Derzeit ist noch nicht geklärt, ob das Tauchen mit Self-Contained Underwater Breathing Apparatus (Scuba) mit klinisch relevanten Augeninnendruckschwankungen einhergeht und ob Glaukompatienten durch fortgesetztes Tauchen die Schadensentwicklung forcieren.
Ziel
Das Ziel der Studie besteht darin, den Augeninnendruck (IOD) im Rahmen von Scuba-Tauchgängen bei gesunden Personen zu erfassen, um das Gefährdungspotenzial von Glaukompatienten zu bewerten. Es besteht die Hypothese, dass Urlaubstauchgänge nicht zu nennenswerten Erhöhungen oder Schwankungen des IOD führen.
Material und Methoden
Es wurden 16 Taucher (davon 5 Frauen) in die Studie eingeschlossen. Sie führten 96 Tauchgänge mit Luft oder Nitrox32 in einer Tiefe von 20–30 m und einer Dauer von ca. 50 min durch. Die Messung der zentralen Hornhautdicke wurde mit dem Ultraschallpachymeter Pocket IITM (Quantel Medical Pocket II™, Quantel Medical, Clermont-Ferrand, Frankreich) durchgeführt, die Bestimmung des IOD fand mit dem Tonometer Icare® PRO (Icare® PRO, Icare Finland Oy, Espoo, Finnland) direkt vor dem Tauchen und innerhalb von 10 min nach dem Auftauchen statt.
Ergebnisse
Alle Analysen bezogen sich ausschließlich auf das rechte Auge. Die durchschnittlichen IOD-Werte aller Tauchgänge schwankten zwischen 15,6 und 19,2 mm Hg und 16,8 und 18,2 mm Hg (vor dem Tauchgang zu nach dem Tauchgang). Die Spannweite des IOD betrug vor dem Tauchen 2,2–11,5 mm Hg (∆ = 9,3 mm Hg) und nach dem Tauchen 2,7–14,8 mm Hg (∆ = 12,1 mm Hg). Bei 11,5 % und 18,8 % lag der IOD über 21 mm Hg (vor dem Tauchen zu nach dem Tauchen).
Schlussfolgerung
Die Studie ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen dem IOD vor und nach dem Tauchen. Es kann daher angenommen werden, dass das Tauchen keinen signifikanten Einfluss auf den IOD hat.
Hinweise
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Augeninnendruckschwankungen haben bei Glaukompatienten eine bedeutende Rolle beim Fortschreiten des Nervenfaserverlustes im Bereich des Sehnervenkopfes und führen somit zu Seh- und Gesichtsfeldverlusten. In Deutschland ist das Glaukom nach der altersabhängigen Makuladegeneration (40,7 %) mit einer Prävalenz von 15,4 % die zweithäufigste Ursache für eine Erblindung oder irreversible Sehbehinderung, noch vor der diabetischen Retinopathie (9,7 %) [1, 2].
In der allgemeinen Bevölkerung liegen der mittlere intraokulare Druck (IOD) bei 15,5 mm Hg und der Normbereich bei 10–21 mm Hg. Im Tagesverlauf treten physiologische Schwankungen von 3–5 mm Hg auf [3‐7], während die Differenz zwischen den Augen 3 mm Hg [4, 8] bis maximal 5 mm Hg [7, 9] beträgt. Des Weiteren zeigt sich nachts ein Anstieg von bis zu 3 mm Hg, wobei ein nächtlicher Anstieg von mehr als 3 mm Hg als pathologisch angesehen wird [3].
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Cousteau und Gagnan entwickelten 1943 einen Atemregler für Taucher, der bei leichter Inspiration automatisch Druckluft lieferte. Diese sog. „Aqualung“ revolutionierte das Tauchen als Freizeitsport. Der größte Tauchsportverband PADI (Professional Association of Diving Instructors) gab 2017 bekannt, dass in den letzten 20 Jahren jährlich im Durchschnitt 900.000 Tauchscheine ausgestellt wurden [10]. Schätzungen zufolge gibt es weltweit heute mehr als 7 Mio. qualifizierte Scuba-Taucher [11‐13].
Der menschliche Organismus ist an den atmosphärischen Druck auf Meereshöhe von ca. 1 bar (100 kPa) angepasst. Unter Wasser wird der Umgebungsdruck jedoch durch den hydrostatischen Druck, der durch die Gewichtskraft der Wassersäule oberhalb des Tauchers bestimmt wird, erhöht. Der Umgebungsdruck steigt pro Meter Wassertiefe um 0,1 bar (10 kPa) an. In einer Tiefe von 10 m hat sich der auf den Körper wirkende Druck verdoppelt und bei einer Tiefe von 20 m beträgt der Druck bereits 3 bar (300 kPa) [14, 15].
Es ist derzeit unklar, ob das Tauchen mit einem Self-Contained Underwater Breathing Apparatus (Scuba) zu klinisch relevanten Schwankungen des IOD führt und ob insbesondere Glaukompatienten durch häufiges Tauchen die Verschlechterung ihrer Erkrankung forcieren könnten.
