Mukaan Dr. David K. Sawatzky
alun Perin julkaistu Sukeltaja-Lehden, Kysymys, Joulukuu 2008/Tammikuu 2009, tämä artikkeli on Osa kaksi osa artikkeli happimyrkytyksen.
yleinen ongelma sukeltamisessa on liika happi (hyperoxia). Tässä artikkelissa aion tarkistaa mekanismi hapen myrkyllisyys ja seurata artikkelissa aion tarkistaa merkkejä ja oireita happimyrkytyksen.
ilmassa on 21% happea (O2). Vaadimme O2: ta selviämään ja ilman O2: ta kuolemme hyvin nopeasti., Kehomme eivät oikeastaan välitä siitä, minkä prosenttiosuuden O2 hengitämme, ne vastaavat O2: n (pO2) osittaiseen paineeseen.
pinnalla O2: n osapaine ilmassa on 0,21 ATA (0,21 * 1,0 ATA = 0,21 ATA). Kuten näimme viimeisessä sarakkeessa, jos olemme nuoria ja terveitä kehomme suorittaa täydellisesti hyvin osapaineen O2 alas 0,16 ATA ja voimme helposti sietää pO2 0,12 ATA levossa. Krooninen altistuminen voimme sopeutua jopa alhaisempi pO2s.
Kuitenkin, kun me sukeltaa meidän ovat yleensä altistuvat liian paljon suurempi pO2s., Ihmiskeho pystyy sietämään lisääntyneitä osapaineita happea, jopa noin 0,45 ATA, ilman ongelmia. Kun pO2 nousee yli tämän tason, myrkkyvaikutukset lopulta näkyvät. Myrkyllinen vaikutus hapen keuhkoihin on ensisijaisesti ongelma pitkien vastuiden (monta tuntia tai jopa päivää) pO2s välillä 0.45 ja 1,6 ATA. PO2s: n kohdalla yli 1,6 ATA hapen myrkylliset vaikutukset aivoihin ilmenevät (minuuteista muutamaan tuntiin) ennen keuhkoihin kohdistuvia toksisia vaikutuksia.,
Monet virkistyssukeltajille ei tarvitse huolehtia siitä, happimyrkytyksen, koska kun sukellus ilman, pO2 koskaan olla tarpeeksi korkea, tarpeeksi kauan, aiheuttaa ongelmia. Typen narkoottinen vaikutus saa ilmasukeltajat rajoittamaan syvyytensä enintään 130 fsw: n (40 msw). Siinä syvässä hengitysilmassa pO2 on hieman yli 1,0 ATA, liian pieni murehtimaan keskushermoston myrkyllisyyttä. Ilmansaannin rajallisuus pitää pohja-ajat niin lyhyinä, että keuhkotoksisuudesta ei yleensä tarvitse huolehtia.,
Kuitenkin monet vapaa-sukeltajat ovat nyt sukellus Nitrox-jopa 40% happea ja jotkut käyttävät korkeampi hapen tai jopa puhdasta happea purku. Kun happea hengitetään enemmän, myrkylliset vaikutukset näkyvät matalammissa syvyyksissä. Ilmassa oleva O2 saavuttaa osapaineen 1,6 ATA vasta syvyydessä 218 fsw (66 msw), paljon syvemmällä kuin virkistyssukeltaja menee. Kuitenkin, O2 vuonna Nitrox40 nousee pO2 1,6 ATA syvyydessä vain 99 fsw (30 msw), syvyys useimmat vapaa-ajan sukeltajat sukeltaa liian säännöllisesti., Lisäksi, käyttämällä Nitrox avulla voit sukeltaa kauemmin, ennen kuin vaativat etappipysähdyksiä, ja tehdä lyhyempi purku pysähtyy, jos et päästä purku. Tämän seurauksena harrastesukeltajat käyttävät suurempia panssarivaunuja eli useita panssarivaunuja ja tekevät pidempiä sukelluksia. Nämä pidemmät sukellukset lisäävät myös O2-toksisuuden riskiä. Siksi kaikilla sukeltajilla pitäisi olla ainakin perusymmärrys happitoksisuudesta.
