Ngộ độc oxy khi lặn xảy ra khi áp suất riêng phần của oxy trong khí thở quá cao, thường do lặn quá sâu với khí giàu oxy như nitrox. Dạng nguy hiểm nhất là ngộ độc thần kinh trung ương: người lặn có thể co giật đột ngột dưới nước, rơi ống thở và đuối nước. Vì vậy lặn giải trí thường lấy 1,4 bar áp suất riêng phần oxy làm giới hạn làm việc, và 1,6 bar là mức tối đa chỉ dành cho tình huống đặc biệt, theo hướng dẫn của NOAA và các tổ chức đào tạo lặn.
Thứ khí nuôi sống ta cũng có liều độc
Nghe có vẻ ngược đời: oxy là thứ cơ thể cần từng giây, sao lại có thể gây độc? Câu trả lời là liều. Ở mặt nước, không khí cho ta oxy ở áp suất riêng phần khoảng 0,21 bar. Cơ thể đã tiến hoá để làm việc quanh mức đó, với một hệ thống chống oxy hoá đủ để dọn các gốc tự do sinh ra trong quá trình chuyển hoá.
Khi áp suất riêng phần oxy tăng cao, lượng gốc oxy hoá phản ứng sinh ra vượt quá khả năng dọn dẹp. Chúng tấn công màng tế bào, enzyme, và ảnh hưởng tới cách tế bào thần kinh truyền tín hiệu. Hai cơ quan chịu trận rõ nhất là não và phổi.
Lịch sử ghi tên hai nhà khoa học vào hai dạng ngộ độc này. Năm 1878, Paul Bert ở Pháp mô tả co giật ở động vật thở oxy áp suất cao; dạng thần kinh vì vậy còn gọi là hiệu ứng Paul Bert. Năm 1899, James Lorrain Smith ở Scotland mô tả tổn thương phổi khi thở oxy nồng độ cao lâu dài; dạng phổi gọi là hiệu ứng Lorrain Smith.
Áp suất riêng phần: con số thật sự quan trọng
Theo định luật Dalton, áp suất riêng phần oxy bằng tỉ lệ oxy trong khí thở nhân với áp suất tuyệt đối ở độ sâu đó. Hai yếu tố làm nó tăng: lặn sâu hơn, hoặc thở khí có nhiều oxy hơn.
Với không khí thường (21% oxy), áp suất riêng phần oxy chỉ chạm 1,4 bar ở khoảng 56–57 m, sâu hơn hẳn giới hạn 40 m của lặn giải trí. Nên với người lặn bằng không khí trong giới hạn chứng chỉ, ngộ độc oxy thần kinh hầu như không phải mối lo; mối lo lớn hơn ở độ sâu đó là say nitơ.
Nitrox thì khác. Khí càng giàu oxy, độ sâu chạm ngưỡng càng nông. Đó là lý do mỗi bình nitrox phải được người lặn tự phân tích tỉ lệ oxy, ghi nhãn rõ, và có một độ sâu hoạt động tối đa (MOD) đi kèm. Khoá học nitrox dạy cách xác định và kiểm tra con số này; bài này cố ý không đưa bảng hay công thức để tự tính, vì một sai sót nhỏ ở đây có thể là sai sót cuối cùng.
| Mức áp suất riêng phần oxy | Ý nghĩa thường được nêu trong đào tạo lặn |
|---|---|
| Khoảng 0,21 bar | Không khí ở mặt nước |
| Dưới khoảng 0,16 bar | Bắt đầu nguy cơ thiếu oxy; khí nghèo oxy chỉ dùng trong lặn kỹ thuật rất sâu |
| 1,4 bar | Giới hạn làm việc thường dùng khi lặn giải trí (NOAA, các tổ chức đào tạo) |
| 1,6 bar | Mức tối đa cho tình huống đặc biệt, như dừng giảm áp nghỉ ngơi trong lặn kỹ thuật; không dùng để lặn làm việc |
Ngộ độc thần kinh trung ương: kẻ đến không báo trước
Đây là dạng đáng sợ với người lặn. Khi oxy áp suất cao tác động lên não, biểu hiện cuối cùng là một cơn co giật toàn thân giống động kinh. Ở trên cạn, cơn co giật hiếm khi tự nó gây chết. Dưới nước, người co giật mất ống thở, nuốt nước, và nếu không có bạn lặn ở cạnh, kết cục thường là đuối nước. Nếu cố đưa người đang co giật lên nhanh, còn có nguy cơ chấn thương phổi.
Đào tạo lặn hay dùng các chữ viết tắt để nhớ những dấu hiệu có thể đến trước cơn co giật, như kiểu "VENTID-C" trong tiếng Anh:
- Vision: nhìn mờ, thu hẹp tầm nhìn như nhìn qua ống.
- Ears: ù tai, nghe tiếng chuông, tiếng lạ.
- Nausea: buồn nôn.
- Twitching: giật cơ, nhất là quanh môi, mặt.
- Irritability: bồn chồn, cáu gắt, thay đổi hành vi.
- Dizziness: chóng mặt.
- Convulsions: co giật.
Điều quan trọng nhất cần nhớ là: cơn co giật có thể đến mà không có bất kỳ dấu hiệu nào trước. Danh sách trên không phải là "đèn vàng" đáng tin; nó chỉ giúp nhận ra khi may mắn có dấu hiệu. An toàn thật đến từ việc không bao giờ vượt quá giới hạn áp suất riêng phần đã định.
