Narkoza azotowa: Różnice pomiędzy wersjami

Aktualna wersja na dzień 13:35, 14 mar 2013

Głębokie nurkowanie może spowodować zetknięcie z problemem, związanym z azotem - tzw. narkozą azotową, euforycznym efektem znieczulającym zwanym narkozą głębin. Choć nurkowie efekt ten wiążą przeważnie z azotem, inne Kategoria:gazy mogą również tworzyć ten efekt, obejmowany szerszym tytułem narkozy gazu obojętnego lub po prostu narkozy (okazało się, że tlen, który nie jest gazem obojętnym również posiada właściwości narkotyczne).

Gdy oddychamy powietrzem, narkoza azotowa rozwija się wraz ze wzrostem ciśnienia parcjalnego azotu, typowo na głębokości ok. 30 metrów . Dokładny mechanizm towarzyszący narkozie nie jest w pełni zrozumiały, lecz prawie każdy gaz może powodować narkozę, jeśli oddziałuje pod wysokim ciśnieniem parcjalnym. Teoria sugeruje, że azot rozpuszcza się w lipidach neuronów (komórki nerwowe), które utrudniają transmisję sygnałów z neuronu do neuronu. Istnieją teorie sugerujące, że dwutlenek węgla może przyspieszyć narkozę. Narkoza może spowodować, że nurek czuje się senny i może tracić pamięć. Nurek może czuć się fałszywie bezpieczny, podejmować niewłaściwe decyzje, tracić koordynację. Niektórzy wspominają halucynacje i oszołomienie. Skutki narkozy ustępują szybko wraz z osiągnięciem mniejszej głębokości. Sama w sobie jest nieszkodliwa, natomiast niebezpieczeństwo niosą w sobie utrata koordynacji i osłabienie zdolności podejmowania właściwych decyzji.

Choć wzbogacone powietrze (nitroks) zawiera w sobie mniej azotu, okazuje się, że posiada podobne właściwości narkotyczne. Dzieje się tak, ponieważ tlen ma w sobie podobny teoretyczny potencjał narkotyczny. Nie zostało to potwierdzone ostatecznie, lecz niektórzy nurkowie doświadczyli zmniejszenia narkozy podczas pływania ze wzbogaconym powietrzem, ale eksperymenty na zwierzętach pokazują, iż tlen pod wysokim działaniem ma działanie narkotyczne.

Narkoza azotowa, nie zaś choroba dekompresyjna ogranicza głębokość nurkowania na sprężonym powietrzu 
(w nurkowaniu rekreacyjnym faktem  są skrajnie krótkie limity bezdekompresyjne przy głębokościach większych niż 40 metrów ). 
Przemysł nurkowań komercyjnych oraz US Navy ustalają te limity na głębokości 52- 54 metrów dla powietrza.

Nurkowie komercyjni, używający mieszanek gazowych schodzą, oddychając najpierw powietrzem (ze względów ekonomicznych), później przechodzą na heliox; nurkowie techniczni mogą wykorzystywać trimix (hel, azot i tlen). Nurkowanie z wykorzystaniem helu nie zapobiega chorobie dekompresyjnej, lecz zapobiega umysłowemu ograniczeniu i "upojeniu", przypominającemu alkoholowe - narkozie, która wywołana jest azotem pod wysokim ciśnieniem. (W praktyce hel jest po prostu bardzo drogi; skraca dekompresję przy jednych nurkowaniach lecz wydłuża przy innych, powoduje również w wypadku podwodnych "domków", że nurek traci ciepło, więc musi być ogrzewany bądź otoczony przez inny gaz, jeśli nurkuje w suchym skafandrze; hel nie jest używany, kiedy narkoza azotowa nie stanowi problemu)

Fizycy opisują azot jako gaz obojętny. Oznacza to po prostu, że nie bierze on udziału w metabolizmie. 
Ciało nie spala go, nie wymienia ani nie łączy z tlenem. Oddychanie azotem nie jest wykorzystywane 
do budowy protein. Mówiąc krótko, cały wdychany azot, jest w końcu wydychany z organizmu.

