Pathophysiology of Decompression illness and its effects on nervous system

Abstract

Dekompresní nemoc (DCS) je potápěním vyvolaný stav způsobený bublinami inertního plynu, které vznikají během nebo po rychlém snížení okolního tlaku. Tyto plynové bubliny mohou spustit kaskádu mechanické cévní obstrukce, ischemického poškození a zánětlivých reakcí, což vede k širokému spektru klinických projevů od mírných bolestí kloubů po závažné neurologické deficity. Nervový systém je obzvláště zranitelný - v závažných případech DCS bývá zasažen mozek, mícha a vnitřní ucho, přičemž často dochází k příznakům podobným mozkové mrtvici, paralýze nebo vertigu (Department of Anaesthesiology, School of Medicine, University of Auckland, Auckland, New Zealand et al., 2024a). Tato práce shrnuje současný stav poznání patofyziologie DCS a jejích neurologických dopadů s využitím poznatků jak ze základního výzkumu, tak i z nejnovějších studií. Formování plynových bublin a následné biochemické odpovědi, zahrnující aktivaci koagulace a zánětu, jsou zde analyzovány jako ústřední mechanismy v patologii DCS. Zvláštní pozornost je věnována roli D-dimeru jako biomarkeru aktivace koagulace u DCS - studie ukazují, že zvýšené hladiny D-dimeru souvisí se závažnými neurologickými následky (Emmanuel Gempp et al., 2012). Dále je popsán vliv otevřeného foramen ovale (PFO) - pravo-levého srdečního zkratu přítomného asi u...

Decompression sickness (DCS) is a diving-related condition caused by inert gas bubbles that form during or after a rapid reduction in ambient pressure. These gas bubbles can precipitate a cascade of mechanical vascular obstruction, ischemic injury, and inflammatory reactions, leading to a spectrum of clinical manifestations ranging from mild joint pain to severe neurological deficits. The nervous system is particularly vulnerable, with DCS affecting the brain, spinal cord, and inner ear in serious cases, often resulting in stroke-like symptoms, paralysis, or vertigo (Department of Anaesthesiology, School of Medicine, University of Auckland, Auckland, New Zealand et al., 2024a). This thesis summarizes the current state of knowledge on DCS pathophysiology and its neurological effects, incorporating evidence from both foundational research and recent studies. The formation of bubbles and subsequent biochemical responses, including activation of coagulation and inflammation, are examined as central mechanisms in DCS pathology. The role of D-dimer as a biomarker of coagulation activation in DCS is examined, highlighting studies that link elevated D-dimer levels with severe neurological outcomes (Emmanuel Gempp et al., 2012). The impact of a patent foramen ovale (PFO) - a right-to-left cardiac shunt...