Duikerarts promoveert op onderzoek naar meting zuurstofvergiftiging

Het gebeurt niet vaak dat in Nederland iemand promoveert op het gebied van duikgeneeskunde, maar op 10 maart verdedigde Thijs Wingelaar, duikerarts bij de Koninklijke Marine, zijn proefschrift met als onderwerp het meten van zuurstofvergiftiging.

Iedereen die met nitrox of andere met zuurstof verrijkte gassen duikt, weet het: zuurstof is schadelijk voor de longen vanaf een bepaalde partiële druk. Het is dan ook niet voor niets dat er een limiet wordt gesteld aan de partiële zuurstofdruk. Die waarde overschrijden is geen goed idee… zuurstofvergiftiging van de hersenen is zeer ernstig.

Thijs Wingelaar is duikerarts van het Duikmedisch Centrum in Den Helder. Als duikerarts werkt hij met beroepsduikers die veelvuldig lange duiken maken met mengsels die heel veel zuurstof bevatten. Er is zelfs sprake van 100% zuurstof voor wie met een rebreather duikt – omdat er geen bellen ontsnappen, geeft zo’n systeem militaire duikers de kans om ongezien ergens te komen, bijvoorbeeld om afluisterapparatuur te plaatsen op schepen.

Voor deze groepen duikers is het belangrijk dat de zuurstofschade aan de longen, zgn. pulmonale zuurstoftoxiciteit, niet optreedt. Omdat ze een hele carrière lang duiken met deze systemen en gezond oud willen worden. Maar de grenzen van blootstelling aan zuurstofblootstelling (UPTD – units of pulmonary toxicity dose) zijn gebaseerd op 50 jaar oud onderzoek. En destijds zeiden de onderzoekers al dat er met modernere technieken waarschijnlijke betere grenzen vast te stellen zouden zijn.

De eNose.

Blaastest

Er is in de afgelopen 50 jaar een aantal pogingen ondernomen om een betere techniek te vinden om zuurstofschade aan de longen te meten, maar die bleken of niet betrouwbaar of niet handzaam genoeg om grootschalig onderzoek mee te verrichten. Met de uitkomsten van wetenschappelijke onderzoek van het Duikmedisch Centrum van de Koninklijke Marine lijkt daar nu verandering in te komen. Op dit onderzoek promoveerde op 10 maart 2020 luitenant-ter-zee der eerste klasse Thijs Wingelaar tot doctor in de geneeskunde aan de Universiteit van Amsterdam.

Het blijkt dat tekenen van zuurstofschade aan de longen te vinden zijn in de uitgeademde lucht. Dat is te vergelijken met een alcoholblaastest – als je hebt gedronken, kun je dat in uitgeademde lucht ‘ruiken’. Met een complexere ‘blaastest’ werden bij de onderzoeken van het Duikmedisch Centrum bij herhaling dezelfde stoffen gevonden.

Wat betekent het?

Wat kunnen we hier vandaag mee? Nog niet zoveel, maar aan de hand van de resultaten van de Koninklijke Marine wordt er nu in meerdere laboratoria wetenschappelijk onderzoek verricht. Inmiddels hebben collega’s van de Amerikaanse marine hebben dezelfde stoffen gevonden bij soortgelijke experimenten. Dat is wetenschappelijk belangrijk, want dat betekent dat we op de goede weg zijn naar een nauwkeurigere meetmethode voor zuurstofvergiftiging aan de longen door zuurstofduiken. En dat zal invloed hebben om de duikdieptes en werktijden die beroepsduikers, zowel civiel als militair, hebben, aldus Thijs Wingelaar.

Heeft dit ook gevolgen voor technische duikers of recreatieve duikers die met zuurstof verrijkte ademmengsels duiken? Worden tabellen aangepast of is het daar nog te vroeg voor? “Dit type onderzoek heet ‘fundamenteel’ onderzoek, dat wil zeggen dat we onderzoek doen naar nieuwe techieken of toepassingen daarvan, zonder dat dat direct tot implementatie leidt,” aldus Thijs Wingelaar. “We hebben een aantal bevindingen van het onderzoek kunnen vertalen naar zaken waar de duikers van de special forces duikers direct wat mee kunnen, maar het is nog te vroeg om dat ‘zomaar’ te vertalen naar sport- of technisch duiken. Daarvoor zijn de verschillen in duiksystemen, duikprofielen en duikers te groot. Wat we denk ik hiervan kunnen leren, is dat er veel ‘aannames’ in de duikgeneeskunde zitten, in dit geval de UPTD’s, die met moderne onderzoekstechnieken toch complexer blijken te hebben dan we gedacht hebben. Anders gezegd: wat we al 50 jaar doen is niet noodzakelijkerwijs fout, maar heeft misschien wat meer nuance dan we dachten.”

En nu verder?

En nu? Gaat de kersverse doctor in de geneeskunde zijn onderzoek voortzetten? Of heeft zich al een nieuwe kans voorgedaan? “Momenteel ben ik bezig met het ondersteunen van wetenschappelijk onderzoek binnen de Krijgsmacht om een nieuwe (betere?) Corona-sneltest te valideren. Dat is misschien niet waar mijn hart ligt, maar maatschappelijk veel belangrijker. Ik hoop dat ik na de coronacrisis weer verder kan gaan met deze onderzoekslijn. Onderzoek met andere groepen duikers (ook zeker technische duikers!), andere duikprofielen, ons meetinstrument verder verfijnen, zoveel ideeën! Wereldwijd is er veel interesse en wordt er naar ons gekeken, maar als we vragen om te helpen (in termen van tijd, geld of personeel), dan wordt het vaak stil. Haha. Ik vind het heel tof dat de Amerikanen het opgepikt hebben en de bevindingen hebben gereproduceerd (gekopieerd). Zij hebben veel meer capaciteit en middelen om deze ontwikkeling naar een hoger niveau te tillen. Daar hoeft mijn naam niet noodzakelijkerwijs aan verbonden te worden – ik vind het belangrijker dat we met zijn allen vooruitkomen.”

Foto’s van promotieplechtigheid: Ministerie van Defensie.