Leseprobe - Delius Klasing

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2., aktualisierte und erweiterte Auflage, 2013
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© Verlag Stephanie Naglschmid, Stuttgart/Delius, Klasing & Co. KG, Bielefeld
Herausgeber: Dr. Friedrich Naglschmid
Titelfoto: J. Eyber/MTi-Press Stuttgart
Fotos: Jörg Eyber: 2,8, 9, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 26, 38, 41, 54, 57, 60, 67 (oben), 69 unten, 71, 72, 73, 78, 79,
82, 84, 86, 88, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 100, 104, 108, 109, 112, 113, 114, 115, 116, 125, 127, 129,
131, 132; Donya Amer: 110, 115, 123; Dagmar Andres-Brümmer: 22, 28, 39, 63, 64, 67 (unten), 70, 102,
107, 119, 121, 122, 124, 126, 128, 134; Franz Brümmer: 69 (rechts); Alexandros Chadiaris 16; O. Haug 55,
Werksfotos über MTi-Press Stuttgart: Aquasphere: 66; Cressi: 56, 58, 59, 62, 72; Elios: 65, 68; Liquidvision:
56, 69; Pingel: 56; Scubapro: 11, 16, 17, Fred Buyle; 37; 61 Laura Storm; Roberto Pronzato: 12;
Grafiken: D. Andres-Brümmer 35, 39, 43, 49; S. Naglschmid/MTi-Press: 32, 33, 34, 44, 46, 47, 74, 77
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4

Inhalt
Inhalt
Vorwort.............................................................................................................................
8
1 Was ist Apnoetauchen? ......................................................................................... 9
Voraussetzungen für das Freitauchen.................................................................... 10
2 Die Geschichte des Freitauchens ......................................................................... 11
Amas und Schwammtaucher – Freitaucher mit Tradition................................... 12
Die Jagd nach der Tiefe beginnt............................................................................. 14
3 Wettkampf und Breitensport ............................................................................... 17
Apnoe als Wettkampfsport..................................................................................... 18
Breitensport in Deutschland................................................................................... 19
4 Sicherheit beim Apnoetauchen .............................................................. 22
Oberste Regel: Partnersicherung..................................................................... 23
Keine Hyperventilation............................................................................................ 25
Samba und Blackout................................................................................................ 25
Blackout: Was tun?.................................................................................................. 26
Richtig atmen – Blackout vermeiden..................................................................... 28
Auf den Körper hören............................................................................................. 29
5 Lunge und Atmung ................................................................................................ 31
Die Lunge................................................................................................................. 32
Kohlendioxid und Sauerstoff im Blut..................................................................... 33
Die Atmungssteuerung........................................................................................... 34
Erst einfach, dann stressig – die zwei Phasen eines Apnoetauchgangs.............. 36
6 Physiologie des Apnoetauchens ......................................................................... 38
Der Tauchreflex...................................................................................................... 39
O 2 und CO 2 – was ändert sich beim Tauchen?........................................................ 42
Kompression der Lunge........................................................................................ 45
Risiko Blackout ...................................................................................................... 48
Der Aufstiegsblackout........................................................................................... 51
Verzögerte Hypoxie............................................................................................... 51
Dekompressionskrankheit und Tiefenrausch...................................................... 52
Barotrauma der Lunge.......................................................................................... 53
7 Die Ausrüstung ..................................................................................................... 55
Tauchmaske............................................................................................................ 55
Schnorchel.............................................................................................................. 58
Flossen.................................................................................................................... 60
Tauchanzug.................................................................................................................. 64
5

Inhalt
8 Tieftauchen.....................................................................................................
Der Druckausgleich......................................................................................................
73
74
Druckausgleichsmethoden........................................................................................... 79
Die Tarierung................................................................................................................
Tauchplatz und Tauchgangsplanung..............................................................................
81
83
Sicherheitsvorkehrungen............................................................................................ 85
Boje und Flagge............................................................................................................
Dekompressionserkrankung (DCS).............................................................................
Tieftauchen am Seil.....................................................................................................
Vorbereitung................................................................................................................
Entspannung und Atmung...........................................................................................
Gewöhnung an die Tiefe..............................................................................................
85
85
86
87
89
89
Partnersicherung beim Tieftauchen........................................................................... 90
Trainingseinheiten zum Tieftauchen..........................................................................
Richtiges Abtauchen....................................................................................................
93
93
Richtige Tauchhaltung................................................................................................. 94
Übungen zum Druckausgleich I..................................................................................
Übungen zum Druckausgleich II.................................................................................
95
95
Übungen zum Druckausgleich III................................................................................ 96
Übungen im Schwimmbad.......................................................................................... 96
9 Pool-Disziplinen........................................................................................................... 99
Zeittauchen................................................................................................................... 99
Die Ausrüstung............................................................................................................. 101
Die Vorbereitung.......................................................................................................... 101
Der Statik-Tauchgang................................................................................................... 103
Partnersicherung beim Zeittauchen........................................................................... 106
Trainingseinheiten zum Zeittauchen.......................................................................... 107
Streckentauchen.......................................................................................................... 110
Partnersicherung beim Streckentauchen.................................................................. 115
Trainingseinheiten zum Streckentauchen.................................................................. 117
10 Vorbereitung und Atmung.............................................................................................. 121
Freitauchen und Yoga.................................................................................................. 123
Dehnung der Muskulatur.............................................................................................. 124
Die Yoga-Vollatmung.................................................................................................... 125
Dreiecks- und Vierecksatmung............................................................................. 128
6
Bleigurt und Blei..........................................................................................................
Tauchcomputer...........................................................................................................
Nasenklammer............................................................................................................
Boje und Seil................................................................................................................
Lanyard.........................................................................................................................
Lampe...........................................................................................................................
66
68
69
69
71
72

