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圧外傷

執筆者:

Alfred A. Bove

, MD, PhD, Lewis Katz School of Medicine, Temple University

最終査読/改訂年月 2017年 7月
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圧外傷は圧力の変化によって、体の様々な部位に存在する気体が圧縮されたり、膨張したりすることで起こる組織の障害です。

  • 肺、消化管、潜水用フェイスマスクで覆われた顔の一部、眼、耳、副鼻腔が侵される可能性があります。

  • 症状は様々で、呼吸に関連するもの、胸痛(肺の圧外傷)、眼の充血(マスクの圧外傷)、回転性めまい、耳の痛み(耳の圧外傷)、顔面痛や鼻血(副鼻腔の圧外傷)などがあります。

  • 圧外傷が生じるリスクは水面から水深10メートルの間で最も高くなります。

  • 圧外傷の予防に役立つ方法には、ゆっくりと浮上し浮上中も呼吸を続ける(肺の圧外傷)、鼻からフェイスマスクに空気を送り込む(マスクの圧外傷)、鼻をつまんであくびをするか唾を飲み込んだり鼻閉改善薬を服用したりする(副鼻腔と耳の圧外傷)などがあります。

潜水による障害の概要も参照のこと。)

体外の圧力が増すと、その圧力は血液や体の組織にも伝わりますが、人体の大半は水で構成されているために圧縮されません。そのため、例えば脚は水圧が上がってもあまり圧力を感じません。しかし肺の内部、副鼻腔、中耳の内部、フェイスマスクやゴーグルの内部の空気は、外部の圧力の増減に伴って圧縮されたり、膨張したりします。 この圧縮や膨張により痛みや組織の損傷が起こります。

圧外傷が起こる頻度が最も高いのは耳です。しかし、最も深刻なのは肺の圧外傷です。圧外傷のリスクは、鼻づまりや耳管(中耳と鼻の奥をつなぐ細い管)の閉塞など、空気の自由な出入りを妨げるような病態があると増大します。

肺の圧外傷

高圧下では空気は圧縮されるため、水中で吸った空気は水面で吸う空気に比べ、より多くの分子を含んでいます。水深10メートル(2絶対気圧)では、1回に吸う空気の分子の数は、地表で吸う空気に比べて2倍になります(そのためエアタンクは2倍の速度で消費されます)。圧力が下がるにつれて空気は膨張し体積が増えます。そのため水深10メートルで圧縮された空気を吸い、息を吐かずに上昇すると、空気の体積は2倍になり肺が過度に膨張します。

肺が膨張すると肺胞が破れ、空気が肺胞外に漏れ出します。肺から漏れ出した空気は肺と胸壁の間に入り、肺の虚脱を引き起こします(気胸)。あるいは空気は肺から押し出されて、心臓周辺の組織に入り込んだり(縦隔気腫)、首や胸の上部の皮膚の下(皮下気腫)、または血管の中に入り込みます(空気塞栓症ー 特殊なタイプの塞栓)。動脈内に空気が入ると、体の他の部分に流れていき、そこで血流を妨げます(動脈ガス塞栓症)。

肺の圧外傷の原因で最も多いのは、スキューバダイビングをしていて息を止めたまま水面に上昇することで、潜っている最中にタンクの空気がなくなった場合によくみられます。ダイバーはパニック状態になって息を吐き出すことを忘れて上昇し、そのため肺が過度に膨張します。圧縮された空気を吸って息を止めたまま急に浮上すると、水深約1メートルでも空気塞栓が生じることがあります。肺の圧外傷は、プールの底で空気を吸い込んで(逆さにしたバケツなどから)息を吐き出さないで浮上すると、プールの中でも起こることがあります。

圧外傷の症状

圧外傷の症状は通常、潜降時または浮上時に水面近くで現れます。症状はどの器官が影響を受けたかによって異なります。肺の損傷の場合を除き、ダイバーは圧力差のために生じる損傷をスクイーズと呼んでいます。

肺の圧外傷

気胸縦隔気腫は、胸痛や息切れを引き起こします。肺組織が損傷するとせきこんで血を吐いたり、血の混ざった泡を吹いたりすることがあります。また首の組織内に入り込んだ空気(皮下気腫)によって声帯につながる神経が圧迫され、声が変わったり、しわがれたりすることがあります。皮下気腫が生じた部分に触れると、パチパチという音がします。

マスクの圧外傷(マスクスクイーズ)

フェイスマスク内部の気圧を水圧に応じ調節しないと、マスク内の圧力が相対的に低くなるため、目を覆っているマスクが潜降時に吸盤のように顔に張り付きます。マスク内が陰圧になるために眼の表面近くの血管が広がって体液が漏出し、最終的には破裂して出血します。眼は赤くなり充血しますが、視力には影響しません。まれですが、眼の奥で出血を起こすと、視力障害の原因になります。顔面の血管から出血すると、通常あざができます。

耳の圧外傷(耳のスクイーズ)

