잠수병
1)공기색전증(Air Embolism)
-공기 기포가 경동맥 혈액순환 차단
-상승중 호흡정지시 발생
-잠수중 숨참고 상승 절대금지
스쿠버 장비로 수중에서 호흡을 하다가 상승하게 되면 보일의 법칙에 의하여 주변압력이 낮아지면서 부피는 증가하게 되는데 만약 이때 호흡을 참고 상승한다면 폐속의 공기가 배출되지 못하고 폐포가 과팽창 되고 이로 인해 폐포가 파열하게 된다. 파열된 부분으로 공기가 혈관으로 유입이 되어 혈관의 순환을 막는데 이를 공기색전증이라 한다.
증상 : 다이버가 수면에 도착했을 때 현기증, 시야흐려짐, 의식불명, 마비, 가슴통증, 호흡곤란, 입 주위 피거품 같은 증상을 보이는데 이 같은 현상은 즉시 혹은 몇 분 안에 나타나게 된다.
치료 : 왼쪽으로 눕힌 상태에서 머리는 낮게 다리는 위로하게 하여 즉시 재압챔버가 있는 병원으로 후송하여야 한다. 후송 중에는 산소호흡을 할 수 있게 해준다.
예방 : 다이빙시 정상적인 호흡을 항상 유지하고 상승 시 절대 호흡을 참지 말아야 한다.
비상상승 시 고개를 들어 시선은 수면 쪽을 향하게 하고 기도를 열어 아~ 하는 소리를 내며 상승하면 된다.
2)종격기종,피하기종,기흉
-잠수중 숨참고 상승시 발생
-정상적인 호흡 상승
가.종격기종(Mediastinal Emphysema)
공기색전증처럼 숨을 멈추고 급상승시 폐포 파열로 폐포에서 새어나온 공기가 가슴중앙의 흉부조직에 압박을 주어 발생한다.
증상 : 가슴중앙의 통증, 혈액순환의 손상으로 청색증=치아노제(Zyanose : 산소결핍으로 인해 입술, 손톱등이 파랗게 보임), 의식불명, 호흡곤란이 나타난다.
치료 : 산소공급을 하여 신속히 재압챔버로 이동한다.
예방 : 공기 색전증과 동일하다.
나.피하기종(Subcutaneous Emphysema)
피하기종 또한 숨을 멈추고 급상승시 폐포 파열로 발생하며 가슴사이에 모여 있던 공기가 목 부분 피부 아래나 쇄골 근처에 머무는 것을 말한다.
증상 : 호흡곤란을 유발하며 목구멍이 답답함, 목소리의 변화(성대압박) 피부를 건드리면 뿌직뿌직 소리가 나며 움직이면 바삭거리는 느낌이 난다. 목근처의 피부가 부어오르고 음료수 마시기가 곤란하다.
조치 : 증상이 심각하지 않을 경우는 피부를 통하여 빠져나가 증상이 저절로 사라지기도 하지만 증상이 심각할 때는 주사바늘로 공기를 뽑아낸다. 증상이 사라지더라도 전문이의 진료는 꼭 받아야 한다.
예방 : 공기색전증과 동일하다.
다.기흉(Pneumothorax)
기흉이란 흉막강(늑막강 : 늑막이 둘러싸서 만들어낸 완전히 막힌 빈공간)안에 공기나 가스가 차는 상태이다. 기흉이 갑자기 생기면 심한 통증과 숨이 차고 호흡곤란을 일으키는 경우가 있다. 폐포가 파열되면서 공기가 흉막강 사이 공간에 공기가 들어가 폐의 부분 또는 전체를 쪼그라 들게 하고 폐를 압박한다.
증상 : 혈액순환 감소 쇼트유발, 청색증, 상승 중 기흉이 발생하면 흉막강 공간이 더 팽창되어 호흡과 순환을 방해해 증상이 심각해질 수 있다. 가슴을 찌르는 듯한 통증과 숨이 막힐 것 같고 깊은 호흡이 안됨(통증을 완화 시키려면 얕게 호흡한다.), 통증은 벽측 늑막의 동통신경이 자극되어 발생(폐에는 통증을 느끼는 신경이 없음).
