Okt 102011
 

1.      Begriff

Die französische Bezeichnung „Essoufflement“ hat sich etwa Mitte der (19)80er etabliert. Der Begriff steht für eine gefährliche Kurzatmigkeit während des Tauchens und heißt wörtlich übersetzt so viel wie „außer Atem geraten“. In Deutschland wurde der Mechanismus des Essoufflement u. a. durch den VDST-Verbandsarzt Dr. med. Hanjo Roggenbach [1] bekannt gemacht.

2.      Was ist Essoufflement?

Der Zustand des Essoufflement ist das Ergebnis einer zunächst schleichenden Kohlendioxyd (CO2) -Vergiftung durch eine Ermüdung der Atemmuskulatur. E. tritt insbesondere in größeren Tauchtiefen unter körperlicher Anstrengung (z. B. schwimmen gegen Strömung) auf.

Um sich von den Vorgängen bei der Atmung ein Bild zu machen, ist ein kleiner Ausflug in die Strömungslehre angebracht:

Als laminare Strömung[2]  wird die Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen bezeichnet, bei welcher keine sichtbaren Verwirbelungen (Turbulenzen) auftreten. Eine turbulente Strömung hingegen bezeichnet die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen, bei der Verwirbelungen auftreten. Bei der Betrachtung eines durch ein Rohr strömenden Gases ist das Auftreten von Turbulenzen u. a. von der Strömungsgeschwindigkeit, von der Viskosität[3]  und vom Rohrdurchmesser (r) abhängig.

Mit Blick auf den Atemvorgang muss nun das Bronchalsystem des Menschen als „gasdurchströmtes Rohr“ betrachtet werden. Bedingt durch den höheren Umgebungsdruck erhöht sich die Dichte des Atemgases mit zunehmender Tiefe. Die Viskosität des Atemgases nimmt – bedingt durch die zunehmende Dichte – mit zunehmender Tauchtiefe zu. Gesellt sich nun eine durch Anstrengung verursachte Steigerung der Atemfrequenz dazu, so können im üblicherweise laminar durchströmten Bronchialsystem Turbulenzen entstehen. Der Atemwiderstand steigt in Folge der Turbulenzen an. Durch die Turbulenzen entsteht in unmittelbarer Nähe der Wandung des Rohrs (also unserer Bronchen und Bronchiolen) ein Unterdruck. Nachdem das Bronchialsystem flexibel ist, führt dieser Unterdruck zu einer Verringerung des Bronchen Querschnitts und somit wird der Strömungs-widerstand zusätzlich vergrößert. Ein unseliger Teufelskreis setzt ein.

Der erhöhte Atemwiderstand erfordert eine erhöhte Muskelarbeit der Atemmuskulatur. Gepaart mit einem schlechten Trainingszustand des Tauchers und psychologischen Faktoren kann es nun durch Ermüdung der Atemmuskulatur zu einer Änderung der Atemmechanik kommen in deren Folge sich zunächst eine Tachypnoe[4] entwickelt. Dieser Zustand unterscheidet sich von dem in diesem Zusammenhang häufig fälschlicherweise verwendeten Begriff der Hyperventilation signifikant dadurch, dass es bei der Tachypnoe nicht wie bei der Hyperventilation[5] zu einer vermehrten Abgabe von CO2 kommt.

Wenn nun den für die Veränderung der Atemmechanik ursächlichen Faktoren nicht schnellstens entgegengewirkt wird, stellt sich alsbald eine Hechelatmung ein. Durch die Hechelatmung wird nicht genügend Kohlendioxyd abgegeben.

Die Sensoren, die uns eine Atemnot vermitteln, bzw. die die Atemtiefe steuern, sitzen einerseits in der vorderen Medulla oblongata, im Zentralnervensystem in der Verbindung von Gehirn und Rückenmark und im Karotisbulbus, an einer Gabelung der Halsschlagader in Kehlkopfhöhe. Gemessen werden hier Kohlendioxidgehalt und der pH-Wert des Blutes. Eine Steigerung des Kohlendioxid-Gehaltes verursacht eine Senkung des pH-Wertes führt zu einen erhöhten Atemreflex[6].

Der Kohlendioxydspiegel steigt an. Bei einem CO2-Partialdruck[7] (pPCO2) von 0,04 bar spricht man von einem E. mit klarem Bewusstsein, 0,06 bar kennzeichnen bereits ein E. mit Bewusstseinsstörung und ab einem pPCO2 von 0,08 bar kann Benommenheit und Verlust des Bewusstseins die Folge sein[8]

Erläuterung der vorstehenden Grafik:

Das Lungenvolumen des Menschen setzt sich zusammen aus Residialvolumen (RV), exspiratorischer Reserve (ER), Atemzugvolumen („normaler Atemzug – AZV) und inspiratorischer Reserve (IR). Zusammen bilden diese Volumina die sog. Totalkapazität (TLC) der Lunge. Das Residialvolumen ist die Luftmenge, die auch nach einer maximalen Ausatmung in der Lunge verbleibt – es beträgt etwa 26% der Totalkapazität. Das RV hängt bei jüngeren Personen vor allem von der Kraft der Exspirationsmuskulatur ab. Die Vitalkapazität (VC) ist also die Differenz aus TLC-RV. Der normale Atemzug spielt sich im Bereich zwischen IR und ER ab. Mit beginnender Hechelatmung durch Essoufflement verschiebt sich die Atmung in den Bereich der IR, die Atemfrequenz steigt dabei und die Atmung wird flacher. Die Verflachung der Ausatmung führt zu einem Anstieg des CO2-Spiegels. Die Vorstehende Grafik zeigt zunächst normale Atmung, dann eine Phase zunehmenden Essoufflements und die anschließende Normalisierung der Atmung.

Essoufflement führt beim Taucher häufig zu einer Panik und einem damit verbundenen unkontrollierten Aufstieg.

3.      Begünstigende Faktoren

Das Auftreten von Essoufflement wird u. a. begünstigt durch:

  • Tiefe
  • Strömung
  • Schlechte Kondition
  • Atemregler mit hohem Atemwiderstand (schlecht gewartet)
  • Überbleiung
  • Enge (Tauchanzug, Gurte, Halsmanschette, Kopfhaube)
  • Angst
  • Kälte
  • Schlechte psychische Disposition
  • Rauchen

Insbesondere fehlende Kondition begünstigt auch das Auftreten anderer tauchspezifischer Probleme und Unfälle. Die Kenntnis der E. begünstigenden Faktoren sollte das eigene Verhalten insoweit beeinflussen, als bei größeren Tauchtiefen körperliche Anstrengungen vermieden werden (die franz. Marine weist ihre Minentaucher zur Prävention vor Essoufflement  an, sich ab ca. 40 Meter Wassertiefe nur noch wenige Meter vom Grundtau zu entfernen, um Anstrengungen zu vermeiden).

4.      Was tun wenn …

So der Taucher (im Idealfall) frühzeitig an sich selbst bemerkt, dass die Atmung außer Kontrolle gerät, sollte umgehend jede körperliche Anstrengung eingestellt werden und der Tauchpartner über die vermutete Situation verständigt werden. Die Absprache eines geeigneten Zeichens vor dem Tauchgang ist hilfreich, da nicht alle Ausbildungsorganisationen hierfür ein entsprechendes Verständigungszeichen parat haben (nachfolgend zwei mögliche Verständigungszeichen).

Hinweise auf Essoufflement:

  • Luft kann nicht für wenige Sekunden angehalten werden
  • sehr hohe Atemfrequenz, flache Atmung
  • Lufthunger und das Gefühl der Luftknappheit, obwohl genug Atemgas vorhanden ist und die Ausrüstung keine Funktionsstörung aufweist.

Oftmals ist durch das Einstellen der körperlichen Anstrengung eine Normalisierung der Atmung zu erreichen. Zeichnet sich nach kurzer Zeit keine Normalisierung ab, ist sofort mit dem Aufstieg zu beginnen. Wenn sich in geringeren Tiefen keine Kontrolle über die Atmung erlangen lässt, muss der Aufstieg bis zur Oberfläche fortgesetzt werden.

Tiefes Ausatmen begünstigt dem Essoufflement entgegen zu wirken.

Soweit beim Tauchpartner Essoufflement vermutet wird, können nachfolgende Maßnahmen hilfreich sein:

  • Blickkontakt zur Beruhigung
  • Partner halten
  • Atmung verfolgen, versuchen einen  tiefen, ruhigen Atemrhythmus  „vorzuleben“, Interaktion durch intensives O.K. abfragen
  • UW-Zeichen „Essoufflement“ andeuten
  • Auf Verhinderung eines Panikaufstiegs vorbereitet sein.
  • Kontrolliertes gemeinsames Austauchen

[1] „Praxis des Tauchens“ (Kromp, Roggenbach, Bredebusch), s. a. Artikel „Außer Atem“ Sporttaucher 7/2006, S.28/29

[2] Literaturhinweis: Joseph H. Spurk, Nuri Aksel: Strömungslehre. Eine Einführung in die Theorie der Strömungen. 6. Auflage. Springer, Berlin 2005, ISBN 3540262938

[3] Die auf der inneren Reibung beruhende Zähigkeit von Flüssigkeiten und Gasen

[4] gesteigerte Atemfrequenz

[5] eine über den Bedarf gesteigerte Lungenbelüftung in deren Folge der CO2-Spiegel sinkt.

[6] Mikesch Tauchertipps

[7] zum Thema Partialdruck s. a. Aufsatz „Sauerstofftoxikose“, Matthias Aust, 2011

[8] aus „DIWA“ Wahlreferat „Essoufflement… wenn die Luft dick wird“, Uwe Fleischmann, 2006

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