Inhalt
Die Lungenseitenatmung (Nãdi–Sodhana).................................................... 128
Die Stoßatmung (Kapâlabhâti).............................................................................. 129
Der Unterdruckverschluss (Uddiyana Bandha)................................................... 130
Atemvorbereitung vor dem Tauchgang............................................................... 130
Freitauchen und Ernährung.................................................................................. 133
Anhang............................................................................................................................ 135
Adressen und Internetseiten............................................................................... 135
Anforderungen der Apnoe-Brevets des VDST.......................................................... 136
Literatur und weiterführende Fachliteratur....................................................................... 138
Tabellen................................................................................................................. 141
Register............................................................................................................................ 142
7

Vorwort
Das Apnoetauchen oder Freitauchen hat
in den letzten Jahren viele neue Freunde
gefunden. Was fasziniert am Apnoetauchen?
Ist es die Tiefe, das Austesten der
eigenen Grenzen, die sportliche Herausforderung,
die Schönheit der Unterwasserwelt?
Wahrscheinlich ist es eine Kombination
aus all diesen Aspekten und vor
allem das wunderbare Gefühl, sich unter
Wasser zu bewegen und wohlzufühlen,
gelassen zu sein und sich den Lebewesen
im Meer näher und verbundener zu fühlen.
Apnoetauchen ist mehr als einfaches
Schnorcheln. Es ist die Fähigkeit, sich eine
längere Zeit unter Wasser aufzuhalten
und in größere Tiefen tauchen zu können,
als dies ein untrainierter Mensch für gewöhnlich
könnte. Gute Apnoefähigkeiten
erhöhen den Spaß an der Erkundung der
Unterwasserwelt erheblich, und auch
beim Gerätetauchen verleihen sie mehr
Sicherheit und Ruhe. Mit diesem Buch
sollte keine Anleitung geschaffen werden,
auf eigene Faust Apnoerekorde aufzustellen.
Vielmehr möchte ich all denen,
die im Apnoesport aktiv sind oder in ihn
einsteigen möchten, etwas an die Hand
geben, das ihnen Hintergründe und Zusammenhänge
erläutert sowie Trainingshilfe
und Nachschlagewerk ist.
Ein großes Dankeschön geht an dieser
Stelle an alle, die mir mit kritischen Anmerkungen
geholfen haben, die dritte
Auflage dieses Buches vollkommen zu
überarbeiten und neue Aspekte einfließen
zu lassen. Zu guter Letzt sei noch eine
Anmerkung gestattet: Aus Gründen der
besseren Lesbarkeit findet in diesem Buch
lediglich die männliche Form des Tauchers
Verwendung. Alle Apnoetaucherinnen
mögen sich bitte uneingeschränkt mit
eingeschlossen fühlen.
Dagmar Andres-Brümmer
8

6
Physiologie des Apnoetauchens
»Versuche mehr deinen Geist zu benutzen
und nicht deine Muskeln.«
Jacques Mayol
Keine Frage, Wale und Delfine sind für
ein Leben im Wasser geschaffen, auch
wenn sie als tauchende Säugetiere zum
Atmen an die Wasseroberfläche müssen;
Tauchzeit und -tiefe sind damit begrenzt.
Bei landlebenden Säugern, beispielsweise
Robben, Ottern oder Bibern, sind
die Tauchleistungen zwar immer noch
beeindruckend, aber schon nicht mehr so
vollkommen wie bei den Meeressäugern.
Und wie sieht es mit uns Menschen aus?
Seit Jahrtausenden tauchen Menschen
ins Wasser hinab, doch erst seit Anfang
der 1930er-Jahre beschäftigen sich die
medizinischen Gelehrten ernsthaft mit
den Fragen: Wie tief kann ein Mensch
tauchen? Wie lange? Und vor allem: Was
passiert dabei im Körper?
Es liegt in der Natur der Sache, dass
die physiologischen Vorgänge in einem
Körper unter Laborbedingungen leichter
zu untersuchen sind als in natürlicher
Umgebung – vor allem, wenn diese natürliche
Umgebung unter Wasser ist. Von
daher gibt es zwar zahlreiche Studien, die
einzelne Aspekte zur Physiologie des Freitauchens
bzw. der Apnoe untersuchten,
doch es gibt noch genauso viele Fragezeichen.
Die meisten Daten wurden im Labor,
bei Druckkammertauchgängen oder bei
vergleichsweise flachen Tauchgängen
gewonnen. Tatsächliche Messungen der
Vorgänge im Körper bei Apnoetauchgängen
in sehr großen Tiefen gibt es nur
ausgesprochen wenige.
38

