Foto: S. Horáková a G. Kačmaříková

 

 

Potápění se zadrženým dechem, moderně freediving, patří k nejstarším. Protože se o ně zajímá stále více lidí tak jsem se po rozhovorech s kolegy potápěči rozhodl o něm něco napsat z hlediska biochemie energetiky v lidském organismu Záměrně se vyhnu otázkám fyziologickým, těm nechť se věnují povolanější.

Předestírám také, že na nádech nepotápím a celý text je pouze a jedině o teorii a nemocniční praxi respiračně energetických procesů!

Jako extremní případy si vyberme dvě ze současných disciplín. Statickou apnoi. Tam současná špička dosahuje času nad 8 minut pod vodou a No limits kde špička dosahuje hloubek pod 200 metrů a čas výkonu lehce nad tři minuty.

Co se děje v organismu během těchto výkonů? A co se děje během opakovaného praktikování těchto výkonů?

Víceméně energetika buněk je dána dodávkou kyslíku a odvodem oxidu uhličitého.

Celková energetika organismu potom zatížením. Zde pomineme mechanismy šetření energií na fyziologické úrovni. Na biochemické úrovni jde o kapacitu zásobáren pro kyslík a oxid uhličitý. To jsou především: plyn v plicích, molekuly hemoglobinu, v menší míře myoglobinu a některých dalších substancí. Potažmo zásoby vysokoenergetických sloučenin ATP /adenosin trifosfátu/ a CP /Kreatin fosfátu/. Metabolismus se velice rychle začíná odehrávat na anaerobní úrovni a tak jde také o kapacitu laktádehedrogenásového systému.

Za normálních podmínek je hladina kyslíku v krvi – pO2 kolem 12 kPa a oxidu uhličitého pCO2 kolem 5.5 kPa.

Při statické apnoi stoupá pCO2 až na 12 kPa a kyslík klesá pod 5 kPa v arteriální krvi. To je klasický příznak respirační insuficience.

Kombinovaný efekt těchto změn vede především ke zvýšení koncentrace vodíkových iontů – poklesu pH tělních tekutin. Tam je potřeba jeden fyziologický moment ovšem zmínit. A to je regulace průtoku krve mozkem. Vynechám popis na medicínské úrovni fandové freedivingu jistě efekty znají detailně. Od SAMBy až po blackout.

Druhý hlavní efekt je pokles pO2 – dodávky energie. Většina systému v těle je nastavena na určité hodnoty kyslíku. Jsou schopny pracovat i při jiných – nižších. To ovšem výrazně závisí na tréninku, evtl na metabolických manipulacích. Například i ve vydechovaném vzduchu je kyslíku dostatek, ale naše metabolické systémy tuto nižší hladinu neumí použít. To jde velmi výrazně ovlivnit některými léky.

Zde je ovšem potřeba poznamenat, že tělo není ideální roztok v rovnováze, ale naopak velmi komplikovaná soustava nerovnovážných systémů, oddělených membránami s aktivní metabolickou činností. Vzhledem k latenci jednotlivých biochemickofyzikálních procesů nedojde k ustavení rovnováhy v jednotlivých buňkách během uvažovaného výkonu. Ze zkušeností resuscitovaných se snahou o manipulaci pH víme, že rovnováha se ustavuje cca po 15 minutách. Z téže zkušenosti ovšem víme, že takto dlouhé hypoxie nebývají bez následků.

Tyto věci jsou víceméně společné jak apnoi v bazénu tak potápění do hloubek.

Při noření do hloubek dochází k dalšímu efektu, ke kterému nedochází při statické apnoi.

Během ponoru a zvyšování okolního tlaku se zvětšuje také parciální tlak kyslíku. Řekněme, že potápěč začíná ponor s normálním arteriálním pO2 například 13 kPa. . Ve sto metrech bude jeho pO2 143 kPa. Samozřejmě za předpokladu nulové spotřeby během sestupu, což je fikce. Nicméně princip je v tom, že potápěč během sestupu i když kyslík spotřebovává, nedostává se do kritického stavu energetiky stran kyslíku. Poněkud jinak je to s oxidem uhličitým při sestupu. Tam dochází ke stejnému efektu a hladina pCO2 stoupá tím rychleji, že probíhá metabolismus. V podstatě ovlivnění průtoku krve mozkem je největší v největší hloubce.

Směrem k výstupu se ovšem poměry obrátí. Spotřebovaný kyslík dále klesá, ale relativně klesá i participace pCO2 na změnách vnitřního prostředí. Největší dopady energetické krize buněk ke které dochází jsou v oblasti šedé kůry mozkové. Jejich počet je konečný a neobnovují se.

U statické apnoe nedochází ke změnám v oblasti pO2 takto dramaticky a i nárůst pCO2 je takřka lineární. Největší nebezpečí je právě v narkotickém působení oxidu uhličitého. I zkušenému může při nepozornosti tato narkóza ujít. Následky bohužel řada z nás již viděla. V lepším případě se volá záchranka v horším pohřební služba. Ovšem i v případě záchranky jsou apalické syndromy časté a naděje na návrat do normálního života malá.

 

MUDr. Petr Wagner