高気圧障害

人体の器官系とその機能

呼吸器系

呼吸器は体内への酸素の摂取と二酸化炭素の排泄の機能を持つ。
呼吸とは、空気中に含まれる酸素を体内に取り入れ、体内で生じる二酸化炭素を体外に排泄することである。
ガスの交換は肺の一番奥深いところで行われている。
呼吸には、外呼吸内呼吸がある。肺で行われる外界との空気の出し入れ及び肺内空気・血液間のガス交換を外呼吸と言い、血液によってガスが運搬され細胞と血液との間で行なわれるガス交換を内呼吸と言う。 呼吸の構造 気道は鼻腔、口腔、咽頭、喉頭、気管、気管支からなり、ガス交換の機能は無いが、吸入した空気を暖めたり、空気中の細菌や異物などの汚染物質を綺麗にする。
肺は肺胞と呼ばれる直径O.1~O.2mmの薄い嚢と気泡の集まりで、左右に一対ある。肺胞の周囲は毛細血管が取り巻いていて、ここで血液と空気とのガス交換が行なわれる。
ガス交換が行われる場所は肺胞と呼吸細気管支のみ。それ以外の場所はガス交換に関与しない。このガス交換に関与しない場所をを死腔という。
浅く早い呼吸だと死腔の中をガスが往復するので、ガス交換の効率は低下する。潜水器を装着すれば死腔も増大する呼吸運動と肺の換気 肺自身には膨らむ力(運動能力)は無く、放っておけば縮む。肺は呼吸筋と横隔膜の協調により動いている。
安静時成人の呼吸数は1分間に12~26回で、心拍数の1/4である。
肺の表面と胸廓内面は胸膜で覆われており、両者の間の空間を胸膜腔と言い、通常は外界とつながっていない。
肺の換気機能の良否に関係する因子として、肺活量、肺および胸廓の弾性、気道抵抗、呼吸死腔などがある。
呼吸死腔とは、肺でのガス交換に関与せず気道やマスクに残る分で、これが大きくなると肺胞でのガス交換が不十分となり、酸素不足や二酸化炭素蓄積が起きる。 呼吸の調節 血液中の二酸化炭素が増加して酸素が減りpHが酸性化すると、呼吸中枢が刺激され呼吸が速く深くなる肺活量 息を出来るだけ吸い込んだ状態から、出来るだけ吐きだした量を肺活量といい、性別や年齢・身長などにより差がある。 労働時の肺換気量 作業時には肺胞でのガス交換の量が増加するが、これは体内での酸素消費や二酸化炭素の排泄量が多くなるためである。

循環器系

循環器系は心臓、動脈系、静脈系、毛細管系の血液循環系とリンパ管系からなり、体内への酸素と栄養の補給を行う機能がある。
心臓から送り出された血液は、循環系を介し体内の色々な器官を巡り再び心臓に戻ってくる。
毛細管より細胞に出た一部の液はリンパ管に入り集合して胸管となり、内頸静脈と頸管下静脈の合流点付近で静脈に入る 心臓の構造と機能 心臓は左右それぞれの心房と左右の心室の4つの部屋から成り立っており、心房の左右の間は閉じている。まれにこの間の卵円孔という開口部が開いたままの人がおり、減圧症発症の原因にかかわると言われている。
心臓には肺から流れてきた血液をプールしておく左心房、左心房から流入した血液を全身に送り出す左心室と、全身を循環してきた血液が入ってくる右心房、右心房から流入した血液を肺に送り出す右心室の4つの部屋がある。
心室が血液を送り出している時間を収縮期、心房から心室へ血液が流れて込んでいる時期を拡張期という。この他に休止期があり、この3つの時期を合わせて心臓の一周期という
心臓の収縮と拡張を拍動といい、1分間当りの数を心拍数という、通常成人では1分間に60~80回である。 血液の循環 動脈血は、酸素や栄養素を全身に供給し、静脈血は、二酸化炭素や老廃物を処理器官へ輸送する。
左心室から送り出された血液が全身を循環して右心房に戻ってくるまでを体循環といい、右心室から送り出された血液が肺を通って左心房に戻ってくるまでを肺循環という。
血液循環の経路
血液循環の経路は、血流の方向・部位の名前をしっかりと覚えておきましょう。

