減圧症と潜水性気圧外傷

減圧症と潜水性気圧外傷は、水中潜水における圧力関連の損傷である。減圧症は、周囲圧力の上昇下で組織に溶解した不活性ガスが、浮上中に気泡を形成することによって発生する。一方、気圧外傷は、圧力変化時にガスで満たされた体腔が均等化に失敗したときに発生する機械的損傷である。これらは動脈ガス塞栓症とともに、レクリエーション、職業、および旅行関連の潜水における危険である減圧障害を構成する。

Definition

減圧症は、高圧曝露からの浮上中または浮上後に、血液および組織中の不活性ガスが気泡として溶液から出てくることによって引き起こされる疾患であり、潜水性気圧外傷は、潜降中または浮上中にガスで満たされた空間が圧力を均等化できないときに生じる組織損傷である。減圧障害という用語は、減圧症と肺気圧外傷関連の動脈ガス塞栓症をまとめたものである。

Scope

このトピックでは、潜水における圧力変化による損傷、すなわち不活性ガス気泡形成による減圧症、耳、副鼻腔、肺などのガスで満たされた空間の気圧外傷、および関連する動脈ガス塞栓症について扱う。基礎となるガス物理学、認識されている危険因子、および臨床スペクトルについて論じる。これは、これらの疾患がどのように概念化され、研究されているかについての参照記述であり、臨床的または潜水安全に関するガイダンスではない。

Core questions

• 溶解した不活性ガスは、浮上中にどのようにして損傷を与える気泡を形成するのか？
• 周囲圧力が変化するとき、ガスで満たされた体腔はなぜ損傷を受けるのか？
• 減圧症、肺気圧外傷、および動脈ガス塞栓症は、減圧障害という包括的な概念の下でどのように関連しているのか？
• 圧力損傷のリスクを左右する潜水要因と宿主要因は何か？

Key concepts

• ボイルの法則と圧力下でのガスの挙動
• 不活性ガスの飽和と過飽和
• 浮上時の気泡形成
• 潜降時および浮上時の気圧外傷
• 肺気圧外傷と動脈ガス塞栓症
• 包括的な用語としての減圧障害
• 浮上速度と減圧停止

Mechanisms

潜水中の周囲圧力の増加下では、不活性ガス（通常は窒素）が、吸入される分圧に比例して組織に溶解する。浮上すると周囲圧力が低下し、ガスが肺を通して排出されるよりも速く圧力が低下すると、組織は過飽和状態になり、ガスが気泡として溶液から出てくる。これにより、関節痛から神経損傷に至るまで様々な影響を伴う減圧症が発生する（Vann et al., 2011）。気圧外傷は、ボイルの法則によって記述されるように、圧力変化下でのガスで満たされた空間の挙動を反映している。中耳、副鼻腔、または肺の均等化の失敗は機械的損傷を引き起こし、浮上時に閉じ込められた肺ガスが過膨張すると、肺胞が破裂し、ガスが動脈循環に押し込まれて動脈ガス塞栓症となる可能性がある（Vann et al., 2011; Lynch & Bove, 2009）。減圧障害は、気泡病と肺気圧外傷が臨床的に区別できない場合があるため、これらを包括する用語として使用される（Vann et al., 2011）。

Clinical relevance

レクリエーションダイビングは一般的な旅行活動であり、目的地からの帰国後に症状が現れる可能性があるため、潜水による損傷は旅行医学およびプライマリケア医学に関連する。圧力物理学を理解することで、浮上速度、深度、および均等化がなぜ重要であるかが明確になる。この項目では、これらの状態がどのように定義され、理解されているかを説明するものであり、潜水表、再圧プロトコル、または個別化された治療アドバイスを提供するものではない。

Epidemiology

圧力損傷は、レクリエーション、職業、軍事環境における圧縮ガス潜水の危険であり、そのリスクは潜水深度と期間、浮上速度、反復潜水、および個々の要因によって影響される（Vann et al., 2011）。耳と副鼻腔の気圧外傷は最も一般的な潜水に関する訴えの一つであるが、重度の減圧症と動脈ガス塞栓症は頻度は低いものの、潜在的に重篤である（Lynch & Bove, 2009）。

Evidence & guidelines

減圧障害の臨床的および生理学的根拠は、Vannら（2011）による広く引用されているレビューで統合されており、ガス気泡メカニズムと臨床スペクトル、および再圧療法の根拠が統合されている。LynchとBove（2009）によるプライマリケア指向のレビューは、気圧外傷や潜水適性に関する考慮事項を含む潜水医学に関するエビデンスを要約している。潜水医学組織は運用ガイダンスを維持しており、ここでは基礎的な原則のレベルでのみ要約されている。

History

減圧症は、19世紀のケーソン作業員やトンネル作業員の間でケーソン病として初めて認識され、潜水艦脱出と潜水に関する海軍の研究により、ガス気泡モデルと段階的減圧および再圧療法の使用が確立された。20世紀後半のレクリエーションスキューバダイビングの普及により、これらの危険は旅行者や一般の人々にも広がり、気泡病と肺気圧外傷を統合する現代の包括的な概念である減圧障害が出現した（Vann et al., 2011）。

Key figures

• Richard Vann
• Richard Moon
• Simon Mitchell
• Alfred Bove
• Frank Butler

Seminal works

• vann-2011
• lynch-bove-2009

Frequently asked questions

減圧症と気圧外傷の違いは何ですか？

減圧症は、浮上中に不活性ガスが組織内で気泡を形成することによって生じるのに対し、気圧外傷は、圧力変化時に耳、副鼻腔、肺などのガスで満たされた空間が均等化できないときに生じる機械的損傷です。これらは同じ潜水で発生する可能性があり、臨床的には減圧障害として分類されます。

潜水においてゆっくり浮上することが重要なのはなぜですか？

ゆっくりと段階的に浮上することで、溶解した不活性ガスが気泡として溶液から出てくる前に肺を通して組織から排出され、閉じ込められた肺ガスの過膨張のリスクが軽減され、減圧症と肺気圧外傷の可能性が低くなります。