Tauchen-Dekompression

Schlagwörter: Tauchen, Dekompression, Druck, Partialdruck, Stickstoff, Stickstoffsättigung

Was ist eine Dekompression?

Das lässt sich sehr einfach erklären, wenn wir das Wort Dekompression zerlegen. „Kompression“ bedeutet, dass etwas zusammengedrückt wird. Die Vorsilbe „De“ steht für das Gegenteil. Der Druck wird also reduziert. Dekompression steht also für eine Verminderung des Drucks.

Beim Tauchen passiert das, wenn wir auftauchen, dann reduziert sich der Druck.

Bevor wie diese Fragen klären können, sind einige theoretische Vorbetrachtungen erforderlich.

Theoretische Grundlagen zur Dekompression

Damit Mineralwasser spritzig und erfrischend wirkt, wird ihm Kohlendioxid beigemischt. In Abhängigkeit vom Druck und der Temperatur, kann eine bestimmte Gasmenge im Wasser gelöst werden. Wenn die Flaschen verschlossen werden, dann kann eine geringe Menge des Gases aus der Flüssigkeit austreten. Dadurch erhöht sich der Druck in der Flasche, bis sich ein Gleichgewicht zwischen dem Flascheninnendruck und dem Druck des im Wasser gelösten Gases einstellt. 

01 Wasserflasche mit Sprudel

Solange eine Mineralwasserflasche geschlossen ist, wirkt das Wasser im Innenraum der Flasche still.  Wenn wir die Flasche öffnen, dann können wir ein Sprudeln beobachten. Wie kommt das?

Solange die Flasche geschlossen ist, herrscht im Innenraum ein höherer Druck. Dieser Druck bewirkt, dass das in der Flüssigkeit gelöste Gas im Wasser verbleibt. Wenn die Flasche geöffnet wird, dann fällt der Innendruck in der Flasche ab. Das in der Flüssigkeit gelöste Gas kann jetzt austreten.

Wir können das Experiment mit einem Glas Mineralwasser wiederholen, das nicht mehr sprudelt. ►02 Wenn wir dieses Glas unter die Vakuumglocke bringen und den Druck verringern, dann beginnt das Wasser erneut zu sprudeln. ►03

Druck Dampfdruck Sprudelwasser Vakuumpumpe
02 Mineralwasser
Druck Dampfdruck Sprudelwasser Vakuumpumpe
03 Mineralwasser unter Vakuumpumpe

Gesetz von Henry

Physikalisch lassen sich die oben gemachten Beobachtungen im Gesetz von HENRY zusammenfassen.

Es besagt, dass der Partialdruck ppa eines Gases über einer Flüssigkeit proportional zur Konzentration cGas des in der Flüssigkeit gelösten Gases ist.  

{ \large {{p}_{Pa}}\,\,\tilde{\ }\,\,{{c}_{Gas}}\,\,\Rightarrow \frac{{{p}_{Pa}}}{{{c}_{Gas}}}=konst. }

Die Konstante ist die Henry-Konstante. Sie ist vom jeweiligen Gas abhängig. Daher werden verschiedene Gase unterschiedlich gut gelöst.

04 Gesetz von HENRY

Wenn wir atmen, dann nehmen wir Sauerstoff (21%) und Stickstoff (78%) auf. Unter Normaldruck beträgt der Partialdruck also 0,21bar für Sauerstoff und 0,78bar für Stickstoff.

Diese Gase werden über die Lunge an das Blut abgegeben und im Körper verteilt. Dabei reichern sich unser Blut, das Körpergewebe und  die Organe mit Sauerstoff und Stickstoff an.

Wenn wir abtauchen, erhöhen sich die Partialdrücke. Damit nehmen auch die Partialdrücke im Körpergewebe zu.

05 Tabelle - Pratialdrücke

Beim Auftauchen kann unser Körper speziell den Partialdruck von Stickstoff nicht so schnell ausgleichen. Anders als bei der geöffneten Wasserflasche ►01 kann unser Gewebe die Gase nicht direkt abgeben, sondern muss das Gas über das Blut abgeben und dann über die Lunge ausatmen ►06. Dieser Prozess erfordert eine gewisse Zeit. Die erforderlichen Zeiten sind einer Dekompressionstabelle oder dem Tauchcomputer zu entnehmen. Wenn wir zu schnell auftauchen, dann sind die Partialdrücke im Gewebe noch zu hoch. Die Gase dehnen sich im Gewebe aus ►07 und verursachen Symptome der Dekompression.

