تخدر بالنيتروجين

تحدر بالنتروجين^[1] (Nitrogen narcosis)‏، هو عبارة عن توصيف لحالة التخدير وغياب الوعي الجزئي التي تحدث عند الغوص في الأعماق باستخدام غازات التنفس. تدعى هذه الظاهرة أيضاً باسم تخدير النيتروجين أو تخدير الغاز الخامل أو تأثير مارتيني أو سكر الأعماق. تنشأ هذه الظاهرة نتيجة التأثير المخدر لغازات معيّنة عند ضغوط مرتفعة، وعند الغوص لأعماق تفوق 30 متر (حوالي 100 قدم).

باستثناء الهيليوم والنيون فإن جميع مكونات غاز التنفس لها تأثير مخدر.^[2][3] يزداد هذا التأثير كلما كان الغاز له مقدرة أكبر على الذوبانية في الدهن.^[2] ويوجد دليل قوي على أن الخاصيتين ترتبطان ببعضها البعض بشكل ميكانيكي.^[4] كلما ازداد عمق الغوص كلما ازدادت خطورة التلف الدماغي. ويمكن للغواصين أن يعتادوا على بعض آثار التخدير، ولكن من المستحيل أن يتأقلموا بالكامل مع التخدير. ويؤثر التخدر على كل الغواصين، على الرغم من اختلاف درجة التأثر بشكل كبير بين الغواصين وبعضهم وبين درجات غوصهم.

بالعودة إلى أعماق ضحلة يزول التأثير تدريجياً، مع ضرورة الإشارة إلى أن ذلك يتطلب تدريباً لتملك المقدرة على التحكم والضبط. إن الغوص لأعماق تفوق 40 متر (130 قدم) يعد خارج نطاق الغوص الرياضي الترفيهي ويندرج ضمن الغوص التقني، والذي يتطلب التدرب على التعامل مع الأخطار مثل الأثر التخديري لغازات التنفس وسُمّيّة الأكسجين وضرورة استخدام مزائج غازات للغوص مثل تريمكس وهيليوكس، والتي تحوي على نسب من غاز الهيليوم غير المخدر.

التسمية

يُسمى أيضًا تخدر نتروجيني أو تخدر أثناء الغوص أو تخدر بغاز خامل (أو تخدر بغاز نبيل) أو تمزق العمق أو أثر مارتينوتي.

التصنيف

ينشأ التخدير نتيجة تنفس الغازات عند ضغوط مرتفعة، ويمكن أن يجري التصنيف حسب نوع الغاز المستخدم. إن الغازات النبيلة ما عدا الهيليوم والنيون وكذلك غازات النيتروجين والأكسجين والهيدروجين تسبب هذا الأثر التخديري ولكن هناك تفاوت كبير في تاثيرها على الوظائف الحسية الحركية (العمليات التي تؤثر على تنسيق العمليات الحسية أو الإدراكية والنشاط الحركي)، والتي تظهر بشكل واضح في غاز ثنائي أكسيد الكربون.^[5]

إن للأرجون والكريبتون والزينون قدرة تخديرية أكثر من النيتروجين تحت نفس الضغط، كما أن الزينون لديه نشاط تخديري كبير لدرجة أنه مخدر صالح للاستخدام بتركيز 80٪ في الضغط الجوي الطبيعي. تاريخياً كان الزينون لا يمكن استخدامه كثيرًا في الممارسة العملية بسبب تكلفته الباهظة، لكن بالرغم من ذلك تم استخدامه بنجاح في العمليات الجراحية، وما زالت أنظمة الزينون للتخدير مقترحة وفعالة^[6].

الأعراض

يؤدي التخدير إلى حدوث ظاهرة الرؤية النفقية، مما يصعّب من مهمة قراءة الأرقام في العدادات.

