第八章 高低氣壓

第八章高低氣壓環(huán)境人類在地球上主要生活在正常大氣壓，即“常壓”的環(huán)境中，該環(huán)境的壓力一般為1個大氣壓即760mmHg。從生理學的意義上講，凡超過這一范圍的壓力，均稱為高壓;反之均稱低壓海拔氣壓海平面0m10m20m30m40m1t2t3t4t5t隨海拔升高而降低潛水潛函地下深處高壓氧艙總壓=大氣壓+附加壓潛深10m/Pa增1t高氣壓環(huán)境3Km以上高原、高山作業(yè)-低氣壓環(huán)境一高氣壓環(huán)境及其影響1高氣壓作業(yè)及其對人體的影響一類是潛水作業(yè)，另一類稱為潛函作業(yè)；（1）高氣壓作業(yè)的類型1）潛水作業(yè)水下施工、橋梁建設、打撈沉船、海洋礦藏勘探等，都經常要進行潛水作業(yè)；水面下的壓力與下潛的深度成正比，即每下沉約10.3m，則增加1個大氣壓，此壓力稱為附加壓，附加壓與水面大氣壓之和稱為總壓或絕對壓；1997年意大利人潛深達115米；在此前古巴人112米；

2）潛函作業(yè)又稱為沉箱作業(yè)，是指人員置身于地下或水下深處的構筑物(潛函)內工作；各種地下工程、水下工程、礦山豎井延深等，都可能需要進行潛函作業(yè)；當工人出入潛函時，在減壓和加壓過程中，或在潛函內工作期間，如不嚴格遵守操作規(guī)程，都可能對健康造成一定危害。

3）其他-高壓氧艙、加壓艙、高壓科學研究艙等工作。（2）高氣壓對機體的影響1）持續(xù)處在高氣壓環(huán)境中人對高氣壓有一定的耐受能力，一般健康人均能耐受3～4個大氣壓，潛水員等經過長期訓練可承受7～8個大氣壓；但當附加壓超過7～10個大氣壓以上時，可發(fā)生氮中毒癥狀；開始表現(xiàn)為興奮性增高，如酒醉狀，以后意識模糊，出現(xiàn)幻覺等；這些癥狀與氮的麻醉作用有關，并可能引起機體的正常機能障礙；如發(fā)生神經系統(tǒng)機能的改變、血液循環(huán)系統(tǒng)機能的改變；2）加壓過程中加壓時，由于外耳道壓力比內耳大，使鼓膜內陷，可出現(xiàn)內耳充塞感、耳鳴及頭暈等癥狀，特別是當壓力上升太快時，可壓破鼓膜，造成難以修復的后果；如加壓速度較緩，且不超過人體的耐受氣壓時，這對身體影響不大；人的耳膜對壓力最敏感，如上下井、坐電梯時的感受；當氣壓由低到高變化，即使速度較快，只要不壓破耳膜，也無大礙；3）減壓過程中人體從高壓環(huán)境返回到正常氣壓環(huán)境時，由于減壓過速，降壓幅度過大所引起的一種職業(yè)性疾病—減壓?。―ecompressionSickness,DCS

）發(fā)病機理：壓力突然降低時，人體內溶解的氣體（N2）會迅速變成氣泡，壓迫有關組織或在血管中形成氣泡栓塞，阻礙血液流通導致血液循環(huán)障礙和組織損傷。PresentCompositionofAirNitrogen78.08%Oxygen20.94%Others0.98%人對缺氧很敏感

