Start WIEDZA Dwutlenek węgla, narkoza i nurkowanie

Dwutlenek węgla, narkoza i nurkowanie

Dwutlenek węgla, narkoza i nurkowanie

Johnny E. Brian Jr, MD / DIRQUEST vol.2, no. 2

Dwutlenek węgla (CO2) jest gazowym produktem metabolizmu tlenu. Dwutlenek węgla łatwo rozpuszcza się w tkankach naszego organizmu i szybko podlega dyfuzji z komórek do krwi, która trafia do płuc, gdzie CO2 zostaje usunięty w procesie oddychania. Nurkowie często ignorują dwutlenek węgla – jest on przecież normalną częścią naszego życia. Gaz ten może powodować jednak pojawienie się bardzo istotnych i negatywnych reakcji w naszym organizmie, szczególnie, gdy poziom CO2 stanie się zbyt wysoki. Zrozumienie, w jaki sposób może dojść do nagromadzenia CO2 (retencji CO2), a także jakie symptomy i konsekwencje ten stan wywołuje, może nam pomóc w planowaniu i realizacji bezpieczniejszych nurkowań.

Powietrze zawiera jedynie 0.03% CO2. Można więc uznać, że w warunkach normobarycznych[1][1] powietrze wdychane do płuc jest praktycznie pozbawione CO2. W zawiązku z tym, różnica  ciśnień parcjalnych CO2[2][2] (PCO2) we krwi a wdychanym powietrzem jest duża, co wspomaga szybką dyfuzję CO2 z krwi do płuc, gdzie przybiera on postać gazową. W czasie spoczynku organizmu, proces oddychania kontrolowany jest przez poziom PCO2 przy pomocy ośrodka oddechowego w mózgu. Układ nerwowy reguluje ilość wentylacji tak, aby utrzymać stałe tętnicze ciśnienie parcjalne CO2 (PaCO2). W spoczynku oscyluje ono między 35-45 mmHg (średnio 40 mmHg). Ciśnienie parcjalne CO2 (PvCO2) we krwi żylnej wpływającej do płuc jest wyższe od PCO2 krwi tętniczej o około 5mmHg – 45 mmHg. Dwutlenek węgla jest gazem łatwo rozpuszczalnym, dlatego też we krwi utrzymuje się duża ilość rozpuszczonego CO2. To oznacza, że do jakiegokolwiek obniżenia PCO2 konieczne jest usunięcie dużej ilości CO2. Dwutlenek węgla dyfunduje z krwi do płuc do momentu wytworzenia się stanu równowagi, gdy ciśnienie parcjalne CO2 w pęcherzykach płucnych (alveoli) oraz ciśnienie parcjalne CO2 we krwi osiągną 40 mmHg. Objętość gazu wydychanego na minutę (minutowa wentylacja) kontroluje usuwanie CO2 z krwi omywającej płuca. Podczas wysiłku w środowisku normobarycznym produkcja CO2 wzrasta, a minutowa wentylacja również rośnie, aby utrzymać ciśnienie parcjalne CO2 w pęcherzykach płucnych na stałym poziomie. Przy dużym wysiłku, PaCO2 może się nawet nieco zmniejszyć. Jeżeli podczas wysiłku minutowa wentylacja nie zwiększy się wystarczająco – tętnicze ciśnienie parcjalne CO2 (PCO2) będzie wzrastać.


Dwutlenek węgla to gaz o silnym działaniu narkotycznym, zdolny do ograniczenia świadomości włączenie z utratą przytomności. U człowieka wzrost tętniczego ciśnienia parcjalnego CO2 powyżej 70-75 mmHg redukuje poziom świadomości (20), natomiast pęcherzykowe ciśnienie parcjalne CO2 (PaCO2) powyżej 100-120 mmHg powoduje ograniczenie reakcji na bodźce. Gwałtowny wzrost pęcherzykowego ciśnienia parcjalnego CO2 (PaCO2) spowodowany wdychaniem 30%-40% CO2 (220-300 mmHg), powoduje znieczulenie u ludzi i zwierząt stosowane w narkozie podczas zabiegów chirurgicznych (14, 25). U psów, tętnicze PCO2 powyżej 250 mmHg powoduje znieczulenie ogólne (2). Dwutlenek węgla nie jest jednak używany do znieczuleń w medycynie, gdyż wysoki jego poziom zaburza równowagę kwasowo-zasadową organizmu, a przy dawkach koniecznych do znieczulenia może wywoływać konwulsje (1, 14, 25).