In dieser Studie wird der Einfluss des Tauchens auf den IOD bei gesunden Personen untersucht. Das Ziel der Studie besteht darin, den IOD im Rahmen von Scuba-Tauchgängen bei gesunden Personen zu messen und so eine Einschätzung des Risikos für Glaukompatienten zu ermöglichen, die diese Sportart ausüben möchten. Es wird vermutet, dass Urlaubstauchgänge nicht zu signifikanten Veränderungen des IOD führen.
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Material und Methoden
In die Studie wurden 16 erfahrene Taucher eingeschlossen, die mindestens die PADI-Tauchscheinklasse „open water“ oder „advanced open water“ vorweisen konnten. Die Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Julius-Maximilians-Universität Würzburg genehmigte die Studie. Die Teilnehmer erhielten eine Patienteninformation und einen Fragebogen zur ophthalmologischen, allgemeinmedizinischen und tauchspezifischen Tauglichkeit. Teilnahmevoraussetzungen waren eine gültige tauchsportärztliche Untersuchung, Volljährigkeit und leere Glaukomanamnese; 15 von 16 Studienteilnehmern waren augengesund und hatten keine vorherigen Augenerkrankungen oder Operationen, abgesehen von vorhandener Fehlsichtigkeit. Ein Proband hatte eine einseitige Amblyopie.
Tauchgänge
Die Tauchgänge fanden im Nord-Malé-Atoll der Malediven im Indischen Ozean statt. Während der Untersuchungen waren die Umgebungsbedingungen stabil, das Wetter war gleichbleibend sonnig bei täglich etwa 32 °C. Die Wassertemperaturen lagen bei etwa 27 °C. Die Tauchgänge wurden grundsätzlich zu verschiedenen Tageszeiten angeboten: morgens (ca. 7.00–8.00 Uhr), mittags (ca. 11.00–12.00 Uhr), nachmittags (ca. 14.00–15.00 Uhr) oder nachts (ca. 18.00–19.00 Uhr). Die Tauchgänge hatten eine durchschnittliche Tiefe von 20–30 m und Dauer von 50 min. In dieser Tiefe herrschte ein Umgebungsdruck von 3–4 bar. Die morgendlichen Tauchgänge waren tendenziell am tiefsten, während die Nachttauchgänge am wenigsten tief waren. Die Taucher verwendeten entweder Luft oder Nitrox32, ein Gasgemisch mit 32 % Sauerstoff und 68 % Stickstoff.
Ophthalmologische Messungen
Die Studie konzentrierte sich ausschließlich auf die Messung des IOD und der Hornhautdicke. Es wurde nur eine orientierende augenärztliche Untersuchung durchgeführt, ohne Mydriasis.
Die Messung der zentralen Hornhautdicken erfolgte durch 5 Einzelmessungen, die anschließend automatisch gemittelt wurden, an Bord des Tauchschiffs in sitzender Position unter Lokalanästhesie mit einem CE-zertifizierten Ultraschallpachymeter (Quantel Medical Pocket II™, Quantel Medical, Clermont-Ferrand, Frankreich). Die Bestimmung des IOD erfolgte mit einem tragbaren CE-zertifizierten Tonometer (Icare® PRO, Icare Finland Oy, Espoo, Finnland), dessen Funktionsgrundlage auf dem sog. Rebound-Prinzip basierte. Im Rahmen des verwendeten Standardprogramms wurden 6 aufeinanderfolgende Einzelmessungen durchgeführt und automatisch gemittelt.
Im Gegensatz zur Pachymetrie fand die Tonometrie nicht auf dem Tauchschiff, sondern auf dem Tauchbeiboot statt, welches die Taucher mit ihrer Ausrüstung zum Startpunkt des Tauchgangs brachte. Die Hornhautdicken wurden nur 1‑mal zu Studienbeginn gemessen. Die ermittelten Hornhautwerte sollten bestätigen, dass bei der Studie normwertige Augen eingeschlossen wurden, die trotz Messung mittels Icare® PRO valide Wert hervorbringen können, wie es bei gesunden Probanden auch erwartet wurde. Der IOD wurde so zeitnah wie möglich direkt vor dem Tauchen und innerhalb eines Zeitraums von maximal 10 min nach dem Auftauchen gemessen. Während der Studie wurde der IOD beider Augen vor und nach den Tauchgängen bestimmt.
Statistik
Die statistischen Analysen wurden mit SPSS (IBM SPSS Statistics 20.0, Armonk, NY, USA) durchgeführt. Das Signifikanzniveau wurde bei allen Tests auf α = 0,05 festgelegt. Unterschiede wurden bei p ≤ 0,05 als statistisch signifikant betrachtet.
Ergebnisse
Studiengruppe
Alle hier präsentierten Analysen beziehen sich auf das rechte Auge der Teilnehmer. Die Stichprobengröße für alle Analysen betrug N = 16. Jeder der 16 Teilnehmer absolvierte insgesamt 6 Tauchgänge, sodass insgesamt 96 Tauchgänge ausgewertet werden konnten.
