Narcose de nitrogênio - Nitrogen narcosis

Os mergulhadores respiram uma mistura de oxigênio, hélio e nitrogênio para mergulhos profundos para evitar os efeitos da narcose. Uma etiqueta de cilindro mostra a profundidade máxima de operação e a mistura (oxigênio / hélio).
Especialidade	Toxicologia Médica

A narcose durante o mergulho (também conhecida como narcose por nitrogênio , narcose por gás inerte , êxtase das profundezas , efeito Martini ) é uma alteração reversível na consciência que ocorre durante o mergulho em profundidade. É causada pelo efeito anestésico de certos gases em alta pressão. A palavra grega νάρκωσις (narkōsis), "o ato de tornar entorpecido", é derivada de νάρκη (narkē), "entorpecimento, torpor", um termo usado por Homero e Hipócrates . A narcose produz um estado semelhante à embriaguez (intoxicação por álcool) ou inalação de óxido nitroso . Pode ocorrer durante mergulhos rasos, mas geralmente não se torna perceptível em profundidades menores que 30 metros (100 pés).

Exceto o hélio e provavelmente o néon , todos os gases que podem ser respirados têm um efeito narcótico, embora variem amplamente em graus. O efeito é consistentemente maior para gases com uma solubilidade lipídica mais alta e, embora o mecanismo desse fenômeno ainda não esteja totalmente claro , há boas evidências de que as duas propriedades estão mecanicamente relacionadas. À medida que a profundidade aumenta, a deficiência mental pode se tornar perigosa. Os mergulhadores podem aprender a lidar com alguns dos efeitos da narcose, mas é impossível desenvolver tolerância . A narcose afeta todos os mergulhadores, embora a suscetibilidade varie amplamente entre os indivíduos e de um mergulho para outro.

A narcose pode ser completamente revertida em poucos minutos, ascendendo a uma profundidade mais rasa, sem efeitos de longo prazo. Assim, a narcose durante o mergulho em águas abertas raramente se transforma em um problema sério, desde que os mergulhadores estejam cientes de seus sintomas e sejam capazes de subir para controlá-los. Mergulhar muito além de 40 m (130 pés) é geralmente considerado fora do escopo do mergulho recreativo . Para mergulhar em profundidades maiores, visto que a narcose e a toxicidade do oxigênio se tornam fatores de risco críticos, é necessário um treinamento especializado no uso de várias misturas de gases contendo hélio, como trimix ou heliox . Essas misturas evitam a narcose substituindo parte ou toda a fração inerte do gás respiratório por hélio não narcótico.

Classificação

A narcose resulta da respiração de gases sob pressão elevada e pode ser classificada pelo principal gás envolvido. Os gases nobres , exceto o hélio e provavelmente o neônio , assim como o nitrogênio , o oxigênio e o hidrogênio causam uma diminuição na função mental , mas seu efeito na função psicomotora (processos que afetam a coordenação dos processos sensoriais ou cognitivos e a atividade motora) varia amplamente. O efeito do dióxido de carbono é uma diminuição consistente da função mental e psicomotora. Os gases nobres argônio , criptônio e xenônio são mais narcóticos do que nitrogênio a uma dada pressão, e o xenônio tem tanta atividade anestésica que é um anestésico utilizável em concentração de 80% e pressão atmosférica normal. O xenônio tem sido historicamente muito caro para ser usado na prática, mas tem sido usado com sucesso em operações cirúrgicas, e os sistemas de anestesia com xenônio ainda estão sendo propostos e projetados.

sinais e sintomas

A narcose pode produzir visão em túnel, dificultando a leitura de vários medidores.

Devido aos seus efeitos que alteram a percepção, o início da narcose pode ser difícil de reconhecer. Em sua forma mais benigna, a narcose resulta no alívio da ansiedade - uma sensação de tranquilidade e domínio do meio ambiente. Esses efeitos são essencialmente idênticos às várias concentrações de óxido nitroso. Eles também se assemelham (embora não tanto) aos efeitos do álcool ou da cannabis e das conhecidas drogas benzodiazepínicas , como o diazepam e o alprazolam . Esses efeitos não são prejudiciais, a menos que causem algum perigo imediato que não seja reconhecido e resolvido. Uma vez estabilizado, os efeitos geralmente permanecem os mesmos em uma determinada profundidade, apenas piorando se o mergulhador se aventurar mais fundo.