Potencjał narkotyczny gazów został powiązany z ich rozpuszczalnością w tłuszczach. Rysunek 1 przedstawia wykres zależności pomiędzy rozpuszczalnością gazu w tłuszczach, a jego potencjałem anestetycznym (znieczulającym). Punkty pomiarowe wskazują wysoką współzależność pomiędzy tymi dwoma wartościami. Dwutlenek węgla rozpuszcza się w tłuszczach 25 razy łatwiej od azotu. Xenon i podtlenek azotu odznaczają się taką samą rozpuszczalnością w tłuszczach jak CO2. Gdyby efekty znieczulające CO2 były wprost zależne od rozpuszczalności w tłuszczach, to punkt pomiarowy dla CO2 powinien znaleźć się na wykresie gdzieś pomiędzy punktami dla xenonu i podtlenku azotu. Jednak punkt ten CO2 znajduje się pod krzywą - oznacza to, że do uzyskania poziomu znieczulenia określonego na podstawie rozpuszczalności w tłuszczach, wystarczy niższe ciśnienie parcjalne CO2. Wiadomo jednak, że potencjał znieczulający CO2 jest około 130 razy wyższy niż azotu. Musi zatem istnieć niezależny od rozpuszczalności tego gazu w tłuszczach, mechanizm znieczulający CO2.

Skutki podwyższonego poziomu CO2

Podwyższenie poziomu CO2 zostało połączone z zaburzeniami świadomości zarówno podczas „nurkowań” w komorze jak i realnych zanurzeniach. Case i Haldane przeprowadzili eksperymenty z podnoszeniem żylnego PCO2 u ochotników zarówno w warunkach normobarycznych, jak i podczas sprężeń do 90 msw (metrów słonej wody). Większość danych zebranych podczas tych doświadczeń to jednak subiektywne wrażenia, więc ciężko o wyciągnięcie obiektywnych wniosków. Mimo to opracowanie to jest fascynującym opisem przebiegu wczesnych badań nurkowych, wliczając w to opis choroby dekompresyjnej rdzenia kręgowego po nurkowaniu na He/O2 (1).  Podczas badań stwierdzono, że wdychanie w warunkach normobarycznych 6% do 8% (45-60 mmHg) CO2 wywoływało widoczne przyspieszenie oddechu, ale niewielkie zmiany mentalne i fizyczne .

Chociaż Case i Haldane nie mierzyli tętniczego PCO2, to najprawdopodobniej nigdy nie przekroczyło ono 80 mmHg w warunkach normobarycznych. Eksperymenty powtórzono przy kompresji do 90 msw. Ochotnicy zeznali, że przyspieszenie oddechu było znacznie mniejsze pomimo podwyższonego CO2. To sugeruje, że osoby te nie były w stanie osiągnąć minutowej wentylacji na takim samym poziomie jak w warunkach normobarycznych. Możemy wywnioskować, że wzrost tętniczego PCO2 był znacznie wyższy na 90 msw niż w warunkach 1 ATA. Przy kompresji do 90m, podczas oddychania CO2 stwierdzono silneupośledzenie możliwości mentalnych i fizycznych. Osoby badane twierdziły, ze na 90 msw „narkoza” była silniejsza niż w wypadku oddychania samym powietrzem w podobnych warunkach. Po podwyższeniu poziomu wdychanego CO2 do 0.8%-0.9% na 90 msw (co jest ekwiwalentem 8-9% na powierzchni, czyli w warunkach 1 ATA – 60-70 mmHg), badane osoby traciły przytomność, a niektóre dostały ataku konwulsji. Przejście w stan utraty przytomności zostało określone jako „spokojne i łatwe”. Choć nie dokonano pomiarów tętniczego PCO2, jest prawdopodobne, że było ono przy 90 msw wyższe od 80-100 mmHg. Case i Haldane stworzyli hipotezę, że reakcja oddechowa na CO2 była osłabiona narkozą azotową.