當空氣中的氧降至12%時，人可發(fā)生呼吸困難

當空氣中的氧降至10%時，可發(fā)生智力活動減退

當空氣中的氧降至7～8%時，可危及生命減壓病的發(fā)病機制減壓過程常壓環(huán)境（1大氣壓）高壓環(huán)境（〉3大氣壓）

空氣組分N275%O221%其他O2等可溶性物質被組織利用N2以物理溶解狀態(tài)溶于脂肪、類脂質較多的組織和血液內減壓病組織和血液中呈物理溶解狀態(tài)N2迅速氣化，形成氣栓導致組織缺血缺氧2減壓病的臨床表現(xiàn)絕大多數患者癥狀發(fā)生在減壓后1～2小時，如減壓速度過快，也可能在減壓過程中就出現(xiàn)癥狀；據統(tǒng)計，在減壓過程中發(fā)病的占發(fā)病總數的9.1％，減壓結束后30分鐘內發(fā)病的占50％，1小時內發(fā)病的占85％，3小時內發(fā)病的占95％，6小時內發(fā)病的占99％；一般將在減壓過程中發(fā)病或在離開高壓環(huán)境幾個小時內發(fā)病的稱為急性減壓??；急性減壓病的臨床表現(xiàn)和病情輕重取決于產生氣泡的數量和大小以及氣泡栓塞和壓迫的部位和范圍；(1)氣泡產生在皮下脂肪中主要癥狀為皮膚瘙癢，常見于胸、背、腹、腰、大腿內側等皮下脂肪較多之處，可出現(xiàn)皮膚紅疹、瘀斑或大理石樣斑紋等體征，甚至出現(xiàn)皮下氣腫；皮膚瘙癢的原因系生成的小氣泡刺激皮下神經末梢所致。(2)氣泡產生在肌肉關節(jié)面常見癥狀為疼痛；輕者在勞累后出現(xiàn)酸痛或單純發(fā)酸，重者可呈刀割樣、撕裂樣的劇痛，以致迫使患者關節(jié)呈半屈狀態(tài)，妨礙肢體活動；肌肉關節(jié)疼痛的原因是由于氣泡壓迫局部神經以及局部血管栓塞和被壓迫而使供血發(fā)生障礙所致；(3)氣泡壓迫栓塞神經系統(tǒng)或腦部血管；可引起不同程度的脊髓缺血性損害，輕者感覺下肢運動機能障礙、肢體無力，重者可致截癱等。Eg：頭痛、嘔吐；運動機能失調、昏迷、偏癱等嚴重癥狀；失明；聽力減退及內耳眩暈綜合癥等。(4)氣泡產生在血管系統(tǒng)和其它組織中；可引起心血管機能改變、脈搏細速、循環(huán)衰竭而導致死亡；淋巴系統(tǒng)受侵，可產生局部浮腫；肺血管被氣泡廣泛栓塞時，可引起胸悶、胸痛、呼吸困難、劇烈咳嗽以及肺水腫等癥狀；3治療(1)加壓治療高壓氧艙90％以上的急性減壓病患者獲得治愈，對慢性減壓病也有很好的療效；一般不得少于2～3小時，有的需要幾十小時；建議5個大氣壓時維持12小時，7個大氣壓時則應維持30小時；(2)輔助治療分為藥物輔助治療和理療；患者郎某某，男性，35歲，住院號209871，工作單位：重慶涪陵某吊裝運輸公司工人。在萬縣地區(qū)云陽縣打撈沉船，于1998年1月13日13點著重潛裝具潛入長江45米深水中，水溫7℃，水底作業(yè)一小時后因供氣管被巖石卡住，入水兩小時后患者被快速(2分鐘)拉出水面。造成重型減壓病、延遲治療昏迷110小時，1月18日轉院，MRI檢查示：雙側大腦半球白質區(qū)及胼胝體壓部呈多處缺血灶。于當日行再加壓治療的同時配合降低顱內壓、皮質激素藥物、抗感染治療4天病情緩解后行常規(guī)HBO治療，連續(xù)治療26天，復查MRI正常，痊愈出院。出院后10天回單位上班指導潛水打撈工作，經隨訪5年病情未復發(fā)。重型減壓病案例影響減壓病的發(fā)病因素◆可使機體溶解氮量增多的因素急流、勞動強度大、延長作業(yè)時間、低能見度等◆減壓時可使氮排出量減少的因素低水溫、反復潛水（12h內重復潛水）◆個體易感性4、預防措施（三個方面）(1)改革生產工藝在豎井延深和各種地下工程施工時，采用先進的鉆井法、沉井法、凍結法等施工方法來代替沉箱作業(yè)；水下橋墩施工時，采用管柱鉆孔法，工人可以在地面或水面上工作，而不必進入高氣壓環(huán)境，這樣就從根本上消除了減壓病的發(fā)生；目前橋梁工程已基本上不建橋墩，而以斜拉、懸索橋等取代之，成本高些；(2)嚴格執(zhí)行減壓規(guī)程從事高氣壓作業(yè)的工作人員在返回常壓時嚴格執(zhí)行減壓規(guī)定是防止發(fā)生減壓病的關鍵；進行減壓病發(fā)病機理與預防方面的醫(yī)學知識教育，組織學習高氣壓作業(yè)中的注意事項、減壓的步驟和規(guī)則，以強化對執(zhí)行減壓規(guī)定重要性的認識；就目前來說，潛水作業(yè)的減壓多采用階段減壓法，沉箱作業(yè)多用等速減壓法；在實際工作中，潛水作業(yè)采用階段減壓法，3米/站；如地面或船上有高壓艙，也可以每秒7.5米的速度迅速上升到水面，立即進入高壓艙，在高壓艙中完成減壓過程；潛函作業(yè)一般用等速減壓法；(3)衛(wèi)生保健措施包括良好的衛(wèi)生習慣、保健食品的供給和定期健康檢查等幾個方面；除了就業(yè)前體檢外，每年應對高氣壓作業(yè)人員進行一次全面體格檢查；凡患有聽覺器官、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及神經系統(tǒng)疾患者，均不宜從事高氣壓下工作；此外，重病后體弱者、嗜酒者、肥胖者也不宜從事此項工作；

