Aus der Abteilung Sportmedizin

(Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. A. Niklas)

im Zentrum für Anästhesiologie, Rettungs- und Intensivmedizin

der Medizinischen Fakultät der Universität Göttingen

Blutdruckverhalten beim Tauchen

INAUGURAL-DISSERTATION

Zur Erlangung des Doktorgrades

der Medizinischen Fakultät der Georg-August-Universität zu Göttingen

vorgelegt von

Friedrich Witten

aus

Wolfsburg

Göttingen 2000

1. EINLEITUNG 3

1.1 Wissenschaftlicher Hintergrund 3

1.2 Studienziel 8 1.2.1 Studiendesign, Zielparameter 8 1.2.2 Fragestellung 9

1.3 Ethische und rechtliche Grundlagen 9

1.4 Ethikkommission 10

2 MATERIAL UND METHODEN 11

2.1 Probanden 11 2.1.1 Alter, Größe und Gewicht 11 2.1.2 Blutdruck 12

2.2 Methoden 12 2.2.1 Spiroergometrie an Land (im folgenden „trocken“ genannt) 12 2.2.2 Spiroergometrie im Wasser (im folgenden „nass“ genannt) 12 2.2.3 Blutdruckmessung im Freitauchgang (im folgenden „TG“ genannt) 14

2.3 Signifikanzen, Gerätefehler 15

2.4 Vorsichtsmaßnahmen 16 2.4.1 Medizinischer Teil 16 2.4.2 Gerätesicherheit, TÜV 17

3 ERGEBNISSE 18

3.1 Ergebnisse der einzelnen Versuchsreihen 18 3.1.1 Spiroergometrie trocken 18 3.1.2 Spiroergometrie nass 19 3.1.3 Freitauchgang 21

3.2 Vergleich des Herz-Kreislaufverhaltens Wasser / Land 23 3.2.1 Nettoleistungsfähigkeit Wasser-Land. Energiebilanz 23 3.2.2 Blutdruckverhalten Wasser-Land 26 3.2.3 Herzfrequenzverhalten Wasser-Land 30 3.2.4 Ergometrie als pradilektiver Parameter für RR-Verhalten im Wasser 32 3.2.5 Wirkung erhöhter Tempoabforderung auf den Blutdruck beim Tauchgang 32

3.3 Fehlerrechnung 34

4 DISKUSSION 36

4 DISKUSSION 36

4.1 Diskussion der Methode 36 4.1.1 Die Spiroergometrie trocken 36 4.1.2 Die Spiroergometrie nass 36 4.1.3 Tauchgänge 38

4.2 Diskussion der Ergebnisse 38 4.2.1 Herzfrequenz 38 4.2.2 Blutdruck 40

1

4.2.3 Leerlaufbelastung 41 4.2.4 Tauchgang 42 4.2.5 Temperatur 42 4.2.6 Maximale Sauerstoffaufnahme 42 4.2.7 Wirkungsgrad 43

4.3 Ziel der Arbeit 43

5 ZUSAMMENFASSUNG / ABSTRACT 45

6 LITERATURHINWEISE 46

7 ANHANG 54

2

1. Einleitung

1.1 Wissenschaftlicher Hintergrund

Beim Tauchen unterliegt der menschliche Körper verschiedenen physikalischen und psychi-

schen Einflüssen, die sich von denen über Wasser wesentlich unterscheiden.

Die Immersion führt durch den Auftrieb über eine venöse Blutvolumenverschiebung in den

Thoraxraum und ein hierdurch erhöhtes Preload zu einem erhöhten Herzschlagvolumen (VON

NIEDING, 1983). Enge Neoprenanzüge unterstützen diesen Effekt. Der durch Eintauchen des

Gesichts in kaltes Wasser ausgelöste Tauchreflex soll eine Bradykardie bewirken, eine peri-

phere arterielle Konstriktion und eine Katecholaminausschüttung (DALY 1972, ANGELL JAMES

und DALY 1972). Die Vasokonstriktion nimmt bei Auskühlung zu. Eine neuere Studie von

SCHIPKE et al. 1999 stellt jedoch die grundsätzliche Auslösbarkeit bei jedem menschlichen

Individuum in Frage.

Durch die erhöhte Dichte des Atemgases ist mit zunehmender Tiefe die Atemarbeit erschwert

und der Atemgrenzwert und damit die Leistung eingeschränkt (DWYER et al. 1977, MORRISON

und BUTT 1972, MILLER et al. 1972, WRIGHT et aL. 1972). Dazu kommt die psychische Belas-

tung durch Faktoren wie Kälte und schlechte Sicht.

Neben anderen Parametern maßen WEICKER et al. (1987) Herzfrequenz und Blutdruck vor

und nach Flossenschwimmbelastung und Tauchen mit Presslufttauchgerät (PTG). Sie fanden

nach Tauchen wesentlich höhere RR-Werte als nach Flossenschwimmen und führen dies auf

den stärkeren Anstieg von Renin, Angiotensin, Aldosteron und ADH zurück.

Der Verdacht, daß bei Schwimmern und Tauchern häufiger als bei der Normalbevölkerung

eine Hypertonie bestehen oder entstehen könnte, ist mehrfach geäußert worden (WEIß und

WEICKER 1985, DLIN et al. 1983, LEHMANN und KEUL 1984). Nach KINDWALL (1993) wird

Bluthochdruck häufig bei Druckluftarbeitern gesehen.

Ein belastungsbedingt erhöhter Blutdruck stellt zwar an sich noch keine Gefahr dar (LÖLLGEN

1990), kann aber durch thorakales Druckgefühl oder Palpitationen das Auftreten einer beim

Tauchen folgenschweren Panik begünstigen. Blutdruckanstiege bedingen einen deutlich er-

höhten myokardialen O2-Bedarf (HEGGLIN 1975, FRANZ 1982). Falls bei gleicher körperlicher

Belastung der Blutdruck im Wasser nennenswert höher wäre, könnte eine bisher okkulte KHK

beim Tauchgang zur Angina pectoris oder gar zum Herzinfarkt führen.

3

Nach WILMSHURST (1994) besteht bei Bluthochdruck ein erhöhtes Risiko eines tauchbeding-

ten Lungenödems durch Linksherzüberlastung, dies besonders bei zusätzlicher peripherer

Vasokonstriktion durch Kälte. WILMSHURST et al. fanden 1989 in einer prospektiven Studie

über acht Jahre bei normotensiven Sportlern, die beim Tauchen oder Schwimmen ein Lun-

genödem erlitten hatten, überzufällig häufig die spätere Entwicklung einer Hypertonie. Die

Gesellschaft für Tauch-und Überdruckmedizin (GTÜM) nennt in ihrem Formular für Tauch-

tauglichkeitsuntersuchungen für den Ruheblutdruck einen Grenzwert von 160/100 mmHg.

Die Royal Navy schließt Anfänger mit Werten über 140/90 mmHg aus, für Erfahrene soll

150/95 mmHg gelten, falls keine Organschäden bestehen (GREEN und LEITCH 1986).

Die Tauchtauglichkeitsuntersuchung für Berufstaucher nach berufsgenossenschaftlichen

Grundsätzen und für Sporttaucher nach Richtlinien GTÜM (WELSLAU 1997) verlangt eine

Ergometrie. Im Untersuchungsbogen der Gesellschaft wird für Sporttaucher als Grenzwert

160/100 mmHg in Ruhe angegeben. Es ist jedoch nicht erwiesen ob solche Probanden sicher

erkannt werden, die im Wasser eine exzessive Hypertonie entwickeln. Beispielsweise sind

nach KOZARISZCZUK et al. (1980) bei bestehender KHK Herzrhythmusstörungen durch Im-

mersion anhand eines Belastungs-EKGs nicht vorhersehbar. Und nach STEINBACH et al.

(1985) erlaubt die Fahrradergometrie bei Schwimmern und Schwimmerinnen keine zuverläs-

sige Beurteilung der sportartspezifischen Leistungsfähigkeit.

Die Abhängigkeit der sportartspezifischen Leistungsfähigkeit vom Trainingszustand demonst-

rierten 1972 eindrucksvoll HOLMÉR und ÅSTRAND anhand eines Zwillingsversuches mit einer

leistungsschwimmenden und einer sportlich nicht mehr aktiver Schwester: Sie fanden gleiche

maximale Sauerstoffaufnahme bei Fahrradergometrie und Laufen aber deutliche Unterschiede

beim Schwimmen zugunsten der trainierten Schwester.

Nun ist Tauchen an sich für die Leistungsmessung ungeeignet (BAUMGARTL 1987), da sowohl

beim Berufs- wie auch beim üblichen Sporttauchen keine zyklischen Bewegungen ausgeübt

werden. Die mechanischen Leistung ist nicht ohne weiteres messbar, auch die Gewinnung

kardiopulmonaler und metabolischer Parameter ist im Medium Wasser erschwert. Die vor-

handenen Studien zu diesem Themenkomplex verwenden sehr verschiedene Belastungsfor-

men und konzentrieren sich auf Atemgasanalyse, Herzfrequenz und Laktat vor und nach Be-

lastung. Eine Studie von BACHMANN et al. 1970 mit intraarterieller, telemetrischer Blut-

druckmessung bei verschiedenen Tätigkeiten ist die einzige in der verfügbaren Literatur, die

überhaupt eine Blutdruckmessung beim Tauchen erwähnt: Es handelt sich um einen

Schwimmer, der während des Tests auch zweimal abgetaucht ist. Der Drucksensor befand

4

sich dabei vermutlich weiter über der Wasseroberfläche, so daß der Blutdruck absolut –also

einschließlich des Wasserdruckes- und nicht relativ gemessen wurde. Der Messwert 250/170

mmHg ist daher nicht verwunderlich, zumal eine Tiefenangabe fehlt. Ein Meter Wassersäule

entspricht 76 mmHg Fehlmessung.

GOODEN (1972) verglich die kardiovaskuläre Antwort eines Probanden in Ruhe auf Apnoe

plus Immersion ausschließlich und einschließlich des Gesichts. Mit Immersion des Gesichts

gingen Herzfrequenz und Unterarmblutfluß stärker zurück als ohne und der arterielle Mittel-

druck stieg von 90 mmHg auf 120 mmHg an, während er ohne Gesichtsimmersion unverän-

dert blieb.

Weitere Untersuchungen zum Blutdruckverhalten auch während Belastung unter Laborbedin-

gungen mit Submersion und im realen Tauchgang liegen bisher in der Weltliteratur meines

Wissens nicht vor.

Mehrere Studien belegen die signifikant niedrigere Herzfrequenz und maximale Sauerstoff-

aufnahme beim Schwimmen im Vergleich zum Radfahren (HOLMÈR 1972) oder im Vergleich

zum Laufen (McARDLE et al.1971, MAGEL 1971, MAGEL et al.1967, MAGEL et al.1969).

COSTILL (1971) fand bei der Immersion von Probanden bis zum Kinn (head out of water im-

mersion) in verschiedenen Positionen unter Belastung mittels eines mechanischen Tretkurbel-

ergometers die gleiche maximale O2-Aufnahme wie an Land, jedoch den1,5-fachen O2-Bedarf

für eine definierte Leistung.

ARBORELIUS et al.(1972) beobachteten bei head-out-immersion ein um 32% erhöhtes Herz-

minutenvolumen, um 35% erhöhtes Schlagvolumen bei nahezu unveränderter Herzfrequenz

und einen Blutdruckanstieg systolisch von 114 auf 128 mmHg und diastolisch von 86 auf 98

mmHg unter Luftatmung. Bei reiner Sauerstoffatmung fiel der Anstieg etwas geringer aus.

SIMON et al. beschrieben 1983 eine Schwimmergometrie, bei der der Proband eine durch ei-

nen am Beckenboden wandernden Lichtpunkt vorgegebene Geschwindigkeit einhalten soll.

Es wurden Herzfrequenz und Laktat bestimmt. 1986 verglichen SIMON und THIESMANN

Herzfrequenz und Laktat bei stufenweise bis maximal ansteigender Fahrrad- und Schwimm-

belastung und stellten fest, daß „bei grundsätzlich ähnlichem Verhalten beider Größen....im

Schwimmen geringere Herzfrequenzen und Laktatkonzentrationen erreicht“ werden. Mithilfe

dieser Methode verglichen BRÄUER et al. 1994 Laktatwerte in Bezug auf Herzfrequenz bei

Fahrrad- und Laufbandergometrie und beim Streckentauchen im Trockenanzug mit Pressluft-

tauchgerät (PTG) in ansteigendem Tempo. Die Übereinstimmung der Tauchbelastung mit der

Laufbandergometrie war recht gut, zur Fahrradergometrie ergaben sich deutliche Differenzen.