Ngưỡng chịu đựng còn thay đổi theo người và theo hoàn cảnh. Gắng sức, nước lạnh, CO₂ tích tụ, thời gian ở sâu lâu đều làm nguy cơ tăng. Đó là lý do NOAA và các tổ chức đào tạo không chỉ đặt mức áp suất mà còn đặt giới hạn thời gian phơi nhiễm, và máy tính lặn dùng nitrox thường hiển thị một chỉ số "đồng hồ oxy" thần kinh (CNS %).
Ngộ độc oxy ở phổi: chuyện của những lần thở lâu
Dạng phổi xảy ra khi thở oxy ở áp suất riêng phần cao hơn khoảng 0,5 bar trong thời gian dài, tính bằng giờ. Biểu hiện là cảm giác rát sau xương ức, ho khan, khó thở, giảm dung tích phổi. Thường hồi phục khi ngừng phơi nhiễm.
Người lặn giải trí ít khi gặp dạng này, vì thời gian lặn ngắn. Nó đáng quan tâm với người lặn kỹ thuật lặn nhiều giờ mỗi ngày, liên tục nhiều ngày, với người làm việc trong môi trường bão hoà, và với bệnh nhân điều trị buồng oxy cao áp nhiều đợt. Các bác sĩ trong buồng cao áp theo dõi liều này bằng các đơn vị tính tích luỹ và thường cho người bệnh những quãng nghỉ thở không khí xen giữa các đợt thở oxy để giảm nguy cơ.
Nếu bạn lặn co giật dưới nước
Xử trí người co giật dưới nước là kỹ năng cứu hộ được dạy trong các khoá cứu hộ lặn, có thực hành. Ở đây chỉ nêu những nguyên tắc chung để người đọc hiểu vì sao kỹ năng đó cần học:
- Người cứu không tự đặt mình vào nguy hiểm, và kiểm soát tốc độ đưa nạn nhân lên.
- Các hướng dẫn cứu hộ thường cân nhắc giữa việc chờ hết cơn co giật để tránh chấn thương phổi và việc đưa nạn nhân lên sớm để thở được; cách xử lý cụ thể là nội dung của khoá cứu hộ.
- Khi lên mặt nước: gọi trợ giúp, đưa nạn nhân lên tàu hoặc bờ, kiểm tra thở, hô hấp nhân tạo nếu cần, cho thở oxy nếu có người đã học sơ cứu oxy, gọi cấp cứu.
- Người từng co giật dưới nước cần được bác sĩ đánh giá về đuối nước, chấn thương phổi và bệnh giảm áp, có thể cần buồng oxy cao áp.
Góc nhìn hôm nay: oxy là bạn, nếu đúng liều
Thật ra người lặn mang ơn oxy rất nhiều. Oxy nồng độ cao là thứ sơ cứu số một cho bệnh giảm áp; trong buồng cao áp, oxy ở áp suất cao được dùng có kiểm soát để chữa bệnh. Người lặn kỹ thuật dùng oxy tinh khiết ở các chặng dừng giảm áp nông để đẩy nitơ ra nhanh hơn. Tất cả đều dựa trên một nguyên tắc: biết liều, biết giới hạn.
Những điều nên mang về:
- Lặn với không khí trong giới hạn chứng chỉ giải trí thì ngộ độc oxy thần kinh hầu như không phải mối lo; với nitrox và các hỗn hợp khác thì phải học.
- Không dùng nitrox khi chưa học khoá nitrox. Luôn tự phân tích bình, đọc nhãn, cài đúng tỉ lệ oxy trên máy tính lặn.
- Lặn có bạn lặn và ở gần nhau: dưới nước, bạn lặn là người duy nhất có thể giữ ống thở cho bạn khi có sự cố.
- Muốn đọc thêm: chương về oxy trong NOAA Diving Manual, U.S. Navy Diving Manual, và các bài sức khoẻ lặn của DAN.
Câu hỏi thường gặp
Ngộ độc oxy khi lặn là gì?
Ngộ độc oxy là tác hại của oxy khi áp suất riêng phần của nó trong khí thở quá cao, thường do lặn quá sâu với khí giàu oxy. Dạng thần kinh có thể gây co giật đột ngột dưới nước; dạng phổi gây ho, rát ngực khi thở oxy cao trong nhiều giờ.
Giới hạn 1,4 bar oxy nghĩa là gì?
Đó là mức áp suất riêng phần oxy tối đa thường dùng khi lặn giải trí, theo hướng dẫn của NOAA và các tổ chức đào tạo lặn. Mức 1,6 bar chỉ dành cho tình huống đặc biệt như dừng giảm áp nghỉ ngơi trong lặn kỹ thuật.
Lặn bằng không khí có bị ngộ độc oxy không?
Với không khí, áp suất riêng phần oxy chỉ chạm 1,4 bar ở khoảng 56–57 m, sâu hơn giới hạn 40 m của lặn giải trí. Vì vậy người lặn bằng không khí trong giới hạn chứng chỉ hầu như không gặp ngộ độc oxy thần kinh.
Dấu hiệu ngộ độc oxy là gì?
Có thể gặp nhìn mờ, ù tai, buồn nôn, giật cơ quanh môi, bồn chồn, chóng mặt rồi co giật. Nhưng cơn co giật có thể đến không có dấu hiệu báo trước, nên không được dựa vào triệu chứng mà phải tuân thủ giới hạn.
Vì sao oxy dùng để sơ cứu thợ lặn mà lại gây độc?
Vì độc tính phụ thuộc áp suất riêng phần và thời gian. Thở oxy ở mặt nước khi sơ cứu bệnh giảm áp nằm trong mức an toàn và giúp đẩy nitơ ra; chỉ khi áp suất riêng phần vượt ngưỡng ở dưới sâu thì oxy mới thành nguy hiểm.
