第一章潛水物理學(xué)

第六章潛水環(huán)境中的不利因素一、前言目前，人類越來越不滿足于作為美好海底環(huán)境的旁觀者，希望能作為參與者潛入水下。潛水員希望干的事情有很多，如與鯊魚共游、在冰下潛水、洞穴探險(xiǎn)、打破前人深度記錄、呼吸各種類型混合氣等等。雖然現(xiàn)在用于潛水的水下呼吸器類型很多，有開式、閉式和半閉式等等，但潛水環(huán)境仍然存在許多不利于人類活動(dòng)的因素。向潛水員宣傳這些可能會(huì)傷害他們的各種因素，是潛水高氣壓醫(yī)學(xué)工作者的最重要職責(zé)之一。二、高壓空氣對機(jī)體的不利影響在長期進(jìn)化過程中，人類已經(jīng)非常適合在一個(gè)大氣壓環(huán)境中生存。當(dāng)我們到高原時(shí)，低氣壓環(huán)境可限制我們的活動(dòng)。在高氣壓環(huán)境中，即使仍然呼吸空氣，我們?nèi)悦媾R同樣的問題。當(dāng)環(huán)境壓力逐漸升高到一定程度，首先人的認(rèn)知功能會(huì)明顯降低，而運(yùn)動(dòng)能力受到的影響開始往往比較輕微，當(dāng)壓力升高很大時(shí)，各種能力都會(huì)受到嚴(yán)重影響。在加壓艙內(nèi)呼吸空氣進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)環(huán)境壓升高到7ATA（60m水深），認(rèn)知功能會(huì)顯著下降，當(dāng)環(huán)境壓升高到10ATA（90m水深），多種能力都會(huì)喪失。這些表現(xiàn)存在明顯的個(gè)體差異，潛水經(jīng)驗(yàn)豐富的潛水員往往具有更大耐受能力。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道，上述這些表現(xiàn)是由于高壓空氣中的氮麻醉的作用。三、水中浸泡對機(jī)體的不利影響在水中懸浮狀態(tài)下工作，人要面臨一些特殊困難。與空氣相比，水的阻力比空氣大，人在水中自由活動(dòng)時(shí)需要消耗更多能量。為了保持凈浮力為零，常需要攜帶一些浮力控制裝置，可使人體遇到的阻力增大。與空氣中相比，人體在潛水狀態(tài)下保持體位，一般需要多消耗20%的體能。在水中懸浮狀態(tài)，缺少支撐點(diǎn)可使?jié)撍畣T進(jìn)一步增加體力消耗。眾所周知，人體核心體溫下降可影響人的肢體運(yùn)動(dòng)能力。在寒冷的水中潛水，潛水員要面臨體溫降低的危險(xiǎn)。當(dāng)潛水員直接浸泡在水中時(shí)，由于水的熱傳導(dǎo)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過空氣，體熱散失速度加快。即使在30oC水中長時(shí)間潛水，仍然可導(dǎo)致潛水員體溫過低。假如潛水員發(fā)生體溫過低，而且失去反應(yīng)，最重要的處理是給他恢復(fù)體溫。假如潛水員發(fā)生體溫過低同時(shí)合并呼吸心跳停止，應(yīng)在心肺復(fù)蘇的同時(shí)給他恢復(fù)體溫。針對體溫過低的黃金法則是：體溫未恢復(fù)，勿言死亡。另外，心理因素也會(huì)影響肢體運(yùn)動(dòng)能力。通常在通訊中斷、裝具不適和視力限制等情況下，心理因素可導(dǎo)致潛水員產(chǎn)生過度疲勞的臆想。夜間潛水時(shí)，這種情況發(fā)生的可能性會(huì)增大。表1不同低體溫情況下的表現(xiàn)體溫表現(xiàn)37oC自感寒冷，皮膚血管收縮，肌肉緊張，氧消耗增加36oC可自控的少量顫抖，氧消耗增加35oC精神紊亂34oC失憶，語句不清，感覺和運(yùn)動(dòng)能力下降33oC幻覺，錯(cuò)覺，意識不清，50%的死亡率32oC心房顫動(dòng)31oC不認(rèn)識熟人30oC對痛無反應(yīng),肌肉強(qiáng)直，瞳孔反射消失29oC意識喪失28oC深反射消失，心室顫動(dòng)27oC心跳停止，肌肉松軟四、水下方位感下降我們判斷方位的信息來源有遠(yuǎn)感覺、外感覺和本體感覺等三種。遠(yuǎn)感覺是對距離的感覺，信息來自視覺、嗅覺和聽覺；外感覺是對與身體緊密接觸的周圍環(huán)境的感受，信息來自皮膚上的感受器，可感受壓力、疼痛、溫冷的刺激；本體感覺是對軀體位置的判斷，信息來自肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)和迷路系統(tǒng)。