APEX Altitude Physiology Expeditions
Høje højder skaber unikke udfordringer for dykkeren. Det reducerede atmosfæriske tryk ved overfladen af enhver bjergsø påvirker dykkernes dybdemålere, ligesom det ferske vand, der er mindre tæt end i havet, påvirker dykkernes dybdemålere (Wienke, 1993). Når dykkeren så stiger op fra dybden, er ændringshastigheden, når det omgivende tryk falder, langt større end når han stiger op fra et dyk i havet (Smith, 1976). Disse faktorer skal der kompenseres for, ellers kan dyk, der anses for relativt sikre i havet, generere rigelige bobler af inert gas i dykkerens kropsvæv og forårsage en sygdom kaldet dekompressionssyge (DCS), populært kendt som “the bends”. Sygdommen kan spænde fra et mildt hududslæt over stigende sværhedsgrad til lammelse og død. Ifølge Gribble (1960) blev den første omtale af en mulig højdebøjning foretaget af von Schrotter i 1906, selv om det citat, der tilskrives Boycott og Haldane vedrørende dette, ikke er blevet fundet af denne forfatter (Boycott, Damant, & Haldane, 1908; Gribble, 1960; Schrotter, 1906). Uanset hvad ser det ud til, at “højdebøjninger” er en moderne sygdom, hvilket betyder, at vi sandsynligvis har meget mere at lære endnu, før vi fuldt ud forstår de involverede mekanismer.
Fizzyology
Når en dykker falder ned, stiger trykket omkring dykkeren. Denne stigning påvirker ikke dykkere, der bærer stive “atmosfæriske” dragter, men for de fleste af os, der bærer fleksibel dykkerdragt, kompenserer vi for det øgede tryk ved at øge trykket i den gas, vi indånder. Hvis man ser bort fra mindre variationer på grund af vejret, svarer det omgivende lufttryk på havniveau til ca. en atmosfære, på ti meters dybde i havet skulle trykket være to atmosfærer, og for hver yderligere ti meters dybde tilføjes endnu en atmosfære. Takket være Emile Gagnans og Jacques Cousteaus udvikling af SCUBA-regulatoren kan en dykker, der indånder komprimeret gas på dybden, nu indånde gas med et tryk, der svarer til det omgivende tryk. På denne måde behøver dykkeren ikke at “suge” sin gas fra et meget lavere tryk ned til et højere tryk (og det er grunden til, at vi ikke bare kan bruge en lang snorkel). Trykket “reguleres” af SCUBA-enheden, som registrerer, hvad det omgivende tryk er.
Indånding af gas ved øget tryk løser ét problem (at levere gas til lungerne), men efterhånden som blodet transporterer denne gas rundt i kroppen, bevæger dykkerens væv sig naturligt hen imod ligevægt med det nye omgivende tryk ved at absorbere gassen. Når dykkeren senere stiger op til et meget lavere tryk, f.eks. ved overfladen, har disse væv nu et større tryk af gas opløst i dem end det omgivende lufttryk, og denne gas bevæger sig endnu en gang mod ligevægt, denne gang ved at forlade vævene (Lenihan & Morgan, 1975). Det er almindeligt accepteret, at hastigheden af denne bevægelse mod ligevægt, dvs. størrelsen af forskellen mellem vævstrykket og det omgivende tryk, i høj grad er ansvarlig for dannelsen af bobler i en dykkers væv. Princippet svarer til at åbne en dåse sodavand: hvis man åbner dåsen pludselig, vil sodavanden bruseboble på grund af den pludselige forskel mellem det opløste tryk og det omgivende tryk. Hvis man åbner dåsen langsomt, vil sodavanden ikke sprudle så meget, fordi ændringen sker mere gradvist. Hvis du har fløjet i et kommercielt jetfly, hvor der normalt er et meget lavere lufttryk i kabinen end på jorden, har du så bemærket, at din sodavand var usædvanligt brusende? Det ville sandsynligvis skyldes den endnu større forskel mellem trykket af den opløste gas i sodavand (normalt omkring 1,5 atmosfære) og det omgivende tryk i kabinen. Dette svarer til et af de største problemer for en dykker i stor højde: den øgede forskel mellem trykket af den gas, der er opløst i hans væv efter et dyk, og det (meget lavere) omgivende tryk ved overfladen af bjergsøen. Disse øgede forskelle giver først anledning til bekymring i højder på blot 300 m eller derover (NOAA, 2001).
Popularitet af dykning i højden.
