- Allerede på ti meters dyp er trykket økt til to atmosfærer, dobbelt så mye som ved overflaten. For hver tiende meter vi beveger oss nedover, vil trykket øke med ytterligere én atmosfære, skriver Erik Sveberg Dietrichs.

Derfor blir dykkersyke kalt «the bends»

Forskeren forteller:

Å bevege seg under vann kan være en ekstrem påkjenning for kroppene våre.

25.9 2017 05:00

Det å bevege seg under havoverflaten er ikke lett for kroppen vår. Her er det ikke tilgang på luft og trykket er høyt. Når vi trekker pusten og dykker, er vi avhengig av å overleve på luften vi har i lungene, samt oksygenet som allerede er bundet i blodomløpet.

I luften er det ikke bare oksygen. Faktisk er det aller mest nitrogengass. Over vann trenger vi ikke bry oss om nitrogenet vi puster inn. Det har dårlig evne til å løse seg i blodet og vil forsvinne ut av lungene igjen når vi puster ut.  Når det går galt, får vi det som kalles dykkersyke.

Sendte arbeidere ned i trekasser fulle av luft

På engelsk er «the bends» et populært navn på de mildere formene for dykkersyke. Navnet stammer fra byggingen av Brooklyn Bridge i New York. Under konstruksjon av broen måtte man feste de to brotårnene til elvebunnen.


Denne tegningen viser hvor langt byggingen av Brooklyn Bridge var kommet i 1881. Arbeiderne måtte ikke bare slite langt over bakken, noen måtte også risikere livet under elvebunnen. (Illustrasjon: Ernst Keils Nachfolger)

Da byggingen startet i 1869, hadde man få moderne hjelpemidler. To gigantiske, hule trekasser med åpning ned mot vannet ble derfor bygget og fløtet ut i East River. På overflaten av kassene bygget man steintårn, til tyngden presset dem ned til bunnen. Kassene ble så pumpet fulle av luft og arbeidere sendt ned på elvebunnen for å grave fram fast steinbunn under gjørmelaget. De massive brotårnene måtte ha fast grunn å stå på. For å holde vannet ute av kassene måtte trykket av luft holdes mye høyere enn på overflaten.

Nitrogenet i luften som arbeiderne pustet inn under det harde arbeidet, kunne løse seg i blodet. Da de kom opp fra kassene, fikk de sterke smerter. Oppstigning fra høyt trykk i kassene til lavt trykk på overflaten hadde gitt dem dykkersyke.

Ettersom tilstanden forårsakes av nitrogenbobler som vokser i blodet ved fallende trykk, kalles den også trykkfallsyke. Tilstanden er relatert til vann fordi trykkforskjellene under et dykk er så store.

Navnet «the bends» kommer av at de stakkars brobyggerne stod fremoverbøyd i smerte etter å ha arbeidet i overtrykkskassene på elvebunnen.

Løselighet er nøkkelen til å forstå dykkersyke

Løselighet er et svært sentralt begrep når vi snakker om dykking og dykkersyke. Hvor mye av et bestemt stoff som kan løse seg i et løsemiddel, varierer med forholdene som stoffet og løsemiddelet befinner seg i. I dykkerens tilfelle er vi opptatt av hvor godt stoffet nitrogen løser seg i løsemiddelet blod.

Ved havoverflaten er løseligheten lav. Situasjonen endrer seg når vi kommer dypt ned i vannet. Allerede på ti meters dyp er trykket økt til to atmosfærer, dobbelt så mye som ved overflaten. For hver tiende meter vi beveger oss nedover, vil trykket øke med ytterligere én atmosfære. Trykket i luften som finnes i lungene, øker tilsvarende. Når lufttrykket øker, vil løseligheten av nitrogengassen stige. Dette er det samme som skjer når du skal løse opp en sukkerbit i vann. En sukkerbit har lettere for å løse seg opp i en kopp varm te enn i et glass med kaldt vann. På samme måte løser nitrogenet seg bedre i blodet når trykket er høyt.

Nitrogenet kan gi dybderus

På dypt vann er trykket høyt. Derfor går mer nitrogen over i dykkerens blod. Når nitrogenet er løst i blod og kroppsvev, kan stoffet føre til en tilstand vi kaller dybderus. Rusen oppstår når dykkere befinner seg mer enn 20–30 meter under overflaten, når mye nitrogen løser seg i blodet. Nitrogenet følger med blodstrømmen rundt i kroppen, også til hjernen. Her fører stoffet til at dykkeren kan bli forvirret og sløv. Symptomene kan ligne alkoholrus.

Dybderus kan gi dykkeren en falsk følelse av å ha det fint, men dømmekraften svekkes, og dykkeren får dårligere kontroll over sine bevegelser. Svømmer hun opp mot overflaten igjen, vil dybderusen raskt forsvinne.  Dybderusens farligste egenskap er redusert dømmekraft og risiko for gale avgjørelser.