Der Tauchreflex
Pulsoxymeteraufzeichnung einer statischen Apnoe von gut vier Minuten. Deutlich zu
erkennen ist, dass die Sauerstoffsättigung auch wenige Sekunden nach dem Ende der
Apnoe noch weiter abfällt (verzögerte Hypoxie), mit den ersten Atemzügen aber rasch
wieder zum Ausgangswert steigt. Der Tauchreflex sorgt für eine Absenkung des Pulses
während des Tauchgangs.
Der Tauchreflex
Die in der Antarktis lebenden Weddelrobben
sind berühmt für ihre Tauchleistungen.
Tauchgänge von bis zu 70 Minuten
sind für diese Robben machbar, trotzdem
ist der Großteil ihrer Tauchgänge sehr
viel kürzer, die Robben bleiben innerhalb
ihres sogenannten aeroben Limits. Wenn
es jedoch hart auf hart kommt und die
Robbe länger tauchen muss, etwa weil der
Rückweg aufs Eis blockiert ist, greift eine
Art Notfalleinrichtung, die dem Körper
hilft, Sauerstoff zu sparen bzw. sicherzustellen,
dass die lebenswichtigen Organe
vorrangig versorgt werden: der Tauchreflex.
Er verlangsamt den Herzschlag und
konzentriert die Blutversorgung auf Herz
und Gehirn. Der Rest des Körpers wird in
dieser Situation hintangestellt und muss
für eine Weile mit weniger Sauerstoff
Robben scheinen sich regelrecht an einen
Tauchzeitplan zu halten. Denn mit vergleichsweise
kurzen Tauchgängen benötigen
sie nur kurze Oberflächenpausen und
optimieren so ihre Gesamtzeit unter Wasser.
Nur selten tauchen sie über ihr aerobes
Tauchlimit (ADL) hinaus und müssen dann
längere Pausen einlegen, um die Milchsäure
in der Muskulatur abbauen zu können.
39

Physiologie des Apnoetauchens
auskommen. Die Energieversorgung der
Muskeln wird auf anaeroben Stoffwechsel
umgestellt, weshalb solche Tauchgänge
bei den Weddelrobben durch intensive
Laktatproduktion gekennzeichnet sind.
Der bereits 1870 von dem französischen
Physiologen Paul Bert an Enten entdeckte
»Tauchreflex« ist Vögeln sowie
allen Säugetieren gemein, somit auch
uns Menschen. Bei tauchenden Tieren
– etwa bei Robben oder Walen – macht
eine derartige physiologische Anpassung
evolutionsbiologisch Sinn, doch warum
und wie ausgeprägt der Tauchreflex auch
bei uns vorhanden ist, wird noch kontrovers
diskutiert. Was wir jedoch sicher
wissen, ist, dass der Tauchreflex unseren
Herzschlag verlangsamt (Bradykardie),
das Schlagvolumen des Herzens reduziert
und den arteriellen Blutdruck ansteigen
lässt. Er konzentriert die Blutversorgung
auf Herz und Hirn und begrenzt sie in den
peripheren Gefäßen (periphere Vasokonstriktion),
das heißt, Haut, Muskeln oder
auch die Verdauungsorgane werden
schlechter versorgt. Bei körperlicher Belastung
während der Apnoephase kann
durch die verminderte Sauerstofflieferung
an die Peripherie die anaerobe Stoffwechselrate
ansteigen. All diese »Maßnahmen«
reduzieren den Sauerstoffverbrauch und
verlängern somit die Tauchzeit.
Ausgelöst wird der Reflex durch Luftanhalten,
doch nennenswert verstärkt wird
er erst, wenn das Gesicht dabei in kaltes
Wasser eintaucht. Wie wissenschaftliche
Studien zeigen, verdoppelt das Eintauchen
in kaltes Wasser die Wirkung des Reflexes
sogar. Es muss also Rezeptoren geben,
die dieses Eintauchen registrieren, um
dann über den Gesichtsnerv die Sache ins
Rollen zu bringen. Lange hatte man angenommen,
diese Rezeptoren befänden
sich in der Nasenregion. Neuere Studien
belegen jedoch, dass die Kälterezeptoren
der Haut, vorwiegend auf der Stirn und in
der Augenregion, für die immense Verstärkung
des Reflexes verantwortlich sind.
Der Tauchreflex hilft dem Körper also, Sauerstoff
zu sparen, indem er die Auswurfleistung
des Herzens und die Blutzirkulation
in der Körperperipherie drosselt. Der
Gasübertritt von den Lungenalveolen in
die Blutgefäße wird dadurch reduziert und
der in den Lungen vorhandene Sauerstoff
für die lebenswichtigen Organe länger aufgespart.
Diese Sparmaßnahmen haben jedoch
auch ihren Preis. In Zusammenhang
mit der Bradykardie kann es offenbar zu
Herzrhythmusstörungen kommen. Auch
wurde beobachtet, dass der verlangsamte
Herzrhythmus die Wahrnehmung der Zeit
beeinflusst, insofern als für den Taucher
die Zeit langsamer zu vergehen scheint.
Unterstützung durch die Milz
Viele Apnoetaucher kennen aus eigener
Erfahrung den Effekt, dass bei einer Serie
von Zeittauchversuchen ein Kurzzeit-
Trainingseffekt eintritt, der es erlaubt, die
Tauchzeit von Versuch zu Versuch zu steigern.
Oder andersherum, bei einer Serie
von gleich langen Statikversuchen fällt es
von Mal zu Mal leichter, die vorgegebene
Zeit zu tauchen. Die Mechanismen, die
diesen Effekt bedingen, sind noch nicht
vollständig geklärt, denn neben rein
physiologischen spielen hier auch psychologische
Faktoren hinein. Doch einen
wesentlichen Beitrag zu diesem Effekt
liefert offenbar die Milz.
Von verschiedenen Robbenarten ist seit
Längerem bekannt, dass die Milz in der
Apnoephase zusätzliche rote Blutkörper-
40