神経系

神経系は、身体を環境に順応させたり動かしたりするために、身体の各部の動きや連携の統制を司る。
神経系は、中枢神経系末梢神経系から成る。
中枢神経は、脳と脊髄から成っている。
末梢神経は、体性神経と自律神経から成る。
自律神経は、交感神経と副交感神経から成っており、交換神経は昼間に活発の働き、副交感神経は夜間に活発に働く。
人体の機能は、交感神経と副交感神経の二重支配による、調節と平衡の上に成り立っている。
自律神経は不随意筋に分布し、生命の維持に必要な器官の作用を司る。 脳は大脳、脳環、小脳からなり、その重量は約1300gである
中枢神経系は、脳と脊髄から成るが、脳は特に多くのエネルギーを消費するため、脳への酸素供給が3分間途絶えると修復困難な損傷を受けるとされる。
脳神経は、脳から出る末梢神経であり、12対あって、頭部・頸部・体幹の内蔵などに分布する。
脳についてはあまり出題されることがありませんので、ざっと覚えておけばいいかと思います。

圧外傷

耳の圧外傷

耳の圧外傷の原因 耳は外耳・中耳・内耳の3つの部分に分かれていて、このうち中耳は大部分が骨に囲まれた空間を形成し、外耳との間は鼓膜で塞がれている。
中耳は、耳管によって口腔と通じているが、通常は閉じている。潜水時には耳抜きによって耳管を開いて鼓膜内外の圧力調整を行なうようになっている。
潜降中に耳抜きが上手くいかないと内耳に圧外傷を生じてしまう。潜降途中で耳が痛くなるのは、外耳道と中耳腔との間に圧力差が生じるためである。
他覚症状として鼓膜の充血が見られ、更に症状が進行すると、鼓膜に穴が開いてしまう。 耳の圧外傷の症状 潜降時の鼓膜の圧迫感や痛み・閉塞感・難聴・耳鳴り・めまいなどがある。
その他、鼓膜の陥没や充血・穿孔や、内耳が損傷した時は、めまい・眼球しんとう・平衡障害により起立不能となる。 耳の圧外傷の予防法 潜降時、鼓膜に圧迫感を生じたら、こまめに耳抜きを行う
潜降の初期はゆっくり行ない、無理に深く潜らない。
風邪をひいた時等、耳管の通じが悪く耳抜きがしにくい時は潜水を止める
潜降の途中に耳が痛くなった時は潜降を止め、頭を水面に向けた姿勢をとるか、やや浮上して改めて耳抜きを行う。
浮上時は速度が早くなり過ぎないように気をつける処置方法 耳抜きが上手く行かない時は、一旦水面に戻る。
地上に戻った後も耳の異常が続く場合には、医師の診療を受ける。

副鼻腔の圧外傷

副鼻腔の障害の原因 頭蓋骨には上顎洞・前頭洞・蝶形骨洞・篩骨洞と呼ばれる空洞があり、これらは細い管で鼻腔に通じており副鼻腔ともいわれる。この管が鼻の炎症等で塞がれた状態で潜水すると、洞内と外部との圧差で圧外傷に罹患することになる。 副鼻腔の圧外傷の症状 潜降の途中で耳が痛くなるのは、外耳道と中耳腔との間に圧力差が生じるためである。
副鼻腔の障害の症状には、額の周りや目・鼻の根部などの痛み、鼻出血などがある。
同じ水深の場所にしばらく居ると痛みが和らぐことが多い。 副鼻腔の圧外傷の予防法 特に初期の潜降をゆっくり行なう
風邪を引いたときは潜水を止める。
鼻の病気を治療しておく。 副鼻腔の圧外傷の処置 地上に戻っても痛みが続いたり鼻の出血が止まらない場合には、医師の手当てを受ける。

潜降時の締め付け(スクイーズ)

スクイーズの原因 潜水ヘルメットや面マスクなど装着した潜水器具と潜水者の体の間の空間が、外側の水圧より低くなったときに起きる。
ヘルメット式潜水では、浮力の不足で潜水墜落した時や、何らかの原因で送気が止まって逆止弁がきかない時に生じる。
面マスクをした素潜りや、スクーバ式潜水でも急速に潜降したときに生じることがある。 スクイーズの症状 ヘルメット式潜水でスクイーズを起こした場合には、血液が圧力の低い頭部に押込まれるので、頭全体が膨れ上がり皮下出血で赤黒くなる
面マスクの場合には装着している部分に皮下出血を生じる。 スクイーズの予防法 ヘルメット式潜水では、潜水する前に逆止弁の作動を確かめ、予定潜水深度に対し送気能力が十分なことを確認する。
必ず潜降・浮上時には潜降索を使用する。
スクーバ式潜水の場合は、潜降する際に、鼻から面マスクに空気を送る。 スクイーズの処置 患部を冷やす。重症の場合には医師の手当てを受ける。

