Факторы риска декомпрессионной болезни

Alert Diver Magazine | DAN Europe  ·  Michael Menduno

Что можно узнать о риске декомпрессионной болезни, изучив реальные профили погружений и их исходы? Оказывается — очень многое. Исследование почти 40 000 погружений европейских дайверов перевернуло привычные представления о том, почему «гнёт» даже тех, кто всё делает правильно.

Именно это и побудило DAN Europe ещё в 1994 году начать формирование базы данных реальных профилей погружений, загружаемых с дайв-компьютеров. С тех пор база непрерывно пополняется, программное обеспечение совершенствуется, а объём накопленных данных достиг поистине «большеданных» масштабов.

Именно поэтому исследователи DAN так стремились применить современные аналитические методы к накопленному массиву — в рамках первого в своём роде исследования почти 40 000 погружений на открытом цикле, совершённых европейскими дайверами. Результаты опубликованы в 2017 году в статье «Факторы риска погружений, образование газовых пузырьков и декомпрессионная болезнь при рекреационном дайвинге: анализ базы данных DAN Europe DSL».

Цели исследования были тройными: во-первых — получить точную картину реальных практик европейских рекреационных дайверов и сравнить их с рекомендованными. Во-вторых — изучить дополнительные факторы риска, не связанные с давлением: тип телосложения, возраст, пол, рабочая нагрузка, условия среды — и их влияние на образование газовых пузырьков. В-третьих — проанализировать 320 погружений, завершившихся ДКБ, и выявить связанные с ними факторы риска.

Парадокс декомпрессионной болезни

По мере роста популярности дайвинга растёт и число ежегодных погружений, а вместе с ними — количество случаев ДКБ. Точное число подверженных риску дайверов и реальная частота ДКБ неизвестны, однако она остаётся относительно редкой: от 0,01 до 0,1% на погружение. Верхняя граница характерна для коммерческого дайвинга, нижняя — для технического, научного и рекреационного. Тем не менее последствия ДКБ могут быть драматическими.

Несмотря на то что точный патогенетический механизм ДКБ по-прежнему остаётся предметом дискуссий, общепризнанно: главный виновник — мелкие циркулирующие пузырьки инертного газа, или венозные газовые эмболы (ВГЭ). Исследователи также признают, что у дайверов могут присутствовать «молчащие» ВГЭ — фиксируемые допплером, но не дающие симптомов ДКБ.

Правила декомпрессии хорошо известны и общепризнаны — и здесь кроется парадокс. Большинство случаев ДКБ — «неожиданные», то есть не предсказанные действующими алгоритмами. Дайверов «гнёт» несмотря на точное следование таблицам или показаниям компьютера. Такие случаи принято называть «незаслуженными».

«Проблема в том, что современные модели декомпрессии учитывают лишь насыщение и рассыщение инертного газа, игнорируя популяцию микроядер пузырьков — предшественников ВГЭ. Именно они, по нашему мнению, являются главной причиной декомпрессионных пузырьков. Мы всегда пытаемся объяснить — почему.»

По словам Балестры, новые исследования показывают: индивидуальные метаболические процессы, взаимодействуя с микроядрами, могут влиять на образование ВГЭ. Это делает индивидуальную предрасположенность дайвера, его образ жизни, физические нагрузки и другие гуморальные факторы риска всё более важными для прогнозирования ДКБ.

Как анализировали данные

Исследователи провели статистический анализ данных 2 629 дайверов (2 189 мужчин, 440 женщин) со средним возрастом 37 лет. По росту и весу дополнительно рассчитывались ИМТ, процент жировой массы и показатели тощей массы тела.

Дайверы зафиксировали 39 099 погружений на открытом цикле с воздухом (37 261) или найтроксом (1 838), на глубину от 5 до 104 метров — за пять лет. Технические погружения с тримиксом, полузамкнутые и замкнутые ребризеры в исследование не вошли.

