組員：陳冠亨 傅嘉偉 陳家興 盧彥甫 莊雲凱 陳育翔 化學報告： 潛水以及氣體定律 組員：陳冠亨 傅嘉偉 陳家興 盧彥甫 莊雲凱 陳育翔

一.課本大綱

1. 潛水是一項令人振奮的運動，此外，多虧部分氣體定 律，它也是一項訓練個人健康良好的安全活動。氣體定律 兩種應用程序在這種娛樂中安全返回潛水後的表面，並確 定適當的混合氣體，在潛水過程中，以防止潛在致命的疾 病發展的指導方針。 -取自網路

2. 一項典型的潛水可能是40到65英尺，但潛水到90英 尺並不少見。由於海水具有比淡水稍高的密度，33英尺 的海水施加的壓力相當於1大氣壓，所以深度66英尺相當 於2大氣壓。 備註：海水在常溫下的密度約為1.03g/ml 淡水在常溫下的密度約為1.00g/ml -取自網路

3. 如果一個潛水員在沒有呼吸的情況下從深度20英尺 快速上升至水面，會發生什麼事？ 3. 如果一個潛水員在沒有呼吸的情況下從深度20英尺 快速上升至水面，會發生什麼事？ 肺部會被這突如其來的空氣導致肺部膜破掉而致命。 另一個嚴重的可能是造成空氣阻塞的發展。由於空氣膨脹 的肺，血管被迫成細小血管，這些細小血管被稱為毛細血 管。血管中存在的小氣泡可以阻止正常的血流到大腦。其 結果是，潛水員到達水面之前，可能會失去意識。為空氣 栓塞是唯一的治療壓縮。對於這個痛苦的過程受害者被放 置在空氣中充入壓縮。再血液中的氣泡在幾個小時的過程 中慢慢擠壓到硬盤大小。 為了避免這些不好的併發症，潛水員都知道他們必須 緩慢上升，某些時間點給自己的身體調整下降壓力。

4. 第二個例子是道爾頓定律的直接應用。對於我們生存 必不可少的氧氣，所以很難相信過量的氧氣是有害的，然 而，太多氧氣的毒性是被公認的。例如，新生兒的氧氣帳 下往往受損害視網膜組織中，這可能會導致部分失明或完 全失明。 -取自網路

5. 當我們呼吸的空氣中氧氣分壓為0.2atm時，我們的身 體機能最佳， PO2 = XO2PT = PT其中Pt為總壓力。但 是由於存在氣體的體積莫爾數成正比（在恆定的溫度及壓 力下），我們可以寫： PO2 = PT 因此，空氣中所佔的體積成分含有20％的氧氣以及 80％的氮氣。當潛水者下沉時，水的壓力施壓在潛水者 身上會大於大氣壓力。體腔內的空氣壓力（例如肺、鼻竇） 必須與周圍的水壓力相同，否則他們會虛脫。 在任何時間下，一個特殊的自動調節閥從潛水罐吸入 空氣壓力，以確保空氣壓力等於水的壓力。

例如：如果在某深度的總壓力為2.0atm，空氣中體積 的氧含量應降低至10％，以保持相同分壓為0.2atm PO2 = 0.2atm= X 2.0atm = = 0.10 or 10%

6. 雖然氮氣可能是與氧氣混和最好的選擇，但可能存在 某個嚴重問題。當氮氣的分壓超過1atm時，足夠的氮氣 溶解在血液中，這種狀況被稱為潛水夫病。這對潛水者類 似於酒精中毒的情況。 從潛水者開始奇怪的事情就知道他患了潛水夫病，例 如在海底跳舞換追逐鯊魚。以此，氦氣通常是用來稀釋氧 氣，氦氣比氮氣不易溶於血液中，並不會產生麻醉效果。 -取自網路

二.研究目的 1.了解潛水夫病的由來 2.了解如何避免潛水夫病 3.潛水夫病之治療

三.理論

2.潛水夫病的由來： 人在潛水時，每下潛10公尺，壓力就會增加一大氣壓， 我們身體內吸入的空氣，壓力也要增加，才能使身體內外 的壓力平衡。 如果從深水裡迅速升到水面上，因為壓力太快變小， 原來在高壓狀態下溶解在血液和組織中的氣體（主要是氮 氣），會形成氣泡釋放出來，這些氣泡如果堵塞了任何器 官或組織的小血管，就會造成該器官或組織缺血，而引起 疼痛或其他更嚴重的疾病。 這種病也叫做「減壓病」或「沈箱病」，除了潛水夫 之外，一些在地底下從事交通工程的工人，也經常罹患此 病。

工作環境的壓力異常最常引起的是潛水夫病(又叫做減 壓症)decompression sickness，包括潛水工作者，深入 地下工作的人，如地下鐵開挖者、下水道建築工人、深井 工人等深入地下及海底的人或坐飛機加壓艙失效都有機會 得到此種疾病。因為壓力高的海底突然到壓力低的海面， 沒經減壓程序，則血中的溶解的氮氣因壓力突然降低，而 變成氣泡出來，如栓塞般到處傷害身體。 台北市地下捷運工人因忽略減壓程序，而得到潛水夫 病，即是其中的一個例子。在壓力大的環境中例如深入海 底30公尺，容易發生氮氣麻醉現象(Nitrogen narcosis)( 由於氮氣在血中的分壓升高，使用壓縮空氣者 會有欣然的幻覺如同被麻醉現象，無法做出正確的判斷及 處置。）；直到海底下150公尺，則會有有高壓力神經症 狀(High pressure nervous syndrome) (四肢及軀體抖 動、噁心、嘔吐、頭暈、嗜睡等現象）出現。下降速度越 快，則症狀越嚴重。

