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Physiologische Aspekte des Tauchens

Hausarbeit 2006 16 Seiten

Gesundheit - Sport - Sportmedizin, Therapie, Prävention, Ernährung

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Vorwort

2. Tauchmedizin

3. Physikalische Grundlagen und Risiken des Tauchens
3.a Partialdruckgesetz oder Dalton'sches Gesetz
3.b Boyle- Mariottesches Gesetz
3.c Henry'sches Gesetz
3.d Gesetz von Gay Lussac

4. Augen und Ohren

5. Auftrieb

6. Tauchmedizinsche Untersuchungen

7. Quellenangabe

1. Vorwort

Das Tauchen erfreut sich seit kurzem immer größerer Beliebtheit. Denn der Urlaub wird mit einem Tauchgang in türkisblauen und glasklarem Wasser noch schöner und aufregender. Viele Tauchschulen bieten für wenig Geld eine „komplette“ Ausbildung an und die Unterwasserfotos sind sowieso viel interessanter als gewöhnliche Urlaubsbilder. Doch mit der Zunahme an Tauchgängen durch Touristen und Anfänger steigt auch die Zahl der Verletzungen und Erkrankungen durch eben jenes Hobby. Denn kaum jemand ist sich der Gefahren und Risiken bewusst, die beim Durchführen eines normalen Tauchganges auftreten können oder eingegangen werden.

Unter Tauchen versteht man üblicherweise das völlige Eintauchen des menschlichen Körpers in Wasser mit einem zeitlich befristeten Aufenthalt unter der Wasseroberfläche.

Für diese Umgebungsbedingungen ist der Mensch primär nicht geschaffen. Dennoch gehört das Tauchen für eine Reihe von Menschen zum beruflichen Alltag, wird aber auch von vielen Menschen als Freizeitbeschäftigung und Sport betrieben. Diese Betreuung der professionellen Taucher und der Freizeittaucher ist das Arbeitsgebiet der Tauchmedizin.

2. Tauchmedizin

Die Basis der Tauchmedizin ist das Wissen der physiologischen und pathophysiologischen Grundlagen eines Aufenthaltes unter Wasser. Die Aufgaben der Tauchmedizin bestehen darin, diese Kenntnisse bei der Untersuchung und Beratung von Tauchern anzuwenden und diese über die besonderen Risiken eines Aufenthaltes unter Wasser zu beraten. Zur Tauchmedizin gehört aber auch die Untersuchung und Behandlung von Erkrankungen, die im Zusammenhang mit dem Tauchen auftreten können.

Die Charakterisierung der Tauchmedizin als ein Bereich, der sich mit dem Aufenthalt des Menschen in einer für ihn nicht primär geeigneten Umgebung beschäftigt, läßt die Parallelen zur Weltraummedizin, zur Flugmedizin und Höhenmedizin erkennen. Auf Grund der besonderen Umgebungsbedingungen erwachsen besondere Risiken und daraus für den untersuchenden und beratenden Arzt eine besondere Verantwortung.

3. Physikalische Grundlagen und Risiken des Tauchens

Der Druck stellt ein der wichtigsten Größen für das Tauchen dar. Dieser wird im internationalen System der Einheiten in Pascal gemessen. Hierbei gilt 1 Newton pro Quadratmeter.

Geläufiger ist aber das Hunderttausendfache. 100.000 Pascal sind umgerechnet 1000 Hekto- Pascal, und dies entspricht 1 bar. Das ist in etwa der durchschnittliche Luftdruck in Meereshöhe. Eine Atmosphäre, entsprechend dem "Gewicht" der gesamten kilometerdicken Luftschicht oberhalb der Erdoberfläche.

Wasser ist im Verhältnis zu Luft ca. 800mal schwerer und im Gegensatz zu Luft nicht kompressibel: Entsprechend stark steigt der Druck mit zunehmender Wassertiefe an: Während der Druckunterschied zwischen Weltall und Erdoberfläche nur etwa 1 bar beträgt, steigt der Druck im Wasser von der Wasseroberfläche bis in 10 m Tiefe bereits ebenfalls um 1 bar an. Jede weitere 10 m Wassertiefe bringen ein weiteres bar Druck. Gefahren erwachsen beim Tauchen sowohl aus dem Absolutdruck als auch aus Druckdifferenzen.

