Autor: Tatjana Barišić, dr. med.

UVOD
Narkotični učinak dušika je specifično stanje koje nastaje u uvjetima povećanog atmosferskog tlaka (tj. povećanog parcijalnog tlaka dušika) bilo u uvjetima ronjenja ili boravka u hiperbaričnim komorama.
Manifestira se objektivnim (smanjenje uspješnosti u rješavanju raznih testova) kao i subjektivnim znakovima (osjećaja poremećene i općenito smanjene uspješnosti u radu). Oduvijek predstavlja glavnu prepreku u ronjenju na zrak.
Znakovi i simptomi su izraženiji porastom dubine, ali ne i s vremenom provedenim na nekoj dubini. No po samom dolasku na neku dubinu, narkoza će se pojačavati tijekom prvih nekoliko minuta.
Iako se smatra da već poslije dvije minute boravka na nekom tlaku uz disanje zraka, saturiranost mozga dušikom iznosi preko 90%, potpuna se saturiranost može sa sigurnošću očekivati poslije pet minuta.
Često se kao sinonim za dušikovu narkozu koristi oznaka koju je dao Cousteau a to je pijanstvo velikih dubina. Međutim novija istraživanja pokazuju narkotični učinak već na dubinama od 30 m.

Iako je narkotični učinak dušika nesumnjivo dokazan, važno je utjecaj CO i O koji sinergistički potenciraju narkozu.
Za objašnjenje zašto dušik ima narkotični učinak koristi se stara, ali još uvijek aktualna Meyer-Overtonova formula, prema kojoj, plinovi koji pokazuju izrazit narkotični potencijal prema središnjem živčanom sustavu, imaju visoki koeficijent topljivosti u mastima i lipidima u odnosu na topljivost u vodi.
Ciljno mjesto na koje dušik djeluje je moždana sinapsa, ali i dalje ostaje pitanje kojim mehanizmima dolazi do povećanja inhibicijskih nerotransmitera ili možda do smanjenja ekscitacijskih nerotransmitera.

ZA NARKOZU PRI RONJENJU SE ZNALO I PRIJE
Specifične promjene raspoloženja i ponašanja te smanjenje intelektualnih i neuromuskularnih funkcija koje se javljaju pri ronjenju na zrak uočene su već prije više od 150 godina.
Učinci dušikove narkoze uočeni su već 1835. kada je Francuz Junod zabilježio: "moždane funkcije su aktivirane, imaginacija je živahna, misli imaju osebujan šarm, prisutni su simptomi intoksikacije pri disanju zraka na povišenom tlaku u uvjetima hiperbarične komore".
U vremenu kada se ronilo isključivo na zrak, narkoza je bila glavna prepreka osvajanja morskih dubina. I ne znajući za učinak dušika, Green je možda prvi Amerikanac koji je zabilježio narkozu. Na dubini od 48m(160 stopa) on je uočio pospanost, halucinacije i oštećenje prosuđivanja, a za normalizaciju funkcija mozga je potreban hitni povratak na atmosferski tlak.
Smanjena učinkovitost ronilaca, retrogradna amnezija, osnovni su rezultati istraživanja Kraljevske mornarice (Royal Navy) koje je provedeno pri tlaku od 7-11.6 bara.
Među tim mnogobrojnim istraživanjima koja nisu donijela ništa novo, tek su 1935. god. Behnke, Thompson i Motley povezali narkozu sa porastom parcijalnog tlaka dušika u komprimiranom zraku. Na dubini od 30m (4.0 bara) pri disanju zraka uočili su euforiju, retardaciju viših moždanih procesa i oštećenje neuromuskularne koordinacije, a nesvijest se javljala na tlakovima između 10.0 i 15.0 bara. Svoju rezultate povezali su s Meyer-Overtonovom teorijom narkoze, prema kojoj je osnovni parametar narkoze topljivost plina u lipidima. Nažalost njihov prijedlog tada nije prihvaćen.

Tek je 1953. god francuski mornarički časnik Cousteau navodno ne znajući za radove Behnkea i suradnika poistovjetio ponašanje ronilaca s alkoholnim pijanstvom i nazvao ga l ivresse de grande profondeurs ili pijanstvom velikih dubina.