潛水夫病又分為兩種：急性潛水夫病(acute decompression sickness)和慢性潛水夫病(chronic decompression sickness) (1)急性潛水夫病(acute decompression sickness)： a.第一型潛水夫病(輕微型)：在解除壓力後數小時發生， 病患會有四肢疼痛及皮膚刺激感覺及皮疹。疼痛的地方無 法清楚的指出，而且不只一處，疼痛往往相當厲害，須要 馬上的治療。即使症狀輕微，患者常被鼓勵回到工作的地 方，再度加壓的治療。皮疹常會有些癢，這些病變是微小 空氣泡蓄積在微血管所致。常在加壓治療後，會逐漸消失。 b.第二型潛水夫病(嚴重型)：是較嚴重的潛水夫病，可能 是氣體栓塞傷害全身所致。常在快速減壓後浮到水面或上 升到地面時產生氣體栓塞馬上發作症狀，或在24小時內 發生。含有多種症狀包括心臟、神經、及眼睛系統的異常。

病患常有頭暈、嘔吐、四肢麻木、虛弱、下半身或身 體半邊麻痹(可能是血管內氣體栓塞導致多處脊髓的損傷 所致），頭痛、抽筋、昏迷，眼睛有閃光、瞎掉、呼吸困 難、咳血，心臟缺血、心律不整、低血壓、休克等症狀。 若沒有詢問到有關高壓暴露病史，診斷是相當困難的。緊 急的加壓治療及給予氧氣是必要，因為病人可能隨時會有 死亡。病患必須馬上維持Trendelenburg姿勢，就是頭低 腳高左側躺的位置，以預防血管中空氣栓塞跑到腦部，造 成更大的傷害。

備註： 第二型潛水夫病症狀包括： 1.中樞神經系統： （1）頭痛、頭暈、噁心、嘔吐、舌歪、嘴斜、語言障礙、 意識模糊、人格異常、半昏迷、完全昏迷、抽搐、死亡等。 （2）視覺：視覺模糊、複視、偏盲、失明、瞳孔放大。 （3）聽覺及平衡：耳鳴、耳聾、暈眩、嘔吐、眼球震顫。 （4）知覺神經：四肢麻本或刺痛、面神經麻痺。 （5）運動神經：四肢無力、步態不穩、左右半側身偏癱、 協調困難。 （6）脊椎神經：後背痛、腹痛、腹瀉、下半身癱瘓、大 小便失禁。 2.其他神經症狀。 （1）呼吸系統：乾咳、呼吸短促、胸痛、心跳加速、換 氣過快。 （2）心臟血管系統：心肌缺氧所引起之胸悶、胸痛及休 克。 （3）上升途中發生劇烈之肌肉、關節疼痛。 第一型與第二型有可能同時發生。

(2)慢性潛水夫病(chronic decompression sickness)： 長久從事高壓工作的人，容易發生對稱性高壓骨病變， 尤其是無菌性股骨頭壞死(aseptic bone necrosis)。據估 計在20%攜帶壓縮氣體工作者及4%職業潛水者，在他們 的長骨及長骨接近關節處在X光檢查下，會有壞死的病變 存在。幸運的是這些病變往往沒症狀，常出現在潛水超過 30公尺或使用壓縮空氣4小時以上的工人身上。 骨病變原因仍不清楚，但可能仍是氣體栓塞所致。靠 近關節的骨病變，可能會影響關節的穩定度，是否能從事 原來工作，仍須再作評估，骨科醫師處理是必要的。其他 慢性潛水夫病的症狀，大多數為神經症狀例如頭痛、失眠、 噁心、對酒無法忍受、脾氣暴烈、記憶力不好等。神經症 狀原因仍不清楚，可能是氣體栓塞引起腦部多處小病變所 致。

3.如何避免潛水夫病 預防這種病的最好方法，就是避免外界壓力的快速變 化。 預防這種病的最好方法，就是避免外界壓力的快速變 化。  一般而言，深入的地區承受的壓力小於1.25個大氣壓， 則很少發生潛水夫病；當然超過這個壓力，也要注意病患 減壓程序的速率是否太快，一起判斷，才能診斷病患是否 可能得到潛水夫病。任何人在24到48小時內曾從事高壓 工作有病狀發生，都要懷疑是有潛水夫病發生。

4.潛水夫病之治療： 用來治療潛水夫病之設備為高壓氧治療艙，根據治療 人數之多寡，可區分為多人型及單人型高壓氧治療艙，一 般大多使用多人型高壓氧治療艙為主，因其可加壓至六大 氣壓以上，而單人高壓艙大多設定在三大氣壓。 高壓氧治療的方法為：（1）首先快速的加壓到六大 氣壓，其目地為將身體形成的氣泡壓縮成原先大小的六分 之一，使得原先遭氣泡阻塞的血管血流，重新獲得通暢， 以避免組織缺血缺氧的發生；（2）接著呼吸高壓氧氣， 以便將身體殘餘的氣泡經呼吸氧氣後慢慢排出體外，並營 養原先遭氣泡阻塞致缺氧的組織。 潛水中或潛水後四十八小時內，發生上述任一症狀， 皆須考慮為潛水夫病。尤其是潛水時曾急速上升至水面、 在減壓站減壓停留未完全或未作減壓停留者，上岸後有關 節疼痛產生，一般會以為因潛水劇烈運動所致，而忽略是 因氣泡阻塞所造成之潛水夫病。有潛水夫病發生，並無法 靠吃藥或打針方式治癒，高壓氧治療為唯一有效的治療方 式，且愈早治療效果愈好。

報告到此結束，謝謝聆聽！！！