Historia dekompresji

W roku 1670 Robert Boyle oglądając oczy węża, którego poddawał dekompresji w komorze, zauważył rosnące w nich pęcherzyki.. Niestety, Boyle nie mógł tego ani zrozumieć, ani tym bardziej wytłumaczyć, lecz z obowiązku zanotował. Zapiska ta stała się pierwszą historyczną wzmianką na temat choroby dekompresyjnej (nie jej nazwy), lecz aż do lat 80. XIX wieku nikt nie umiał wyjaśnić znaczenia zaobserwowanych pęcherzyków.

Choroba dekompresyjna pojawiła się w dziejach ludzkości po raz pierwszy w roku 1841, kiedy to francuscy górnicy zaczęli kopać w pierwszej w świecie kopalni, w której w sztuczny sposób zwiększono ciśnienie powietrza, aby powstrzymać zalewanie jej wodą. Lekarze, B. Pol i T. J. J. Watelle opisali kliniczne przypadki DCS w roku 1854, lecząc górników i notując, iż schorzenie było powodowane przez obniżeniem podwyższonego ciśnienia, a wyzdrowienie pojawiało się w warunkach wysokiego ciśnienia. Zjawisko to przyrównywali do wyjęcia ręki z ognia, który powodował oparzenia i leczenia jej poprzez powtórne włożenie do płomieni.

Ponieważ nie rozumieli przyczyny zaobserwowanej choroby, zapisali oznaki i symptomy DCS, lecz nie potrafili ich adekwatnie wyjaśnić. Niedługo potem podobne symptomy zaobserwowano u robotników, pracujących w kesonach ciśnieniowych przy budowaniu mostów. Kesony wykorzystywały skompresowane powietrze, by powstrzymać wodę podczas prac na dnie rzeki. U robotników, opuszczających kesony często rozwijała się choroba dekompresyjna, która stała się znana jako "choroba kesonowa". Robotnicy, pracujący przy budowie mostu brooklińskiego porównywali reakcje cierpiących, którzy wyginali się, aby uśmierzyć ból, z "greckim wygięciem", niezgrabną postacią antycznej rzeźby kobiety. Robotnicy nazywali chorobę dekompresyjną " the bends" ("krzywik").

Pozornie choroba atakowała nurków i górników bez widocznych przyczyn i prawidłowości. Dopiero francuski lekarz, Paul Bart, zwrócił na nią uwagę w latach 70. XIX wieku i zbierając raporty medyczne na temat przypadków choroby dekompresyjnej, zaczął szukać przyczyn tej choroby. Eksperymentując z oddychaniem Bert stwierdził, że gazowe składniki powietrza oddziałują chemicznie z ciałem w różny sposób, w zależności od wysokości ciśnienia. Określił też, że azot absorbowany przez ciało pod ciśnieniem formuje czasami pęcherzyki, gdy podwyższone uprzednio ciśnienie spada.

W roku 1878 Bert opublikował swą teorię w pracy "La Pression Barometrique", 1100-stronicowej książce, która w języku angielskim została opublikowana dopiero w roku 1943. Zalecał w niej, aby nurkowie i pracownicy kesonowi wynurzali się powoli, i jeżeli ich "wyginało" wracali w głąb i wynurzali się jeszcze wolniej. Teoria Berta wydawała się być zweryfikowana w roku 1893, podczas konstrukcji tunelu pod rzeką Hudson. Robotników, którzy byli dotknięci przez DCS leczono natychmiast w komorze dekompresyjnej, redukującej zarówno symptomy, jak i przypadki śmiertelne. I choć zalecenia Berta reprezentowały wielki postęp w medycynie dekompresji, opis formowania pęcherzyków w tabelach uwzględniających czas i głębokość pojawił się dopiero po 30 latach.

W roku 1906 prof. John Scott Haldane, lekarz interesujący się skutkami oddziaływań gazów na ciało, zainteresował się przypadkami choroby dekompresyjnej u nurków klasycznych Royal Navy. Haldane znacząco przyczynił się do rozwoju wiedzy o oddychaniu, ulepszył warunki pracy w kopalniach w zakresie bezpieczeństwa gazowego i pierwszej pomocy, a pracując wraz z J. G. Priestley'em odkrył niejako "przy okazji", że dwutlenek węgla reguluje normalny cykl oddechowy – dając podwaliny "kamienia węgielnego" fizjologii oddychania.