眩暈是因機(jī)體空間定向和平衡功能失調(diào)所產(chǎn)生的自我運(yùn)動(dòng)性錯(cuò)覺。潛水減壓引起的眩暈，稱為減壓性眩暈。當(dāng)加減壓時(shí)咽鼓管不通，導(dǎo)致鼓膜破裂，冷水進(jìn)入中耳也可引起眩暈。單純高壓空氣暴露，由于發(fā)生氮麻醉也可引起眩暈，如在60m空氣潛水時(shí)。其他可引起眩暈的情況包括減壓病、氧中毒、二氧化碳中毒、低血糖、持續(xù)性暈船、酒精中毒、藥物、過度換氣、呼吸氣體污染和心理暗示等。潛水時(shí)發(fā)生眩暈的既有新潛水員，也有經(jīng)驗(yàn)豐富的潛水員。眩暈本身并不可怕，可怕的是眩暈容易誘發(fā)其他更嚴(yán)重的后果。迷失方位使?jié)撍畣T無法維持規(guī)定深度，甚至因驚恐導(dǎo)致放漂，容易發(fā)生腦動(dòng)脈氣栓或減壓病。嚴(yán)重眩暈容易發(fā)生嘔吐，進(jìn)入咬嘴的嘔吐物可造成呼吸器或呼吸道堵塞。潛水員潛水時(shí)判斷方位最有效的信息來自視覺。由于受面罩等因素的影響，即使在清澈的水下，方位的判斷也很受限制。在黑暗或混濁的水中潛水，如果沒有定向器材的協(xié)助，水下方位的判斷將非常困難。大多數(shù)潛水員，即使有深度表和羅盤的幫助，也要使用引導(dǎo)繩才能實(shí)現(xiàn)水下定向活動(dòng)。五、海洋有害生物（一）鯊魚世界上大約有300多類鯊魚，其中有近20種食人鯊。潛水遇到鯊魚應(yīng)盡量躲避，躲避不及可敲擊氣瓶或吹大量氣泡以警告鯊魚。如果被鯊魚咬傷，首先應(yīng)止血、控制休克、補(bǔ)充體液，并進(jìn)快把患者送到醫(yī)院治療。去醫(yī)院時(shí)應(yīng)盡量把殘肢帶上。（二）梭魚梭魚也是一種牙齒很大的大型魚類。梭魚喜歡襲擊閃亮物體，襲擊人類的情況比較少。梭魚咬傷傷口很大，容易發(fā)生大量出血，治療主要是控制出血和休克。（三）黃貂魚黃貂魚是一種鰩魚，性情溫順，喜歡靜靜伏在海底。黃貂魚尾部有一條毒刺，如果潛水員不慎踩到，它的毒刺會(huì)主動(dòng)刺傷潛水員。毒液中有蛋白性毒素，進(jìn)入人體可導(dǎo)致呼吸抑制和低血壓，嚴(yán)重中毒患者15-30min內(nèi)可導(dǎo)致死亡。發(fā)生黃貂魚刺傷，應(yīng)盡快送到特定醫(yī)院進(jìn)行治療。（四）海鰻海鰻大都居住在礁石縫里或珊瑚叢中，外形類似蛇，如果沒有受到挑釁，一般不會(huì)主動(dòng)傷害人類。因此，受到海鰻咬傷，往往是因?yàn)闈撍畣T的主動(dòng)騷擾造成。（五）海洋無脊椎動(dòng)物有毒的海洋無脊椎動(dòng)物包括有毒水母、珊瑚蟲、軟體動(dòng)物、海膽。受到無脊椎動(dòng)物的傷害一般是直接接觸造成。傷害有局部的皮膚傷害，也有嚴(yán)重的全身癥狀，情況主要決定于引起傷害的動(dòng)物種類。受到這些動(dòng)物傷害，應(yīng)到專門機(jī)構(gòu)診斷治療。最有效的預(yù)防手段是避免接觸。六、淹溺淹溺是指因水進(jìn)入呼吸道過多而引起的以低氧血癥、肺水腫、血液生化及電解質(zhì)紊亂為主要表現(xiàn)的一種吸入性綜合征?；颊呖赡茉?4h后死于呼吸窘迫綜合征。淹溺可分成兩大類型，一種淹溺未合并水吸入，另一種淹溺合并水吸入。淹溺未合并水吸入，一般是由于喉痙攣避免水吸入肺內(nèi)。對這類患者的治療主要是恢復(fù)呼吸，如果沒有因長期缺氧導(dǎo)致永久性傷害，患者恢復(fù)呼吸后一般都能完全康復(fù)。淹溺合并水吸入，這類患者由于水被吸入肺內(nèi)，可立刻引起缺氧和代謝性酸中毒，并伴隨水電解質(zhì)紊亂和肺組織損傷。這些變化又可導(dǎo)致其他器官，如心血管、腎臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。淹溺未合并水吸入也會(huì)引起嚴(yán)重的肺部感染，常發(fā)生爆發(fā)性肺炎。這類患者應(yīng)立刻住院治療，可給予抗生素和激素。七、污染水域潛水我們必須首先明確，應(yīng)避免在污染水域進(jìn)行潛水。但有時(shí)也無法避免，如水下救人等。最常見的污