Wanneer een duiker te weinig of juist teveel zuurstof binnen krijgt, kan het mis gaan. Maar hoe kan dit gebeuren en vooral, hoe kun je dit voorkomen?

Bloed is het transportmiddel voor een tal van stoffen waaronder zuurstof. Niet al het zuurstof wordt door middel van de rode bloedcellen vervoert, maar wel het grootste deel. De rode bloedcellen dragen er zorg voor dat de zuurstof die in de longen opgenomen is, naar alle delen in het lichaam wordt getransporteerd.

Het is belangrijk dat het zuurstofgehalte in het bloed zich binnen bepaalde waarden bevindt zodat er voldoende van is om aan de behoefte van de cellen te kunnen voldoen. Je kunt dit zuurstofgehalte meten Dit wordt uitgedrukt in millimeter kwik (mm Hg). We weten dat een normaal zuurstofgehalte schommelt tussen de 75 en 100 mm Hg. Als het zuurstofgehalte onder de 60 mm Hg komt, dan wordt dit als laag beschouwd en moeten artsen vaak ingrijpen.

Hypoxie

Bij hypoxie lukt het lichaam het niet meer goed om voldoende zuurstof aan de cellen in het lichaam aan te bieden. Mensen die last hebben van hypoxie merken dat soms doordat ze hoofdpijn krijgen, maar dat hoeft niet perse. Vaak ontstaat er wel verwardheid, worden mensen slaperig en gaan ze moeilijker praten. Het hart gaat sneller kloppen en het kan bewusteloosheid tot gevolg hebben.

In een van de afleveringen van ‘Proefkonijnen’ gingen de twee proefpersonen Dennis en Valerio op televisie in een cabine zitten waar het plotseling wegvallen van de omgevingsdruk in een vliegtuigcabine werd nagebootst. Toen Dennis zijn zuurstofmasker af moest doen, merkte hij aanvankelijk niets van het probleem. De ruimte was echter gevuld met hoofdzakelijk stikstof waardoor de ademhaling weliswaar gewoon plaats kon vinden maar er toch geen zuurstofopname plaatsvond. Zijn lichaam werd dus voor de gek gehouden. Dennis gaf in het begin aan daar niets van te merken en zich zelfs goed te voelen. Niet vreemd, want hypoxie leidt vaak tot euforie. Maar al binnen enkele seconden zie je dat Dennis niet meer in staat is om zichzelf te helpen. Een begeleider moest zijn zuurstofmasker opzetten om hem weer bij zinnen te kunnen krijgen. Inmiddels was hij daar zelf te verward en te versuft voor geraakt.

Er moet minimaal een bepaalde hoeveelheid zuurstof in de lucht zitten om voldoende zuurstof tijdens het ademen binnen te kunnen krijgen. Daarvoor wordt door de medische wereld een percentage van ongeveer 17% aangehouden. Dat deel van de omgevingsdruk dat veroorzaakt wordt door de aanwezige zuurstof wordt de partiële druk genoemd. De minimale partiële zuurstofdruk is voor ons mensen bij een gasdruk van 1 bar 17% van die gasdruk, en dus 0,17 bar.

Hypoxie komt bij duikers nauwelijks voor. Verreweg de meeste recreatieve duikers duiken immers met gewone perslucht of met verrijkte lucht (EAN of populair Nitrox genoemd) waar zich zelfs nog een hoger percentage dan 21% zuurstof in bevindt. Hierdoor krijgen zij vanzelfsprekend altijd minimaal 21% zuurstof binnen als onderdeel van het ingeademde gas. Ruim voldoende dus omdat het de 17% fors overstijgt.

Duiken recreatieve duikers wat dieper, bijvoorbeeld op 30 meter diepte, dan kan daardoor ook geen hypoxie ontstaan. Immers, het zuurstofgehalte per ademhaling blijft natuurlijk minimaal 21% in de duikfles. Door de verhoogde druk zullen de gasmoleculen zich zelfs dichter bij elkaar begeven zodat per ademteug nog meer zuurstofmoleculen de longen in zullen stromen. Dat aantal kan dus juist eerder te hoog worden dan te laag bij diepere duiken. Teveel is namelijk ook niet goed, maar daarvoor moet je met gewone perslucht wel behoorlijk diep duiken. Je moet dan denken aan een diepte rond de 57 meter. Dus met duiken tot maximaal 40 meter zit je met gewone perslucht meer dan ‘safe’ wat dit betreft.