Unter den Teilnehmern waren 5 Frauen und 11 Männer mit einem Durchschnittsalter von 55,3 ± 11,6 Jahren (von 29 bis 68 Jahre). Die Teilnehmer waren im Durchschnitt 1,73 ± 0,11 m groß (min. 1,50 m, max. 1,88 m) und wogen durchschnittlich 83,9 ± 19,6 kg (Median = 86,0 kg). Nach der Klassifizierung des Body-Mass-Index (BMI) waren 31,3 % der Teilnehmer normalgewichtig und 68,7 % übergewichtig. Die durchschnittliche Hornhautdicke des rechten Auges betrug 543 ± 27 µm (Median 541 µm, min. 507–602 µm).
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Die Taucherfahrung wurde durch die Anzahl der Tauchgänge und Tauchjahre sowie die Anzahl an Tauchgängen pro Jahr beschrieben. Hierbei zeigte sich die größte Streuung aller erhobenen Daten. Die Spannweite der absolvierten Tauchgänge reichte von 167 bis 12.000 mit einem Median von 755 Tauchgängen. Der Median der Tauchjahre lag bei 22,5 Jahren, im Minimum bei 8 und im Maximum bei 41 Jahren. Die Anzahl der Tauchgänge pro Tauchjahr variierte zwischen 7,3 und 400,0 mit einem Median von 43,3 Tauchgängen pro Jahr.
Messungen des Augeninnendrucks
Interindividuelle Unterschiede
Von den ausgewerteten 96 Tauchgängen fanden 30 morgens, 33 mittags, 28 nachmittags und 5 nachts statt. Die durchschnittlichen IOD-Werte aller morgens durchgeführten Tauchgänge lagen bei 17,4/17,0 mm Hg (vor/nach dem Tauchgang), die Mittagstauchgänge bei 17,7/17,6 mm Hg, die Nachmittagstauchgänge bei 15,6/16,8 mm Hg und die Nachttauchgänge bei 19,2/18,2 mm Hg. Zwar scheint der gemittelte IOD bei Nachttauchgängen höher zu sein, allerdings fanden hier nur 5 Messungen statt.
Ein Vergleich der Messungen im Rahmen der verschiedenen Tauchgänge vor und nach dem Tauchen zeigt, dass das interindividuelle gemessene Minimum (9,9 mm Hg), Maximum (26,1 mm Hg) und die größte Spannweite (15,0 mm Hg) jeweils vor dem Tauchen gemessen wurden. Die Minima der IOD-Werte vor dem Tauchen lagen im Bereich von 9,9 mm Hg bis 13,9 mm Hg (∆ = 4,0 mm Hg), die Minima nach dem Tauchen zwischen 10,3 mm Hg und 13,6 mm Hg (∆ = 3,3 mm Hg), die Maxima vor dem Tauchen zwischen 21,0 mm Hg und 26,1 mm Hg (∆ = 5,1 mm Hg) und nach dem Tauchen zwischen 20,7 mm Hg und 25,1 mm Hg (∆ = 4,4 mm Hg). Demnach schwankten die Werte im Vergleich vor zu nach dem Tauchgang in ähnlicher Weise; 11,5 % der vor dem Tauchen durchgeführten Messungen lagen > 21 mm Hg, nach dem Tauchgang waren es 18,8 %.
Berechnet über alle Tauchgänge lag das durchschnittliche Minimum nach dem Tauchgang mit 12,5 mm Hg um 0,8 mm Hg niedriger als vor dem Tauchen mit 13,3 mm Hg. Kein Unterschied fand sich beim gemessenen Maximum mit 20,4 mm Hg. Die Spannweite vor dem Tauchen betrug 7,1 mm Hg, nach dem Tauchen 8,0 mm Hg. Die Unterschiede sind nicht signifikant.
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Intraindividuelle Schwankungen
Bei Betrachtung der Unterschiede zwischen den minimalen und maximalen Werten des IOD innerhalb einer Person vor und nach dem Tauchen lag dieser Bereich zwischen 0,1 bis maximal 3,3 mm Hg (∆ = 3,2 mm Hg) und war somit sehr gering. Eine Ausnahme bildete jedoch Proband 6, dessen Differenz vor und nach dem Tauchgang 6,2 mm Hg betrug.
Im Vergleich dazu ergaben sich deutlich höhere Differenzen zwischen den IOD-Werten verschiedener Personen vor und nach dem Tauchen von 2,2–11,5 mm Hg (∆ = 9,3 mm Hg) vor dem Tauchen und von 2,7–14,8 mm Hg (∆ = 12,1 mm Hg) nach dem Tauchen.
Vor dem Tauchen erreichten 50,0 % Testpersonen einen maximalen IOD-Wert, der oberhalb des physiologischen Grenzbereichs von 21 mm Hg lag. Nach dem Tauchen wurde bei 10 Probanden (62,5 %) ein Maximalwert über 21 mm Hg festgestellt (Tab. 1).