1996年6月10日,由廈門飛往北京的8105航班在例子：海拔8000m高空飛行時,因機械故障致增壓艙失密,使乘客發(fā)生急性高空缺氧、高空減壓病。其中50余名乘客發(fā)生不同程度的頭昏、頭痛、心慌氣短、呼吸困難、耳鳴、耳痛、聽力下降、口鼻流血等癥狀。經搶救小組現(xiàn)場檢查:11名乘客鼓膜穿孔;13名乘客血壓偏高,心率快;部分乘客輕度機械性擦傷。部分乘客經吸氧、鎮(zhèn)靜、降壓、1%麻黃素液滴鼻、抗生素預防感染等治療后,病情很快得到緩解,另一部分乘客被送往醫(yī)院進一步救治。

患者,男性,32歲,轟-6領航員,飛行時間1800h。1992年4月執(zhí)行高空飛行任務時,在8000m高度,座艙玻璃突然爆破,機上5名人員出現(xiàn)短暫意識喪失。該領航員的飛行帽及供氧面罩被吸出機外,意識喪失時間最長。飛機下降至4000m時清醒。著陸后出現(xiàn)頭痛、頭暈、關節(jié)酸痛等癥狀,即送空軍某醫(yī)院及軍醫(yī)大學檢查,診斷高空減壓病。

經高壓氧艙及藥物治療一月后癥狀大部分消失,出院時還有輕微頭痛。歸隊后限制飛中低空。

1996年春節(jié)出現(xiàn)地面陣發(fā)性意識喪失一次,之后又連續(xù)發(fā)作兩次,表現(xiàn)為全身強直,肌陣攣,眼球上翻,口吐白沫,牙關緊閉及小便失禁。每次發(fā)作持續(xù)5min～10min后自行緩解。醒后訴全身酸困,疲乏無力,休息后癥狀消失。1992年～1995年間查腦CT、腦電圖等均正常,無頭部外傷史及其它病史。詢問家族史發(fā)現(xiàn)其母有“羊癲風”病史。檢查除腦電圖(EEG)美解眠誘發(fā)試驗陽性外,余項均未發(fā)現(xiàn)異常。診斷癲癇,做停飛處理。

該領航員長期飛行,身體從未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象,發(fā)生高空減壓病后出現(xiàn)癲癇大發(fā)作。這有可能是由于高空缺氧引起腦部永久性的小病灶受到異常刺激所致。二低氣壓環(huán)境及其影響1概述航空、航天、高原和高山都屬于低氣壓環(huán)境；由于地球引力，海拔越高，氣壓就越低；高山與高原：指海拔在3000米以上的地點。海拔愈高，氧分壓愈低。海拔3000米氣壓70.66KPa，氧分壓14.67KPa;海拔8000米氣壓35.99KPa，氧分壓7.47KPa;在高山與高原作業(yè)有強烈的紫外線和紅外線日溫差大，溫濕度地，氣候多變等二低氣壓環(huán)境及其影響（續(xù)）2高原（山）環(huán)境對人體的影響高原(山)地區(qū)特有的諸因素中，對人體影響最大的（起主導作用的）是缺氧，多數高山反應癥狀均與缺氧有關，其次是低溫低濕和太陽輻射；（1）低氣壓導致缺氧對人體的影響低氣壓對人的直接影響就是供氧不足；肺泡中氧和二氧化碳的分壓差決定著人呼吸過程中氧的吸入以及二氧化碳的排出能否順利進行；習服：在高原低氧環(huán)境下，人體為保持正?；顒雍蜕a作業(yè)，在細胞、組織和器官首先發(fā)生功能的適宜性變化，約需1～3個月，逐漸過度到穩(wěn)定的適應稱為習服。人對缺氧的適應個體差異很大，一般來說

在海拔3000米以內，能較快適應；

3000～5330米時部分人需較長時間適應；

5330米為人適應的臨界高度。低氣壓對人體的影響，主要是大氣分壓過低，直接影響肺泡氣體交換。

在海平面，動脈氧分壓為12.0KPa；

在海拔5500米時，動脈氧分壓為4.5KPa，造成機體嚴重缺氧在海平面以上，隨著海拔高度的增加，大氣壓、氧分壓都隨之下降，氧和二氧化碳的分壓差越來越小，肺泡接受氧氣的速度越來越慢，這可以通過動脈血中氧飽和度的降低反映出來；這些指標隨海拔高度的變化情況見表8-1；缺氧的危害人在一定的勞動狀態(tài)下身體各組織的需氧量是一定的，如果吸入的氧氣不能滿足機體需要，就會產生一系列的缺氧癥狀，尤其是中樞神經系統(tǒng)對缺氧最為敏感輕者表現(xiàn)為頭痛、眩暈、記憶力減退、大腦活動能力下降，嚴重者可導致意識喪失和昏迷；為了獲得機體所需的氧氣，人體可通過自身生理機能的調節(jié)來補償，主要有：①呼吸加深加快、增加肺通氣量來吸入更多的氧氣；②血液循環(huán)系統(tǒng)也出現(xiàn)與呼吸相似的變化（加大工作力度），表現(xiàn)在脈搏數增加和每搏的輸出量增加，增加血流量來抵消血氧飽和度的降低；③血液中紅細飽和血紅蛋白也隨