Os aspectos mais perigosos da narcose são o comprometimento do julgamento, a multitarefa e a coordenação, e a perda da capacidade de tomada de decisão e foco. Outros efeitos incluem vertigem e distúrbios visuais ou auditivos. A síndrome pode causar alegria, tontura, ansiedade extrema, depressão ou paranóia , dependendo do mergulhador individual e de sua história médica ou pessoal. Quando mais sério, o mergulhador pode se sentir muito confiante, desconsiderando as práticas normais de mergulho seguro. A diminuição da atividade mental, indicada pelo aumento do tempo de reação e aumento dos erros na função cognitiva, são efeitos que aumentam o risco de um mergulhador administrar mal um incidente. A narcose reduz a percepção de desconforto pelo frio e calafrios e, com isso, afeta a produção de calor corporal e, consequentemente, permite uma queda mais rápida da temperatura central na água fria, com redução da consciência do problema em desenvolvimento.

A relação da profundidade com a narcose é às vezes informalmente conhecida como "lei de Martini", a ideia de que a narcose resulta na sensação de um martini para cada 10 m (33 pés) abaixo de 20 m (66 pés) de profundidade. Os mergulhadores profissionais usam esse cálculo apenas como um guia aproximado para dar aos novos mergulhadores uma metáfora, comparando uma situação com a qual eles podem estar mais familiarizados.

Os sinais e sintomas relatados são resumidos em relação às profundidades típicas em metros e pés de água do mar na tabela a seguir, adaptada de Deeper into Diving por Lippman e Mitchell:

Causas

A causa da narcose está relacionada ao aumento da solubilidade dos gases nos tecidos corporais, em decorrência das elevadas pressões em profundidade ( lei de Henry ). Teorias modernas sugerem que gases inertes que se dissolvem na bicamada lipídica das membranas celulares causam narcose. Mais recentemente, os pesquisadores têm olhado para os mecanismos da proteína do receptor do neurotransmissor como uma possível causa da narcose. A mistura de gás respiratório que entra nos pulmões do mergulhador terá a mesma pressão da água ao redor, conhecida como pressão ambiente . Depois de qualquer mudança de profundidade, a pressão dos gases no sangue que passa pelo cérebro alcança a pressão ambiente em um ou dois minutos, o que resulta em um efeito narcótico retardado após descer a uma nova profundidade. A compressão rápida potencializa a narcose devido à retenção de dióxido de carbono .

A cognição dos mergulhadores pode ser afetada em mergulhos rasos até 10 m (33 pés), mas as alterações geralmente não são perceptíveis. Não existe um método confiável para prever a profundidade em que a narcose se torna perceptível, ou a gravidade do efeito em um mergulhador individual, pois pode variar de mergulho para mergulho, mesmo no mesmo dia.

Prejuízo significativo devido à narcose é um risco crescente abaixo de profundidades de cerca de 30 m (100 pés), correspondendo a uma pressão ambiente de cerca de 4  bar (400 kPa). A maioria das organizações de treinamento de mergulho esportivo recomenda profundidades de no máximo 40 m (130 pés) devido ao risco de narcose. Ao respirar o ar a profundidades de 90 m (300 pés) - uma pressão ambiente de cerca de 10 bar (1.000 kPa) - a narcose na maioria dos mergulhadores causa alucinações, perda de memória e inconsciência. Vários mergulhadores morreram na tentativa de estabelecer recordes de profundidade do ar abaixo de 120 m (400 pés). Por causa desses incidentes, o Guinness World Records não informa mais sobre esse número.

A narcose foi comparada ao mal da altitude em relação à variabilidade de início (embora não aos sintomas); seus efeitos dependem de muitos fatores, com variações entre os indivíduos. Frio térmico, estresse , trabalho pesado, fadiga e retenção de dióxido de carbono aumentam o risco e a gravidade da narcose. O dióxido de carbono tem um alto potencial narcótico e também causa aumento do fluxo sanguíneo para o cérebro, aumentando os efeitos de outros gases. O aumento do risco de narcose resulta do aumento da quantidade de dióxido de carbono retido por meio de exercícios pesados, respiração superficial ou irregular , ou devido à baixa troca de gases nos pulmões.

Sabe-se que a narcose é aditiva até mesmo à intoxicação alcoólica mínima. Outros medicamentos sedativos e analgésicos , como narcóticos opiáceos e benzodiazepínicos, contribuem para a narcose.

