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减压病与潜水病
发布时间:2017-05-26 13:52 来源:弘皓电子科技 阅读:

  我们一般容易把减压病简单地认为是潜水病,实际潜水疾病包括许多类型,减压病只是其中最特殊的一种类型。

  前面介绍了减压病发现的历史,科学家在预防潜水后发生减压病,需要按照一定程序出水的做法。那么现在我们需要明确一下定义,什么是潜水减压病(decompression disease,DCS)。

  当机体所处环境气压快速大幅度降低时,溶解于体内的气体超过了过饱和极限,以至从溶解状态释出,形成气泡而引起的疾病,称为减压病。

  如果简单理解,那就是因为环境压降低导致身体内出现气泡的疾病。从这个定义中,细心的人会发现,即使不潜水,也可以有减压,也有可能发生减压病。那种从常压变成低压出现的减压病是航空减压病。我们这里主要介绍潜水减压病。

  我们现在要仔细分析一下这个定义,发生减压病的第一个条件是身体需要溶解有一定水平的惰性气体如氮气,这个条件是内因。另一个是外界环境压力下降幅度,这个是外因。这两个条件必须都符合,并达到超过过饱和极限的临界,身体内就会产生气泡,就会产生减压病。

  这里再谈谈什么是过饱和极限,这个需要了解一个定律,那就是关于气体在液体中溶解的亨利定律,所谓亨利定律是指“气体可以溶解在液体中,特定气体在液体中的溶解数量,与温度有关。当温度确定时,特定气体在特定液体中的可溶解数量与接触液体的该气体分压和该气体在该液体中溶解系数的乘积成正比。”我们可以这样理解,由于人体组织的主要成分是水,当潜水员下潜过程中,随着深度增大,其组织中溶解的气体会逐渐增多;当潜水员上升出水过程中,溶解在组织中的气体会被释放出来。

  关于过饱和,可以借用溶液的过饱和来解释,化学溶液有一种是饱和溶液,例如氯化钠饱和溶液,当温度下降的时候,即使溶解的量超过溶解度,也不一定就会析出晶体。这种超过饱和度的溶液就是过饱和溶液。气体也有这样的过饱和溶液。过饱和有一个限度,也就是说有个比例,超过某一个比例,气体就会析出变成气泡。这个就是过饱和系数。根据大量的经验,英国生理学家发现这个系数大概是2。就是说身体的某一个气体张力只要不超过环境压的2倍,就不会出现气泡。当然这也只能是在某一种情况,在更复杂的条件下,这个系数也是会发生变化的。因此不能单纯使用这个规律。

  总之,减压病就是身体因减压出现气泡的疾病。类似于啤酒瓶打开的状态。大家可自己体会这是怎么样的情况。

  关于人类是如何发现这个疾病是气泡引起的,也有许多曲折的历史。150多年前,减压病尚未被人们所认识,许多优秀潜水员为此失去了生命。人们对于潜水员所表现出来的一些症状和体征无法从根本上认识,最早对相应的症状和体征的描述,在很大程度上带有迷信色彩,诸如:“中邪”、“见鬼”、“报应”等等。随着人们对这一疾病认识的深入,对减压病症状和体征的描述就变得比较客观,如屈肢症(bends),气哽(chokes),潜水眩晕症(staggers)等。

  1857年Hoppe对因减压病死亡的潜水员进行了病理解剖,发现潜水员血管中有大量气泡,因此认为上述症状的出现可能与气泡有关。这一发现给气泡是潜水减压病的原因奠定了重要基础。

  1878年,法国科学家Paul Bert,用动物实验方法对这一疾病进行深入研究,他将动物暴露于高气压下,然后迅速减压,结果这些动物出现各种减压病的表现,并且,在发生减压病的动物血管及心腔内总会发现有气泡;若放慢减压速度,气泡数量就会明显减少。他对气泡的成分进行分析,发现:82%~84%是氮气, CO2占15.2%~15.9%,O2仅占2%左右。根据这些实验研究资料,他在《气压—实验生理学研究》一书中,科学地解释了气泡产生的原因,即由于减压速度太快,使溶入体内的氮气释放出,以致形成气泡,引发疾病,而上述不同的表现,是因为气泡的数量或存在的部位不同造成的。从而为气泡致病理论奠定了基础,“减压病”这一概念也是他首先提出的。

  1890年Moir首先用加压舱把患者再加压成功地治愈了人类减压病,进一步支持了气泡学说。1900年Heller等对因潜水减压病的死者尸检,发现其心腔、血管及不同组织中均有气泡存在,同时观察到气泡栓塞和压迫造成的局部充血、梗塞和坏死等病理变化。

  在上述科学研究基础上,1907年Haldane提出了比较合理的饱和、过饱和理论,根据其理论制定了各种减压表和治疗表,使潜水减压病发病率明显得到控制,同时使大量减压病患者因及时得到Haldane制定的加压治疗表的治疗,绝大多数都避免了死亡或伤残,有的甚至获得了痊愈。到此时,减压病的病因是气泡才为世界所公认。

  1968年,Spencer首次用多普勒超声探测仪直接探测到减压病患者体内的气泡信号,进行了加压治疗后,原有症状体征消失,气泡信号也不再存在。这为减压病的病因是气泡增加了新的实验依据。因此,我们先才有充分的证据得出一个结论,即气泡是造成减压病的直接原因。

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