 Odruch nurkowy
Każdy, kto choć trochę interesuje się freedivingiem słyszał o tym pojęciu. Z pewnością zna je również wielu nurków sprzętowych. Odruch nurkowy lub nurkowy odruch ssaków, z angielska dive response lub mammalian diving reflex odnoszą się do zespołu reakcji organizmu na bezdech i nurkowanie z zatrzymanym oddechem. Zamknięcie dróg oddechowych jest równoznaczne z pozbawieniem płuc możliwości wymiany gazowej z otoczeniem, a więc skazaniem organizmu na tylko ten zapas tlenu, jaki ma on zgromadzony w płucach, krwi (głównie w postaci związanej z hemoglobiną) oraz w skromnych ilościach w mioglobinie mięśni i w innych tkankach. W tej sytuacji ciało podejmuje zespół działań, których celem jest zaoszczędzenie tej niewielkiej ilości tlenu dla najważniejszych z punktu widzenia przeżycia organów tj. serca i mózgu lub mówiąc szerzej centralnego układu nerwowego. Wyjątkowo wrażliwy na niedotlenienie jest zwłaszcza mózg, którego komórki w odróżnieniu od innych komórek naszego ciała, nie są w stanie funkcjonować beztlenowo. Dlatego pozostawienie mózgu bez dopływu tlenu powoduje najpierw (właściwie natychmiast) utratę przytomności, a później (po zaledwie czterech, pięciu minutach) jego stopniowe obumieranie i degenerację funkcji centralnego układu nerwowego. W pierwszej kolejności upośledzeniu ulegają wyższe czynności nerwowe, a w dalszej również funkcje wegetatywne.
Narzędziem jakim posługuje się organizm, by zapobiec tym fatalnym konsekwencjom, do których może prowadzić przedłużające się pozostawanie w bezdechu, jest właśnie odruch nurkowy. W literaturze przyjęło się ograniczać go do trzech reakcji:
- bradykardii tj. zwolnienia rytmu serca
- obwodowej wazokonstrykcji czyli obkurczenia obwodowych naczyń krwionośnych
- efektu śledzionowego tj. wystrzeliwaniu czerwonych krwinek ze śledziony do krwioobiegu
W moim przekonaniu należy jednak rozszerzyć rozumienie odruchu nurkowego o dwa dodatkowe zjawiska:
- wazodylatację (rozszerzenie) mózgowych naczyń krwionośnych
- efekt Bohr’a
Warto wspomnieć, że niektórzy dodatkowo zaliczają do odruchu nurkowego:
- tzw. centralizację krążenia (z angielska blood shift).
Polega ona na przepompowaniu dużych ilości krwi do naczyń krwionośnych małego (tj. płucnego) krążenia, co ma miejsce przy nurkowaniach głębokich i zapobiega zgnieceniu klatki piersiowej, „opróżnionej” po skompresowaniu znajdującego się w płucach powietrza. Jest to jednak efekt, którego charakter jest odmienny od pozostałych wyżej wymienionych, bo nie związany z oszczędzaniem tlenu, dlatego nie będziemy się nim tutaj szerzej zajmować. Temat ten zasługuje na oddzielny artykuł.
Spróbujmy krok, po kroku wyjaśnić działanie i znaczenie poszczególnych elementów odruchu nurkowego.
Bradykardia
To najłatwiej zauważalna składowa odruchu. Aby ją zaobserwować i zmierzyć wystarczy zwykły zegarek ze stoperem i z tego powodu często używana jest jako swego rodzaju wskaźnik pojawienia się odruchu nurkowego oraz miernik siły z jaką się on manifestuje. Serce jako mięsień zawsze pracujący (również gdy pozostajemy w spoczynku) nieustannie konsumuje tlen. Zwolnienie jego akcji przynosi więc oczywiste oszczędności, bo im wolniej serce bije, tym mniej tlenu zużywa. Mimo zwolnienia tętna, nie rośnie bowiem siła skurczy mięśnia sercowego, która wyraża się w tzw. objętości wyrzutowej tj. ilości krwi jaka wyrzucana jest z każdej komory w jednym skurczu. W trakcie bezdechu pozostaje ona na niezmienionym poziomie. W związku z tym objętość minutowa czyli ilość krwi jaka przepompowywana jest przez serce (a więc i przechodząca przez cały układ krążenia) w jednej minucie ulega obniżeniu proporcjonalnie do stopnia zwolnienia tętna.
Obwodowa wazokonstrykcja
Polega na obkurczeniu tj. zmniejszeniu światła obwodowych naczyń krwionośnych, które dostarczają krew do peryferii takich jak skóra, palce, stopy, a w dalszej kolejności również całe kończyny. Ilość krwi docierająca do tych organów w jednostce czasu ulega zmniejszeniu, a więc ograniczeniu ulega też ilość dostarczanego tam tlenu. Dlatego te, nieistotne dla przeżycia organy, konsumują go mniej i dlatego zostaje on zaoszczędzony dla serca i mózgu. Uważa się, że w stanach maksymalnej wazokonstrykcji, które występują w późnych fazach bezdechu zwłaszcza w nurkowaniach na duże głębokości, kończyny zaopatrywane są w krew i tlen w minimalnym stopniu i w związku z tym pracują praktycznie wyłącznie w oparciu o procesy beztlenowe.