5

Die Autoren schließen, daß speziell die Fahrradergometrie keine Prognose der Leistung beim

Tauchen erlaubt.

NIKLAS und PETER (1993) maßen die Flossenschwimmleistung von Berufstauchern im Strö-

mungskanal (ÅSTRAND und ENGLESSON 1972) nach dem Prinzip der Zusatzkraft-

beaufschlagung. Dabei wurde ein Wirkungsgrad von 5% (gegenüber 25% bei der Fahrrad-

ergometrie) ermittelt. Die Armleistungsfähigkeit wurde mit Seilzugergometer bestimmt und

angenommen, daß der Wirkungsgrad in etwa dem Flossenschwimmen entspricht (siehe Tabel-

le 4 im Abschnitt 4.2.7).

Den Gasaustausch beim Unterwasserschwimmen im Strömungskanal untersuchten GOFF et al.

schon 1957 mit Hilfe eines 1/8-Zoll-Schlauches vom Mundstück des SCUBA (=Self-

Contained-Underwater-Breathing-Apparatus)-Tauchers zur Wasseroberfläche. Sie fanden

SCUBA-Tauchen höchst ineffizient und abhängig von Schwimmlage und Technik. Der Wir-

kungsgrad lag -auch geschwindigkeitsabhängig- zwischen 1,2 und 5,6%.

1954 fanden DONALD und DAVIDSON eine hohe O2-Aufnahme von Schwimmtauchern

(VO2max 3,6 l/min) im Vergleich zu Helmtauchern (VO2max 2,35 l/min) mit Bleischuhen bei

verschiedenartigen unstandardisierten Belastungen.

KRASTEV et al. benutzten 1964 für Freitauchgänge das Douglas-Haldane-Verfahren, indem

der Taucher in regelmäßigen Abständen Ballons mit Expirationsluft zur Oberfläche aufsteigen

ließ. Der Sauerstoffaufnahme beim Gerätetauchen lag nach ihren Angaben bei 1,66 l/min und

sei damit vergleichbar mit anderen anstrengenden Sportarten. Die Sauerstoffausnutzung war

in hohem Maße durch die Atemtechnik beeinflussbar. Kardiale Parameter wurden nicht ge-

messen.

FOLEY et al. stellten 1967 einen Vakuumtank vor, in den während des Tauchganges von jeder

Exspiration eine Probe asserviert wurde. Bei verschiedenen Probanden und Geschwindigkei-

ten zwischen 1,5 km/h und „maximal möglicher Geschwindigkeit“ wurden Sauerstoffauf-

nahmen von 0,97 bis 2,94 l/min mit deutlicher Geschwindigkeitsabhängigkeit gemessen.

RUSSELL et al.(1972) führten mit dieser Ausrüstung Tauchgänge mit vorgegebener Ge-

schwindigkeit in 0-20 Meter Tiefe durch, erklärten die mit der Tiefe zunehmende O2-

Aufnahme mit dem kältebedingten Energiebedarf und die tiefenabhängig zunehmende Herz-

frequenz mit kältebedingter Katecholaminausschüttung. CRAIG und DVORAK (1969) dagegen

sahen auf einem mechanischen Tretkurbelergometer in kaltem Wasser geringere Herzfre-

quenzen als in warmem –jedoch nur bei einem schlanken und nicht bei einem adipösen Pro-

banden.

6

Von KANWISHER et al. (1974) wurde ein Unterwasser-Telemetriesystem zur Herzfrequenz-

messung vorgestellt. Es wurden kasuistisch Herzfrequenzen zwischen etwa 100/min (bei Ha-

waiischen Speerfischern) und 184/min (bei einem Helmtaucher) angegeben.

HOFFMANN et al. (1999) benutzten die Herzfrequenz als Beanspruchungsindikator beim Tau-

chen und stellten fest , daß bereits geringe Geschwindigkeiten (=1,9 km/h) eine „nennenswer-

te Belastung“ darstellten. Die bei verschiedenen „typischen Tauchmanövern“ gemessene

durchschnittliche Herzfrequenz lag mit 103/min deutlich unter derjenigen bei der geringsten

Tauchgeschwindigkeit (0,525 m/sec), die 126/min betrug. Bei mehrfacher Wiederholung der

Tauchmanöver wurde zudem eine „signifikante HF-Reduktion“ beobachtet.

Ein Unterwasser-Ergometer haben PILMANIS et al. 1977 in Form eines auf Federn gelagerten

Brettes beschrieben, das der Taucher vor sich herschiebt. Die Leistung ergibt sich aus der

Einstauchung der Federn. DWYER und PILMANIS (1978) verglichen anhand der O2-Aufnahme

Fahrradergometrie an Land mit Tauchergometrie in verschiedenen Tiefen bis 30 Meter bei

unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Vom exspirierten Atemgas konnten in entsprechenden

Zeitabständen Proben in zehn Metallzylinder asserviert werden. Herzfrequenz und EKG wur-

den registriert. Aus gleicher O2-Aufnahme wurde auf gleiche Leistung geschlossen und das

Ergometer so geeicht. Es wurde kein unterschiedlicher Wirkungsgrad angenommen. Die

Herzfrequenz war von der Belastung, nicht aber signifikant von der Tiefe abhängig. 1983

schloss DWYER in einer weiteren Studie mit dieser Ausrüstung, daß Herzfrequenz und Venti-

lation bei SCUBA-Tauchern ungeeignet sind zur Abschätzung der O2-Aufnahme.

COSTILL stellte 1965 ein Schwimm-Ergometer vor, bei dem der Proband mit Hilfe einer

Schnur durch ein definiertes Gewicht nach hinten gezogen wird und gegen diesen Zug an-

schwimmt. Weitgehend belastungsunabhängig wurden Herzfrequenzen zwischen 170/min

und 180/min mitgeteilt.

Eine ähnliche Vorrichtung für Taucher beschrieb JAMES 1976: Der Proband –mit Pressluft-

tauchgerät- schiebt einen beweglich aufgehängten Rohrrahmen, der durch eine gewichtsbe-

wehrte Seilkonstruktion nach hinten gezogen wird. In dieser Studie findet sich auch die Kon-

struktion eines Fahrradergometers im Nasstank einer Druckkammer. Der Proband sitzt bis

zum Kinn im Wasser auf einem mechanischen Ergometer. Die Kurbelbewegung wird durch

eine Kette auf ein im darüberliegenden Trockenteil der Druckkammer befindliches Wirbel-

strom-gebremstes elektronisches Ergometer übertragen. Atemgasanalyse und nicht näher be-

schriebene kardiovaskuläre Antwortparameter sollten gewonnen werden. Mit einem Helium-

7

Sauerstoff-Gemisch als Atemgas waren Versuche mit bis zu 20 bar vorgesehen. Versuchser-

gebnisse mit beiden Vorrichtungen wurden nicht mitgeteilt.

Mit vollständigem Eintauchen (Submersion) eines Helmtauchers und Handkurbelarbeit bei

sonst gleichem Versuchsaufbau beobachteten FAGRAEUS und BENNETT 1978 einen Rückgang

der Herzfrequenz allein durch Submersion, die sich durch in der Druckkammer simulierte

Tiefe bis 600 feet nicht weiter veränderte. Die Sauerstoffaufnahme war in dieser Tiefe etwas

geringer als bei atmosphärischem Druck.

Zahlreiche Untersuchungen maßen Gasaustausch und Herzfrequenz bei Fahrradergometrie in

der trockenen Druckkammer in simulierten Tiefen zwischen 20 und 50 Meter (FAGRAEUS et

al.1973, FAGRAEUS 1974, MORRISON et al.1976) mit höherer und 330 Meter (SALZANO et

al.1970) mit geringerer Sauerstoffaufnahme als bei atmosphärischem Druck.

WELTMAN und ENGSTRÖM sahen 1969 bei Armkurbelergometrie und komplexen Tätigkeiten

über und unter Wasser bei letzterem jeweils höhere Ventilation und geringere Herzfrequen-

zen. Hinweise auf das Blutdruckverhalten finden sich in allen diesen Studien nicht.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß es zwar einzelne Hinweise auf eine hypertone

Kreislaufregulation beim Tauchen gibt, gesicherte Aussagen anhand von wissenschaftlich

erhobenen Daten derzeit nicht möglich sind. Zudem fehlen Aussagen zur Vergleichbarkeit

von Leistungen an Land und im Wasser.

1.2 Studienziel

Das Studienziel ist eine Antwort auf die Frage, welcher Blutdruck während eines Tauchgan-

ges in Ruhe und bei höherer Belastung zu erwarten ist. Weiterhin soll untersucht werden, ob

dieser Blutdruck unter gewissen Vorbedingungen bei einzelnen Probanden auch kritische

Werte annehmen kann. Es soll geklärt werden, ob ein solcherart gefährdeter Taucher durch

die bei der Tauchtauglichkeitsuntersuchung übliche Ergometrie erkannt werden kann. Des-

weiteren soll festgestellt werden, ob bei gleicher körperlicher Belastung -gemessen an der

Sauerstoffaufnahme- der Blutdruck über und unter Wasser wesentlich und vorhersehbar diffe-

riert.

1.2.1 Studiendesign, Zielparameter

Es handelt sich um eine explorative Studie zur Grundlagenentwicklung an Sporttauchern, mit

denen jeweils drei Versuche durchgeführt werden:

standardisierte Fahrradspiroergometrie einschließlich Blutdruckmessung.

8

Fahrradspiroergometrie in einem 3m tiefen Schwimmbecken mit handelsüblichem

Sporttauchgerät einschließlich Blutdruckmessung.

Ruhiger und forcierter Tauchgang in einem Baggersee mit Messung von Blutdruck und

Herzfrequenz. Der Tauchgang wird mit 13 der Probanden unter erhöhtem Tempo wie-

derholt.

Zielparameter sind systolischer und diastolischer Blutdruck, Herzfrequenz, Sauerstoffauf-

nahme und respiratorischer Quotient.

1.2.2 Fragestellung

1. Entspricht die Netto-Leistungsfähigkeit im Wasser derjenigen an Land?

2. Differieren Blutdruckwerte an Land und im Wasser?

3. Differiert die Herzfrequenz an Land und im Wasser?

4. Ergeben sich prädilektive Faktoren für gefährdete Probanden bei der Routineergo-

metrie?

5. Wie ist das Blutdruckverhalten im Freiwasser unter Einfluß verschiedener Belastungs-

bedingungen?

1.3 Ethische und rechtliche Grundlagen

Die Durchführung der Studie erfolgt in Übereinstimmung mit der Deklaration des Weltärzte-

bundes von Helsinki (Somerset West, Republik Südafrika, Oktober 96)

Der wissenschaftliche Hintergrund ist beschrieben.

Der Ablauf der Experimente ist im Studienprotokoll klar formuliert.

Die Experimente werden von qualifizierten Untersuchern unter ständiger ärztlicher Su-

pervision durchgeführt.

Die Untersucher sind der Meinung, daß die Untersuchung von grundlegender Bedeu-

tung ist für die Beurteilung der Gefährdung durch erhöhten Blutdruck von Berufs- und

Sporttauchern.

Die Privatsphäre der Versuchspersonen ist geschützt.

Die Versuchspersonen werden schriftlich über Ziele, Methoden und Gefahren der Expe-

rimente informiert. Beim schriftlichen Einverständnis zur Teilnahme und im weiteren

Verlauf können auftretende Unsicherheiten und Fragen (z.B. zu Risiken) jederzeit erör-

tert werden.

Ethische Überlegungen werden dargelegt.

9

1.4 Ethikkommission

Das Studiendesign wurde der Ethikkommission der Universität Göttingen vorgelegt und von

dieser am 15.5.98 genehmigt.

10

2 Material und Methoden

2.1 Probanden

Es stehen 33 Sporttaucher eines örtlichen Tauchclubs als Probanden zur Verfügung.

