Ein Gaskeim — auch Blasenkern genannt — ist ein winziger, stabiler Gaseinschluss im Körper, aus dem beim Aufstieg eine freie Gasblase wachsen kann. Gaskeime sind die Grundannahme aller Blasenmodelle der Dekompressionstheorie. Beobachtet worden sind sie im menschlichen Körper nicht; sie sind eine Modellgröße, keine Messgröße — und das macht sie nicht wertlos, aber erklärungsbedürftig.
Warum man sie überhaupt annimmt
Der Ausgangspunkt ist eine Beobachtung, kein Gedankenspiel: Nach völlig unauffälligen Tauchgängen lassen sich bei vielen Tauchern freie Gasblasen im venösen Blut nachweisen, ohne dass irgendein Symptom auftritt. Urs Anliker beschreibt die Blasenmodelle deshalb als Modelle, die auf der Erkenntnis aufbauen, dass jede Dekompression von einer Entgasung in Blasenform begleitet werde.
Wenn Gas aber schon unterhalb der rechnerischen Grenzwerte in freier Form auftritt, dann braucht es einen Ort, an dem es das tun kann. Diesen Ort nennen die Modelle Gaskeim. Die Annahme ersetzt die Frage „Entstehen Blasen?“ durch die Frage „Wie groß werden die, die ohnehin entstehen?“ — und genau darin unterscheiden sich Blasenmodelle wie das RGBM und das VPM von Löslichkeitsmodellen wie dem Bühlmann-Algorithmus.
Wo sie sitzen und wie sie entstehen sollen
Anliker gibt die Modellvorstellung so wieder: Im Körper existierten an den Gefäß- und Gewebewänden eine Art Gastaschen, die Gaskerne enthielten. Diese Mikro-Gaskerne entstünden durch die Bewegung zweier Oberflächen gegeneinander, durch Verwirbelung sich bewegender Flüssigkeiten oder durch Muskelarbeit. Beim Aufstieg wüchsen sie an, bis sie sich in Form winziger Mikro-Blasen von der Oberfläche der Gefäße lösten — und diese seien so winzig, dass sie keine Komplikationen hervorriefen.
Die dritte Entstehungsart ist die praktisch interessante. Muskelarbeit erzeugt nach dieser Vorstellung Keime — das ist die Erklärung, die die Blasenmodelle dafür anbieten, warum körperliche Anstrengung rund um den Tauchgang eine Rolle spielt. Dass Anstrengung eine Rolle spielt, ist gut belegt; dass sie es über Gaskeime tut, ist Modelllogik.
Die Größenordnung
Das VPM arbeitet nach Anlikers Übersicht mit einem minimalen Blasenradius von 0,8 Mikrometern, ab dem Wachstum ausgelöst wird, einer Oberflächenspannung des Keims von 17,9 dyn/cm und einer Spannung von 257 dyn/cm, bei der ein Keim zusammengedrückt wird.
Zum Vergleich: Für die venösen Gasblasen, die sich nach dem Tauchgang tatsächlich nachweisen lassen, nennt die deutschsprachige Leitlinie „Tauchunfall“ eine Größenordnung von 19 bis 700 Mikrometern. Der Keim liegt also um Größenordnungen darunter. Die beiden Angaben sind allerdings nicht unbesehen vergleichbar, weil beim Keim vom Radius die Rede ist und die Leitlinienangabe offenlässt, ob sie Radius oder Durchmesser meint.
Zusammendrücken: warum der Abstieg zählt
Aus der Annahme folgt eine Eigenschaft, die Löslichkeitsmodelle nicht kennen: Der Abstieg beeinflusst den Aufstieg. Ein Keim, der unter hohem Druck zusammengedrückt wurde, ist kleiner und braucht mehr Übersättigung, um wieder zu wachsen. Das RGBM geht davon aus, dass ständig eine ganze Verteilung solcher Keime vorliegt, mit sehr viel mehr kleinen als großen. Diese Verteilungsannahme ist aus der Darstellung des RGBM übernommen und für diesen Eintrag nicht an der Originalquelle nachgeprüft worden.
Was der Begriff nicht hergibt
Hier ist Genauigkeit wichtiger als Anschaulichkeit: Beschrieben wird keine unmittelbare Beobachtung eines Gaskeims im menschlichen Körper beschrieben. Die Keime werden als Modellannahme eingeführt, weil sich mit ihnen das beobachtete Verhalten besser abbilden lässt — nicht, weil jemand einen gesehen hätte. Zahlenwerte wie 0,8 Mikrometer sind Modellkonstanten, keine Messergebnisse an Tauchern.
Als Tauchlehrer halte ich das für den ehrlichsten Teil des Themas. Am Tauchcomputer gibt es nichts einzustellen, was Gaskeime beträfe. Was bleibt, sind die Stellgrößen, die man ohnehin hat: eine ruhige Aufstiegsgeschwindigkeit, der Sicherheitsstopp und der Verzicht auf Kraftanstrengung kurz vor und nach dem Tauchgang.
Häufige Fragen zum Gaskeim
Siehe auch: Mikroblasen · VPM-Modell · RGBM-Modell · Übersättigung · Entsättigung · Dekompressionsalgorithmus
Quellen und weiterführende Links
- Urs Anliker: Dekompressionsmodelle (PDF) – Gastaschen an den Gefäßwänden, Entstehung der Keime durch Oberflächenbewegung, Verwirbelung und Muskelarbeit, Wachstum beim Aufstieg, die VPM-Konstanten. Praktikerquelle von 2003, kein Verbandsstandard
- Leitlinie „Tauchunfall“ (S2k, GMS German Medical Science 2023;21:Doc01) – Größenordnung venöser Gasblasen von 19 bis 700 Mikrometern
- Reduced gradient bubble model (englische Wikipedia) – Annahme einer Verteilung gasdurchlässiger Blasenkerne mit sehr viel mehr kleinen als großen