APEX Altitude Physiology Expeditions
Högre höjder innebär unika utmaningar för dykare. Det minskade atmosfäriska trycket vid ytan av en bergssjö påverkar dykarnas djupmätare, liksom sötvattnet som är mindre tätt än i havet (Wienke, 1993). När dykaren sedan stiger upp från djupet är förändringshastigheten när det omgivande trycket sjunker mycket större än när dykaren stiger upp från ett dyk i havet (Smith, 1976). Dessa faktorer måste kompenseras, annars kan dyk som anses vara relativt säkra i havet generera rikliga bubblor av inert gas i dykarens kroppsvävnader, vilket orsakar en sjukdom som kallas dekompressionssjuka (DCS), populärt känd som ”the bends”. Sjukdomen kan vara allt från ett lindrigt hudutslag till förlamning och död, med ökande svårighetsgrad. Enligt Gribble (1960) var det första omnämnandet av en möjlig höjdböjning von Schrotter 1906, även om det citat som tillskrivs Boycott och Haldane om detta inte har hittats av denna författare (Boycott, Damant, & Haldane, 1908; Gribble, 1960; Schrotter, 1906). Oavsett detta verkar det som om ”altitude bends” är en modern sjukdom, vilket innebär att vi förmodligen har mycket mer att lära oss ännu innan vi helt och hållet förstår de inblandade mekanismerna.
Fizzyology
När en dykare sjunker ner ökar trycket som omger dykaren. Denna ökning påverkar inte dykare som bär stela ”atmosfäriska” dräkter, men för de flesta av oss som bär flexibla dykardräkter kompenserar vi för det ökade trycket genom att öka trycket i den gas vi andas. Om man bortser från mindre variationer på grund av vädret, motsvarar det omgivande lufttrycket på havsnivå ungefär en atmosfär, på tio meters djup i havet bör trycket vara två atmosfärer, och ytterligare en atmosfär läggs till för varje ytterligare tio meters djup. Tack vare Emile Gagnans och Jacques Cousteaus utveckling av SCUBA-regulatorn kan en dykare, när han eller hon andas komprimerad gas på djupet, leverera gasen med ett tryck som motsvarar det omgivande trycket. På så sätt behöver dykaren inte ”suga” gasen från ett mycket lägre tryck ner till ett högre tryck (och det är därför vi inte bara kan använda en lång snorkel). Trycket ”regleras” av SCUBA-enheten, som känner av vad det omgivande trycket är.
Inandning av gas vid ökat tryck löser ett problem (att leverera gas till lungorna), men när blodet transporterar gasen runt i kroppen rör sig dykarens vävnader naturligt mot jämvikt med det nya omgivande trycket genom att absorbera gasen. När dykaren senare stiger upp till ett mycket lägre tryck, t.ex. vid ytan, har dessa vävnader nu ett större tryck av gas som är löst i dem än det omgivande lufttrycket, och denna gas rör sig återigen mot jämvikt, denna gång genom att lämna vävnaderna (Lenihan & Morgan, 1975). Det är allmänt accepterat att hastigheten på denna rörelse mot jämvikt, det vill säga storleken på skillnaden mellan vävnadstrycket och det omgivande trycket, till stor del är ansvarig för bildandet av bubblor i en dykares vävnader. Principen kan liknas vid att öppna en läskburk: om du öppnar burken plötsligt kommer läsken att sprudla, på grund av den plötsliga skillnaden mellan det upplösta trycket och det omgivande trycket. Om du öppnar burken långsamt kommer läsken inte att sprudla lika mycket, eftersom förändringen är mer gradvis. Om du har flugit i ett trafikflygplan, där lufttrycket i kabinen vanligtvis är mycket lägre än på marken, märkte du då att din läsk var ovanligt sprudlande? Det skulle förmodligen ha berott på den ännu större skillnaden mellan trycket på den upplösta gasen i läsken (vanligtvis omkring 1,5 atmosfärer) och det omgivande trycket i kabinen. Detta motsvarar ett av de största bekymren för en dykare på hög höjd: den ökade skillnaden mellan trycket på den gas som är löst i hans vävnader efter ett dyk och det (mycket lägre) omgivande trycket på bergssjöns yta. Dessa ökade skillnader blir först ett bekymmer vid höjder på bara 300 meter eller högre (NOAA, 2001).
Popularitet för dykning på hög höjd.