浮上(ブロック)

ブロックの原因 潜水器具と潜水者の体の間の空間の容積が増えることにより、気体の周囲への圧迫が増大し、痛みが発生する
圧外傷は非常に小さな圧力差でも発生するので、注意が必要である。
空間の容積の変化は深度の浅い場所での方が大きく、浅いところで罹患しやすい

肺の破裂とその合併症

肺の破裂とその合併症の原因 浮上するとき息を止めたままでいるなどで、肺から空気がスムーズに排出できていないと、肺は過膨張となり、肺の弾性の限界を超えて肺胞が破れてしまう。
その際、血管内に空気が侵入し、血液によって全身に運ばれ、塞栓となって末梢血管を閉塞する。これを空気塞栓症(エアエンボリズム)と言う。
胸膜腔の間に肺の空気が漏れて肺胞が胸腔と通じてしまうと、肺内外の圧差がなくなって肺が小さくなり、呼吸困難になる気胸も引き起こす。 肺の破裂とその合併症の症状 胸部の圧迫感、胸の痛み、咳、呼吸困難、麻痺、痙攣、発熱、悪寒、意識障害など。
空気塞栓症(エアエンボリズム)の場合は、浮上後すぐに意識障害や痙攣発作等の重篤な症状があらわれる。 肺の破裂とその合併症の予防法 浮上を早すぎないようにし、息を止めたまま浮上しないようにする肺の破裂とその合併症の処置 頭を低く、また左胸が下になるように寝かせる。
酸素吸入を行なう。
呼吸が止まっている場合は、人口呼吸を行なう。
症状が重い場合には医療機関で再圧治療を受ける。

呼吸ガスによる疾患

酸素中毒

酸素分圧と吸入時間が大きく関係するが、個人差が大きいうえに、同一人物でも日によってかなり違うことがある。
酸素中毒は水中・暑い時・寒い時・二酸化炭素の多い時など、環境条件が悪いときに起こしやすい脳酸素中毒・急性型 より高い分圧の酸素に比較的短時間暴露されるときに生じる酸素中毒の症状のことで、短時間のうちに意識を失ったり、呼吸困難になったり、痙撃発作を起こしたり、水中で発作が起きた場合は死亡することがある。
中枢神経型酸素中毒は脳障害を生じるもので、てんかんの大発作に似た全身の痙攣発作と意識障害が見られる。
唇のぴくつきがその前兆として現われることがあり、めまい・吐気・手足の震え・不安感・視覚障害・耳鳴り・視野狭窄などが起こることもある。 肺酸素中毒・慢性型 0.5気圧以上の比較的小さな高酸素分圧の呼吸ガスを、長時間呼吸したときに生じる酸素中毒の症状のことで、症状は、軽度の胸部違和感・咳・たんなどが主なもので、致命的になることは通常考えられないが、肺活量が減少することがある酸素中毒の予防法 酸素を使った潜水作業をしない。
空気又は呼吸用混合ガスの酸素分圧が最大潜水深度でO.15MPaを超えないようにする
減圧用の酸素の使用は高圧タンク内では0.12MPaグージ圧以下で行なう。 酸素中毒の処置 酸素中毒を起こした時はただちに浮上する。
呼吸が止まっている時は、肺の破裂や合併症を起こさないように注意しつつ、浮上する。
痙撃が起きた時は、口に布などをかませる。
慢性型の酸素中毒になった場合には暫く潜水をやめる。

二酸化炭素中毒

二酸化炭素中毒の原因 空気量が不足すると、肺での換気やガス交換が不十分となり、体内の炭酸ガス(二酸化炭素)が過剰になり、正常な生体機能の維持できなくなってしまう。この状態を二酸化炭素中毒という。
水深30m以上になると、空気密度の増大のために気道抵抗が大きくなり、肺の換気が十分行なえないので二酸化炭素が体内に溜まりがちとなり、中毒になる。
スクーバ式潜水で、故意に呼吸ガスの消費量を少なくするために呼吸回数を減らした場合や、ヘルメット式潜水で充分な送気が行われなかった場合に起こる。 二酸化炭素中毒の症状 頭痛・眩曇・吐気・呼吸困難・意識障害・身体のほてり・顔面の紅潮など
体内に二酸化炭素が蓄積すると、酸素中毒や減圧症などにかかりやすくなる。 二酸化炭素中毒の予防法 ヘルメット式潜水では、十分な送気を行なう
潜水者は空気が不足していると感じた時は、すぐ送気を増すように連絡員に合図する。連絡後も送気が不足する場合は、その旨を連絡した後、ただちに浮上する。
送気用コンプレッサーの空気取り入れ口は、エンジンの排気など有毒ガスの入らないよう風向きを考慮してその位置を決める。
送気する空気は空気清浄装置を通す。
デマンド式レギュレーターを使用して潜水する場合は、ゆっくり深く呼吸する。それでも呼吸が苦しければ、ただちに浮上する。 二酸化炭素中毒の処置 呼吸が弱っていたり、止まっている時は直ちに人工呼吸を始める。心臓が止まっている時は心臓マッサージを行なう。
医師の診断を受ける。