Zaopatrzony w "La Pression Barometrique" i inne studia dotyczace ciśnienia wraz z A. E. Boycott'em i G.C.C. Damantem rozpoczął eksperymenty z kozami. Zakładając, iż ciało może znieść stałą liczbę nadwyżki azotu rozpuszczonego, wykorzystał kozy, by sprawdzić ile "nadwyżki" organizm potrafi tolerować, zanim powstaną pęcherzyki, powodujące "krzywik". "Kozie" eksperymenty okazały się sukcesem, rozpoczął więc eksperymenty z ochotnikami – nurkami z Royal Navy. Przed ich rozpoczęciem, jednakże, zażądał zmian w ekwipunku nurków, włączając w to lepsze pompy, które dostarczały czystszego powietrza. Gdy Haldane kończył swój projekt, zalecenia jego zespołu odnośnie wyciągarek i strojów stały się standardami Royal Navy.

Do zwiększenia bezpieczeństwa przyczyniły się badania jego syna, J. B. S. Haldane, który badał okoliczności zatrucia tlenowego w aparatach tlenowych z obiegiem zamkniętym, wykorzystywanych w okresie II wojny światowej przez Royal Navy do ewakuacji z łodzi podwodnych. Mniej więcej w tym samym czasie Kenneth Donald rozpoczął podobne badania w celu wykorzystywania nurków wyposażonych w aparaty tlenowe o obiegu zamkniętym do przyczepiania min na wrogich okrętach. Studia te utrwaliły pozycję Donalda jako niekwestionowanego autorytetu światowego. Nikt nie ma dziś wątpliwości, że to on oraz J. B. S. Haldane jako pierwsi zbadali i wyjaśnili działanie tlenu pod ciśnieniem. Eksperymenty Haldane'a były wykorzystywane przy biciu rekordów głębokości, a następnie wynurzania się bez nieuchronnej groźby choroby dekompresyjnej. Ponieważ praktyka potwierdzała teorie Haldane'a, ochotnicy osiągali rekordy głębokości niemal codziennie, dochodząc do głębokości 64 metrów. Po wynurzeniu się zdrowych nurków z "nienurkowalnej" głębokości, Haldane opublikował w roku 1907 pierwsze tabele nurkowe. The Journal of Hygiene opublikował artykuł "The Prevention of Compressed Air Illness", autorstwa Boycotta, Damanda i Haldane'a w roku 1908. Artykuł ten do dziś jest uważany za podstawową pracę teorii dekompresji, a prace Berta i Haldane'a są kontynuowane. Specjaliści medycyny nurkowej wciąż udoskonalają tablice nurkowe oraz metody leczenia choroby dekompresyjnej w celu zwiększenia bezpieczeństwa nurkowania oraz zminimalizowania ryzyka dekompresji. Niemniej jednak, zdecydowana większość komputerów nurkowych oraz tabel ma swe korzenie w oryginalnym modelu Haldane'a, który ze stosunkowo małymi modyfikacjami istnieje już około stu lat.

Kluczowe daty

1660-1670 – Sir Robert Boyle przeprowadza eksperymenty na ptakach i wężach. Jako pierwszy opisuje objawy choroby dekompresyjnej 1841 – Jacques Triger opisuje objawy choroby dekompresyjnej u górników pracujących pod ciśnieniem 1847 – B.Pol and TJJ Watelle opisują próby leczenia choroby dekompresyjnej poprzez rekompresje. 1857 – Hoppe-Seyler powtarza eksperymenty Boyle'a sugeruje że śmieć zwierząt następuje z powodu tworzenia się pęcherzyków gazowych jako sposób leczenia zaleca rekompresje.[3] 1868 – Alfred Le Roy de Méricourt – opisuje chorobę dekompresyjną u nurków 1873 – Dr. Andrew Smith po raz pierwszy używa terminów "caisson disease" and "compressed air illness", do opisu 110 przypadków choroby które występiły podczas budowy Mostu Brooklińskiego .Użyte też zostaje słowo "the bends" do opisu objawów występujących u robotników. 1878 – Paul Bert ustala, że choroby dekompresyjna jest spowodowana tworzeniem się w tkankach pęcherzyków azotu w trakcie lub po dekompresji wykazał róniez zalety oddychania tlenem przy leczeniu choroby. 1897 – N. Zuntz proponuje model perfuzyjny opaty na tkankach teoretycznych do opisu zjawiska dekompresji. 1906 – V. Schrotter sugeruje dekompresje ciągłą 20 minut na 1 atmosferę w celu uniknięcia choroby. J.S. Haldane was commissioned by the British Admiralty to study decompression sickness.[3] 1906-1908 – John Scott Haldane – the first recognised decompression table was prepared for the British Admiralty.[7] This table was based on experiments performed on goats using an end point of symptomatic DCS.[1][8]

