Gradienten Faktor… eine vereinfachte Einführung
Alle Tauchgänge sind Dekompressionstauchgänge, und daher sind alle Taucher auch Dekompressionstaucher. Unser Bewusstsein dafür – und wie tiefgehend dieses Bewusstsein ist – kann unser Verhalten während des Tauchens stark beeinflussen, insbesondere unser Aufstiegsverhalten. Wie tief wir tauchen, welche Gase wir atmen und wie lange wir in der Tiefe bleiben, variiert von Tauchgang zu Tauchgang erheblich. Aber alle Tauchgänge teilen eine gemeinsame Gefahr: das Risiko, eine Dekompressionskrankheit (DCS) zu erleiden.
Kluge Taucher berücksichtigen viele Faktoren bei der Tauchplanung, von denen einige helfen, dieses Risiko zu verringern. Einer davon ist die Entscheidung, ein „konservatives Profil“ zu tauchen. Es gibt viele Interpretationen davon, was das bedeutet, aber für unsere Zwecke heisst es hier, ein bewährtes Dekompressionsmodell zu wählen und eine Einstellung zu wählen, die stressresistente Dekompressionstabellen erzeugt.
Viele Tauchcomputer verwenden den Bühlmann ZHL-8- oder ZHL-16-Algorithmus in teilweise leicht angepasster Form, um den Dekompressionsstress bei Tauchern und ihre Dekompressionsverpflichtung beim Aufstieg zu modellieren. Obwohl der Bühlmann-Algorithmus schon deutlich “in die Jahre gekommen” ist. (Doktor Professor Bühlmann starb 1994)
Weitere Infos:
Die Datenlage zu allen Formen des Sporttauchens, insbesondere zu Dekompressionstauchgängen, ist seit dem Tod von Professor Bühlmann erheblich gewachsen. Es gibt jetzt viele Belege dafür, dass sich Blasen auch nach den harmlosesten Sporttauchgängen bilden, die innerhalb der von Bühlmanns Tabellen vorgeschlagenen Grenzen durchgeführt werden.
Einige neuere Dekompressionsmodelle gehen davon aus, dass während des Aufstiegs Blasen im Körper eines Tauchers entstehen, und passen die mathematischen Berechnungen entsprechend an, um deren Wachstum und Ausbreitung zu kontrollieren. Viele Taucher glauben, dass Blasenmodelle besser vorhersagen, was im Körper eines Tauchers passiert, und daher sicherer sind. VPM (Variable Permeability Model) und RGBM (Reduced Gradient Bubble Model) sind Beispiele für „Blasenmodelle“. Versionen beider Modelle sind für verschiedene Computer verfügbar resp. werden von diesen verwendet.
Dennoch bleiben Bühlmann-Tabellen beliebt. Sie sind tatsächlich voll funktionsfähig und helfen jede Woche Tausende Taucher vor der Dekompressionskrankheit zu bewahren. Der Trick besteht darin, dass ein Bühlmann-Plan mit sehr einfachen Anpassungen so verändert werden kann, dass er einer Zeit-Tiefen-Kurve ähnlich der von Blasenmodellen folgt, indem der Aufstieg verlangsamt und die Stopps tiefer im Wasser begonnen werden.
Blasenmodelle wie RGBM und VPM basieren auf neueren Erkenntnissen über Mikroblasenbildung, aber ihre wissenschaftliche Fundierung und Validierung ist im Vergleich zum Bühlmann-Algorithmus begrenzt. Hier ist eine detaillierte Erklärung:
1. Blasenmodelle nutzen moderne Konzepte, aber haben wenig empirische Validierung
RGBM (Reduced Gradient Bubble Model) und VPM (Variable Permeability Model) versuchen, die tatsächliche Mikroblasenbildung im Körper während des Aufstiegs zu berücksichtigen.
Im Gegensatz zum Bühlmann-Modell, das nur gelöste Gase betrachtet, gehen diese Modelle davon aus, dass Blasen immer entstehen und deren Wachstum begrenzt werden muss.
Das Problem: Die genaue Blasenbildung im Körper ist schwer messbar, und es gibt wenig direkte empirische Beweise, dass diese Modelle sicherer oder effizienter sind.
2. RGBM ist proprietär und nicht transparent
RGBM wurde von Dr. Bruce Wienke entwickelt und basiert auf einer Mischung aus empirischen Daten und theoretischen Annahmen über Mikroblasen.
Das Modell ist nicht vollständig veröffentlicht, und viele seiner Berechnungen sind nicht offen zugänglich.
Die wenigen Studien, die existieren, zeigen keinen klaren Sicherheitsvorteil gegenüber Bühlmann + GF.
3. VPM ist noch weniger erforscht
VPM geht davon aus, dass Zellmembranen unterschiedlich durchlässig sind und dass die Durchlässigkeit während des Aufstiegs gesteuert werden kann.
Das Problem: Diese Annahmen wurden nie eindeutig in der Praxis belegt.
Während einige Taucher mit VPM positive Erfahrungen gemacht haben, gibt es keine groß angelegten Studien, die seine Überlegenheit bestätigen.
4. Vergleich mit Bühlmann
Der Bühlmann-Algorithmus basiert auf Jahrzehnten von Labor- und Feldversuchen.