happi on väritöntä, hajutonta, mautonta kaasua, joka muodostaa 20,98 tilavuusprosenttia ilmaa. Hapen myrkyllisyys on pO2: n, altistumisajan ja yksilöllisen vaihtelun funktio., Siellä on merkittävä ero alttius yksilöiden happimyrkytyksen, ja muuttaa samalla henkilöllä päivästä toiseen.
myrkyllisyys happea on todella funktio pO2-soluissa, ja kaikki solut lopulta kuolevat, jos ne ovat alttiina tarpeeksi korkea pO2 tarpeeksi kauan aikaa. Elävä, hengitys ihmisillä on kuitenkin olemassa vain kaksi kudoksissa, että meidän tarvitsee olla huolissaan, keuhkoihin ja aivoihin. Hapen myrkylliset vaikutukset näihin kudoksiin lamaannuttavat meidät ennen kuin muilla kudoksilla on vakava ongelma., Täysin oikea, kolmas kudos voi tulla ongelma harvoissa tapauksissa, joissa rebreather diver on tehnyt paljon sukellus, joka päivä, useita päiviä peräkkäin. Silmä voi tulla lähelle. Tämä ”ylipainon aiheuttama likinäköisyys” on tämän sarakkeen ulottumattomissa.
yleensä, alttius solun hapen myrkyllisyys liittyy sen aineenvaihduntaa. Leposolu on suhteellisen vastustuskykyinen, kun taas aktiivinen solu on herkempi.
Tämä seuraava kohta on kriittinen happitoksisuuden ymmärtämiseksi., Normaali happi on molekyyli, joka koostuu kahdesta atomien happea tasapainoinen määrä protoneja ja elektroneja niin, että molekyyli ei ole sähkövaraus. Tämä normaali happimolekyyli ei ole myrkyllinen!!
ongelma on, että aina kun O2-molekyyli on olemassa, se muodostaa muita aineita kutsutaan hapen radikaalit’. Happiradikaalit ovat erittäin reaktiivisia molekyylejä, jotka muodostuvat hapesta, jossa on usein ainakin yksi ylimääräinen elektroni., Nämä molekyylit muodostuvat happimolekyylien yhteentörmäyksistä, hapen ja muiden molekyylien yhteentörmäyksistä sekä solujen aineenvaihduntaprosesseista. Esimerkkejä ovat superoksidianionit, vetyperoksidi, hydroperoksi-ja hydroksyyliradikaalit sekä singlet happi. Happiradikaalit sitoutuvat usein seuraavaan molekyyliin, jonka kanssa ne joutuvat kosketuksiin, yleensä vahingoittaen tai muuttaen kyseistä molekyyliä. Siksi, kun sinulla on O2, sinulla on O2 radikaaleja. Vaikka olisi jokin maaginen tapa poistaa kaikki happiradikaalit happisäiliöstä, enemmän muodostuisi heti., O2-radikaalien määrä on verrannollinen O2: n osapaineeseen.
