מאת: דר' נמרוד לירם

 

מבוא

עד לשנים האחרונות, לא היוותה הרעלת החמצן סיכון ממשי לצולל הספורטיבי הנוהג באחריות וצולל לעומקים המומלצים על פי חוק הצלילה וההגיון הישר. חישוב פשוט מראה לנו כי גם בעומק 50 מטר -  עומק מותר מכסימלי לצולל בכיר עד לפני כעשור, הלחץ החלקי של חמצן הוא ata 1.2 (pO2 של חמצן בלחץ אטמוספרי=0.2, X 6 =1.2).

מקובל לחשוב כי לחץ חלקי המהווה סיכון להרעלת חמצן הוא מעל ata 1.45. מי שצלל בגבולות חוק הצלילה וההגיון הסביר, היה רחוק מהרעלת חמצן אפשרית. אמירה זו נכונה לגבי צלילות באוויר דחוס.

בשנים האחרונות התגברה בעולם הצלילה הספורטיבית הנטייה להשתמש בגאז נשימה מועשר בחמצן (NITROX). גאז זה מאפשר לנו משך שהייה ארוך יותר מתחת למים בעומקים שבין 20 מטר ל40 מטר על-ידי הפחתת הלחץ החלקי של החנקן ובכך צמצום הסיכון למחלת הדקומפרסיה. ה-NITROX שימושי ביותר לצוללים המשתתפים בספארי צלילות, יוצרים חוב חנקן מצטבר ופרופילי צלילה אגרסיביים.

כמובן שמי שמשתמש ב-NITROX חשוף להרעלת חמצן הרבה מעל ומעבר למשתמשים באוויר דחוס. לכן, נושא הרעלת החמצן חשוב ביותר להבנה ולמניעה בעת שהצלילה הספורטיבית הופכת להיות ספורט עתיר שימוש באוויר מועשר בחמצן.

 

באופן פרדוקסאלי, אותו גאז החיוני לשמר את חיינו על-ידי מניעת אבדן-הכרה ומוות מחוסר- חמצן (היפוקסימיה) הוא בעל תכונות רעילות המשפיעות על תאים חיים. השפעה רעילה זו תלויה בלחץ ובמשך החשיפה לחמצן בלחץ גבוה.

הקצב שבו מתפתחת רעלת החמצן תלוי בלחץ החלקי של גאז זה (pO2) ולא בריכוזו באחוזים של החמצן בגאז הננשם. הנזק שנגרם על-ידי שאיפת חמצן בלחץ חלקי גבוה מושפע ממשך החשיפה לגאז וכמובן סוג הרקמה החיה שנחשפה. במאמר זה נסקור בקצרה את מנגנון הפעולה של הרעלת החמצן ואת הנזקים העיקריים שלה לריאות, למוח ולראייה.

 

ביוכימיה של הרעלת חמצן

עליית לחץ החמצן בגאז הנשימה גורמת ליצור רדיקלים-חופשיים בריכוזים גבוהים. ידוע היום כי תהליכים ביו-כימיים של רדיקלים חופשיים חמצניים הם רעילים לקרום התא, לאנזימים, לחומצות גרעין ולמרכיבים ביולוגיים אחרים. תהליכים אלה פועלים כמחמצן מואץ. כשמדברים על רפואה מונעת, תזונה נכונה והארכת חיי הרקמות ובריאותן, השימוש במונח "מעכבי חמצון" שכיח. ככל שתהליך החמצון מואט, כך מופחת קצב התבלות הרקמות. הרדיקלים החופשיים החמצניים מהווים מקדם המאיץ את הבלאי והנזק ברקמות. חמצן חופשי הוא חומר תוקפני. הדוגמא הממחישה זאת היטב היא תהליך חמצון במתכות חשופות כמו ברזל בלתי-מוגן למשל, המוכר לנו כחלודה.

באופן השוואתי וכמטפורה, אפשר לחשוב על רעילות החמצן ברקמות חיות כעל "חלודה ביולוגית". באופן כללי, רדיקלים חופשיים חמצניים יוצרים את מנגנון הפגיעה ברקמות חיות עם החשיפה ללחץ גבוה.