耳の内部(中耳)の気圧が潜降時に周辺の水圧より低くなると、鼓膜に負荷がかかって内側に引っ張られ、痛みが生じます。この圧力差が高くなると鼓膜が破裂し、中耳に冷たい水が流れ込み、そのために回転性めまい(回転するような感覚を伴う重度のふらつき感)、見当識障害、吐き気、ときには嘔吐を起こします。これらは耳の圧外傷に特徴的な症状であり、溺水のリスクをもたらします。回転性めまいは耳の内部に入った水の温度が体温に達すると消失します。鼓膜の破裂のため、聴力障害が起こり、数時間ないし数日後に中耳炎を起こすこともあり、痛みが生じたり、耳だれが出ることもあります。内耳も損傷を受けることがあり、突然の聴力消失、耳鳴り、回転性めまいが起こります。

副鼻腔の圧外傷(副鼻腔のスクイーズ)

圧力差があると、耳の圧外傷と同様の問題が副鼻腔(鼻のまわりの骨内にある空洞)にも生じます。潜降時に顔面痛や頭痛が生じ、顔や鼻のうっ血感、鼻血がおきます。

歯の圧外傷(歯のスクイーズ)

歯根部の空隙や詰め物に隣接した空隙の圧力によって、歯痛が生じたり歯が損傷することがあります。

眼の圧外傷(眼のスクイーズ)

ハードコンタクトレンズを使用していると、小さな気泡が生じてレンズの後ろに閉じ込められることがあります。気泡は眼を傷つけ、痛み、視力障害、光輪視(光の周りに虹のような輪が見える)を引き起こす可能性があります。

消化管の圧外傷(消化管のスクイーズ)

潜水中に、レギュレーターでの呼吸が適切に行われていない場合や、耳と副鼻腔の圧平衡手技(耳抜き)を行う際に、ダイバーは少量の空気を飲み込むことがあります。この空気が浮上中に膨張し、腹部に膨満感やけいれん、痛み、げっぷ、鼓腸を引き起こします。これらの症状は通常自然に治まります。まれに、胃または腸が破裂し、重度の腹痛を伴う深刻な状態が発生します。

圧外傷の診断

  • 症状とダイビング歴に基づいて診断します。

  • 圧外傷の種類に応じた検査を行います。

医師は主に症状の特徴およびダイビングと発症の関係から圧外傷と診断します。症状に応じて、画像検査が行われます。例えば、肺の圧外傷では、通常、胸部X線検査が必要です。眼や耳の圧外傷の場合は、聴覚や視力の検査が必要です。

圧外傷の予防

水中でダイビング用のヘルメットやエアタンクから圧縮空気を吸える場合には、肺や気道内部の圧は、外部の水圧と自動的に均衡します。副鼻腔についても、例えば、アレルギーや上気道の感染症による炎症などで狭窄していない限り、この圧と均衡します。

フェイスマスク内部の圧は鼻から空気を送り込むことで均衡します。中耳内は、あくびをしたり鼻をつまんで唾液を飲み込んだりすることで中耳とのどの奥をつなぐ管(耳管)を開くことで、外部と圧を均衡させることができます。

耳栓やぴったり密着したウエットスーツのフードをかぶっていると、耳栓と鼓膜の間に閉鎖された空間ができて圧が均衡しません。ゴーグルの場合も圧は均衡しません。したがって、ダイビング中は耳栓もゴーグルも着用すべきではありません。ぴったり密着するようなウエットスーツのフードを着用する場合は、外耳をふさがないよう適切な通気を確保する必要があります。

鼻づまりで鼻腔がふさがっている場合には、ダイビングの前に鼻閉改善薬(プソイドエフェドリンなど)を服用します。鼻づまりが解消されると、耳と副鼻腔間の圧の均衡が容易になり、副鼻腔と耳の圧外傷を予防するのに役立ちます。

肺の圧外傷を予防するには、たとえスイミングプール程度の深さで吸った息でも、浮上するときに自然に吐き出すようにします。

圧外傷の治療

  • 圧を緩和するための処置を行う

  • 圧外傷により生じた組織の損傷および合併症を治療する

気胸の場合、合成樹脂製のチューブを胸腔に挿入して空気を排出したり、肺を再膨張させたりする治療が必要になることがあります。縦隔気腫や皮下気腫の治療では通常、床上安静とし、酸素投与を行います。

耳と副鼻腔の圧外傷は鼻閉改善薬の点鼻や(オキシメタゾリン鼻腔スプレーなど)内服で治療します。たまに、回復が遅い場合、コルチコステロイドが鼻腔スプレーまたは錠剤として投与されます。

鼓膜は破れても通常は自然に治癒しますが、中耳の感染症には抗菌薬(経口薬または点耳薬)の投与が必要です。中耳と内耳の間の破裂は、速やかに外科手術で修復し、永続的な損傷を防ぎます。

胃や腸の破裂も外科手術による修復が必要です。

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