Er ist transparent, reproduzierbar und nachgewiesen effektiv.
Durch die Gradient Factors (GF) kann Bühlmann so angepasst werden, dass er ähnliche Sicherheitsvorteile bietet wie Blasenmodelle – ohne deren Unsicherheiten.
Fazit: Blasenmodelle sind interessant, aber nicht bewiesen
Die Idee hinter RGBM und VPM ist vielversprechend, aber es fehlt die wissenschaftliche Evidenz, dass sie besser sind als Bühlmann + GF.
Technische Taucher bevorzugen daher Bühlmann, da es vorhersehbar, gut erforscht und flexibel anpassbar ist.
Wenn Blasenmodelle wirklich überlegen wären, hätten sie sich längst durchgesetzt – aber das ist nicht der Fall.
Einfache Grundlagen
Traditionelle Dekompressionsmodelle – einschliesslich Bühlmanns – versuchen, das Geschehen im Körper eines Tauchers mithilfe verschiedener Berechnungen zu modellieren, die verschiedene „theoretische Gewebetypen“ repräsentieren, die Stickstoff unterschiedlich schnell aufnehmen und abgeben. Wichtig: Diese Gewebetypen sind mathematische Konstrukte und beziehen sich nicht direkt auf tatsächliches Körpergewebe wie Blut, Knochen, Muskeln oder Gehirn. Der menschliche Körper ist viel zu komplex, um in die vereinfachten Kategorien dieser Algorithmen eingeordnet zu werden. Die Gewebetypen sind also rein mathematische Berechnungen, die zusammen versuchen, die Stickstoffaufnahme und -abgabe im Körper zu verfolgen.
Im Bühlmann ZHL-16-Algorithmus hat die schnellste Gewebegruppe eine Halbzeit von vier Minuten, die langsamste (die 16. in dieser Serie) von 635 Minuten. Da eine Gewebegruppe nach sechs Halbzeiten als gesättigt gilt, ist die schnellste Gruppe in 24 Minuten „voll“, während die langsamste 63 Stunden und 30 Minuten benötigt, um denselben Zustand zu erreichen.
Der Vollständigkeit halber hier die Halbzeiten der 14 weiteren Gruppen: 8, 12.5, 18.5, 27, 38.3, 54.3, 77, 109, 146, 187, 239, 305, 390 und 498 Minuten.
M-Werte
Im Bühlmann-Algorithmus hat jede theoretische Gewebegruppe einen maximalen inneren Druck, den sie aushalten kann. Dieser Druck wird durch gelöste Inertgase ausgeübt, und solange er nicht überschritten wird, bleiben die Gase in Lösung und bilden keine Blasen – zumindest theoretisch.
Wie Robert Workman vor ihm nannte Bühlmann diesen maximalen inneren Druck den M-Wert. Workman prägte diesen Begriff in den 1960er-Jahren während seiner Forschung für die US Navy. Bühlmanns Modifikationen berücksichtigen jedoch die Höhe über Meer und sind daher etwas konservativer. Ein M-Wert ist rein mathematisch und nicht physiologisch und dient dazu, zu verfolgen, wie nah eine Gewebegruppe an der Übersättigung (kritische Blasenbildung) ist. Erreicht eine Gewebegruppe 100 % ihres M-Wertes, ist die Wahrscheinlichkeit von Dekompressionsstress statistisch hoch.
Gradient Factors (GF)
Gradient Factors (GF) kann man sich als eine Möglichkeit vorstellen, den Dekompressionsalgorithmus an die eigenen Bedürfnisse anzupassen. GF-Werte können zwischen 0 und 100 % liegen:
- 100 % entspricht dem Punkt, an dem der M-Wert an der Grenze zur Blasenbildung ist.
- 0 % entspricht dem Umgebungsdruck (keine Blasenbildung).
Effektive Dekompression findet irgendwo zwischen diesen beiden Punkten statt.
Man verwendet zwei Zahlen, um die „Konservativität“ der Dekompression festzulegen: den Low Gradient Factor (LGF) und den High Gradient Factor (HGF).
- LGF: Bestimmt, wie tief der erste Dekompressionsstopp beginnt.
- HGF: Bestimmt, wie nah man am Ende des Tauchgangs an die Grenze des M-Wertes herankommt.
Beispielsweise wird ein LGF von 30 % oft empfohlen, da er das Auftauchen tief im Wasser stoppt, jedoch über dem Punkt bleibt, an dem mehr Gas ausgeschieden wird, als aufgenommen wird. Ein HGF von 70 % wird von Dr. Neal Pollock (DAN) empfohlen, da er konservativ ist, aber nicht übermässig restriktiv.
Ein typisches Standard-Setting ist 30/70.
Zusammenfassung
Gradient Factors bieten eine Möglichkeit, Dekompressionsmodelle flexibler und sicherer zu gestalten. Sie können jedoch je nach Tauchgang angepasst werden, da verschiedene Bedingungen (z. B. Tiefe, Temperatur, Gasgemisch) unterschiedliche Einstellungen erfordern. Wichtig ist, dass es keine universell sichere Einstellung gibt und jeder Taucher die Bedeutung des Algorithmus und seiner Anpassungen verstehen sollte.