Der er mange grunde til, at folk dykker i stor højde: søgning efter bestemte objekter som f.eks. fly fra Anden Verdenskrig, træning, når havet er ugæstfrit eller for langt væk til at være praktisk, videnskabelig forskning, ja, endda bare for sjov. Ved sidste optælling var der i 2008 30 dykkerforretninger over 1 500 m, der annoncerede i telefonbøgerne for erhvervslivet i Johannesburg, og 53 virksomheder over 1 500 m, der annoncerede i telefonbøgerne i Colorado (Buzzacott & Ruehle, 2009). University of California gennemfører videnskabelig dykkertræning i Lake Tahoe i en højde af 1 890 m (Bell & Borgwardt, 1976), og den bolivianske flåde har en dykkerskole på Tiquina i en højde af 3 810 m.
For nogle er udfordringen ved at dykke i stor højde formålet. I 1968 satte et hold under ledelse af Jacques Cousteau rekorden for højdedykning i Titicacasøen i en højde på 3.810 m (12.500 fod). I 1980’erne foretog et amerikansk hold en række dyk i de sydamerikanske Andesbjerge i en højde af 5.928 m (Leach, 1986). I 1988 foretog et hold fra den indiske flådes dykkerskole i Cochin i det sydlige Indien mange træningsdyk i Pykara Dam i Nilgiri Hills i en højde af 2134 m (7.000 fod), inden de foretog 22 dyk i Manasbal-søen (7,000 fod, 2134 m), 16 dyk ved Leh (11.000 fod, 3.353 m) og endelig dykning ved 14.200 fod (4.328 m) i Pangong Tso-søen i den nordlige del af Ladakh i Himalaya (Sahni, John, Dhall, & Chatterjee, 1991). På ægte ekspeditionsmanér led en del af truppen af underafkøling, hovedpine eller bevidstløshed. Den britiske ekspedition til Khumbu-gletsjeren i Everest-regionen i Himalaya i 1989 havde ikke sådanne problemer, da de foretog 18 isdyk i Gokyo Tsho på 4 785 m (15 700 fod) og otte isdyk i Donag Tscho på 4 877 m (16 000 fod), hvor de skar gennem 1,2 m tyk is og nåede næsten 30 m dybde (Leach, McLean, & Mee, 1994). Rekorden ved Lago Lincancabur er blevet overgået en række gange siden 1980’erne (Morris, Berthold, & Cabrol, 2007), men står i øjeblikket fast, og i disse dage dykker den bolivianske flåde der med få års mellemrum (H. Crespo, personlig kommunikation, 2010). Skolen i Tequina har for nylig fået leveret et nyt hyperbarisk kammer, har mål om at øge deres muligheder for at dykke med blandede gasser betydeligt, og efter denne forfatters mening er de klar til at nå nye dybder i Titicaca-søen, kortlægge uudforskede grotter, bjærge artefakter fra præ-inkacivilisationer, som vil ændre vores forståelse af den præcolumbianske historie, overvåge menneskets fysiologi i miljøer, som ikke tidligere har været udsat for, og registrere en fauna, som i øjeblikket er ukendt for videnskaben.
Kompensationsmetoder
Dyktabeller er en tabelmatrix af dybder og tider, der relaterer til skøn efter dykning af de resulterende tryk inden for en række teoretiske væv. Hvis en dykker opholder sig for dybt i for lang tid, vil vævene have et så stort tryk i dem, at han ikke vil være i stand til sikkert at stige op til overfladen. Han bliver nødt til at “dekomprimere” på vej op, da der ellers vil blive dannet for mange bobler. Hvis vi husker analogien med sodavandsdåsen, er det naturligvis ikke kun mængden af gas i vævene, der skal begrænses, men også ændringshastigheden, når det omgivende tryk falder, som er den anden vigtige faktor, der skal tages hensyn til. Jo hurtigere ændringshastigheden er, jo lavere er grænserne (kortere tid og/eller mindre dybde). Derfor er hver tabel konstrueret med en maksimal opstigningshastighed i tankerne, og denne opstigningshastighed er afhængig af højden. Moderne dykkere er afhængige af personlige dykkercomputere til at generere realtidsgrænser, og disse computere anvender en styrende algoritme til at vurdere, hvor mange minutter der kan være tilbage på den dybde, som dykkeren befinder sig på. Disse algoritmer varierer, ligesom de algoritmer, der anvendes til at generere dykkertabeller, fra dykkercomputerproducent til dykkerproducent. Ikke alene er algoritmerne forskellige (og de er ofte fortrolige oplysninger, hvilket gør det vanskeligt at sammenligne dem), men dykkercomputerne er også forskellige på andre måder, f.eks. i den hyppighed, hvormed en dykkers tidsgrænser beregnes. En model kan estimere den resterende tilladte tid én gang hvert sekund, mens en anden model kan estimere den resterende tilladte tid hvert tiende sekund. Andre sikkerhedsmekanismer er også forskellige fra model til model, f.eks. alarmer for opstigningshastighed, der afgiver et regelmæssigt bip, hvis den maksimale opstigningshastighed (tilladt af den enkelte dykkercomputeres algoritme) overskrides. Mange dykkercomputere anvender også en variabel opstigningshastighed, der tillader hurtigere opstigninger på større dybder og derefter kræver, at dykkeren bremser sin opstigning tættere på overfladen, da ændringshastigheden stiger eksponentielt. Debatten mellem tilhængerne af den konstante opstigningshastighed, der oprindeligt blev anbefalet af videnskabsmanden Hill, og den variable opstigningshastighed, der oprindeligt blev anbefalet af Haldane, er kendt som “Hill vs. Haldane-kontroversen” (Marroni, 2002).