Einschlußkriterien:

ausgebildeter Sporttaucher mit mindestens Bronze-Brevet nach VDST (Verband deut-

scher Sporttaucher) oder äquivalenter Ausbildung und mindestens 100 Tauchgänge,

Erfahrung mit eigenem Trockentauchanzug

gültige Tauchtauglichkeitsbescheinigung nach GTÜM`92 (Gesellschaft für Tauch- und

Überdruckmedizin)

schriftliche Einwilligung in die Studie

Ausschlußkriterien:

bestehende oder nicht ausgeschlossene Schwangerschaft

interkurrente Erkrankungen, die für den Zeitraum der Studie oder dauernd Tauchun-

tauglichkeit begründen

Rücknahme der Einwilligung

Kein Proband muß aufgrund dieser Kriterien ausgeschlossen werden, wegen terminlicher

Schwierigkeiten fallen zwei Probanden aus.

2.1.1 Alter, Größe und Gewicht

Mit 31 Probanden werden alle geplanten Versuche durchgeführt. Die Tabelle zeigt Durch-

schnitts- und Minimal-Maximalwerte für die Parameter Alter, Größe und Gewicht getrennt

nach Geschlecht.

n Alter: Jahre Größe: cm Gewicht: kg

w 3 28 (17-41) 165,3 (162-168) 61 (50-70) m 28 39,9 (26-62) 180,2 (170-190) 79,1 (65-95)

Tabelle 1: Anthropometrische Angaben, in Klammern Minimal- und Maximalwerte.

11

2.1.2 Blutdruck

Unter ihnen befinden sich zwei manifeste Hypertoniker (Probanden Nr. 2 und 31) nach den

Kriterien der DEUTSCHEN LIGA ZUR BEKÄMFUNG DES HOHEN BLUTDRUCKES (1999), drei wei-

tere (Nr. 12, 13 und 29) sind beobachtungsbedürftig. Medikamente irgendeiner Art nimmt

keiner der Probanden.

n RRsys: mmHg RRdia: mmHgw 3 107 (91-117) 74 (70-81) m 28 127 (107-165) 81 (65-94)

Tabelle 2: Ruheblutdruckwerte aller Probanden, in Klammern Minimal- und Maximalwerte.

2.2 Methoden

2.2.1 Spiroergometrie an Land (im folgenden „trocken“ genannt)

Die Spiroergometrie (LÖLLGEN 1990) ist ein Verfahren zur Messung der kardiopulmonalen

Antwortreaktion auf eine definierte und stufenweise angehobene Belastungseingangsgröße.

Sie wird durchgeführt mit einem Spiroergometer (Jäger EOS-Sprint) mit Pneumotachograph

und angeschlossenem drehzahlunabhängigen Ergometer (Jäger ER 900) mit Wirbelstrom-

bremse. Über ein Y-Ventil wird Raumluft eingeatmet, die Expirationsluft wird über den

Pneumotachographen in einen Mischbeutel geleitet, aus dem sich das System alle 15 Sekun-

den ein Probe zieht und dieses auf O2- und CO2-Konzentration analysiert. Der respiratorische

Quotient RQ=VCO2/VO2 liegt in Ruhe bei etwa 0,8 und steigt bei Belastung durch respiratori-

sche Kompensation einer zunehmenden metabolischen Azidose an. RQ=1 wird als „anaerobe

Schwelle“ bezeichnet.

Der Blutdruck wird jede Minute durch ein systemintegriertes RR-Gerät gemessen und die

Frequenz kontinuierlich über einen 3-Kanal-EKG-Monitor (Hellige Servomed) registriert.

Belastet wird im Sitzen in 3-Minuten-Stufen von je 50 Watt bis zum Erreichen der Aus-

belastungskriterien (Pulsfrequenz 220 minus Lebensalter, „Leveling-off“ der O2-Aufnahme)

oder bis zum Auftreten etwaiger Abbruchkriterien.

2.2.2 Spiroergometrie im Wasser (im folgenden „nass“ genannt)

Die Untersuchung findet in einem Hallenbad im drei Meter tiefen Becken statt. Das Ergome-

ter steht am Beckenrand (Abb. 24) und wird durch ein zweites, im Becken stehendes mecha-

12

nisches Ergometer (Abb. 31) auf dem der Proband sitzt, angetrieben. Die Kraftübertragung

erfolgt über eine wassergeschmierte - also fettfreie - Edelstahlkette auf eine Zwischenwelle,

die kardanisch in einem mit der Badeleiter verschraubten Bock aufgehängt ist. Diese treibt

über eine mit einem Kardangelenk versehene Welle das Ergometer an, welches selbst mehr

als zwei Meter vom Wasser entfernt ist. In der Mitte der Aluminiumwelle ist eine Kunst-

stoffmuffe zur elektrischen Trennung eingesetzt (Abb. 30).

Die Versuchsperson trägt ein 10-Liter-Presslufttauchgerät (PTG) auf dem Rücken und atmet

über einen handelsüblichen zweistufigen Lungenautomaten (Fa. Sherwood Typ „Brut“ ), des-

sen Membran sich in etwa 1,7 m unter der Wasseroberfläche befindet (Abb. 37-40). Der

Druck an der Membran des Atemreglers ist entsprechend der Tiefe 1,17 bar. Die Exspirations-

luft wird aufgefangen und beiderseits über je ein Ventil nach DROSTE et al.(2000) auf Ober-

flächendruck herabgesetzt und über einen Schlauch mit 4 cm-Durchmesser zum Spirometer

geleitet. Dieses umgebungsdruck-gesteuerte Ausatemventil (Abb. 35 und 36) öffnet zum

Raum b, wenn der Druck im Raum a (vom Lungenautomaten kommend ) höher ist als der

Umgebungsdruck pc. Der Druck pa schwankt je nach Atemphase. Der Raum b führt die Ausa-

temluft dem Spirometer zu. In ihm herrscht Oberflächendruck (1 bar).

Nach dem Gesetz von Boyle-Mariotte (p ∗ v = k oder p ∗ v = p´∗ v´) ist das an der Oberfläche

gemessene Volumen VE um den Faktor 1,17 größer als das geatmete. Die CO2-

Ausatemfraktion FECO2, die das Gerät misst, ist vor und nach Druckminderung in demselben

Maße vermindert. Der O2-Verbrauch wird berechnet aus der Differenz der O2-Fraktion aus

Umgebungsluft und Exspirationsluft. Der Atemvorgang des Tauchers findet unter erhöhtem

Druck p´ statt; auch die Partialdrücke sind entsprechend erhöht. Der Verbrauch einer be-

stimmten Anzahl von O2-Molekülen bedingt dabei einen geringeren Abfall der O2-Fraktion

(=O2-Partialdruck) als bei Atmung unter normobaren Bedingungen.

Der Wert VE muß also um den Faktor 1 + T korrigiert werden, die Werte VO2 und VCO2 je-

doch nicht.

Der Blutdruck wird über ein automatisches Langzeit-Blutdruckgerät (BOSO-TM-2420) ge-

messen, das nach der Korotkoff-Methode arbeitet (Abb. 32). Die beiden unabhängigen Mikro-

fone sind mit Silikon-Ummantelung gegen Wasser abgedichtet. Bei Fehlfunktion ist der Man-

schettendruck durch ein Überdruckventil auf 300 mm Hg begrenzt. Das Gerät selbst sitzt in

einem unten offenen Plexiglasgehäuse, der Schlauch zur Manschette tritt unten aus. Das Meß-

intervall beträgt zwei Minuten. Das Gerät führt vor jeder Messung eine Umgebungsdruck-

messung als Nullabgleich durch. Das Gehäuse wird mit einer höhenverstellbaren Bebände-

13

rung und Bleigewichten so eingestellt, daß sich die Wasseroberfläche im Kasten genau in

Höhe der Manschettenmitte befindet. Damit ist der Umgebungsdruck für Sensor und Man-

schette gleich. Eine Höhendifferenz von 10 cm würde den Messwert um 7,6 mm Hg verfäl-

schen. Da ein direktes Auslesen der Daten nicht möglich ist, wird das Display des Gerätes

durch eine ebenfalls im Plexiglaskasten befindliche CCD-Kamera abgelesen und kann auf

einem Monitor am Beckenrand vom Untersucher kontrolliert werden. Die Werte werden im

Gerät gespeichert und später ausgedruckt.

Herzfrequenz und EKG werden wieder auf dem EKG-Monitor registriert. Die Elektroden auf

der Haut sind mit Klebefolie gegen das umgebende Wasser isoliert (Abb. 33). Während des

Versuchs befindet sich ein Sicherheitstaucher mit PTG direkt vis-a-vis der Versuchsperson

und sichert diese (Abb. 40). Der Kontakt zum Untersucher am Beckenrand wird durch einen

auf das Wasser aufgelegten Plexiglas-Sichtkasten sichergestellt. Alle beteiligten Personen

sind gut vertraut mit der in der Sporttaucherei üblichen Zeichensprache (nach VDST). Der

Proband trägt einen Hosenträgerbleigurt mit 10 kg Gewicht und ist auf dem Sattel mit einem

Beckengurt festgeschnallt. Er trägt Neoprenfüßlinge; die Pedale des Ergometers haben

Schlaufen.

Zu Beginn des Versuchs wird bis zum Erreichen des steady-states die Ruhe-

Sauerstoffaufnahme gemessen. In der ersten Belastungsstufe tritt der Proband gegen den In-

nenwiderstand des Systems ohne zusätzliche Last auf dem Ergometer mit 50U/min. Diese

Stufe ist in den „nass“-Diagrammen mit „0 Watt“ bezeichnet. Die Belastung wird in 30-

Watt-Schritten von drei Minuten Dauer bis zum Erreichen der Ausbelastungskriterien oder bis

zum Auftreten etwaiger Abbruchkriterien durchgeführt. Die Wassertemperatur beträgt wäh-

rend der Versuche, die im Verlauf von 6 Wochen durchgeführt wurden, zwischen 26 und 28

°C.

2.2.3 Blutdruckmessung im Freitauchgang (im folgenden „TG“ genannt)

Die Tauchgänge werden im Bernsteinsee in Stüde, Kreis Gifhorn durchgeführt; die Größe des

Sees beträgt etwa 300 x 400 m, die maximale Tiefe etwa 15 m. Der Sandgrund trägt einen

spärlichen Bewuchs überwiegend aus Algen, selten Wasserpest oder ähnliche Pflanzen. Die

Sicht beträgt je nach Witterung, Jahreszeit und Tiefe 2 bis 6 m , stellenweise auch deutlich

darunter. Die Temperatur am Grund liegt während der Versuche zwischen 4 und 10 °Celsius.

Die Entfernung zwischen Parkplatz und Ufer beträgt etwa 300 m, die Hälfte davon über ab-

schüssigem Sand (Abb. 43). Die Ausrüstung eines Trockentauchers wiegt etwa 45 kg, sodaß

der Weg zum und vor allem vom Ufer eine erhebliche körperliche Belastung darstellt.

14

Die Blutdruckmessung erfolgt mit zwei oben beschriebenen BOSO-TM2420-

Langzeitblutdruckmessern, eingestellt auf 5-min Intervalle (Abb. 41). Getaucht wird mit je-

weils zwei Probanden im Trockenanzug (Neopren oder Trilaminat) und dem Untersucher im

Nassanzug. Alle Probanden hatten wenigstens 20 Trockentauchgänge im eigenen Trocken-

tauchanzug, so daß eine Verfälschung der Ergebnisse durch mangelhafte Gewöhnung ausge-

schlossen werden kann. Alle Tauchgänge werden nach demselben Kompaßkurs (Abb. 42) und

mit Hilfe eines einfachen Geschwindigkeitsmessers (Abb. 46) nach Th. Braun in etwa glei-

cher Geschwindigkeit von 1 km/h getaucht. Sie dauern ca. 40 min (35-50 min). Die RR-

Messgeräte messen zehn Sekunden vor der Blutdruckmessung den Umgebungsdruck und füh-

ren einen Nullabgleich durch. Beide Geräte arbeiten simultan. 15 Sekunden vor dem Nullab-

gleich nehmen die Probanden auf Zeichen des Untersuchers Grundkontakt auf. Damit ist eine

Höhenänderung nach Null-Abgleich ausgeschlossen. Eine Tiefenänderung von einem Meter

während der Messung würde 76 mmHg Blutdruck-Fehlmessung entsprechen.

Durch den Grundkontakt wird unvermeidlich Sediment aufgewirbelt. Dadurch geht in 13 Fäl-

len der notwendige Partner-Sichtkontakt verloren, so daß Suchaufstiege erforderlich werden.

Diese bedingen jeweils etwa fünf Minuten Zeitverlust. Die Zeit und der fehlerhafte Messwert

werden in diesen Fällen aus dem Messprotokoll gestrichen. Durch ein Leck eines Tauchanzu-

ges wurde ein RR-Gerät schwer beschädigt. Der Tauchgang und die Messreihe wurden wie-

derholt.