Odruch śledzionowy
Śledziona jest (miedzy innymi) rezerwuarem erytrocytów (czerwonych krwinek), które z kolei zawierają hemoglobinę – czerwony barwnik krwi transportujący tlen. W trakcie bezdechu śledziona kurczy się wstrzykując zgromadzone w niej erytrocyty do krwioobiegu. Powiększa to pojemność tlenową krwi (co oczywiście wydłuża czas możliwy do pozostawania w bezdechu) i jej zdolność do tzw. buforowania. Nie wchodząc w nudne i skomplikowane szczegóły można powiedzieć, że buforowanie łagodzi skutki retencji dwutlenku węgla. Dla wstrzymującego oddech freedivera oznacza to zmniejszenie dyskomfortu, który zawsze pojawia się, a następnie stopniowo narasta w miarę trwania bezdechu.
Nurkujące ssaki mają śledzionę całkiem sporych rozmiarów, na przykład foka Weddella jest w stanie zgromadzić w niej ponad 20 litrów krwi. Ludzka jest stosunkowo niewielka (waży ok. 150 – 200 g i mieści tylko ok. 50 ml krwi), jednak mimo to wydaje się, że efekt śledzionowy i u nas ma pewne znaczenie. Eksperymenty pokazują, że czas na jaki ludzie są w stanie zatrzymać oddech na ogół rośnie w kolejnych, następujących po sobie próbach. Tłumaczymy to tym, że z każdym kolejnym bezdechem śledziona kurczy się coraz bardziej i uwalnia kolejne porcje czerwonych krwinek (choć w pewnych doświadczeniach istotna redukcja rozmiarów śledziony miała miejsce tylko po pierwszej próbie). Potwierdza to przypuszczenie fakt, że u osób po splenektomii (chirurgiczne usunięcie śledziony) efekt wydłużania kolejnych bezdechów nie występuje.
Watro zrobić tu dygresję dotyczącą bardzo zaawansowanych freediverów, którzy od wielu lat regularnie uprawiają nurkowanie (oczywiście bez butli). Niektórzy z nich wskutek systematycznego treningu zdają się uzyskiwać pełny skurcz śledziony już w pierwszej próbie, w której osiągają swoje maksymalne czasy pozostawania w bezdechu.
Wazodylatacja naczyń mózgowych
W odróżnieniu od obwodowych, światło naczyń krwionośnych, które doprowadzają krew do mózgu, w trakcie trwania bezdechu ulega poszerzeniu, co nazywamy wazodylatacją. Dzięki temu do mózgu dociera więcej krwi, a więc i więcej tlenu. W związku z tym nawet gdy bezdech trwa na tyle długo, że krew tętnicza przestaje być w pełni nasycona tlenem, to i tak mózg otrzymuje wystarczającą jego ilość (oczywiście tylko przez pewien ograniczony czas).
Efekt Bohr’a
Efekt odkryty w 1903, a opisany w 1904 r. przez duńskiego fizjologa Christiana Bohra, ojca słynnego noblisty, fizyka Nielsa Bohra. Polega na tym, że wysoki poziom jonów wodorowych (związany z wysokim stężeniem CO2) obniża powinowactwo tlenowe hemoglobiny czyli jej zdolność do wiązania tlenu. Dzięki temu w tkankach intensywnie pracujących (które zużywają dużo tlenu i produkują duże ilości CO2) krew łatwiej pozbywa się tlenu niż w tkankach pozostających w spoczynku. W konsekwencji dystrybucja tlenu w organizmie jest bardziej efektywna, bo mięśnie pracujące otrzymują go więcej i łatwiej, a pozostające w spoczynku, mniej. W przypadku wstrzymywania oddechu, któremu nieuchronnie towarzyszy wzrost stężenia CO2, efekt Bohr’a sprawia, że krew oddaje do tkanek większe ilości tlenu. Podobnie jak wazodylatacja efekt ten przyczynia się do lepszego zaopatrywania mózgu w tlen w końcowych fazach bezdechu, gdy koncentracja dwutlenku węgla osiąga wysokie wartości, a pH krwi spada. Gdyby nie efekt Bohr’a tlen pozostałby we krwi zamiast zasilić potrzebujące go tkanki.
Podsumowując należy powiedzieć, że odruch nurkowy wywołuje dwa główne skutki: po pierwsze ogranicza zużycie tlenu per saldo, a po drugie zapewnia jego optymalną dystrybucję ograniczając dostawy do organów mało istotnych i zwiększając je do najważniejszych.
Co wywołuje odruch nurkowy?
Wydaje się, że główne czynniki wywołujące odruch nurkowy są dwa. Pierwszy to stężenie dwutlenku węgla. Na samym początku bezdechu, kiedy mieści się ono w granicach normy odruch w zasadzie jest niezauważalny. Pojawia się po kilkudziesięciu sekundach w postaci łatwego do zaobserwowania zwolnienia akcji serca i narasta wraz z upływem czasu i rosnącym poziomem CO2.