 

משך החשיפה

בניגוד לחשיפה לחנקן בלחץ חלקי גבוה, המתבטאת בשיכרון מעמקים המתחיל בעומק נתון ופג מיד עם חזרה לעומק רדוד יותר, הרעלת החמצן קשורה למשך החשיפה ולא רק ללחץ. רעילות החמצן משפיעה באופן אינדיבידואלי והשפעתה תהיה שונה על בני אדם שונים. עם זאת, לצורך המחשת העיקרון ניקח לדוגמא את החמצון העורקי. ירידה נמדדת ביכולת אירובית (במאמץ מתון) נצפתה לאחר 48-60 שעות בלחץ של ata 1.0.

כך גם נצפתה ירידה ביכולתן החיונית (vital capacity) של הריאות עם חשיפה למשך 24 שעות בלחץ ata 0.75. בניסויים אלה שנערכו על בני-אדם בעלי בריאות נורמלית, לא נצפו שינויים המעידים על הרעלה ריאתית במשכי חשיפה שבין 7 ימים בלחץ ata 0.55 ועד 30 יום בלחץ ata 0.3. מובן כי נזק בלתי הפיך עלול להיגרם במידה שהחשיפה נמשכת מעבר לסימניה הראשונים של ירידה תפקודית, או התלונות שעליהן מדווחים אלה הנחשפים לחמצן בלחץ חלקי גבוה. על סימנים ותלונות אלה נדבר בהמשך.

 

נזקי הרעלת חמצן למערכת הנשימה

הנזק למערכת הנשימה מוערך על-ידי כמה מקורות מידע. אלה כוללים ניסויים בבעלי-חיים (קופים), בדיקות ברקמות שהיו חשופות לטיפול בחמצן בלחץ גבוה זמן רב, ובדיקות ברקמות של בני אדם שניזוקו או מתו כתוצאה מהרעלת חמצן. שינויים פתולוגיים אלה כוללים בצקת באלביאולות (נאדיות) הריאה והנוזל הסובב אותן, דימום בין-אלביאולרי, הפרשות, נפיחות והרס של דפנות האלביאולות ונימי הדם הריאתיים. בשלבים המוקדמים של הרעלת החמצן, שינויים אלה הפיכים. עם חשיפה ממושכת ולחץ גבוה, ישנם שינויים בלתי הפיכים היוצרים רקמת-סיב (פיברוזיס) במקום אלביאולות פועלות ומחמצנות, אזורי צלקת ושינוי תפקודי קבוע. במקרים קיצוניים, עלולה הרעלת חמצן להיות קטלנית.

הסימנים המדווחים על-ידי נפגעי מחלה זו מאופיינים בתחושת צריבה בקנה הנשימה ובחזה המחמיר בזמן שאיפת אוויר ושיעול בלתי נשלט. התלונות החמורות יותר מאופיינות בקוצר נשימה, בתחילה במאמץ ולאחר מכן אף במנוחה. תחילתן של תלונות מסוג זה עלול לבוא (לדוגמא) עם חשיפה של 12-16 שעות ללחץ של ata 1.0, או 8-14 שעות ללחץ של ata 1.5, או 3-6 שעות ללחץ של ata 2.0.

המשמעות הפרקטית לצולל הספורטיבי שנחשף לגאז נשימה מועשר בחמצן וחושד בהרעלת חמצן בגלל הופעת חלק מהסימפטומים הנ"ל היא לסיים את הצלילה במירב כללי הזהירות ועל-פי נוהל דקומפרסיה בלתי מתפשר ולפנות באופן מיידי לרופא צלילה או למרכז רפואי.

 

נזקי הרעלת חמצן למערכת העצבים המרכזית

הסכנה הגדולה ביותר האורבת לנפגעי הרעלת חמצן התוקפת את מערכת העצבים המרכזית הן התכווצויות עוויתיות (seizure convulsions). תופעה זו עלולה לקרות כתוצאה מהרעלת חמצן ללא התרעה מוקדמת. התכווצות עוויתית שמקורה בחמצן אינה מהווה סיכון קטלני בתנאים רגילים. ואולם בתנאי צלילה ושהייה מתחת למים, עוויתות והתכווצויות עלולות לגרום בנקל לטביעה.

