图2. 水平面上的气压为1个大气压，气球每往水下潜10米，受到外界的压力就会增加一个大气压，而根据玻意耳定律，气体的体积和其所受的压力相乘为一恒定数值，所以越往下潜，气球的体积相应的越小。
比如潜到水下40米，水面上的大气球里的气体体积可以压得只有原来的1/5。如果这个时候突然把气球放开，让它回到水面上，气球里的气体体积会突然膨胀5倍，这无疑是一次大爆炸，如果把气球换做是人的话……（图3）
图3. 秘鲁一名潜水员出水过快，然后皮肤下产生大量的气肿
我们所说的第一类的潜水危害是气压伤，就是基于上述这个原理，是由于潜入或浮出水面过快导致，它通常发生在人体出口狭窄的空腔脏器，比如耳道和肺（口腔虽也是空腔，但无奈嘴巴太大），潜入过快导致空腔内气体急剧压缩，空腔壁上的血液或者体液大量渗出；浮出过快会导致空腔内气体急剧膨胀，胀破空腔，这种反应随着深入潜出而立竿见影。
耳：耳分为中耳和内耳。
中耳：鼓膜破裂导致耳聋，严重的胀破面神经管骨质导致周围性面瘫。
内耳：半规管破裂导致眩晕。
肺：胸腔是人体最大的空腔脏器，当胸腔内气体膨胀时空气破入血管可导致脑气体栓塞，存在心房卵圆孔未闭者尤其小心。其发病急骤，通常在浮出水面5分钟内出现。最常见的症状是全局性症状-意识障碍，其他表现有癫痫，偏瘫，视力障碍和视觉障碍等。脑气栓的出现通常和不正确的潜水习惯有关，当在水下灌装空气快耗竭时，人通常会急着浮出水面，并且在浮出过程中不熟练的潜水者会习惯性的屏气，这样一来就非常危险。脑气栓通常几分钟到几小时内缓解，治疗上不适用常规的抗血小板药物，而应该使用高压氧仓，增加气压以使脑血管中的泡泡体积缩小以利于排出。
二、减压病
空气中的主要成分是氮气（78%）和氧气（21%），它们在理化性质上有区别：氮气不溶于水，氧气能略微溶于水（30 ml/L）；氮气不能和血液中的血红蛋白结合，而氧气能和血红蛋白结合；氮气不能被细胞组织利用消耗，而氧气可以被细胞组织利用。所以当外界气压很高时，氮气被很不情愿地摁入人体组织中去，可它一直在伺机逃脱以寻求报复，如果此时突然外界压力降低，组织器官里的氮气就会被释放进入血液，可氮气也不受血液待见，所以它就只能在血液当中形成一个一个气泡，如同开了一瓶可乐一样（图4），这个就是减压病的原理。
图4. 这是一个大脑，蓝色的是脑表面的静脉血管，血管里可看到一个个气泡。这是尸检，说明减压病真会死人！
减压病累及全身多脏器包括神经系统（脑、脊髓、外周神经及血管），其中脊髓受累表现最为严重，可导致截瘫，累及大脑的症状和空气栓塞类似。减压病和空气栓塞有时很难区别，两者可伴随存在。因为组织向血管释放气体需要一定时间，减压病通常发生在浮出水面的半小时到1小时之间，而不像气体栓塞这么急。减压病的治疗方案和空气栓塞相似，要注意的是患者不可使用直升机转运，否则在高空中气压变得更低，血液中更容易形成气泡。
三、氧中毒
在水下吸入灌装氧气，肺里的氧分压会升高。过高的氧分压会产生肺水肿，这也是我们平时使用呼吸机不能长时间打纯氧的道理。对于神经系统，过高的氧分压也有危害，潜水者有可能发生头晕、恶心和癫痫，如果潜水人员在水里发生癫痫将十分危险，并且救援者也是进退两难，捞人不能太快，捞快了会发生上述的气压伤和减压病。(Newton HB. Neurologic Complications of Scuba Diving. AMERICAN FAMILYPHYSICIAN. JUNE 1, 2001（63）：2211-8)
四、动脉夹层
搜索文献，可以发现潜水和动脉夹层有明确的因果联系，受累血管有颈动脉、椎动脉和主动脉等，但其具体机理仍然没研究清楚，可能和水下高压压迫颈部血管、在水里转脖子及气体栓子破坏血管壁有关。（F Hafner, T Gary, F Harald, et al. Dissectionof the internal carotid artery after SCUBA-diving: a case report and review ofthe literature. Neurologist , 2011, 17 (2) :79-82；James R , Hayman JA. FatalDissecting Aneurysm of the Aorta in a Diver. Pathology. 1986, 18 (3) :345-8）。
五、动脉瘤
当我初诊时认为这应该是个血管夹层，但出乎意料是个颅内血管的动脉瘤，上网搜索确实类似的病例很少，仅有一例类似情况：
47岁男性，因氧气耗竭急速升上水面，他昏迷40分钟后苏醒，但出现剧烈头痛，在当地按照气压伤治疗。2天后他回国入住当地医院，医生做CT发现是蛛网膜下腔出血，遂行DSA，发现大脑前交通动脉上有一8X14mm的动脉瘤（图5），其发病机理并不清楚。（ReichardtKA, NabaviA, Barth H, et al. Barotrauma as apossible cause of aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Case report. Journalof Neurosurgery. 2003,98 (1)：180-182）。
图5. A、B和C分别是MRI的T1相、MRA和DSA，都提示大脑前交通动脉上的动脉瘤
如何应对？
跑步伤膝盖，游泳伤耳朵，跳水伤眼睛，运动总有潜在受伤的风险。而说到潜水运动大家就比较陌生了，这项运动在近几年来参与的人逐渐增多（比如我同事），它是一项潜在风险很高的运动，神经科医生需要对潜水危害有所了解，才不至于像我一样遇到病人手足无措。
而潜水初学者应当对此运动有所敬畏，决定潜水前要对自己身体状况有正确评估；下水后务必要听从专业人员指挥，不能擅自行动；结束潜水后要继续观察自己身体的状况，如有不适要及时去医院就诊。
希望这篇文章没吓坏我的同事，客观来说潜水是挺好的运动！