ZNAKOVI I SIMPTOMI NARKOTIČNOG UČINKA DUŠIKA U RONJENJU
Osnovni parametar o kojem ovisi javljanje narkoze je dubina. Iako se prije kao granica uzimala dubina od 40m novija istraživanja pomjeraju tu vrijednost i prema 30m.
Naime istraživanja koja su provedena u Institutu pomorske medicine Hrvatske ratne mornarice u Splitu gdje se koristila CRD serija pokazuju da postoji oštećenje mentalnih i psihomotoričkih sposobnosti već na 10m i na dubinama do 30m. Također je utvrđena mogućnost postojanja dvaju mehanizama nastanka narkoze, budući da je uočena adaptacija subjektivne, no ne i objektivne sfere ponašanja.
Prvi se znakovi narkoze uočavaju na dubini oko 30m iako je reagiranje na dušikovu narkozu individualno. Kod najblažih oblika smanjena je sposobnost obavljanja finih, koordiniranih radnji. Prisutan je smijeh, izrazita govorljivost, javljaju se greške u vršenju jednostavnih računskih operacija, riječi se teže razumiju kao kod hipoksije.
Moguće je do određenog stupnja kompenzirati takvo ponašanje uz povećanu koncentraciju i samokontrolu.
Javlja se opadanje mentalnih funkcija sa kašnjenjem na slušne i mirisne stimulanse kao i oštećenje okulo-vestibularnog refleksa. Oštećena je memorija, naročito kratkotrajna, a javljaju se greške pri pisanju brojeva (npr. broj 3 se može pisati ali i očitati kao 8), što zajedno sa nekritičkim odnosom prema situaciji može rezultirati katastrofalnim završetkom. Porastom tlaka rukopis postaje sve širi a slova veća.
U nekih ronilaca je opisano trnjenje usnica i prstiju, a uočen je i karakteristični tupi izraz lica. Moguće su i psihotične reakcije. Tako su opisani slučajevi pokušaja prerezivanja cijevi za zrak ili ispuštanje piska u autonomnom ronjenju. Poodmaklo stanje manifestira se psihičkom tupošću, defektima u sjećanju, dalje slijedi pomućenje svijesti i ronilac pada u san.(tablica br.1)..
Smatra se da se na dubinama većim od 55m (6.5 bara) niti može niti smije imati povjerenja u
učinkovitost ronilaca na zrak
Značajna su istraživanja švedskog mornaričkog liječnika Adolfsona koji je sredinom šezdesetih snimio filmskom kamerom ponašanje ronioca na velikim dubinama(do 13.0 bara). Njegovi su se ispitanici-dragovoljci ponašali na tim tlakovima kao "zbor pijanih luđaka".
Samo suženje percepcije još uvijek neće ometati ronioca obaviti neki zadatak pod vodom, iako će ga najvjerojatnije obaviti uz povećan broj grešaka ili sporije, ali ukoliko se dogodi nešto nepredvidivo, ronilac najvjerojatnije neće biti sposoban reagirati adekvatno.


Tablica br. 1: Znakovi i simptomi narkotičnog učinka dušika u ronjenju

PRVA POMOĆ I LIJEČENJE
Subjektivne tegobe i simptomi iščezavaju vrlo brzo nakon smanjivanja tlaka odnosno izronjavanja. Zbog toga nije potrebna nikakva specijalna pomoć i liječenje.

PREVENCIJA
1. dobra edukacija je najvažniji preduvjet uspješnog ronjenja
2. ograničavanje dubine ronjenja na zrak praktično i administrativno
3. nikada ne roniti sam
4. uvježbavanje postupaka u uvjetima barokomore


NAJVEĆE ZABLUDE RONILACA
Naime nedovoljno informirani ronioci misle da se dugogodišnjim ronjenjima smanjuje osjetljivost na narkotični učinak dušika tj. da se postiže adaptacija na narkozu ali za sada eksperimentalne studije to ne potvrđuju. Adaptacija na narkozu označava smanjenje svih negativnih učinaka kao rezultat ponovljenih izlaganja povišenom tlaku.
Ali ono što zaista postoji jest iskustvo koje omogućava bolju spremnost pri obavljanju zadataka.
Veliki broj ronioca ignoriraju znakove narkoze izjednačavajući ga sa muškim obrascem ponašanja kao kod konzumiranja alkohola.