Mensch-blut-Skelett
06 Knochen, Lunge und Blutgefäße
tauchen-deko-gewebe
07 Zoom - Körperteil

Symptome

Die ersten und leichten Symptome einer Dekompressionserkrankung sind Juckreiz und leichte Schwellungen der Haut. Diese Symptome können wir uns beim Betrachten der Grafik sicher gut vorstellen. Stickstoff kann nicht schnell genug „abgeatmet“ werden und tritt als Gas in unser Gewebe ein. Da die Haut die Gase aber relativ schnell abgeben kann, sind diese Symptome nach wenigen Stunden vorbei.

Weitere Symptome sind Schmerzen Knochen- und Muskelschmerzen. Diese Symptome können mehrere Stunden andauern.

Schwerere Symptome können im Nervensystem auftreten. Dabei können Schäden am Rückenmark, Schäden des Innenohrs und des Gehirns auftreten. Diese Schäden sind schwere Schäden, da sie neben einer Eingeschränkten kognitiven Leistungsfähigkeit auch zu Bewusstlosigkeit oder dem Verlust zentraler Körperfunktionen wie der Atmung  führen können.

Behandlung

Ob und wie Dekompressionserkrankungen behandelt werden müssen, ist von der Schwere der Erkrankung abhängig. Hier solltet ihr in jedem Fall den Profi, euren Tauch-Instruktor fragen.

Vermeiden von Dekompressionserkrankungen - Dekostopp

Um Dekompressionserkrankungen zu vermeiden, solltet ihr:

  • ein zu schnelles Auftauchen vermieden; Die Auftauchgeschwindigkeit sollte nicht schneller als 10 m/min sein. Bei Tiefen von weniger als 10 m sollte die Auftauchgeschwindigkeit weiter reduziert werden.
  • In Abhängigkeit von der Tiefe und der Tauchzeit sollten die vorgeschriebenen Dekostopps unbedingt eingehalten werden.
  • Unabhängig von Tauchzeit und Tauchtiefe sollte jeder Tauchgang mit einem 3 Minuten Sicherheitsstopp in 5m Tiefe beendet werden.

Tauchcomputer können bei der Einhaltung der Regeln helfen. Sie geben neben der Tauchtiefe auch die Auftauchgeschwindigkeit und die Zeit beim Sicherheitsstopp an. Bei zu hohen Auftauchgeschwindigkeiten warnt der Computer.

Einige Tauchverbände empfehlen einen zusätzlichen Deepstopp (eigentlich Halbe-Tiefe-Stopp). Dabei sollte bei halber Maximaltiefe des Tauchgangs ein Stopp von 2 min bis 3 min eingelegt werden.

Dekompressionstabellen

Eine Dekompressionstabelle mit den Hinweisen zur Nutzung findet ihr hier.

Nullzeittauchgang

Bei einem Nullzeittauchgang ist die maximale Grundzeit so, dass keine Dekostopps erforderlich sind. Wenn die Nullzeit überschritten wird, dann müssen unbedingt Dekostopps eingehalten werden. Beim Freizeittauchen sollten wir ausschließlich Nullzeittauchgänge anstreben.

Stickstoffsättigung

Auch wenn wir alle Regen des Tauchens und Auftauchens eingehalten haben, so ist in unserem Körper noch eine erhöhte Stickstoffsättigung vorhanden. Je nach Tauchgang kann es 12 h bis 24 h dauern, bis diese quasi vollständig abgebaut ist.

Das müssen wir ggf. bei Wiederholungstauchgängen beachten. Die veränderten Nullzeiten können wir dabei der Dekompressionstabelle entnehmen. Noch einfacher geht es mit dem Tauchcomputer. Da der Computer die letzten Tauchgänge speichert, berücksichtigt er bei der Berechnung auch die Widerholungstauchgänge.

Daher sollten Tauchcomputer nicht ausgetauscht werden, da sie sonst nicht unsere tatsächliche Stickstoffsättigung, sondern die eines Freundes berücksichtigen.

Wir wissen, dass die Reduzierung des Drucks zu Dekompressionserscheinungen führt. Bei Flügen ist unser Körper einem Unterdruck ausgesetzt. Auch wenn der Kabinendruck in einem Flugzeug reguliert wird, so ist er doch deutlich geringer, als der Druck auf N.N. Die Empfehlungen verschiedener Tauchverbände geben Zeiten zwischen 12 h und 24 h zwischen dem letzten Tauchgang und einem Flug vor.