Drugim czynnikiem, jest niewątpliwie głębokość czyli ciśnienie. Potęguje ono obwodową wazokonstrykcję i dodatkowo wywołuje centralizację krążenia. Te dwa zjawiska są sprzężone ze sobą, bo krew przepompowywana do naczyń krwionośnych klatki piersiowej skądś musi się brać - bierze się właśnie z naczyń obwodowych. Jednocześnie w głębokich nurkowaniach serce zwalnia do ekstremalnie małych wartości, u czołowych freediverów rzędu zaledwie dziesięciu uderzeń na minutę, osiągając minimum w chwili dotarcia nurka do maksymalnej głębokości.
Z drugiej strony wiadomo o tym, że samą bradykardię można wywołać w zupełnie inny sposób, a mianowicie zanurzając twarz w zimnej (ok. 10 stopni) wodzie, pod warunkiem jednak, że reszta ciała pozostaje w cieple na powietrzu.
Skąd się wziął?
Ciekawym pytaniem jest jakie są przyczyny tego, że ludzie posiadają odruch nurkowy. Pierwotnie został on zaobserwowany u nurkujących ssaków. Stąd jego nazwa i nasuwające się natychmiast wyjaśnienie, że u nich wykształcony został przez ewolucję celowo dla doprowadzenia do perfekcji ich umiejętności nurkowych. Ma ona kluczowe znaczenie zarówno w zdobywaniu pożywienia przez delfiny, foki, wydry itp., jak i w czasie ich ucieczek przed drapieżnikami, a więc decyduje o być, albo nie być gatunku.
Freediverzy wierzą, że u podstaw odruchu nurkowego u ludzi leżą powody podobne jak u nurkujących ssaków, ale znajdujące się w odległej przeszłości, kiedy to protoplaści naszej rasy mieli spędzać większą część czasu w wodzie uprawiając podwodne polowania. Jest to tak zwana teoria wodnej małpy. Mocno wierzył w nią wielki Jacques Mayol, który tę teorię odnoszącą się do ludzkości jako gatunku uzupełniał o doświadczenia każdego z nas jako jednostki. Człowiek pierwsze dziewięć miesięcy życia spędza wszak w wodach płodowych swojej matki, a więc w środowisku wodnym, w dodatku o składzie bardzo zbliżonym do składu wody morskiej. Te dwa elementy razem wzięte mają dawać ludziom potencjał to nurkowania na zatrzymanym oddechu wyrażający się w postaci odruchu nurkowego. Z racji wielu tysięcy lat rozwoju ludzkości w środowisku lądowym jest on obecnie uśpiony, ale każdy z nas może go w łatwy sposób pobudzić do życia przez rozpoczęcie nurkowania na zatrzymanym oddechu. Czy jednak ta romantyczna teoria jest aby prawdziwa?
Znany szwedzki freediver, Sebastian Näslund rzucił ostatnio prowokacyjne pytanie: czy przypadkiem tak zwany odruch nurkowy nie jest po prostu zwykłą reakcją organizmu na stres wywołany niedotlenieniem i w rzeczywistości nie ma on żadnego związku z nurkowaniem?
Obkurczenie naczyń krwionośnych dostarczających krew do skóry, to wg. jego przekornej tezy (ogłoszonej, nie bez przyczyny w dniu 1 kwietnia) normalna reakcja stresowa (mniej krwi przy powierzchni ciała, to mniejsze krwawienie w przypadku zranienia). Bradykardia to oszczędzanie tlenu, którego w sytuacji zatrzymania oddechu w oczywisty sposób jest mniej niż normalnie, trzeba więc nim ekonomicznie gospodarować. Centralizacja krążenia, która miałaby jakoby wykształcić się w celu umożliwienia ludziom nurkowania na wielkie głębokości nie jest reakcją fizjologiczną, ale raczej fizyczną, żeby nie powiedzieć hydrauliczną (narastające podciśnienie w klatce piersiowej po prostu zasysa krew z innych obszarów organizmu). Ponadto nurkowanie na duże głębokości w celu zdobycia pożywienia nie ma i nigdy nie miało żadnego uzasadnienia, bo przecież wszelkie dobra świata podwodnego są osiągalne blisko powierzchni, a z pewnością były takimi w zamierzchłej przeszłości, gdy oceany nie były przetrzebione połowami i stanowiły prawdziwy róg obfitości. Co więcej, można dodać, że odruch nurkowy manifestuje się nie tylko u ludzi, ale również u innych ssaków lądowych, a także gadów, a nawet u … ryb! Tyle, że u tych ostatnich ma on miejsce po wyciągnięciu z wody, a więc gdy pozostają one ni mniej, ni więcej ale … w bezdechu. Wszystko to daje całkiem solidne podstawy do kwestionowania faktu, że odruch nurkowy jest w swej istocie odruchem mającym cokolwiek wspólnego z nurkowaniem!