KAKO DUŠIK OSTVARUJE SVOJ UČINAK?
Za objašnjenje dušikove narkoze pri povišenom tlaku koristi se poznata Meyer- Overtonova teorija narkoze prema kojoj narkotični učinak inertnog plina ovisi o koeficijentu topljivosti u lipidima. Iako narkotični potencijal ovisi i o molekularnoj težini i volumenu, apsorpcijskom koeficijentu, van der Waalsovoj konstanti, lipidna solubilnost daje najbolju korelaciju.
I drugi inertni plinovi imaju slične učinke: neon, vodik, dušik, argon, kripton i ksenon. Helij, koji ima mali koeficijent topljivosti u lipidima, ne izaziva narkotični učinak i na relativno veoma velikim dubinama ako se nalazi pretežno u smjesi za disanje. Nasuprot tome dušik, argon, kripton i ksenon čiji su koeficijenti topljivosti visoki i na relativno niskim tlakovima pokazuju narkotični učinak(tablica br. 2.).
Nekada alternativa a danas dokazano netočna teorija po kojoj disanje zraka povećane gustoće dovodi do respiratorne insuficijencije i posljedično retencije ugljik(IV)oksida koji izaziva narkozu. Međutim mjerenja pokazuju da nema porasta arterijskog CO pri tlaku od 6.7 do 9.6 bara.
Na narkotični učinak dušika sinergistički djeluje porast endogenog ili egzogenog CO tako da su narkozi podložniji ronioci koji pod vodom fizički rade ili naporno plivaju. Dokazan je i utjecaj parcijalnog tlaka kisika tako da uz konstantni parcijalni tlak dušika, porast parcijalnog tlaka kisika izazvat će veću narkozu. Nema sumnje da je mjesto djelovanja narkoze moždana sinaptička pukotina. Mehanizam djelovanja uključuje elektrokemijske procese koji su potrebni za prijenos električnog potencijala kroz sinapsu, a najvjerojatnije su zahvaćeni retikularni aktivacijski sustav(RAS) i moždana kora.
Kako je sinapsa zahvaćena, da li dolazi do povećanja lučenja inhibicijskih meurotransmitera ili smanjenja lučenja ekscitacijskih neurotransmitera pitanja su koja i dalje ostaju predmet istraživanja.


NOVE HIPOTEZE
==hipoteza kritičnog volumena(Miller)- narkoza inertnim plinom javlja se kada volumen hidrofobne regije pređe određeni kritični volumen. Lever i suradnici postavili su tezu da proširenje membrane neurona za 0.4% bi moglo izazvati narkozu.

==Further, Franks i Lieb smatraju da je vjerojatnije mjesto djelovanja neki membranski protein koji interferira sa membranskim dvoslojem ili se natječe za vezno mjesto na membrani sa neurotransmiterima. Mnoga sadašnja istraživanja su usmjerena razotkrivanju tajne presinaptičkog otpuštanja i postsinaptičkog vezanja neurotransmitera kao i uloge kalcijevih iona u ovom mehanizmu.


Tablica br 2. Narkotični potencijal pojedinih plinova

ŠTO JE TO CRD-SERIJA?
U istraživanju koje je provedeno u Institutu pomorske medicine Hrvatske ratne mornarice korištena je po prvi put CRD serija psihodijagnostičkih testova koji omogućava istraživanje vrlo suptilnih promjena koje se javljaju pri ronjenju aparatima otvorenog kruga disanja na zrak na malim dubinama.
Cilj ovog istraživanja je bio utvrditi značajke mogućeg narkotičnog učinka dušika na promjenu razine i funkcionalnih osobitosti mentalnih i psihomotoričkih funkcija u ronjenju na zrak pri različitim tlakovima na kojima se simulira ronjenje na malim dubinama u uvjetima hiperbarične komore.

