Pochopení Gradient faktorů

Pochopení gradient faktorů (GF) může být pro potápěče složité. Instruktoři tuto část se studenty probírají až v technických kurzech, což je do jisté míry dáno tím, že problematika je vázána spíše na dekompresní ponory a zároveň většina potápěčských počítačů dříve neumožňovala uživateli přímé (vlastní) nastavení gradient faktoru. Bylo možné nastavení konzervatizmu ponoru pouze vybráním přednastavených hodnot (např. u Scubapro Galileo v rozmezní L0 - L5). Nové počítače pracující na dekompresním modelu / algoritmu Bühlmann ZHL-16 již většinou umožňují vlastní nastavení (i když výrobci ponechávají i přednastavené úrovně pro potápěče, kteří se v GF neorientují). Vlastní nastavení GF v případě nepochopení problematiky může být nebezpečné. Pokud jste rekreační potápěč a plně nerozumíte významu GF, doporučuji neměnit přednastavené hodnoty. K pochopení gradient faktorů je třeba znát problematiku mezní tolerance tkání (M-hodnota / M-value) a sycení tkání (Tissue saturation). Z vlastní zkušenosti vím, že pokud prodávám potápěčský počítač, tak se první dotaz od majitele po pár dnech týká právě nastavení konzervatizmu. V manuálech se výrobci často odkazují na anglické studie, které jsou sice dostatečně vysvětlující, avšak pro rekreačního potápěče mnohdy složité k pochopení. 

Sycení tkání (Tissue saturation)

Drtivá většina potápěčských počítačů je založena na dekompresním modelu (algoritmu) Bühlmann ZHL-16 = 16 teoretických segmentů tkání. Parciální tlak rozpuštěného inertního plynu v našich tkáních má tendenci "sledovat" okolní tlak, ve kterém se nacházíme, a určit, jestli nějaké tkáň již nedosáhla mezní hodnoty. Čím větší je tlakový rozdíl, tím rychleji se plyn rozpouští. Některé tkáně se sytí rychleji, některé pomaleji.

• Saturace = nasycování tkání
• Desaturace = vysycování tkání
• Supersaturace = přesycení - stav, kdy se parciální tlak inertních plynů ve všech tkáních vyrovná okolnímu tlaku. Stav běžný u saturačního potápění, u sportovního a technického potápění se s ním nesetkáme.

Příklad:

Z obrázku vpravo je patrné, že při sestupu (1) se všechny tkáňové segmenty nasycují. Při ukončení fáze na dně (2) je patrné, že rychlejší tkáně se přibližují plné saturaci dříve, než pomalé. Na hloubkové zastávce při výstupu (3) se stále sytíme, ale pouze rychlé tkáně dosáhly přesycení. Na ostatních zastávkách je vidět (4), že rychlé tkáně jsou pořád přesycené, avšak začíná proces vysycování. 

Mezní hodnota (M-Value)

Mezní hodnota je maximální tlak inertního plynu v každém teoretickém tkáňovém segmentu oproti okolnímu tlaku, který je tolerován bez příznaků DCS - tzv. povolený přetlak.

Stanovením limitu maximálního nasycení si následně pomocí nastavení Gradient faktoru buď M-hodnotě přibližujeme, nebo naopak vzdalujeme (stanovujeme tím tedy míru konzervatizmu - na obrázku vpravo vyznačeno jako "Safety margin"). Cíl je však nepřekročit mezní hodnotu. Důležité je si ale uvědomit, že každé tělo je jiné, a může proto mít i posunutou mezní hranici. Musíme tedy za pomoci gradient faktoru stanovit úměrný konzervatizmus k přiblížení se této mezní hodnotě.

Jednotlivé linie začínají na hladině (tzn. na obrázku je to vlevo dole):

Čára okolního tlaku (Ambient pressure line) je linií plného nasycení, tudíž tlak v tkáních je v této fázi shodný s tlakem okolí v dané hloubce.

• Při sestupu je tlak v tkáních menší, než tlak okolní vody - tělo se tedy nasycuje pomaleji, než je rychlost měnící hodnoty okolního tlaku s přibývající hloubkou.
• Pokud jsme pod hladinou v hloubce delší čas, tlak v tkáních se vyrovná na tlak okolní vody.
• Při výstupu se tkáně vysycují pomaleji, než je rychlost změny okolního tlaku. To znamená, že tlak vody bude nižší, než tlak v tkáních, a my se dostaneme nad linii okolního tlaku.