Anders wordt het natuurlijk als je geen lucht meer hebt. Kom je lang genoeg zonder lucht te zitten, dan is er te weinig zuurstof in het lichaam om alle organen en weefsels goed te laten functioneren. Het lichaam slaat dan alarm wat uiteindelijk zal resulteren in een zogenaamd ademreflex. Dit zal waarschijnlijk eerder optreden dan de verschijnselen van hypoxie. Of je wil of niet: je gaat proberen te ademen, al ben je onder water. Heb je op dat moment geen ademautomaat in je mond, dan is de kans groter dat je hierdoor water in zult ademen, met alle gevolgen van dien.

Er zijn overigens duikflessen die wel gevuld worden met een lager zuurstofgehalte dan de eerder genoemde 21%. Die kunnen daarom in theorie wel leiden tot hypoxie. Deze gasmengsels zijn nodig wanneer erg diep wordt gedoken en men de kans op zuurstofvergiftiging wil verkleinen.

Door slechts zuurstof uit de lucht in de duikfles te verwijderen, zou de duiker in verhouding extra veel stikstof binnen krijgen. Om dit te voorkomen wordt vaak helium aan dergelijke mengsels toegevoegd. Een gasmengsel bestaande uit zuurstof, stikstof en helium wordt trimix genoemd. Heliox is een gasmengsel dat bestaat uit alleen helium en zuurstof, geschikt voor nog diepere duiken. Alleen een enkele flesvulling trimix kost al snel boven de €15, heliox is nog een heel stuk duurder. We houden het dus maar even op trimix.

Stel je nu voor dat je met een duikfles gevuld met TX 15/55 (dat wil zeggen 15% zuurstof en 55% helium) in ondiep water zou duiken en je blijft normaal ademen, dan zou daardoor dus in principe wel hypoxie kunnen ontstaan. Je krijgt dan immers te weinig zuurstof (onder de 17%) binnen. Dit is natuurlijk een hypothetisch geval, want wie duikt er op 2 meter diepte met TX 15/55? Alleen speciaal opgeleide techduikers duiken met dergelijke gasmengsels en die weten maar al te goed hoe ze daar mee om moeten gaan. Maar goed, gaat even om het idee.

Hypoxie zou bij duikers eerder kunnen ontstaan door een verkeerd gasmengsel (vulstation was kapot), of omdat de fles van binnen geroest is waarvoor zuurstof is gebruikt. Gewone compressoren vullen met perslucht, dus daarbij kan de eerste reden niet ontstaan. Dat kan alleen bij speciale vulstations waarbij het zuurstofgehalte op een niet standaard wijze wordt bepaald. Duikflessen gemend met afwijkende gasmengsels worden door de duiker zelf echter altijd nagemeten waardoor de kans dat hiermee gedoken wordt tot een minimum wordt beperkt. Gebruik je duikflessen zoals dat moet en laat je ze volgens voorschrift controleren, dan komt ook de tweede reden te vervallen. Dat houdt hypoxie ontstaan door een fikse bloedarmoede of bijvoorbeeld een infectieziekte aan de longen voor duikers over.

Een duiker die een ziekte heeft waardoor hypoxie ontstaat, kan en zal hier natuurlijk ook boven water last hebben en zou onder water, door de vergrote hoeveelheid zuurstofmoleculen, in theorie er zelfs iets minder last van moeten hebben. Maar door een grote inspanning onder water kan het dan toch nog mis gaan. Iedereen begrijpt dat verwardheid of erger onder water een situatie is die ten alle tijden voorkomen moet worden. Nogmaals, de kans op hypoxie is dus heel klein als duiker, niet echt iets om je zorgen over te maken.

Hyperoxie

Je kunt ook teveel zuurstof binnen krijgen. Nu zul je misschien denken dat dit niet zou kunnen omdat men soms zelfs 100% zuurstof toedient in het ziekenhuis of bij ongevallen. Maar realiseer daarbij wel dat dit dan boven water gebeurt. Als de partiële zuurstofdruk 1 bar bedraagt (100% van 1 bar), dan heb je inderdaad nergens last van. Als veilige grens wordt voor duikers namelijk een partiële zuurstofdruk van 1,4 bar geadviseerd. Bij een partiële zuurstofdruk van 1,6 bar wordt zuurstof "pas" giftig, al kun je daarvoor al wel verschijnselen van zuurstofvergiftiging krijgen.