Jednak w gruncie rzeczy, to czy przyczyną jego istnienia jest nasze romantyczne, wywodzące się sprzed setek tysięcy lat dziedzictwo związane z wodą, czy też banalna, wręcz prymitywna reakcja organizmu na stres, tak naprawdę nie ma żadnego praktycznego znaczenia. Bezspornym faktem bowiem jest, że jak bardzo by jego nazwa była nieadekwatna, odruch nurkowy jednak rzeczywiście istnieje i sprawia, iż organizm rozsądniej gospodaruje tlenem. To niewątpliwie pozwala na dłuższe, głębsze i bezpieczniejsze nurkowanie na zatrzymanym oddechu. A czyż nie chodzi nam właśnie o to?
To Pack or Not to Pack?
Pakować albo nie pakować? Dylemat iście hamletowski. Zanim jednak poszukamy jego rozwiązania należy się krótkie wyjaśnienie. W końcu nurkowie sprzętowi, do których głównie trafia magazyn nuras.info niekoniecznie muszą wiedzieć co freediverzy mają na myśli mówiąc o pakowaniu. Wbrew pozorom nie chodzi o upychanie ekwipunku do walizki przed wypadem na nurka do Egiptu.
Tę w sumie dość prostą technikę oddechową w literaturze naukowej opisano po raz pierwszy w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku. Jak to u jajogłowych, zamiast użyć swojskiego słowa pakowanie nazwano ją uczenie brzmiącym terminem glossopharyngeal breathing, co nieudolnie przetłumaczyć można na polski jako oddychanie językowo-gardłowe. Technika ta stosowana była (i wciąż jest) przez pacjentów z poważnie upośledzonymi mięśniami oddechowymi (np. po przejściu choroby Heinego – Medina lub w stanach tetraplegii czyli paraliżu czterokończynowego), którzy nie są zdolni do samodzielnego oddychania przy ich pomocy. Radzą oni sobie połykając do ust niewielkie ilości powietrza, a następnie przepychając je językiem do płuc. Powtarzając ten manewr wielokrotnie można doprowadzić do napełnienia płuc, a więc marnie, bo marnie ale jednak jakoś oddychać. Jako ciekawostkę można tu dodać, że Bill Strömberg, do niedawna prezes AIDA – największej międzynarodowej organizacji nurków bezdechowych jest fizjoterapeutą, który w swej praktyce uczy pacjentów między innymi posługiwania się tą techniką.
Dla fredivingu glossopharyngeal breathing odkrył Amerykanin Bob Croft, trzykrotny rekordzista świata w nurkowaniu na zatrzymanym oddechu z końca lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku, rywalizujący w tym czasie z Jacquesem Mayolem i Enzo Maiorcą. Jednak w odróżnieniu od chorych pacjentów Croft używał tej techniki nie w celu oddychania, ale dla napełnienia płuc ponad ich normalną objętość całkowitą. W jego wykonaniu pakowanie polega na dopompowywaniu powietrza dopiero po nabraniu wdechu, kiedy płuca są już pełne, a przy pomocy mięśni oddechowych więcej powietrza nabrać nie sposób. Wtedy nurek odpowiednio pracując żuchwą i językiem przy zamkniętej głośni nabiera trochę powietrza (tzw. pack) do ust, a następnie kompresuje je językiem, otwiera głośnię i przepycha do płuc, po czym wielokrotnie powtarza całą operację. Wygląd pakującego freedivera jest dość osobliwy i przypomina nieco wyciągniętego z wody karpia, który na przemian otwiera i zamyka paszczę usiłując połknąć nieistniejącą wodę. Skojarzenie to okazało się tak trafne, że Włosi na manewr pakowania (po angielsku packing) używają terminu carpa (po włosku – karp).
W czasach Boba Crofta chyba mało kto wśród nurków (o ile w ogóle ktokolwiek) poza nim samym posługiwał się tą techniką, jednak obecnie jest ona stosowana dość powszechnie. Pytanie tylko, po co?
Sprawa jest bardzo prosta, można nawet powiedzieć oczywista. Pakowanie zwiększa ilość powietrza, którą zabieramy ze sobą pod wodę. Ma to dwie zalety. Po pierwsze mamy większy zapas tlenu, a więc możemy na dłużej wstrzymać oddech nie tracąc przytomności. Niewtajemniczeni zadają czasem pytanie, czy aby na pewno się to uczciwie opłaca? W końcu w czasie gdy pakujemy tlen jest konsumowany, a wymiana zużytego powietrza z otoczeniem już nie zachodzi. To prawda, jednak per saldo wynik jest korzystny. Średnia konsumpcja tlenu w spoczynku wynosi około 250-300 ml na minutę. Pakując przez 15 sekund zużywamy go więc około 70 ml, podczas gdy w tym czasie można dopompować około 1,5 litra powietrza, w którym znajduje się ok. 300 ml O2. A więc, z tego punktu widzenia manewr opłaca się. Druga zaleta pakowania to większa ilość gazu (jakiegokolwiek, zarówno tlenu jak i azotu) zabranego pod wodę, która w nurkowaniach głębokich ułatwia wyrównywanie ciśnienia w uchu środkowym (i w masce, o ile nurek jej używa) zwłaszcza na dużych głębokościach, na których płuca zostają mocno skompresowane. Ilości gazu jakie można dopakować wahają się od freedivera do freedivera, ale maksymalne jakie stwierdzono w badaniach naukowych przekraczają 4 litry (daje to dodatkowe około 800 ml tlenu) co, w tych konkretnych przypadkach stanowiło wzrost nawet o ponad 40% wyjściowej objętości całkowitej płuc! Niestety skutki pakowania nie ograniczają się do samych zalet.
