Aktualności

Co dzieje się z płucami i sercem człowieka na głębokości? Badają to wspólnie naukowcy ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego (prof. Szymon Skoczyński, kierownik Katedry i Kliniki Chorób Płuc i Gruźlicy z Zabrzu, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu) oraz Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku (dr Łukasz Minarowski).

Pełny tytuł badania pilotażowego to „Wczesna predykcja subklinicznego obrzęku płuc i obecności pęcherzyków gazu u nurków SCUBA oraz wczesna detekcja „lung squeeze” u freediverów z uwzględnieniem retrospektywnej oceny stosowania sildenafilu – wykorzystanie przenośnej analizy FeNO, UKG serca, oscylometrii i USG płuc”. Brzmi skomplikowanie, ale zaraz wszystko wyjaśnimy.

Badacze właśnie przeprowadzili doświadczenia w kompleksie DeepSpot w Mszczonowie. Wykonali 14 nurkowań – 7 freedivingowych (swobodne nurkowanie na zatrzymanym oddechu) na głębokość 45 m oraz 7 SCUBA (z aparatem do oddychania pod wodą) na głębokość 30 metrów.

Celem projektu jest kompleksowa ocena funkcjonowania organizmu podczas nurkowania oraz poszukiwanie metod umożliwiających możliwie wcześnie wykrywanie niekorzystnych zmian związanych z ekspozycją na środowisko podwodne – mówi prof. Skoczyński.

Jak dodaje dr Minarowski, nurkowanie stawia organizmowi wyjątkowe wymagania. Zmieniają się warunki oddychania i ciśnienie otoczenia. Samo zanurzenie przesuwa krew z obwodu klatki piersiowej, zwiększając obciążenie krążenia płucnego – podkreśla naukowiec.

W przypadku freedivingu dodatkowo dochodzi do sprężenia powietrza w płucach i stopniowego spadku dostępności tlenu podczas zatrzymania oddechu. Dlatego pełna ocena fizjologii nurka wymaga spojrzenia jednocześnie na kilka współpracujących ze sobą układów.

Naukowcy wykonywali pomiary przed nurkowaniem i po nim z użyciem panelu kilku metod.

Były to: 

• Płuca i oddychanie - spirometria statyczna i dynamiczna, oscylometria oraz pomiary siły mięśni oddechowych: objętości i przepływy powietrza, mechanika układu oddechowego, wydolność mięśni oddechowych.
• Wymiana gazowa - badanie metodą rebreathingu gazów obojętnych (Innocor LCI) oraz sercowo-płucna próba wysiłkowa (COSMED K5), czyli wentylacja (VE), zużycie tlenu (VO2) i produkcja dwutlenku węgla (VCO2).
• Gazometria krwi – sprawdzenie prężności gazów i równowagi zasadowej.
• Układ sercowo-naczyniowy – UKG: budowa serca i funkcja ciśnienia w krążeniu płucnym w połączeniu z pomiarami hemodynamicznymi (m.in. rzutu serca, płucnego przepływ krwi), co daje szerszy obraz transportu tlenu w organizmie.
• Drogi oddechowe – FeNO, czyli frakcja wydychanego tlenku azotu. To nieinwazyjny wskaźnik procesów zapalnych i zmian w drogach oddechowych.
• Obrazowanie płuc – ultrasonografia płuc – pozwala wykryć gromadzenie się płynu w przestrzeni pozanaczyniowej jeszcze zanim pojawią się objawy ewentualnych powikłań po nurkowaniu.

Szczególne znaczenie ma porównanie freediverów i nurków SCUBA. Freediver zanurza się z jednym zapasem powietrza zaczerpniętym na powierzchni, który pod ciśnieniem ulega sprężeniu i nie ma możliwości jego uzupełnienia. Nurek SCUBA oddycha powietrzem podawanym pod ciśnieniem otoczenia, co prowadzi do wysycania tkanek objętych gazem obojętnym – wyjaśnia prof. Skoczyński.

To są dwa odmienne modele obciążenia fizjologicznego , a ich bezpośrednie porównanie może dostarczyć istotnych informacji dla medycyny nurkowej. To wstępny, pilotażowy etap projektu. 

Nasze pilotażowe badanie uzyskało zgodę Komisji Bioetycznej ŚUM i było finansowane ze środków własnych uczestników – dodaje prof. Skoczyński.

W projekcie nurkowali dziekani obu uczelni: prof. Marcin Baranowski, Prodziekan ds. rozwoju i nauczania anglojęzycznego Wydziału Lekarskiego UMB oraz prof. Tomasz Francuz, Dziekan Wydziału Nauk Medycznych w Katowicach, a także lekarze i studenci z obu uniwersytetów.

Naukowcy dziękują zespołowi Deepspot (dyr. Franciszek Przeradzki) za udostępnienie obiektu, udział w badaniu i nadzór nad bezpieczeństwem uczestników.