Parachutespringen en duiken, een riskante mix deel I

Gepubliceerd november 2004


WAARSCHUWING!

Parachutespringen en duiken zijn gevaarlijke sporten. De informatie die hier verstrekt wordt dient alleen als achtergrondinformatie. Ga niet zomaar experimenteren met de hier verstrekte informatie, maar vraag om goede begeleiding en scholing van gekwalificeerde instructeurs.

Tegenwoordig is het voor steeds meer springers weggelegd om niet alleen in de zomer te springen, maar ook in de winter, in het buitenland. Veelal zijn dit oorden die tropischer aandoen dan waar we wonen en is er ook een fantastische gelegenheid om te duiken. Nu zijn gebrevetteerde duikers tijdens hun opleiding geïnformeerd over de risico's die het afwisselen van duiken en vliegen met zich mee kunnen brengen, maar iemand die een introductieduik doet krijgt hier weinig tot niets over te horen. Tricky, want parachutespringen en duiken mixen kan een dodelijke cocktail zijn.

Het colaflesverhaal

Voor de duikers onder ons al bekend, maar voor degenen die nog nooit gedoken hebben even samenvatten: De lucht die je inademt bestaat voor ongeveer 21% uit zuurstof en voor 79% uit stikstof (N2 ). Zuurstof (O2 ) wordt in je lichaam omgezet in kooldioxide en water, waarbij energie vrij komt. Stikstof wordt wel opgenomen door je weefsels, maar reageert verder niet (we noemen dit ook wel een inert gas), behalve dat het vanaf een meter of 30 een narcotisch effect kan hebben. Tijdens het duiken loopt de druk snel op als je dieper gaat, water is immers veel zwaarder dan lucht. Door de hogere druk worden de zuurstof en stikstof ook makkelijker opgenomen door je lichaam. Het zuurstof wordt voor een deel gebruikt, het stikstof niet en stapelt zich dus op in je weefsels in opgeloste vorm. Je lichaam blijft net zolang stikstof opnemen tot de concentratie in je lichaam hetzelfde is als die buiten je lichaam. Als dat zo is zeggen we dat de weefsels verzadigd zijn. Snel dieper gaan is bij duiken nooit een probleem voor wat betreft gasopname, snel omhoog is een ander verhaal. Dan moet het opgeloste gas weer uit je lichaam komen, via de ademhaling. Dit gaat niet bij alle weefsels even gemakkelijk (vet is bijvoorbeeld een weefsel dat langzaam zijn stikstof weer afgeeft). Hierdoor kan er bij het opstijgen een te groot verschil ontstaan tussen de concentratie stikstof in je lichaam en de concentratie stikstof buiten je lichaam. Dan wordt een limietwaarde overschreden waarbij de stikstof uit oplossing komt en weer gasvormig wordt. In het duiken noemen ze dit maximaal toegestane concentratieverschil de M-waarde. De opgeloste stikstof wordt dan dus gasvormig terwijl het nog in het lichaam en de bloedbaan zit. Deze gasbellen kunnen de bloedtoevoer naar organen verstoren en leiden tot een geheel van verschijnselen wat decompressieziekte (DCS) of ook wel caissonziekte wordt genoemd. Om dit te voorkomen is het dus belangrijk om de druk langzaam te verminderen zodat er geen bellen ontstaan en het stikstof gewoon uitgeademd kan worden tijdens het opstijgen. Daarom zijn duikdieptes ook gebonden aan maximum duiktijden om de stikstofopname te kunnen controleren. Deze maximum duiktijden noemen ze decompressielimieten (figuur 1). Als je die overschrijdt moet je onder water een stop maken op een geringere diepte om ervoor te zorgen dat de M-waarde niet wordt overschreden.

Image
Figuur 1. Duiktijd en decompressielimiet.
Bron: Physiology of Sport and Exercise by Wilmore & Costill p.284.

Decompressietheorie

Als je na een duik aan de oppervlakte verschijnt heb je nog steeds een resthoeveelheid stikstof in je lichaam zitten die langzaam er uit zal gaan. Hoe snel weefsels stikstof opnemen en afgeven verschilt. Tot voor kort was het niet precies mogelijk om in het lichaam te bekijken wat er gebeurt en werd het proces van stikstofopname en afgifte benaderd door wiskundige modellen zoals de eersten door John Haldane in 1908 werden gemaakt. Belangrijk element in deze modellen zijn de halfwaardetijden, de snelheidsfactor voor stikstofopname en afgifte. Wat mede bepaald of een weefsel snel of langzaam is is de doorbloeding hiervan. Een weefsel dat goed doorbloed is kan zijn stikstof makkelijk afgeven. Het zal snel worden afgevoerd door het bloed en worden uitgeademd. Bij een weefsel dat minder goed doorbloed is geldt het omgekeerde.
Figuur 2.
N2 Absorption model.