Stel we zouden duiken met een duikfles waar 100% zuurstof in zit, dan zouden we dus echt last hebben rond de 6 meter diepte. De druk is dan immers 1,6 bar geworden en de partiële zuurstofdruk van de fles (waarbij zuurstof voor 100% verantwoordelijk is voor de druk van het gasmengsel) is dan (al) 1,6 bar geworden.

In gewone perslucht bevindt zich 21% zuurstof. Op een diepte van een kleine 57 meter is hiermee pas een partiële zuurstofdruk van 1,4 bar bereikt. Op iets meer dan 66 meter halen we 1,6 bar. Dit zijn dieptes die niet snel bereikt zullen worden tijdens recreatieve duiken, en we hoeven daar dus ook niet erg bang voor te zijn.

Maar wie duikt met verrijkte lucht (lucht waar zuurstof aan toe is gevoegd, ook EAN genoemd), heeft hier wel degelijk mee te maken! De EAN (ook Nitrox genoemd) duiker duikt immers met een duikfles waar een hoger percentage zuurstof in zit. Bij EAN 32 (32% zuurstof), wat een veel voorkomende verhouding is, wordt de partiële zuurstofdruk van 1,6 bar al bereikt bij 40 meter. Dergelijke duikers dienen dus wel degelijk rekening te houden met het risico op zuurstofvergiftiging en moeten daarom minder diep duiken. Omdat 1,4 bar bereikt wordt op een kleine 34 meter diepte, duiken dergelijke duikers met EAN 32 vaak maximaal tot 30 meter diep. Heel verstandig!

Zuurstofvergiftiging dat ontstaat door boven de acceptabele grenzen van de partiële zuurstofdruk te komen, kan variëren in uitingsvorm. Het gaat er allemaal om hoe snel het toe slaat en dat is weer afhankelijk van onder andere de partiële zuurstofdruk, de duur van de blootstelling en de inspanning die je verricht onder water. Het kan heel snel gaan en gaat het zo snel, dan wordt dit een acute zuurstofvergiftiging genoemd. Deze vorm is het meest bedreigend voor duikers. De werking van de hersenen wordt daardoor beïnvloedt en er kunnen daardoor spasmen ontstaan, maar ook zwakte en bijvoorbeeld duizeligheid. Soms gaat het er zo heftig aan toe dat het slachtoffer kramp krijgt en heel snel bewusteloos raakt, binnen enkele seconden, met verdrinking als het gevolg.

Ook als je netjes binnen de limieten duikt kun je last krijgen van zuurstof wanneer je met EAN gasmengsels duikt. Dit komt omdat niet alleen de partiële zuurstofdruk maar ook een te lange blootstelling aan zuurstof negatieve gevolgen kan hebben. Deze chronische zuurstofvergiftiging kan, in tegenstelling tot de acute vorm, soms dagen of weken later pas merkbaar zijn. Keelpijn of gevoeligheid bij diep inademen kunnen daar signalen van zijn, maar ook benauwdheid. Dit is eenvoudig te voorkomen door per dag een gelimiteerd aantal EAN duiken te maken. Gecertificeerde EAN duikers leerden tijdens hun nitrox cursus precies hoe ze de blootstelling aan zuurstof kunnen berekenen zodat ze hier geen last van hoeven te krijgen krijgen.

Is EAN duiken gevaarlijk?

In tegendeel! Duiken met EAN (nitrox) levert een aantal belangrijke voordelen op ten opzichte van duiken met gewone perslucht waardoor het voor veel duikers juist aanbevolen wordt. Maar net als met alles is het zo dat je wel moet weten hoe je er mee om moet gaan. Autorijden zonder rijbewijs is een slecht idee, nitrox duiken zonder nitrox cursus met goed gevolg te hebben afgerond, idem dito.

Hypoxie en hyperoxie

Zowel hypoxie als hyperoxie zijn ernstige aandoeningen. De kans dat je een van deze aandoeningen als duiker tijdens een duik oploopt is echter uiterst gering. Wie de belangrijkste regels van het duiken opvolgt, zal er waarschijnlijk alleen iets over lezen en er zelf verder nooit mee geconfronteerd worden. Duik daarom altijd binnen de limieten, vermijd uitersten, volg cursussen en blijf oefenen en vergeet vooral niet van het duiken te genieten!