Mit dreizehn der Probanden wird ein weiterer Tauchgang durchgeführt, um den Einfluß einer

spürbar höheren Belastung durch erhöhtes Tempo (1,5 km/h) auf den Blutdruck zu untersu-

chen. Es wird derselbe Kurs getaucht; die Tauchgänge sind dementsprechend etwas kürzer

(30-40 min).

2.3 Signifikanzen, Gerätefehler

Bei der Auswertung der Ergometriedaten werden die in der jeweils ersten Minute der einzel-

nen Belastungsstufen gemessenen Werte für Blutdruck, Herzfrequenz und Sauerstoffaufnah-

me verworfen, um Fehler durch Einschwingen zu vermeiden. Der VO2-Wert zu jedem Blut-

druck- und Frequenzwert wird aus fünf Einzelmessungen (entsprechend einer Minute) gemit-

telt.

Für den statistischen Vergleich (Abb. 18, 21 und 25) werden durch Interpolation für jeden

einzelnen Probanden für nass- und trocken-Blutdruck- und Herzfrequenzwerte bei 0 W, 50 W

usw. bis 200 Watt bestimmt

15

Falls die Werte aller Probanden in einer Belastungsstufe normalverteilt sind (Shapiro-Wilks-

W-Test), werden nass und trocken über den t-Test verglichen, wobei Signifikanz bei p<0,05

angenommen wird.

Falls einer der Partner nicht normalverteilt ist, wird der Wilcoxon-Test für gepaarte Stichpro-

ben durchgeführt; als signifikant soll hier ebenfalls p<0,05 angesehen werden.

Der Messfehler des Ergometers ER 900 beträgt 2% oder ±3 Watt (Werksangabe), für das in-

tegrierte Blutdruckmessgerät Fa. Ergoline liegt eine Vergleichsmessreihe der Physikalisch-

Technischen Bundesanstalt mit auskultierten Werten und Angabe der Mittelwerte der Diffe-

renzen vor: 5,5 mmHg systolisch. und 2,3 mmHg diastolisch.

CLARK et al. (1991) geben den Messfehler des BOSO-Langzeitblutdruckmessers mit ±3

mmHg oder 2% an.

Der Messfehler der EOS-Sprint-Gasanalyse wird mit 3% oder 40 ml für VO2 und 3% oder 30

ml für VCO2 angegeben (ESCHENBACHER 2000).

2.4 Vorsichtsmaßnahmen

2.4.1 Medizinischer Teil

Bei der Ergometrie „trocken“ stehen mit Defibrillator, Intubationsbesteck und entsprechenden

Medikamenten die üblichen Notfallvorkehrungen zur Verfügung. Der Untersucher hat hinrei-

chende intensivmedizinische Erfahrung.

Bei der Belastung im Hallenbad sitzt ein Sicherungstaucher mit PTG der Versuchsperson ge-

genüber, beobachtet diese und stellt die Kommunikation mit dem Untersucher sicher (Abb.

40). Die Versuchsanordnung kann vom Untersucher durch einen auf das Wasser aufgelegten

Plexiglaskasten beobachtet werden. Die oben beschriebenen Rettungsmittel sind vorhanden;

die Gabe von normobarem Sauerstoff (Konstant-Flow-Sauerstoff-Ventil, Fa. Weimann, bis 15

l/min) ist möglich. Außer den genannten Personen ist ein vom VDST (Verband Deutscher

Sporttaucher) ausgebildeter Übungsleiter mit der Qualifikation „Sicherheit und Rettung“ an-

wesend.

Bei den Freitauchgängen sind keine untersuchungsbedingten zusätzlichen Gefahren zu erwar-

ten. Ein Notfallkoffer, normobarer Sauerstoff und ein Mobiltelefon zur Aktivierung der Ret-

tungskette stehen bereit.

16

2.4.2 Gerätesicherheit, TÜV

Bei der Spiroergometrie „trocken“ handelt es sich durchweg um ein Standardverfahren. Die

Gerätesicherheit ist durch Wartung des Ergometers und Spirometers durch die Herstellerfirma

entsprechend der Medizingeräteverordnung gegeben.

Die Kraftübertragung vom mechanischen Ergometer im Wasser zur Wirbelstrombremse ist

durch die oben beschriebene Kunststoffwelle elektrisch sicher vom Wasser getrennt. Übrige

Geräte mit 220V-Anschluß sind: das Spiroergometer, der EKG-Monitor, der Blutdruckmoni-

tor. Diese werden durch Wandschirme vor Spritzwasser geschützt und - soweit erforderlich -

durch Trenntrafos vom Netz getrennt. Die Installation folgt den Vorgaben des Technischen

Überwachungs-Vereins Hannover/Sachsen-Anhalt. Im Wasser selbst kommt nur Schwach-

strom zur Anwendung: 9V-Akku des RR-Gerätes im Gehäuse. Die 12V-Leitung zur Kamera

wird über einen Trenntrafo gespeist. Die EKG-Elektroden sind galvanisch vom Monitor ent-

koppelt, der seinerseits über ein Akku betrieben wird.

Das Presslufttauchgerät ist handelsüblich und wird entsprechend der Druckbehälterverord-

nung gewartet und geprüft.

Der Technische Überwachungsverein (TÜV) Hannover-Sachsen-Anhalt hat die Versuchsan-

ordnung im Hallenbad unmittelbar vor Beginn der Versuche begutachtet und aus medizin-

technischer Sicht keine Bedenken geäußert.

17

3 Ergebnisse

3.1 Ergebnisse der einzelnen Versuchsreihen

3.1.1 Spiroergometrie trocken

Abb. 1 zeigt die kumulative Anzahl der Probanden pro Leistungstufe sowohl im trocken- als

auch im nachfolgend diskutierten nass-Versuch. Im trocken-Versuch erreichten alle 31 Pro-

banden die 150-Watt-Marke, 26 Probanden 200 W, 16 Probanden 250 Watt, 8 noch 300 Watt

und zwei sogar die 350-Wattstufe. Dagegen sind im nass-Versuch schon bei 57 Watt nur noch

29 Probanden vertreten, bei 88 Watt sind es 28, bei 119 Watt noch 21. 150 Watt leisten noch

14 Probanden und bei 180 Watt brechen die letzten 5 die Belastung ab. Bei den beiden unter

2.1 als manifeste Hypertoniker bezeichneten Probanden wird wegen kritischen Blutdruckan-

stieges die Belastung beendet, in allen übrigen Fällen wird bis zur muskulären Erschöpfung

26 57 88 119 150 180 200 250 300 350

nasstrocken

31 31 31 31 3126 26

168

231 29 28 21 14 5

Watt

Abb. 1: Zahl der Proban-den, die eine bestimmte Leistung noch erbracht haben.

polynomische Trendlinie

0

1

2

3

4

5

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO2

lineare Trendlinie

0

1

2

3

4

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO25

Abb. 2: Sauerstoffaufnahme auf den einzelnen Belas-tungsstufen, alle Probanden. Mittelwerte und Trendlinien der Mittelwerte. Trocken-Versuch

18

belastet. Andere Gründe (Dyspnoe, Thoraxschmerz, Herzrhythmusstörungen o.ä.) werden

nicht beobachtet.

Die Beziehung zwischen erbrachter Leistung und O2-Aufnahme ist streng linear, (Abb. 2:

auch die polynomische Trendlinie ist linear). Die maximale O2-Aufnahme bei den ausbelaste-

ten Probanden lag zwischen 1,78 l/min und 4,53 l/min. Dies zeigt die große Bandbreite der

körperlichen Leistungsfähigkeit bei Tauchern desselben Vereins, die regelmäßig und ganzjäh-

rig in heimischen Gewässern tauchen.

3.1.2 Spiroergometrie nass

Die maximal erreichte Leistung im Schwimmbad ist mit 180 Watt etwa halb so groß wie im

trocken- Versuch.

Diejenigen Probanden mit hohen Leistungen im trocken- Versuch sind in den meisten Fällen

auch nass höher belastbar.( Abb. 3)

050

100150200250300350400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31Probanden

Watt trocken nass

Abb. 3: Maxi-male Leistung der einzelnen Probanden in den beiden Ergometriever-suchen im Vergleich.

Auch hier wurde bei den beiden als manifeste Hypertoniker bezeichneten Probanden (Nr.2

und 31) der Versuch wegen des RR-Anstieges beendet, in allen anderen Fällen wurde bis zur

Erschöpfung belastet.

19

nass

y = 0,0112x + 1,0119

0

1

2

3

4

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO25

trocken

y = 0,0110x + 0,3518

0

1

2

3

4

5

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO2

Abb. 4a und b: Sauerstoffaufnahme auf den einzelnen Belastungsstufen im trocken- und nass-Versuch, jeweils alle gemessenen Werte aller Proban-den (lineare Trend-linien).

Die Steigung der linearen Trendlinie (Abb. 4b) der O2-Aufnahme pro Watt ist nahezu iden-

tisch mit derjenigen im trocken –Versuch (Abb. 4a), jedoch parallel in Richtung höheren VO2

verschoben. Die Wattzahlen bezeichnen bei dem nass-Versuch aber nur die am Ergometer

eingestellte Belastung. Der Wasserwiderstand musste auch bei der 0 Watt-Einstellung mit 50

Pedalumdrehungen pro Minute überwunden werden (siehe hierzu Abschnitt 3.2.1).

Die polynomische Trendlinie in Abb. 5 nähert sich asymptotisch etwa 3,2 lVO2.

polynomische Trendlinie

0

1

2

3

4

5

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO2

Abb. 5: Nass-Versuch. Sauerstoffaufnahme auf den einzelnen Belastungs-stufen, alle Probanden. Mittelwerte und Trendlinie der Mittelwerte.

Die Streuung der VO2-Werte ist im nass- deutlich größer als im trocken-Versuch (siehe hierzu

4.1.2.) Die Mittelwerte der maximalen VO2-Aufnahme ist für trocken 2,86 l, für nass 2,51 l.

Die Differenz ist signifikant (p=0,007).

20

trocken

2,280,0

0,5

1,0

1,5

0 1 2 3 4 5

l/min VO2

RQ

nass

2,180,0

0,5

1,0

0 1 2 3 4 5

l/min VO2

RQ1,5

Abb. 6: Respiratori-scher Quotient RQ=VCO2/VO2, alle gemessenen Werte aller Probanden bei beiden Ergometerver-suchen. Polynomische Trendlinien.

Die anaerobe Schwelle wird von den Gesamtkurven aller Versuche nass etwas früher erreicht

als trocken (2,18 l/min versus 2,28 l/min).

3.1.3 Freitauchgang

Abb. 7 zeigt die Blutdruck-Mittelwerte aller Probanden vor, während und nach dem Tauch-

gang, der allgemein als „außerordentlich gemächlich“ empfunden wurde Der Wert „Einstieg“

wird stehend bis zum Hals im Wasser gemessen; direkt nach Beendigung der Messung wird

abgetaucht. Der systolische Blutdruck liegt - abgesehen vom ersten Wert nach dem Abtau-

chen sehr stabil bei etwa 180 mmHg. Der erste Wert wurde etwa drei Minuten nach dem Ab-

tauchen in einer Tiefe von ca. 5 m gemessen. Dieser stellt bei den meisten Probanden den

höchsten aller gemessenen Werte dar. Im Folgenden stabilisiert sich der systolische RR bei

etwa 180 mmHg und zeigt auch keinerlei Reaktion auf die Tauchtiefe (Abb. 46). Der diastoli-

sche Druck steigt auf Werte um 100 mmHg, während die Herzfrequenz von deutlich über

0

50

100

150

200

250

-20 -15 -10 -5

Eins

tieg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Aussti

egMinuten

RR

RR sys RR dia HR

Abb. 7: Blut-druck-mittelwerte und Herzfre-quenz aller Probanden vor, während und nach Tauchgang 1.

21

100/min auf etwa 80/min absinkt.

Die systolischen RR-Werte liegen beim zweiten Tauchgang -mit erhöhter Tempobelastung-

im Durchschnitt geringfügig unter denen des ersten Tauchganges derselben dreizehn Proban-

den, während sich der diastolische Blutdruck unverändert zeigte. Die Herzfrequenzen waren

beim zweiten Tauchgang etwas höher als beim ersten (Abb. 8 und 9).