Tab. 1
Intraindividuelle Schwankungen des intraokularen Drucks (IOD) vor und nach dem Tauchen
Proband
IOD [mm Hg] vor dem Tauchgang
IOD [mm Hg] nach dem Tauchgang
Minimum
Maximum
Spannweite
Minimum
Maximum
Spannweite
1
14,6
26,1
11,5
11,7
22,6
10,9
2
13,5
18,6
5,1
15,7
22,1
6,4
3
14,3
23,3
9,0
15,8
24,5
8,7
4
12,2
15,0
2,8
10,4
14,2
3,8
5
16,5
24,9
8,4
17,4
22,8
5,4
6
12,8
21,4
8,6
10,3
25,1
14,8
7
16,1
22,3
6,2
16,3
24,9
8,6
8
13,5
19,9
6,4
11,5
17,6
6,1
9
11,8
15,1
3,3
11,2
14,3
3,1
10
14,3
21,3
7,0
16,5
22,4
5,9
11
15,8
25,7
9,9
14,9
21,5
6,6
12
13,9
16,1
2,2
12,8
15,5
2,7
13
16,3
20,5
4,2
16,2
20,5
4,3
14
15,9
25,4
9,5
15,0
24,0
9,0
15
9,9
20,9
11,0
11,8
21,6
9,8
16
13,3
19,6
6,3
15,8
19,2
3,4
Vergleich des Augeninnendrucks vor und nach dem Tauchgang
Insgesamt führte jeder Proband 6 Tauchgänge durch. Vor dem Tauchen lagen die Mittelwerte der einzelnen Tauchgänge zwischen 16,1 ± 3,2 und 17,9 ± 3,6 mm Hg (∆ = 1,8 mm Hg) (Abb. 1). Der Mittelwert über alle Tauchgänge betrug 17,1 ± 2,2 mm Hg und der Median 17,7 mm Hg. In 52,1 % der Fälle wurde nach dem Tauchgang ein niedrigerer IOD gemessen. Im Mittel lag der Wert zwischen 15,8 ± 3,1 mm Hg und 19,0 ± 4,4 mm Hg (∆ = 3,2 mm Hg). Über alle Werte betrug der Mittelwert nach dem Tauchgang 17,2 ± 2,6 mm Hg (Median 17,9 mm Hg) (Tab. 2).
Abb. 1
Boxplot zur Darstellung des IOD vor und nach den einzelnen Tauchgängen (IOD intraokularer Druck, TG Tauchgang), Oberrand der Box entspricht dem dritten Quartil (Q 0,75), Unterrand dem ersten Quartil (Q 0,25). Der waagerechte Strich innerhalb der Box repräsentiert den Median. Absolutes Minimum und Maximum werden durch den jeweiligen Whisker dargestellt. Die Punkte bei Tauchgang 1 bis 3 markieren Ausreißer. Als Ausreißer wurden Werte betrachtet, die außerhalb des 1,5fachen Interquartilsabstandes lagen
Tab. 2
Intraokularer Druck (IOD) vor und nach dem Tauchgang
Augeninnendruck [mmHg] vor dem Tauchgang
Tauchgang
1
2
3
4
5
6
Gesamt
Mittelwert
16,3
16,1
16,5
17,8
17,7
17,9
17,1
Median
16,1
15,7
15,9
17,8
16,3
18,1
17,7
SD
3,4
3,2
2,9
3,8
3,7
3,6
2,2
Minimum
10,0
11,8
12
9,9
13,9
11,9
13,3
Maximum
24,3
25,7
21
24,9
26,1
25,4
20,4
Augeninnendruck [mmHg] nach dem Tauchgang
Tauchgang
1
2
3
4
5
6
Gesamt
Mittelwert
16,0
15,8
16,2
17,7
19
18,6
17,2
Median
16,1
16,6
15,8
18,1
21,0
17,9
17,9
SD
3,5
3,1
3,6
3,5
4,4
3,4
2,6
Minimum
10,4
11,7
10,3
12,0
11,8
13,6
12,5
Maximum
23,9
20,7
24,0
24,3
24,5
25,1
20,4
SD Standardabweichung
×
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Es wurde kein statistisch signifikanter Unterschied (Wilcoxon-Vorzeichen-Test) zwischen den gemessenen Medianwerten vor und nach dem Tauchen festgestellt (Abb. 1 und 2). Es gab jedoch einen Trend zu höheren IOD-Werten mit zunehmender Anzahl an Tauchgängen.