من الصعب تحديد أعراض التخدير نتيجة اختلاف تأثير تفاوت الوعي والإدراك.^[2][7] تعد هذه التأثيرات مشابهة للتأثير المخدر لغاز أكسيد النيتروس، كما أنها تشبه تأثير الكحول أو المارغوانا وعقارات البنزوديازيبين مثل ديازيبام وألبرازولام.^[8] تبقى هذه الأعراض مستقرة ما دامت على نفس العمق، لكنها تزداد سوءاً إذا غامر الغواص بالغوص لأعماق أكبر.^[9] مثل هذه الآثار ليست ضارة ما لم تتسبب في حدوث بعض المخاطر المباشرة دون التعرف عليها أو معالجتها، وبمجرد الاستقرار تظل التأثيرات كما هي في عمق معين، وتزداد سوءًا إذا غامر الغواص أعمق.^[10] إن أخطر أعراض تخدير الأعماق هو عدم القدرة على اتخاذ قرار صائب وعدم القدرة على التنسيق وتنفيذ مهام متعددة، بالإضافة إلى عدم المقدرة على التركيز. من الأعراض التي تحدث أثناء تخدير الأعماق حدوث دوار بالإضافة إلى اضطرابات بصرية وسمعية. هناك أيضاً تأثيرات نفسية نتيجة هذه المتلازمة مثل الاضطراب والارتياب بالإضافة إلى حدوث نوع من فرط الثقة، مما يؤدي إلى تجاهل قواعد السلامة في الغوص.^[9]

إن الأعراض والعلامات التي تحدث نتيجة تخدر الأعماق ملخصة في هذا الجدول^[9]:

الأسباب

يرتبط سبب التخدر بزيادة ذوبانية الغازات في أنسجة الجسم كنتيجة للضغوط المرتفعة في الأعماق (فيما يُعرف بقانون هنري)^[12]، اقترحت النظريات الحديثة أن الغازات الخاملة التي تذوب في الليبيد ثنائي الطبقة بأغشية الخلايا تسبب التخدير^[13]، وفي الآونة الأخيرة كان الباحثون ينظرون إلى آليات بروتينات مستقبلات الناقلات العصبية كسبب محتمل للتخدير^[14]، حيث يكون لمزيج غاز التنفس الذي يدخل إلى رئتي الغطاس نفس ضغط الماء المحيط (والمعروف باسم الضغط المحيط)، وبعد أي تغيير في العمق يلحق ضغط الغازات في الدم الذي يمر عبر الدماغ بالضغط المحيط في غضون دقيقة أو دقيقتين، مما يؤدي إلى تأخر التأثير المخدر بعد النزول إلى عمق جديد^[15][16]، كما يعمل الانضغاط السريع على تقوية التخدر بسبب احتباس ثاني أكسيد الكربون^[17][18].

قد يتأثر إدراك الغواصين عند الغطس لعمق 10 أمتار (33 قدمًا)، لكن التغييرات ليست ملحوظة عادةً.^[19] لا توجد طريقة موثوقة للتنبؤ بالعمق الذي يصبح فيه التخدر ملحوظًا أو شديد التأثير على الغواص الفردي، حيث قد يختلف من مرة الغوص إلى المرة الأخرى حتى في نفس اليوم.^[15][18]

تُعد العلة الملموسة بسبب التخدر زيادة الخطورة تحت أعماق 30 م تقريبًا (100 قدم)، وهو ما يقابل الضغط المحيط بحوالي 4 بار (400 كيلو باسكال)^[15]. توصي معظم المنظمات الرياضية للتدريب على الغوص بأعماق لا تزيد عن 40م (130 قدمًا) بسبب خطر المخدر^[20]، عند تنفس الهواء على أعماق 90م (300 قدم) بضغط محيطي يبلغ حوالي 10 بار (1000 كيلو باسكال) يؤدي التخدر في معظم الغواصين إلى الهلوسة وفقدان الذاكرة وفقدان الوعي^[17][21]، وقد لقي عدد من الغواصين حتفهم في محاولات لتسجيل أعماق جوية أقل من عمق 120 م (400 قدم)، وبسبب هذه الحوادث لم تعد موسوعة فينيس العالمية تتحدث عن هذا الرقم^[22].