RR-Mittelwerte TG 1/TG 2

0

50

100

150

200

250

-20 -15 -10 -5

Eins

tieg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Aussti

eg Minuten

RR

RR sys TG 1 RR sys TG 2 RR dia TG 1 RR dia TG 2

0

20

40

60

80

100

120

140

-20 -15 -10 -5

Eins

tieg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Aussti

eg Minuten

RR

HR TG 1 HR TG 2

Abb. 8: Blut-druckwerte von 13 Pro-banden vor, während und nach den Tauchgängen 1 und 2.

Abb. 9: Herz-frequenzen von 13 Pro-banden vor, während und nach den Tauchgängen 1 und 2.

22

3.2 Vergleich des Herz-Kreislaufverhaltens Wasser / Land

3.2.1 Nettoleistungsfähigkeit Wasser-Land. Energiebilanz

Der O2-Verbrauch bei der nass-Belastung ist gegenüber dem trocken-Versuch weitgehend

belastungsunabhängig um 0,51 l/min erhöht, d.h. die Regressionsgerade ist parallel nach oben

verschoben. In Abb. 4 ist der exakt gleiche Anstieg der linearen Trendlinien zu erkennen. In

3.1.2 (Abb. 5) zeigte sich aber, dass die Watt/VO2-Beziehung streng genommen bei geringer

Belastung etwas steiler ist und bei höherer Belastung sich asymptotisch einer VO2-Aufnahme

von etwa 3,2 l/min anzunähern scheint. In Abb. 10 wurden daher die Durchschnittswerte der

0-Watt-Belastungen verglichen, wobei „0 Watt“ im nass-Versuch sich mit 50 Umdrehungen

pro Minute versteht, also gegen den Wasserwiderstand des Systems. Hierbei entsprechen 0,51

l/min Differenz einer Leistung von 46 Watt. Diese dürfte größtenteils dem Wasserwiderstand

zuzurechnen sein, zum geringeren Teil der erhöhten Atemarbeit, die mit zunehmender Venti-

lation an sich einen Anstieg bewirken müsste. Dieser Wasserwiderstand der Messapparatur,

die im folgenden als „Leerlaufbelastung“ bezeichnet wird, lässt sich auch auf die von NIKLAS

und PETER (1988) beschriebene Weise bestimmen. Das Verfahren wird bei einem einzelnen

Probanden anhand Abb. 11 beispielhaft erläutert. Die Beziehung zwischen VO2 und Leistung

in Watt ist in weitem Bereich linear. Von den VO2-Werten ist jeweils die nach 2.2.2 ermittelte

Ruhesauerstoffaufnahme bereits subtrahiert. Die entstehende Gerade schneidet die VO2-Achse

bei 0,42. Dies ist die O2-Aufnahme bei Leerlaufbelastung, die entsprechend der Steigung der

Geraden 37,92 Watt beträgt.

trocken

0,38

y = 0,0110x + 0,3518

0

1

2

3

4

5

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO2

nass

0,89

y = 0,0112x + 1,0119

0

1

2

3

4

5

0 100 200 300 400

Watt

l/min VO2

Abb. 10: Bestim-mung der Leerlauf-belastung durch Extrapolation der Trendgeraden am Beispiel eines Pro-banden

23

-37,92

y = 0,0111x + 0,4212R2 = 0,996

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

-50 0 50 100

Watt

l/min VO2Abb. 11: Bestim-mung der Leerlauf-belastung durch Extrapolation der Trendgeraden am Beispiel eines Pro-banden.

Bei recht großer Spannweite (zwischen 8,1 und 58,2 Watt) beträgt dieser Wert bei allen Ver-

suchen im Mittel 31,7 Watt (Abb. 12).

-31,70

1

2

3

-50 0 50 100 150 200

Watt

l/min VO2

Abb. 12: Bestim-mung der Leerlauf-belastung durch Mittelung der Ein-zelbelastungen.

Dieser Wert könnte im Einzelfall natürlich auch von Körpermaßen, besonders -wegen des

Wasserwiderstandes- vom Oberschenkelumfang abhängig sein. Eine solche Beziehung zu

Körpergewicht, Oberschenkellänge, -umfang oder -oberfläche zeichnet sich jedoch nicht ab

(Abb. 13).

20

25

30

35

40

45

45 55 65 75 85 95

kg Körpergewicht

Watt

20

25

30

35

40

45

33 36 39 42 45 48

cm Oberschenkellänge

Watt

20

25

30

35

40

45

47 50 53 56 59 62

cm Oberschenkelumfang

Watt

20

25

30

35

40

45

15 20 25 30

dm2 Oberschenkeloberfläche

Watt

Abb. 13: Leerlaufbelastung im Bezug auf Körpergewicht, Oberschenkeloberfläche, -länge, -umfang

24

WVO2×(5,1567×RQ+15,974) 0,06 Der Energieumsatz lässt sich nach: P=

berechnen. Für 120 W Effektivleistung (beim nass-Versuch einschließlich der Leerlaufbelas-

tung) erhält man als Mittelwert der Versuchsreihen für trocken 542 Watt und für nass 686

Watt. Die beiden Ventile, die dem Lungenautomaten nachgeschaltet sind, bedingen bei einer

dynamischen Ventilation von 50 l, die die meisten Probanden bei 120 Watt im nass-Versuch

hatten, eine Atemarbeit von etwa 1,5 Watt. Dazu kommt der Widerstand des Lungenautoma-

ten und des Schlauchsystems. Die durch diese Versuchsbedingungen bedingt größere Atem-

arbeit wird mit 5 Watt angesetzt, was realistisch erscheint. Die Differenz ist zum weit über-

wiegenden Teil thermische Energie, also Wärmeverluste durch Atemgaserwärmung, Konvek-

tion, Abstrahlung. Diese Verluste sind im Wasser durch dessen bessere Wärmeleitfähigkeit

und höhere spezifische Wärme größer als in Luft. Es errechnet sich ein Wirkungsgrad von

17,5% im Wasser gegenüber 22,1% in Luft.

trocken: Wirkungsgrad 22,1%422 W: Thermische Energie (Verluste

durch Gasaustausch,

Konvektion, Abstrahlung

120 W: Nettoleistung

nass: Wirkungsgrad 17,5%

88 W: Nettoleistung

32 W: Leerlaufbelastung

etwa 5 W: Atemarbeit

561 W: Thermische Energie (Verluste

durch Gasaustausch, Konvektion,

Abstrahlung)

Abb. 14: Energie-bilanz bei 120 W Effek-tiv-leistung trocken und nass.

25

3.2.2 Blutdruckverhalten Wasser-Land

Abb. 15 zeigt den bei trocken- und nass- Versuch erreichten maximalen Blutdruck. Zu erken-

nen ist bei den meisten Probanden eine gewisse Übereinstimmung, bei einigen differieren die

Werte aber doch erheblich. In der Regel sind die nass- Werte höher. Die beiden Hypertoniker

2 und 31 sind in dieser Hinsicht nicht auffällig, gehören aber zu denjenigen Probanden mit

den höchsten trocken-Blutdruckwerten bei mäßiger Belastung. Der Proband 14 dagegen, der

ebenfalls einen Maximalblutdruck über 250 mmHg erreicht, hatte den dargestellten Blutdruck

bei einer Leistung von 350 Watt (vergl. Abb. 3).

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31Probanden

RR sys mmHgRR-trocken max. RR-nass max.

Abb. 15: Maxi-male Blutdruck-werte der einzel-nen Probanden im trocken- und im nass-Versuch.

Der Vergleich aller Blutdruckwerte aller Probanden in Bezug auf den O2-Verbrauch (Abb. 16)

zeigt bereits in Ruhe (bei 0,5 l VO2) für den nass-Versuch einen um ca. 25 mmHg höheren

systolischen Blutdruck. Der Verlauf der Trendgeraden zeigt für den trocken-Versuch einen im

höheren Bereich flacheren Anstieg auf etwa 205 mmHg, während diejenige für nass sogar

einen steileren Anstieg auf etwa 250 mmHg ergibt. Für 2,5 l VO2 beträgt die Differenz 45

mmHg.

Bei gleicher Leistung, gemessen an der O2-Aufnahme, ist der Blutdruck im Mittel im Wasser

somit deutlich höher als an Land.

26

trocken

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3

l/min VO2

RR sys mmHg

4

nass

050

100150200250300

0 1 2 3

l/min VO2

RR sys mmHg

4

Abb. 16: Systolischer Blutdruck in Bezug auf die Sauerstoffauf-nahme in beiden Versuchsreihen. Alle Werte aller Proban-den. Polynomische Trendlinien.

Der Begriff „Bruttoleistung“ in Abb. 17, 20 und 24 bedeutet im nass-Diagramm die am Er-

gometer eingestellte Leistung plus der Leerlaufbelastung von im Durchschnitt rund 32 Watt.

Es zeigt sich, daß die 200 mmHg-Grenze trocken bei 200 Watt überschritten wird, nass je-

doch bereits bei 100 Watt.

trocken

050

100150200250300

0 100 200 300

Watt

RR sys mmHg

nass

050

100150200250300

0 100 200 300

Watt

RR sys mmHg

Abb. 17: Systoli-scher Blutdruck in Bezug auf Brutto-leistung.

Die nass-Werte der Box-plots in diesem und dem nächsten Abschnitt wird durch Interpolation

gewonnen, um mit dem trocken-Versuch vergleichbare Wattzahlen zu erhalten. Die Entwick-

lung von Blutdruck und Herzfrequenz ist in den meisten Fällen deutlich erkennbar linear, so-

daß dies gut praktikabel erscheint. Abb. a stellt jeweils nass- und trocken-Werte gegenüber.

Abb. b zeigt jeweils die Differenz nass-trocken.

27

Abb. 18a: Syst. RR-Werte nass (blau-gefüllt) und trocken (rot-leer).

Abb. 18b: Differenz der syst. Blutdruckwerte der

einzelnen Probanden nass minus trocken.

∆=1/n Σ (RRn nass-RRtrocken)

Der systolische Blutdruck ist insgesamt und auf jeder einzelnen Belastungsstufe nass höher

als trocken und zwar um 20 bis 40 mmHg (Abb. 18). Dies ist auf jeder Stufe hochsignifikant.

Der diastolische Blutdruck liegt bei Belastung im Wasser tendenziell niedriger als im trocken-

Versuch; der Unterschied ist aber bei dieser Darstellungsweise noch nicht deutlich (Abb. 19).

trocken

0

50

100

150

0 1 2 3 4 5

l/min VO2

RR dia mmHg

nass

0

50

100

150

0 1 2 3 4 5

l/min VO2

RR dia mmHgAbb. 19:diast.

Blutdruck nass und trocken alle Werte aller Pro-banden, polyno-mische Trendli-nien.

Bei Darstellung gegen die Bruttoleistung erkennt man dagegen die bei zunehmender Belas-

tung abnehmende Tendenz (Abb. 20).

28

trocken

0

50

100

150

0 100 200 300

Watt

RR dia mmHg

nass

0

50

100

150

0 100 200 300

Watt

RR dia mmHg

Abb. 20: Diastolischer Blutdruck in Bezug auf Bruttoleistung in beiden Versuchsreihen. Alle Werte aller Probanden. Polynomische Trendli-nien.

Statistisch (Abb. 21) ist diese Differenz ab 100 W aufwärts signifikant.

Abb. 21a: Diastolische RR-Werte nass (blau-

gefüllt) und trocken (rot-leer).

Abb. 21b: Differenz der diastolischen Blutdruck-

werte der einzelnen Probanden nass – trocken.

∆ =1/n Σ(RRnass-RRtrocken) n

29

3.2.3 Herzfrequenzverhalten Wasser-Land

Wie in Abb. 22 gezeigt sind die jeweils maximal erreichten Herzfrequenzen in fast allen Fäl-

len trocken höher als nass, allerdings bei meist wesentlich höherer Belastung Abb. 23 lässt

eine Differenz der Herzfrequenz in beiden Versuchsreihen nicht erkennen. Beim Vergleich

auf gleichem Belastungsniveau (Abb. 24) ist die Herzfrequenz nass nicht niedriger -wie evtl.

durch Immersionseffekte zu erwarten- sondern zumindest im unteren Leistungsbereich ten-

denziell etwas höher als im trocken-Versuch.