למרות שמנגנון המחלה אינו ידוע, ידועים שני גורמים המשפיעים כמאיץ להופעת סימני השפעתה של הרעלת חמצן על מערכת העצבים המרכזית אף בלחץ נמוך באופן יחסי של ata 1.6. גורמים אלה הם:

פעילות גופנית וצלילה ביחד או כל אחת מאלה בנפרד.

היפרקפניה (hypercapnia), או עלייה בלחץ החלקי של הפחמן הדו-חמצני הננשם (pCO2) בגלל עצירת-נשימה.

משמעותו הפרקטית של מידע זה הוא כמובן, שיש להיזהר ולהישמר מפעילות גופנית או מאמץ אירובי בסמיכות לצלילה עמוקה או צלילת NITROX, או במהלכן. משמעות נוספת היא שאין לערב בין צלילות עצירת-נשימה ותרגול עצירת נשימה המעלים את רמת ה-pCO2 לבין צלילת עומק או NITROX.

הסימנים והסימפטומים הבאים מאפיינים את השפעת הרעלת החמצן על מערכת העצבים המרכזית:

חיוורון פנים, הזעת-יתר, קצב לב נמוך (ברדיקרדיה), הבהקים מסנוורים וצמצום שדה הראייה, שמיעת קולות ורעשים בלתי-סבירים, סחרחורת, שינויי נשימה, רעב לאוויר, שיהוקים, שאיפת אוויר ממושכת בהשוואה לנשיפה, התכווצות סרעפתית, בחילה, הקאות עוויתיות, רעד או "טיקים" בשפתיים, בלחיים או באף והתכווצויות.

אין בהופעת חלק מסימפטומים אלה באופן קל כדי לחזות מראש הופעת התכווצויות עוויתיות חמורות ומסוכנות יותר. עם זאת, יש בהחלט בהופעה קלה של כמה מהסימפטומים הנ"ל כדי להעלות חשד של הרעלת חמצן ולפעול בהתאם.

 

נזקי הרעלת חמצן לראייה

רובן המכריע של התופעות הפתולוגיות הקשורות להשפעת חמצן בלחץ על הראייה שייכות לחשיפה ממושכת ושיטתית. לכן, התופעה שכיחה יותר אצל מטופלים המקבלים חמצן בלחץ מסיבות רפואיות שונות, ולעוסקים בצלילה מסחרית עם זמני חשיפה שאינם מוכרים בתחום הצלילה הספורטיבית.

תופעות הרעלת חמצן היכולות להופיע באופן זמני ולהעלם ללא הותרת נזק במערכת הראייה גם בנסיבות של צלילה ספורטיבית הן:

הפרעות בראייה היקפית ללא פגיעה ביכולת ויזואלית מרכזית. הפרעות אלה חולפות עם חזרה לנשימת חמצן בלחץ אטמוספרי רגיל (אוקסינורמלי).

הבהקים מסנוורים.

התועלת שבסימפטומים אלה היא בעיקר התרעה על הרעלת חמצן.

 

לסיכום

הרעלת החמצן היא מחלה מסוכנת ביותר העלולה להיות קטלנית ללא התרעה מוקדמת בזמן צלילה או לגרום לנזק רב במערכות חיוניות.

הסיכון ללקות במחלה זו מתגבר עם השימוש בגאז נשימה מועשר בחמצן וכן בצלילות אוויר דחוס לעומק בלתי-סביר.

אמצעי ההגנה מנזקי הרעלת החמצן נחלקים לשני סוגים:

הכשרה נכונה ומקצועית ומניעה על-ידי שימוש נכון ומושכל ב- NITROX ושמירה על עומק בטיחותי.

טיפול נכון במי שחשוד כסובל מהרעלת חמצן. טיפול זה כולל יציאה מהמים על-פי כל כללי הזהירות בצלילה ופנייה מיידית להשגחה רפואית מתאימה.

 

לפרטים נוספים על צלילה באוויר מועשר NITROX בחמצן לחצו כאן

 

צלילה נעימה!