Sauerstofftoxizität beim Tauchen – Paul-Bert-Effekt, Lorrain-Smith-Effekt und Partialdruck

Sauerstofftoxizität tritt unter erhöhtem Sauerstoffpartialdruck auf – beim Tauchen mit Druckluft oder Nitrox. Ein Krampfanfall unter Wasser ist lebensgefährlich. Warnzeichen können fehlen.

Diese Inhalte ersetzen keine ärztliche Diagnostik oder tauchmedizinische Ausbildung. Bei Verdacht auf einen Tauchnotfall gilt: Tauchgang beenden, Notruf absetzen, Sauerstoff verabreichen, Betroffenen überwachen und tauchmedizinische Beratung einholen.

Notfall-Schnellablauf Tauchnotfall

1
Tauchgang beenden: Betroffenen aus dem Wasser holen, Tauchgang sofort abbrechen.
2
Notruf absetzen: 112 anrufen – Verdacht auf Tauchunfall melden, Druckkammerberatung anfordern.
3
100 % Sauerstoff: Sauerstoffgabe als Erste Hilfe nach Leitlage, sofern verfügbar und eingewiesen.
4
Betroffenen überwachen: Atmung, Bewusstsein und Vitalzeichen kontinuierlich kontrollieren.
5
Tauchmedizinische Beratung: DAN/Taucherarzt über Rettungsleitstelle hinzuziehen.

Sauerstofftoxizität – verständlich erklärt

Sauerstoff ist lebensnotwendig, aber in zu hoher Konzentration oder unter erhöhtem Druck kann er toxisch wirken. Sauerstofftoxizität tritt auf, wenn der Sauerstoffpartialdruck im Körper einen kritischen Wert überschreitet. Beim Tauchen mit Druckluft oder Nitrox kann der Sauerstoffpartialdruck so weit ansteigen, dass das zentrale Nervensystem oder die Lunge beeinträchtigt werden. Sauerstofftoxizität ist ein Thema des Tauchens unter Druck – nicht der normobaren Sauerstoffgabe als Erste Hilfe an Land.

Sauerstoffpartialdruck – der Schlüsselbegriff

Der Sauerstoffpartialdruck (pO₂) ist der Anteil des Sauerstoffs am Gesamtdruck des Atemgases. Er bestimmt, wie viel Sauerstoff tatsächlich in das Gewebe gelangt. Der pO₂ steigt mit dem Umgebungsdruck – je tiefer getaucht wird, desto höher der pO₂. Der Sauerstoffpartialdruck ist daher die zentrale Größe, um das Risiko einer Sauerstofftoxizität einzuschätzen.

Formel: pO₂ = Sauerstoffanteil × Umgebungsdruck

Der Sauerstoffpartialdruck ergibt sich aus dem Sauerstoffanteil des Atemgases multipliziert mit dem Umgebungsdruck. Luft enthält an der Oberfläche etwa 21 % Sauerstoff. Bei einem Umgebungsdruck von 1 bar an der Oberfläche beträgt der pO₂ 0,21 bar. In 10 m Tiefe herrscht ein Umgebungsdruck von 2 bar – der pO₂ steigt auf 0,42 bar. In 30 m Tiefe (4 bar) erreicht der pO₂ 0,84 bar. Diese Werte dienen der Orientierung und ersetzen keine Ausbildung im Tauchen mit Nitrox oder technischen Gasen.

Beispiel Luft – pO₂ in verschiedenen Tiefen

Tiefe	Umgebungsdruck	pO₂ (Luft, 21 % O₂)
0 m (Oberfläche)	1 bar	0,21 bar
10 m	2 bar	0,42 bar
20 m	3 bar	0,63 bar
30 m	4 bar	0,84 bar
40 m	5 bar	1,05 bar

Diese Werte sind Orientierungswerte für Druckluft. Beim Tauchen mit Nitrox ist der Sauerstoffanteil höher und der pO₂ steigt entsprechend schneller an – eine Ausbildung im Nitrox-Tauchen ist zwingend erforderlich.

Paul-Bert-Effekt – akute ZNS-Sauerstofftoxizität

Der Paul-Bert-Effekt bezeichnet die akute Sauerstofftoxizität des zentralen Nervensystems. Sie tritt bei kurzzeitig erhöhtem Sauerstoffpartialdruck auf – typischerweise ab einem pO₂ von etwa 1,4 bis 1,6 bar. Ein Krampfanfall unter Wasser ist ein lebensgefährliches Ereignis, weil der Betroffene das Atemregler-Mundstück verlieren und ertrinken kann. Der Paul-Bert-Effekt ist nach dem französischen Physiologen Paul Bert benannt, der die toxische Wirkung von Sauerstoff im 19. Jahrhundert beschrieb.

Krampfanfall unter Wasser = lebensgefährlich.
Auftreten typischerweise ab pO₂ 1,4–1,6 bar.
Warnzeichen können fehlen – Krampf kann ohne Vorwarnung auftreten.

Lorrain-Smith-Effekt – pulmonale Sauerstofftoxizität

Der Lorrain-Smith-Effekt bezeichnet die pulmonale Sauerstofftoxizität bei längerer Exposition mit erhöhtem Sauerstoffpartialdruck. Er tritt nicht akut auf, sondern nach Stunden. Die Lunge reagiert mit Entzündung, Brustschmerz, Husten und Atemnot. Der Effekt ist nach dem britischen Pathologen James Lorrain Smith benannt, der Anfang des 20. Jahrhunderts die Lungenschäden durch Sauerstoff beschrieb. Der Lorrain-Smith-Effekt ist vor allem beim längeren Atmen von Sauerstoff unter Druck relevant.

Warnzeichen der Sauerstofftoxizität

Sehstörungen

Tunnelblick, Gesichtsfeldausfall, Flimmern vor den Augen.

Ohrgeräusche

Ohrenklingen, Pfeifen, Rauschen – typisches Frühsymptom.

Übelkeit

Plötzliche Übelkeit, Unwohlsein ohne andere Erklärung.

Zuckungen

Muskelzuckungen, besonders im Gesicht, unwillkürliche Bewegungen.

Reizbarkeit

Plötzliche Stimmungsveränderung, Unruhe, Angst.

Schwindel

Drehschwindel, Unsicherheit, Koordinationsstörung.

Krampfanfall

Generalisierter Krampfanfall – akuter Notfall unter Wasser.

Warnzeichen können fehlen. Ein Krampfanfall unter Wasser kann ohne vorherige Warnung auftreten. Das US Navy Diving Manual und DAN weisen darauf hin, dass die Warnzeichen nicht zuverlässig sind.

Abgrenzung zur Sauerstoff-Erste-Hilfe an Land

Sauerstofftoxizität unter erhöhtem Druck ist ein anderes Thema als die Sauerstoff-Erste-Hilfe an Land bei einem Tauchnotfall. Die normobare Sauerstoffgabe an Land dient der Überbrückung bis zum Eintreffen des Rettungsdienstes. Sie findet nicht unter Druck statt und ist daher nicht mit der Sauerstofftoxizität unter Wasser zu verwechseln. Die Inhalte dieser Seite betreffen das Tauchen unter Druck und ersetzen keine Ausbildung im Tauchen mit Nitrox oder technischen Gasen.

Quellen und weiterführende Informationen

Kurse und Einweisungen auf Anfrage

Kurse und Einweisungen zu Sauerstoffgabe, AED, Erste Hilfe und Notfallmanagement bei Tauchnotfällen sind auf Anfrage bei Erste Hilfe Guide möglich.

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