Mecanismo

Ilustração de uma bicamada lipídica, típica de uma membrana celular, mostrando as cabeças hidrofílicas na parte externa e as caudas hidrofóbicas na parte interna

O mecanismo preciso não é bem compreendido, mas parece ser o efeito direto do gás se dissolvendo nas membranas nervosas e causando interrupção temporária nas transmissões nervosas. Embora o efeito tenha sido observado pela primeira vez com o ar, outros gases, incluindo argônio, criptônio e hidrogênio, causam efeitos muito semelhantes a uma pressão superior à atmosférica. Alguns desses efeitos podem ser devidos ao antagonismo nos receptores NMDA e à potenciação dos receptores GABA _A , semelhante ao mecanismo dos anestésicos não polares , como éter dietílico ou etileno . No entanto, sua reprodução pelo gás argônio, muito inativo quimicamente, torna improvável que sejam uma ligação estritamente química aos receptores no sentido usual de uma ligação química . Um efeito físico indireto - como uma mudança no volume da membrana - seria, portanto, necessário para afetar os canais de íons controlados por ligante das células nervosas. Trudell et al. sugeriram ligações não químicas devido à força atrativa de van der Waals entre as proteínas e os gases inertes.

Semelhante ao mecanismo de efeito do etanol , o aumento do gás dissolvido nas membranas das células nervosas pode causar alterações nas propriedades de permeabilidade iônica das bicamadas lipídicas das células neurais . A pressão parcial de um gás necessária para causar um grau medido de deficiência se correlaciona bem com a lipossolubilidade do gás: quanto maior a solubilidade, menos pressão parcial é necessária.

Uma teoria inicial, a hipótese de Meyer-Overton , sugeria que a narcose ocorre quando o gás penetra nos lipídios das células nervosas do cérebro, causando interferência mecânica direta na transmissão de sinais de uma célula nervosa para outra. Mais recentemente, tipos específicos de receptores quimicamente bloqueados em células nervosas foram identificados como estando envolvidos com anestesia e narcose. No entanto, a ideia básica e mais geral subjacente, de que a transmissão nervosa é alterada em muitas áreas difusas do cérebro como resultado de moléculas de gás dissolvidas nas membranas gordurosas das células nervosas, permanece amplamente incontestável.

Gestão e diagnóstico

O manejo da narcose consiste simplesmente em ascender a profundidades mais rasas; os efeitos desaparecem em minutos. No caso de complicações ou outras condições presentes, ascender é sempre a resposta inicial correta. Se os problemas persistirem, é necessário abortar o mergulho. O cronograma de descompressão ainda pode ser seguido, a menos que outras condições exijam assistência de emergência.

Os sintomas de narcose podem ser causados ​​por outros fatores durante o mergulho: problemas de ouvido causando desorientação ou náusea ; sinais precoces de intoxicação por oxigênio causando distúrbios visuais; ou hipotermia causando respiração rápida e tremores. No entanto, a presença de qualquer um desses sintomas deve implicar em narcose. O alívio dos efeitos ao subir para uma profundidade mais rasa confirmará o diagnóstico. Dado o cenário, outras condições prováveis ​​não produzem efeitos reversíveis. No caso raro de diagnóstico incorreto quando outra condição está causando os sintomas, o tratamento inicial - ascender mais perto da superfície - ainda é essencial.

Prevenção

A narcose durante o mergulho profundo é evitada enchendo os cilindros de mergulho com uma mistura de gás contendo hélio. O hélio é armazenado em cilindros marrons.

A maneira mais direta de evitar a narcose por nitrogênio é o mergulhador limitar a profundidade dos mergulhos. Como a narcose se torna mais severa à medida que a profundidade aumenta, um mergulhador que se mantenha em profundidades menores pode evitar narcose grave. A maioria das escolas de mergulho recreativo só certifica mergulhadores básicos até profundidades de 18 m (60 pés), e nessas profundidades a narcose não apresenta um risco significativo. Normalmente, é necessário treinamento adicional para a certificação de até 30 m (100 pés) no ar, e esse treinamento deve incluir uma discussão sobre narcose, seus efeitos e manejo. Algumas agências de treinamento de mergulhadores oferecem treinamento especializado para preparar mergulhadores recreativos para ir a profundidades de 40 m (130 pés), geralmente consistindo em mais teoria e alguma prática em mergulhos profundos sob supervisão rigorosa. Organizações de mergulho que treinam para mergulhar além das profundidades recreativas podem proibir o mergulho com gases que causam muita narcose em profundidade no mergulhador médio e encorajar fortemente o uso de outras misturas de gases respiratórios contendo hélio no lugar de parte ou todo o nitrogênio do ar - como o trimix e o heliox  - porque o hélio não tem efeito narcótico. O uso desses gases faz parte do mergulho técnico e requer mais treinamento e certificação.