Det finns många anledningar till att människor dyker på hög höjd: sökning efter särskilda objekt, t.ex. flygplan från andra världskriget, träning när havet är ogästvänligt eller för avlägset för att vara praktiskt genomförbart, vetenskaplig forskning, och även bara för att det är kul. Vid den senaste räkningen 2008 fanns det 30 dykföretag över 1 500 meter som annonserade i Johannesburgs telefonkataloger för företag och 53 företag över 1 500 meter som annonserade i Colorados telefonkataloger (Buzzacott & Ruehle, 2009). University of California bedriver vetenskaplig dykutbildning i Lake Tahoe, på en höjd av 1 890 meter (Bell & Borgwardt, 1976), och den bolivianska flottan upprätthåller en dykskola vid stranden av Tiquina, på 3 810 meter.
För vissa är det utmaningen med att dyka på hög höjd som är syftet. År 1968 slog ett team under ledning av Jacques Cousteau rekord i höjddykning i Titicacasjön, på en höjd av 3 810 meter (12 500 fot). På 1980-talet gjorde ett amerikanskt team en serie dykningar i de sydamerikanska Anderna på en höjd av 5 928 meter (Leach, 1986). År 1988 gjorde ett team från Indian Navy Diving Training School i Cochin i södra Indien många träningsdyk i Pykara Dam i Nilgiri Hills på 2134 meter innan de gjorde 22 dyk i Lake Manasbal (7 000 fot),000 fot, 2134 m), 16 dyk vid Leh (11 000 fot, 3 353 m) och slutligen dykning vid 14 200 fot (4 328 m) i sjön Pangong Tso i norra delen av delstaten Ladakh i Himalaya (Sahni, John, Dhall, & Chatterjee, 1991). I sann expeditionsanda drabbades en del av truppen av hypotermi, huvudvärk eller medvetslöshet. Inga sådana problem fanns för den brittiska expeditionen till Khumbu-glaciären i Everest-regionen i Himalaya 1989, när de gjorde 18 isdyk i Gokyo Tsho på 4 785 meter och åtta isdyk i Donag Tscho på 4 877 meter, där de skar sig igenom 1,2 meter tjock is för att nå ett djup på nästan 30 meter (Leach, McLean, & Mee, 1994). Rekordet vid Lago Lincancabur har överträffats ett antal gånger sedan 1980-talet (Morris, Berthold, & Cabrol, 2007) men står för närvarande fast, och numera dyker den bolivianska flottan där med några års mellanrum (H. Crespo, personlig kommunikation, 2010). Skolan i Tequina har nyligen tagit emot en ny hyperbarisk kammare, har som mål att väsentligt öka sin kapacitet för dykning med blandade gaser och, enligt denna författares åsikt, är den redo att nå nya djup i Titicacasjön, kartlägga outforskade grottor, återfinna artefakter från pre-Inca-civilisationer som kommer att revidera vår förståelse av den precolumbianska historien, övervaka människans fysiologi i miljöer som inte tidigare har utståtts och registrera en fauna som för närvarande är okänd för vetenskapen.
Kompensationsmetoder
Dyktabeller är en tabellmatris med djup och tider som relaterar till uppskattningar efter dykning av det resulterande trycket inom ett antal teoretiska vävnader. Om en dykare stannar för länge på för stort djup kommer hans vävnader att ha ett så stort tryck att han inte kan ta sig upp till ytan på ett säkert sätt. Han måste ”dekomprimera” på vägen upp, annars kommer det att bildas för många bubblor. Om man tänker på läskburkanalogin är det naturligtvis inte bara mängden gas i vävnaderna som måste begränsas, utan det är förändringshastigheten när det omgivande trycket sjunker som är den andra viktiga faktorn att ta hänsyn till. Ju snabbare förändringshastigheten är, desto lägre gränser (kortare tid och/eller mindre djup). Därför är varje bord konstruerat med en maximal uppstigningshastighet i åtanke och denna uppstigningshastighet är beroende av höjden. Moderna dykare förlitar sig på personliga dykdatorer för att generera realtidsgränser och dessa datorer använder en styrande algoritm för att uppskatta hur många minuter som kan tillåtas vara kvar på vilket djup dykaren än befinner sig på. Dessa algoritmer, liksom de algoritmer som används för att skapa dyktabeller, varierar mellan olika tillverkare av dykdatorer. Det är inte bara algoritmerna som skiljer sig åt (och de är ofta konfidentiell information, vilket försvårar jämförelser), dykdatorerna skiljer sig också åt på andra sätt, t.ex. i fråga om hur ofta en dykares tidsgränser beräknas. En modell kan beräkna den återstående tillåtna tiden en gång i sekunden medan en annan modell kan beräkna den återstående tillåtna tiden var tionde sekund. Även andra säkerhetsmekanismer skiljer sig åt mellan olika modeller, t.ex. larm för uppstigningshastighet, som avger ett regelbundet pip om den maximala uppstigningshastigheten (som tillåts av den enskilda dykdatorns algoritm) överskrids. Många dykdatorer använder sig också av en variabel uppstigningshastighet som tillåter snabbare uppstigning på större djup, men som sedan kräver att dykaren saktar ner sin uppstigning närmare ytan, eftersom förändringshastigheten ökar exponentiellt. Debatten mellan förespråkarna för den konstanta uppstigningshastigheten, som ursprungligen rekommenderades av forskaren Hill, och den variabla uppstigningshastigheten, som ursprungligen rekommenderades av Haldane, är känd som ”Hill vs. Haldane-kontroversen” (Marroni, 2002).
