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什么是潜水病?

什么是潜水病?


深海潜水或用自携式水下呼吸器(水肺)潜水,可能引起诸如气体栓塞、减压病等疾病。如不及时治疗有生命危险。这些问题是由水下高压引起,在使用压缩空气的隧道或在沉箱(用于水下建筑工程施工的密闭箱体)中工作的人也受到同样的影响。潜水病是指从潜水箱(沉箱)的高气压条件急剧地回到常压的地面时所引起的障碍。原来溶解于体液中的氮气由于气压的变动迅速地变为气泡,引起栓塞。这种气栓障碍就是本病的原因。

病理

潜水中,水下压力通常以深度单位(米)或绝对大气压来表示。绝对大气压等于水的重量(每10米为一个大气压)加地面的大气压(1个大气压)。因此,潜水者在海中深度达10米时,他总共受到的压力为2个绝对大气压或地面大气压力的两倍。深度每增加10米,就增加1个大气压。

气体压胀

体内气体容积的改变也能引起一些医学问题。随着压力增加,气体被压缩在更小的空间,容积减少。相反,压力减少,气体膨胀,容积增大。例如,压力增加一倍(从海面下潜10米)时,气体容积减少一半,而压力减少一半(从水下10米上升到水面)时,气体容积增加一倍。因此,一个潜水员在水下10米处时,肺内充满气体,当他上升时,如果不能顺利呼出这种压缩气体,其容积会增加一倍,可能导致肺过度膨胀,甚至造成死亡。任何“屏气”潜水到某一深度,即使是游泳池的深度,在上升时都必须自由呼出压缩气体。

在较高压力下,气体被压缩,因此,深水下呼吸吸入的气体分子比水表面处吸入的更多。例如,在水下20米处(3个绝对大气压),每呼吸一次所吸入的气体分子为水表面处的3倍。因此,贮气箱内气体的消耗也快3倍。潜水员下潜得越深,消耗的气体越快。

由于在水下一定深度压缩空气密度比在水表面空气密度更大,要使气体通过水下呼吸装置和潜水员呼吸道,需要用更大的力量。如果不能充分呼出二氧化碳,血中二氧化碳水平增高,能引起一时性黑。

二氧化碳水平异常增高(二氧化碳中毒)可引起一时性黑或意识障碍,有些人在用力呼吸时,不能充分增加换气量,导致二氧化碳聚积。二氧化碳水平增高,增加了氧中毒引起痉挛的可能性和严重的氮麻醉。在潜水后经常头痛或以自己气体使用率低感到得意的潜水员,都可能有二氧化碳积聚的倾向。

分压效应

空气主要是由氮、氧及其他含量很少的气体组成的混合气体。每种气体根据它在空气中的浓度和大气压力都有一定的分压。例如,在海平面上,空气中氧的浓度约为21%,因此,氧的分压为0.21个大气压。随着深度的增加,氧的浓度保持不变,但它的分压随着大气压的增加而增加。在2个绝对大气压时,氧的分压为海平面时的两倍。

大多数气体对身体的效应取决于它的分压大小。如氧分压过高,可能产生有害效应(氧中毒)。在氧分压大于0.5个大气压(如在1个绝对大气压下,氧浓度大于50%的空气中呼吸)呼吸一天或更长时间,就会引起肺部损害,在较高的氧分压下呼吸也会引起脑中毒。如果氧分压达到2个大气压,特别是在潜水作业时,可能引起潜水员类似癫痫发作的惊厥。

在较高的氮分压下呼吸可产生氮麻醉,类似酒精中毒的症状。大多数呼吸压缩空气的潜水员在水下33米或不到33米处时,这种效应开始明显,而在水下100米(约10个绝对大气压)时,则失去工作能力。由于氦不具有这种效应,在深潜水时,用来代替氮气稀释氧,使氧浓度保持在无毒的水平。

用屏气潜水而不用呼吸器的潜水员,通常是在下潜前作深呼吸,呼出大量的二氧化碳,血中只增加少量的氧。由于二氧化碳水平较低,他们能屏气在水下潜较长时间。然而这种方式也有可能使潜水者的二氧化碳分压未达到足以刺激引起返回水面呼吸的冲动前,氧气已经耗尽,失去知觉。