치료 : 산소호흡과 재압치료를 한다. 증세가 경미한 경우는 산소호흡만으로도 치료가 될 수 있으나 안전을 위해 재압 전문의사에게 치료를 받는다. 병원에 가서 튜브나 주사기로 넣어 공기를 빼어내는데 재발 가능성은 높으며 수술은 재발 가능성이 낮다.
예방 : 공기색전증과 동일하며 잠수전 담배를 피우지 않는다.
*공기색전증, 종격기종, 피하기종, 기흉등은 그 발생 원인이 같으므로 동시에 함께 발생할 수도 있고 각기 따로 일어날 수도 있다. 그러므로 이중 어떤 증세가 하나만이라도 나타나면 공기색전증에 대한 치료에 대비 하도록 해야 한다.
3)질소중독(질소마취)
-압축공기 호흡시 고압의 질소중독 현상
-얕은 수심으로 상승
-잠수 안전 한계수심 준수(30m 초과 금지)
수중으로 하강시 주변압력이 높아지면서 달톤의 법칙에 의해 질소의 부분압도 높아지게 되는데 압력이 높아진 질소를 호흡하게 되면 인체에 마취현상을 일으킨다. 마취현상이 오는 시점은 사람에 따라 조금씩 다르지만 수심30m부터 이 현상이 나타날 수 있다.
증상 : 판단력 흐려짐, 자신감이 넘쳐흐름, 기분이 좋아짐, 계산능력 감퇴등이 있으며 질소의 분압이 더 높아지면 마취성 혼수상태나 실신을 할 수도 있다.
처치 : 질소마취는 그 수심보다 얕은 수심으로 이동하면 질소마취에서 벗어날 수 있다.
예방 : 초보다이버는 15m 이상의 잠수를 금하며 한계수심을 항상 벗어나지 않게 정상적인 다이빙을 하면된다.
4)산소중독
-고압의 고농도 산소 흡수시 신체내 부작용 발생
-대심도 잠수 및 순수산소 사용 잠수 금물
산소중독은 수중에서 주변압력 증가로 인해 산소분압이 높아져 발생한다. 공기잠수시 66m정도 수심에서 장시간 호흡시 나타난다.
증상 : 경련, 메스꺼움, 구토, 땀 흘림, 심박동 저하, 마비증상, 시력장애등 중추신경계통의 증상이 나타난다.
처치 : 수면상승 후 인공호흡을 실시한다.
예방 : 순수산소로 잠수를 해서는 안되며 대심도 잠수를 하지 않는다.
5)질소색전증
-감압병 = 벤즈 = 케이슨병
-깊은수심 및 장시간 잠수후 빠른 상승
-무감압 한계 내 잠수, 상승속도 및 안전 감압정지 준수
감압은 사전적 의미로 압력이 높은 상태에서 낮은 상태로 변동되는 것을 말한다.
등산의 예로 높은 곳으로 등산을 한다면 감압이(2000m는 0.8기압정도, 5500m는 0.5기압정도이다.)되고, 등산 후 지상으로 돌아오면 가압을 하는 것이다. 등산의 경우는 압력의 변화가 크지 않다. 하지만 잠수는 압력의 변화는 크다.
감압병은 잠수 수심과 잠수 시간에 비례하여 체내에 질소가 용해되어 질소가 축적되는 것이 원인이다. 감압병의 유발은 잠수 후 상승 시 체내의 압력보다 외부의 압력이 감소하였을 때 체내에 용해되었던 질소들이 폐에서 호흡을 통하여 기체로 배출되어야 하는데 반복되는 잠수 및 오랜잠수 후 급상승으로 혈액이나 조직에서 기포를 형성하여 나타나는 병증이다.
※감압병의 발병은 개인적인 차이가 있지만 평균적으로 무감압한계 내에서 안전수칙을 준수하는 1일 2회 정도의 잠수는 안전하다.