Der Tauchreflex
chen in Umlauf bringt. Beim Menschen
hatte man diesen Effekt lange bezweifelt.
Untersuchungen an Tauchern mit und
ohne Milz zeigen jedoch, dass auch bei
uns die Milz am Tauchreflex beteiligt ist,
indem sie dafür sorgt, dass verstärkt rote
Blutkörperchen und damit Hämoglobin in
Umlauf kommt. Neuere Untersuchungen
belegen, dass bei einer Apnoeserie mit
kurzen Pausen von zwei Minuten der Hämatokrit-
und der Hämoglobinwert kontinuierlich
steigen. Hämatokrit bezeichnet
den Anteil der zellulären Bestandteile im
Blut, ein hoher Hämatokritwert spricht
also für einen hohen Erythrozyten-Anteil
im Blut. Ebenso konnte gezeigt werden,
dass sich das Volumen der Milz bei solchen
Serien verkleinert. Beides deutet darauf
hin, dass die Milz sich in der Tat kontrahiert
und rote Blutkörperchen abgibt. Die
auf diese Weise zunehmende Sauerstoffaufnahmekapazität
des Blutes und der
wachsende Kohlendioxidpuffer tragen
offenbar dazu bei, dass die Tauchzeit
von Tauchgang zu Tauchgang gesteigert
werden kann.
Trainingseffekte
Trainierte Apnoetaucher zeigen in zahlreichen
Studien einen deutlich stärkeren
Tauchreflex als Nichttaucher. Und auch sie
können ihre Apnoeleistungen offensichtlich
noch steigern, wenn der Reflex maximal
ausgelöst wird. Für den Apnoetaucher
liegt also die Frage auf der Hand: Kann man
den Reflex durch Training beeinflussen?
Verschiedene Untersuchungen legen
nahe, dass körperliches Ausdauertraining
(z. B. Laufen, Radfahren) zwar zu einer
verbesserten Sauerstoffaufnahme und
zu einem niedrigeren Ruhepuls führt, die
Bradykardie während eines Tauchgangs
jedoch unberührt lässt. Trotzdem scheint
Beim Aufstieg aus der Tiefe nimmt der Sauerstoffpartialdruck
im Blut aufgrund der
Umgebungsdruckabnahme schnell ab. Aus
diesem Grund kann es zu einem Blackout
beim Aufstieg kommen.
41

Physiologie des Apnoetauchens
Das Gesetz der
Partialdrücke
Das Daltonsche Gesetz oder Gesetz
der Partialdrücke besagt, dass die
Summe aller Partialdrücke bei idealen
Gasen gleich dem Gesamtdruck
des Gasgemisches ist. Unsere Atemluft
ist ein solches Gasgemisch, sie
setzt sich zusammen aus rund 78
Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff,
etwa 1 Prozent Edelgasen
und 0,03 Prozent Kohlendioxid.
Verändert sich der Umgebungsdruck
(indem wir abtauchen), bleiben
diese prozentualen Anteile
unverändert. Diese Anteile sind
die Teildrücke oder Partialdrücke
der einzelnen Gase am gesamten
Gemisch. Auf Meereshöhe mit 1 bar
Luftdruck beträgt beispielsweise
der Sauerstoffpartialdruck 0,21
bar (21 Prozent von 1 bar Gesamtdruck).
Bei 2 bar Umgebungsdruck
in 10 Meter Wassertiefe beträgt der
pO 2 folglich 0,42 bar und ist damit
doppelt so hoch wie an der Oberfläche.
Beim Freitauchen begegnen
uns besonders die Partialdrücke
von Sauerstoff und Kohlendioxid,
denn das Verhalten dieser beiden
Luftbestandteile während des
Tauchgangs ist für uns von Interesse.
Der Umgebungsdruck wird in bar bzw.
beim Luftdruck in mbar angegeben,
die offizielle Einheit für die Angabe
von Partialdrücken in Körperflüssigkeiten
ist mmHg. Der Sauerstoffpartialdruck
von 0,21 bar (bei 1 bar
Luftdruck) entspricht rund 159 mmHg.
körperliches Training die Apnoeleistung
zu verbessern, indem es vor allem die
Toleranz des Körpers gegenüber einem
Apnoezustand vergrößert. Effektiver ist
jedoch ein regelmäßiges Apnoetraining.
Dies verstärkt offensichtlich nicht nur den
Tauchreflex, sondern sorgt auch dafür,
dass sich der physiologische Breaking
Point tatsächlich nach hinten verschiebt,
das heißt dass der CO 2 -Spiegel, der den
Tauchgang beendet, später erreicht wird.
O 2 und CO 2 – was ändert
sich beim Tauchen?
Bereits 1931 hatte G. Teruoka bei der Untersuchung
japanischer Amas festgestellt,
dass sich am Ende eines Apnoetauchgangs
die Konzentration von Sauerstoff und
Kohlendioxid in der Ausatemluft deutlich
von dem unterschied, was er bei einer
gleichlangen Apnoe an der Oberfläche
messen konnte. Für beide Gase waren die
Werte nach dem Tauchgang wesentlich
niedriger als im Oberflächenvergleich. Es
dauerte gut 30 Jahre, bis die Wissenschaft
Teruokas Beobachtungen verstand. Erst
in Druckkammerversuchen Anfang der
1960er-Jahre wurde klar: Der mit zunehmender
Tiefe steigende Umgebungsdruck
ist dafür verantwortlich, dass sich beim
Tieftauchen die Aufnahme der Gase im
Blut von dem unterscheidet, was an der
Oberfläche passiert. Beim Apnoetauchen
ändert sich also die Löslichkeit der
Atemgase durch den Druck in der Tiefe
erheblich. Im Gegensatz zum Presslufttaucher,
dessen Lunge in der Tiefe nicht
komprimiert wird, wird der Apnoetaucher
mit physiologischen Veränderungen in Bezug
auf Gasaustausch, Atmungssteuerung
sowie Herz und Gefäße konfrontiert.
42

