Are Asthmatics at Increased Risk During SCUBA Diving? MILOŠ MÁČEK, LIBUŠE SMOLÍKOVÁ Klinika rehabilitace, 2. LF UK a FN Motol, Praha
SOUHRN Bronchiální astma je obvykle pokládáno za kontraindikaci sportovního potápění, zvláště je-li doplněno použitím podvodních dýchacích přístrojů. Vzdor tomu řada astmatiků se tohoto sportu účastní, jejich počet mezi potápěči odpovídá přibližně počtu astmatiků v populaci (asi 8 %). Existuje několik epidemiologických i pokusných studií, které se touto problematikou zabývají. Po jejich revizi se ukazuje, že u zdravých i u osob s alergií se vyskytují po potápění přibližně stejné změny ventilačních ukazatelů. Pokles FEV1, FVC, a FEF25-75 činí asi 3 %. Ale pouze u atopiků byl zjištěn přechodný pokles vodivosti dýchacích cest o 15 %. Názory různých odborných společností na tento problém se poněkud liší, ale v podstatě neexistuje žádný přísný a objektivními důkazy zdůvodněný zákaz této činnosti pro kontrolované a stabilizované nemocné s astmatem. Klíčová slova: astma, přístrojové potápění SUMMARY Asthma has traditionally been a contraindication to recreational self contained underwater breathing apparatus (SCUBA) diving, alhough large numbers of patients (about 8 %) with asthma partake in diving. They are some epidemiological and experimental studies dealing with this topic. In heathy participants aswell in patients with atopy a decrease of FEV1 , FVC, FEF25-75 about 3 % was found. In participants with asymptomatic respiratory atopy diving caused a decrease about 15 % in airway conductance only. Decisions regarding diving participation among asthmatics must be made on an individual basis involving informed decision. The strictly formulated interdiction for asthmatics in SCUBA diving from various medical societies does not exist. Key words: bronchial asthma, SCUBA diving
Úvod Je obvyklé, že se astmatikům nedoporučuje účastnit se různých sportovních aktivit, při kterých může být záporně ovlivněná ventilace. K nim patří i přístrojové potápění. Důvody však nejsou zcela jasné. Na druhé straně mnozí z nich tento zákaz nerespektují, jiní se dotazují ošetřujícího lékaře a vyžadují vysvětlení. Podle posledních názorů však není jednoty v odmítavém stanovisku (14). Pokusili jsme se proto revidovat publikované studie v posledních letech a výsledky ve stručnosti shrnout.
Několik poznámek z fyziologie potápění Tato aktivita patří k určitému typu rizikových sportů, jejichž obliba neustále roste. Zvýšená možnost cestování a pobyt u teplých moří je jednou z příčin zvýšeného zájmu o tento sport. Potápění při hladině „na nádech“ nebo maskou a šnorchlem dovoluje dýchat vzduch o normálním tlaku. Ale představa, že delší hadice umožní ponoření hlouběji je nesprávná, protože se podstatně zvětšuje mrtvý prostor a hydrostatický tlak na hrudník, takže výrazně roste dechová práce při inspiraci a tím i únava dýchacích svalů. Zvláštní pozornost věnujeme přístrojovému potápění charakterizovanému názvem SCUBA (selfcontained underwater breathing apparatus). Jde o otevřený systém, kdy potápějící dýchá stlačený vzduch přes dvojstupňový ventil z nádoby a vydechuje do vody. Blížící se vyčerpání zásoby vzduchu je signalizováno zvýšeným odporem při dýchání, který se zapne, když jsou vyčerpány 3/4 zásob. Na hladině je tlak vzduchu 1 atm (760 torr), při potopení do hloubky 10 m se tlak zvyšuje o 1 atm, takže v hloubce 30 m je tlak vzduchu 4 atm. Protože platí Boyleův zákon o vzájemném nepřímém vztahu tlaku a objemu plynů, měl by být při tlaku 4 atm objem vzduchu 3x menší. Je-li VC na hladině 6 l, měla by v hloubce 30 m klesnout jen na 1,5 l. Ale protože se dýchá pomocí přístroje stlačený vzduch, který vyrovnává přetlak, udrží se stejné plicní objemy jako na hladině. Při vynořování a tím poklesu tlaku se musí však tento nadbytečný vzduch vydýchat, jinak by se při rychlém výstupu obsah plic příliš zvětšil a popraskaly by alveoly. Toto nebezpečí však více hrozí při potápění jen na nádech do větší hloubky. Souhrn všech rizik spojených s potápěním se nazývá barotrauma. K místům, kde se barotrauma projeví, patří středoušní dutina, sinusy, plíce a dýchací cesty. Projeví se rupturou alveolů vedoucí k pneumotoraxu, podkožnímu emfyzému i vzduchové embólií. Největší riziko vzniká při vynořování, kdy se může při změně tlakových poměrů v plicích objevit jev „air trapping“, který může u astmatiků znamenat zvýšené riziko. Dalším problémem jsou dekompresní poruchy. Vznikají, když se rozpuštěný dusík uvolňuje z tkání v podobě bublinek. Proto musí být dekomprese pomalá a přesně řízená podle tabulek či počítačem. Rizikem je poškození zraku, bolesti kloubů až i obrny.