헨리(William Henry 1774~1836:영국의 의학, 화학, 물리학자)의 법칙에 의하면 일정 온도하에서 어떤 액체에 용해되는 기체의 양은 그 기체의 부분압에 비례한다. 부분압이 높아지면 기체가 많이 용해된다. 다시 말하면 수심이 증가함에 따라 높은 부분압의 공기를 마시므로 녹아 들어가는 질소의 양도 증가하게 된다. 수심 10미터라면 2배의 압력을 받는다. 10미터에서 호흡을 하려면 대기의 2배가 해당하는 공기의 양이 필요하다. 20미터는 3배에 해당하는 공기 양이 필요하고 3배의 기체가 체내에 녹아 들어간다. 체내에서 질소를 배출하는 능력은 한정되어 있어 질소는 계속 축적되는 것이다.
체내에 녹아 들어가는 기체 중 질소가 가장 많은 것은 혼합기체(공기) 중 질소가(78.084%) 가장 많기 때문에 용해량이 훨씬 크다.
더욱이 질소는 비활성기체로써 무색, 무취, 무미이며 고압에서 중독 증세(마취 증세)를 일으키고, 액체(혈액)에 용해도가 높고 지방질에 흡수가 잘 된다.
질소의 흡수와 배출은 다음과 같다.
잠수를 하면 주위압력이 증가 → 폐로 들어오는 질소의 분압 증가 → 폐포에서 혈액과 만나 질소의 액화 → 높은 압력(폐)에서 낮은 압력으로 이동해 평형(포화)을 이루는 원리에 의해 각 조직에 전달 → 조직과 혈액 내 분압이 같아질 때까지 전달 → 폐의 분압이 높을 경우 질소가 혈액을 통해 보다 분압이 낮은 조직으로 계속 녹아 들어감 → 용해 질소 분압이 폐와 동일한 수준에 다다를 때까지 계속적으로 질소를 축적을 한다.
육상에서의 인체는 1대기압 하에서 포화 되었다고 하고 그 주변의 압력이 달라지면 흡수배출이 된다.(인체는 급속한 압력감소에 따른 질소의 급속한 배출 능력이 없다.) 잠수 후 상승이 시작 되면 외부 압력이 감소하게 되면서 조직에 축적된 질소는 점차 부피가 커지고 양이 늘어난다. → 조직분압이 점차적으로 높아져서 혈액으로 방출 → 혈관을 통하여 분압을 낮은 폐로 돌아와 기화된 후 서서히 호흡을 통하여 배출된다.
※용해 질소는 혈액순환(공급)이 왕성한 혈액, 허파, 복부와 같은 조직에 빠르게 흡수-배출과 포화가 이루어진다. 혈액의 공급이 적은 지방질 조직, 뼈조직, 손상된 조직 등은 흡수-배출 포화가 늦게 진행 된다.
감압병의 증상
경미한 증상으로는 호흡기계, 피부, 림프계, 근골격계 이상 등이 있으며 심각한 증상으로는 신경계통 이상이 있다.
경미한 증상은 생명에는 별 지장 없는 것으로. 관절계통은 어깨, 팔꿈치, 손목, 무릎 및 발꿈치 등에 통증이 오며 초기증상이 경미한 하여 통증부위를 알 수 없을 경우가 있으며 이럴 경우에는 수 시간 후 통증으로 부위를 알 수 있다.
통증은 근육통이나 타박통 등에 가까운 정도이다. 그리고 잠수 후 통증이 아니고 피부에 심한 가려움증세가 나타나면 “피부벤즈”라 의심하고, 이러한 경우는 신경계통의 심각한 증상이 나타날 수도 있으므로 주의하여야 한다. 임파선 증상은 임파선이 붓고 통증이 따른다.
적절한 감압하지 않거나 급상승을 하였을 때 경미한 증상보다는 심각한 증상의 감압병이 더 흔하게 발생한다. 심각한 증상은 신경계통 장애로 척추 등의 신경계에 영향을 미치기 때문에 여러 가지 증상들이 있다. 증상으로 의식소실, 시력장애, 보행의 어려움, 언어장애, 감각 소실, 언어장애, 발작, 어지럼증, 허약, 두통, 구역, 근육떨림, 각혈, 가려움증, 구토, 손발저림, 청력소실 및 이 명(귀멍멍), 마비증, 촉각 및 온냉감각의 마비, 배뇨기능장애 등이 있다. 심각할 경우에는 생명을 잃을 수도 있다.