Zespół Warkander’a badający akumulację CO2 podczas wysiłku przy 6.8 ATA opisał dwa przypadki utraty przytomności wywołanej CO2 (24) u ochotników, którzy musieli zostać uratowani z basenu. Obaj doświadczyli zwiększenia tętniczego ciśnienia parcjalnego PCO2 powyżej 80-90 mHg i obaj byli nieświadomi utraty przytomności. Podczas tego samego eksperymentu inni ochotnicy nadal funkcjonowali z podobnym poziomem tętniczego PCO2. To sugeruje, że wywołana przez CO2 redukcja świadomości może być różna u różnych osób.

Przy stężeniach powodujących znieczulenie, dwutlenek węgla redukuje możliwości fizyczne i mentalne. Hesser oraz inni badacze, śledzili skutki zwiększonego CO2 u ochotników w warunkach normo- i hiperbarycznych (6, 7). Wykazali, że umiarkowane podniesienie PCO2 do 50-60 mmHg znacząco zredukowało możliwości mentalne, np. przeprowadzanie działań arytmetycznych czy określanie kolorów, jak również czynności fizyczne takie jak sprawność manualna i koordynacja wzrokowo-ruchowa. We wnioskach stwierdzili, że skutki CO2 nakładają się ze skutkami narkozy azotowej, ale nie wzmacniają ich. Badania Fothergill’a również sprawdzały skutki podwyższenia PCO2 do 50-60 mmHg przy pomocy zestawu testów. Zanotował on, że umiarkowane podniesienie PCO2 zmniejszyło ilość poprawnych odpowiedzi, głównie poprzez zmniejszenie ilości prób udzielenia odpowiedzi (4). To sugeruje, że podwyższone PCO2 spowalnia przyswajanie informacji. Badanie wskazuje również, że umiarkowane podniesienie PCO2, które może zajść podczas nurkowania może nakładać się z „narkozą” niezależnie od wzrostu PN2.

Case i Haldane teoretyzowali, że narkoza ogranicza reakcję oddechową na CO2. Jednak czynnikiem, redukującym reakcję oddechową w warunkach hiperbarycznych jest gęstość gazu, a nie jego właściwości narkotyczne (5, 10). Wraz ze wzrostem częstotliwości oddechu, wydech zaczyna być procesem aktywnym, podczas którego ciśnienie śródpiersiowe wzrasta w celu przyspieszenia wypływu gazu z płuc. Zwiększanie siły wydechu zwiększa co prawda wypływ gazu, ale tylko do pewnych granic. Drogi oddechowe zapewniające przepływ gazu z i do płuc mogą zostać ściśnięte i zamknięte przez ciśnienie zewnętrzne. Podczas wymuszonego wydechu ciśnienie śródpiersiowe gwałtownie rośnie powyżej wartości granicznej powodującej zamykanie się dróg oddechowych. Ich zamknięcie blokuje drogę dla czynnika oddechowego. I tym sposobem wypływ gazu z płuc zostaje spowolniony. Maksymalny możliwy wypływ gazu ma miejsce wtedy, gdy drogi oddechowe są niemal zamknięte. To oznacza, że nie da się osiągnąć wyższego wypływu, niezależnie od wysiłku, jaki w to włożymy. W stosunku do wydechu często stosuje się termin „niezależny od wysiłku”, ponieważ wymuszony wysiłek oddechowy nie jest w stanie przezwyciężyć zawężenia wywołanego zamykaniem się dróg oddechowych.

Wentylacja i CO2

W warunkach normo- i hiperbarycznych jedyną przeszkodą

ograniczającą wentylację jest prędkość, z jaką może zostać wykonany wydech. Ta prędkość jest obniżona w warunkach hiperbarycznych lub podczas nurkowań, gdyż ze wzrostem gęstości gazu, zwiększa się wysiłek potrzebny do wydechu (usunięcie cięższego gazu wymaga więcej wysiłku). A praca, jaka może być włożona w ten proces (różnica ciśnień) jest ograniczona zamykaniem się dróg oddechowych. Zamykają się one przy tym samym ciśnieniu śródpiersiowym zarówno w warunkach normo-, jak i hiperbarycznych. To oznacza, że praca potrzebna do wydechu jest stała i równa w obu wypadkach. Przemieszczanie gęstszego gazu przy tej samej pracy oznacza, że drogi oddechowe zaczynają się zamykać przy niższych przepływach wydechowych. Rezultatem jest obniżanie maksymalnej minutowej wentylacji przy wzroście gęstości gazu.