下潜越深,耗氧越多,长期屏气的危险性就越大。潜水员从深水中上升时,保持在血中的氧分压大幅度减小,使潜水员可能在充分吸气之前就已丧失知觉。这可能是屏气潜水和叉鱼比赛的人莫名其妙淹死的直接原因。

场合

减压病主要发生在下列场合:①潜水作业(包括加压舱中模拟潜水);②高气压(沉箱、隧道)作业;③失事潜艇艇员从海底离艇脱险上浮;④飞行人员乘坐非加压座舱飞机或在低压舱中模拟飞行上升高空,或加压座舱的密闭性在高空发生故障;⑤在高压氧治疗舱内工作。

影响

体外压力增加时,血液和机体组织受到的压力也相应增加,但有些含有空气的器官,如肺和气管就不一定是这样。在用潜水头盔深水供氧时,肺和气管自动地与外部压力保持平衡。

潜水时用的面罩或护目镜内的空间也会有压力变化。面罩内的压力与鼻呼出的气体压力相等,与外界保持平衡。但护目镜内的压力就不可能相等;里面的压力较低,压力作用在双眼上像吸杯一样。压差使眼球表面附近的血管扩张、渗液,最后破裂和出血。潜水员运用控制下潜期限来防止压差造成的影响。

中耳内也能产生压力差。如果连接中耳和咽喉的管道(耳咽管)在打呵欠或吞咽时不能正常开张,中耳的压力比外耳压力低。分隔中耳与外耳的耳鼓膜受到的压力增加,向内凹陷,到压力足够大时,就可能导致鼓膜破裂,引起疼痛和听力损害。鼓膜破裂通常可以愈合,但如有感染则不易治愈。

如果鼓膜破裂时,潜水员未戴头盔在冷水中潜水,冷水从裂口灌进中耳,引起严重眩晕、定向力障碍、恶心、呕吐,最后可能导致淹死。当进入耳内的水温达到体温时,眩晕减轻。

中耳的压差可以影响内耳,内耳是负责听力和平衡的器官,这种压力差有时造成潜水员从水下开始上升时感到眩晕。很少在中耳和内耳之间发生破裂,流入液体。鼓膜破裂需要立即修补,防止造成永久性损伤。

佩戴耳塞,在耳塞与鼓膜之间形成密闭空间,导致压力差。因此,潜水时禁止用耳塞。

气压差对鼻窦也可能造成类似的损伤,引起面部疼痛或头痛。充血妨碍了中耳和鼻窦的压力平衡,减充血剂可暂时缓解鼻道、耳咽管或鼻窦的阻塞。如果反复潜水,又未能保持压力平衡,常常会造成气压损伤。

潜水时可能有能见度差、遇到逆流漩涡需要消耗更大体力以及寒冷等。在水中可能很快出现冻僵、灵活性和判断力下降。在较敏感的人中,冷水可能引起严重的心率紊乱。空气污染引起一氧化碳中毒可导致潜水者疾病,甚至死亡。

症状

气体栓塞是指血循环中的气泡阻塞血管,常见于潜水者从水下上升时,肺内空气随压力降低而膨胀,使血流中出现气泡。

空气栓塞是由于保持在肺内的空气膨胀使肺过度扩张,空气逸入血管形成气泡。如果气泡阻塞了脑血管,就会引起类似中风的后果。空气栓塞是非常紧急的情况,可能导致潜水者死亡。

空气栓塞最常见于用呼吸器的潜水者,常常由于空气耗尽,自深水处用屏气上升时。在慌乱中,潜水者可能忽略了自主吐气,上升时空气在肺中膨胀。如果一个人有外来空气源,他在水下吸入一口气,上升时未顺利吐出,即使在游泳池里也可能发生空气栓塞。

突然意识丧失是最典型的症状,可以伴有痉挛或不伴痉挛。有时,症状较轻,出现惊慌、焦虑或局部瘫痪。

肺部的过度扩张也能迫使肺内的空气进入心脏周围的组织(纵隔气肿),甚至皮下组织(皮下气肿)。有时过度扩张的肺泡破裂,空气进入肺与胸膜之间的腔隙(气胸),导致肺萎陷,引起明显的呼吸困难和胸痛。咯血或咳出血性泡沫状痰表明肺部损伤。

