等压气体逆向扩散
在环境压力恒定不变的情况下,分别存在于机体某种界面两侧的不同惰性气体,通过界面各自向对方扩散的现象称为等压气体逆向扩散。例如当潜水员在某种高压惰性气体(如常氧氦)环境下暴露,而呼吸另一种惰性气体(如常氧氮)时,由于两种惰性气体(氮和氦)在机体内外各自存在着压差梯度,因此,它们将通过机体与环境间的界面(如皮肤)作方向相反的扩散。
同时,这种等压气体逆向扩散,也可能发生在机体深部组织。例如,当潜水员在一定深度的潜水中先呼吸空气,经过一定时间,机体所有的组织将被氮饱和到一定程度。然后如突然把呼吸气体中的氮换为氦,这样,组织内溶解的氮与来自肺的动脉血中的氦,由于压差梯度的存在,也将以毛细血管壁等为界面,出现一时性的等压气体逆向扩散现象,这种情况也称“逆向灌流”。
在发生等压气体逆向扩散时,如果界面两侧两种惰性气体的扩散速率不同,那末,扩散速度快的气体将会较多地通过界面到达扩散速度慢的气体一侧。如在上述以皮肤为界面的情况下,进入机体的氦量,将多于离开机体的氮量,这就可能形成机体内情性气体总压力高于环境气压,从而产生过饱和,甚至导致气泡的形成。
在等压气体逆向扩散产生过饱和并导致气泡形成时,机体就可发生气体损伤性疾病。主要表现为复合性的皮肤-血管-前庭综合征,又可称之为等压气体逆向扩散综合征。其症状有:皮肤瘙痒、成团的或散在的丘疹性皮肤损伤,以及有严重恶心和眩晕的前庭功能障碍的症状。其中皮肤瘙痒常在较低压力条件下就可出现,而前庭症状则大多出现在较大压力条件下。同一患者在同一气压条件下可同时出现不止一种症状。症状出现与否有明显的个体差异。
在较大深度的氦氧常规潜水中,为了缩短减压时间,常使潜水员换吸含饱和较慢的惰性气体(如氮、氖、氩等)的混合气,以促进机体排氦。但如此时机体仍暴露于高氦压环境中,则有可能发生等压气体逆向扩散综合征的危险。此外,假设在氦氧潜水中,先转换呼吸氮氧,后又转为呼吸氦氧。第一次换吸气体时,可能导致机体浅表部的等压气体逆向扩散;而第二次换吸气体时,又可能导致机体深部的等压气体逆向扩散。如果两者均已达到一定程度,则显示的后果可以叠加。因此等压气体逆向扩散现象,是深潜水时,特别在轮换呼吸不同混合气时,值得注意的一个问题。