O 2 und CO 2 – was ändert sich beim Tauchen?
Unterschiedlicher Verlauf der Partialdrücke von Sauerstoff und Kohlendioxid während
eines Druckkammertauchgangs auf 20 Meter Tiefe ( ––– ) und einer gleich langen Apnoe
an der Oberfläche (••••• ): Der pO 2 nimmt beim Abstieg rasant zu, in der Tiefe fällt er
schneller als im Oberflächenvergleich. Beim Aufstieg fällt er ebenfalls schnell und sinkt
sogar unter den Wert der Oberflächenapnoe. Der pCO 2 steigt – bedingt durch die gute
Löslichkeit von CO 2 im Blut – um einiges schwächer an. (Grafik verändert nach Ferrigno
und Lundgren, 1999)
Im normalen Ruhezustand an der Wasseroberfläche
und bei normaler Atmung liegt
der Kohlendioxidpartialdruck (pCO 2 ) in
unseren Alveolen bei etwa 40 mmHg, der
Sauerstoffpartialdruck (pO 2 ) bei etwa 100
mmHg. Beim Abtauchen steigt der Druck.
Das Lungenvolumen wird zunehmend
komprimiert, und entsprechend steigen
die Partialdrücke der in den Alveolen
vorhandenen Gase Sauerstoff, Stickstoff
und Kohlendioxid. Im venösen Blut jedoch
bleiben diese Partialdrücke unverändert.
Daher können nicht nur Sauerstoff und
Stickstoff vermehrt aus den Alveolen ins
Blut diffundieren, sondern auch Kohlendioxid
– entgegen der eigentlichen Richtung.
Betrachten wir einen Versuch, bei dem
die Veränderung der alveolären Partialdrücke
während eines Tauchgangs in
einer Druckkammer gemessen wurde.
Mittels intensiver Atemvorbereitung hat
der Taucher vor dem Tauchgang seinen
pO 2 auf 130 mmHg erhöht. Er taucht
nun auf 20 Meter Tiefe. Sein pO 2 steigt
aufgrund der Umgebungsdruckzunahme
auf rund 335 mmHg an; ein komfortabler
Wert. Der Taucher hat in diesem Moment
43

Physiologie des Apnoetauchens
Das Gesetz von
Boyle-Mariotte
Das Gesetz von Boyle-Mariotte
besagt, dass der Druck idealer Gase
bei abgeschlossener Gasmenge und
gleichbleibender Temperatur umgekehrt
proportional zum Volumen ist:
(p x V = konstant)
Einfach ausgedrückt: Erhöht sich
der Druck auf ein Gas, verkleinert
sich sein Volumen entsprechend.
Beim Freitauchen ist das insofern
von Bedeutung, als alle luftgefüllten
Hohlräume unseres Körpers beim
Abtauchen von einer Druckerhöhung
betroffen sind. Sie werden
entweder zusammengedrückt (z. B.
Lunge), oder die Volumenverkleinerung
muss ausgeglichen werden
(z. B. Mittelohr).
Der Luftdruck beträgt auf Meereshöhe
rund 1 bar. Unter Wasser erhöht
sich der Druck pro 10 Meter um
1 bar (siehe Grafik rechts). Der Umgebungsdruck
unter Wasser setzt
sich zusammen aus dem Luftdruck
plus dem Druck der Wassersäule.
Demnach herrschen in 10 Meter
Tiefe 2 bar Umgebungsdruck, in 20
Meter sind es 3 bar usw. Ein Ballon
mit einem Luftvolumen von 6 Litern
an der Oberfläche würde somit in
10 Meter Tiefe auf 3 Liter zusammengedrückt,
in 20 Metern hätte er
noch 2 Liter. Die Druckzunahme und
damit die Volumenverkleinerung
ist auf den ersten 10 Metern relativ
gesehen am stärksten.
gewissermaßen Sauerstoff im Überfluss
und braucht sich um einen Sauerstoffmangel
(Hypoxie) keine Gedanken zu machen.
Während des Aufenthalts in der Tiefe
fällt der Sauerstoffpartialdruck allerdings
viermal schneller, als er das während
einer Apnoephase an der Oberfläche tun
würde, denn aufgrund des erhöhten Umgebungsdrucks
ist das Diffusionsgefälle
zwischen Alveole und Blut entsprechend
größer, und mehr Sauerstoff kann ins Blut
übergehen. Hinzu kommt, dass während
des Tauchgangs der Ausstoß des Herzens
und die Blutmenge in der Lunge erhöht
sind. Beides erhöht den Sauerstoffverbrauch
gegenüber einer gleichlangen
Apnoephase an der Oberfläche zusätzlich.
Auch der Kohlendioxidpartialdruck nimmt
aufgrund der Kompression der Lunge zu.
Er steigt daher stärker an, als er das während
einer Apnoe an der Oberfläche tun
würde. In dieser Phase kann sich sogar die
Fließrichtung des CO 2 umkehren, sodass
CO 2 aufgrund des hohen Partialdrucks aus
den Alveolen ins Blut übertritt. Dennoch
steigt der pCO 2 bei Weitem nicht in dem
Maße an, wie man es aufgrund der Druckzunahme
erwarten würde. Der Grund
44

