Problem der erhöhten Gaspartialdrücke: Stickstoffnarkose und Sauerstoffvergiftung

Verschiedene Gase, die unter normobaren Bedingungen ungefährlich sind, können unter Druck negative Auswirkungen auf unsere Körperfunktionen haben. Beim Sporttauchen verursacht in erster Linie der Stickstoff derartige Beeinträchtigungen. Als „Füllgas“ in unserer Atemluft mit einem Partialdruck von 0,78 bar ist er völlig ungefährlich. Mit zunehmender Tauchtiefe zeigen Taucher individuell unterschiedliche Auswirkungen, die subjektiv oft nicht wahrgenommen werden. Ab 30 Meter Wassertiefe (bei einem Umgebungsdruck von 4 bar und somit einem Stickstoffpartialdruck von 3,12 bar) ist praktisch jeder Taucher nachweislich von der sog. „Stickstoffnarkose“ betroffen. Den Ausdruck „Tiefenrausch“ hat J. Y. Cousteau geprägt, da die bereits damals beobachteten Symptome, wie Verminderung der Konzentration, unsinnige Handlungen, Beeinträchtigungen des Sehens usw., den Erscheinungen eines alkoholbedingten Rausches ähnlich waren.

In wissenschaftlichen Untersuchungen konnte der erhöhte Stickstoffpartialdruck als Ursache für die narkoseähnliche Wirkung beim Tauchen mit Pressluft nachgewiesen werden. Obwohl das Auftreten von Symptomen eines Tiefenrausches interindividuell unterschiedlich ist und auch von der jeweiligen Tagesverfassung abhängt, konnten eindeutige negative Einflüsse durch niedrige Wassertemperaturen, schlechte Sicht oder Dunkelheit, Schlafmangel bei verschiedenen Tests nicht bestätigt werden. Nach neuen Erkenntnissen begünstigen aber (Rest-)Alkohol und bestimmte Medikamente das Auftreten bzw. die Intensität einer Stickstoffnarkose.

Im Gegensatz zu der seit langer Zeit existierenden Annahme zeigten jüngste Studien, dass die narkotische Wirkung des Stickstoffs zwar nachlässt, jedoch nicht gänzlich verschwindet, wenn in geringe Wassertiefen aufgetaucht wird. Die messbaren Beeinträchtigungen dauern noch bis etwa 30 Minuten nach Beendigung des Tauchgangs an.

Anders verhält sich die Wirkung des Sauerstoffs: Wird das für uns lebenswichtige Gas unter erhöhtem Druck geatmet, wirkt es giftig auf das Zentralnervensystem und die Lunge. Bei Sauerstoffatmung unter hohen Drücken können Krampfanfälle ausgelöst werden, die unter Wasser meist tödlich ausgehen. Der kritische Sauerstoffpartialdruck von 1,6 bar sollte wegen dieser Gefahr beim Tauchen gar nicht erreicht und bestenfalls in Form eines Gaswechsels während der Dekompression ausgenützt werden. Die meisten Ausbildungsorganisationen geben deshalb aus Sicherheitsgründen 1,4 bar als max. erlaubten Sauerstoffpartialdruck vor. Bei Verwendung von Pressluft wird dieser Teildruck erst in Tiefen von mehr als 50 m erreicht und ist für Sporttaucher, die sich definitionsgemäß in Wassertiefen bis zu 40 m bewegen, kaum relevant.

Werden Atemgasmischungen mit Sauerstoffanteilen über 21% eingesetzt, reduziert sich die maximale Tauchtiefe mitunter deutlich. Die Verwendung von künstlichen Gemischen aus Sauerstoff und Stickstoff (sog. „Nitrox“) kann – unter Berücksichtigung des Sauerstoffpartialdrucks – bis in Tiefen von ca. 40 m sinnvoll sein. Bei Atmung von 100% Sauerstoff erreicht man den Partialdruck von 1,4 bar bereits in 4 m, die kritische Grenze von 1,6 bar in 6 m Wassertiefe.

Schädigungen der Lunge treten erst nach Langzeitatmung von Sauerstoff unter geringeren Drücken (0,5 – 1 bar) auf. Da Sporttaucher nur einen begrenzten Vorrat an Luft oder Nitrox mit sich führen, sind die Tauchzeiten ohnehin begrenzt. Die Gefahr einer Lungenschädigung durch Sauerstoff ist bei diesen Gasen praktisch zu vernachlässigen.