Man skal naturligvis huske, at de underliggende årsager til dekompressionssygdom stadig ikke er bevist. Beviserne er overbevisende, men den videnskabeligt beviste forbindelse er stadig vanskelig at finde. Vi tror, at vi forstår mekanismerne for boblegenerering og årsagerne til dekompressionssygdom, men mange af de antagelser, der anvendes til at forudsige vores grænser, er baseret på empirisk trial-and-error, hvor grænserne er blevet forudsagt og derefter revideret nedad efter brug i vandet. Derfor er der i dag en række algoritmer i brug, som bygger på forskellige fysiologiske og fysiske antagelser om menneskeligt væv, bobler og gas kinetisk teori. For rekreative dyk i havet resulterer disse forskellige algoritmer normalt i lignende forudsigelser af tidsgrænser for hver dybde, plus eller minus en lille del af den samlede tilladte tid. F.eks. tillader de fleste dykkercomputere og -tabeller en dykker at foretage sit første dyk på 30 m i mellem 16-25 minutter (de fleste tillader omkring 20 minutter). Nogle antager, at den inerte gas vaskes hurtigere ud under et overfladeinterval mellem dykkene, og andre pålægger højere tidsstraf for dyk, der foretages, når dykkerne allerede har gasrester tilbage fra tidligere dyk. Resultatet af alt dette er, at algoritmerne varierer på mange måder, og de måder, hvorpå de kompenserer for dyk i stor højde, varierer også (Egi & Brubank, 1995).
Kompensationsmekanismer
Den mest almindelige metode til at tilpasse tabeller til brug i stor højde er muligvis at omregne den maksimale dybde, som en dykker planlægger at nå, til en “tilsvarende dybde for havdyk” (Paulev & Zubieta-Calleja Jr, 2007), hvilket er en måde at reducere den tilladte tid på ved at bruge tidsgrænsen fra en dybere dybde. Denne metode er kendt som “Haldane-metoden” (Hennessy, 1977), senere omtalt af den amerikanske flåde som “Cross Correction”, efter at E.R. Cross promoverede metoden i 1967 og igen i 1970 (Egi & Brubank, 1995). Jo større højde, jo mere lægger en dykker til sin planlagte faktiske dybde, når han søger efter sin grænse. F.eks. kan en dykker planlægge at gå ned til 18 m dybde. For at finde sin grænse vil han se på 18m-grænsen på havniveau, 21m-grænsen i 5.000 fods højde og 27m-grænsen i 10.000 fods højde (Bell & Borgwardt, 1976). Men der er en række andre teoretiske måder at tilpasse dykketabeller på havniveau til brug i højden på, og der er endnu flere måder, som udnyttes af personlige dykkercomputere. I en nyere undersøgelse (Buzzacott & Ruehle, 2009) blev rækkefølgen af en række dykkercomputere, når de blev rangeret efter, hvor konservative de var i havoverfladen, vendt om i 10 000 fods højde, således at den mest konservative i havoverfladen blev den mest generøse i højden, og den mest generøse i havoverfladen blev den mest konservative i højden.
Slutning
Rekreativ dykning i højden indebærer risici, som er yderligere end dykning på havniveau, og der kræves yderligere uddannelse af rekreative dykkere. For dekompressionsdykning er det stadig uvist, hvilken metode der er den bedste til at tilpasse eksisterende dekompressionsskemaer til brug i højden. Derfor bør alle hold, der planlægger en betydelig eksponering for dekompressionsstress i højden, rådes til at konsultere en dykkerfysiolog med erfaring i højdedykning. Desuden bør alle dykkere acceptere, at uanset hvilken dykkeskema der vedtages, kan de antagelser, der ligger til grund for modellen, være uprøvede eller uprøvede, og at mange dekompressionsdyk i stor højde endog kan betragtes som eksperimentelle i deres natur. Nogle tabeller er f.eks. blevet afprøvet i vand op til en vis højde og er fortsat uprøvede ud over denne højde (Boni, Schibli, Nussberger, & Buhlmann, 1976). For at minimere risikoen for bøjninger bør der så vidt muligt træffes yderligere profylaktiske foranstaltninger, f.eks. at man gennemfører et passende træningsregime før dykning, tilfører yderligere ilt til åndedrætsblandingen, fjerner inert gas fra åndedrætsblandingen, giver varme under dekompressionen for at fremme den perifere cirkulation, har en reference for opstigningshastighed som f.eks. en vægtet line eller et ophængt trapez, indtager en vandret stilling for at få lungernes naturlige opdrift til at fremme det maksimale overfladeareal til gasudveksling og yder øjeblikkelig assistance efter dykning for at reducere dykkernes arbejdsbyrde.