Abb. 2
Entwicklung der Mediane des intraokularen Drucks (IOD) vor und nach den einzelnen Tauchgängen. TG Tauchgang
×
Differenz zwischen dem IOD vor und dem IOD nach dem Tauchgang
Um eine mögliche Korrelation zwischen einem Einflussfaktor und der Veränderung des IOD durch das Tauchen zu untersuchen, wurde die Differenz zwischen dem IOD vor und nach dem Tauchgang berechnet. Für jedes IOD-Werte-Paar (vorher/nachher) wurde die Differenz berechnet, und anschließend wurden der Mittelwert ± SD, der Median sowie das Minimum und Maximum aus dem Pool der Differenzwerte bestimmt. Diese Analyse wurde für jeden Tauchgang einzeln und über alle Tauchgänge hinweg durchgeführt (Tab. 3).
Tab. 3
Differenz des intraokularen Drucks (IOD) vor und nach dem Tauchen
Differenz (IOD vor TG − IOD nach TG) [mm Hg]
Tauchgang
1
2
3
4
5
6
Gesamt
Mittelwert
0,3
0,3
0,3
0,1
−1,3
−0,7
−0,1
Median
0,2
0,0
0,9
−0,3
−1,3
−1,0
−0,2
SD
2,8
3,4
2,8
4,6
3,6
3,1
1,5
Minimum
−4,3
−4,8
−8,1
−11,7
−8,1
−5,4
−2,6
Maximum
6,9
6,5
3,3
6,2
3,5
5,0
3,2
Differenz gesamt = Mittelwert des IOD aller 6 Tauchgänge vor dem Tauchen minus Mittelwert des IOD aller 6 Tauchgänge nach dem Tauchen
Berechnungen möglicher Korrelationen nach Spearman (Spearman’s ρ) zwischen der Differenz des gemittelten IOD vor und nach dem Tauchgang und den oben genannten Faktoren ergaben keine signifikanten Korrelationen für Alter, Geschlecht, Körpergröße, Körpergewicht, BMI und insbesondere die Hornhautdicke.
Es ergab sich jedoch ein signifikanter negativer Zusammenhang (ρ = −0,54) zwischen der Anzahl der Tauchjahre und der Variablen „Differenz gesamt“ (Tab. 3), welche den Unterschied des IOD vor und nach dem Tauchen repräsentiert. Dies legt nahe, dass sich der IOD bei Personen mit einer hohen Anzahl von Tauchjahren, also bei langjährigen Tauchern, weniger oder gar nicht ändert.
Die Differenz des IOD wurde mit der Tauchtiefe und der Dauer der Tauchgänge korreliert. Es bestand jedoch kein Zusammenhang zwischen der Differenz des IOD und der Dauer des Aufenthalts unter Wasser, außer für Tauchgang 5, bei dem eine signifikante Korrelation zwischen der Differenz des IOD und der Tauchtiefe gefunden wurde (p = 0,045). Der Korrelationskoeffizient (ρ) betrug +0,51. Es ist zunächst nicht nachvollziehbar, warum nur für Tauchgang 5 eine signifikante Korrelation zwischen dem IOD und der Tauchtiefe gefunden wurde, da die durchschnittliche Tiefe dieses Tauchgangs nicht wesentlich von den anderen Tauchgängen abwich. Die Analyse der Variable „Differenz des Augeninnendrucks“ für alle 6 Tauchgänge ergab, dass der Mittelwert für Tauchgang 5 und 6 sowie der über alle Tauchgänge gemittelte Wert negativ waren, während der Mittelwert für die ersten 4 Tauchgänge positive Werte aufwies (Tab. 3). Das bedeutet, dass bei den ersten 4 Tauchgängen der durchschnittliche IOD vor dem Tauchen höher war als der durchschnittliche IOD nach dem Tauchen. Bei Tauchgang 5 und 6 verhielt es sich entgegengesetzt. Selbiges gilt für den Gesamtwert. Ein weiterer Unterschied ist der Betrag der Werte dieser Variable: Tauchgang 5 weist mit einem Mittelwert von |1,33|mm Hg den einzigen Wert auf, der > 1 mm Hg ist, während sich alle anderen Mittelwerte in einem Bereich von |0,13| bis |0,69|mm Hg aufhalten. Bei Tauchgang 5 und 6 war die Differenz (∆) zwischen dem IOD vor und nach dem Tauchgang um das 2‑ bis 10fache größer als bei den anderen Tauchgängen und dem Gesamtwert.
Beim Vergleich der Einzelwerte fiel auf, dass nach Tauchgang 5 die meisten Werte oberhalb des Grenzbereichs von 21 mm Hg lagen; 50 % der Teilnehmer wiesen nach diesem Tauchgang einen IOD von > 21 mm Hg auf, während dies bei den anderen Tauchgängen nur bei einem geringeren Prozentsatz der Fall war (vgl. Tab. 2.). Im Vergleich erreichen nur 6,3 % beim ersten, 0 % beim zweiten, 12,5 % beim dritten, 18,8 % beim vierten und 25 % beim sechsten Tauchgang Werte über 21 mm Hg nach dem Tauchgang. Der Einflussfaktor Tageszeit konnte ausgeschlossen werden, da der 5. Tauchgang zu gleichen Anteilen morgens, mittags und nachmittags durchgeführt wurde. Die Umgebungsbedingungen wurden auch als bisher unberücksichtigter Einflussfaktor ausgeschlossen, da der 5. Tauchgang an unterschiedlichen Tagen durchgeführt wurde. Es bleibt daher unklar, warum der IOD nach Tauchgang 5 erhöht war.