Figuur 3.
De Padi recreational diveplanner. Door middel van deze tabel kunnen duikers bepalen hoe lang ze op een bepaalde diepte kunnen blijven zonder de decompressiegrens te bereiken en hoe lang hun oppervlakteinterval moet zijn voor de volgende duik. Met de achterkant van de tabel kunnen ze hun volgende duik plannen.


In figuur 2 zie je dat met een halfwaardetijd van 5 minuten het weefsel stikstof veel sneller opneemt (na een half uur is het bijna verzadigd), dan met een halfwaardetijd van 30 minuten, dan duurt het bijna 3 uur. In 1965 ontwikkelde de US Navy het concept van de M-waarden, als middel om op een makkelijkere manier de maximaal toegestane hoeveelheid stikstof voor een compartiment te berkenen. Snelle weefsels hebben een hoge M-waarde, wat betekent dat je met een relatief hoge resthoeveelheid stikstof aan de oppervlakte kunt komen. Langzame weefsels hebben een lage M-waarde. Voor het duiken heeft dit tot gevolg dat de snelle weefsels de beperkende factor zijn voor diepe duiken, maar door de snelle halfwaardetijd van deze weefsels is de reststikstof toch snel uit het lichaam verdwenen zodra je aan de oppervlakte bent. Bij de ondiepe duiken zijn de langzame weefsels de beperkende factor. Vanuit deze redenering kun je voor het vliegen en springen beter een korte diepe duik maken in plaats van een lange ondiepe. De snelle weefsels laten hun stikstof immers snel los en de langzame weefsels nemen niet zoveel op. In de praktijk blijkt dit juist niet het geval, zoals straks zal blijken. Met behulp van deze modellen zijn de meer praktische duiktabellen (figuur 3) in elkaar gezet, die een duiker vertellen hoe lang hij op een bepaalde diepte kan blijven zonder problemen te krijgen bij het opstijgen. Ook vertellen deze tabellen hoe lang het duurt voor het restant stikstof uit je lichaam is zodra je weer aan de oppervlakte bent. Nadeel van deze tabellen is dat het wiskundige benaderingen van de werkelijkheid zijn. Er wordt niet gekeken naar de echte weefsels.

John Scott Haldane

Geboren op 3 mei 1860 in Edinburg, Schotland. Overleden 14 mei 1936 in Oxford, Oxfordshire, Engeland.

John Haldane was een fysioloog die vooral op het gebied van de ademhaling baanbrekend werk heeft verricht. Zo ontdekte hij in 1905 dat het vooral kooldioxide is dat de
ademhaling regelt en niet de hoeveelheid zuurstof. Ook is hij de grondlegger van de theorie achter decompressieziekte en maakte een model waarmee decompressieziekte voorkomen kon worden. Praktisch alle hedendaagse duiktabellen komen voort uit zijn model zoals hij dat in 1908 in zijn baanbrekende artikel "The Prevention of Compressed Air Illness" uiteen zette en waarmee de kans op decompressieziekte aanzienlijk verminderd kan worden. Door zijn formules en concept van weefselcompartimenten en verschillende halfwaardetijden werd het mogelijk de hoeveelheid opgenomen stikstof in het lichaam te berekenen:


In deze formule is n het aantal keer de halfwaardetijd. De halfwaardetijd, ook wel halveringstijd genoemd, is de tijd in minuten die nodig is om van de oorsponkelijke concentratie nog precies de helft over te hebben.
Een meer uitgebreide versie van bovenstaande formule is:


In deze formule is T de totale tijd in minuten en ht de halfwaardetijd van het compartiment. Met deze formule kan berekend worden hoeveel stikstof een compartiment bevat op een bepaald tijdstip.

Anders dan sommige mensen denken is decompressieziekte nooit helemaal uit te sluiten, zelfs niet indien er binnen de limieten wordt gedoken. Bovendien zijn op het ontstaan van DCS veel factoren van invloed zoals onder andere:
  • Uitdroging
  • Ziekte
  • Leeftijd
  • Vermoeidheid
  • Vetpercentage
  • Fysieke fitheid
  • Geslacht
  • En nog veel meer...

En wat als ik nu toch DCS krijg?