Powszechną metodą badania reakcji oddechowej na CO2, jest oddychanie CO2  przez osobę badaną z równoczesnym pomiarem wzrostu wentylacji płuc. Nitrox przy 4 ATA redukuje wentylację wraz ze wzrostem wdychanego CO2, natomiast zredukowanie gęstości gazu mieszaniną He/O2 przywraca reakcję oddechową do poziomu wyjściowego z 1 ATA (10). Oddychanie powietrzem przy 4 ATA (30 msw) redukuje maksymalną możliwą prędkość wydechu i maksymalną możliwą minutową wentylację do połowy wartości z 1 ATA (27). Zmiany w wentylacji są bardziej wyraźne przy większych ciśnieniach, lub większych gęstościach gazu. Zdolność do zwiększenia wentylacji i eliminacji CO2 podczas wysiłku może być znacząco ograniczona przez zwiększoną gęstość czynnika oddechowego. Innymi słowy, przy oddychaniu gęstym gazem zachowanie normalnego PaCO2 może być niemożliwe.

W warunkach normobarycznych, podwyższony poziom CO2 jest silnym stymulatorem oddechu, powodującym zwiększoną prędkość oddychania (hiperwentylację) oraz uczucie duszenia się (niewystarczającej ilości gazu do oddychania). Dalsze podwyższanie PCO2 prowadzi do bólów głowy, dezorientacji, nudności i ostatecznie do obniżonej świadomości. Podobne objawy występują podczas nurkowania i ekspozycji hiperbarycznych, choć hiperwentylacja i uczucie duszenia się mogą nie wystąpić (24). Prawdopodobne jest, że podczas nurkowania dezorientacja może być błędnie wzięta za narkozę azotową. Choć CO2 jest zwykle silnym symulantem oddechu, podniesienie ilości CO2 do poziomu określonego jako próg obniżenia świadomości (100-200 mmHg lub więcej), stopniowo ogranicza oddychanie (18, 19). Innymi słowy wysoki poziom PaCO2 spowoduje dalszą retencję CO2 przez obniżenie wentylacji płuc.

Gęstość gazu jest elementem krytycznym w reakcji oddechowej pod wodą podczas wysiłku. Tablica 1 wyszczególnia gęstości gazów używanych w nurkowaniu, natomiast tablica 2 wyszczególnia gęstości mieszanek stosowanych w nurkowaniu. Gęstość mieszanimy możemy wyznaczyć sumując cząstkowe gęstości gazów w mieszaninie i mnożąc je przez głębokość wyrażoną w ATA. Powietrze na 30 msw, nitrox 32% na 30 msw, 16/55 na 60 msw i 10/70 na 90 msw mają w przybliżeniu taką samą gęstość. Wpływ tych mieszanek na funkcje oddechowe i zdolność eliminacji CO2 powinien być bardzo podobny. Tlen jest nieznacznie gęstszy niż azot, wiec wymiana części azotu na tlen nieco zwiększa gęstość mieszanki w porównaniu z powietrzem.

PCO2 podczas wysiłku
W stanie spoczynku i oddychania nitroxem przy 4 ATA, PCO2 jest na normalnym poziomie, co sugeruje wentylację wystarczającą na usunięcie CO2 (10). Jednak podczas wysiłku wentylacja wzrasta w mniejszym stopniu niż przy 1 ATA, a PCO2 dochodzi do znacznie wyższego poziomu niż podczas tego samego ćwiczenia przy 1 ATA (5, 10). Gdy wentylacja płuc osiąga maksimum możliwe dla danej gęstości gazu, PCO2 musi wzrosnąć. Reakcje wentylacyjna i PCO2 na wysiłek podczas oddychania gęstym gazem była badana wielokrotnie (3, 19, 11, 22, 27). Eksperymenty te były ukierunkowane na sytuacje spotykane w nurkowaniu zawodowym, z krótkimi okresami ćwiczeń (minuty) i wysokim poziomem wysiłku. Dodatkowo doświadczenia te przeprowadzano przy optymalnych warunkach oddechowych, z obiektami oddychającymi z obiegów gazowych o niskich oporach. Z powodu tych założeń, na podstawie tych badań trudno jest ustalić dopuszczalne poziomy wysiłku dla nurków technicznych i jaskiniowych, gdzie poziom wysiłku jest mniejszy, ale czas trwania znacznie wydłużony. Dodatkowo nurkowie ci oddychają z automatów z zaworami typu demand, które mogą wymagać dodatkowej pracy włożonej w sam proces oddychania.