Visst, kom ihåg att de underliggande orsakerna till dekompressionssjuka fortfarande är obevisade. Bevisen är övertygande stödjande men den vetenskapligt bevisade kopplingen är fortfarande svårfångad. Vi tror att vi förstår mekanismerna för bubbelbildning och orsakerna till dekompressionssjuka, men många av de antaganden som används för att förutsäga våra gränsvärden är baserade på empirisk trial-and-error, där gränsvärden har förutsagts och sedan reviderats nedåt efter användning i vatten. Följaktligen finns det en mängd olika algoritmer som används idag och som bygger på olika fysiologiska och fysiska antaganden om mänskliga vävnader, bubblor och kinetisk teori för gaser. För rekreationsdyk i havet resulterar dessa olika algoritmer vanligen i liknande förutsägelser av tidsgränser för varje djup, med ett litet undantag av den totala tillåtna tiden. De flesta dykdatorer och tabeller tillåter t.ex. att en dykare gör sitt första dyk för dagen till 30 meter under 16-25 minuter (de flesta tillåter cirka 20 minuter). Vissa antar att den inerta gasen tvättas ut snabbare under en ytintervall mellan dykningarna, och andra tillämpar högre tidsstraff för dyk som görs när dykare redan har restgas kvar från tidigare dyk. Resultatet av allt detta är att algoritmerna varierar på många sätt, och de sätt på vilka de kompenserar för dyk på hög höjd varierar också (Egi & Brubank, 1995).
Kompensationsmekanismer
Den kanske vanligaste metoden för att anpassa tabeller för användning på hög höjd är att omvandla det maximala djup som en dykare planerar att nå till ett ”ekvivalent havsdyk”-djup (Paulev & Zubieta-Calleja Jr, 2007), vilket är ett sätt att reducera den tillåtna tiden genom att använda tidsgränsen från ett större djup. Denna metod är känd som ”Haldane-metoden” (Hennessy, 1977), senare kallad ”Cross Correction” av den amerikanska flottan, efter att E.R. Cross förespråkade metoden 1967 och återigen 1970 (Egi & Brubank, 1995). Ju högre höjd, desto mer lägger en dykare till sitt planerade faktiska djup när han söker efter sin gräns. Till exempel kan en dykare planera att gå till 18 meters djup. För att hitta sin gräns kommer han att titta på tidsgränsen 18 meter på havsnivå, 21 meter på 5 000 fot och 27 meter på 10 000 fot höjd (Bell & Borgwardt, 1976). Men det finns ett antal andra teoretiska sätt att anpassa dyktabeller på havsnivå för användning på hög höjd, och ännu fler sätt utnyttjas av personliga dykdatorer. I en nyligen genomförd studie (Buzzacott & Ruehle, 2009) ändrades ordningen för en serie dykdatorer, när de rangordnades efter hur konservativa de var på havsnivå, på 10 000 fot, så att den mest konservativa på havsnivå blev den mest generösa på hög höjd, och den mest generösa på havsnivå blev den mest konservativa på hög höjd.
Slutsats
Rekreationsdykning på hög höjd medför risker som är ytterligare risker jämfört med dykning på havsnivå och ytterligare utbildning krävs av rekreationsdykare. När det gäller dekompressionsdykning är det fortfarande oklart vilken metod som är bäst för att anpassa befintliga dekompressionsscheman för användning på hög höjd. Alla grupper som planerar en betydande exponering för dekompressionsstress på hög höjd gör därför klokt i att rådgöra med en dykfysiolog med erfarenhet av höjddykning. Dessutom bör alla dykare acceptera att de antaganden som ligger till grund för modellen, oavsett vilket dykschema som antas, kan vara obeprövade eller obevisade och att många dekompressionsdyk på hög höjd till och med kan betraktas som experimentella till sin natur. Vissa tabeller har t.ex. testats i vatten upp till en viss höjd och är fortfarande obevisade bortom den höjden (Boni, Schibli, Nussberger, & Buhlmann, 1976). För att minimera risken för böjningar bör ytterligare profylaktiska åtgärder vidtas när det är möjligt, t.ex. att delta i en lämplig träningsregim före dykning, att tillföra ytterligare syre till andningsblandningen, att ta bort inerta gaser från andningsblandningen, värme under dekompressionen för att främja den perifera cirkulationen, en referens för uppstigningshastighet, t.ex. en viktlina eller en upphängd trapets, en horisontell hållning för att få lungornas naturliga flytkraft att främja maximal yta för gasutbyte och omedelbar assistans efter dykningen för att minska dykarnas arbetsbelastning.