Dyskomfort
Jako pierwszy, bo jeszcze przed zanurzeniem pojawia się problem dyskomfortu jaki wywołuje napełnienie płuc ponad normę. Mamy tu efekt zbliżony do pompowania opony - rośnie objętość ale równocześnie panujące w płucach ciśnienie. Nie jest to stan normalny, do którego zwykły organizm jest przyzwyczajony. Towarzyszy mu uczucie rozpierania klatki piersiowej, którego osoba niedoświadczona nie jest w stanie tolerować nawet przez kilka sekund. Ludzie, którzy nie uprawiają bezdechów (i nie pakują) doznają uczucia tego rozpierania już po nabraniu pełnego, maksymalnego wdechu i próbie wytrwania w nim przez dłuższą chwilę. Nic dziwnego, że dodanie zaledwie kilku packs powoduje, że stan ten staje się zupełnie nie do zniesienia. Jest to też powód, dla którego część nurków bezdechowych, w ich liczbie sam Umberto Pelizzari, nie akceptuje i nie stosuje pakowania. Ich zdaniem uniemożliwia ono osiągnięcie stanu głębokiej relaksacji, jaka jest niezbędna dla skutecznego uprawiania freedivingu.
Co sprawia więc, że mimo tych zastrzeżeń tak wielu (bez ryzyka popełnienia pomyłki można powiedzieć, że znakomita większość) nurków stosuje tę technikę? Otóż okazuje się, że pakowanie, jak wszystkie inne umiejętności, można trenować i doskonalić. Jeśli po raz pierwszy w życiu nabierzemy pełne płuca powietrza i 3-4 razy dopakujemy, to jak napisano wyżej, już po krótkiej chwili będziemy musieli się poddać i wypuścić powietrze. Jednak jeśli manewr ten będziemy potarzać wielokrotnie i regularnie, to wkrótce okaże się, że dyskomfort zmniejszy się, bo klatka piersiowa się rozciągnie i zaadaptuje do zwiększonej objętości. Stopniowo, krok po kroku będzie można podwyższać ilość aplikowanych paków dochodząc np. do 40 i więcej. Na każdym etapie treningu każdy nurek ma pewną graniczną, maksymalną liczbę packs, której nie może przekroczyć, bo czuje się przy niej jakby za chwilę miał eksplodować. Dalsze pakowanie jest niemożliwe i może doprowadzić do powstania mikrouszkodzeń w obrębie klatki piersiowej. Oczywiście nikt nie próbuje nurkować w takim stanie. Jeśli jednak zastosujemy ilość packs mniejszą o powiedzmy 20–30 procent od maksimum to będziemy mogli doskonale to tolerować. Wprawdzie trudno będzie osiągnąć stan pełnej relaksacji o jaki chodzi Umberto Pelizzariemu, ale jak pokazało życie mimo to wyniki uzyskiwane po pakowaniu przekraczają te, które można osiągnąć bez niego. Dość powiedzieć, że od wielu lat nurkowie zaliczający się do elity freediverów nieodmiennie poprzedzają swoje starty tym manewrem i mimo mniejszego lub większego dyskomfortu nie przeszkadza to im ustanawiać coraz bardziej nieprawdopodobnych rekordów świata.
Zupełnie osobną prawą jest to, że o ile w basenie po rozpoczęciu nurkowania w klatce piersiowej praktycznie niewiele się zmienia, to przy zanurzeniach głębokich już po kilku metrach ciśnienie słupa wody kompresuje płuca i uczucie jakiegokolwiek dyskomfortu znika całkowicie. Wbrew pozorom nie oznacza to jednak, że nurkując w głąb można bezkarnie pakować do maksimum, ale o tym w dalszej części artykułu.
