水下工程作業(yè)時(shí),身體每下潛10m,大致相當(dāng)于增加一個(gè)大氣壓的壓力,所增加的壓力稱附加壓。附加壓和地面大氣壓的總和,稱總壓或絕對(duì)壓。機(jī)體在高氣壓環(huán)境下,肺泡內(nèi)各種氣體分壓隨之增高,并立即與吸入壓縮空氣中各種氣體的分壓相平衡。因肺泡內(nèi)氣體分壓高于血液中氣體壓力,氣體便按照波義耳定律,相應(yīng)地增加了氣體在血液中的溶解量,再經(jīng)血循環(huán)運(yùn)送至各組織。其中大部分氧及二氧化碳迅速被血紅蛋白及血漿內(nèi)成分所吸收,僅少量以物理狀態(tài)游離于體液中。氮在體液內(nèi)的溶解量與氣壓高低和停留時(shí)間長(zhǎng)短成正比。由于氮在各組織中溶解度不同,因此在組織中分布也不相等。氮在脂肪中溶解度約為血液中的5倍,所以大部分氮集中于脂肪和神經(jīng)組織中。
當(dāng)人體由高氣壓環(huán)境逐步轉(zhuǎn)向正常氣壓時(shí),體內(nèi)多余的氮便由組織中釋放而進(jìn)入血液;并經(jīng)肺泡逐漸緩慢地排出體外,無(wú)不良后果。當(dāng)減壓過速,超過外界總氣壓過多時(shí),就無(wú)法繼續(xù)維持溶解狀態(tài),于是在幾秒至幾分鐘內(nèi)以氣泡形式聚積于組織和血液中;減壓愈快,產(chǎn)生氣泡愈速,聚積量也愈多。氮可長(zhǎng)期以氣泡狀態(tài)存在。在脂肪較多而血循環(huán)較少的組織中,如脂肪組織、外周神經(jīng)髓鞘、中樞神經(jīng)白質(zhì)、肌腱和關(guān)節(jié)囊的結(jié)締組織等,脫氮困難。除了血管內(nèi)的氣泡外,氮?dú)馀萃鄯e于血管壁外,擠壓周圍組織和血管,并刺激神經(jīng)末梢,甚至壓迫、撕裂組織,造成局部出血等癥狀。在脂肪少而血流通暢的組織中,氮?dú)馀荻嘣谘軆?nèi)形成栓塞,阻礙血液循環(huán)。氣泡并可引起血管痙攣,導(dǎo)致遠(yuǎn)端組織缺血、水腫及出血。根據(jù)栓塞部位及其所引起的組織營(yíng)養(yǎng)障礙程度和時(shí)間,可產(chǎn)生一系列癥狀。此外,由于血管內(nèi)外氣泡繼續(xù)形成,造成組織缺氧及損傷,細(xì)胞釋放出鉀離子、肽、組胺類物質(zhì)及蛋白水解酶等,后者又可刺激產(chǎn)生組胺及5-羥色胺。這類物質(zhì)主要作用于微循環(huán)系統(tǒng),致使血管平滑肌麻痹,微循環(huán)血管阻塞等,進(jìn)而減低組織與體液內(nèi)氮的脫飽和速度。所以在減壓病的發(fā)病機(jī)理中,氣泡形成是原發(fā)因素。