Gastoxizität beim Tauchen

Sauerstofftoxizität tritt typischerweise auf, wenn der Sauerstoffpartialdruck 1,3–1,4 Atmosphären (atm) übersteigt, was einer Tiefe von etwa 57 m entspricht, wenn Luft eingeatmet wird, und flacher, wenn angereicherte Sauerstoff-Atemgase verwendet werden. Zu den Symptomen gehören Parästhesien, Anfälle, Schwindel, Übelkeit, Erbrechen und ein eingeengtes Gesichtsfeld (Tunnel). Ungefähr 10% der Patienten haben generalisierte Krampfanfälle oder Synkopen, was normalerweise zum Ertrinken führt.

Wenn komprimierte Luft in Tiefen von > 30 m eingeatmet wird, übt der erhöhte Nitrogenpartialdruck einen narkoseähnlichen Effekt, entsprechend dem von Lachgas, aus. Eine Stickstoffnarkose („Tiefenrausch“) verursacht Symptome und Anzeichen ähnlich denen einer Alkoholvergiftung (z. B. beeinträchtigte intellektuelle und neuromuskuläre Leistung, Verhaltens- und Persönlichkeitsveränderung). Eine eingeschränkte Urteilsfähigkeit kann zum Ertrinken führen. Halluzinationen und Bewusstseinsverlust können in Tiefen von > 91 m vorkommen.

Da sich die Taucher während des Auftauchens aus der Tiefe schnell erholen, wird die Diagnose oft aufgrund der Anamnese gestellt. Die Behandlung besteht in einem sofortigen, aber kontrollierten Aufstieg. Eine Stickstoffnarkose kann verhindert werden, indem Helium (anstelle von Stickstoff, wie in der Standard-Druckluft) verwendet wird, um Sauerstoff für tiefes Tauchen zu verdünnen, da Helium die narkotischen Eigenschaften von Stickstoff fehlt. Jedoch erhöht der Gebrauch einer reinen Helium/Sauerstoffmischung bei sehr tiefen Tauchgängen (> 180 m [> 600 ft]) das Risiko eines neurologischen Hochdrucksyndroms.

Die Kohlendioxidtoxizität kann durch eine der folgenden Ursachen verursacht werden:

• Unzureichende Atemanstrengung (Hypoventilation) aufgrund eines hohen Atemwiderstands (z. B. aufgrund einer Fehlfunktion des Atemreglers oder eines engen Neoprenanzugs)

• Überanstrengung

• Tieftauchen

• Sauerstoffflaschenkontamination durch ausgeatmete Gase (wie dies bei einem Kohlendioxid-Scrubber-Ausfall bei einem rebreather air supply vorkommen kann)

Eine Hypoventilation kann den Kohlendioxid-Spiegel im Blut erhöhen und Atemnot und Sedierung verursachen. Bei einer schweren Kohlenstoffdioxydvergiftung kann es zu Übelkeit, Erbrechen, Schwindel, Kopfschmerz, Tachypnoe und vertiefter Atmung, Flush, Verwirrtheit, Krampfanfällen und Bewusstseinsverlust kommen.

Der Verdacht auf eine leichte Kohlendioxid-Vergiftung besteht, wenn der Taucher häufig Kopfschmerzen in Verbindung mit Tauchen oder einen niedrigen Luftverbrauch hat.

Die Kohlendioxid-Vergiftung verschwindet gewöhnlich während des Auftauchens; daher zeigt eine Untersuchung der arteriellen Blutgase (BGA) nach dem Tauchen bezeichnenderweise keinen erhöhten Kohlendioxid-Spiegel. Die Behandlung besteht in einem stufenweisen Aufstieg und der Beendigung der Tauchübung oder Korrektion der zugrunde liegenden Ursache.

Kohlenmonoxid kann in die Luftversorgung eines Tauchers gelangen, wenn das Luftverdichteransaugventil zu nahe bei einem Maschinenauspuff liegt oder wenn Schmieröl in einem funktionsgestörten Kompressor heiß genug wird, um teilweise zu verbrennen (flashing), und dabei Kohlenmonoxid erzeugt.

Zu den Symptomen gehören Übelkeit, Kopfschmerz, Schwäche, Unbeholfenheit und Bewusstseinsveränderungen. Schwere Kohlenmonoxidvergiftungen können zu Krampfanfällen, Synkopen oder Koma führen.

Die Diagnose wird durch den Nachweis eines erhöhten Carboxyhämoglobinspiegels im Blut gestellt; die Anzeige eines Pulsoxymeters ist nicht wegweisend und gewöhnlich normal, weil Standardpulsoxymeter nicht zwischen Oxyhämoglobin und Carboxyhämoglobin unterscheiden können. Mit der Puls-Kohlenmonoxid-Oximetrie (CO-Oximetrie) kann jedoch ein erhöhtes Carboxyhämoglobin nachgewiesen werden. Die Luftversorgung des Tauchers kann auch auf Kohlenmonoxid getestet werden.

Die Behandlung wird mit 100%igem Sauerstoff mit hohem Flow durchgeführt, am besten über eine Nichtrückatmungsmaske, die die Halbwertszeit von Carboxyhämoglobin von 4–6 Stunden bei Zimmerluft auf 30–150 Minuten verringert. Bei schweren Fällen, bei denen neurologische Manifestationen vorliegen oder bei denen das Carboxyhämoglobin ≥ 25% beträgt, sollte eine hyperbare Sauerstofftherapie in Betracht gezogen werden. Carboxyhämoglobin-Spiegel fallen in einer hyperbaren Druckkammer schnell (Halbwertszeit 15–30 Minuten), und die meisten Studien zeigen, dass persistierende Folgeerscheinungen durch die hyperbare Sauerstoffbehandlung reduziert werden. Obwohl eine Erhöhung des Carboxyhämoglobins die Diagnose bestätigt, wird die Gewebehypoxie durch die Bindung von Kohlenmonoxid an andere Hämoproteine wie Myoglobin und Cytochrom a und a,a₃. Daher korreliert der Carboxyhämoglobinspiegel nicht mit dem klinischen Schweregrad und sollte nicht als Behandlungsziel verwendet werden.

Ein wenig verstandenes Syndrom neuromuskulärer und zerebraler Abweichungen kann sich bei ≥ 180 m Tiefe entwickeln, v. a. wenn der Taucher schnell einer Kompression unterzogen wird, während er Helium/Sauerstoffmischungen einatmet. Zu den Symptomen zählen Übelkeit, Erbrechen, leichtes Zittern, fehlende Koordination, Schwindel, Müdigkeit, Somnolenz, myoklonisches Zucken, Magenkrämpfe und Störungen der intellektuellen und psychomotorischen Leistung.

Die Diagnose wird klinisch gestellt. Die Vorbeugung erfolgt in der Regel durch Verlangsamung der Kompressionsrate und/oder Zugabe einer kleinen Menge eines narkotischen Gases (z.B. 5% Stickstoff) zum Atemgemisch.

1. Hampson NB: Carbon monoxide poisoning while scuba diving: A rare event? Undersea Hyperb Med 47(3):487-490, 2020. doi: 10.22462/03.07.2020.10

2. Lippmann J, Millar I: Severe carbon monoxide poisonings in scuba divers: Asia-Pacific cases and causation. Undersea Hyperb Med 49(3):341-353, 2022. PMID 36001567