Oddychając powietrzem w warunkach optymalnych dla pracy oddechowej na 4 ATA (lub gazem o ekwiwalentnej gęstości), maksymalna wentylacja możliwa przez bardzo krótki okres czasu (maksymalna samodzielna wentylacja) to 85-100 litrów na minutę (10, 27). Podczas wysiłku zwykle jesteśmy w stanie utrzymać 75% maksymalnej samodzielnej wentylacji (15), co możemy wyrazić jako 75 litrów na minutę przy oddychaniu z automatu nurkowego o niskich oporach. Podczas prawdziwych nurkowań warunki są dalekie od optymalnych. Należy spodziewać się, że maksymalna minutowa wentylacja będzie mniejsza. Nurek płynący z prędkością 15-18 m/min. wymaga wentylacji nie większej niż 16 litrów na minutę (13). Doświadczenie pokazuje, że oddychanie z wentylacją niższą niż 28 litrów na minutę podczas nurkowań technicznych i jaskiniowych nie powoduje akumulacji CO2. Jednak, jeśli konsumpcja gazu wzrasta powyżej 28 litrów na minutę, a szczególnie, gdy dochodzi do 55 litrów na minutę, retencja CO2 staje się bardzo prawdopodobna z wszystkimi jej negatywnymi konsekwencjami.

Wiele badań potwierdziło, że reakcja oddechowa na podwyższony poziom CO2 u nurków jest nietypowa (8, 9, 12, 17). Lanphier zaobserwował, że nurkowie US Navy, płynąc z prędkością ok. 22 m./min. Demonstrowali anormalny wzrost PCO2, średnio do 55 mmHg (12, 13). Obiektami doświadczeń byli nurkowie klasyczni, u których niedostateczna wentylacja hełmu często powoduje ponowne wdychanie dwutlenku węgla. Ci sami nurkowie ćwicząc przy ciśnieniu 1 ATA również wykazali anormalny poziom PCO2 (12). Lanphier teoretyzował, że chroniczna ekspozycja na podwyższony poziom CO2 we wdychanym gazie, spowodowała podniesienie progu reakcji na CO2. Jednak Kerem i jego zespół badał nurków rekreacyjnych i również wykrył zredukowaną reakcję oddechową na CO2 (8);, Sherman i jego zespół (21) także poczynił podobne obserwacje. Badania te wskazują, że wdychanie CO2 nie jest niezbędne do tego, aby nurek wykształcił obniżoną odpowiedź oddechową na CO2. Stopień obniżenia reakcji oddechowej jest różny u różnych osób – niektórzy nurkowie nie wykazują zmian, niektórzy jednak wykazują bardzo gwałtowne (12, 16). Nurkowie mogą świadomie obniżać częstość wentylacji, aby obniżyć zużycie gazu, co może prowadzić do akumulacji CO2. Ponieważ większość mieszanin jest relatywnie hiperoksyczna, hipoksja przy zredukowanej wentylacji jest mało prawdopodobna. Lanphier próbowali stworzyć test, który wykrywałby osoby o zredukowanej reakcji oddechowej na CO2. Niestety udało się to jedynie w warunkach hiperbarycznych (13). Nie wiemy czy są jacyś, a jeśli tak, to jak wielu jest nurków technicznych i jaskiniowych o zaburzonej reakcji oddechowej na CO2.