Nitrogengassen kan bli farlig når vi stiger for fort

Rask oppstigning er også en stor fare. Nitrogenet som var løst i blod og kroppsvev, blir mindre løselig når trykket faller. I sin uløselige form ender nitrogenet opp som gass. Nitrogengass i kroppen er uproblematisk så lenge gassen befinner seg i lungeblærene. Da er den på riktig side av veggen som skiller blodet i de små kapillærene, fra luften i lungene.

Når nitrogen i blodet mister sin løselighet, er situasjonen en helt annen: Vi får nitrogengassbobler i blodet.

Se for deg kullsyre som bobler ut av et glass med kullsyrevann. Før du åpner korken på flasken, er trykket inne i flasken høyt og kullsyren er løst i vannet. Slik er nitrogenet løst i dykkerens blod og kroppsvev. Når du tar av korken, faller trykket raskt og kullsyren bobler ut av vannet. En dykker som svømmer raskt mot overflaten, vil senke trykket rundt kroppen og nitrogenbobler dannes, slik kullsyren bobler ut av kullsyrevannet.

I motsetning til kullsyren i den åpne flasken med kullsyrevann har ikke nitrogengassboblene noe sted å forsvinne.

Resultatet er gassbobler som er fanget i områder av kroppen hvor nitrogen har samlet seg under høyt trykk, eksempelvis i blodårene og hjernen. Siden boblene kan trykkes sammen, slik som luft, vil størrelsen være avhengig av hvor dypt nede i vannet man er.

Må svømme sakte tilbake

Ved 30 meters dyp, der trykket er fire ganger så stort som på overflaten, vil boblene være en fjerdedel av sin egen størrelse ved vannskorpen. Med andre ord vil boblene firedoble seg i størrelse når man svømmer fra 30 meters dyp til havoverflaten. I blodomløpet vil gassboblene drive med strømmen ut til alle kroppens kriker og kroker.

Organene har blodårer som deler seg opp i mindre og mindre grener, før de ender i små kapillærer. De minste årene er så små at det bare er plass til en enkelt blodcelle i bredden.

Med andre ord kan de ikke la store partikler passere.

For å unngå at nitrogengassboblene stenger igjen de bitte små blodårene, er dykkeren avhengig av å svømme sakte tilbake til overflaten med pauser underveis. Slik kan hun gradvis lufte nitrogengassen ut gjennom lungene etter hvert som trykket faller og gassen frigjøres i blodet.

Kan være livsfarlig

Når noe stopper strømmen av blod i en viktig blodåre, kan et tidligere friskt menneske plutselig bli svært syk og i verste fall dø.  Mister vi for eksempel blodforsyningen til en del av hjernen, vil vi plutselig kunne miste viktige kroppsfunksjoner – avhengig av akkurat hvor proppen setter seg. En blodpropp kan for eksempel gi plutselig tap av syn eller bevegelse i en arm og et ben.

I motsetning til situasjonen ved et hjerteinfarkt, som kan skyldes en stor plakkbit som tetter en viktig åre i hjertet, spres gjerne de små nitrogengassboblene til mange mindre årer samtidig. Når det blir trangt nok, setter de seg fast. Boblene kan forstyrre blodforsyningen til flere større områder på én gang og dermed forårsake stor skade på kroppen. Dykkeren har blitt rammet av dykkersyke, en tilstand som gjerne gir sterke smerter.

Boblene oppstår ikke bare i blodet. Nitrogen er fettløselig og kan derfor finne veien inn til fettrikt vev. Mye fett har vi blant annet i hjernen, og konsekvensene av bobler i kroppens viktigste organ kan være svært uheldige. Andre kroppsvev blir også påvirket. Det er ikke uvanlig at muskler og ledd blir affisert.

Smerter i armer og bein er vanlig, særlig er skulder og albueleddene utsatt for påvirkning. Erfaringene fra byggingen av den kjente broen mellom Manhattan og Brooklyn ga sykdommen dens første vitenskapelige navn - Caissons sykdom. Sykdommen fikk navn etter de gigantiske trekassene som rommet overtrykksluft og lot arbeiderne jobbe i et forholdsvis tørt miljø på elvebunnen. Caisson var rett og slett navnet på kassene som ble brukt under byggingen av Brooklyn Bridge.

Endret kl 15:47: Rettet en feil i ett avsnitt.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Forskeren forteller

Denne spalten gir plass til forskere og studenter som med egne ord forteller om sin forskning.

Les mer om hvordan kroppen takler ekstreme situasjoner

 

I boken «På livets grense», utgitt på Humanist forlag i 2017, skriver Erik Sveberg Dietrichs om hvordan kroppen tilpasser seg ekstrem natur. I tillegg til dybde, som er omtalt i denne teksten, omhandler boken høyde, kulde og varme.

Referanser:

Lemaitre, Frederic, et al. «Decompression sickness in breath-hold divers: A review». Journal of Sports Sciences. 2009.