Metode:
U istraživanju je sudjelovalo 15 iskusnih ronilaca muškaraca u dobi od 23 do 42 godine. Mentalne i psihomotorične sposobnosti određivale su se korištenjem kompjuteriziranih testova CRD- serije na normalnom tlaku, te na tlakovima od 2.0, 3.0, 4.0 bara.
Što se mjeri testovima CRD serije?
- ukupno vrijeme rješavanja
- najkraće vrijeme rješavanja u pojedinim testovima
- ukupni balast ili fluktuaciju vremena rješavanja pojedinačnih zadataka u testu u odnosu na TMIN
- ukupni broj pogrešaka(UP) u rješavanju pojedinih zadataka i testa u cjelini

CRD-serija je prijenosni elektronički laboratorij psihodijagnostičkih instrumenata koji se
sastoji od:
-četiri instrumenta(CRD-1, CRD-2, CRD-3 i CRD-4) -"radne ploče"- tipa reakciometra s ukupno 54 signalno-komandna sklopa za zadavanje standardiziranih ili eksperimentalno
dizajniranih psihodijagnostičkih testova
-softvera za automatsko vođenje mjernog procesa
-osobnog računala, printera
-generatora testova
-baze podataka
Na instrumentu CRD-1 zadavan je test CRD-11 za mjerenje konvergentnog mišljenja, odnosno opće sposobnosti snalaženja u problematičnim situacijama.
Na instrumentu CRD-2 zadavan je test CRD-21 za mjerenje sposobnosti jednostavne konvergentne vizualne orijentacije koja uključuje složene analitičke procese otkrivanja tzv. "prikrivenog cilja orijentacije".
Instrument CRD-3 je najsloženiji instrument CRD-serije u kojem su generirana tri testa
- test CRD-311 za mjerenje vizualne diskriminacije lokacije signala
- test CRD-324 za mjerenje aktualizacije kratkotrajne memorije
- test CRD-341 za mjerenje sposobnosti učenja "prolaska kroz labirint"
Instrument CRD-4 je korišten za mjerenje operativnog mišljenja primjenom testa CRD-413. Testovi operativnog značajno koreliraju s testovima opće sposobnosti snalaženja u kompleksnim situacijama, prostornog predočavanja, operativnog mišljenja te složene psihomotorne koordinacije(oko-ruka).
Najvažniji rezultati navedenog istraživanja su:
- narkotični učinak hiperbaričnog dušika postoji na tlakovima od 2.0, 3.0 i 4.0 bara
- na različitim tlakovima ispitanici mijenjaju strategiju rješavanja testova koja se iskazuje usporavanjem rada i povećanjem stabilnosti mentalnog procesiranja
- strategija rješavanja pojedinih problema se mijenja tijekom pet sukcesivnih dana eksperimenta
- među ispitanicima su uočene brojne razlike
- smjer izlaganja tlakovima nije utjecao na njihov učinak
- adaptacija na subjektivne, ali ne i objektivne, sfere ponašanja je nastupila petog dana eksperimenta


ZAKLJUČAK
Dušikova narkoza u ronjenju na zrak svakako nije problem kojeg treba ignorirati. Ona zajedno sa problemom povećane gustoće disajnog medija i toksičnog djelovanja kisika na povišenom tlaku, dekompresijskih problema, hipotermijom, problemom barotraumatskih ozljeda, infekcioznih bolesti u ronjenju, problemom utapljanja i mnogih drugih problema predstavlja i dalje važan segment znanstveno-istraživačkog rada u medicini ronjenja.
Budući da je u današnje vrijeme disajni medij izbora mješavina helija i kisika, ili bolje helija, kisika i dušika u ronjenju na osobito velike dubine- oko 650 do 700m, naizgled je dušikova narkoza problem drugog reda važnosti. Međutim sve veći broj ronilaca roni na zrak na malim dubinama, do 30 ili 40m, na kojima postoji dokazani narkotični učinak dušika.



Reference:

1. Petri NM. Pijanstvo velikih dubina vreba i na malim dubinama. U: Odabrana poglavlja iz medicine ronjenja, Split, 1999:24-29
2. Petri NM, Andrić D. Zbornik radova , Split, 1998
3. Bennett PB. Inert gas narcosis and HPNS. U: Bove AA. ur. Diving Medicine, 2. izd. Philadelphia:WB Saunders, 1997:69-81
4. Gošović S. Pijanstvo velikih dubina(narkotično djelovanje dušika) U:
Ronjenje u sigurnosti(Podvodna medicina i tehnike ronjenja), 5 izd. Zagreb, JUMENA, 1990:157-159