Automaty oddechowe mogą wprowadzać dodatkowe opory oddychania, obniżając zdolności eliminacji CO2. Niemal wszystkie badania pracy płuc pod wodą przeprowadzane są w optymalnych warunkach oddechowych. Wykonano jedno ograniczone badanie wpływu automatu oddechowego na respirację pod wodą. Oddychanie powietrzem przy 4 ATA znacząco obniża maksymalną możliwą minutową wentylację. Dodanie automatu oddechowego powoduje bardzo niewielką, dodatkową redukcję w wentylacji (23). Zwiększanie oporów oddechowych przy 4 ATA powoduje nieznaczny wzrost PCO2 podczas oddychania He/O2 (12). Jednak Lanphier. zaobserwował, że podczas wysiłku i oddychając powietrzem przy 7.8 ATA, zwiększenie oporów oddechowych prowadziło do gwałtownej utraty przytomności, zapewne wskutek retencji CO2 (12). Sumaryczny wpływ oddychania przez nowoczesny, regularnie serwisowany automat oddechowy na poziom PCO2 podczas wysiłku jest nieznany. Jednak dbałość o nasze automaty na pewno nie zaszkodzi przy zmniejszaniu prawdopodobieństwa wystąpienia retencji CO2.
 

Podwyższony poziom CO2 podczas nurkowania

Głównym powodem podwyższonego poziomu CO2 podczas nurkowania jest wysiłek połączony ze zwiększoną gęstością gazu.

Stres zwiększa tempo metabolizmu i może przyczynić się do zwiększonej produkcji CO2. Wdychanie CO2 z gazem wydechowym również podniesie PCO2. Jest to jednak mało prawdopodobne przy standardowych automatach oddechowych, które posiadają niewielką martwą przestrzeń. W urządzenia o większych martwych przestrzeniach, jak maski pełnotwarzowe, czy też systemy komunikacyjne, może to się zdarzyć. Rebreathery także mogą przyczynić się do wzrostu CO2, szczególnie w wypadku uszkodzeniach zaworów, bądź zużyciu absorbentu CO2. Zdolność do wysiłku przy 1 ATA nie powinna być używana jako wyznacznik wydolności pod wodą, ponieważ wentylacja płuc może być znacząco zredukowana większą gęstością gazu. Nurkowie powinni zwracać uwagę u siebie oraz u partnerów na znaki i objawy podwyższonego PCO2. Zwiększone CO2 upośledza możliwości mentalne i fizyczne oraz może przeszkodzić w ratowaniu siebie, bądź partnera.

Jeśli nurek doświadcza objawów podwyższonego CO2, powinien się zatrzymać i uspokoić, jeśli to możliwe. To zredukuje produkcję CO2 i da nam czas na eliminację nadmiaru CO2. Jeśli to niemożliwe, nurkowanie powinno zostać przerwane. Wynurzenie na mniejszą głębokość również będzie korzystne, gdyż zredukuje gęstość gazu jakim oddychamy, co polepszy wentylację i eliminację CO2. Nieprzytomny, ale oddychający nurek powinien zostać przetransportowany na płytszą głębokość z tego samego powodu. Eliminacja nadmiaru CO2 i przywrócenie świadomości może być możliwe przy obniżeniu gęstości czynnika oddechowego.

[1] Warunki panujące pod ciśnieniem atmosferycznym

[1][2] (PCO2, prężność CO2, gradient)

Literatura

1. Case, E. M., and J. B. S. Haldane. Human physiology under high-pressure I. effects of nitrogen, carbon dioxide and cold. J. Hyg. 41: 225-249, 1941.

2. Eisele, J. H., E. I. Eger, II, and M. Muallem. Narcotic properties of carbon dioxide in the dog. Anesthesiology 28: 856-865, 1967.

3. Fagraeus, L. Maximal work performance at raised air and helium-oxygen pressures. Acta Physiol. Scand. 91: 545-556, 1974.

4. Fothergill, D. M., D. Hedges, and J. B. Morrison. Effects of CO2 and N2 partial pressure on cognitive and psychomotor performance. Undersea Biomed. Res. 18: 1-19, 1991.

5. Gelfand, R., C. J. Lambertsen, and R. E. Peterson. Human respiratory control at high ambient pressures and inspired gas densities. J. Appl. Physiol. 48: 528-539, 1980.

6. Hesser, C. M., J. Adolfson, and L. Fagraeus. Role of CO2 in compressed-air narcosis. Aerosp. Med. 42: 163-168, 1971.

7. Hesser, C. M., L. Fagraeus, and J. Adolfson. Roles of nitrogen, oxygen, and carbon dioxide in compressed-air narcosis. Undersea Biomed. Res. 5: 391-400, 1978.

