潜水员CO2中毒
潜水过程中,潜水员吸入高分压CO2或机体产生的CO2不能及时排出,造成体内CO2潴留所引起的病症,称为潜水员CO2中毒。
病因
❶使用闭合式潜水装具时: 吸收剂罐内未装或装入失效的CO2吸收剂(或产氧剂);吸收剂冻结、吸收剂罐进水等均可使CO2在呼吸袋内蓄积。呼吸器内气体流程中某个环节阻力太大,通气不足,体内CO2不易排出,可使体内CO2张力升高。
❷使用通风式潜水装具时: 通风不良、供气不足或中断或压缩空气含有较高浓度的CO2。
❸屏气潜水时: 下潜过程中,胸腔容积逐渐缩小,肺泡气内CO2分压相应上升,可高于静脉血内CO2张力,CO2从肺泡向血液扩散。而屏气期间,体内产生的大量CO2不能扩散入肺,发生CO2潴留。
❹在水下进行重体力劳动时: 机体产生大量CO2,由于吸入气体密度大,呼吸阻力增加,肺泡通气量降低,CO2排出量减少,体内CO2张力上升。在空气或氮氧混合气饱和暴露期间,无论休息或劳动,均有血液内CO2张力轻度升高现象。
病理 当肺泡气中CO2分压增高超过血液内CO2张力时,不仅血液内CO2不能扩散入肺泡; 相反,肺泡气中CO2可迅速扩散入血液,它通过肺泡膜的速度较氧气大25倍。造成CO2潴留,使机体内环境发生改变。
呼吸中枢对CO2非常敏感。血液内CO2张力升高,CO2分子透过血-脑脊液屏障,进入脑脊液,形成碳酸、离解出氢离子。CO2和氢离子刺激延髓的中枢化学感受器,间接地作用于呼吸中枢,使呼吸中枢兴奋,呼吸活动加强,增加肺通气量。同时血液内CO2张力升高,可刺激颈动脉体、主动脉体化学感受器(外周化学感受器),冲动分别沿窦神经和主动脉神经传入延髓呼吸中枢,反射性地使呼吸加深加快,肺通气量增加。当吸入气中CO2含量增达2%时,潮气量即有增加: 4%时,不仅潮气量增加,呼吸频率也增加; 10%时,肺通气量可增至静息时的10倍。CO2分压升高,脑血管扩张,血流速度加快; 冠状血管血流量也增加。但是CO2分压特别高时,反而发生心跳迟缓,血压下降; 大脑皮质经过短时间的兴奋后,迅速转为明显的抑制状态。长期吸入高分压CO2会使体温下降,代谢降低。
临床表现 开始时,出现呼吸加深加快、气急、头昏、颜面潮红、额部出冷汗、唾液分泌增多等早期症状。如不采取措施,CO2分压继续升高,达38~53mmHg(常压下5~7vol%)时,可出现头痛、眩晕、喘息、呼吸困难、呼吸紧迫感、甚至达到难以忍受的程度。CO2分压达到53~76mmHg时,上述症状进一步加剧,头痛和眩晕更为严重,唾液分泌显著增多,有时还发生呕吐。CO2分压达到更高时,由于大脑皮质发生抑制,潜水员表情淡漠,思维能力降低,肌肉无力,运动失调,最后出现知觉丧失。
急救与治疗 潜水员在水下感到有CO2中毒的早期症状时,应及时报告水面,并采取相应措施: 如休息、加大通风换气。如仍不好转,应即通知潜水员上升出水,呼吸新鲜空气或氧气。凡需要减压者,应在加压舱内按规定完成减压,同时进行相应的急救治疗。轻型患者,呼吸新鲜空气或氧气后,会很快恢复正常,无需其它治疗。对有呼吸循环衰竭的重症患者,应注射呼吸兴奋剂; 呼吸停止,要作人工呼吸。心力衰竭,注射强心剂; 心跳停止,立即作胸外挤压或心内注射肾上腺素。CO2结合力下降应静脉注射碳酸氢钠。重症患者清醒后应注意护理。出院后应休息一段时间再参加潜水工作。
预防 使用闭合式潜水装具时,每次潜水前,要检查呼吸单向阀性能、供气装置工作情况,保证额定供气量。吸收剂罐内要装满筛过的新鲜吸收剂(或产氧剂)。必要时,要先作吸收剂的分析鉴定,准确计算吸收剂 (或产氧剂)的有效使用时间。潜水员在水下要注意检查吸收剂罐工作情况,如感到逐渐发热,说明吸收剂反应正常。使用后准备废弃的吸收剂(或产氧剂)要及时处理,避免误用。使用通风式潜水装具时,要保证供给充分的合乎标准的压缩空气量。使潜水服内CO2浓度不超过相当于常压下的1.5%。要认真仔细检查供气设备,有故障应及时修理。潜水员下潜着底后,应先彻底通风,然后开始作业。冬季潜水防止软管冻结。发生软管挤压或破裂,立即派救护潜水员下潜,将潜水员救出水面。