Kompression der Lunge
hierfür liegt in der hohen Löslichkeit von
CO 2 im sauerstoffarmen Blut. Kritisch wird
die Sache, wenn der Taucher die Tiefe
verlässt und wieder aufsteigt. Die Lunge
dehnt sich mit abnehmendem Druck aus,
und entsprechend nimmt der alveoläre
Sauerstoffpartialdruck wieder ab. Je nachdem,
wie viel Sauerstoff unser Taucher in
der Tiefe verbraucht hat (Dauer, Anstrengung),
entsteht für ihn eine gefährliche
Situation. Der pO 2 in den Alveolen und
in der Folge im arteriellen Blut sinkt mit
jedem Meter seines Aufstiegs. Er kann so
weit absinken, dass ein Sauerstoffmangel
im Gehirn, eine Hypoxie, droht. Die Gefahr
einer Bewusstlosigkeit wird also mit jedem
Meter des Aufstiegs größer. Verschiedene
Untersuchungen legen nahe, dass es auf
den letzten Metern des Aufstiegs sogar
zu einer Umkehr der Flussrichtung des
Sauerstoffs kommen kann. Sinkt der pO 2
in den Alveolen während des Aufstiegs so
weit ab, dass er gemischt-venöses Niveau
erreicht, kann Sauerstoff aus dem venösen
Blut zurück in die Alveolen strömen.
Hierdurch verlangsamt sich der Abfall des
pO 2 in den Alveolen und somit auch im
arteriellen Blut und schützt den Taucher
in einem gewissen Maße vor einer noch
weiteren Verstärkung der Hypoxie.
In den Alveolen fällt mit der Druckabnahme
und Ausdehnung der Lunge beim
Aufstieg nicht nur der pO 2 ab, sondern
auch der pCO 2 . Die normale Flussrichtung
des CO 2 – vom Blut in die Alveolen – wird
wiederhergestellt. Da während des Abstiegs
und des Aufenthalts in der Tiefe
viel Sauerstoff verbraucht wurde (und der
Verbrauch von Sauerstoff ja in der Produktion
von Kohlendioxid resultiert), sollte
man nun annehmen, dass der pCO 2 im Blut
deutlich ansteigt. Dies ist jedoch aufgrund
des sogenannten Haldane-Effektes nicht
der Fall. Sauerstoffloses (desoxigeniertes)
Hämoglobin bindet CO 2 leichter als sauerstoffhaltiges
(oxigeniertes) Hämoglobin.
Und da, wie wir gesehen haben, der pO 2
im Blut mit dem Aufstieg absinkt, kann
dieses zunehmend sauerstoffarme Blut
immer mehr CO 2 binden.
Das genaue Zusammenspiel von Druck
und Gasaustausch in den Alveolen ist
komplexer, als es auf den ersten Blick
scheint. Neben der Druckveränderung
spielen auch ein erhöhtes Blutvolumen
in der Lunge (»blood shift«) sowie eine
Veränderung der Herzfrequenz aufgrund
des Tauchreflexes in das Geschehen hinein.
Vor allem für Tauchgänge in extreme
Tiefen gibt es noch viele Fragezeichen.
Kompression der Lunge
Während eines Apnoetauchgangs in die
Tiefe sind die luftgefüllten Hohlräume
des Körpers rasanten Druckänderungen
ausgesetzt. Noch bis in die Ära von Jacques
Mayol, der als Erster die 100 Meter tauchte,
hatte man daher angenommen, dass die
maximale Tauchtiefe eines Menschen
allein durch sein minimal mögliches Lungenvolumen
definiert sei. Sprich in der
Tiefe, in der die Lunge auf ihr Residualvolumen
komprimiert ist, wäre Schluss.
In der Regel wäre das irgendwo zwischen
30 und 40 Metern der Fall. Mittlerweile
taucht eine vergleichsweise große Anzahl
von Sportlern in Tiefen, die weit über das
hinausgehen, was ihr Residualvolumen
theoretisch zulassen würde, und zeigt damit,
wie trainierbar und anpassungsfähig
unser Körper für solche Tauchtiefen ist.
Der »blood shift«
Bereits Ende der 1960er-Jahre hatten
Forscher aufgrund von Untersuchungen
45

Physiologie des Apnoetauchens
an dem US-Marinetaucher Bob Croft
vermutet, dass bei tiefen Apnoetauchgängen
Blut aus der Körperperipherie in
den Thoraxraum verlagert wird. Heute
kennt man diesen Effekt als »blood shift«.
Ausgelöst durch das Eintauchen ins Wasser
und den steigenden Druck verlagert
unser Körper, wie bereits erwähnt, Blut
aus den peripheren Gefäßen in den
Thoraxbereich (Vasokonstriktion). Damit
steigt auch das Blutvolumen in den die
Lunge umgebenden Gefäßen beträchtlich
an. Das zusätzliche Blut im Kapillarsystem
der Lunge verkleinert folglich das
Residualvolumen entsprechend. Bereits
normales Schwimmen im Wasser bewirkt
eine Umverteilung von ca. 0,7 Litern Blut,
und Messungen in der Druckkammer mit
Apnoetauchgängen auf 45 und 55 Meter
belegten einen Anstieg der Blutmenge im
thorakalen Bereich um 1,4 bzw. 1,7 Liter.
Dieses zusätzliche Volumen wirkt dem mit
dem Druck zunehmenden Vakuumeffekt
auf die Lunge entgegen, denn die Flexibilität
der Rippen und des Zwerchfells ist
begrenzt. An dieser Stelle sei betont, dass
das Blut selbstverständlich nicht in die
Alveolen verlagert wird, sondern in die
Blutgefäße, die die Alveolen umgeben.
Die durch den Tauchreflex ausgelöste
Umverteilung von Blut, deren Sinn es
ist, Sauerstoff zu sparen und gleichzeitig
die lebenswichtigen Organe vorrangig
mit Sauerstoff zu versorgen, hat für uns
Apnoetaucher somit auch den Vorteil,
über das vom Residualvolumen definierte
Limit hinaus tauchen zu können.
Verletzungsgefahr für die Lunge
Der »blood shift« gleicht zwar das mit
steigender Tiefe abnehmende Volumen
Blood Shift: Ausgelöst
durch das Eintauchen ins
Wasser und den steigenden
Umgebungsdruck,
verlagert der Körper Blut
aus der Peripherie in die
Gefäße des Thoraxraums.
Das steigende Blutvolumen
in den Lungenkapillaren
gleicht das abnehmende
Volumen der Alveolen
aus. Im Extremfall
kann es zum Ein reißen
der Gefäßwand kommen.
Zu einem intraalveolären
Lungenödem kann
es kommen, wenn die
Lunge durch den Druck
überstrapaziert wird und
Flüssigkeit in die Alveole
eindringt.
46