Als je decompressieziekte krijgt moet er pure zuurstof worden toegediend. Dit moet de stikstofbellen die de bloedtoevoer naar organen blokkeren opzij duwen, zodat die organen in ieder geval weer zuurstof krijgen. Bovendien helpt het bij het afvoeren van de stikstof naar de longen, waar het kan worden uitgeademd. Maar alleen het toedienen van zuurstof is niet genoeg. Daarom zal je geëvacueerd moeten worden naar een recompressietank. Hier wordt de druk opnieuw opgevoerd, zodat de gasvormige stikstof weer in oplossing gaat. Vervolgens kan er op een gecontroleerde en langzame manier de druk geleidelijk worden verminderd zodat de stikstof op de normale manier uit het lichaam verdwijnt. Divers Alert Network is een non-profit organisatie die wereldwijd alarmdiensten voor duikers aanbiedt en voor het onderhoud van recompressietanks zorgt. Ook zetten zij zich in voor training van duikers in EHBO technieken na duikongevallen en verrichten en financieren zij duikmedisch onderzoek.

Duiken en vliegen

De rusttijden die de meeste duiktabellen aangeven voor de reststikstof gaan uit van een langzaamste halfwaardetijd van 60 minuten. Waardoor je na 6 uur nagenoeg geen stikstof meer in je lichaam hebt. Om nog een extra zekerheid in te bouwen wordt altijd aangeraden om minimaal 12 uur pauze te hebben tussen duiken en vliegen. Wie meerdere duiken op een dag maakt wordt aangeraden om zelfs 18 uur te wachten. Bij een enkele duik die een decompressiestop vergt mag eveneens niet binnen 18 uur gevlogen worden. Als een decompressiestop genegeerd of vergeten wordt mag er in ieder geval 24 uur niet gedoken worden, maar echte regels voor vliegen zijn er in dit geval niet. Want als je hoger in de atmosfeer komt neemt de druk af (zie figuur 4), wat weer decompressieziekte kan veroorzaken, net als vanuit het water naar de oppervlakte, doordat er nog een resthoeveelheid stikstof in je lichaam zit. Als je tijdens een boogie dus een vrije dag hebt en je komt in de middag om 17:00 uur het water uit na je tweede duik, overtreed je dus de veiligheidsrichtlijnen als je om 9:00 uur de volgende ochtend weer in het vliegtuig zit, je bent dan immers maar 16 uur uit het water. Heb je twee dagen vrij, duik dan de eerste dag en ga de tweede dag iets anders doen, zolang dit maar niet bergbeklimmen is. Boven de 600 meter ten opzichte van zeeniveau wordt het drukverschil dan alweer dusdanig dat dit DCS kan veroorzaken.

Duiken en Skydiving


Figuur 4.
In het onderste gedeelte van de atmosfeer, de eerste ± 7 km zit de
meeste lucht en neemt de druk ongeveer lineair af bij toenemende hoogte.
Daarna neemt de luchtdruk minder snel af.

Doordat het aantal mensen dat parachute springt èn duikt nogal gering is wordt er in de duikliteratuur nauwelijks aandacht of onderzoek aan ons besteed. Toch zijn er een paar verontrustende aspecten:
  • De vele onderzoeken die er gedaan worden naar duiken in combinatie met vliegen en die ook voor de duikrichtlijnen verantwoordelijk zijn, gaan uit van een hoogte van 8000ft. Dit is de cabinedruk in vliegtuigen tijdens commerciële vluchten. Tijdens skydiving is het niet ongebruikelijk om naar 15000ft te gaan. Dit leidt tot een extra groot drukverschil van ongeveer 210 millibar en een mogelijk vergroot risico op decompressieziekte.
  • Door onderzoek met behulp van doppler-techniek, waarmee letterlijk geluisterd wordt of er gasbellen ontstaan in het lichaam, is gebleken dat er weefsels zijn met een veel langere halfwaardetijd dan 60 minuten, zelfs tot 480 minuten. Door dit inzicht zou een "no fly-time" van 12 of 18 uur misschien wel aan de korte kant kunnen zijn. Deze kennis wordt tegenwoordig verwerkt in duikcomputers, die een duiktabel op maat maken voor de duiker en hem vertellen hoe lang het nog duurt voor hij het vliegtuig in mag (figuur 5). Dit leidt er nogal eens toe dat mensen hun computer achterna zwemmen zonder een goed duikplan vooraf te maken. Het gevolg is dat ze zo lang mogelijk op iedere diepte blijven en alle weefsels maximaal vol laden met stikstof. De beweegreden hiervoor is waarschijnlijk dat mensen het maximale uit hun duik willen halen: ze hebben tenslotte maar weinig tijd, dus willen alles in 1 duik zien als het even kan. Daar komt bij dat er vaak het meest is te zien en de mooiste kleuren zijn in de eerste 10 meter. Op deze diepte is het luchtverbruik veel minder dan op grotere diepte waardoor er lang onder water kan worden gebleven, zodat de langzame weefsels redelijk veel stikstof kunnen opnemen. Het voordeel van de eerder genoemde diepe duik boven de ondiepe duik voor het vliegen wordt zo dus teniet gedaan. Met name tijdens meerdere duiken op een dag stapelt de stikstof in de langzame weefsels zich op en daarom vraagt een duikcomputer al snel meer dan 12 of 18 uur "no fly-time".
  • De gemiddelde para op vakantie is niet vies van een alcoholische versnapering. Dit kan tot uitdroging leiden, wat zelfs in milde vorm de kans op DCS flink doet toenemen doordat het de afvoer van stikstof uit de weefsels bemoeilijkt.
  • Er is een mogelijk verschil in het zich wel of niet voordoen van DCS tussen testen in een decompressiekamer (zoals gebruikelijk) en werkelijk duiken.