Messungen des linken Auges
Da es sich bei der Studie um Messungen an gesunden Augen handelte, ergaben die Werte zumeist identische Paare. Um daher die größtmögliche Wertestreuung zu erhalten, wurden die Augen getrennt voneinander ausgewertet. Die Auswertung des linken Auges unterschied sich, wie erwartet, nicht von der Auswertung des rechten Auges.
Diskussion
In zahlreichen Publikationen werden die Physiologie und Pathologie des Tauchens sowie die damit verbundenen Auswirkungen auf den menschlichen Körper behandelt. Im Gegensatz dazu wurden nur wenige Studien über den Einfluss des Tauchens auf die Augen im Allgemeinen und insbesondere beim Gerätetauchen veröffentlicht. Diese Arbeit untersucht die Auswirkungen des Scuba-Tauchens auf den IOD bei ophthalmologisch gesunden Probanden, um das Risiko für Glaukompatienten beim Tauchsport zu bewerten. Wir konnten mit dieser Studie zeigen, dass Tauchen offenbar nicht zu gerichteten Veränderungen oder Schwankungen des IOD führt und somit auch für Glaukompatienten im vernünftigen Rahmen durchgeführtes Gerätetauchen kein nennenswertes Risiko aufweist.
Die Probanden dieser Studie sind mit Blick auf die Durchschnittswerte vergleichbar mit der Normalbevölkerung: In Deutschland liegen die Durchschnittsgröße und das Durchschnittsgewicht für Männer bei 1,80 m und 88,8 kg, für Frauen bei 1,66 m und 71,6 kg [16].
In Bezug auf die in der Pachymetrie gemessene Hornhautdicke sind die Ergebnisse dieser Studie (543 ± 27 µm, 507–602 µm) vergleichbar mit den Resultaten anderer Studien (z. B. Kim et al., 2013 [17]: 540,2 ± 29,6 µm [455–625 µm]; Jablonski et al., 2013 [18]: 545,4 ± 42,6 µm [465–618 µm]). Es wurde berichtet, dass die in dieser Studie verwendete Rebound-Tonometrie bei dicker Hornhaut oder bestehenden Hornhautpathologien ungenau sein kann [19]. Da es sich jedoch in dieser Studie ausschließlich um nicht vorgeschädigte gesunde Augen ohne Hornhautpathologien mit normwertigen Hornhautdicken handelt, ist diesbezüglich kein Messfehler zu erwarten, und die Messungen sind als valide zu betrachten.
Beim Gerätetauchen wirken atemsynchrone Druckschwankungen auf Auge und periokuläres Gewebe. Das Ausmaß der Druckfluktuation am gesunden Auge ist nach Senn et al. klinisch irrelevant [20]. Daher wird der Druck innerhalb der Tauchermaske für diese Studie als untergeordneter modulierender Faktor gewertet.
Die Feldstudie ist aufgrund der geringen Anzahl von 16 Teilnehmern begrenzt. Nach Berechnung der statistischen Power ist die Anzahl mit einer Anforderung von mindestens 15 Teilnehmern jedoch erfüllt.
In dieser Studie wurde der IOD ausschließlich vor und nach dem Tauchgang gemessen, nicht jedoch während des Tauchens. Messungen während des Tauchens könnten zusätzliche Hinweise auf für Glaukompatienten relevante Anstiege des IOD liefern. Aufgrund technischer Einschränkungen konnten wir uns jedoch nur auf Messungen unmittelbar vor und nach dem Tauchgang beschränken. Möglicherweise blieben daher Druckspitzen unentdeckt, die während des Tauchgangs aufgrund des erhöhten Umgebungsdrucks in der Tiefe aufgetreten sein könnten und sich bereits nach dem Auftauchen wieder normalisiert haben könnten. Da es für Glaukompatienten sehr wichtig ist, größere Fluktuationen mit damit einhergehenden Druckspitzen zu vermeiden [21‐23], lassen die Ergebnisse dieser Studie keine endgültigen Schlussfolgerungen zur Risikoabschätzung für Taucher mit Glaukom zu. Untersuchungen mit drucksensitiven Kontaktlinsen in einer Druckkammer könnten hierbei aufschlussreich sein.
Im Design dieser Studie wurde der Einfluss tageszeitlicher Unterschiede auf den IOD nicht berücksichtigt. Zwar wurden 96 Tauchgänge durchgeführt, jedoch nicht von 96 verschiedenen Teilnehmern, sondern von 16 Teilnehmern. Und es wurden nicht von jedem Teilnehmer über mehrere Tage hinweg jeweils morgens, mittags, abends und nachts Tauchgänge durchgeführt, um gleiche Messmöglichkeiten zu jedem Tageszeitpunkt zu haben.