Kompression der Lunge
der Alveolen aus, doch nur bis zu einem
gewissen Grad. Gleiches gilt für das
Zwerchfell und den Brustkorb. Je flexibler
diese sind, desto mehr Volumenabnahme
können sie durch ihre Beweglichkeit wettmachen.
Doch auch dabei ist irgendwann
das Ende erreicht. Was passiert also, wenn
der Druck noch weiter zunimmt?
Taucht der Freitaucher über eine Tiefe
hinaus, für die sein Körper bereit und
trainiert ist, riskiert er ein Lungenödem,
in Freitaucherkreisen »lung squeeze« oder
»squeeze« genannt. Wird, vereinfacht
gesagt, das Volumen einer Alveole kleiner
als das, was das benachbarte Gefäß durch
Volumenzunahme ausgleichen kann,
reißt die zwischen Alveole und Gefäß
befindliche Membran und es kommt zur
Einblutung in den Luftraum der Alveole.
Der Taucher wird nach einem derartigen
Ereignis beim Auftauchen deutlich Blut
husten. Von weiteren Tauchgängen muss
in einem solchen Fall abgesehen werden,
und es ist ratsam, einen Arzt aufzusuchen.
Im weniger drastischen Fall kann durch
den Druckunterschied über die Lungengefäße
Plasma in die Alveolen bzw. in die
Luftwege eindringen, erkennbar an einem
Hustenreiz nach dem Auftauchen. Es dauert
einige Stunden, bis diese Flüssigkeit
wieder abgebaut ist, und der Gasaustausch
in den Alveolen wird somit über
einen längeren Zeitraum beeinträchtigt.
Auch die feinen Schleimhautgefäße der
Bronchien und der Luftröhre werden
aufgrund des »blood shifts« stärker mit
Blut gefüllt. Dadurch können sie leichter
einreißen, was einen ganz leicht blutigen
Husten in vielen Fällen erklärt. Auf die
leichte Schulter nehmen sollte man ihn
jedoch nicht, denn er zählt keineswegs
zu den »normalen« Begleiterscheinungen
Lung Squeeze: Der »blood shift« sowie die
Flexibilität von Zwerchfell und Brustkorb
erlauben eine Kompression der Lunge mit
zunehmendem Druck. Wird diese Flexibilität
jedoch bei einem zu tiefen Tauchgang
überstrapaziert, kommt es zu einer akuten
Verletzung der Lunge.
des Freitauchens. Die Abklärung durch
einen Tauchmediziner ist hier angeraten.
Bei extrem schneller Druckzunahme oder
sehr großen Tauchtiefen können darüber
hinaus Bereiche der Lunge kollabieren. Aktuell
geht man davon aus, dass die Lunge
ab einer Tauchtiefe von etwa 230 Metern
vollständig kollabiert ist. Eine Tauchtiefe,
die zwar im Moment erst einmal erreicht
wurde, die in Zukunft jedoch sicherlich
getaucht werden wird.
47

Anhang
Register
Air Trapping 53
Alkalose 50
Alveole
29, 32ff, 43ff
Amas 12f, 42, 52
Apnoe, statische 16
Apnoetauchlehrer 87
Atemfrequenz 35, 132
Atemminutenvolumen
35f
Atemmuskulatur 33, 36, 75, 79, 110, 125,
127, 129
Atemreizschwelle 49
Atemübung 79, 110, 124ff, 133
Atemvolumen 35
Atemzentrum 34ff, 49
Atmun g 27ff, 43, 4 8, 5 0, 67, 75, 8 8 f, 103,
105, 121ff, 126ff, 132, 134
Atmungsphasen 34
Atmungssteuerung 34, 42
Auftrieb 16, 27, 70, 81f, 94, 103, 111f, 115
Auftriebszone
26f
Ausrüstung
55ff
Barotrauma 53, 56, 65, 75f, 80
Bauchatmung
89, 125f
Bewusstlosigkeit 22f, 26f, 29, 45, 48f, 51f,
101, 106
Blackout 23ff, 30, 48ff, 54, 90, 92f, 100,
106, 117, 134
Blackoutschwelle 51
Blei 16, 64, 66f, 71, 77, 82f, 93f, 112, 117
Bleigurt 27, 55, 66f, 82, 94, 118
Blood Shift 33, 45ff, 53, 90
Blutkörperchen, rote 31, 33f, 41, 133
Boje 16, 27f, 69ff, 83, 85ff, 92, 117
Boyle-Mariotte 44
Bradykardie
40f
Breaking Point 36f, 42
Brevetierung 21
Brustatmung
125f
Carbonflossen 60, 125
CO2-Partialdruck ->
Kohlenstoffpartialdruck
Constant Weight 16
Counter-Balance-System 72
Dekompressionskrankheit 52
Delfinbewegung 62, 110f, 113
Diffusion 33, 44
Disziplinen, Apnoe 15, 19, 23, 51, 86, 99ff,
105ff
Druckausgleich 13, 15, 20, 29f, 52f, 56,65,
69, 74ff, 80ff, 87, 95f, 133
Druckausgleich, Methoden 79ff
Duoflossen 60, 62f, 111, 113
Easy-Going-Phase 36
Edelgase 31, 42
Erste-Hilfe-Ausrüstung 83
Erythrozyten -> Blutkörperchen, rote
Flachwasserblackout 51, 92
Flossen 13ff, 27, 55, 57, 60ff, 78f, 98, 110f,
113ff, 118, 121f
Flossenblatt
60ff
Freitauchen 9ff, 123, 133
Führungsseil 16, 20, 27, 70f, 87
Funados 13
Gasaustausch 32, 42, 45, 47, 127
Hämoglobin 33f, 41, 45, 133
Herz-Kreislauf-System 10
Hyperkapnie 37, 102
Hyperventilation 20, 25, 36, 49f, 129, 134
Hypokapnie 50, 54
Hypoxie 24ff, 36f, 39, 44f, 48, 51f, 93, 105
Intervalltraining 108
Kohlendioxid 31ff, 42f, 49ff, 124
Kohlendioxidpartialdruck 35, 43f, 49
Kraulbeinschlag 111, 113
Lampe 72
142