救治方法

潜水者在上升时意识丧失或出水后立刻出现空气栓塞迹象时,必须立即进行急救。空气栓塞患者必须尽快送入高压环境,以便压缩气泡,迫使空气溶于血液中。一些医疗中心备有高压氧舱,在用密闭式氧气面罩给氧的同时,应尽快把患者送入高压舱。

减压病

减压病(沉箱病、高空病)是由于溶解于血液或组织内的气体形成气泡阻塞血流或产生疼痛及其他症状的疾病。

潜水时,从深水处上升到水面,人从高压环境到低压环境可能形成气泡,产生减压病。

预防

潜水员或在压缩空气环境下工作的人员,他们在空气压力较高的环境下呼吸,从空气中吸入氧、氮及其他气体的量增加。由于氧不断在体内消耗,通常不会在体内聚积。但溶于血和组织中的氮和其他气体就可能聚积。这些气体只能经血液循环通过肺排出体外。不然就会进入体内。由肺排出的过程需要一定时间。从水下上升时,外界压力减小,不足以维持这些气体溶解于血和组织,就可能在血液和组织中形成气泡。

通常,潜水员可以通过限制身体吸收气体的总量来防止形成这种危险气泡。可通过将下潜深度和持续时间限定在上升时不需要作分段减压的范围内,或者按权威标准规定(如《美国海军潜水手册》的减压标准)进行分段减压来限制吸收气体的总量。

只要按照上述两种方法的要求,很少发生减压病。然而,潜水者估计下潜深度、持续时间以及水下减压时间都不一定准确。很多潜水者错误认为海军潜水表所采用的数据安全余地很大,不严格执行。新的规定对上升速度、不分段减压下潜的限制、下潜表以及潜水者携带的减压计算器都要求有较大的安全系数,但它们也可能被误用。由于大多数减压表和计算器的数据都未充分测试过妇女或老年潜水者,因此,这些人在使用时应特别注意。此外,很多潜水者在从水下上升时,除遵守潜水表或计算器数据要求外,每上升5米作几分钟的安全停留。

反复潜水可能引起减压病。由于每次潜水后都有残余气体留在体内,因此,随着潜水次数增加,残余气体的总量也增加。如果两次潜水间隔时间小于12小时,潜水者应遵守有关规定,如根据《美国海军潜水手册》中反复潜水表计算残余气体量。

在高海拔地区潜水或潜水后飞行,需要特别预防措施。例如,潜水几天后,在飞行或去高海拔地区前,建议在地面休息24小时。

症状

减压病最常见的症状是疼痛,通常出现在上肢或下肢关节或邻近关节处(“屈肢症”),很难精确定位。有时这种疼痛很严重,被描述为痛得很“深”,或“像有东西钻进骨里”,而另外一些病例疼痛剧烈,部位明确。最初,疼痛轻微呈间歇性,逐渐加重变为剧痛,但疼痛部位常常没有触痛和炎症,也不影响运动。

神经系统症状差异很大,从轻微麻木到脑功能异常。脊髓特别容易受伤,表面上很轻微的症状,如上、下肢无力、刺痛,很可能是瘫痪的先兆,如不及时给氧和加压治疗,常常导致永久性损伤。内耳也可能受到损伤,引起严重的眩晕。

少见的症状有瘙痒、皮疹和极度疲劳。皮肤斑纹(大理石样斑纹)很少见,可能是病情严重需要加压治疗的先兆。腹痛可能由腹部气泡引起,但围绕腰部一周的疼痛(腰带痛)可能提示脊髓损伤。

减压病的晚期影响包括骨组织坏死(气压性骨坏死、无菌性骨坏死)特别是肩部和髋部,产生持续性疼痛和严重病变。在压缩空气环境下作业的人比水下作业的人更常见这种损伤,可能是由于长期处于高压所致。沉箱病较难治愈。仅仅因为一次不适当减压,引起的损伤,可能在几个月或几年后才表现出来。症状出现时再采取预防措施,为时已晚。