تمت مقارنة المخدر بداء المرتفعات فيما يتعلق بتنوع بداية ظهوره (ولكن ليس أعراضه) حيث تعتمد آثاره على العديد من العوامل مع وجود اختلافات بين الأفراد، ومما يزيد من خطر وشدة التخدر: الحرارة الباردة والضغط النفسي والعمل الشاق والتعب واحتباس ثاني أكسيد الكربون^[23][15]؛ فلثاني أكسيد الكربون قدرة مخدرة عالية ويسبب أيضًا زيادة تدفق الدم إلى الدماغ مما يزيد من تأثير الغازات الأخرى^[24]، وتنجم زيادة خطر التخدر عن زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون المحتجَزة من خلال ممارسة التمارين الرياضية الشديدة أو التنفس الضحل أو ضعف تبادل الغازات في الرئتين^[25]، ومن المعروف أن التخدر مضاف إلى الحد الأدنى من التسمم الكحولي، وتُزيد الأدوية المهدئة والمسكنة الأخرى مثل المخدرات الأفيونية والبنزوديازيبينمن التخدر^[26].

الآلية

الآلية الدقيقة ليست مفهومة جيدًا ولكن يبدو أنها التأثير المباشر لذوبان الغاز في الأغشية العصبية والتسبب في اضطراب مؤقت في عمليات انتقال العصب، على الرفم من أنه قد لوحظ التأثير لأول مرة مع الهواء لكن الغازات الأخرى بما في ذلك الأرجون والكريبتون والهيدروجين تسبب تأثيرات مشابهة جدًا عند ضغط أعلى من الضغط الجوي^[27]، قد ترجع بعض هذه التأثيرات إلى المناهضة في مستقبلات NMDA والتأييد في مستقبلات GABAA^[28]، فتكون الآلية مشابهة لآلية المخدرات اللاقطبية مثل ثنائي إيثيل الإيثر والإيثيلين^[29]، ومع ذلك فإن تكاثرها بواسطة غاز الأرجون غير النشط كيميائيًا يجعل من غير المحتمل أن يكون ارتباطًا كيميائيًا صارمًا بالمستقبلات بالمعنى المعتاد للرابطة الكيميائية، لذلك فإن التأثير الفيزيائي غير المباشر - مثل التغيير في حجم الغشاء- سيكون ضروريًا للتأثير على المستقبلات الأيونوتروبية^[30]، وقد اقترح تروديل وغيره ارتباطًا غير كيميائي بسبب قوى فان دير فالس الجذابة بين البروتينات والغازات الخاملة^[31].

وعلى غرار آلية تأثير الإيثانول قد تتسبب زيادة الغاز المذاب في أغشية الخلايا العصبية في تغير خصائص نفاذية الأيون في الليبيد ثنائي الطبقة للخلايا العصبية، يرتبط الضغط الجزئي للغاز المطلوب لإحداث درجة محسوبة من الخلل بشكل جيد مع قابلية ذوبان الدهون في الغاز: فكلما زادت قابلية الذوبان كانت الحاجة لضغط جزئي أقل^[30].

اقترحت نظرية مبكرة (فرضية ماير-أوفرتون) أن التخدير يحدث عندما يخترق الغاز شحوم الخلايا العصبية في الدماغ، مما يسبب تداخلًا ميكانيكيًا مباشرًا في نقل الإشارات من خلية عصبية إلى أخرى^[12][13][18]، وفي الآونة الأخيرة تم التعرف على أنواع محددة من المستقبلات ذات البوابات الكيميائية في الخلايا العصبية على أنها متورطة في التخدير والتخدر، ومع ذلك فإن الفكرة الأساسية والأكثر عمومية هي أن انتقال الأعصاب يتغير في العديد من المناطق المنتشرة في الدماغ نتيجة جزيئات الغاز المذابة في الأغشية الدهنية للخلايا العصبية^[14][32].

الإدارة والتشخيص

إدارة التخدر هي ببساطة الصعود إلى أعماق ضحلة فتختفي التأثيرات في غضون دقائق^[33]، وفي حالة حدوث مضاعفات أو حالات أخرى يكون الصعود دائمًا هو الاستجابة الأولية الصحيحة، لكن إذا استمرت المشاكل فمن الضروري إلغاء مهمة الغطس، لا يزال من الممكن اتباع جدول تخفيف الضغط ما لم تتطلب حالات أخرى مساعدة طارئة^[34].