Dykning på hög höjd kan vara mycket roligt, en utmaning och det finns många goda skäl att dyka i bergssjöar. Var dock försiktig – dykning på höjd är mycket mindre förlåtande om du gör fel. En enkel sak som en fastnat i flytvästens uppblåsningsknapp kan få dig upp snabbt och det är troligare att du kommer undan med det i havet än i bergen. Lägg till komplikationer som att behöva korsa ett bergspass för att ta sig till sjukhuset och en relativt liten böjning kan mycket snabbt bli riktigt otäck, och ingen vill sluta förlamad från nacken och nedåt.
Bell, R. L., & Borgwardt, R. E. (1976). Teorin för korrigeringar på hög höjd av U.S. Navy standarddekompressionstabellerna. Korskorrigeringarna. Undersea Biomed Res, 3(1), 1-23.
Boni, M., Schibli, R., Nussberger, P., & Buhlmann, A. A. (1976). Dykning vid minskat atmosfäriskt tryck: luftdekompressionstabeller för olika höjder. Undersea Biomed Res, 3(3), 189-204.
Boycott, A. E., Damant, G. C. C. C., & Haldane, J. S. (1908). Förebyggande av sjukdomar orsakade av tryckluft. J. Hyg. (Lond.)(8), 342-443.
Buzzacott, P., & Ruehle, A. (2009). Effekterna av hög höjd på den relativa prestandan hos dekompressionsdatorer vid dykning. International Journal of the Society for Underwater Technology, 28(2), 51-55.
Egi, S. M., & Brubank, A. O. (1995). Dykning på hög höjd: en översyn av dekompressionsstrategier. Undersea Hyperb Med, 22(3), 281-300.
Gribble, M. d. G. (1960). En jämförelse mellan syndromet ”hög höjd” och syndromet ”högt tryck” vid dekompressionssjuka. British Journal of Industrial Medicine, 17, 181-186.
Hennessy, T. R. (1977). Konvertering av standardiserade luftdekompressionstabeller för no-stop-dykning från höjd eller livsmiljö. Undersea Biomed Res, 4(1), 39-53.
Leach, J. (1986). Expedition för dykning på hög höjd i Anderna. Journal of Underwater Technology, 12, 27-31.
Leach, J., McLean, A., & Mee, F. B. (1994). Dykning på hög höjd i Nepali Himalaya. Undersea Hyperb Med, 21(4), 459-466.
Lenihan, D., & Morgan, K. (1975). Dykning på hög höjd. Santa Fe, New Mexico: U.S. Department of the Interior. National Parks Service.
Marroni, A. (2002). Vilken uppstigningsprofil för att förebygga dekompressionssjuka? II – En fältmodell som jämför Hill och Haldane uppstigningsmodaliteter, med tanke på utvecklingen av en bubbelsäker dekompressionsalgoritm. DAN Europe DSL specialprojekt ”Haldane Vs Hill”. Eur. J. Underwater Hyperb. Med., 3(3).
Morris, R., Berthold, R., & Cabrol, N. (2007). Dykning på extrem höjd: Dykplanering och genomförande under den vetenskapliga expeditionen i de höga sjöarna 2006. Konferensbidrag vid American Academy of Underwater Sciences 26th Symposium, Dauphin Island, AL.
NOAA. (2001). NOAA Diving Manual. Dykning för vetenskap och teknik (4:e utgåvan): U.S. Department of Commerce. National Oceanic and Atmospheric Administration.
Paulev, P., & Zubieta-Calleja Jr, G. (2007). Djupdykning på hög höjd. Research in sports medicine, 15, 213-223.
Sahni, T. K., John, M. J., Dhall, A., & Chatterjee, A. K. (1991). Höghöjdsdykningar från 7000 till 14 200 fot 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). Höjdprocedurer för havsdykare (s. 46): National Association of Underwater Instructors.
Wienke, B. R. (1993). Dykning över havsnivå. Flagstaff, AZ: Best Publishing Company.
av Peter Buzzacott
.