Druckausgleich beim Tauchen
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Druck im Ohr ? Druckausgleich beim Tauchen Das Hören ist eines der fünf menschlichen Sinneswahrnehmungen. Hören von Geräuschen jeder Art war überlebenswichtig für die frühen Menschen. Und erst das Hören machte das Sprechen sinnvoll. Im Ohr, dem Organ des Hörens, befindet sich neben dem Gehörsinn auch das Gleichgewichtsorgan. Es hilft uns beim aufrechten Laufen und beim Tanzen, ohne dass wir das Gleichgewicht verlieren. Das Ohr ist ein außerordentlich kompliziertes Organ und gleichzeitig sehr empfindlich; deswegen sitzt es im Inneren des Kopfes, so dass es geschützt ist. Nachfolgend wird in dieser Lehrschein Hausarbeit beschrieben, wie das Ohr aufgebaut ist und funktioniert. Anschließend wird gezeigt, wie Gefahren für dieses Organ beim Tauchen entstehen, aber durch Einsetzen der richtigen Methoden vermieden werden können. Zum Schluss folgen Leitfäden für das Abhalten von Lehrgängen über dieses Thema. DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -1 - Inhaltsangabe 3 Aufbau des Ohrs 4 Schall zu Hören Gleichgewicht 5 Druck in der Wassertiefe 6 Verhältnis von Druck und Volumen 7 Wie kommt der Druck ins Ohr 8 Wie macht man einen Druckausgleich 9 Wenn kein Druckausgleich zustande kommt 10 Gefahren beim Druckausgleich 11 Also aufgepasst beim Tauchen! 12 Leitfaden für die Ausbildung für das Deutsche Jugendschwimmabzeichen und Junior Retter 13 Leitfaden für die Ausbildung für das Rettungsschwimmabzeichen 15 Quellenangaben DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -2 - Aufbau des Ohrs Das menschliche Ohr wird in drei Teile eingeteilt: äusseres Ohr, Mittelohr und Innenohr (s. Abb.1). Abb. 1 Aufbau des Ohrs Das äussere Ohr besteht aus der Ohrmuschel und dem zum Mittelohr führenden Gehörgang. Das Mittelohr ist auf der Seite vom äusseren Ohr durch das dünnwandige Trommelfell luftdicht abgetrennt. Auf der anderen Seite führt ein tubenförmiger Kanal, die so genannte Eustachische Röhre, zum Nasen / Rachenraum und gewährleistet so eine Luftzirkulation im Mittelohr. Die Eustachische Röhre hat auf der Nasen-/Rachenraumseite eine lippenförmige Öffnung, die aus Schleimhaut besteht. Diese Öffnung kann bei einer Schleimhautschwellung (z.B. durch Schnupfen oder Mandelentzündung) sehr leicht verkleben, wodurch die Luftzirkulation im Mittelohr erschwert wird. Auf der Innenseite des Trommelfells sitzen drei winzige Knöchelchen: Hammer, Amboss und Steigbügel. Sie stellen die Verbindung vom äusserem Ohr durch das Mittelohr zum Innenohr her. Es sind übrigens die drei kleinsten Knochen im menschlichen Körper. Das Innenohr schließlich beinhaltet mit den Bogengängen und der Schnecke die eigentlichen Sinnesorgane für unser Gehör- und unseren Gleichgewichtssinn. DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -3 - Vom Schall zum Hören Das äußere Ohr sammelt den Schall in seiner Ohrmuschel und transportiert ihn durch den Gehörgang zum Trommelfell. Dies gerät durch die Schallwellen in Schwingung und überträgt diese ins Mittelohr. Der Hammer nämlich erfasst die Schwingungen des Trommelfells und „hämmert“ sie auf den Amboss. Hierbei werden die Schallwellen in mechanische Energie umgewandelt. Der Steigbügel nimmt die Energie vom Amboss auf und überträgt sie an das Ovale Fenster, das sich an der Schnecke befindet (s.Abb.2). Durch das Ovale Fenster gerät die Flüssigkeit in der Schnecke in Bewegung und streicht an den hochempfindlichen Sinneszellen (den Haarzellen) an der Innenwand der Schnecke vorbei. Die Haarzellen wiederum wandeln die mechanische Energie der schwingenden Flüssigkeit in elektrische Energie um. Diese wird schließlich