窒素酔い

窒素酔いの原因 水深が40メートル前後になると、窒素の麻酔作用で潜水者は酒に酔ったような状態になる。放置しておくと正しい判断ができないまま、重大な結果を招くことがある
窒素酔いにかかると、気分が愉快になり、総じて楽観的又は自信過剰になるが、その症状には個人差がある
深く潜るにつれ酔いがひどくなる。
寒冷地での潜水・不安感・体内の二酸化炭素の蓄積・飲酒・疲労などは窒素酔いを起こしやすくする窒素酔いの症状 健全な精神活動が次第に鈍くなり、酒に酔うのと同じ状態になる。楽観的で自信過剰になり、笑いが止まらなくなったりする。
筋道をたてて物事を考えることができず、記憶力が悪くなり、簡単な動作ですら上手にこなせなくなる。水深100メートル辺りになると意識を失う。 窒素酔いの予防法 深く潜る場合には、あらかじめ高圧タンクで何度か圧暴露を行ない、窒素酔いに対する抵抗をつける。
自給気式潜水では水深40メートルを超えないようにする。
深い潜水では、呼吸ガスに窒素のかわりに、麻酔作用の少ないヘリオクスやトライミックスなどのヘリウム混合ガスを使用する。 窒素酔いの処置 窒素酔いを起こした時はただちに浮上する。浮上すれば窒素酔いの症状は通常短時間内に消失する。

水中での温度の影響

低体温症 一般的には、体温が35度以下を低体温症という。
体温が33度になると、意識が混濁して死亡率は50%を超え、脳の活動も低下して死に至る可能性が高くなる。 低体温症の処置 濡れた潜水服を脱がして暖かい風呂に入れ、何枚もの毛布で体熱の損失を最小にして、体温を回復させる。
低体温症時のアルコールの摂取は、皮膚の血管が拡張して体表面から熱の損失を増加させるので絶対にしてはならない

圧力が関係する疾患:減圧症

減圧症

減圧症の原因 急激な減圧を行なうと、体組織に溶け込んでいる窒素の排出が追従できず過飽和状態となり、血管内に窒素ガスの気泡が発生して血液の流れを止めるなどの減圧症を起こす。 減圧症の因子とリスク 深く潜るほど、また長く潜るほど減圧症になるリスクは大きくなる。水深10m以上であれば、減圧症の原因となりうる。
急速な浮上や、潜水深度・時間からみて不適切な浮上は減圧症を起こしやすくなる。
1日の潜水回数が多いほど、減圧症になりやすい。
減圧症のなりやすさには個人差がある、また同じ人でも日によって変わる。
同じような深度・時間で、毎日潜水を行なっていると、減圧症になりにくいと言われている。 減圧症になりやすい人・状況 高齢者、太っている人、二日酔い、睡眠不足、疲労がひどい人、外傷がある、手術を受けた人は減圧症になりやすい。
寒冷下の潜水、潜水中の作業が激しい場合、潜水後の激しい運動
関節部の打撲傷や運動器疾患がある人は、その部位に運動器型減圧症を起こしやすい。
潜水者への空気の供給が不足すると、体内に二酸化炭素が溜り、減圧症になりやすい。 減圧症の病型と病状 減圧症は侵される部位によって、皮膚型、運動器型(ベンズ)、呼吸循環器型(チョークス)、中枢神経型に分けられる。 皮膚型減圧症 身体・皮膚がかゆくなる
小さな突起、大理石班
皮膚の大理石班やリンパ浮腫(ふしゅ=むくみ)を発症した場合は重い減圧症に進行する可能性がある運動器型減圧症(ベンズ) 皮膚や関節の痛み(肩・肘・膝・股)
筋肉の痛み(腕・下腿)
最も多くみられる減圧症のタイプです。 呼吸循環器型減圧症(チョークス) 息切れ・呼吸困難・胸苦しさ・咳
顔面が蒼白になり、皮膚が冷たく艶がなくなる
脈拍は早く、弱くなる
血圧が急激に低下し、意識不明になる 中枢神経型減圧症 脊髄…下半身の運動麻癖・知覚障害・排尿や排便の障害
脳…頭痛・意識障害・痙攣発作等 その他、聴覚障害(メニエール)・視力障害・平衡機能障害など。
脳よりも脊髄を侵されることが多い。 減圧症の発症条件 長時間の潜水や飽和潜水、潜水後の飛行機搭乗・高所を移動した場合は、浮上後24時間以上経っていても、減圧症を発症する事がある。
発症後短時間内に再圧など適切な治療が行なわれれば、ほぼ完全に治るが、発症後の間隔が長引けば、再圧治療を行なっても十分な効果は期待できない。 減圧症の処置 なるべく早く医師に連絡し、再圧する。
口から多量の水分を補給させる。
患者本人の了解の上、医療機関到着までの間の酸素呼吸する。