Packing balckout
Jeśli już zapakowaliśmy odpowiednią ilość razy i rozpoczęliśmy nurkowanie, to … może się okazać, że po kilkunastu zaledwie sekundach od startu możemy mieć poważny problem – utratę przytomności! Jej przyczyny, jak zwykle we freedivingu, nie są do końca rozpoznane, istnieją jednak wyraźne, wskazujące na nie przesłanki. Pakowanie prowadzi do zwiększenia ciśnienia w płucach, a to zaburza na pracę serca i jest przyczyną nieprawidłowości w zachowaniu lewej i prawej komory. Rośnie ciśnienie w prawym przedsionku, co zmniejsza powrót żylny (ilość krwi, która wraca z układu żylnego do prawego przedsionka). W konsekwencji redukuje to objętość minutową czyli ilość krwi, która po obejściu krążenia płucnego opuszcza lewą komorę serca do krążenia systemowego. Mniejszy wypływ krwi do krążenia systemowego oznacza mniej tlenu m.in. dla mózgu. Dramatycznie spada ciśnienie skurczowe i rozkurczowe (w ostatnim przypadku nawet do wartości niemierzalnych). W pewnych badaniach zaobserwowano też tzw. asystole tj. krótkotrwałe okresy braku aktywności elektrycznej serca w badaniu EKG. W konsekwencji może dojść do utraty przytomności, która jednak z reguły odzyskiwana jest samoistnie w kilkanaście - kilkadziesiąt sekund później. Nieprzytomny nurek nieświadomie wypuszcza nadmiar powietrza z płuc i jego stan wraca do normy, co pozwala odzyskać przytomność.
Ciekawą własnością packing blackout jest to, że najczęściej o ile nie wyłącznie, obserwuje się go przy statyce tj. statycznym wstrzymaniu oddechu na czas. Nie słyszałem o tym, by pojawił się on w nurkowaniu w głąb, czy w dynamice tj. pływaniu na odległość na niewielkiej (na ogół 1-2 metry) głębokości. Znany jest wprawdzie słynny przypadek Tanyii Streeter, która doznała packing balckout tuż przed swoim rekordowym nurkowaniem na 160 metrów w kategorii No Limits. Jednak tu utrata przytomności miała miejsce jeszcze na powierzchni, przed zanurzeniem. Takie przypadki są czasem rejestrowane, natomiast kiedy nurek już zanurzy się, to jedyną dyscypliną, w której dochodzi do omdlenia z przepakowania jest właśnie statyka. Można domniemywać, że przyczyną tego stanu rzeczy jest wpływ ciśnienia zewnętrznego. Statyka, jako jedyna dyscyplina freedivingu wykonywana jest na powierzchni, a więc bez żadnej jego zmiany. Tymczasem nawet w najpłytszej z pozostałych konkurencji tj. w dynamice płyniemy na głębokości c.a. jednego metra, a więc ciśnienie jest wyższe o około 10% od atmosferycznego, co powoduje już zauważalną kompresję płuc. Wydaje się, że może to przyczyniać się do braku przypadków packing blackout, ale dla pełnego wyjaśnienia pożądane są badania prowadzone w tym kierunku.
Inną ciekawą własnością packing blackout jest fakt, że niektórzy nurkowie są zdecydowanie bardziej od innych podatni na ryzyko jego wystąpienia. Przed każdym nurkowaniem (a biorąc pod uwagę to, co napisałem wyżej, zwłaszcza przed każdą statyką) muszą oni bardzo ostrożnie dobierać ilość zaaplikowanych packs, bo już dwa lub trzy więcej ponad normę mogą doprowadzić do bardzo szybkiego i zarazem efektownego, ale niezbyt pożądanego przez nich samych zakończenia nurkowania. Inni z kolei freediverzy zdają się być całkowicie niewrażliwi na ten problem.
Zwiększone ryzyko urazu płuc w nurkowaniach głębokich
Kolejny problem, który ma związek z pakowaniem to uraz płuc. Mówiąc o problemach z płucami przy nurkowaniu na zatrzymanym oddechu najczęściej mamy na myśli tzw. lung squeeze, czyli dolegliwość, której doświadczają niektórzy nurkowie po dotarciu na zbyt duże dla nich głębokości. Po wynurzeniu freediver odpluwa krwistą ślinę, ma trudności z oddychaniem, a w szczególności z nabraniem pełnych płuc powietrza. Każdemu oddechowi towarzyszą świsty lub rzężenie. Nurek jest bardzo osłabiony, niezdolny do jakiegokolwiek wysiłku, może mieć znacznie podwyższone tętno. Mechanizm powstawania lung squeeze jest, podobnie jak mechanizm packing blackout, nie do końca poznany. Podejrzewa się, że główną przyczyną jest podciśnienie powstające w płucach na dużych głębokościach. Podciśnienie powoduje przenikanie krwi z kapilar okalających pęcherzyki płucne do ich wnętrza. Zalanie