als Nervenimpuls über den Hörnerv an das Gehirn weitergeleitet. Abb.2 Mittel- und Innenohr Gleichgewicht Im Innenohr oberhalb der Schnecke befindet auch das Gleichgewichtszentrum. In den Bogengängen des Innenohres (s. Abb. 2) befindet sich eine Flüssigkeit, die durch Bewegungen des Körpers aufgrund der Schwerkraft in Bewegung gesetzt wird. Die Sinneshärchen an der Innenwand der Bogengänge nehmen die kleinsten Änderungen auf und leiten sie in Form von Nervenimpulsen an das Gehirn weiter. DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -4 - Druck in der Wassertiefe An der Wasseroberfläche am Meer herrscht etwa ein bar Erdatmosphärendruck. Steigt man auf einen hohen Berg, so nimmt der Luftdruck ab. Beim Abtauchen in die Wassertiefe ist es umgekehrt: hier nimmt der Druck zu. Auf den ganzen Körper wirkt in 10 Meter Wassertiefe ein Druck von zwei bar, und zwar von einem bar von der 10 Meter Wassertiefe zusätzlich zu dem einem bar von der Erdatmosphäre. Berechnung des Unterwasserdrucks: Ein bar pro 10 Meter Wassertiefe, dazu ein bar Erdatmosphärendruck. Dies bedeutet, in 30 Meter Tiefe herrscht ein Druck von 4 bar (s. Abb. 3). Abb. 3 Rechenbeispiel: In 20 m Tiefe beträgt der Druck 3 bar . DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -5 - Verhältnis von Druck und Volumen Druck und Volumen eines Gases, Z.B. von Luft in der Lunge, stehen in einem festen Verhältnis zueinander. Diese Verhältnis wird beschrieben durch das BoyleMariotte´sche Gesetz. Es besagt, dass das Produkt von Druck ( p ) und Volumen (V ) bei konstanter Temperatur immer 1 bar beträgt. Formel: p x V = 1 bar Dies bedeutet: Verdoppelt sich bei konstanter Temperatur der Druck, so halbiert sich das Volumen des Gases. Bei einer Wassertiefe von 30 Metern herrscht ein Druck von 4 bar. Demzufolge verringert sich das Volumen auf ein Viertel (siehe Tabelle). Die Tabelle zeigt, das die Volumenverringerung am größten ist zwischen einem und zwei bar, das heist zwischen Null und 10 m beim Tauchen. Tiefe Druck p Volumen V Oberfläche 1 bar 1l 10 m 2 bar 1/2 l 20 m 3 bar 1/3 l 30 m 4 bar 1/4 l DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -6 - Wie kommt Druck in das Ohr? Beim Abtauchen steigt der Unterwasserdruck schnell an. Hierbei wird der Druck durch das Aussenohr auf das Trommelfell ins Mittelohr gepresst. Dies kann je nach Druckunterschied zu heftigen Schmerzen oder sogar zum Platzen des Trommelfells führen (s. Abb. 5). Dies bezeichnet man als Barotrauma. Das Gleiche geschieht natürlich auch beim schnellen Auftauchen, nur dass das Trommelfell dann in die andere Richtung gedrückt wird. Um den Druckunterschied zwischen dem äusserem Ohr und dem Mittelohr abzubauen, muss ein Druckausgleich stattfinden. Dieser erfolgt über die Eustachische Röhre, die sich im Nasen-/Rachenraum leicht öffnen lässt. Durch diese Öffnung kann durch Luftzirkulation Über- oder Unterdruck ausgeglichen werden. Nach erfolgtem Druckausgleich kehrt auch das Trommelfell in seine Normalstellung zurück (s. Abb. 4). Abb. 4. Normalzustand Abb.5. Im Mittelohr relativer Unterdruck Nun mag mancher behaupten, so große Tiefen kämen ja bei normalem Schwimmen gar nicht vor. Aber der Körper und vor allem die Ohren sind sehr sensibel, sie reagieren schon auf geringste Abweichungen vom Normalzustand. Taucht man z.B. in einem Schwimmbad am Beckenboden von 1,80 Meter Tiefe entlang, so herrscht dort nur ein Druck von 1.18 bar. Will man unangenehme Folgen vermeiden, sollte man einen Druckausgleich durchführen. Darum sollte man beim Streckentauchen knapp 60 cm unter der Wasseroberfläche bleiben. DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -7 - Wie machet man einen Druckausgleich? Die