8. Kerem, D., Y. Melamed, and A. Moran. Alveolar PCO2 during rest and exercise in divers and non-divers breathing O2 at 1 ATA. Undersea Biomed. Res. 7: 17-26, 1980.

9. Lally, D. A., F. W. Zechman, and R. A. Tracy. Ventilatory responses to exercise in divers and non-divers. Respir. Physiol. 20: 117-129, 1974.

10. Lambertsen, C. J., R. Gelfand, M. J. Lever, G. Bodammer, N. Takano, T. A. Reed, J. G. Dickson, and P. T. Watson. Respiration and gas exchange during a 14-day continuous exposure to 5.2% O2 in N2 at pressure equivalent to 100 FSW (4 ATA). Aerosp. Med. 44: 844-849, 1973.

11. Lambertsen, C. J., R. Gelfand, R. Peterson, R. Strauss, W. B. Wright, J. G. Dickson, Jr., C. Puglia, and R. W. Hamilton, Jr. Human tolerance to He, Ne, and N2 at respiratory gas densities equivalent to He-O2 breathing at depths to 1200, 2000, 3000, 4000, and 5000 feet of sea water (predictive studies III). Aviat. Space Environ. Med. 48: 843-855, 1977.

12. Lanphier, E. H. Influence of increased ambient pressure upon alveolar ventilation. In:C. J. Lambertsen and L. J. Greenbaum, Jr. Second Symposium on Underwater Physiology. Washington, D.C.: National Academy of Sciences, 1963: 124-133.

13. Lanphier, E. H., and E. M. Camporesi: Respiration and exertion In P. B. Bennett and D. H. Elliott (eds): The Physiology and Medicine of Diving. London, W. B. Saunders Company Ltd., 1993, 77-120

14. Leake, C. D., and R. M. Waters. The anesthetic properties of carbon dioxide. J. Pharmacol. Exp. Ther. 33: 280-281, 1928.

15. McArdle, W. D., F. I. Katch, and V. L. Katch: Exercise Physiology. Baltimore, Williams and Wilkins, p. 259, 1996.

16. Morrison, J. B., J. T. Florio, and W. S. Butt. Observations after loss of consciousness under water. Undersea Biomed. Res. 5: 179-187, 1978.

17. Morrison, J. B., J. T. Florio, and W. S. Butt. Effects of CO2 insensitivity and respiratory pattern on respiration in divers. Undersea Biomed. Res. 8: 209-217, 1981.

18. Nunn, J. F.: NunnÕs Applied Respiratory Physiology. Oxford, Butterworth-Heinemann, Ltd., 1993, pp 90-114.

19. Raymond, L. W., and F. G. Standaert. The respiratory effects of carbon dioxide in the cat. Anesthesiology 28: 974-980, 1967.

20. Refsum, H. E. Relationship between state of consciousness and arterial hypoxaemia and hypercapnia in patients with pulmonary insufficiency, breathing air. Clin. Sci. 25: 361-367, 1963.

21. Sherman, D., E. Eilender, A. Shefer, and D. Derem. Ventilatory and occlusion-pressure responses to hypercapnia in divers and non-divers. Undersea Biomed. Res. 7: 61-74, 1980.

22. Varene, P., H. Vieillefond, C. Lemaire, and G. Saumon. Expiratory flow volume curves and ventilation limitation of muscular exercise at depth. Aerosp. Med. 45: 161-166, 1974.

23. Vorosmarti, J., Jr. Influence of increased gas density and external resistance on maximum expiratory flow. Undersea Biomed. Res. 6: 339-346, 1979.

24. Warkander, D. E., W. T. Norfleet, G. K. Nagasawa, and C. E. G. Lundgren. CO2 retention with minimal symptoms but severe dysfunction during wet simulated dives to 6.8 ATA abs. Undersea Biomed. Res. 17: 515-523, 1990.

25. Waters, R. M. Toxic effects of carbon dioxide. New Orleans Med. Surg. J. 90: 219-224, 1937.

26. Westlake, E. K., T. Simpson, and M. Kaye. Carbon dioxide narcosis in emphysema. Q. J. Med. 24: 155-173, 1955.

27. Wood, L. D. H., and A. C. Bryan. Exercise ventilatory mechanics at increased ambient pressure. J. Appl. Physiol. 44: 231-237, 1978.