水下作业时,身体每次下潜10m,大致相当于增加大气压,增加的压力称为附加压。附加压和地面大气压的总和称为总压或绝对压(ATA)。在高压环境下,肺泡中各种气体的分压增加,并立即平衡吸入压缩空气中各种气体的分压。由于肺泡中的气体分压高于血液中的气体压力,气体按照波义耳定律相应地增加了血液中气体的溶解量,然后通过血液循环输送到各种组织。大多数氧和二氧化碳很快被血红蛋白和血浆中的成分吸收,只有少量的物理状态在体液中游离。氮在体液中的溶解度与气压和停留时间成正比。由于氮在各组织中的溶解度不同,因此在组织中的分布也不同。氮在脂肪中的溶解度约为血液中的5倍,因此大多数氮集中在脂肪和神经组织中。

       当人体从高压环境逐渐转向正常气压时,体内多余的氮从组织释放到血液中;肺泡逐渐缓慢排出体外,无不良后果。当减压过快,超过外部总气压时,不能继续溶解,因此在几秒钟到几分钟内游离成气相,以气泡的形式积聚在组织和血液中;减压越快,气泡越快,积累越多。氮可以长期存在于气泡状态中。在脂肪组织、外周神经髓鞘、中枢神经白质、肌腱和关节囊结缔组织等脂肪较多、血液循环较少的组织中,脱氮困难。除血管内的气泡外,氮气泡经常积聚在血管壁外,挤压周围的组织和血管,刺激神经末梢,甚至压迫和撕裂组织,导致局部出血等症状。在脂肪较少、血流顺畅的组织中,氮气泡在血管内形成栓塞,阻碍血液循环。气泡可引起血管痉挛,导致远端组织缺血、水肿和出血。此外,根据组织缺氧、肽及其组织营养酶的释放情况,可导致组织内外的组织缺氧、组织和组胺、组织的形成。后者可以刺激组胺和组胺的产生5-羟色胺。这些物质主要作用于微循环系统,导致血管平滑肌瘫痪、微循环血管阻塞等,从而降低组织和体液中氮的脱饱和速度。因此,在减压的发病机制中,气泡的形成是原因;但由于液气界面的作用,可继发引起一系列病理生理反应,使减压的临床表现非常复杂。

       骨骼中气泡的特殊作用是骨骼不能扩张的组织。股骨、肱骨、胫骨等长骨黄骨髓脂肪含量高,血流缓慢。减压时会产生大量气泡,直接压迫骨骼中的血管;骨营养血管中也有气栓形成和血栓形成,容易引起局部梗死,最终慢慢引起无菌性缺血性骨坏死。又称减压性骨坏死(dysbaric osteonecrosis)或无菌性骨坏死,除骨气泡的特殊作用外,还形成脂肪栓塞、血小板凝聚、气体渗透压变化、自体免疫等综合作用。

       绝大多数患者在减压后1~2小时内出现症状。在减压过程中,患者占总发病率。9.1%,减压结束后30分钟内占50%,1小时占85%,3小时占95%,6小时占99%,6小时到36小时仅占1%。减压愈快,症状出现愈早,病情也愈重。严格遵守减压规则,可以不发病。如1964年在南京长江大桥六号桥墩的施工中,进行了544人次的深潜水作业,并无一例发病。

       一、皮肤

       瘙痒和皮肤灼热是最常见的。瘙痒可发生在局部或全身,主要是由于气泡刺激皮下周围神经。由于皮肤血管被气泡栓塞,缺血(苍白)与静脉充血(蓝紫色)共存,呈大理石斑点。当大量气体积聚在皮下组织中时,也会形成皮下气肿。

       二、肌肉骨骼系统

       约90%的病例有肢体疼痛。轻度患者疲劳后疼痛,重度患者可出现搏动、针灸或撕裂等难以忍受的剧烈疼痛。患肢保持弯曲以减轻疼痛,也称为屈肢或弯曲(bends)。疼痛部位多为潜水作业者上肢,沉箱作业多为下肢,主要是由于深度大、时间长、劳动强度大。局部检查无红肿和明显压痛。疼痛可由神经受累、血管和肌肉痉挛、局部缺氧、肌腱和骨关节损伤引起。

       近年来,减压性骨坏死坏死(无菌性骨坏死)。1972年,1694名压缩空气工人的骨骼X线片中发现344人(19.7%)有病变,约17%的人有残疾症状。中国在1958~1986年X高压作业工人2260人,减压性骨坏死259人,占11.5%。海军潜水员最低2.1%,渔民最高达19.8%。以肱骨上部最高46.0股骨上部%37.7股骨下部8.3胫骨上部8.0%。如果累及骨关节面,会引起明显的疼痛和活动障碍。

       三、神经系统

       大多损害在脊髓,因该处血流灌注较差,特别是在供血较少的胸段。可发生截瘫,四肢感觉及运动机能障碍,以至尿潴留或大小便失禁等。如不及时进行有效治疗,病变可长期存在。

       由于大脑血液供应丰富,大脑损伤较少。如果大脑血管被气泡栓塞,会引起头痛、头晕、呕吐、运动障碍、偏瘫、严重昏迷甚至死亡。特殊感官疲劳可产生内耳眩晕综合征、神经性耳聋、复视、视力减退、视力丧失等。

       四、循环、呼吸系统

       当血液循环中有大量气体栓塞时,会引起心血管功能障碍,如脉搏加速、粘膜发绀等,严重者并发低血容量休克。淋巴管侵袭会导致局部水肿。如果肺小动脉和毛细血管中有大量气体栓塞,可引起肺梗死或肺水肿。

       五、别的

       如果大网膜、肠系膜和胃血管中有气泡栓塞,可引起腹痛、恶心、呕吐或腹泻。病人也会发烧。

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