein Risiko für die Entwicklung einer Dekompressionskrankheit beeinflussen kann.

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Verweise

1. Denoble, P. (2010) TDie Validierung der Dekompressionssicherheit von Tauchcomputern. Divers Alert Network. Zugriff am 10.09.22. URL:https://dan.org/alert-diver/article/the-validation-of-dive-computer-decompression-safety/.

2. Powell, M. (2016)Deko für Taucher: Ein Leitfaden für Taucher zur Dekompressionstheorie und -physiologie. 2. Aufl. AquaPress Ltd. Essex.