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Probanden

HR HR trocken HR nass

Abb. 22: Maximale Herzfrequenz der einzelnen Proban-den im trocken- und nass-Versuch.

trocken

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5

l/min VO2

HR

Abb. 23: Herzfre-quenz in Bezug auf die Sauer-stoffaufnahme in beiden Versuchs-reihen. Alle werte aller Probanden. Polynomische Trendlinien

nass

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5

l/min VO2

HR

30

trocken

0

50

100

150

200

0 100 200 300

Watt

HR

nass

0

50

100

150

200

0 100 200 300

Watt

HRAbb. 24: Herzfre-quenz nass und trocken in Bezug auf Bruttoleis-tung, alle Werte aller Probanden , polynomische Trendlinien.

Tatsächlich ist dies aber überraschenderweise für 50 W, 100 W, mit p< 0.005 hochsignifikant

und auch für 150 W noch signifikant. ( p=0,028).

Die Herzfrequenz ist im unteren Leistungsbereich im Wasser also höher als an Land (Abb. 25

a und b).

Abb. 25b: Differenz der Herzfrequenzen der

einzelnen Probanden nass – trocken.

∆ =1/n Σ(RRnass-RRtrocken) n

Abb. 25a: Herzfrequenzen nass (blau-gefüllt) und trocken (rot-leer).

31

3.2.4 Ergometrie als praedilektiver Parameter für RR-Verhalten im Wasser

Der Vergleich der durchschnittlichen Tauchgangs-RR-Werte der Probanden mit den RR-

Werten bei 1 l VO2 , 1,5 l VO2 usw. im trocken-Versuch zeigt, daß die RR-Werte bei 2 l-VO2

die beste Näherung für den mittleren Tauchgangs-RR darstellen (Abb. 26). Die Abweichung

beträgt durchschnittlich 11% (0-28%).

0

50100

150

200250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31Probanden

RR sys mmHg

RR bei VO2 2L,trocken RR TG

Abb. 26: Systolischer Blutdruck der einzelnen Probanden bei einer Sauerstoffaufnahme von 2 l bei Ergometrie tro-cken im Vergleich mit dem durchschnittlichen Tauchgangs-Blutdruck.

Eine Ausnahme bildet hier Proband 17: Der Tauchgang war jedoch nach einem ½ Jahr

Tauchpause mit einem neuen Automaten durchgeführt worden. Der durchschnittliche syst.

RR beträgt 246 mmHg; beim zweiten Tauchgang (unter erhöhtem Tempo) jedoch nur 158

mmHg. Dies mag die kaum abschätzbare Bedeutung von unvorhergesehenen zusätzlichen

Stressfaktoren unterstreichen.

2 l VO2 wird von den meisten Probanden bei 150 Watt verbraucht. Die Blutdruckwerte bei

Ergometrie mit 150 Watt bei einer mittleren Abweichung von ebenfalls 11% (0-27%) lassen

demnach ein näherungsweises Abschätzen der Blutdruckwerte beim Tauchen zu (Abb. 27).

Die beiden manifesten Hypertoniker (Probanden 2 und 31) zeigen ebenfalls eine gute Über-

einstimmung).

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31Probanden

RR sys mmHg

RRsys bei 150 W,trocken RR TG

Abb. 27: Systolischer Blut-druck der einzelnen Pro-banden bei 150 Watt bei Ergometrie trocken im Vergleich mit dem durch-schnittlichen Tauchgangs-Blutdruck.

3.2.5 Wirkung erhöhter Tempoabforderung auf den Blutdruck beim Tauch-

gang

In der Versuchsanordnung liegen die beim zweiten TG unter erhöhtem Tempo gemessenen

Werte (13 Probanden) sogar unter den Werten des ersten Tauchganges derselben Probanden.

32

Zumindest ist eine Blutdrucksteigerung nicht zu erkennen (Abb. 8). Diese Differenz könnte

durch die Gewöhnung an den Versuchsablauf zu erklären sein (HOFFMANN et al.1999).

33

3.3 Fehlerrechnung

Der Gesamtfehler setzt sich aus Verfahrensfehler und Gerätefehler zusammen. Zur

Berechnung wird das Statistik-Programm OriginR benutzt. Für den Verfahrensfehler zeigt

Abb. 28 beispielhaft für Proband Nr. 3 das 95%-Konfidenzintervall, ermittelt aus der

Streuung der VO2-Werte

Abb. 28: Sauerstoff-aufnahme in Bezug auf Leistung. Verfah-rensfehler, angenom-men als 95%-Vertrauensintervall bei einem einzelnen Pro-banden.

Die Abweichung von dem am Ergometer eingestellten Wert beträgt nach Werksangabe

(Fa.Jäger) 2% oder ±3 Watt. Für den minimalen (Pmin) und den maximalen (Pmax)

Leistungswert gilt dann (Pm=Mittelwert):

Pmax = Wenn ((Pm*0,02)<3; Pm+3; Pm(1+0,02))

Pmin = Wenn ((Pm*0,02)<3; Pm-3; Pm(1-0,02))

Für den Gesamtfehler der Leistung wird hierzu der Fehler aus Abb. 28 addiert bzw. subtra-

hiert: Pmax = Wenn ((Pm*0,02)<3; Pm+3; Pm(1+0,02))+∆P

Pmin = Wenn ((Pm*0,02)<3; Pm-3; Pm(1-0,02))- ∆P

Der Messfehler des bei der Unterwasserfahrradergometrie verwendeten Langzeitblutdruck-

messers (CLARK et al.1991) wird mit 2% oder ±3 mmHg angegeben. Mit diesem wird in

analoger Weise verfahren, wodurch die Beziehung systolischer Blutdruck gegen Leistung zur

Darstellung kommt (Abb. 29). Das Auseinanderdriften der Kurven für den Gesamtfehler

ensteht durch das Fehlen eines Stützwertes oberhalb von 127 Watt. Werte oberhalb von 100

Watt sollten daher bei der Betrachtung außer Acht gelassen werden.

Tabelle 3 stellt diese Verhältnisse in Zahlen dar. Der Gerätefehler schließt Ergometer und

Blutdruckmessgerät mit ein.

34

Pm Pmax Pmin RRsys-F RRsys RRsys+F RRdia-F RRdia RRdia+F Watt Watt Watt mmHg mmHg mmHg mmHg mmHg mmHg

0 0 0 126 126 126 77 77 77

nur 39 42 36 164 167 170 83 84 85

Gerätefehler 65 68 62 182 183 183 84 83 83

96 99 93 176 177 178 90 91 91

127 130 124 181 185 190 65 71 76

Pm Pmax Pmin RRsys-GF RRsys RRsys+GF RRdia-GF RRdia RRdia+GF Watt Watt Watt mmHg mmHg mmHg mmHg mmHg mmHg

Gerätefehler 0 0 0 126 126 126 77 77 77

plus 39 47 31 158 167 174 83 84 86

Verfahrens- 65 73 57 180 183 183 85 83 82

fehler 96 104 88 175 177 180 89 91 91

127 135 119 177 185 199 52 71 83

Abb. 29: Verfahrensfehler (F) und Gesamtfehler (GF) der systolischen und diastolischen RR-Werte bei einem einzelnen Probanden

y = 3E-06x4 - 0,0006x3 + 0,0331x2 + 0,4981x + 126R2 = 1

y = -2E-06x4 + 0,0006x3 - 0,0436x2 + 1,1374x + 77R2 = 1

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80 100 120 140Watt

mm HgRR sys

RR sys +F

RR sys -F

RR dia +F

RR dia

RR dia -F

RR sys +GF

RR sys -GF

RR dia -GF

RR dia +GF

Tabelle 3: Auswirkung der ermittelten Fehlerbreiten auf die gemessenen Blutdruckwerte.

35

4 Diskussion

4.1 Diskussion der Methode

4.1.1 Die Spiroergometrie trocken

Die Ergometrie ist ein Standardverfahren (MELLEROWICZ 1983, LÖLLGEN 1990, KINDER-

MANN 1987). Die Spiroergometrie ist ein nicht standardisiertes aber in der medizinischen Pra-

xis gut eingeführtes Verfahren, das keine grundsätzlichen Probleme aufwarf, ebenso wenig

wie die integrierte Blutdruckmessung.

4.1.2 Die Spiroergometrie nass

Bei Verwendung im Schwimmbad ergaben sich bei der Spiroergometrie einige Schwierigkei-

ten: Die Druckminderer oder der Automat ließen trotz aller Abdichtung dem Druckgefälle

folgend in das Lumen des Verbindungsschlauches Wasser eindringen. Die Menge war varia-

bel, hatte aber bei längerer Versuchsdauer (bei höher belastbaren Probanden) Blasenbildung

im Schlauch zur Folge, die dann eine abnorm hohe Atemfrequenz vortäuschte. Das Programm

berechnete daraus falsch hohe Volumina. Diese Werte wurden eliminiert. Einzelne Versuche

mussten deswegen abgebrochen und wiederholt werden. Die größere Streuung der VO2-Werte

im nass-Versuch dürfte ebenfalls hiermit zusammenhängen. Bei größeren Wassermengen im

Schlauch war im übrigen der Atemwiderstand derart erhöht, daß der Versuch beendet werden

musste. In einigen Fällen liegt daher keine echte Ausbelastung vor.

Die Fixierung auf dem Ergometer im Wasser erwies sich durch den Auftrieb des Probanden

als schwierig. 10 kg Blei im Bauchgurt war an sich zu wenig, um bei höheren Belastungsstu-

fen die Kraft gut auf die Pedale zu übertragen, mehr erwies sich aber als nicht praktikabel.

Die Füße wurden daher in Pedalschlaufen fixiert, sodaß der Proband durch Hochziehen des

aufwärtsgehenden Fußes die Kurbelbewegung unterstützen konnte. Der Blei-Bauchgurt wurde

durch einen zusätzlichen unter dem Sattel durchgezogenen Gurt ergänzt. Trotzdem hielten

sich die Probanden mit Armkraft am Lenker fest. Alles in allem unterschieden sich die bean-

spruchten Muskelgruppen etwas vom trocken-Versuch.

Die Streuung der VO2-Werte ist im nass- deutlich größer als im trocken-Versuch (siehe hierzu

3.1.2). Die Strömungscharakteristik des Atemgases -laminar oder turbulent- hängt von der

Dichte des Atemgases (= Umgebungsdruck), der Ventilation und dem Kaliber des betrachte-

36

ten Atemwegsabschnittes ab. Mit zunehmender Belastung steigt somit bei den betrachteten

Tauchern die Atemarbeit überproportional an. Die O2-Aufnahme -als Maß für die brutto er-

brachte Leistung- sollte also stärker ansteigen als die Nettoleistung, die in Watt am Ergometer

abzulesen ist. Die polynomische Trendlinie nähert sich aber ganz im Gegenteil asymptotisch

etwa 3,2 l VO2 (Abb. 5).

Die maximale O2-Aufnahme scheint bei unserem Versuchsaufbau begrenzt zu sein, obwohl

der verwendete Atemregler einen Atemstrom von 850 l Luft pro Minute erlaubt. Hierfür

spricht auch, daß die anaerobe Schwelle im nass-Versuch im Mittel etwas früher erreicht

wurde (Abb. 6). Dies ist möglicherweise Ausdruck einer Sauerstoffmangelversorgung bei

höherer Belastung. Diese Hypothese könnte durch eine vergleichende Ergometrie tro-

cken/nass mit arterieller Gasanalyse und Laktatmessung erhärtet oder widerlegt werden. Eine

durch den Atemautomaten bedingte Minderventilation ist bei einer geforderten Durchströ-

mung von 400 l/min (DIN EN 250 für Atemregler) kaum vorstellbar. Offenbar ist der Proband

durch die Versuchsanordnung mit dem zeitweise Wasser enthaltenden Schlauch zur Gasana-

lyse aber früher als bei Atmung von Raumluft gezwungen, seinen Energiebedarf anaerob zu

decken mit der Folge erhöhter CO2-Entstehung. Der in der Taucherausbildung (STIBBE 1994)

gebräuchliche Begriff „Essoufflement“ bezeichnet ein Atemnotsyndrom durch CO2-

Intoxikation bei körperlicher Belastung (HOCK et al.1994)

Erhöhter Umgebungsdruck erfordert erhöhte Atemarbeit (DRAGONAT und DRENCKHAHN

1974). Andererseits ist nach MILLER et al. (1972) eine alveoläre Hypoventilation bei weniger

als 1,2 bar kaum anzunehmen: Das maximale Atemminutenvolumen geht nach WRIGHT et al.

(1972) von etwa 160 l/min bei 1 bar auf etwa 125 l/min bei 2 bar Umgebungsdruck zurück.