Die ersten Untersuchungen zum IOD während des Tauchens wurden 1975 von Kalthoff et al. durchgeführt [24, 25]. Seither wird in aktuellen Studien immer wieder auf diese ersten Erkenntnisse verwiesen, da keine neueren Untersuchungen vorliegen. Kalthoff et al. beobachteten den IOD von je 30 Probanden in einer Druckkammer oder beim Tauchen/Schnorcheln. Die Studien zeigten, dass Patienten mit Offenwinkelglaukom, die noch keine Schädigung des Sehnerven aufwiesen, keine relevanten Einschränkungen beim Scuba-Tauchen oder Schnorcheln hatten. Dies lag daran, dass die Fluktuationen des IOD, die hier auftraten, mit 2–3 mm Hg gering ausgeprägt waren und schnell wieder abklangen. Bei bereits vorhandener Schädigung des N. opticus wurde jedoch dringend vom Tauchen abgeraten, da durch die tauchbedingte Vasokonstriktion aufgrund von Kälte, erhöhtem Sauerstoffpartialdruck und dem Tauchreflex eine Minderversorgung der Papille entstehen kann. Für Patienten mit Winkelblockglaukom wurde ein Tauchverbot ausgesprochen, da es zu einem akuten Glaukomanfall kommen kann. Auch Menschen mit engem Kammerwinkel ohne diagnostiziertes Glaukom sollten aufgrund eines möglichen IOD-Anstiegs das Schnorcheln unterlassen [24‐27]. Diese Erkenntnisse wurden ebenfalls von Muth et al. bestätigt [28].
Die in der vorliegenden Arbeit durchgeführte detaillierte Analyse der Differenzen des IOD vor und nach dem Tauchen zeigt, dass die von Kalthoff et al. beschriebenen Fluktuationen des IOD von 2–3 mm Hg nicht bestätigt werden konnten. Insgesamt lagen 78 % unserer Werte außerhalb des von Kalthoff et al. beschriebenen Bereichs, 35 % der Werte waren größer als 3 mm Hg und 43 % der Werte kleiner als 2 mm Hg.
Eine weitere interessante Studie stammt von Van de Veire et al. aus dem Jahr 2008 [29]. In einer Druckkammer wurde bei 27 augengesunden Probanden die Auswirkung eines steigenden Umgebungsdrucks auf den IOD untersucht. Dabei wurden IOD-Messungen bei 1 bar, 5 min nach Erreichen eines Drucks von 2 bar (~ 10 m Tauchtiefe) sowie 5 min nach Abfallen des Drucks zurück auf 1 bar durchgeführt. Es konnte eine signifikante Abnahme des IOD um 2–3 mm Hg bei einer Zunahme des Umgebungsdrucks von 1 auf 2 bar festgestellt werden. Nach Abfallen des Drucks zurück auf 1 bar zeigte der IOD eine deutliche Tendenz, auf das Ausgangsniveau zurückzukehren, jedoch nicht innerhalb von 5 min. Dieses Ergebnis zeigte sich bei allen Studienteilnehmern. Somit wurde angenommen, dass ein erhöhter Umgebungsdruck aufgrund des dabei sinkenden IOD kein Risiko für Glaukompatienten darstellt.
Unter der Annahme eines linearen Zusammenhangs hätte der IOD in unserer Studie während des Tauchgangs noch stärker abnehmen müssen, da die Taucher im Durchschnitt in einer Tiefe von ca. 20–30 m waren und einem Umgebungsdruck von 3–4 bar ausgesetzt waren. Der Umgebungsdruck in dieser Studie erreichte doppelt so hohe Werte wie in den oben beschriebenen Druckkammeruntersuchungen. Da die Messung des IOD jedoch erst nach dem Tauchgang durchgeführt wurde, bleibt der von Van de Veire et al. beschriebene Zusammenhang in unserem Fall Spekulation. Denn geht man von einem ähnlichen Zeitverlauf wie bei Van de Veire et al. aus, wäre der IOD nach dem Tauchgang bereits wieder auf dem Ausgangsniveau angelangt. Kontinuierliche Messungen des IOD während eines Tauchgangs wären erforderlich, um diese Frage zu klären.
Im Jahr 1995 untersuchte Butler die Auswirkungen des Tauchens auf das Auge. Er untersuchte die Auswirkungen einer veränderten Optik und eines erhöhten Drucks unter Wasser, ophthalmologische Komplikationen der hyperbaren Sauerstofftherapie (okulares Barotrauma, Augenbeteiligung im Rahmen der Dekompressionskrankheit) zur Behandlung von Tauchzwischenfällen und sprach Empfehlungen zum Tauchen nach augenchirurgischen Eingriffen und während der Anwendung medikamentöser ophthalmologischer Therapien aus. Zudem führte er das Auge betreffende Aspekte zur Tauchtauglichkeit auf. Laut Butler sind Glaukompatienten mit fortgeschrittenem Sehverlust tauchuntauglich, wenn die Orientierung und Kommunikation unter Wasser eingeschränkt sind. Patienten, die sich einer Filtrationsoperation zur Behandlung des Glaukoms unterzogen hatten, wurde nahegelegt, für mindestens 2 Monate nach der Operation nicht zu tauchen und danach besonders sorgfältig auf den Druckausgleich in der Tauchmaske zu achten, um ein Barotrauma zu vermeiden, welches das Filterkissen zerstören könnte. Ansonsten stellte der Eingriff für ihn lediglich eine relative Kontraindikation dar [30].
