1、高气压对机体的影响,赵心亮 北京大学医学部 北京大学潜水协会,背景:气体分压,气体分压:某种气体单独生成的压强。 在地球表面(海平面):氧分压0.21bar, 氮分压0.78bar 在20m深的海水中,呼吸混合空气,则:氧分压0.63bar,氮分压2.34bar 在在地球表面(海平面),若呼吸纯氧,则氧分压为1bar,高气压对机体的影响,血液系统 心血管系统 呼吸系统 消化系统 泌尿系统,免疫系统 代谢系统 语音 神经系统 生殖和内分泌系统,高气压对血液系统的影响,红细胞、血红蛋白减少 同潜水时长、重复次数呈正相关 停止潜水2-3天,回复正常 Why? 高气压-高氧分压-氧气分子扩散更容易 血
2、红蛋白/RBC需求量降低。 Diver:RBC部分储存于脾,增加RBC的脆性 Diver: 造血机能亢进。,高气压对血液系统的影响,白细胞增加 中性粒细胞占比和活性增加 淋巴细胞占比和活性降低 停止潜水1-2天恢复正常 原因: 骨髓造血机能亢进 应激反应,高气压对血液系统的影响,血小板减少 潜水后1-2天出现,第三天降至最低,后逐渐回升 损失血小板量: 20-30% 原因: 心理应激,儿茶酚胺分泌增加,促进血小板凝集 减压过程中的隐形气泡会吸附血小板,高气压对心血管系统的影响,心率减慢、心排血量减少 血液循环时间延长、血压降低 脉压缩小:收缩压下降12mmHg, 舒张压上升10mmHg 外周血
3、管收缩:100kPa氧分压使视网膜动静脉直径缩小超过20%。 血管阻力增加、血流下降,高气压对心血管系统的影响,心电图变化,回到常压后恢复正常 P-Q间期延长 S-T段升高 窦性心律不齐,高气压对呼吸系统的影响,呼吸频率降低 呼吸幅度和阻力增大 潮气量和肺活量增大 肺活量增加7% 3ATA 屏气时间延长,高气压对呼吸系统的影响,肺通气功能的变化 每分钟通气量 肺泡通气量 呼吸功能,高气压对消化系统的影响,分泌功能抑制 唾液腺 口渴感 胃、肠、胰腺分泌 胆汁 压强越高抑制效应越明显,持续时间越长 高气压作用于分泌过程的神经反射机制 潜水前1-2hr避免饱食(不利于食物消化),高气压对消化系统的影
4、响,胃肠道运动功能的变化: 胃肠道平滑肌紧张性升高 大肠排空加速 胃收缩期延长,收缩次数减少 高压环境中易出现便意 肠道气体受到压缩 肠道蠕动增加 胃肠道吸收功能减弱,HOW TO .,高气压对泌尿系统的影响,多尿/ hyperbaric diuresis 寒冷应激 气体渗透压梯度 负压呼吸增强 不限性失水受阻 心房钠尿肽(aterial natriuretic peptide, ANP)分泌增加 Na和Cl的排泄量增加 离开高压环境即恢复 肾脏功能不受影响,表达方式,高气压对免疫系统的影响,高气压对代谢系统的影响,总体代谢率上升 耗氧量增加 无论是休息还是工作时 尤其在使用氦氧混合气时 血清
5、尿素氮含量增加 尿酸、尿素排出量增加 水盐代谢增加,高气压对语音的影响,高气压下说话带鼻音 呼吸氦氧混合气: 鼻音更严重 音色音调都有变化 发唇音困难 吹口哨,压强3ATA以上基本不可能 7-8ATA人开始口齿不清(发音和共振器官失调),高气压对神经系统的影响,氧气、二氧化碳、氮气在高气压下具有神经毒性 大脑皮质受影响尤为严重 氮气3.2-8ATA 对人体有麻醉作用 氧气 0.6ATA 2 ATA长时间对肺有损害 氧气 2ATA 氧惊厥 二氧化碳 3kpa 呼碱,氧气暴露极值,高气压对神经系统的影响,氮气麻醉,氮醉马提尼法则(Martini Effect),氮醉,氮气麻醉同氮气分压相关,equivalent air depth (EAD) 问题: 雪燕同学使用空气到海里潜水,当她潜至27m深时,开始产生氮气麻醉的反应。那么在第二潜的时候她换用高氧气体(氧气32%,氮气68%)进行潜水,那么她有可能在 ( )米的深度再次产生氮气麻醉反应?,真实事件,高气压对生殖系统的影响,小深度、短时间影响不大 大深度、长时间对生殖系统有不利影响 减压病可使胎儿出现畸形等异常的风险升高,