高气压对神经和代谢系统的影响
高气压暴露时压力本身及呼吸气中的各类高分压气体成分均可能影响神经和代谢功能。
一、氮麻醉
在呼吸压缩空气进行潜水时,若达到一定深度,潜水员可能出现判断力降低、不能做精细操作、自我感觉良好、特别愉悦或欣快,类似于喝多了酒的情况。这是由于高分压氮对中枢神经系统产生了特殊作用,被称为“氮麻醉(Nitrogen Narcosis)”。氮麻醉的最大危害是导致潜水员漠视自身安全。详细内容小潜博士后续会专题交流。
二、中枢神经系统氧中毒
当潜水员暴露在含160 kPa以上的氧分压的高气压环境中,达到一定时间后即有可能发生中枢神经系统氧中毒,也叫急性氧中毒。急性氧中毒最严重的表现是潜水员发生“羊癲疯”样惊厥大发作,这种情况发生在水下是极其危险的。
由于引起氧中毒的原因是氧分压,因而在某一深度呼吸氮氧或氦氧混合气时,当氧分压达到相应程度时就可能发生氧中毒。使用闭式呼吸器潜水时,如混合气中氧分压过高、或纯氧潜水深度过大,发生氧惊厥的可能就增加。具体内容小潜博士后面也会专门介绍。
由于中枢神经系统氧中毒会受到很多因素的影响,在极端不利的情况下(潜水员身体状态、潜水环境和活动情况、二氧化碳蓄积等等),超过130 kPa也有导致氧中毒的风险。因此,不少潜水方案中规定的呼吸气中氧分压不超过130 kPa。
三、高压神经综合征
高压神经综合征(High Pressure Nervous Syndrome, HPNS)是进行大深度潜水、特别是饱和潜水时,由高气压本身引起的中枢神经系统功能紊乱。HPNS的表现包括恶心呕吐、震颤、共济失调、操作灵活性降低和觉醒度丧失等。偶尔也会表现有腹部痉挛、腹泻。严重者表现为眩晕、冷漠和意识混乱,比如不能区分自己的左、右手。通常,潜水深度超过120~
预防HPNS的措施主要包括减缓加压速度、在呼吸混合气中增加氮气(因氮麻醉效应与HPNS可相互抵消)等。
目前,水肺潜水的最大潜深已经超过
四、代谢功能改变
在潜水时,无论是在休息状态或在劳动时,潜水员氧耗量均有所增加,尤其是呼吸氦氧混合气时。这种代谢的增强可能主要与热量损失增加有关。加上高气压下潜水员摄取的总热量很可能会下降,而体力支出增加,所以长期高气压暴露(发生于饱和潜水时)会使体重减轻。但是在高气压下,特别是高分压氧下,常发现局部代谢是受抑制的。仍得强调,这些变化通常只会出现在长时间反复潜水与高气压暴露的职业潜水员身上。