Obojętny jednakże nie znaczy nieszkodliwy. Gdy azot nasycający tkanki wydobywa się z roztworu zbyt szybko, tworzy pęcherzyki i powoduje chorobę dekompresyjną. Rozpuszczony w tkankach mózgu działa jak środek znieczulający. Narkoza azotowa może być dobrze zrozumiana poprzez porównanie do działania podtlenku azotu (gaz rozweselający), który jest zwyczajowo używany w znieczuleniach chirurgicznych, szczególnie w stomatologii. W wysokim stężeniu na poziomie morza powoduje euforię, objawy pijaństwa i, w bardzo krótkim czasie, utratę przytomności. Efekty te są związane z ciśnieniem. Jeśli jest ono zdublowane czas znieczulenia jest znacząco krótszy.

Podobnie działa azot. 0.79 atm. ciśnienia parcjalnego azotu na powierzchni nie powoduje dostrzegalny oznak narkozy. Podwojone ciśnienie nie przynosi widocznych efektów, lecz przy 3 atmosferach ( 20 m ) procesy myślowe obiektywnie zaczynają zwalniać. Zwierzęta poddane eksperymentom, w tym także ludzie robią więcej błędów w prostych zadaniach gdy oddychają powietrzem przy 3 atm. Większość ludzi nie zauważa jakiegokolwiek upośledzenie na tej głębokości, lecz stwierdzają rodzaj umysłowego przytępienia będąc na głębokości odpowiadającej 4 atm. ( 30 metrów ), a niemal każdy odczuwa je na 45 metrach . Głębiej, nurkowie stają się niepewni w osądach i działaniu. Ta właściwość azotu determinuje głębokość, na której profesjonalni nurkowie przechodzą na heliox, ograniczając operacyjne wykorzystanie powietrza. Narkotyczna potencja gazu jest wprost proporcjonalna to jego rozpuszczalności w lipidach, które są zasadniczymi materiałami strukturalnymi w komórkach. Narkoza gazu obojętnego, wg hipotezy Meyera-Overtona we współczesnej formie stanowi, iż Wszystkie substancje gazowe i lotne powodują narkozę, jeśli penetrują lipidy komórkowe w określonej koncentracji molowej, która jest charakterystyczna dla wszystkich typów zwierząt i jest w przybliżeniu taka sama dla wszystkich narkotyków lotnych.

Lipidowa rozpuszczalność azotu jest o wiele większa niż helu, a więc i potencjał narkotyczny jest odpowiednio większy. Aktualne hipotezy stwierdzają ponadto, iż narkoza pojawia się przy połączeniach komórek nerwowych, tzw. synapsach, tam gdzie azot zaburza transfer elektryczny z neuronu (komórki nerwowej) do neuronu. Najczęściej dotyczy to struktur w mózgu, odpowiedzialnych za czujność i koordynację.

Znieczulenie, jak się przyjmuje, pojawia się, gdy absorpcja molekuł azotu do synaptycznej membrany lipidowej powoduje rozszerzanie się membrany. Gdy rozszerzy się poza krytyczna objętość, przestaje funkcjonować transmisja sygnałów, powodując narkozę. Znaczy to, iż transfer informacji z jednej komórki nerwowej do następnej odbywa się znacznie wolniej.

Efekty narkozy azotowej są często porównywane do efektów pijaństwa. Prawo martini jest żartobliwym określeniem, które określa, iż na 30 metrach narkoza ma potencjał równy jednemu martini, a każde następna 10 metrów następnemu. Wielu nurków przetestowało ten efekt osobiście (na martini).

Szkoleni w programach nurkowania komercyjnego zazwyczaj doświadczają skokowego nurkowania na 50 m w komorze hiperbarycznej jako wprowadzenia do zmian ciśnienia. Nurkowania te często sprawiają wrażenie pierwszej rundy coctail-party. Na 50 m nurkujący zaczynają rozmawiać, chichotać, a ich konwersacja staje się lekko frywolna. Zaczynają opowiadać dowcipy i, jak to zwykle bywa na coctail-party, dowcipy wydają się być o wiele bardziej śmieszne.

Gdy ciśnienie maleje, efekty te zaczynają się gwałtownie zanikać, i gdy w komorze zostaje osiągnięte ciśnienie odpowiadające głębokości 18 metrów , oszołomienie w większości znika,

