Biochemiczne markery zapalne i mózgowo-rdzeniowe we krwi podczas długotrwałej ekspozycji na hiperbarię (Mättnad2017)

Podczas nurkowania ze sprężonym powietrzem w organizmie zachodzi ciągłe gromadzenie się azotu. Całkowity pobór azotu przez tkanki jest zależny od czasu trwania i głębokości wykonywanego nurkowania. Podczas długotrwałej ekspozycji na warunki hiperbaryczne organizm ostatecznie zostanie nasycony azotem. W środowisku hiperbarycznym odpowiadającym głębokości 30 metrów wody morskiej nasycenia azotem można było spodziewać się po około 24 godzinach. Dekompresja może powodować tworzenie się wewnątrznaczyniowych pęcherzyków nagromadzonego azotu.

Od dawna uważano, że choroba dekompresyjna (DCS) jest spowodowana tworzeniem się pęcherzyków, gdy azot rozpuszczony pod koniec nurkowania wydostaje się z roztworu. Techniki ultrasonograficzne Dopplera wykazały, że wewnątrznaczyniowe pęcherzyki gazu mogą istnieć nawet po spokojnych nurkowaniach. Dlatego należy szukać dodatkowych czynników patofizjologicznych.

Odwodnienie jest częstym objawem po nurkowaniu w wodzie. Jest to prawdopodobnie spowodowane połączeniem braku poboru wody podczas nurkowania i fizjologicznie zwiększonej produkcji moczu, spowodowanej zwiększonym ciśnieniem otoczenia.

Istnieją dowody na zwiększoną aktywność zapalną we krwi po nurkowaniu. Częstym odkryciem są oznaki aktywacji neutrofili. Nie wiadomo, czy sama ekspozycja hiperbaryczna wystarczy do wywołania tych zmian biochemicznych, czy też konieczna jest obecność wewnątrznaczyniowych pęcherzyków azotu.

Badania wykazały, że biochemiczne markery uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego (OUN) można wykryć w próbkach krwi pobranych od pacjentów z DCS, chorobami metabolicznymi i neurologicznymi, podczas operacji kardiochirurgicznych i po urazach mózgu. Takie markery można również zobaczyć we krwi po zajęciach sportowych, takich jak boks i nurkowanie na wstrzymanym oddechu. Nie wiadomo, czy biochemiczne markery uszkodzenia OUN będą obecne we krwi po ekspozycji hiperbarycznej.

Nurkowanie jest powszechną czynnością w społeczeństwie. Jest uprawiany zarówno rekreacyjnie, jak i zawodowo. Policja, straż przybrzeżna, służby ratunkowe i siły zbrojne zatrudniają zawodowych nurków.

Szwedzkie siły zbrojne (SwAF) Diving and Naval Medicine Centre (DNC) są odpowiedzialne za kształcenie i szkolenie nurków dla SwAF. Centrum odpowiada również za prace badawczo-rozwojowe i prowadzenie testów dla medycyny nurkowej oraz testów sprzętu podwodnego.

SwAF DNC przeprowadzi w 2017 roku testy nurkowania saturowanego w środowisku suchej komory. Podczas tych badań będzie kontynuowane badanie „Zapalne i mózgowo-rdzeniowe markery biochemiczne we krwi podczas długotrwałej ekspozycji hiperbarycznej – badanie obserwacyjne”. Polega na pobraniu krwi żylnej, badaniu spirometrycznym i USG serca.

Jest to prospektywne, kontrolowane badanie obserwacyjne. Badanie ma objąć co najmniej 16 badanych osób. Połowa badanych (co najmniej 8 osób), zwana grupą interwencyjną, zostanie poddana działaniu warunków hiperbarycznych. Ekspozycja hiperbaryczna jest częścią testów nurkowania saturowanego szwedzkiej marynarki wojennej. Połowa badanych (co najmniej 8 osób), zwana grupą kontrolną, nie doświadczy ekspozycji hiperbarycznej.

Grupa interwencyjna zostanie skompresowana w suchej komorze hiperbarycznej do 4 ATA i pozostanie pod tym ciśnieniem przez 36 godzin. Następnie będą dekompresowane z prędkością 0,5 m/h przez 30 godzin, po czym będą dekompresowane z prędkością 0,375 m/h przez 40 godzin. Po 70 godzinach dekompresji zostanie osiągnięte normalne ciśnienie atmosferyczne i badani opuszczą komorę hiperbaryczną. Ciśnienie cząstkowe tlenu wewnątrz komory będzie aktywnie kontrolowane i nigdy nie przekroczy 50 kPa.

Członkowie grupy interwencyjnej będą badani przez lekarza przeszkolonego w zakresie medycyny nurkowej przed i po ekspozycji hiperbarycznej. W obu przypadkach przeprowadzone zostaną badania spirometryczne czynności płuc. Bezpośrednio po ekspozycji hiperbarycznej ultrasonografia serca zostanie wykorzystana do oceny obecności i czasu trwania VGE.

Od wszystkich badanych z obu grup zostanie pobranych pięć próbek krwi (każda po 6 ml) zgodnie z następującym planem:

• przed rozpoczęciem kompresji
• około godzinę przed rozpoczęciem dekompresji
• w ciągu godziny po opuszczeniu komory hiperbarycznej
• około 24 godzin po opuszczeniu komory hiperbarycznej
• jeśli to możliwe, około 5-7 dni po opuszczeniu komory hiperbarycznej.

Próbki krwi pobiera się z grupy kontrolnej w tych samych punktach czasowych, co z grupy interwencyjnej.

Oprócz wyżej wymienionych próbek, próbki krwi (każda po 6 ml) dotyczące równowagi płynów zostaną pobrane od osób z grupy interwencyjnej przed, w trakcie i po ekspozycji hiperbarycznej.

Oznaki DCS będą aktywnie poszukiwane.