气压伤(barotrauma)
1.病因 主要是以下因素有关:①减压过程中的屏气是引起肺内压过高的主要原因;②上升速度过快而呼吸不畅(气流阻塞)是造成肺内压升高的另一常见原因;③呼吸袋内压突然升高和供气中断;④肺内空气过于稀薄。
肺气压伤大多数发生在从较浅的深度上升时,从肺内压增加的相对比而言,最危险的也是在浅水(表18-1)。由此可见,与从水下100 m上升至90 m(上升10 m)或从20 m 上升至10 m(也上升10 m),从10 m 深度上升出水时潜水员的肺内压相对增加幅度最大。因此若平衡肺内压与外界压力,肺内空气应膨胀1倍,并迅速被呼出体外。若存在阻碍肺膨胀和呼出的因素,肺内压在某一瞬间即可超过外界压力,肺过度扩张,继而发生破裂。在浅水时,肺内压增加以闪电般的速度快速发生,所以即使在装具呼吸袋的自动排气阀处于完全良好状态时,短时间内也可能来不及使肺内压与外界压力平衡,最容易发生气压伤。
表18-1 潜水员上升出水时经过不同深度处肺内压的相对增加量

2.发病机制 压力可在体内外或身体的不同部位之间形成压差,机体处于不均匀受压状态是肺撕裂的最主要因素。机体暴露于高气压环境中,实际上分3个不同阶段,即加压过程、高压下停留、减压过程。
(1)加压过程:加压(下潜)时,外界气压升高,若外界气体不能进入含气腔室或进入量不足,腔室内压低于外界气压,腔室壁软组织因受压较大而向腔室内凹陷,分布于该处的血管则因负压作用而发生扩张、充血、水肿和变形。如果压差过大,腔室壁软组织及血管则可能向室内破裂。
(2)高压下停留:在高气压下停留期间,含气腔室(主要是肺)内的气压已与外界平衡,故一般不出现不适症状。
(3)减压过程:在减压(上升)过程中,外界气压降低,在高压下已与外界气压平衡了的腔室内压高于外界气压。若腔室内气体不能及时排出,腔室壁软组织内的气体因腔室内气体扩张而向外膨出。如果压差太大,腔室内气体的扩张力超过了腔室软组织的弹性限度,组织即发生撕裂,相应血管也将被损伤。
在加压或减压时的压力变动过程中,由于气体的可压缩性,与外界压力的平衡需要一个过程,若含气腔室与外界相通的管道或孔隙不通畅,该过程就不能顺利完成或不能完成,将发生气压伤。
实验证明,当肺内压超过外界压力10.67~13.33 kPa(81~100 mm Hg)或当肺内压低于外界压力13.33~20 kPa(100~150 mm Hg)时,肺就会破裂、出血,形成气胸或血气胸;并可能有空气进入破裂的血管中,发生系统性气栓塞。若肺部原有潜在性病变,如支气管阻塞、肺大疱等,发生肺撕裂的可能性更大。
3.气压伤的常见类型
(1)系统性气栓塞:肺撕裂时,气体并不立即进入血管。因为肺内压过高,肺静脉处于一定限度地受压塌陷状态,只有当肺内压回降至与外界压力平衡时,肺静脉从塌陷状态恢复,才有可能从其破裂口吸进气体。气体进入肺静脉,随血流进入左心,继而进入体循环,造成动脉气栓,阻塞某些器官、系统,发生缺血、缺氧性损伤和相应的功能障碍,称为系统性气栓塞。气泡有向上的特点,且主动脉分出的颈总动脉、冠状动脉在解剖上有一定的特点,故气体栓塞容易发生在脑和心脏。由于颈总动脉和颅内动脉垂直向上发出,故人体直立时,气泡易于进入脑动脉内;而右冠状动脉的血流方向由后下向前上方,故卧位时,气泡易进入右冠状动脉。(https://www.daowen.com)