V této fázi se dostáváme ke stanovení gradient faktoru (oranžová čára), který nám určí míru konzervatizmu mezi linií okolního tlaku a stanovenou mezní hodnotou. Pokud bychom tedy linii gradient faktoru nastavily příliš blízko mezní hodnoty a došlo k překročení jak GF tak i M-value, zvýšilo by se tím riziko vzniku dekompresní nemoci. Pokud provádíme ponory v rámci bezdekompresních limitů, z podstaty se nikdy nedostaneme nad úroveň mezní hodnoty.

Gradient faktory

Gradient faktory definují množství přesycení inertním plynem v tkáních (nesmíme ale zapomínat na individuální predispozice každého potápěče). Nastavení gradient faktorů nám předurčuje absorbované množství inertního plynu v tkáních. Jsou definovány dvěma hodnotami v procentech - 1. GF na hladině / 2.GF v hloubce -> 0 % (úroveň okolního tlaku - "Ambient pressure line") a 100 % (mezní hodnota - "M-value"). Hodnota GF Low nesmí být nikdy vyšší než hodnota GF High - v podstatě by vás to počítač ani neměl nechat nastavit. Je spousta potápěčských počítačů, které mají přednastavený GF Low a High na stejnou hodnotu (např. GF 90/90 - viz konzervatizmus L1 v počítači Galileo) - v tu chvíli je gradient faktor nenastaven a je pouze posunuta hranice mezní hodnoty ze 100% na 90% - což stanoví míru konzervatismu. Co nám tedy jednotlivé GF určují?

• GF Low:

Horizontální osa grafu- definuje první hloubkovou / dekompresní zastávku. Čím nižší číslo, tím hlubší začátek dekompresních zastávek. Někteří potápěči využívají nízkou hodnotu (např. 10%) k provedení hloubkových zastávek. Musíme si ale uvědomit, že toto není vhodné kombinovat - hloubkovými zastávkami sice redukujeme zvětšování mikro-bublin v tkáních při výstupu, avšak často je hloubková zastávka tak hluboko, že pořád dochází k neúměrnému nasycování pomalých tkání. Není tedy vhodné zahajovat dekompresi v místě, kde se ještě pořád rychle sytíme - v konečném důsledku se nám prodlouží čas dekomprese. Hlubší zastávky způsobí zejména vyšší přesycení  pomalých tkání. Nastavení GF Low se tedy většinou pohybuje v rozmezí 20 - 50%.

• GF High:

Vertikální osa grafu - definuje povrchovou hodnotu přesycení tkání. Čím nižší číslo, tím delší dekompresní zastávky ke konci ponoru v mělké vodě, a tím menší přesycení tkání na konci ponoru. 

Pokud nastavíme hodnotu GF High na 95 - 100%, eliminujeme bezpečnou hranici (Safety margin) od mezní hodnoty. Pokud ji nastavíme příliš nízkou (např. 50%), budeme mít neúměrně dlouhou dekompresi. Nastavení GF High se tedy většinou pohybuje v rozmezí 55 - 95 %.

Nastavení hodnot GF je založeno jak na náročnosti ponoru, tak i na individuálních predispozicích potápěče. Co se týče mého osobního nastavení, tak Gradient faktory nemám nastaveny pro každý ponor stejně - vždy beru v potaz náročnost ponorů a množství ponorů v krátkém čase. Zároveň při hloubkových (zejména trimixových) ponorech i čas dekomprese a její vliv na zásobu vzduchu / hypotermii atd... - musí to vše být v rovnováze s možnými riziky.

Výstupový strop (Ceiling)

Při potápění máme nad sebou neviditelný "strop". Tento strop je hloubka, na kterou můžeme vystoupit bez možného projevu DCS symptomů. Strop je založen na absorbovaném množství inertního plynu v tkáních.

Obrázek níže ukazuje typický dekompresní ponor s prováděním dekompresních zastávek.

S přibýváním času na dně se strop posouvá hlouběji a začíná nás limitovat ve výstupu - indikuje nutnost provedení dekompresních zastávek, a zároveň určuje hloubku, do které lze vystoupat. V dnešní době již potápěčské počítače umožňují zobrazit tuto hloubku. Například počítač Shearwater vám nejdříve ukazuje bezdekomresní čas (No Deco Limit - NDL), a po překročení NDL se automaticky zobrazí strop (Ceiling). Proč? Protože pokud se potápíme v rámci bezdekompresních časů, je možné vystoupat až na hladinu bez nutnosti provádět dekompresní zastávky. Pokud bychom nereflektovali během dekompresních ponorů tento neviditelný strop, vystavujeme se riziku DCS.