После конвертации профилей погружений — включая глубину, время, применявшиеся градиентные факторы (GF) и температуру воды — в формат базы данных DAN DL7 исследователи смогли рассчитать ряд дополнительных параметров. Прежде всего — максимальный градиентный фактор (GF) для каждого погружения по декомпрессионной модели Бюльманна ZHL16 C с учётом повторных погружений.

Градиентные факторы — широко используемый инструмент настройки консерватизма в моделях Бюльманна. Они измеряют перенасыщение азотом в «ведущей ткани» (компартменте с наибольшим уровнем перенасыщения) на любой момент подъёма. GF выражается как доля от максимально допустимого перенасыщения (M-значения) для каждого из 16 тканевых типов с периодами полунасыщения от 4 до 635 минут.

Ткани сгруппировали в три категории ведущей тканевой группы (LTG): быстрые (лёгкие, кровь, мозг), средние и медленные (связки, хрящи и слабоперфузируемый жир с высокой ёмкостью поглощения инертного газа).

Постдайвинговые записи допплера были получены для 970 из 39 099 погружений — примерно половина измерялась каждые 15 минут в течение 90 минут после всплытия, остальные — через 30 минут. Пузырьковые оценки выставлялись по девятибалльной расширенной шкале Спенсера (ESS), затем упрощались до четырёх категорий: нулевая, низкая степень (LBG), высокая (HBG) и высокая плюс (HBG+).

Дайверы ныряют консервативно

Анализ базы данных DAN показал: большинство рекреационных погружений выполнялись в «безопасной» зоне — средняя глубина 27,1 м, время погружения 46,4 минуты, средний ведущий GF 0,66. Иными словами, максимальное перенасыщение тканей в среднем составляло 66% от допустимого предела. Средняя скорость подъёма оказалась ниже рекомендуемых 9–10 м/мин. Важно: пропуски декомпрессионных остановок — редкость, что свидетельствует об осторожном подходе дайверов.

Примечательна и частота проблем: лишь 6,3% погружений сопровождались неполадками с оборудованием или ошибками дайвера. Серьёзные инциденты были единичными — неисправности дыхательного аппарата в 103 случаях из 39 099, пропуск декостопа в 20, быстрый подъём в 109. В совокупности — менее 0,6% всех зафиксированных погружений.

Данные также подтвердили: максимум пузырьков наблюдается через 30–45 минут после всплытия. Это принципиально важная находка — именно в этот период следует избегать физических нагрузок. Кроме того, действия, повышающие внутригрудное давление (манёвр Вальсальвы, физические усилия), в этот промежуток времени могут негативно сказаться на дайверах с открытым овальным окном (ООО).

Мало выявленных факторов риска

Один из главных фокусов исследования — выяснить, как различные факторы риска влияют на образование пузырьков и в конечном счёте на ДКБ. Однако анализ показал: связь между большинством рассмотренных факторов и пузырьками — слабая или отсутствует вовсе. Лишь возраст и ИМТ оказались достоверно связаны с усиленным образованием пузырьков.

Примечательно: рост и вес по отдельности значимой корреляции не давали, но их сочетание в виде ИМТ — давало. Анализ жировой массы подтвердил эту связь, причём в реальных случаях ДКБ она проявлялась ещё отчётливее.

Исследователям не удалось найти достоверной связи пузырьков с текущими условиями, видимостью или высокой рабочей нагрузкой при погружении. Тем не менее они предположили: многие из этих факторов вызывают у дайверов стресс. Гуморальные факторы (в том числе гормоны), выбрасываемые в условиях стресса, вероятно, влияют на образование пузырьков — эта гипотеза сейчас изучается в отдельном исследовании.

Этим же может объясняться и большая подверженность женщин ДКБ при схожих профилях погружений и фактически одинаковом образовании пузырьков. Предшествующие исследования показали, что в разные фазы менструального цикла риск ДКБ выше, тогда как приём оральных контрацептивов (ОКП), по всей видимости, его снижает.

Ещё одна интригующая находка — влияние видимости воды. Хорошая видимость увеличивает образование пузырьков (дайверы ныряют глубже, дольше, с более высоким GF), но ДКБ чаще встречается при плохой видимости. По всей видимости, даже при меньшем количестве пузырьков стресс от плохой видимости усиливает декомпрессионный стресс и восприимчивость к пузырькам.