(2)气肿和气胸:如果肺门部胸膜发生破裂,肺内气体可沿支气管、血管树的间隙及血管周围结缔组织鞘进入纵隔、颈和上胸部皮下,造成肺间质、纵隔和皮下气肿。气体又可从肺门和纵隔的破裂口进入胸膜腔而造成气胸。气胸多为双侧,这说明大多数气体是经中心位置进入胸膜腔。气体也可经食管周围结缔组织进入腹腔而形成气腹。
(3)循环功能障碍:肺内压过高时腔静脉和肺血管受压,右心回流血量减少,导致动脉血压下降,而静脉血压升高。
4.临床表现 起病较急,大部分在出舱后即刻至10 min内发病,少数在减压过程中发生。
(1)咯血:是本病的特征性症状之一,通常在出舱后即可或稍后的短时间内经口鼻流出泡沫状血液。总体流血量不多,有时可达100~200 m L,威胁患者生命的大出血极其罕见。咯血可持续1~2 d或更久。
(2)胸痛、咳嗽、呼吸浅快:几乎气压伤患者皆出现,一般胸痛出现早,多位于患侧胸部,也可发生在胸骨后;程度差别大,有些表现为轻微胸痛,有些刺痛难忍,深吸气时加重。由于肺出血及分泌物刺激呼吸道,常引起咳嗽,这既给患者带来痛苦;又可能导致肺内压升高,使病情恶化。
(3)昏迷:常见的症状之一,常在出舱后即刻出现,部分在减压过程中发生。昏迷可能因脑血管栓塞所致,也可能是肺部损伤刺激的反射引起。
(4)循环功能障碍:患者口唇黏膜发绀,脉搏细数,心律不齐;偶有右心扩大,心前区有车水样杂音(因气泡聚集心室所致),皮下静脉怒张;严重者可发生心力衰竭。由于气泡可移动,因而循环系统的症状时轻时重。
(5)气肿、气胸:发生纵隔气肿、气胸时,有胸痛、呼吸困难、发绀等。当气肿直接压迫心脏及大血管时,可出现昏厥、休克。气腹罕见,也很少引起症状,偶尔行X线片检查发现。皮下气肿仅见于颈部或前胸部的锁骨附近,有局部胀满感和黏发音,通常在出舱后2~4 h发生,也有短于15 min者。
5.急救与治疗 主要包括以下几个方面。
(1)急救与对症治疗:如果患者呼吸停止,应立即人工呼吸。由于患者肺部有严重损伤,应避免直接压迫胸廓或直接猛烈地用口(或呼吸机)将空气大量吹入肺内。在自然呼吸及角膜反射恢复后,可用呼吸中枢兴奋剂。对于有循环功能障碍者,可考虑采用升压药或强心药。对于有喉痉挛者,可皮下注射阿托品0.5~1.0 m L;若无效,应行气管切开。对于有肺出血者,可给予氯化钙、维生素K 和其他止血药。止咳不仅能解除患者的痛苦,还可防止咳嗽造成的病情恶化,可用可待因,最好不用吗啡,因为后者容易引起呼吸抑制。对于疑有或证实有脑动脉气栓塞的患者,应常规使用糖皮质激素(如甲泼尼龙、地塞米松);也可适当使用脱水剂,如甘露醇、山梨醇。对于肺部气压伤患者应适当给予抗生素以防止肺感染。
(2)再加压治疗:是彻底的治疗方法。对单纯皮下气肿、纵隔气肿或气胸,确无气体栓塞者,可不必加压治疗。但若出现呼吸困难或由于心脏、大血管受压迫而引起循环功能障碍,则必须加压治疗。减压过程中可能并发气胸或循环、呼吸功能的严重障碍(纵隔压迫的结果),为及时缓解病情,需重新把加压舱内的压力迅速增加至减压前的水平,然后再逐渐减压;若高压下停留时间较长,可按较长时间的方案逐渐减压。重危患者避免过早搬动。加压治疗结束后,应让患者就地绝对卧床休息,尽量避免过早搬动,严密观察24 h,同时积极进行抗感染及对症治疗。转送医院时应有专人护送,防止震动和颠簸。