zwei gängigsten Methoden, das steigende Druckgefälle zwischen äusserem Ohr und Mittelohr auszugleichen, sind der Druckausgleich durch die Nase und der mit Gaumen und Zunge. Den Druckausgleich durch die Nase erzielt man, indem man die Nase zuhält und hinein bläst. Da die Luft nicht durch Nase oder Mund entweichen kann, wird sie über die Eustachische Röhre zum Trommelfell geleitet und bewirkt so den Druckausgleich (s. Abb. 6). Bei dieser Methode wird der Druckhausgleich sozusagen "erzwungen". Der Taucher entscheidet, wann er wie viel Druckausgleich braucht. Hier kommt es auf die richtige Dosierung an: Abb. 6 Druckausgleich Nicht zu spät, Nicht zu wenig, Nicht zuviel! Diese Methode ist normalerweise die einfachere und erlaubt schnelles Abtauchen in die Tiefe. Bei der zweiten Methode erfolgt der Druckausgleich mittels Druck der Zunge auf den hinteren Teil des Gaumens bei gleichzeitig leichtem Vorschieben der Kinnlade. Dies ist die "sanftere" Methode, denn durch die Bewegung von Zunge und Kinnlade wird lediglich ein Durchgang (die Eustachische Röhre) für den Ausgleich geöffnet. Wie schnell das Druckgefälle ausgeglichen wird, regelt sich von selbst. Zu spät darf es aber natürlich auch hier nicht sein. Die sanftere Methode ist allerdings nicht so einfach, sie erfordert einiges an Übung, vor allem wenn es schnell nach unten gehen soll. Der Vorteil ist jedoch, dass man beide Hände frei hat. Keine Hand muss an die Nase. Mit welcher Methode nun der Druckausgleich am besten durchgeführt wird, muss jeder für sich selbst ausprobieren. Wichtig ist, dass er frühzeitig gemacht wird, am besten das erste Mal gleich nach dem Abtauchen, kurz unter der Wasseroberfläche und dann kontinuierlich immer wieder. Mit zunehmender Tiefe muss er weniger häufig, dafür intensiver durchgeführt werden. Wichtig ist auch, dass es schnell und vollständig (beide Ohren) funktioniert. Daher ist langsames und dadurch sicheres Auftauchen angebracht. DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -8 - Wenn kein Druckausgleich zu Stande kommt Gelingt kein Druckausgleich an Land, sollte der Taucher auf den Tauchgang verzichten, da es sonst zu schweren Schäden am Trommelfell kommen kann. Besonders gefährlich kann während des Tauchganges ein Riss im Trommelfell sein (s. Abb. 7/8). Hierbei dringt Wasser ins Mittelohr. Dieses wirkt auf die Bogengänge und bewirkt ein Schwindelgefühl. Ein Verlust des Gleichgewichtssinnes ist die Folge. Besonders im Wasser kann dies verheerende Folge haben, denn in dieser Umgebung kann man sich häufig nicht mehr so gut auf sein Sehvermögen verlassen. Nur noch die aufsteigenden Luftblasen könnten einen Anhaltspunkt über Oben und Unten vermitteln. Aber einer solchen Situation sollte man sich lieber gar nicht erst aussetzen. Durch das Wasser, dass durch den Riss dringt, können auch Keime in das Mittelohr gelangen und eine Infektion verursachen. Abb. 7 Normales Trommelfell Abb. 8 Trommelfellriss DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 -9 - Gefahren beim Druckausgleich Manchmal werden Ohrenstöpsel als vermeintliche „Hilfsmittel“ benutzt. Dies kann aber beim Tauchen sehr gefährlich werden. Wenn die Stöpsel nicht dicht abschließen, können sie durch den Umgebungsdruck durch den Gehörgang auf das Trommelfell gedrückt werden, und es kommt zu einem Trommelfehlriss (s. Abb. 10). Und wenn sie dicht schließen, bildet sich zwischen dem Stöpsel und dem Trommelfehl ein Raum mit relativem Unterdruck. Wenn der Umgebungsdruck und damit der Druck im Mittelohr und im Rachenraum sich erhöht, reisst das Trommelfehl (s. Abb. 9). Abb. 9 Ohrenstöpsel Abb. 10 Trommelfellriss Manche nehmen bei Schnupfen oder