Da der Mensch selbst zu einem hohen Prozentsatz aus Wasser besteht, andererseits aber lebensnotwendig auf gasgefüllte Hohlräume und einen Gasaustausch sowohl in den Lungen als auch in der Körperperipherie zwischen Blut und Körperzellen angewiesen ist, sind einige weitere Gasgesetze für das Verständnis der Tauchphysiologie und Tauchpathophysiologie von großer Bedeutung:

3.a Partialdruckgesetz oder Dalton'sches Gesetz

Der Gesamtdruck eines Gasgemisches ist die Summe der Drücke, die jedes Gas für sich ausüben würde, wenn es alleine den gesamten verfügbaren Raum des Gasgemisches ausfüllte. So üben die 78% Stickstoff der Luft in Meereshöhe auch 78% des Gesamtluftdrucks von ca. 1 bar, d.h. 0,78 bar aus, entsprechend üben die 21% Sauerstoff der Luft in Meereshöhe einen Sauerstoffpartialdruck, der Sauerstoffteildruck, von 0,21 bar aus.[1]

Wird in 10 m Wassertiefe normale Luft geatmet, so herrscht dort ein Gesamtdruck von 2 bar (entsprechend 1 bar an der Wasseroberfläche + einem weiteren bar durch die 10 m Wassertiefe); der Stickstoffpartialdruck beträgt 2 bar x 0,78 = 1,56 bar und der Sauerstoffpartialdruck 2 bar x 0,21 = 0,42 bar.

3.b Boyle- Mariottesches Gesetz

Das Volumen eines jeden Gases unter konstanter Temperatur verhält sich umgekehrt proportional zum absoluten Druck. Die Dichte ist dem absoluten Druck ebenfalls direkt proportional. Das heißt: der Wert von Druck mal Volumen ist konstant.

Dies hat beim Menschen besondere Bedeutung für gasgefüllte Hohlräume, je nach dem, ob diese gasgefüllten Hohlräume flexibel begrenzt sind, wie dies bei der Lunge und dem Brustkorb der Fall ist, oder ob die Hohlräume starr begrenzt sind, wie dies bei den Nasennebenhöhlen der Fall ist. Wird z.B. mittels Atemanhalten von der Wasseroberfläche in eine Tiefe von 10 m getaucht, so steigt der Umgebungsdruck und damit auch der Druck in den Lungen von 1 bar auf 2 bar, d.h. auf das Doppelte[2]. Entsprechend wird die in der Lunge eingeschlossene Luft auf die Hälfte ihres Volumens komprimiert. Umgekehrt dehnt sich die in der Lunge eingeschlossene Luftmenge beim Auftauchen aus 10 m Tiefe bis an die Wasseroberfläche wieder auf das Doppelte ihres komprimierten Volumens aus.

Solche ausgeprägten Volumenänderungen bergen grundsätzlich immer die Gefahr von Gewebezerreißungen. Besonders hoch wird dieses Risiko, wenn z.B. durch Emphysemblasen eine erhöhte Verletzbarkeit des Gewebes besteht oder wenn durch frühere Erkrankungen Vernarbungen bestehen. Zusätzliche Risiken entstehen aber auch dann, wenn die Lunge nicht nur an der Wasseroberfläche normal mit Luft gefüllt und mit angehaltenem Atem getaucht wird, sondern beim Tauchen mit Presslufttauchgerät auch unter Wasser eine "normale" Lungenfüllung erfolgt. Hier befindet sich dann in 10 m Wassertiefe etwa doppelt soviel Luftmasse in der Lunge, wie dies bei gleicher Atemlage an der Oberfläche entspräche: Taucht der Taucher z.B. in einer Panikreaktion ohne ausreichende Ausatmung an die Wasseroberfläche auf, so dehnt sich die in der Lunge enthaltene Luftmenge auf das Doppelte aus, was zur Lungenzerreißung mit anschließender Gasembolie in die Blutgefäße führen kann.

Da der absolute Druck beim Abtauchen in die Tiefe alle 10 m linear um 1 bar ansteigt, sind die relativen Druckänderungen in der Nähe der Wasseroberfläche am größten. So erhöht sich der Druck beim Abtauchen von der Oberfläche auf eine Tiefe von 10m, von 1 bar um 100% auf 2 bar. Bei einer Tauchtiefe von 10 m steigt der Druck von 2 bar bis zu einer Tauchtiefe von 20 m auf 3 bar. Der Druckanstieg beträgt hier also 50%. Ein 33% Druckanstieg erfolgt von 20 m auf 30 m Tauchtiefe.

Entsprechend sind die druckänderungsabhängigen Risiken in der Nähe der Wasseroberfläche am größten. Dies ist auch der Grund dafür, daß es im Regelfall unsinnig ist, von ärztlicher Seite eine auf niedrige Tauchtiefen beschränkte Tauchtauglichkeit auszusprechen: Wenn keine Tauchtauglichkeit besteht, dann besteht die Tauchtauglichkeit auch nicht für niedrige Tauchtiefen.

[...]


[1] Vgl. Ehm, O.F./ Hahn, M./ Hoffmann, U./ Wenzel, J., Tauchen noch sicherer, 106

[2] Vgl. Weidauer, H./ Klingmann, Ch., Tauchmedizin aktuell,11

Details

Seiten
16
Jahr
2006
ISBN (eBook)
9783638633048
Dateigröße
406 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v72436
Institution / Hochschule
Universität Rostock
Note
1,3
Schlagworte
Physiologische Aspekte Tauchens

Autor

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Titel: Physiologische Aspekte des Tauchens