W wodzie narkoza działa troszkę inaczej. W braku towarzystwa nurek na 50 m raczej spostrzeże powolność myślenia i działania, osłabienie koncentracji i czujności. Nurek może zapominać o dobrze mu znanych procedurach i być zobojętniały na bezpieczeństwo osobiste. Niezwykłe historie (niektóre z nich udokumentowane) opowiadają o nurkach, którzy oferowali rybom automat, próbowali ciąć własne węże z powietrzem lub innych irracjonalnych zachowaniach. Czas oddziaływania narkozy azotowej różni się zasadniczo od skutków przedawkowania alkoholu, które pojawiają się z pewnym opóźnieniem, a ustąpienie objawów trwa nieraz godzinami. Narkoza pojawia się natychmiast po dotarciu na odpowiednią głębokość i ustępuje równie szybko wraz ze spadkiem ciśnienia parcjalnego. Efekt jest całkowicie odwracalny. Jednostki różnią się pod względem swej podatności na narkozę, tak jak różnią się w podatności na jakąkolwiek formę odurzenia narkotykowego. Na określonej głębokości, stopień podatności nurka na narkozę azotową różni się osobniczo - jednakże nie są to różnice duże - bowiem każdy z obserwowanych nurków będzie wykazywał osłabienie koordynacji, krótkoterminowej pamięci czy reakcji w testach fizjologicznych. Testy nie pokazują jednostkowej wrażliwości na narkozę - innymi słowy nie jest jasne, że grupa nurków może być wyselekcjonowana, np. na potrzeby wykonania określonych zadań na podstawie określonej tolerancji na narkozę azotową. Adaptacja do narkozy pojawia się zarówno pod wpływem wielokrotnego wystawienia się na jej działanie, jak i wraz z jej przedłużonym działaniem. Nurek, który powtarza w kolejnych dniach nurkowania głębokie, stopniowo staje się mniej podatny na działanie narkozy. Rzeczą ważną jest nauczyć się jak dawać sobie z nią radę, lecz okazuje się to po prostu pewnym rodzajem aklimatyzacji. Nurek, który przeprowadza kolejne głębokie nurkowania i który wykazuje stopniowo lepsze wyniki testów (mniejszą narkozę) w kolejnych dniach, traci to, jeśli przerwie nurkowanie. Znaczy to, że o ile ma miejsce swego rodzaju aklimatyzacja fizjologiczna, to ginie ona z upływem czasu, natomiast nauka wykształcenia mechanizmów radzenia sobie ze skutkami narkozy przetrwa dłużej. Nurkowie pracujący w warunkach przedłużonego nasycenia na średniej głębokości, zdają się adaptować to narkozy w kilka dni. Wyniki testu wzrastają od pierwszego dnia, przez dzień trzeci i czwarty, osiągając następnie równy poziom. Na ogół nurkowie uczą się żyć z narkozą. Pracujący na większych głębokościach adaptują się przez staranne planowanie, działanie i upraszczanie swych zadań. Nadzorujący prace dostarczają wsparcia, zdając sobie sprawę z obniżonych możliwości percepcji. Nie ma zbyt wielu raportów dotyczących wypadków bezpośrednio związanych z narkoza azotową. Nurkujący rekreacyjnie, którzy przestrzegają praktyk bezpieczeństwa nie przekraczają głębokości 40 metrów, a więc tylko ocierają się o obrzeża problemu. Nurkowie techniczni i komercyjni radzą sobie w wysokimi poziomami narkozy azotowej poprzez bardzo intensywny trening i doświadczenie, przechodząc na oddychanie helem, gdy głębokość przekroczy ok. 55 m . Narkotyczne oddziaływanie azotu pojawia się u nurków rekreacyjnych na głębokościach mniejszych niż 40 m . Jest powszechnie znane, że kombinacja środków uspokajających z odurzającymi powoduje wzrost efektów tych ostatnich. Niebezpieczeństwo łączenia valium z alkoholem jest znane powszechnie. Tak samo działa kombinacja azotu pod ciśnieniem ze środkami uspokajającymi, zwłaszcza zaś z alkoholem. Barbiturany i inne środki nasenne są równie niebezpieczne. Narkotyki, wykorzystywane do opanowywania choroby lokomocyjnej, kataru siennego i biegunki również wzmagają działanie narkozy azotowej. Wszystkie one, działają blokując transmisje sygnałów nerwowych. Na poziomie morza "narkotyki" te mogą mieć skutki uspokajające. Pod wodą, wraz ze wzrostem głębokości ich synergizm w istotny sposób wzmaga narkotyczne działanie azotu. Alkohol pod tym względem jest najgorszy. Środki zapobiegające chorobie morskiej powinny być wypróbowywane przed nurkowaniem a następnie na płytkich wodach, aby zapobiec nagłemu zaskoczeniu pojawieniem się narkozy. Niektóre z nich w sposób udokumentowany powoduj silną narkozę już na głębokości 18 metrów .