Схожая закономерность прослеживается с температурой воды и сухим костюмом: комфортные условия провоцируют более глубокие и длительные погружения — а значит, больше пузырьков и больше случаев ДКБ. В хороших условиях дайверы ныряют больше.

Алгоритмы не предсказывают большинство случаев ДКБ

Проанализировав 320 случаев ДКБ, исследователи вынуждены были признать: действующие алгоритмы декомпрессии имеют значительную «серую зону». Большинство случаев (73,7%) произошло при значениях GF в диапазоне 0,70–0,90 — дайверы точно следовали принятой декомпрессионной модели, без пропусков остановок и превышения скорости подъёма. Это недвусмысленно указывает на необходимость более физиологического подхода к проблеме.

Только 8 из 320 случаев ДКБ показали градиентный фактор >1 — то есть лишь 2,5% случаев были бы «предсказаны» алгоритмом. Остальные оказались бы «незаслуженными» с точки зрения действующих моделей.

Все 8 «заслуженных» случаев ДКБ затрагивали быстрые и медленные ткани — что свидетельствует о лучшей способности алгоритмов предсказывать избыток насыщения именно в этих компартментах. Большинство же случаев ДКБ были связаны с тканями среднего времени полунасыщения (бицепс, бёдра, икры) при расчётных уровнях перенасыщения ниже «безопасных» M-значений.

Мы достигли надёжного предела современных технологий дайв-компьютеров. Новый рубеж — алгоритмы, настраиваемые под физиологию конкретного пользователя, которые в перспективе могут быть интегрированы с технологиями физиологического мониторинга в режиме реального времени.

Что дальше: ИИ, фридайвинг и персонализированная декомпрессия

DAN Europe наметил несколько направлений для продолжения работы. Во-первых, база данных DAN уже содержит около 5 000 погружений с допплеровскими данными — в ближайшие пять лет исследование будет расширено. Во-вторых, планируется активный сбор технических данных о погружениях с гелийсодержащими смесями, ребризерами и буксировщиками.

Неожиданное открытие — циркуляция пузырьков, зафиксированная у фридайверов, — побудило DAN расширить базу данных и на сообщество фридайвинга. Для облегчения участия добровольцев вскоре будут выпущены новые программные инструменты.

Параллельно исследователи планируют применить инструменты искусственного интеллекта для поиска скрытых закономерностей в массиве дайвинговых данных. По словам Кристиана Пеллегрини, возглавляющего маркетинг и коммуникации DAN Europe, «использование ИИ может стать ключом к новым открытиям».

Что это значит для каждого дайвера

Данные DAN убедительно показывают: подавляющее большинство дайверов ныряют правильно и консервативно. И всё же ДКБ случается — и почти всегда «незаслуженно», без явных нарушений профиля. Это значит, что компьютер — необходимый, но недостаточный инструмент безопасности.

Практические выводы для каждого просты. Первые 45 минут после погружения — зона риска: не нагружайтесь физически, избегайте манёвра Вальсальвы. Хорошая видимость и тёплая вода — не повод расслабляться: именно в комфортных условиях дайверы чаще превышают разумные ограничения. ИМТ имеет значение, особенно в сочетании с возрастом. Если вы женщина, учитывайте фазу цикла при планировании многократных погружений.

И главное: безопасный дайвинг — это не только следование компьютеру. Это внимание к собственному самочувствию, физической форме, уровню стресса и режиму отдыха между погружениями. Именно об этом мы говорим на каждом курсе в NoLimit Diving.

^[1] Недавно разработанные гипотезы постулируют, что инертные газовые эмболы способны запускать клеточно-опосредованные механизмы, приравнивая ДКБ к воспалительному заболеванию (Thom et al., 2015). Эти гипотезы делают даже «молчащие пузырьки» достойными изучения для выявления дополнительных факторов риска.

Источник:
Identifying Decompression Risk Factors — Alert Diver Magazine | DAN Europe