永久性的神经损伤,如局部瘫痪等,通常是由于脊髓损伤延误治疗或治疗不当引起。有时损伤太严重,即使治疗妥当也无法挽救。在高压舱中反复给氧治疗,可能对恢复某些脊髓损伤有帮助。减压病引起的脊髓损伤比其他原因引起的脊髓损伤更容易治愈。

呼吸减压病(潜水病)是由肺血管广泛气泡梗阻引起的疾病,该病很少见,但非常危险。有些人不需治疗可以恢复,但也能迅速发展为循环衰竭,如不及时加压治疗,可以导致死亡。早期症状为在深呼吸或吸烟后,胸部不适和咳嗽。

治疗

减压病需要在高压舱内逐渐加压,使气泡压缩,重新溶解于血液和组织中,受损组织的血循环和供氧恢复正常。加压后要逐渐减压,按一定指标停止加压,让残余的气体经过一段时间慢慢从身体排除。

在运送或延迟治疗不致发生生命危险的情况下,首先考虑将患者运送到一个合适的高压舱,比任何其他处理都重要。即使症状很轻微,也不应延误运送,因为可能发生更严重的问题。不管距离和时间,加压治疗可能是最重要的。不必要加压治疗的危险比只用其他减轻症状治疗而不采取加压措施的危险性要小。在运送途中,应用密闭式面罩输氧,保证液体摄入,记录出入量和重要生命体征。可能出现休克,特别是延迟处理的严重患者,更容易出现休克。

无论在哪里潜水,潜水者本人、救护人员以及公共潜水区的值勤警察都应了解最近的高压舱位置,以及最快到达该地的方式,最适宜的电话咨询单位。

预后

如果空气栓塞或减压病未能得到及时恰当的治疗,最终会遗留严重危险和永久性损伤。

只有瘙痒、皮疹和极度疲劳的潜水者通常不必进行加压治疗,但应继续观察,因为以后可能发生更严重的问题。用密闭式面罩吸入100%的氧可缓解病情。

减压病发生在高海拔地区,回到低海拔地区不一定缓解症状。可能需要及时进行高压舱加压治疗。

潜水要求

潜水时,有一些生理和精神因素可能增加事故和损伤的危险。因此,准备潜水的人应该由熟悉潜水知识的医生对是否适合潜水进行评估。专业潜水员应该进行另外的医学检查,如心、肺功能检查,负荷心电图、听力和视力测试,以及骨X线检查。此外,适当的潜水训练也是绝对必要的。

心血管适合性评估 需要承受重体力活动,如携带氧气瓶和费力游泳。

心律不齐 应明确引起的原因和类型;可能有突然死亡的危险。

卵圆孔未闭(心脏缺陷) 增加了空气气泡进入大脑的危险(空气栓塞)。

肺部疾患如哮喘、肺囊肿、肺气肿、自发性气胸史 有形成体内空气密闭腔和空气栓塞的危险。

鼻和鼻窦慢性充血、耳鼓膜破裂 平衡压力困难,增加感染的危险。

由感冒或过敏反应引起鼻粘膜充血 康复前应避免潜水。

癫痫、一时性昏厥、胰岛素依赖型糖尿病 增加了意识丧

失和降低反应敏捷性的危险。

身体残疾 应考虑是否有自我救助和救助其他潜水员的能力。

行为冲动,屡出事故 增加了潜水者和同伴受伤的危险。

肥胖 适应性差,增加了患减压病的危险。

年龄较大 应进行健康检查,特别是心脏和肺;更容易患减压症

妊娠 引起出生缺陷或流产的危险。

性别 女性更容易患减压病

能引起催眠的药物 反应减弱;加重氮麻醉。

酒精或药物成瘾 减弱判断力和降低技术的熟练程度。

潜水禁忌

学习潜水的要求是身体健康,没有以下禁忌症:(1)曾经接受过中耳手术,或眼角膜手术,(2)有肺部受伤病史,尤其是自发性气胸者,(3)严重的肺部阻塞性疾病,如慢性肺气肿或严重哮喘病者。


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