Apnoetauchen: gefüllte Lunge oder ungefüllte Lunge?

[Daniel Fuchsberger]

Hallo,

zu der im Betreff gestellten Frage habe ich leider keinen „richtigen“ Hinweis im Netz gefunden und versuche mich nun hier 🙂

Frage 1:
Wird der Apnoe-Tauchgang OHNE mit Luft gefüllter Lunge durchgeführt? Also kurz vorher komplett ausgeatmet?
Meiner Meinung nach, nein. Da dann ja gleich schon zu Anfang ein Unterdruck entsteht, welcher das Barotrauma noch schneller begünstigt, oder?

Frage 2:
Wenn die Lunge doch vorher mit Luft gefüllt wird, wie ich meine, wird beim Abtauchen die Luft abgelassen? Der Ausbildungslehrer (Ärztlich) meiner Freundin meint, ja. Da sonst die Lunge schaden nehmen würde. Begründet wird das mit einem Luftballon, welcher in der Tiefe auch irgendwann platzen würde.
Auch da bin ich mir unsicher. Ich meine, ein Ballon wird in der Tiefe nicht platzen, da zwar ein großer Druck herrscht, dieser aber nur auf die Luft im Ballon und nicht auf den Ballon selber. Auch wird er ja nicht platzen, wenn dieser wieder an die Oberfläche kommt, da ja nicht mehr drin ist, als vorher. Genauso sehe ich das mit der Lunge. Diese wird meiner Meinung nach aber, wie bei 1. wohl schneller komprimiert, wenn man ausatmet beim runtergehen. Also schneller in den Unterdruck gehen, oder nicht?

Wäre schön, wenn ihr mir da wirklich fachliche Antworten drauf geben könntet, welche auch nachvollziehbar sind. wie die Luft in der Lunge zusammengepresst wird usw. weiss ich ja, aber die oben genannten Fragen sind für mich logisch erklärbar, aber ich finde keine Bestätigung meiner Thesen.

Viele Grüße,
Daniel

[Daniel Wolfer]

Um Deine Fragen zum Apnoetauchsport so konkret wie möglich zu beantworten, müssen wir uns zunächst die – zum Verständnis wichtigen – Begrifflichkeiten klar machen.
Totalkapazität der Lunge:
das Luftvolumen, welches maximal eingeatmet werden kann.
Residualkapazität:
das Luftvolumen, welches nach maximaler Ausatmung physiologischer Weise in der Lunge verbleibt.
Buccal pumping und lung-packing:
spezielle Technik bei der – nach maximaler Einatmung – durch Zuhilfenahme der Backenmuskulatur noch mehr Luft in die Lunge gepackt wird.
Hypoxie: Sauerstoffmangel
Hyperkapnie:
Anstieg des Kohlendioxidspiegels im Blut beim Luftanhalten (= stärkster Atemreiz)
Blood-shift:
Umverteilung von peripherem Blutvolumen in die Lungengefäße. Dies schafft eine Art Polster, sodass die Lunge weit über das Residualvolumen hinaus komprimiert werden kann.
Zwischen den beiden Lungenflügeln und der Brustkorb Wand liegt ein dünnes seröses Häutchen – die sogenannte Pleura. Zwischen Pleura und den Lungenflügeln herrscht ein relativer Unterdruck. Dadurch und noch durch andere Mechanismen folgt die Lunge passiv dem sich ausdehnenden Brustkorb beim Einatmen und bleibt entfaltet und belüftet.
Beim Apnoetauchen stellt die Lunge einen abgeschlossenen luftgefüllten Hohlraum dar und unterliegt damit allen physikalischen Gesetzen. Gemäß dem Gesetz von Boyle-Marriotte verkleinert sich das Luftvolumen proportional zum Druckanstieg und die Lungenflügel werden zusammengedrückt. Dies ist bei untrainierten Tauchern bis zum Erreichen der Residualkapazität möglich. Danach entstehen Schäden durch ein Unterdruck-Barotrauma, möglicherweise durch Einreißen der Gewebestrukturen und den Aufhänge Mechanismen zwischen Lungenoberfläche und Pleura. Dies kann zum Zusammenfallen des auf Entfaltung angewiesenen Lungenflügels führen und es resultiert ein sogenannter lung-squeeze oder bei Gewebezerreißungen ein Pneumothorax.
Die erreichbare Tiefe hängt zum einen von den physikalischen Bedingungen ab, zum anderen vom Trainingsstatus des Apnoisten. Hypoxie-Toleranz, Hyperkapnie-Toleranz, Blood-Shift sind trainierbar. Je größer das Luftvolumen – je größer ist theoretisch die erreichbare Tiefe.
Als Rechenbeispiel:
6l – Oberfläche
3,0l – 10 m
2,0l – 20m
1,5l – 30m
1,2l – 40m
Hat ein Taucher eine Totalkapazität von 6l kann er rein theoretisch bis 40 m abtauchen bis die Residualkapazität erreicht ist. In der Praxis werden jedoch weit größere Tiefen erreicht. Dabei spielen dann o.g. trainierbare Faktoren eine entscheidende Rolle.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist ein durchführbarer Druckausgleich. Dazu muss der Taucher auch das adäquate Luftvolumen parat haben.
Damit erklärt sich im Grunde schon Deine erste Frage, welche Du bereits selbst richtig beantwortet hast.