Register
Lanyard
71f, 91f
LMC 25, 28, 51
Lung packing 54
Lunge 10, 13, 26, 29ff, 42, 44ff, 56f, 74f,
79, 81, 89f, 96, 103, 109, 123,
125ff, 129f
Lungenflügel 53, 126, 129
Lungengewebe
53f
Lungenriss 53
Lungenseitenatmung 96, 128
Lungenvolumen
33, 36, 43, 45, 74f
Maiorca, Enzo 14f, 17
Maske
13, 27, 55ff
Mayol, Jacques 14f, 38, 45, 55, 121
Medulla oblongata 34
Meeressäuger 38
Milchsäure 39
Milz 40f, 102, 127, 129
Monoflosse 16, 60ff, 111, 113, 124, 135
Nasenerker 56
Nasenklammer 27, 69, 101
Neopren 59, 64ff, 75
No Limit 14ff, 23, 52
Oberflächenprotokoll 19, 106
O.K.-Zeichen
25, 29, 106f
O2-Partialdruck, ->
Sauerstoffpartialdruck
Packing Blackout 26, 54, 117
Partialdrücke, Gesetz der
42f
Partnersicherung 23, 87, 90f, 93, 96, 106,
115ff
Pendelatmung 58
Perlentaucher 11, 52
pH-Wert
36, 50, 133f
Physiologie
26, 38ff
Pneumothorax 53
Pranayama 123
Pre Blackout Movement 26
Pulsfrequenz 101
Pulsmesser 101
Residualkapazität 33, 48, 51
Residualvolumen 33, 35, 45f, 48, 74, 79,
81, 89, 125
Rollboje 70
Samba 23ff, 49, 52, 92
Sauerstoff 9, 25, 28, 31ff, 39f, 42ff, 48ff,
54, 86, 89f, 117, 124, 10, 132ff
Sauerstoffpartialdruck 29, 35f, 41ff, 48f,
51, 101
Schlafapnoe 9
Schlüsselbeinatmung 125, 127
Schnorchel 8, 10, 28, 34, 55, 57ff, 89,
91f, 94, 118, 130
Schwammtaucher
11ff
Schwimmbad-Blackout 48
Sicherheit 22ff, 51f, 83, 106
Sicherungstaucher 58, 82, 87, 90ff, 115,
117, 137
Statti, Giorgios Haggi
13f
Stickstoff 31, 42f, 52f, 86
Stoffwechsel 40
Stoßatmung 96, 128, 130
Streckentauchen 16ff, 21, 24, 26, 48, 63,
67ff, 98f, 103, 110ff,
115, 117, 119, 126, 136f
Stress-Phase 36, 92, 105
Tachykardie 50
Taravana 52
Tarierung 20, 67f, 81f, 91, 110ff, 115,
118, 122
Tauchanzug 64f, 106
Tauchcomputer 68, 86
Taucheruhr 68
Tauchgeschwindigkeit 111, 115, 118
Tauchreflex 30, 39ff, 46, 101f, 128
Tauchstil 1 4, 61f, 68, 87, 111
Tiefenmesser 68, 87
Tiefenrausch
52f
Tieftauchen 14ff, 21, 26ff, 42, 48, 51, 56,
60, 69f, 72ff, 85, 99, 103, 125ff, 133, 136f
143

Register
Totalkapazität 54, 125
Training 10, 19, 28, 41f, 64, 79, 86f, 93f,
99, 107f, 117f, 125, 128, 130
Trainingseffekt 40, 108
Unterdruckverschluss 96, 129f, 133
Variable Weight 16
Ventilation 35
Vitalkapazität 33, 35, 125, 127
Vollatmung 103, 120, 125ff, 130
Wettkämpfe 14, 18f, 23, 55
Yoga 14, 88, 103, 121ff, 127, 132
Zeittauchen 18, 20f, 36f, 48, 56, 99ff,
106ff, 134, 136f
Zwerchfell 47, 81, 88, 96f, 103, 126f, 129f
Zwerchfellzucken 106
144