Das BOSO-Langzeit-Blutdruckmessgerät benötigte für eine Messung fast immer mehr als

eine Minute, sodaß eine Messung nur alle zwei Minuten wirklich durchgeführt wurde. Das

System reagierte empfindlich auf Oberarmmuskelanspannung durch das Festhalten des Pro-

banden auf dem Ergometer mit Error-Meldung, sodaß die Messintervalle teilweise vier Minu-

ten betragen. Bei den kürzesten Belastungen waren dadurch überhaupt nur drei Werte zu er-

halten. Die Herzfrequenz, gemessen über den EKG-Monitor, war in einigen Fällen durch Be-

wegungsartefakte grob verfälscht und wurde dann durch den Wert aus dem Blutdruckmessge-

rät ersetzt.

37

4.1.3 Tauchgänge

Die Blutdruckmessung im Trockenanzug gelang unerwartet gut. Ein Tauchgang wurde wie-

derholt, da im ersten Versuch unter Wasser nur „Error“-Meldungen geliefert worden waren.

Bei allen anderen Tauchgängen betrug der Anteil der Fehlmessungen 18,7 % (0% -66%).

Die Sicht im Gewässer war zeitweise so schlecht , daß die Gruppe während der Messpause

durch Aufwirbeln des Untergrundes den Sichtkontakt verlor und aufsteigen musste. Trotz

vorheriger Instruktion durch den Untersucher und Tauchgruppenführer hielten die Probanden

beim 1. Tauchgang nicht immer ausreichend engen Kontakt. Dies besserte sich beim zweiten

Tauchgang, allerdings war jahreszeitlich bedingt die Sicht noch schlechter. Trotzdem könnte

der niedrigere Blutdruck beim zweiten. Tauchgang durch die inzwischen erreichte Vertraut-

heit mit dem Verfahren zu erklären sein. Dies wäre durch jeweils mehrere Tauchgänge mit

einer kleinen Anzahl von Probanden nachzuprüfen.

Durch ein Leck eines Tauchanzuges durch Fehlbedienung wurde ein RR-Gerät schwer be-

schädigt und brach den Pumpvorgang nicht ab. Dadurch bestand etwa 7 min –bis zum Errei-

chen des Ufers und Herausnahme des Akkus– ein Druck von 300 mmHg in der Manschette.

Der linke Arm des Probanden war in den ersten 15 Minuten etwas ödematös, danach klinisch

unauffällig, ein Schaden entstand auch im Folgenden nicht.

Die Ergebnisse aus den Tauchgängen wurden mit Trockentauchern gewonnen und sind auf

das bei Sporttauchern viel weiterverbreiteten Nasstauchen nicht ohne weiteres übertragbar.

Der Strömungswiderstand einer Trockentauchausrüstung ist wegen der Falten, der Unterklei-

dung und der Luftschicht im Anzug größer als der einer Nassausrüstung.

4.2 Diskussion der Ergebnisse

4.2.1 Herzfrequenz

Es besteht ein Widerspruch zwischen dem Rückgang der Herzfrequenz beim Tauchgang ge-

genüber der Bewegung an Land (Abb. 7) und der höheren Herzfrequenz im Wasser beim Er-

gometrieversuch im mittleren Leistungsbereich. Die Ergebnisse verschiedener Untersuchun-

gen zur Herzfrequenz im Wasser sind allerdings ebenfalls nicht einheitlich. DALY (1972) wie

auch ANGELL JAMES (1972) macht seine Aussagen zum Tauchreflex aufgrund von Tierversu-

chen; v.a. Hunden und Katzen. Es wird bei Meeressäugern eine ausgeprägte Bradykardie und

nur geringfügige Änderung des Blutdrucks beschrieben. Diese Ergebnisse sind kaum auf den

Menschen übertragbar.

38

Auch VON NIEDING et al. stellten 1993 bei stufenweiser Immersion bis zum Kinn einen Herz-

frequenzrückgang von 87,5 auf 78/min fest unter Zunahme des Pulmonalarteriendruckes und

des Herzminutenvolumens (von 6,3 l auf 9,9 l). Nach VON STEGEMANN und TIBES ist beim

Atemanhalten nach Belastung die Bradykardie in einem Meter Wassertiefe ausgeprägter als

an der Wasseroberfläche.

Nach KESSEL et al., die 1984 die Herzfrequenz in der Druckkammer ohne Immersion bei 2 bar

untersuchten, ist kein signifikanter Frequenzabfall gegenüber 1 bar zu finden. HAGEN und

SEUSING fanden 1952 in einem Druckkammerversuch mit stufenweiser Kompression bis 2,5

bar eine Herzfrequenzreduktion von 72,5 auf 65,5/min, die bei Dekompression wieder rück-

läufig war und vermuten ursächlich Vaguswirkung oder den erhöhten Sauerstoffpartialdruck.

Dieser Effekt dürfte bei der Ergometrie nass dieser Studie bei einem Druck von 1,2 bar keine

Rolle spielen, wohl aber bei den Freitauchgängen.

HOFFMANN et al. stellten 1999 fest, daß Streckentauchen schon bei geringen Geschwindigkei-

ten (1,9 bis 3,0 km/h) eine erhebliche Belastung darstellt. Unsere Tauchgeschwindigkeiten

waren nur halb so groß; 1,5 km/h wurde im Trockenanzug durch den hohen Strömungswider-

stand schon als erhebliche Belastung empfunden. Ein Herzfrequenzabfall bei verschiedenen

Manövern mit Sporttauchgerät sahen die Untersucher –wie auch in der vorliegenden Studie–

bei Testwiederholungen und bezogen dies auf „Gewöhnungseffekte..., die auch eine Redukti-

on der psychologischen Belastung darstellen“. Der Vergleich der Blutdruckwerte des vorlie-

genden ersten und zweiten Tauchganges stützt diese Hypothese, während die Herzfrequenz

diesbezüglich keine Differenz zeigte. Auch GOODEN et al. (1975) sahen beim Vergleich von

Tauchgängen mit verschiedenen Tauchmanövern im Pool und in einem großen trüben See

keine signifikant differenten Herzfrequenzen.

Die Ergebnisse des vorliegende Ergometrie-Versuchs stimmen aber mit denen der schon zi-

tierten Studie von WEICKER et al. (1987) überein, die in Ruhe im Wasser gegenüber an Land

einen deutlichen Anstieg von Herzfrequenz, systolischem Blutdruck, allerdings geringfügig

und der vorliegenden Arbeit widersprechend auch des diastolischen Blutdrucks fanden.

Im Gegensatz dazu beschrieben WELTMAN und EGSTROM 1969 in Ruhe und bei Armergo-

metrie im Wasser tendenziell niedrigere Herzfrequenzen als an Land, ohne Angabe einer Sig-

nifikanzprüfung.

SCHIPKE et al. beschrieben 1999 eine deutliche Herzfrequenzreduktion bei Submersion – je-

doch nur bei einem Teil der Probanden und vermuten, daß der rudimentäre Tauchreflex nur

noch bei einem Teil der Menschen überhaupt auslösbar ist. Notwendig ist nach SPECK und

39

BRUCE (1978) Gesichtskühlung und Apnoe. Dies bestätigen auch Studien von KAWAKAMI et

al. (1967), HEISTAD et al. (1968), Campbell et al. (1969), PAULEV und HANSEN (1972) sowie

auch BJERTNÆS et al. (1984), die diese Versuche mit Fahrradergometrie kombinierten. Aus-

wirkungen des Tauchreflexes sind demnach in dieser Versuchsanordnung nicht zu erwarten.

Die Reduktion der Herzfrequenz im Wasser in einigen Studien ist aber nach BÜCKING et al.

(1990), BÜCKING et al. (1991) und BÜCKING und WAHDEN (1996) mit erhöhtem Preaload und

erhöhtem Schlagvolumen zu erklären.

Auch bei DRESSENDORFER et al. (1976) war die maximale Herzfrequenz bei Fahrradergo-

metrie im Wasser gegenüber Luft signifikant gemindert. Dies bestätigt auch die vorliegende

Arbeit (Abb. 23); sie kann aber nicht zur Bestätigung des Tauchreflexes beim Menschen he-

rangezogen werden, denn die Maximalleistung ist im Wasser gegenüber der an Land redu-

ziert. Bei gleicher Leistung ist im mittleren Leistungsbereich die Herzfrequenz im Wasser

dagegen sogar signifikant höher als an Land (Abb. 25), nicht aber in Ruhe.

DWYER und PILMANIS fanden 1978 bei ihrem in 1.1 beschriebenen Versuch bei Vergleich der

Herzfrequenz über die Sauerstoffaufnahme im Bereich bei etwa 2,3 l VO2 ebenfalls im Wasser

höhere Herzfrequenzen als an Land. Erst bei höherer Belastung kehrte sich das Verhältnis um.

PELZER (1996) sah keinen signifikanten Unterschied der Herzfrequenz am Beckenrand, beim

Eintauchen ins Wasser mit und ohne Gesicht und Tauchen am Beckengrund mit PTG in Ruhe.

Die Herzfrequenzvariabilität stieg bei Immersion und Submersion jedoch an und war beim

Tauchen am größten. Dies könnte Ursachen der größeren Streuung der Herzfrequenz nass

gegenüber trocken (Abb. 23 und 24) in der vorliegenden Arbeit sein. PELZER führte diese

Veränderung ausschließlich auf Volumenverschiebungen und nicht auf den Tauchreflex zu-

rück.

4.2.2 Blutdruck

Diskutiert wird eine „Schwimmer-Hypertonie“, die nach WEIß und WEICKER (1985) auf Baro-

Rezeptor-Anpassung auf die hämodynamischen Veränderungen durch Immersion und Al-

dosteron- (und Katecholamin-) Anstieg bei Immersion plus Belastung zurückzuführen ist. Der

Blutdruck wurde hier nach der Tauchbelastung gemessen. Blutdruckanstieg von 7 mmHg

(ZBROZYNA und WESTWOOD 1992) oder 9% (STERBA und LUNDGREN 1988) durch Gesicht-

simmersion sind beschrieben.

Die unter 4.2.1 zitierten Arbeiten zum Tauchreflex beschreiben meist einen Anstieg des systo-

lischen oder des arteriellen Mitteldruckes, so auch FOLINSBEE (1974), der bei Immersion bis

40

zum Kinn einen arteriellen Mitteldruckanstieg durch Apnoe sah von 5 bis 15 mmHg je nach

Wassertemperatur. TROUERBACH et al. (1994) dagegen fanden den Blutdruck durch Eisküh-

lung des Gesichts plus Apnoe nicht beeinflusst. Andererseits soll auch Handimmersion in

kaltes Wasser zumindest vorübergehend (nach PAIK et al. 1972 etwa 8 Minuten)zum Blut-

druckanstieg führen, der bei ALLEN et al. (1992) deutlicher ausgeprägt war als durch Ge-

sichtskühlung. Die Herzfrequenz stieg bei Handkühlung an, während sie bei Gesichtskühlung

abfiel.

BACHMANN et al. (1970) maßen Herzfrequenz und Blutdruck blutig–telemetrisch bei ver-

schiedenen Sportarten. Sie teilen RR-Werte von 170/105 mmHg beim Schwimmen und

250/170 mmHg beim Tauchen mit. Die Herzfrequenz sei beim Schwimmen mit 130 geringer

als bei vergleichbaren Land-Sportarten, beim Tauchen jedoch nur 60/min. Es wurde keine

standardisierte Belastung vorgegeben. Die Modalitäten dieses Versuchs (kurzes Abtauchen

während des Schwimmens, Sensor wahrscheinlich über der Wasseroberfläche) wurden schon

in 1.1 angesprochen. Die blutige Blutdruckmessung könnte zu anderen Zahlen führen als die

Riva-Rocci-Methode; so könnte die auffallende und der vorliegenden Studie widersprechende

Entwicklung des diastolischen Druckes zu erklären sein.