[Daniel Wolfer]

Zu Frage 1:
Wird der Apnoe-Tauchgang OHNE mit Luft gefüllter Lunge durchgeführt? Also kurz vorher komplett ausgeatmet?

Antwort:
Ein Apnoetauchgang wird unter Wettkampfbedingungen mit maximal gefüllter Lunge durchgeführt. Beim Wettkampftauchgang atmet der Apnoist maximal ein und versucht sogar noch durch spezielle Techniken wie das „buccal pumping“ das Luftvolumen in der Lunge zu maximal vergrößern. Zum einen braucht er das rein physikalische Luftvolumen – zum anderen braucht er natürlich den größten möglichen Sauerstoffvorrat.
Abtauchen nach maximaler Ausatmung oder mit unzureichend gefüllter Lunge begünstigt definitiv ein Barotrauma.

Ausnahme:
Bloodshift-Trainingstauchgang. Der Bloodshift wird bei Erreichen der Residualkapazität und vorsichtiger weiterer Kompression trainiert. Wenn der Taucher mit leerer Lunge abtaucht wird dieser Trainingseffekt in schon geringer Tiefe erreicht.

[Daniel Wolfer]

Zu Frage 2.
Wenn die Lunge doch vorher mit Luft gefüllt wird, wie ich meine, wird beim Abtauchen die Luft abgelassen? Der Ausbildungslehrer (Ärztlich) meiner Freundin meint, ja. Da sonst die Lunge schaden nehmen würde. Begründet wird das mit einem Luftballon, welcher in der Tiefe auch irgendwann platzen würde.
Antwort:
Der Apnoist hält das Lungenvolumen konstant – er atmet beim Abtauchen NICHT aus! Das wäre nach den o.g. Erklärungen völlig kontraproduktiv. Auf Tiefe „platzt“ die Lunge ja nicht weil sie zu viel, sondern zu wenig Volumen hat.

Auch da bin ich mir unsicher. Ich meine, ein Ballon wird in der Tiefe nicht platzen, da zwar ein großer Druck herrscht, dieser aber nur auf die Luft im Ballon und nicht auf den Ballon selber. Auch wird er ja nicht platzen, wenn dieser wieder an die Oberfläche kommt, da ja nicht mehr drin ist, als vorher.
Antwort:
Du darfst Dir die Lunge nicht wie einen einfachen Luftballon vorstellen. Das ist sie zwar im Grunde für sich allein betrachtet aber nicht im anatomischen Zusammenspiel mit Brustkorb, Pleura und anderen Aufhänge Mechanismen. Dadurch ist die Lunge in ihrer Größenveränderung limitiert. Wird der Lungen-Ballon zu klein, können durch Gewebezerreißungen strukturelle Schäden entstehen.
Genauso sehe ich das mit der Lunge. Diese wird meiner Meinung nach aber, wie bei 1. wohl schneller komprimiert, wenn man ausatmet beim runtergehen. Also schneller in den Unterdruck gehen, oder nicht?
Antwort. Ja – das ist richtig.

Anmerkung: der Apnoist atmet normalerweise auf den letzten Metern beim Auftauchen vollständig aus damit er an der Oberfläche sofort Luft holen kann und nicht wertvolle Sekunden durch Ausatmen verliert.

[Autor]

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