   1912 – Chief Gunner George D. Stillson of the United States Navy created a program to test and refine Haldane's tables.[9] This program ultimately led to the first publication of the United States Navy Diving Manual and the establishment of a Navy Diving School in Newport, Rhode Island. Diver training programs were later cut at the end of World War I.
   1912 – Leonard Erskine Hill – continuous uniform decompression[1][2]
   1927 – Naval School, Diving and Salvage was re-established at the Washington Navy Yard. At this time the United States moved their Navy Experimental Diving Unit (NEDU) to the same naval yard. In the following years, the Experimental Diving Unit developed the US Navy Air Decompression Tables which became the accepted world standard for diving with compressed air.[10]
   1930's – Hawkins, Schilling and Hansen conduct extensive experimental dives to determine allowable supersaturation ratios for different tissue compartments for Haldanean model[11]

1935 – Albert R. Behnke eksperymentuje z uzyciem tlenu podczas rekompresji leczniczej 1937 – pierwsze tablice US Navy 1937 1941 – Pierwsze leczenie choroby dekompresyjnej związanej ze spadkiem ciśnienia (lotnictwo) 1956 – kolejna wersja tablic US Navy 1960 – FC Golding dzieli przypadki choroby dekompresyjnej na da typy 1 i 2 1965 – LeMessurier and Hills paper on A thermodynamic approach arising from a study on Torres Strait diving techniques which suggests that decompression by conventional models results in bubble formation which is then eliminated by re-dissolving at the decompression stops, which is slower than elimination while still in solution, thus indicating the importance of minimising bubble phase for efficient gas elimination.[14][15] 1965 – tabele French Navy GERS (Groupe d'Etudes et Recherches Sous-marines) 1965 – Goodman and Workman – wprowadzenie tabel wykorzystujących tlen do przyśpieszonej dekompresji 1972 – tabele Royal Navy Physiological Laboratory (RNPL) bazujace na Hempleman's modelu dyfuzyjnym 1973 – Isobaric counterdiffusion first described by Graves, Idicula, Lambertsen, and Quinn in subjects who breathed one inert gas mixture while being surrounded by another.[19][20] 1973 – tabele Ministère du Travail(MT74) pierwsze Francuskie tabele cywilne 1976 – The sensitivity of decompression testing increased by the use of ultrasonic methods which can detect mobile venous bubbles before symptoms of DCS emerge.[21] 1981 – Huggins model and tables using Spencer's formula for no-decompression limits.[22] 1982 – Paul K Weathersby, Louis D Homer and Edward T Flynn introduce survival analysis into the study of decompression sickness.[23] 1983-1984 – Albert A. Bühlmann publishes Decompression–Decompression sickness.[24] Bühlmann recognized the problems associated with altitude diving, and proposed a method which calculated maximum nitrogen loading in the tissues at a particular ambient pressure. 1984 – tabele DCIEM (Defence and Civil Institution of Environmental Medicine, Canada) bazujące na modelu Kidd/Stubbs i nowych badaniach z wykorzystaniem ultradźwięków.[25] 1984-1985 – Edward D. Thalmann publikuje algorytm E-L oraz tabele dla obiegów zamkniętych o stałym pPO2, następnie rozszerzony o mieszanki helowe 1985 – tabele Bassett (oparte na tabelach USN ) 1986 – tabele Swiss Sport Diving bazujące na modelu Bühlmann'a 1986 – D. E. Yount and D. C. Hoffman proponują model pęcherzykowy 1988 – tabele BSAC'88 1990 – tabele DCIEM sport diving tables released. 1990 – tabele French Navy – Marine Nationale 90 (MN90) 1991 – D.E. Yount opis modelu VPM 1992 – tabele Ministère du Travail 1992 (MT92) kolejna wersja Francuskich tabel cywilnych 1999 – tabele NAUI dla Trimix'u and Nitrox'u bazujące na modelu RGBM 2001 – tabele rekreacyjne powietrzne NAUI bazujące na modelu RGBM 2003 – Erik Baker przedstawia finalna wersje modelu VPM-B który bazuje na pracach DecoList(1999), Eric Maiken, D.E. Yount and others. 2007 – Gerth & Doolette publikują zestawy parametrów dla tabel i programów opartych na algorytmie E-L Thalmann'a oraz zastaw tabel dla obiegów zatkniętych i otwartych dla powietrza i nitroksów obejmujących również dekompresje w tym również powierzchniową.

   2007 – S. Goldman proposes an Interconnected Compartment Model (3 compartment series/parallel model)using a single risk bearing active tissue compartment and two non-risk bearing peripheral compartments which indirectly affect risk of the central compartment. This model predicts initially fast gas washout which slows with time.[28]

2008 – US Navy Diving Manual wydanie 6 zawierające tabele Gerth i Doolette opublikowane w 2007.