4.2.3 Leerlaufbelastung

In 3.2.1 wurde die Leerlaufbelastung auf zwei verschiedenen Wegen zwischen 31,7 und 47

Watt ermittelt. HOTTOWITZ maß 1999 im selben Versuchsaufbau die Leistung mit Hilfe eines

Pendelgenerators (LANGER und FINZI 1914). Hierzu wurde die gesamte Vorrichtung mit auf

dem Ergometer sitzenden Probanden durch einen Elektromotor auf 50 U/min gebracht. Der

Proband wurde angewiesen, die Beine passiv mit den Pedalen mitbewegen zu lassen. Durch

den Pendelgenerator/Bremsgenerator wird die mechanische Energie in direkt zu messende

elektrische Energie umgewandelt. Er fand für die hydrodynamische Widerstandskraft der

Messvorrichtung mit dem Probanden einen Wert von 34,37 Watt. Bei demselben Probanden

wurde auf die in Abschnitt 3.2.1 beschriebene Weise über die Sauerstoffaufnahme 37,92 Watt

ermittelt. Diese Widerstandskraft erklärt den reduzierten Wirkungsgrad im Wasser. Die recht

große Spannweite dieser Werte ist nicht von individuellen Körpermaßen abhängig, sondern

erklärt sich aus der unterschiedlichen Adaptation der Probanden an die Versuchsbedingungen.

41

4.2.4 Tauchgang

Die vollständige Immersion mit Blutvolumenverlagerung in den Thoraxraum („erhöhtes Prea-

load“) scheint keine ausreichende Erklärung für die Höhe des 5-Minuten-Wertes zu sein, denn

dieser Mechanismus wirkt sich auch schon beim Stehen im Wasser (Wert „Einstieg“) aus.

Die systolischen RR-Werte lagen beim zweiten Tauchgang - mit erhöhter Tempobelastung -

im Durchschnitt geringfügig unter denen des ersten Tauchganges derselben dreizehn Proban-

den (Abb. 8). Dies könnte dadurch verursacht sein, dass den Probanden beim zweiten Tauch-

gang das Verfahren vertrauter war. Zumindest hat die erhöhte Leistungsabforderung keinen

entscheidenden Einfluß auf den Blutdruck.

4.2.5 Temperatur

Übereinstimmend berichten verschiedene Autoren, daß die Wassertemperatur in weiten Be-

reichen ohne Einfluß auf Leistungsfähigkeit und kardiopulmonale Parameter ist (COSTILL

1966, COSTILL et al. 1967), bei COSTILL (1971) zum Beispiel zwischen 17,4 und 33,1 °C. Bei

DRESSENDORFER et al. (1976) war bei Fahrradergometrie im Wasser (head-out) zwar bei 25

°C die maximale Herzfrequenz um 15/min niedriger als bei 35 °C. Die maximale Sauerstoff-

aufnahme war aber unbeeinflusst.

4.2.6 Maximale Sauerstoffaufnahme

COSTILL fand 1971 die maximale Sauerstoffaufnahme bei Atmung in Luft und bei Immersion

bis zum Hals ohne Tauchgerät nicht signifikant verschieden. Auch DRESSENDORFER et al.

erhob 1976 denselben Befund bei ähnlichem Versuchsaufbau.

Bei beiden Untersuchungen waren die Atemmodalitäten an Land und im Wasser (head-out)

identisch. Derselbe Versuch DRESSENDORFERs mit Tauchgerät im Wasser gegenüber Y-Ventil

an Land - also vergleichbar mit unserem Aufbau – ergab dagegen eine signifikante Minderung

des maximalen VO2 im Wasser – wie bei uns.

Die maximale Leistung scheint also durch das Tauchgerät eingeschränkt.

Die Veränderung der Atemgasdichte dagegen dürfte bei dieser geringen Druckdifferenz keine

entscheidende Rolle spielen, anders als bei DWYER et al. (1977), die die maximale O2-

Aufnahme und die maximale Ventilation bei 43 bar entsprechend 420m (in der Druckkam-

mer) gegenüber 1,6 bar deutlich vermindert fanden.

42

4.2.7 Wirkungsgrad

COSTILL (1971) gab den zusätzlichen Energiebedarf für eine gegebene Arbeitsbelastung im

Wasser mit 33 bis 42% derselben Belastung an Land an. Bei 120 Watt Effektivleistung (Ab-

schnitt 3.2.1) lassen sich mit 686 Watt/542 Watt für unseren Versuch 27% ermitteln. Der Wir-

kungsgrad von 22,1% an Land reduziert sich im Wasser um 4,6%; bei COSTILL waren dies je

nach Belastung zwischen 4,0% und 5,7%.

NIKLAS (2000) verglich die Leistungen von Tauchern bei verschiedenen Über- und Unterwas-

serergometrieformen bezogen auf die Sauerstoffaufnahme (Tabelle 4). Tabelle 5 stellt diesen

Angaben die entsprechenden Daten dieser Untersuchung gegenüber. Brutto- Fahrrad-

ergo- Rollstuhl-

ergo- UW- UW-

Seilzug- UW-Seilzug- Fahrrad- Fahrrad-

VO2 leistung metrie - metrie Schwimm- gerät gerät ergometrie ergometrie VO2

mit k= 21 J/ml trocken trocken ergometrie mit Fixation ohne Fixation trocken nass ml/min Pbrutto/W Perg/W Perg/W Perg/W Perg/W Perg/W Perg/W Perg/W ml/min

180 63 - 0 - - - - - 180 250 88 0 - - - - - - 250 500 175 - 17 0 0 0 13 - 500 650 228 - 25 - - - 27 - 650

1000 350 50 40 13 20 10 59 0 10001500 525 100 70 18 30 15 104 44 15002000 700 150 100 24 40 20 150 88 20002500 875 200 - 33 50 25 195 133 2500

Tabelle 5: Fahrradergo-metrie-Ergebnisse trocken und nass, interpoliert nach Abb.10.

Tabelle 4: Vergleich der Ergebnisse unterschiedlicher Ergometrievarianten bei Tauchern. Aus NIKLAS (2000), mit freundlicher Genehmigung des Au-tors. Die Beträge der Ergometerleistungen sind auf gerundete Sauerstoffauf-nahmewerte bezogen und interpoliert.

Wie es bei gleichem Versuchsaufbau zu erwarten ist, zeigen die Spalten „Fahrradergometrie

trocken“ beider Autoren (Tabelle 4 und 5) nahezu gleiche Zahlenwerte. Die Fahrradergo-

metrie nass ist deutlich effektiver als Schwimm- und Seilzugergometrie mit und ohne Fixati-

on des Probanden am Beckengrund (NIKLAS und PETER 1993).

4.3 Ziel der Arbeit

Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur Blutdruckmessung bei Tauchern.

Es zeigt sich, daß der systolische Blutdruck im mittleren Leistungsbereich bei gleicher Leis-

tung im Wasser um etwa 40 mmHg höher, der diastolische jedoch tendenziell niedriger liegt

als an Land.

In der vorliegenden Studie ist die Herzfrequenz im Wasser unter Belastung signifikant höher

als an Land, in Ruhe besteht eine diskrete, nicht signifikante Erhöhung. Nach der Literatur

wäre eigentlich eine geringere Herzfrequenz zu erwarten. Hier könnte sich die psychische

43

Belastung durch den doch sehr aufwendigen Versuchsaufbau ausgewirkt haben. Soweit die

oben zitierten Arbeiten die Herzfrequenz unter Belastung gemessen haben, sind die Ergebnis-

se widersprüchlich und es fehlen schlüssige Erklärungen. Weitergehende Studien sind not-

wendig.

Die maximale Sauerstoffaufnahme ist im Wasser reduziert und die anaerobe Schwelle wird

im Wasser –gemessen an der Sauerstoffaufnahme- früher erreicht. Dies ist mit der durch das

Presslufttauchgerät erschwerten Ventilation zu erklären.

Wie es entsprechend hydrodynamischen Widerstandskraft zu erwarten ist, ist der Wirkungs-

grad im Wasser gegenüber dem Land reduziert in mit anderen Untersuchungen vergleichbarer

Größenordnung.

Während eines ruhigen, als nicht belastend empfundenen Freitauchganges werden systolische

Blutdruckwerte um 180 mmHg gemessen. Erhöhte Tempoabforderung hat keinen steigernden

Effekt. In 3.2.4. wird gezeigt, daß dieser Blutdruck bei den meisten Probanden etwa demjeni-

gen bei 150-Watt Fahrradergometrie entspricht. Dies ermöglicht bei der Tauglichkeitsunter-

suchung von Sport- und Berufstauchern erstmals die Abschätzung der Blutdruckbelastung

und ist damit ein Beitrag zur Tauchsicherheit.

Berufstaucher, insbesondere auch tauchende Wissenschaftler sind nach Erwerb mehrerer Qua-

lifikationen oft in einem Alter, in dem sich eine (Belastungs-) Hypertonie manifestiert. Auch

ist der Tauchsport, besonders das „Urlaubstauchen“ keineswegs auf junge Menschen be-

schränkt, sodaß sich der begutachtende Arzt auch mit dem Problem der antihypertensiven

Medikation auseinandersetzen muss.

Nun ist von keinem der bekannten Antihypertensiva bekannt, welche Wirkung (und Neben-

wirkungen!) unter erhöhtem Umgebungsdruck zu erwarten ist. Nach dem in 2.2.3 beschriebe-

nen Verfahren kann jetzt einerseits die Blutdruckeinstellung eines bestimmten Tauchers im

Tauchgang überprüft werden; andererseits ist die Methode Grundlage zukünftiger Arbeiten

zur Eignung eines Antihypertensivums für Taucher.

44

5 Zusammenfassung / Abstract

Mit 13 Probanden wird eine Fahrradspiroergometrie an Land und im Wasser durchgeführt.

Blutdruck und Herzfrequenz werden gemessen und über die Sauerstoffaufnahme bei beiden

Belastungsformen miteinander verglichen. Der systolische Blutdruck ist dabei im Wasser 20 –

40mmHg höher als an Land. Der diastolische Blutdruck, an Land leicht ansteigend, fällt im

Wasser deutlich ab und liegt bei 200 W um 35 mmHg signifikant unter dem Land-Wert. Die

Herzfrequenz ist im Wasser im Bereich zwischen 50 W bis 150W geringfügig (im Mittel 5 –

10/min) aber signifikant höher.

Die Probanden absolvieren einen standardisierten Tauchgang in einem Baggersee im Tro-

ckenanzug. Blutdruck und Herzfrequenz werden mittels eines Langzeitblutdruckmessers in 5-

min-Intervallen gemessen. Der Blutdruck liegt während des Tauchganges im Mittel bei 180

mm Hg mit deutlichen individuellen Unterschieden.

Der Tauchgangsblutdruck entspricht bei den meisten Probanden in etwa dem Blutdruck bei

150 Watt in der Routineergometrie.

Eine in allen Fällen zuverlässige Identifizierung von im Tauchgang auffälligen Probanden

gelingt durch die Routineergometrie jedoch nicht.

Ein weiterer Tauchgang mit deutlich erhöhtem Tempo ergibt keine abweichenden Ergebnisse.

45

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7 Anhang

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Abb.24: Ergometer mit Aluminiumwelle.

Abb.25: Ergometer mit Welle und Kette. Der Übungsleiter beobachtet den Probanden durch den Plexiglaskasten. Der Schlauch führt zur Gasanalyse hinter dem Wandschirm.

Abb.26: Gasanalysemessplatz EOS-Sprint (Fa. Jaeger)

56

Abb.29: Versuchsaufbau ohne Wandschirme.

Abb.30: Ergometer mit Welle, Messplatz im Hintergrund. Dem Probanden wird der Bleigurt angelegt

Abb.31: Welle, Kette und Unterwasser-Ergometer

57

Abb.33: Die EKG-Elektroden werden mit Isolierband gegen Wasser abgedichtet.

Abb.34: Proband auf dem Ergometer, Sicherheitstaucher, Übung

58

Abb.35 und 36: Ventil nach Droste et al.

Abb.37: Ventile nach Droste et al. in situ.

59

Abb.38 und 39: Proband mit Exspirationsschlauch, EKG-Elektroden und Blutdruckmessgerät.

Abb.40: Proband mit Sicherungstaucher

60

Abb.41: Proband beim Anlegen des Trockenanzuges mit Blutdruckmessgerät.

Abb.42: Der Bern-steinsee bei Stüde, Niedersachsen.

Abb.43: Anmarsch vom Parkplatz zum Einstieg in kompletter Ausrüstung über Sandgrund.

61

Abb.44: Grund- kontakt zur Messung.

Abb.45: Tauch-gangsprofil, aufgezeichnet mit dem Tauchcomputer Aladin pro.

Abb.46: Unterwasser-Geschwindigkeitsmesser nach Th. Braun. Die Auslenkung des Stahldrahtes ist auf einer Skala ablesbar und erlaubt die Einhaltung einer konstanten Geschwindigkeit.