Embora o mergulhador individual não possa prever exatamente em que profundidade o início da narcose ocorrerá em um determinado dia, os primeiros sintomas de narcose para qualquer mergulhador são geralmente mais previsíveis e pessoais. Por exemplo, um mergulhador pode ter problemas com o foco do olho (acomodação próxima para mergulhadores de meia-idade), outro pode ter sentimentos de euforia e outro pode sentir claustrofobia . Alguns mergulhadores relatam que têm alterações auditivas e que o som de suas bolhas exaladas torna-se diferente. O treinamento especializado pode ajudar os mergulhadores a identificar esses sinais pessoais de início, que podem então ser usados ​​como um sinal para subir para evitar a narcose, embora a narcose grave possa interferir no julgamento necessário para tomar medidas preventivas.

Os mergulhos profundos devem ser feitos somente após um treinamento gradual para testar a sensibilidade do mergulhador individual às profundidades crescentes, com supervisão cuidadosa e registro das reações. Evidências científicas não mostram que um mergulhador possa treinar para superar qualquer medida de narcose em uma determinada profundidade ou tornar-se tolerante a ela.

A profundidade narcótica equivalente (END) é uma forma comumente usada de expressar o efeito narcótico de diferentes gases respiratórios. O Manual de Mergulho da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) agora afirma que o oxigênio e o nitrogênio devem ser considerados igualmente narcóticos. As tabelas padrão, com base nas solubilidades lipídicas relativas, listam os fatores de conversão para o efeito narcótico de outros gases. Por exemplo, o hidrogênio a uma determinada pressão tem um efeito narcótico equivalente ao nitrogênio a 0,55 vezes essa pressão, portanto, em princípio, deve ser utilizável a mais de duas vezes a profundidade. O argônio, no entanto, tem 2,33 vezes o efeito narcótico do nitrogênio e é uma escolha ruim como gás respiratório para mergulho (é usado como um gás de inflação de roupa seca , devido à sua baixa condutividade térmica). Alguns gases têm outros efeitos perigosos quando respirados sob pressão; por exemplo, o oxigênio de alta pressão pode levar à toxicidade do oxigênio . Embora o hélio seja o menos intoxicante dos gases respiratórios, em maiores profundidades pode causar a síndrome nervosa de alta pressão , um fenômeno ainda misterioso, mas aparentemente não relacionado. A narcose por gás inerte é apenas um fator que influencia a escolha da mistura de gases; os riscos da doença descompressiva e toxicidade do oxigênio, custo e outros fatores também são importantes.

Por causa dos efeitos semelhantes e aditivos, os mergulhadores devem evitar medicamentos sedativos e drogas, como cannabis e álcool, antes de qualquer mergulho. Uma ressaca, combinada com a capacidade física reduzida que a acompanha, torna mais provável a narcose por nitrogênio. Os especialistas recomendam a abstinência total do álcool por pelo menos 12 horas antes do mergulho, e mais tempo para outras drogas.

Prognóstico e epidemiologia

A narcose é potencialmente uma das condições mais perigosas para afetar o mergulhador abaixo de cerca de 30 m (100 pés). Exceto para amnésia ocasional de eventos em profundidade, os efeitos da narcose são totalmente removidos na subida e, portanto, não representam nenhum problema em si mesmos, mesmo para exposições repetidas, crônicas ou agudas. No entanto, a gravidade da narcose é imprevisível e pode ser fatal durante o mergulho, como resultado de um comportamento ilógico em um ambiente perigoso.

Testes demonstraram que todos os mergulhadores são afetados pela narcose por nitrogênio, embora alguns experimentem efeitos menores do que outros. Embora seja possível que alguns mergulhadores possam se virar melhor do que outros por terem aprendido a lidar com o comprometimento subjetivo , os efeitos comportamentais subjacentes permanecem. Esses efeitos são particularmente perigosos porque o mergulhador pode sentir que não está sofrendo de narcose, mas mesmo assim ser afetado por ela.