Mandelentzündung vor dem Tauchen Nasentropfen ein, um den Schleim an der Öffnung der Eustachischen Röhre zu lösen und dadurch einen Druckausgleich zu erreichen. Dieses Verfahren schlägt meist fehl, denn die Wirkung der Nasentropfen lässt nach einer bestimmten Zeit nach. Dann verklebt die Öffnung der Eustachischen Röhre erneut, und es erfolgt kein Druckausgleich mehr. Die Folge: Beim Auftauchen wird der Umgebungsdruck sehr viel geringer als der Duck im Mittelohr. Und das bedeutet auch in diesem Fall: das Trommelfell reisst! DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 - 10 - Also aufgepasst beim Tauchen! • Versuche einen Druckausgleich an Land, bevor du ins Wasser gehst. Ist der Versuch erfolgreich, dann Tauche los ! • Denke an den Druckausgleich gleich nach dem Eintauchen ! • Denke auch noch an den Druck in der Wassertiefe ! In dieser Lehrschein Hausarbeit ging es nur um den Druckausgleich beim Tauchen. Die weiteren Leitsätze der DLRG sind beim Tauchen natürlich ebenfalls zu beachten: • Tauche nie allein ! • Überwache deinen Tauchpartner ! • Tauche nur, wenn du dich fit fühlst ! • Hyperventiliere nicht ! DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 - 11 - Leitfaden für die Ausbildung für das Deutsche Jugendschwimmabzeichen und Junior Retter Thema: Druckausgleich Ort: Schwimmbad Wichtig: Das Theoretische auf das Wesentliche beschränken und auf kindliches Erzählen achten. • Kurz auf Ohr und Trommelfell eingehen • Unterwasserdruck erklären Übung 1: Druckausgleich an Land Es sollte in beiden Ohren knacken Nachfragen, ob jemand erkältet ist oder schnupfen hat. Übung 2: In schultertiefem Wasser einen Druckausgleich durchführen Übung 3: Im tiefen Wasser auf der Wasseroberfläche liegen und die Luft langsam ablassen. Hierbei sinkt man langsam ab und übt den Duckausgleich. Vor dieser Übung das Archimedische Prinzip kurz erläutern: Wenn die Lunge voll mit Luft ist, kann man schwer abtauchen. Lässt man die Luft ab, so taucht man unter. Ordner C XI Seite 18 DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 - 12 - Leitfaden für die Ausbildung für das Rettungsschwimmabzeichen Thema: Druckausgleich Ort: Lehrsaal Das Ohr • Aufbau des Ohrs erklären, Teile des Ohrs benennen an Hand der Folie Ordner C XI Seite 13 Funktion des Ohrs • Hören an Hand der Folie Ordner C XI Seite 13 • Gleichgewichtsempfinden Funktion des Organs beschreiben Übung: Durch schnelles Drehen im Kreis und plötzliches Anhalten entsteht ein Schwindelgefühl (ähnlich wie beim Trommelfellriss) Unterwasserdruck • Unterwasserdruck erläutern und berechnen • Verhältnis von Druck und Volumen veranschaulichen • Auswirkung auf das Ohr erklären an Hand der Folie Ordner C XI Seite 15 Bild a und b DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 - 13 - Druckausgleich • Methoden des Druckausgleichs vorführen zusätzlich an Hand der Folie zeigen Ordner C XI Seite 14 Übung: Druckausgleich an Land Es sollte in beiden Ohren knacken Nachfragen, ob jemand erkältet ist oder schnupfen hat Gefahren • Gefahr von Ohrenstöpsel und Ohrentopfen beschreiben an Hand der Folie Ordner C XI Seite 15 Bild c und d Übung: Für das Schwimmbad können auch die Übungen aus dem Leitfaden für die Ausbildung für das Deutsche Jugendschwimmabzeichen und Junior Retter verwendet werden DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 - 14 - Quellenangaben DLRG Handbuch für Ausbilder – Rettungsschwimmer – Teil C DLRG Handbuch für Ausbilder – Schnorcheltauchen – Teil E DLRG Handbuch Rettungsschwimmer Rudolf Holzapfel: Richtig Tauchen Meyers Grosses Taschenlexikon Mosaik Verlag Handbuch der Gesundheit DLRG Lehrschein Hausarbeit von Christian Löffler Oktober 2003 - 15 -