Gemäß heutiger Empfehlungen nach Klingmann und Tetzlaff können Patienten mit Verdacht auf Offenwinkelglaukom, die therapeutisch gut eingestellt sind und bei denen noch keine Zeichen einer Schädigung des Sehnerven vorliegen, bedenkenlos tauchen, da davon ausgegangen wird, dass beim Tauchen nur geringe und schnell vorübergehende Änderungen des IOD auftreten. Im Gegensatz hierzu stellt das unbehandelte Winkelblockglaukom eine absolute Kontraindikation dar, bei dem strengstes Tauchverbot gilt, da es beim Tauchen aufgrund der veränderten Licht- und Sichtverhältnisse (Zwi- und Dämmerlicht) zu einer physiologischen Mydriasis kommen kann. Bei jedoch sicher offener Iridotomie/Iridektomie und gut eingestelltem IOD ohne Sehnervenschaden oder Gesichtsfeldausfall besteht lediglich eine relative Kontraindikation. In jedem Fall, in dem anamnestisch ein Glaukom identifiziert wurde, wird zu einer fachärztlichen Kontrolle und einer individuellen tauchsportärztlichen Untersuchung geraten. Da sich nicht alle Gesichtsfeldausfälle immer zweifelsfrei von einem Glaukom abgrenzen lassen, werden auch Empfehlungen zum vorhandenen Gesichtsfeld und Visus ausgesprochen. Eine Sehschärfe < 0,5 in der Ferne oder Nähe mit oder ohne Korrektur stellt eine absolute Kontraindikation dar. Ebenso stellen eine Gesichtsfeldeinschränkung auf weniger als 60° horizontal und 50° vertikal in den Außengrenzen sowie binokulare, deckungsgleiche Ausfälle im zentralen Gesichtsfeld innerhalb von 30° eine Kontraindikation unabhängig von der Genese der Gesichtsfeldeinschränkung dar [31, 32].
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass laut dieser Studie weder insgesamt noch bei einzelnen Tauchgängen ein signifikanter Unterschied des IOD vor und nach dem Tauchen festgestellt wurde. Folglich scheint das Tauchen keinen bedeutsamen Einfluss auf den IOD zu haben, sodass durch die Ausübung des Tauchsports vermutlich kein erhöhtes Risiko für eine Progression der Erkrankung entsteht. Ein wichtiger Befund dieser Studie ist jedoch der Zusammenhang zwischen der Anzahl der Tauchjahre und der IOD-Veränderung durch das Tauchen. Je länger die Taucherfahrung, desto geringer scheint der Anstieg des IOD beim Tauchen auszufallen. Für Glaukompatienten mit langer Taucherfahrung bedeutet dies, dass der Tauchsport weiterhin ausgeübt werden kann, da keine großen IOD-Schwankungen zu erwarten sind. Es sollte jedoch vermieden werden, mit dem Tauchsport zu beginnen, wenn ein Glaukom neu diagnostiziert wurde. Aufgrund der Limitationen der Studie sollten weiterführende klinische Studien durchgeführt werden, um signifikante IOD-Schwankungen während des Tauchens auszuschließen. Kontinuierliche IOD-Messungen während des gesamten Tauchgangs könnten hierbei von Nutzen sein.
Fazit für die Praxis
Da weder insgesamt noch bezogen auf einzelne Tauchgänge ein signifikanter Unterschied zwischen dem intraokularen Druck (IOD) vor und nach dem Tauchen festzustellen war, wird dieser Studie zufolge der IOD durch das Tauchen nicht bedeutsam beeinflusst.
Bei Vorliegen einer Glaukomdiagnose sollte zur fachärztlichen Kontrolle und individuellen tauchsportärztlichen Untersuchung und Beratung geraten werden.
Um signifikante IOD-Schwankungen gänzlich ausschließen zu können, müssten kontinuierliche IOD-Messungen über den gesamten Tauchgang hinweg durchgeführt werden.
Die Studienlage zu IOD-Messungen bei Scuba-Tauchen ist begrenzt. Es bleibt abzuwarten, ob mit steigender Beliebtheit dieses Sports auch die Ophthalmologie in aktuelle Forschung miteinbezogen wird.
Einhaltung ethischer Richtlinien
Interessenkonflikt
A.-K. Brebeck, H. Huber, J.D. Schipke, F. Grehn, C. Haritoglou und T. Klink geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Alle beschriebenen Untersuchungen am Menschen wurden im Einklang mit nationalem Recht sowie der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt.
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