pęcherzyków krwią powoduje z jednej strony krwioplucie, a z drugiej upośledza przebieg wymiany gazowej powodując trudności w oddychaniu. Na logikę wydaje się, że pakowanie dzięki zwiększeniu ilości gazu w płucach powinno jeśli nie zapobiegać, to przynajmniej odsuwać problem urazu o dobre kilka metrów. Jednak obok mechanizmu związanego z podciśnieniem obecnym na dużych głębokościach, podejrzewa się też istnienie innego, na który pakowanie może mieć wpływ negatywny. Chodzi o to, że pod wodą freediverzy doznają efektu blood shift. Jest to zjawisko przetaczania krwi z peryferiów do naczyń krwionośnych klatki piersiowej, które uniemożliwia jej zgniecenie przez ciśnienie zewnętrzne. Przypuszcza się jednak, że ten efekt, który w głębinach nas zabezpiecza, w drodze powrotnej ku powierzchni paradoksalnie może być przyczyną kłopotów. Powoduje on, że przestrzeń klatki piersiowej wypełniona jest dodatkową krwią, a więc w większym niż normalnie stopniu. Jeśli ta dodatkowa krew nie zostanie na czas usunięta i odprowadzona do kończyn, palców i skóry, co prawdopodobnie może mieć miejsce przy dużej prędkości wynurzenia i nie wystarczająco sprawnym układzie krążenia, to na ostatnich metrach przed osiągnięciem powierzchni w płucach pojawi się nadciśnienie podobnie jak w nurkowaniu sprzętowym, gdy oddychający sprężoną mieszanką nurek wynurza się nie robiąc wydechu. Dochodzi wówczas do klasycznej barotraumy płuc, której objawy są zbliżone do objawów lung squeeze powstałego na dużych głębokościach. Pakowanie, zwłaszcza nadmierne powoduje, że przy wynurzeniu nadciśnienie w płucach jest jeszcze większe, a więc większe jest też ryzyko urazu ciśnieniowego. O tym, że taka interpretacja mechanizmu powstawania urazu płuc nie jest pozbawiona uzasadnienia świadczą doniesienia różnych nurków. Na przykład Rudi Castineyra, znany trener freedivingu, przytacza w jednej ze swoich wypowiedzi przykład z własnego podwórka. W czasach gdy mieszkał jeszcze na Kubie wraz z grupą znajomych uprawiał nurkowanie w celach zarobkowych (tj. łowił ryby na bezdechu). U części z jego współtowarzyszy okresowo występowało krwioplucie i inne objawy charakterystyczne dla lung squeeze. Dojście do przyczyn zajęło im trochę czasu, ale w końcu uświadomili sobie, że wszyscy, których problem ten dotyczył przed nurkowaniem stosowali intensywne pakowanie. Od czasu, gdy zrezygnowali z tego zwyczaju problem zniknął, co zdaje się jednoznacznie wskazywać na pakowanie jako jego przyczynę. Niestety życie nie jest tak proste i nie zawsze rezygnacja z pakowania załatwia sprawę. Duże znaczenia ma tu zwłaszcza osobnicza podatność, która potrafi być bardzo różna w zależności od konkretnego freedivera.
Barotrauma płuc na powierzchni?
Okazuje się, że intensywne pakowanie może prowadzić do problemów nawet bez zanurzania się na duże głębokości. Wzrost ciśnienia w płucach pochodzący od samego tylko pakowania (a więc bez udziału blood shift) u wytrenowanych freediverów może dochodzić nawet do ponad 100 cm H2O, a to oznacza możliwość wystąpienia barotraumy płuc (w medycynie w przypadku stosowania tzw. sztucznego płuca przyjmuje się, że właśnie z powodu ryzyka barotraumy nadciśnienie wytwarzane przez to urządzenie nie powinno przekraczać 35 – 45 cm H2O). Potwierdzają to przypadki krwioplucia i trudności w oddychaniu pojawiające się u nurków po zakończeniu poprzedzonej mocnym pakowaniem statyki. Odnotowano też incydenty wskazujące na możliwość pojawienia się zatorów gazowych. W jednej z prac przytoczone są przykłady, w których po maksymalnym dopakowaniu nurkowie całkowicie lub częściowo tracili zdolność do mówienia, doświadczali ograniczenia, zamglenia lub podwójnego widzenia, niedowładu w kończynach lub nawet częściowego paraliżu bądź też nudności. Objawy te ustępowały w czasie od kilku minut do kilku godzin od wystąpienia. Badacze wykluczyli DCS jako ich przyczynę i zakwalifikowali je jako świadczące o pojawieniu się mózgowych zatorów gazowych powstałych w wyniku barotraumy płuc. Wyniki uzyskiwane przez różnych uczonych nie są jednak jednoznaczne co wynikać może między innymi ze zróżnicowanej osobniczej odporności organizmów.
