一、水下环境压力

与其他章节相同，本章的压力实质也是压强，压力是约定俗称的称呼。

1.水下高压的计算 压强的国际标准单位为Pa（即N／m2或kg·m-1·s-2）；人体吸入气体或血液中气体分压常用mm Hg或kPa表示；环境气压则常用绝对大气压（atmosphere absolute，ATA）表示，1 ATA=760 mm Hg=1.01×105Pa。液体产生的压力（P）与液体的密度（ρ）和深度（h）有关，可表示为公式：

P=g×ρ×h

其中g 为重力加速度，大小为9.8 m／s2，因为海水ρ平均为1.25×103（kg／m3），所以每下潜10 m 压力大约增加：(https://www.daowen.com)

即水深10 m，压力上升1 ATA。因为水中压力是大气压与海水产生压力的总和，海平面环境压力（大气压）为1 ATA，所以在深10 m 的海水中，实际环境压力为2 ATA，20 m 是3 ATA，60 m 为7 ATA。

2.高压对体内气体的影响 人体组织主要是由液体组成，不会因压力加大而被压缩，但肺内主要是气体，有相当大的可压缩性。根据玻意耳（Boyle）定律，P 1V 1=P 2V 2（温度T 不变），在深20 m 的海水中，肺内气体容积将被压缩至1／3。假设一名潜水员的TLC为4 500 mL，RV 为1 500 m L，则该潜水员吸气至TLC并下潜至水深20 m 处（3 ATA）时，由于压力升高3 倍，TLC 被压缩至正常值的1／3，即1 500 mL，相当于RV，将不再有气体呼出。由于压缩后的肺泡内气体分压明显升高，气体可随压力梯度进入血液，所以实际TLC可小于正常RV（1 500 mL），导致肺泡萎陷；为保障肺泡开放，潜水员下水后必须呼吸和环境压力一致的气体。反之，潜水员上升出水时会造成TLC的显著增大，若潜水员在60 m 深处（7 ATA）呼气至RV（即1 500 m L）并稳定后，上升出水时，若不经过任何处理，随着肺内气体膨胀，TLC将达10 500 m L，为正常TLC的2.3倍以上，不过多、过快地呼出气体肯定会造成肺泡破裂。不仅如此，入水时随着环境压力增加，各种气体的分压和其在体液中的溶解量也显著增加；反之出水时则出现相反的变化。潜水时的这些变化将引起一系列生理变化。高气压引起的机体反应可以是适应性的生理反应，也可以是损伤性的病理反应，对呼吸系统的作用大致可被分为两个方面：高气压的直接影响、高气压气体产生的毒性。