In hoeverre moeten we ons druk maken om het bovenstaande?


Figuur 5.
Na een duik met een maximale diepte van
20.0 meter vertelt de duikcomputer ons dat we
nog 11 uur niet mogen vliegen.

  • Gemiddeld vliegen 300.000 tot 400.000 mensen naar huis, 12 tot 24 uur na hun laatste duik. Van hen krijgt ongeveer 0,004% last van decompressieziekte, zo'n 14 op de 350.00 mensen. Ongeveer 10 op de 10.000 duikers krijgen DCS al voordat ze in het vliegtuig stappen. Het toegevoegde risico van vliegen lijkt dus klein ten opzichte van het inherente duikrisico. In de onderzoeken die gedaan worden lijkt een no fly-time van 12 uur voldoende voor hoogten tot 8000ft, maar de aantallen onderzochte personen zijn erg klein, zodat algemene conclusies erg riskant kunnen zijn. Bovendien is de kans dan nog altijd iets meer dan 1%. Uit de paar onderzoeken die gedaan werden onder vliegtuigbemanningen blijkt dat 1 op de 35 mensen DCS krijgt bij een no fly time van 12 of 18 uur. Bij 24 uur niemand. In deze onderzoeken werd met behulp van zuurstof (om hypoxia te voorkomen) naar 25000ft gegaan.
  • De meeste onderzoeken zijn tests na een enkele duik. Representatieve getallen voor meerdere duiken op één dag zijn nog niet beschikbaar. Hiermee wordt dus voorbij gegaan aan het ophopen van stikstof in de langzame weefsels.
  • Bijna 1 op de 3 DCS slachtoffers heeft een mindere of ernstige vorm van uitdroging. Samen met een warme omgeving, vouwen in de hitte en zitten in een warm vliegtuig kan het springen hier dus een extra risico opleveren. Bovendien zorgen bepaalde duikfysiologische verschijnselen ervoor dat er extra vocht wordt verloren.
  • Doordat het testen in een druktank niet hetzelfde is als duiken in het water kan betwijfeld worden of onderzoeken wel tot de juiste conclusies leiden. Enkele vergelijkende onderzoeken laten zien dat er inderdaad verschillen zijn, maar deze verschillen zijn niet groot genoeg en niet eenduidend, zodat resultaten afkomstig uit onderzoeken met een druktank voorlopig als betrouwbaar kunnen worden beschouwd.

Conclusie:



Figuur 6.
Skydiven boven koraalriffen, erg verleidelijk om
duiken enskydiven te mixen, maar wees voorzichtig
met deze tropische cocktail!

De afname in de kans op DCS tussen een no fly-time van 12 uur, 18 uur en 24 uur is niet te negeren. Voor skydivers, die boven de 8000ft gaan springen, is het raadzaam om minimaal 24 uur te wachten voor er na een duik weer wordt gesprongen. Indien mogelijk houd er dan een hele dag tussen en drink voldoende.

Geinteresseerd in meer? Lees dan ook deel 2.
Over de schrijver:
Kjeld van Druten heeft Inspanningsfysiologie aan de Vrije Universiteit van Amsterdam gestudeerd en heeft een HBO/WO docentenbevoegdheid. Ook studeerde hij Lichamelijke Opvoeding aan de Hogeschool van Amsterdam. Naast deze kwalificaties is hij ook Padi Divemaster en heeft als duikgids in Thailand gewerkt. In het seizoen werkt Kjeld op Paracentrum Texel als HI, tandemmaster en cameraman en heeft op het moment van publiceren van dit artikel ± 2000 sprongen.