Reverse packing
Mówiąc o pakowaniu nasuwa się jeszcze jeden temat z nim związany. Uczeni w odniesieniu do glossopharyngeal breathing tak naprawdę używają nie jednego, a dwóch terminów rozróżniających dwa różne stany. Do poznanej już przez nas techniki napełniania płuc stosują określenie glossopharyngeal insufflation (GI) w odróżnieniu od glossopharyngeal exsufflation (GE), które oznacza działanie jakby odwrotne. Mianowicie po maksymalnym wydechu nurek wykonuje szereg ruchów językiem i mięśniami gardła, które prowadzą do wysysania resztek powietrza z płuc. Język wraz z podniebieniem twardym działają tu trochę jak strzykawka. Pociągając za jej tłok wytwarzamy w niej podciśnienie, dzięki czemu jesteśmy w stanie pobrać krew z żyły. Podobnie z językiem. W pozycji wyjściowej jest on przyklejony całą powierzchnią do podniebienia. Następnie środkową jego część odsuwamy w dół (pozostając krawędzie wciąż przylegające do podniebienia), co w powstałej nad nim w ten sposób przestrzeni wytwarza podciśnienie (jak w strzykawce, gdy wyciągamy z niej tłoczek). Jeśli jednocześnie mamy połączenie tej przestrzeni z płucami (otwarta głośnia i podniebienie miękkie ustawione w odpowiedniej pozycji), to różnica ciśnień powoduje zassanie z nich małej porcji (pack) powietrza nad język. Następnie pozbywamy się jej wydmuchując ją przez usta lub nos. Freediverzy nazywają to postępowanie reverse packing. Manewr jest podobny do zwykłego pakowania, tyle że wykonywanego jakby w odwrotnym kierunku, stąd taka właśnie nazwa. Przy jego pomocy można wypompować nawet blisko pół litra powietrza. W konsekwencji płuca osiągają objętość mniejszą niż objętość zalegająca i powstaje w nich podciśnienie (maksymalny zarejestrowany spadek wynosił około 30 cm H2O). Opanowanie tej techniki jest bardzo pomocne w nurkowaniach na umiarkowane (30 – 40 m) głębokości, bo umożliwia praktycznie bezwysiłkowe pozyskiwanie powietrza do wykonania techniki Frenzla służącej do wyrównania ciśnienia w uchu środkowym (z tym, że w tym przypadku nie wydmuchujemy zassanego nad język powietrza na zewnątrz, ale używamy go właśnie do wyrównania ciśnienia). Jednak już przy tych, a zwłaszcza przy większych głębokościach zalecana jest duża ostrożność w stosowaniu reverse packing, bo może ono prowadzić do lung squeeze ze względu na to, że zwiększa podciśnienie panujące w płucach. Dotyczy to zwłaszcza osób podatnych na ten uraz.
Trening elastyczności klatki piersiowej
Reverse packing podobnie jak zwykłe pakowanie stosowane jest przez freediverów jako jedne z ćwiczeń poprawiających elastyczność klatki piersiowej. Regularnie powtarzane pakowanie prowadzi do wzrostu całkowitej objętości płuc (TLC) tej normalnej, tj. mierzonej po naturalnym wdechu, bez dopakowania. Podobnie reverse packing przyczynia się do permanentnego zmniejszenia objętości zalegającej (RV). Stosunek tych dwóch wielkości ma bardzo istotne znaczenie w nurkowaniu na zatrzymanym oddechu. Im jest większy, tym na większej głębokości płuca zostają skompresowane do RV, poniżej której pozyskanie powietrza z płuc staje się trudne i wyrównanie ciśnienia w uchu środkowym wymaga użycia trudnych do opanowania, zaawansowanych metod. W połowie ubiegłego wieku głębokość ta błędnie uważana była za maksymalną możliwą do osiągnięcia przez człowieka, bo poniżej niej miało dochodzić do zmiażdżenia klatki piersiowej. To przekonanie umiejscawiające ludzkie limity na głębokości około 50 metrów bardzo szybko zostało zweryfikowane przez życie (przypominam, że obecny rekord to 214 metrów), a odpowiedzialny za to jest wspomniany tu wcześniej efekt blood shift. Jednak mimo, że zmiażdżenie klatki raczej nam nie grozi, to całkiem możliwe jest wystąpienie urazu lung squeeze, a im większy stosunek TLC do RV tym głębiej ryzyko to się pojawia. Z tych powodów wielu freediverów praktykuje wyżej wspomniane ćwiczenia pakowania i reverse packing, które rozciągają klatkę piersiową na zewnątrz i do środka i poprawiają jej elastyczność. Trzeba jednak mieć na uwadze i to, że istnieje pogląd według, którego regularne pakowanie (in plus) powiększając TLC ma jednocześnie prowadzić do wzrostu RV, a więc poprawiając jeden parametr jednocześnie pogarsza drugi. Trudno powiedzieć na ile jest to realne, bo jak na razie nie są to fakty potwierdzone doświadczalnie. Jak zwykle we freedivingu by rozpoznać temat konieczne są badania naukowe.
Jak widać w sprawie pakowania (jak i reverse pakowania) oprócz kilku za, jest też sporo przeciw, jak również bardzo wiele niewiadomych. Niewątpliwie decydując się na pakowanie należy postępować bardzo ostrożnie, stopniowo zwiększając liczbę packs i nie doprowadzając do nadmiernego wzrostu ciśnienia w płucach. Trzeba pamiętać o bardzo dużym osobniczym zróżnicowaniu na urazy związane ze stosowaniem tej techniki. To co bezpieczne dla jednej osoby, wcale nie musi być takim samym dla drugiej. Biorąc to wszystko pod uwagę nie podejmuję się rozstrzygać dylematu postawionego w tytule artykułu. Pozostawiam go Tobie, Czytelniku o ile kiedykolwiek porwiesz się na to by odłożyć na bok butlę i zanurzyć się w toni na jednym oddechu. Osobiście jednak zdecydowanie odradzam uciekanie się do tej metody na początkowym etapie uprawiania freedivingu. Korzyści jakie może ona przynieść ujawniają się dopiero po opanowaniu bardziej elementarnych technik bezdechowych.
©® GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