※감압병과 공기 색전증은 증상이 유사하나 시간에 따라서 구분 할 수 있다.
10분 이내 증상: 공기 색전증
10분 이후 증상: 감압병
감압병의 치료
감압병이 발병 후라면 산소호흡을 하며 최대한 신속히 가까운 재압 챔버로 이동한다.
완치 될 때까지 재압 챔버로 고압산소 치료를 받아야 한다.
경미한 증상인 경우 단순한 근육통이나 타박상에 의한 통증이라고 간과할 수 있으나 잠수 후에 이런 증상들이 일어나면 감압병의 징후라고 보고 안정을 취하고, 순수 산소를 흡입하고 증세가 심해지면 신속히 재압 챔버로 이동한다.
※순수산소의 흡입은 잔류질소를 배출하는 효과가 있다.
이동 시 해수면보다 낮은 기압을 갖는 고지대 이동이나 비행기 이동은 절대 금물이다. 이동 중 쇼크를 방지와 흔들림을 최소화하고 극심한 저혈압 증세가 아니라면 평편하게 뉘어서 이동시킨다.
※수중 감압은 시간이 오래 걸리고 제3의 감압병 유발과 여러 가지 위험성으로 해서는 안 된다.
감압병 = 케이슨병(Caisson Disease)
프랑스에서 “케이슨”이라는 잠함형 가압 상자 안을 공기의 압력으로 물을 밀어내어 내부에 공기 공간을 형성하여 그 안에서 작업을 하였다. 케이슨에서 오랜 시간 작업을 한 사람들이 감압병을 증세를 보였다. 그 당시에는 감압병이 알려지기 전이라 “케이슨병”이라 불렸다. 케이슨병은 건조한 공간 상태에서 물이 닿지 않은 것이 잠수의 감압병과 조건이 약간 다르다.
감압병 = 벤즈(Bends)
미국 뉴욕 브룩크린 교각 건설에 참여한 잠수부들이 작업 후 나타난 병증으로 그 후부터 벤즈라 불렸음.
할데인의 감압 이론
신체 부위에 따라 질소가 포화되는 시간은 수분에 수 시간으로 다르다.
-할데인의 2:1 비율
1대기압을 초과하는 압력 차이는 모든 동물들이 비교적 안전하게 견딜 수 있다.
수심 70미터(8대기압)신속한 압력 감소 → 30미터(4대기압) 2 : 1 = 안전
수심 10미터(2대기압)신속한 압력 감소 → 수 면 (1대기압) 2 : 1 = 안전
할데인의 연구는 사람과 염소를 대상으로 한 실험이 이론상 뒷받침한다. 염소를 선택한 이유는 사람과 순활율(혈액양)이 비슷하기 때문이다.
안전하게 잠수하기 위해서는 수심이 깊어질수록 잠수 시간을 줄여야 한다.
동일한 압력에서 4시간 노출되거나, 6시간 노출되어도 병증이 발병하는 압력 수준에는 변화가 없다.
-할데인의 조직 반감기
5, 10, 20, 40, 75조직 5개 Half-Time 조직으로 분류.
반감시간(=반포화시간): 비활성 기체가 조직에 50%포화에 필요한 시간. 5분 조직은 한번 반감하는데 걸리는 시간이 5분이다. 즉, 5분후면 5분조직에는 기체가 50%포화 된 것이다.
조직은 6번의 반감기가 지나면 포화 되었다 가정한다.
|
반감기 |
포화율 |
|
1번 |
50% |
|
2번 |
75% |
|
3번 |
87.5% |
|
4번 |
93.75% |
|
5번 |
96.875% |
|
6번 |
98.4375% |
※5분 조직은 6번의 반감기가 지나면 포화된다. 즉 30분후면 5분 조직에는 질소가 98.4375%만큼 차는 것이다.
-미해군의 조직 반감기
5, 10, 20, 40, 80, 120분 6개 Half-Time 조직으로 분류.
포화시간=배출시간. 120분 조직이 포화되는데 걸리는 시간은 720분(12시간)이다. 수면에서 12시간이 지나면 5, 10, 20, 40, 80분 조직과 120분 조직은 질소를 모두 배출하고 난 후라 본다.