on olemassa satoja spesifisiä kemiallisia reaktioita, että happiradikaalit voivat olla mukana soluvaurioissa, mutta yleisesti ottaen on kolme tapaa, joilla ne aiheuttavat vaurioita. Ensimmäinen on entsyymien inaktivoinnin kautta. Entsyymit ovat katalyytteinä toimivia proteiineja, jotka aiheuttavat reaktioita, joita ei normaalisti tapahtuisi ruumiinlämmössä. He tekevät tämän pitämällä kahta molekyyliä, joiden on tarkoitus reagoida täsmälleen oikeaan suuntaan toisiinsa niin, että ne liittyvät toisiinsa., Tuloksena oleva molekyyli vapautuu ja entsyymi käynnistyy uudelleen toistaen prosessia tuhansia kertoja. Jos entsyymin muoto muuttuu, molekyylejä ei pidetä oikeassa suunnassa eikä reaktiota tapahdu. Happiradikaalit aiheuttavat sulfydryyliryhmien ristisidontaa, jolloin entsyymin muoto muuttuu ja inaktivoituu. He myös aiheuttaa muutoksia muoto proteiineja vastuussa liikenne-ionien sisään ja ulos soluista solukalvon läpi, pysähtyen niiden toimintaa. Lopuksi happiradikaalit aiheuttavat solujen erilaisten lipidien peroksidaatiota.,
kaikilla happea hengittävillä eläimillä on keinoja inaktivoida happiradikaaleja ja korjata osa niiden aiheuttamista vahingoista. Kaksi pääpuolustusta ovat superoksidi dysmutaasi ja katalaasi. Molemmat näistä entsyymeistä auttavat säilyttämään hyvän määrän vähentynyttä glutationia. Pelkistetyllä glutationilla on monia sulfydryyliryhmiä ja happiradikaalit sitoutuvat niihin, jolloin ne eivät pääse vahingoittamaan solua. Myös E-ja C-vitamiinit ovat antioksidantteja.
happiradikaalit eivät ole tärkeitä vain sukeltamisessa, vaan niistä on tulossa hyvin tärkeitä lääketieteessä., Yksi menetelmistä valkosolujen (WBC) käyttää tappaa bakteerit on liittää bakteerien kalvo, ja sitten pistää hapen radikaalit osaksi vakuoli (WBC tekee O2 radikaaleja). Happiradikaalit tappavat bakteerit. Lisäksi tiedämme nyt, että O2-radikaalit ovat lopullinen tapa vahingoittaa monia sairauksia. Happiradikaalit ovat siis sekä ”hyviä” että ”huonoja”.
on kohtuullista päätellä, että jos O2 radikaalit aiheuttavat soluvaurioita, kun ’anti-oksidantteja’ pitäisi auttaa vähentämään vaurioita., Toistaiseksi monien hyvin suunniteltujen tutkimusten tulokset eivät ole osoittaneet mitään hyötyä hapettumisenestolisien ottamisesta. Jotain hyötyä on osoitettu, kun suurempia määriä antioksidantteja kulutetaan syömällä elintarvikkeita runsaasti antioksidantteja. Tämä viittaa siihen, että jotain muuta elintarvikkeissa tarvitaan saada suotuisa vaikutus antioksidantteja, joita ei ole saatavilla lisäravinteet.
pohjana on, että aina kun O2 on olemassa, muodostuu O2-radikaaleja. O2-radikaalien määrä on verrannollinen pO2: een. Kaikilla soluillamme on puolustus O2-radikaalien aiheuttamia vaurioita vastaan., Normaaleissa PO2: ssa solumme pystyvät korjaamaan O2-radikaalien aiheuttamia vaurioita. PO2: n ja O2-radikaalien määrän kasvaessa saavutetaan piste, jossa solut eivät pysty korjaamaan vaurioita yhtä nopeasti kuin se tapahtuu. Siksi vaurio kertyy, kunnes solun toiminta on heikentynyt tai solu kuolee.
edellä selitys, se pitäisi olla selvää, että myrkyllisyys O2 riippuu pO2 ja aika altistumisen., Toinen tekijä on se, että olemme kaikki biologisesti erilaisia ja joillakin yksilöillä on enemmän puolustuskykyä O2-radikaaleja vastaan kuin toisilla. Vaikeuttaaksemme asiaa entisestään myös puolustuksemme O2-radikaaleja vastaan muuttuu suuresti päivästä toiseen. Siksi, meillä on selvästi erilaiset herkkyys O2 radikaalien vaurioita eri ihmiset ja eri päivinä sama henkilö.
seuraavassa kirjoituksessa käsittelen happitoksisuuden vaikutuksia keuhkoihin ja aivoihin.
Leave a Reply