قد تكون أعراض التخدر ناتجة عن عوامل أخرى أثناء الغوص: كمشاكل الأذن التي تسبب الارتباك أو الغثيان^[35] أو العلامات المبكرة لسمية الأكسجين التي تسبب اضطرابات بصرية^[36] أو انخفاض حرارة الجسم مما يؤدي إلى سرعة التنفس والرعشة^[37]، ومع ذلك فإن وجود أي من هذه الأعراض يفترض وجود تخدر، ويؤكد التشخيص التخفيف من الآثار عند الصعود إلى عمق ضحل، بينما لا تُنتج الظروف المحتملة الأخرى تأثيرات قابلة للعكس، وفي حالة التشخيص الخاطئ الذي يحدث نادرًا عندما تتسبب حالة أخرى في ظهور الأعراض فإن الإدارة الأولية -الصعود بالقرب من السطح- لا تزال ضرورية^[38].

الوقاية

الطريقة الأكثر وضوحًا لتجنب التخدر بالنيتروجين تعود إلى الغواص الذي عليه الحد من عمق الغوص، وبما أن التخدر يصبح أكثر شدة مع زيادة العمق فإن الغواص في الأعماق الضحلة يمكن أن يتجنب التخدر الخطير، تعتمد معظم مدارس الغوص الترفيهي على عمق يصل لـ 18 م (60 قدمًا) فقط للغواصين الأساسيين، وفي هذه الأعماق لا يمثل التخدر خطرًا كبيرًا، عادة ما يصل التدريب الإضافي المطلوب للحصول على شهادة إلى 30 مترًا (100 قدم)، ويجب أن يشمل هذا التدريب مناقشة التخدر وآثاره وعلاجه. تُقدِّم بعض وكالات تدريب الغواصين تدريبًا متخصصًا لإعداد الغواصين الترفيهيين للوصول إلى أعماق 40 م (130 قدمًا)، وغالبًا ما يكون التدريب شاملًا لمزيد من المواد النظرية وبعض الممارسات في الغوص العميق تحت إشراف دقيق، وقد تمنع منظمات الغوص -التي تتدرب للغوص خارج الأعماق الترفيهية- الغوص بالغازات التي تسبب المزيد من التخدر مع زيادة العمق للغواص العادي وتشجع بقوة على استخدام مزيج آخر من غاز التنفس الذي يحتوي على الهيليوم بدلاً من بعض أو كل النيتروجين الموجود في الهواء -مثل تريمكس وهيلوكس- لأن الهيليوم ليس له تأثير مخدر، يُشكل استخدام هذه الغازات جزءًا من الغوص التقني ويتطلب مزيدًا من التدريب والشهادة.

على الرغم من أن الغواص الفردي لا يمكنه التنبؤ بدقة بعمق حدوث التخدر في يوم معين إلا أن الأعراض الأولى للتخدر لأي غواص معين غالبًا ما تكون أكثر فردية وقابلية للتنبؤ بها، على سبيل المثال قد يعاني أحد الغواصين من مشكلة في تركيز العين (تكيُّف قريب للغواصين في منتصف العمر)، وقد يعاني آخر من مشاعر النشوة، ومشاعر أخرى من رهاب الأماكن المغلقة. أفاد بعض الغواصين بأن لديهم تغيرات في السمع وأن الصوت الذي تصدره فقاعات الزفير يختلف، قد يساعد التدريب المتخصص الغواصين على التعرف على علامات البدء الشخصية هذه والتي يمكن استخدامها بعد ذلك كإشارة للصعود لتجنب التخدر.

يجب إجراء الغوص العميق فقط بعد التدريب التدريجي لاختبار حساسية الغواص الفردي لزيادة الأعماق مع الإشراف الدقيق وتسجيل ردود الفعل، لا تُظهر الأدلة العلمية أن الغطاس يمكن أن يتدرب على التغلب على أي مقياس للتخدر عند عمق معين أو يتحمله.

مقالات ذات صلة

• غوص.

المراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة طب
• موسوعة غوص