Hiperbarik koşulda nitrojen narkozunun kognitif performansa etkilerinin olaya ilişkin beyin potansiyelleri ile incelenmesi
Evaluation of effects of nitrogen narcosis on cognitive performance with event related potential under hyperbaric condition
Yazar: HÜSEYİN KARAKAYA
Danışman: PROF. DR. SALİH AYDIN ; DOÇ. DR. ATİLLA USLU
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Deniz ve Sualtı Hekimliği Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2017
Konu: Deniz ve Sualtı Hekimliği = Marine and Underwater Medicine
Dizin: Anestezi = Anesthesia ; Biliş = Cognition ; Dalgıçlar = Divers ; Davranış = Behavior ; Dekompresyon = Decompression ; Nitrojen = Nitrogen ; Uyarılmış potansiyeller-işitsel-beyin sapı = Evoked potentials-auditory-brain stem

Özet:
Amaç: Nitrojen narkozu dalışın derinliğini ve güvenliğini sınırlayan en önemli
faktördür. Bilişsel değişiklikler ilk olarak 3 atmosfer absolut (3 ATA) basıncında görülür. En
erken ve en çok etkilenen frontal lob yürütücü işlevleri: öğrenme, karar verme, dikkat ve
konsantrasyon ile nöromüsküler koordinasyonda bozulmalardır. P3 dalgası bilişsel süreçler ve
performans bozulmalarına duyarlı olduğu iyi bilinen bir olaya ilişkin potansiyeldir (OİP). Bu
araştırmanın amacı, amatör dalgıçlarda hiperbarik hava ortamının olası bilişsel etkilerini OİP
ile araştırmaktır.
Metod: Tümü erkek olan katılımcılar, 12 sağlıklı gönüllü amatör dalgıçtan (yaş aralığı,
28±5 yıl) oluşmaktadır. Katılımcılara, dalış öncesi (1 ATA-deniz seviyesi), dip dalış (5 ATA-
40 msw) ve dalış-sonrası (1 ATA-deniz seviyesi) periyotlarında işitsel oddball testi uygulandı.
EEG sinyali, genişletilmiş uluslararası 10/20 yerleştirme sistemine göre 9 kanaldan (F3, Fz,
F4, C3, Cz, C4, P3, Pz, P4) toplandı. OİP tepelerinin P3 genlik ve latansındaki farklılıklar,
istatistiksel olarak tekrarlı ölçümler ANOVA kullanılarak analiz edildi.
Bulgular: Dalış dip ve dalış sonrası koşullarında davranışsal performans dalış öncesi
koşula göre anlamlı olarak bozuldu (daha uzun tepki süreleri ve daha fazla hatalı tepki).
Bununla benzer şekilde, dalış dip ve dalış-sonrası koşulunda dalış-öncesi koşula kıyasla P3
genlikleri anlamlı derecede zayıflamış (14.0±4.33; 9.7±4.56; 10.8±3.58, p<0.003, sırasıyla) ve
tepe latansları uzamıştı (310.5±29.9; 339.9±34.7; 334.1±27.8, p<0.007, sırasıyla). Bununla
birlikte, hiçbir ölçümde dalış dip ve hemen arkasından gelen dalış sonrası dönem arasında
anlamlı bir fark yoktu.
Sonuç: Bu öncül bulgularımız, sportif dalış koşullarına karşılık gelen hiperbarik hava
ortamının geçici hafif kognitif bozulmaya yol açtığına işaret eden beyin elektrofizyolojisi
verileri sağlamaktadır.
Anahtar kelimeler: 5 atmosfer absolut (5 ATA) Hiperbarik Ortam, Nitrojen Narkozu,
Elektronörofizyoloji, Kognitif ve Davranışsal Performans, Olaya İlişkin Beyin Potansiyelleri,
N1, P2, N2, P3.

Abstract:
Aim: Nitrogen narcosis is the most important factor limiting the depth and safety of
diving. The cognitive changes first appear at 3 atmosphere absolute (3 ATA) of pressure. The
earliest and most affected frontal lobe executive functions are learning, decision making,
attention and concentration, and impaired neuromuscular coordination. The P3 wave is a wellknown
event-related potential (ERP) that is sensitive to cognitive processes and performance
deficits in brain research. The aim of this study is to investigate the possible effects of a
hyperbaric air environment in cognitive functions of amateur divers using ERPs.
Methods: The all-male participants consisted of 12 healthy volunteer amateur divers
(age range, 28±5 years). EEG was recorded from the participants while they performed
auditory oddball task in hyperbaric chamber during preDive (1 ATA–sea level), deepDive (5
ATA–40 msw) and postDive (1 ATA-sea level) periods. Behavioral performance and P3
measures are compared between hyperbaric air conditions within participants. EEG signal
was collected from 9 channels (F3, Fz, F4, C3, Cz, C4, P3, Pz, P4) according to the extended
international 10/20 placement system. The differences in P3 amplitude and latency of ERP
peaks were statistically analyzed using repeated measures ANOVA.
Results: In deepDive and postDive conditions behavioral performance was significantly
impaired (longer reaction times and more inaccurate responses) compared with preDive
period. Correspondingly, P3 amplitudes were significantly attenuated (14.0±4.33; 9.7±4.56;
10.8±3.58, p<0.003, respectively) and peak latencies were prolonged (310.5±29.9;
339.9±34.7; 334.1±27.8, p<0.007, respectively) in deepDive and postDive compared with
preDive periods. However, there was no significant difference between in any measures from
the deepDive and the subsequent postDive periods.
Conclusions: Our preliminary findings provide brain electrophysiology data that
indicates the transient mild cognitive decline induced by the hyperbaric air environment
exposure that is comparable to recreational diving conditions.
Keywords: 5 atmosphere absolute (5 ATA) Hyperbaric Environment, Nitrogen
Narcosis, Electroneurophysiyology, Cognitive and Behavior Performance, Event-related
Brain Potentials, N1, P2, N2, P3.