Přehled výsledků epidemiologických a experimentálních studií V posledních několika letech byly provedeny tři dotazníkové akce mezi zájemci a čtenáři populárněodborných časopisů zabývajících se potápěním. Jedná otázka byla zaměřena k objasnění, zda jsou mezi aktivními potápěči i astmatici. Počet odpovědí byl reprezentativní, v první akci odpovědělo celkem 10 422 osob, z nich 8,3 % přiznalo v anamnéze bronchiální astma, podobně tomu bylo i v dalších. Celkem lze uzavřít, že asi 8 % účastníků přístrojového potápění trpí nebo trpělo astmatem. Tento počet se zásadně neliší od zastoupení astmatiků v populaci (1). Mezi nimi však nebyl zaznamenán vyšší výskyt případů plicního barotraumatu (PB) (7). Jiné studie pátraly po příznacích, které by bylo možné použít v prevenci barotraumatu nebo příhody během dekomprese či vzniku embolie. V záznamech Britského institutu pro námořní medicínu a v podobném zařízení v Německu v Kielu se za posledních 10 roků objevilo jen několik málo případů PB u astmatiků (11, 12). Z 15 případů PB byly 2 případy astmatiků, 5 u plicních cyst a u 10 byl zjištěn pokles střední výdechové křivky (MEF25) o 25 %. Proto autoři doporučují použít toto vyšetření jako vstupní před zahájením výcviku. Proti výsledkům této studie se však objevily námitky, které se opírají o malý počet osob i o problematičnost výsledků. Jiná instituce „Divers alert network“ (DAN), nadace podporující bezpečnost při potápění, zkoumala příčiny poruch při dekompresi v letech 1987 až 1990. V celkovém počtu 1213 příhod je obsaženo i 196 případů embólie. Celkem 8,2 % postižených měla v anamnéze astma a 4 % měla nedávno záchvat. Z 1000
rozeslaných dotazníků, které měly podrobněji analyzovat tuto situaci, se vrátilo 696, autoři vypočetli, že poměr vzniku embólie u astmatiků je 1,98 při 95 % IS od 0,51 – 2,59, což znamená zcela nevýznamný podíl (11). Z těchto epidemiologických studií vyplývá jen neurčité podezření, že by astmatici mohli mít při potápění větší riziko (9). Byly též provedeny některé experimenty, které měly pomoci odhalit vliv potápění na změny ventilace. V hyperbarické komoře byla simulována situace při dýchání v hloubce 87 m, ovšem v suchém prostředí. Výsledek ihned po pokusu ukázal pokles difúzní kapacity o 3 až 15 %, což se vysvětluje asymptomatickou přítomností plynových mikroembolů v plicní cirkulaci. Pokles vymizel do 24 hodin (3, 11). V roce 1988 Jammes (6) zkoumal vliv chladného vzduchu na odpor dýchacích cest při normálním i zvýšeném tlaku 2, 3,5 a 8 atm a srovnával s dýcháním směsi helia, dusíku a kyslíku za stejných podmínek. Ukázalo se, že studený a suchý vzduch snižuje hodnoty FEV1 i dalších výdechových ukazatelů podobně, jako je tomu u pozátěžového bronchospasmu (13). Ve třech novějších studiích autoři použili rovněž hyperbarickou komoru, ale buď s vodní náplní nebo provedli experiment přímo při potápění. Skogstad (10) měřil ventilační hodnoty před a po potápění v hloubce 10 a 50 m. Našel také významný pokles FEV1 , FVC a FEF25-75, stejné v obou hloubkách. Bylo provedeno ještě více pokusů s podobným výsledkem, ale jen v jediném se účastnily osoby, které trpěly respirační alergií. U 9 plavců s touto poruchou a stejného počtu zdravých byly vyšetřeny ventilační hodnoty před a 1 a 24 hodin po potápění do hloubky 50 m. U obou skupin se objevil pokles FVC po 24 hodinách v rozsahu asi 3 %, ale pouze u sledované skupiny alergiků byl zaznamenán významný pokles o 15 % specifické vodivosti dýchacích cest, což je obrácená hodnota jejich odporu. Toto zvýšení odporu je jediným objektivně změřeným údajem o vlivu potápění na osoby s touto poruchou (10).