健康管理

減圧症にかかった場合は、再圧療法で全治したからといって、すぐに潜水してはならない。それはまだ体内に余分な窒素が残っているからである。
関節部のエックス線直接撮影は圧不良性骨壌死のチェックのためで、股関節、肩関節、膝関節などが対象となる。
健康診断で貧血症、高血圧症と診断された者は就業させない。
重症な減圧症にかかったことのある人や、呼吸器・循環器系に異常のある人、神経系に異常のある人などは潜水しないほうが良い。
減圧症やその他高気圧障害、呼吸器疾患、循環器または血液疾患、精神神経系疾患、耳の疾患、運動器疾患、アレルギー性、内分泌系物質代謝または栄養的疾患などの疾病者は就業できない。

心肺蘇生法

意識の有無の確認 傷病者の反応の有無を確認し、反応がない場合には、大声で叫んで周囲の注意を喚起し、協力を求める。
周囲の人に救急通報(119 番通報)とAED の手配を依頼する。
呼吸を確認して普段どおりの息(正常な呼吸)がない場合や、約10秒間観察しても判断がつかない場合は、心肺停止とみなし、心肺蘇生を開始する。 心停止の確認 頸動脈に触れて確認する。
6~7秒経過しても指先に脈拍が感じない時は、心臓が止まっていると判断する。 呼吸の有無の確認 胸や腹部の動きを見て、普段通りの呼吸をしているか確認する。
呼吸の動きが見られない場合は、胸骨圧迫を行う。 胸骨圧迫 普段どおりの呼吸がなかったら、すぐに胸骨圧迫を30回行う。
胸骨圧迫は肘をまっすぐに伸ばし体重をかけて、胸を垂直に少なくとも5cm強く早く圧迫する。
肘が曲がっていると力が入らないので気をつける。
脳の血流が途絶えると瞳孔が散大し、光に対する反射もなくなる。心マッサージにより血液が通えば瞳孔が縮小する。
気道の確保 片手を額に当て、もう一方の手の中指、人差し指の2本で顎先を上げて頭を後ろにそらして、気道を確保する。
人工呼吸 約1秒かけて、胸の上がりが見える程度の量を2回吹き込む。
胸骨圧迫30回と人工呼吸2回を繰り返して行う。(30:2) 人工呼吸を行わず、胸骨圧迫続ける場合 以下の様な場合は人工呼吸を行わず、胸骨圧迫続けます。
口対口の人工呼吸がためらわれる場合
一方向弁付人工呼吸用具がない場合
血液や嘔吐物などにより感染危険がある場合
人工呼吸用マウスピース等を使用しなくても感染危険は極めて低いと言われているが、感染防止の観点から、人工呼吸用マウスピース等を使用したほうがより安全である。
感染のリスクを考慮して感染防護具(一方向弁付き吹き込み用具)を使用することが望ましい。 胸骨圧迫と人工呼吸の組合わせ 心臓が止っているときは、呼吸も止っている。
心肺蘇生は、30回の心臓マッサージ(胸骨圧迫)と、2回の人工呼吸のサイクル「30:2」で繰り返す
救急隊員が来るか、患者の意識が戻るまで繰り返す。
胸骨圧迫と人工呼吸の中止 心臓が動き出し、その拍動が十分強ければ、心マッサージは中止してよい。しかし、呼吸はまだ回復していないことが多いので人工呼吸だけは続ける。
自然呼吸が始まったら人工呼吸も中止し、気道確保のみを行なう。
意識が戻り始めると、救助者の手を払い除けるようなしぐさが観られるので、ここまで回復したら静かに観察するだけでよい。

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