Dykning i højden kan være meget sjovt, en udfordring, og der er mange gode grunde til at dykke i bjergsøer. Pas dog på – dykning i højden er meget mindre tilgivende, hvis du gør det forkert. En simpel ting som en fastsiddende opblæsningsknap i flydevesten kan få dig hurtigt op, og du vil være mere tilbøjelig til at slippe af sted med det i havet end i bjergene. Hvis man tilføjer komplikationer som f.eks. at skulle krydse et bjergpas for at komme på hospitalet, kan et relativt lille sving meget hurtigt blive rigtig slemt, og ingen ønsker at ende med at blive lammet fra halsen og nedad.
Bell, R. L., & Borgwardt, R. E. (1976). Teorien om højhøjdekorrektioner til U.S. Navy’s standarddekompressionstabeller. Krydskorrektionerne. Undersea Biomed Res, 3(1), 1-23.
Boni, M., Schibli, R., Nussberger, P., & Buhlmann, A. A. (1976). Dykning ved nedsat atmosfærisk tryk: luftdekompressionstabeller for forskellige højder. Undersea Biomed Res, 3(3), 189-204.
Boycott, A. E., Damant, G. C. C. C., & Haldane, J. S. (1908). Forebyggelse af trykluftsygdomme. J. Hyg. (Lond.)(8), 342-443.
Buzzacott, P., & Ruehle, A. (2009). Virkningerne af stor højde på den relative ydeevne af dekompressionscomputere til dykning. International Journal of the Society for Underwater Technology, 28(2), 51-55.
Egi, S. M., & Brubank, A. O. (1995). Dykning i højden: en gennemgang af dekompressionsstrategier. Undersea Hyperb Med, 22(3), 281-300.
Gribble, M. d. G. (1960). En sammenligning af syndromerne “høj højde” og “højtryk” af dekompressionssygdom. British Journal of Industrial Medicine, 17, 181-186.
Hennessy, T. R. (1977). Konvertering af standard luftdekompressionstabeller for no-stop-dykning fra højde eller habitat. Undersea Biomed Res, 4(1), 39-53.
Leach, J. (1986). Andinsk dykkerekspedition i stor højde. Journal of Underwater Technology, 12, 27-31.
Leach, J., McLean, A., & Mee, F. B. (1994). Dyk i stor højde i det nepalesiske Himalaya. Undersea Hyperb Med, 21(4), 459-466.
Lenihan, D., & Morgan, K. (1975). Dykning i store højder. Santa Fe, New Mexico: U.S. Department of the Interior. National Parks Service.
Marroni, A. (2002). Hvilken opstigningsprofil til forebyggelse af dekompressionssygdom? II – En feltmodel, der sammenligner Hill og Haldane opstigningsmodaliteter med henblik på udvikling af en boblesikker dekompressionsalgoritme. DAN Europe DSL specialprojekt “Haldane Vs Hill”. Eur. J. Underwater Hyperb. Med., 3(3).
Morris, R., Berthold, R., & Cabrol, N. (2007). Dykning i ekstrem højde: Dykplanlægning og udførelse under den videnskabelige ekspedition i 2006 i de høje søer. Paper præsenteret ved American Academy of Underwater Sciences 26th Symposium, Dauphin Island, AL.
NOAA. (2001). NOAA Diving Manual. Dykning for videnskab og teknologi (4. udgave): U.S. Department of Commerce. National Oceanic and Atmospheric Administration.
Paulev, P., & Zubieta-Calleja Jr, G. (2007). Dybder til dykning i stor højde. Research in sports medicine, 15, 213-223.
Sahni, T. K., John, M. J., Dhall, A., & Chatterjee, A. K. (1991). Dyk i stor højde fra 7000 til 14.200 fod i Himalaya. Undersea Biomed Res, 18(4), 303-316.
Schrotter, H. v. (1906). Der sauerstoff in der prophylaxie und therapie der luftdruckerkrankungen (2nd ed.).
Smith, C. L. (1976). Højdeprocedurer for havdykkere (pp. 46): National Association of Underwater Instructors.
Wienke, B. R. (1993). Dykning over havniveau. Flagstaff, AZ: Best Publishing Company.
af Peter Buzzacott