História

Tanto Meyer quanto Overton descobriram que a potência narcótica de um anestésico geralmente pode ser prevista por sua solubilidade em óleo. A concentração alveolar mínima é um indicador inverso da potência do anestésico.

O pesquisador francês Victor T. Junod foi o primeiro a descrever os sintomas da narcose em 1834, observando que "as funções do cérebro são ativadas, a imaginação é viva, os pensamentos têm um encanto peculiar e, em algumas pessoas, sintomas de intoxicação estão presentes". Junod sugeriu que a narcose resultava da pressão, causando aumento do fluxo sanguíneo e, portanto, estimulando os centros nervosos. Walter Moxon (1836-1886), um proeminente médico vitoriano , formulou a hipótese em 1881 de que a pressão forçava o sangue a partes inacessíveis do corpo e o sangue estagnado resultava em mudanças emocionais. O primeiro relato da potência anestésica relacionada à solubilidade lipídica foi publicado por Hans H. Meyer em 1899, intitulado Zur Theorie der Alkoholnarkose . Dois anos depois, uma teoria semelhante foi publicada independentemente por Charles Ernest Overton . O que ficou conhecido como a hipótese de Meyer-Overton pode ser ilustrado por um gráfico que compara a potência narcótica com a solubilidade em óleo.

Em 1939, Albert R. Behnke e OD Yarborough demonstraram que outros gases além do nitrogênio também podiam causar narcose. Para um gás inerte, a potência narcótica foi considerada proporcional à sua lipossolubilidade. Como o hidrogênio tem apenas 0,55 da solubilidade do nitrogênio, experimentos de mergulho profundo usando hidrox foram conduzidos por Arne Zetterström entre 1943 e 1945. Jacques-Yves Cousteau em 1953 o descreveu como "l'ivresse des grandes profondeurs" ou o "arrebatamento das profundezas "

Pesquisas adicionais sobre os possíveis mecanismos de narcose por ação anestésica levaram ao conceito de " concentração alveolar mínima " em 1965. Mede a concentração relativa de diferentes gases necessários para prevenir a resposta motora em 50% dos indivíduos em resposta ao estímulo , e mostra resultados semelhantes para a potência anestésica como as medidas de lipossolubilidade. O Manual de Mergulho (NOAA) foi revisado para recomendar o tratamento do oxigênio como se fosse tão narcótico quanto o nitrogênio, seguindo a pesquisa de Christian J. Lambertsen et al. em 1977 e 1978.

Veja também

• Narcose por hidrogênio  - Estado psicotrópico induzido pela respiração de hidrogênio em altas pressões parciais

Notas de rodapé

Referências

Notas

Origens

• Bennett, Peter; Rostain, Jean Claude (2003). "Narcose de gás inerte". Em Brubakk, Alf O; Neuman, Tom S (eds.). Fisiologia e medicina do mergulho de Bennett e Elliott (5ª ed.). Estados Unidos: Saunders. ISBN   0-7020-2571-2 . OCLC   51607923 .
• Lippmann, John; Mitchell, Simon J. (2005). "Narcose de nitrogênio". Deeper into Diving (2ª ed.). Victoria, Austrália: JL Publications. pp. 103–8. ISBN   0-9752290-1-X . OCLC   66524750 .
• Supervisor de Mergulho da Marinha dos EUA (2008). Manual de Mergulho da Marinha dos EUA (PDF) . SS521-AG-PRO-010, revisão 6. US Naval Sea Systems Command. Arquivado do original (PDF) em 10/12/2014 . Obtido em 21/01/2014 .

links externos

• Undersea and Hyperbaric Medical Society Corpo científico, publicações sobre narcose por nitrogênio.
• Rubicon Research Repository Repositório pesquisável de Pesquisa de Mergulho e Fisiologia Ambiental.
• Diving Diseases Research Centre (DDRC) Instituição de caridade do Reino Unido dedicada ao tratamento de doenças de mergulho.
• Campbell, Ernest S. (25/06/2009). “Mergulhando enquanto usa maconha” . Página visitada em 25-08-2009 . Visão geral do ScubaDoc sobre maconha e mergulho.
• Campbell, Ernest S. (03/05/2009). “Álcool e Mergulho” . Arquivado do original em 30/04/2007 . Página visitada em 25-08-2009 . Visão geral do ScubaDoc sobre álcool e mergulho.
• Campbell, George D. (01/02/2009). "Narcose de nitrogênio" . Mergulhando com Deep-Six . Página visitada em 25-08-2009 .