高气压和潜水的呼吸生理
提要
1.高压环境的气体性质和物理学特性发生明显变化，显著影响机体的呼吸功能。潜水10 m 相当于增加1个绝对大气压（ATA），可导致肺内气体明显压缩，使肺总量（TLC）显著减少；肺内气体分压增大，气体弥散量增加，容易导致肺泡萎陷。上升出水时则发生相反变化，TLC显著增大，容易造成肺泡破裂。下潜和上升出水都应适当干预。
2.在常压环境中，健康人运动能力主要受心血管功能的制约，在高气压环境中主要受呼吸功能影响。
3.CO2由机体代谢产生，环境浓度几乎为0；随海拔深度增加，肺泡CO2浓度（FACO2）等比例下降，肺泡CO2分压（PACO2）基本无变化。当潜水员采用呼吸用具时，CO2在通气管道内蓄积，被重复吸入，PACO2及PaCO2皆会上升；PaCO2升高刺激化学感受器，增加每分通气量（VE）；当PaCO2快速上升超过80 mm Hg，出现CO2麻醉，VE降低，也可加重高氧惊厥或高氮麻醉作用。随环境PO2升高，气道PO2、肺泡PO2（PAO2）皆相应升高，吸入气氧分压（PiO2）与PAO2的差值不变，约为55 mm Hg。深水活动时，为避免氧中毒需降低吸入气氧浓度（FiO2）。
4.气体密度与压力成正比，降低气体密度会降低气道阻力，从而降低呼吸驱动力，通过改变吸入气成分（常用氦氧混合气、氢氧混合气或氦氮氧混合气）可降低吸入气密度，增加下潜深度。根据需要完成常压潜水（低深度潜水）和高压潜水（高深度潜水）。
5.潜水时高压氧主要通过氧自由基产生损伤，急性损伤主要表现为惊厥性氧中毒，慢性损伤主要表现为肺型氧中毒。氮气是麻醉性气体，高压氮气影响意识活动；与氦气相比，氮气的相对分子量大，密度高，呼吸阻力大；脂溶性较高，加压后溶解量大，吸入空气时潜水员仅能浅水作业。氦气能避免上述问题，是高压潜水时氮气的良好替代品。氦气易导热，容易造成低体温，也容易产生高压神经综合征（HPNS）。(https://www.daowen.com)
6.随潜水深度增加，气道阻力增大，通气功能下降，肺静态容积参数不变，表现为阻塞性通气功能障碍，容易发生呼吸困难和高碳酸血症，限制运动能力；高气压环境的PiO2升高，有利于肺泡与肺毛细血管之间的气体交换，并使屏气能力增强。
7.短时潜水有多种方式，共同特点是快速下降至工作深度，并在水底做相对短时间停留；上升速度应较慢，以阻止溶解于组织的惰性气体形成气泡。
8.饱和潜水是指潜水员在高气压下长期暴露，组织体液的惰性气体充分溶解，并达到完全饱和程度；只要压力不变，溶解的气体量就不变，需要的减压时间相等。饱和潜水具有极高的应用价值。
9.潜水后减压过程的主要风险是气压伤和减压病，发生机制主要与肺内气压升高过快和组织溶解气体的快速释放有关，强调预防为主；一旦发生，需加强急救处理及后续治疗。
随着科学技术的日新月异，人类的活动范围极大拓展。在潜水、隧道、潜艇脱险等活动时会面临超过1标准大气压的环境，即高气压环境。我国海域辽阔，海洋资源丰富，人们在水下进行生产、工业建设或军事活动时，随着下潜深度加深，环境压力越来越高。高气压环境会影响机体的生理功能，产生某些特殊的病理生理过程。呼吸系统作为同外界进行气体交换的重要系统，很容易受外界压力及呼吸气体压力变化的影响。潜水过程中除了高气压影响，还会面临环境介质由气体变为液体不能直接进行呼吸等问题。