Závěry Výskyt onemocnění bronchiálním astmatem je přibližně stejný u sportovců provádějících potápění jako ostatní běžné populace. Po vynoření se objevuje pokles hodnot FVC, FEV1, a FEF25-75 , což by dle jedné studie nemělo být ovlivněno chladem nebo hloubkou. Nižší hodnoty vodivosti dýchacích cest byly jedinou odlišující se hodnotou od kontrolních skupin. Lze asi spekulovat o tom, že jde v podstatě o pozátěžový bronchospasmus, který nastává několik minut po větším tělesném výkonu při pomalém vynořování a který je u astmatiků výraznější (8). Není prokázané, že by onemocnění astmatem znamenalo větší riziko při potápění. Protože údaj, kdy na 10 000 sledovaných případů potápění připadá přibližně 0,53 – 3,4 barotraumat, a bereme-li v úvahu, že výskyt astmatiků mezi těmito potápějícími je stejný jako u normální populace, jde o riziko v celku zanedbatelné. Britská společnost pro potápění dovoluje dobře kontrolovaným astmatikům se účastnit tohoto sportu za předpokladu, že posledních 48 hodin nepoužili bronchodilatační terapii a netrpí „chladovým, zátěžovým nebo emocionálním astmatem“ (2). South Pacific Underwater Medicine Society vyžaduje vyšetření včetně respiračních funkcí před přijetím do výcviku. Znamená to, že pokud se chce astmatik účastnit, měl by to být ten, který dobře spolupracuje a jehož nemoc je dobře kontrolována. Předpokladem je i podrobné poučení o možných rizicích. V tomto případě není toto onemocnění přísnou kontraindikací (4). V České republice existuje skupina pověřených lékařů, kteří jsou oprávněni vydávat povolení profesionálním potápěčům podle seznamu kontraindikací schváleného MZ 1967. IPVZ pořádá i kurzy pro tyto lékaře. Na klinice nemocí z povolání 3 LF UK existuje poradna pro potápěče. Toto platí pro profesionály, ale doporučuje se, aby se i sportovní potápění řídilo stejným seznamem. V tomto seznamu
je vyslovena kontraindikace při plicním onemocnění, které snižuje VC pod 80 % náležité hodnoty nebo pokles FEV1 pod 0,7 a to i přechodně (5). Z výše uvedených teoretických i praktických závěrů není tedy bronchiální astma, pokud podstatně nesnižuje svými následným změnami ventilační hodnoty, přísnou kontraindikací.
Tato práce vznikla v rámci výzkumného záměru 111300003 MŠMT.
Prof. MUDr. Miloš Máček, DrSc. Rehabilitační klinika FN, Motol V Úvalu 84 150 00 Praha 5
LITERATURA 1. Bove A, Neuman T, Kelsen S, aj. Observation on athma in the recreational diving population. Undersea Biomed Res 1992; 19S: 18. 2. British Sub-Aqua Club. Respiratory systém asthma and diving (online). Aivaible from URL:http://www.bsac.org/medical/r-asthma.htm (accessed 2002). 3. Catron PW, Bertoncini J, Layton RP, aj. Respiratory mechanics in men following a deep air dive. J Appl Physiol 1986; 61: 734-40. 4. Gorman D, Veale A. SPUMS policy on asthma and fitness for diving (online). Aivaible fromURL:http://www.spums.org.au/spums-policy-asthma.htm (accessed 2002). 5. Hrnčíř E. Zdravotní kontraindikace pro sportovní potápění. Med Sport Bohem Slov 2001; 10: 135-42. 6. Jammes Y, Burnet H, Cosson P, aj. Bronchomotor response to cold air or helium-oxygened at normal and ambient pressures. Undersea Biomed Res 1988; 15: 179-92. 7. Koehle M, Lloyd-Smith R, Mckenzie D, aj. Asthma and recreational SCUBA diving. Sports Med 2003; 33: 109-16. 8. Máček M, Smolíková L. Pozátěžové astma u výkonnostních sportovců. Alergie 2002; 4: 55-64. 9. Neuman TS, Clausen JL. Recommend caution in defining risk factors for barotrauma in divers. Chest 1998; 114: 1791-3. 10. Skogstad M, Thorsten E, Haldorsen T, aj. Divers pulmonary function after open-sea bounce divers to 10 and 50 meters. Undersea Hyperbar med 1996; 23:71-5. 11. Terzaff K, Stachen CM, Struck N, aj. Respiratory effects of single dive to 50 m meters in sport divers with asymptomatic respiratory atopy. Int J Sports Med 2001; 22: 85-9. 12. Terzaff K, Reuter M, Leptow B, aj. Risk factors for pulmonary barotrauma in divers. Chest 1997; 112:
654-9. 13. Thorsen E, Ronnenstad I, Segadal K aj. Respiratory effects of warm and dry air at increased ambient pressure. Undersea Biomed Res 1992; 19: 73-83. 14. Van Hoesen K, Neuman T. Asthma and SCUBA diving. Immunol Allergy Clin North Am 1996; 16: 917-28.
