低圧減圧

低圧減圧とは、周囲の圧力を海面気圧の通常範囲以下に下げることです。高度減圧は、保護されていない高度への上昇の自然な結果である低圧減圧ですが、他の形態の低圧減圧は、圧力服または加圧区画、車両または居住区の意図的または意図的でない加圧の解放によるもので、制御されている場合と制御されていない場合があり、低圧チャンバー内の圧力の低下が原因です。^[要出典]

高度減圧は、低高度での飽和状態からの減圧として起こる場合もあれば、高地に住んでいる人が低高度へ短期間旅行して戻ってきた場合に低高度への遠征による減圧として起こる場合や、高度でのダイビングから減圧する人（ダイビング減圧の特殊なケース）の場合もあります。^[1]

減圧は、ガスが充満した空間や液体、特に溶解したガスを含む液体に物理的な影響を及ぼします。減圧の生理学的影響は、これらの物理的影響と、その結果として生体組織に及ぼされる影響によるもので、主に気泡の形成と成長、ガスが充満した空間の膨張、損傷した組織の悪影響の結果として生じます。減圧による気泡の形成と成長は、ヘンリーの法則で説明されているように溶解したガスの溶解度の低下、過飽和液体での気泡の核形成と成長、または圧力が液体の温度の蒸気圧以下に低下した場合の液体の沸騰が原因である可能性があります。 ^{[出典が必要]}

減圧速度と圧力差はどちらも、起こりうる傷害の種類と結果の重症度に影響します。急速な減圧では気圧外傷が発生する可能性が高く、圧力低下が大きい場合は減圧症が発生する可能性が高くなりますが、両方が同時に発生することもあります。低酸素症のリスクは、主に減圧後の酸素分圧に依存します。^{[引用が必要]}

高度での減圧によって生じる生理学的影響は主に3つあります。海面大気圧より高い圧力にさらされた後に減圧によって引き起こされるものと同様の組織内の気泡形成による減圧症、ガスで満たされた空間の過剰膨張によって引き起こされる気圧外傷、そして高度の空気中の酸素分圧が自然に低いために起こる低酸素症の兆候である高山病です。高度が高いほど、より重篤で致命的となる可能性のある低酸素症が発生します。減圧症と気圧外傷は減圧症の一側面と考えられています。^[2]

酸素を事前に吸入せずに海抜 15,000 フィート (4,600 メートル) 以上の高度に急激に移動する場合には、静脈気泡が誘発される可能性があり、約 21,200 フィート (6,500 メートル) で症状が 5% の確率で発現し、この高度では静脈気泡の発生確率が 50% を超えます。22,500 フィート (6,900 メートル) では静脈気泡の発生率が 70% を超え、DCS の発生率は 55% です。^[3]これらの影響は、より緩やかな減圧、または減圧前および減圧中に高濃度の酸素を事前に吸入して減圧前に組織から窒素の一部を洗い流すことによって防止または遅延できる場合があります。^[4]

高気圧減圧症は飽和高度に戻ると治まることが多いですが、高濃度酸素（通常は表面圧で100%）での治療が必要な場合もあります。より重篤な場合には高圧酸素療法が必要になることもあります。^[5] 18,000フィート（5,500メートル）以下の高度で健康な人に高気圧減圧症が発生したという証拠はほとんどありませんが、^{[6]最近のダイビングで十分な}残留不活性ガス組織負荷のある水中ダイバーでは、より低い高度でも高気圧減圧症が発生する可能性があります。^[1]

気圧外傷は、体内または体と接触しているガス空間と周囲のガスまたは液体との間の圧力差によって引き起こされる体組織の物理的損傷である。^{[7] [8]}初期損傷は通常、閉鎖空間内のガスの膨張によって直接的に、または組織を介して静水圧的に伝達される圧力差によって、張力またはせん断力で組織が過度に引き伸ばされることが原因である。組織破裂は、最初の外傷部位を介してガスが局所組織または循環に導入されることで複雑になる可能性があり、遠隔部位での循環の閉塞を引き起こしたり、その存在によって臓器の正常な機能を妨げたりする可能性がある。^[要出典]

減圧は意図的なものと制御されていないものがあります。意図的な減圧には、制御された加圧されていない高度への上昇が含まれます。制御されていない減圧は、航空機の客室や高圧室などの密閉されたシステムの圧力の計画外の低下であり、通常は人為的ミス、材料疲労、エンジニアリングの失敗、または衝撃によって発生し、圧力容器が低圧の周囲に排気されるか、まったく加圧されなくなります。^{[9] [10]}

このような減圧は爆発的、急速、または緩慢に分類される。^[10]

• 爆発的減圧（ED）は激しく、減圧速度が速すぎるため、肺や副鼻腔、耳管などの体内の空気が満たされた他の空洞から安全に空気を排出することができず、典型的には重度から致命的な気圧外傷を引き起こします。^[9]
• 急速な減圧は空洞を通気できるほど遅いかもしれませんが、それでも深刻な気圧外傷や不快感を引き起こす可能性があります。^[9]
• ゆっくりとした減圧や段階的な減圧は、非常にゆっくりと起こるため、低酸素状態が始まる前には感知されない可能性があり、気圧外傷を引き起こす可能性は低いですが、減圧症を引き起こす可能性があります。

高山病は、急性高山病（AMS）、高山病、低圧症、ソロチェとも呼ばれ、高地での人間に対する病理学的影響であり、低酸素分圧への急性曝露と、過換気による血中二酸化炭素分圧の低下から生じる呼吸性アルカローシスによって引き起こされます。 ^{[11]高山病は主に}低酸素症の結果です。高山病は、限度内で酸素を補給することで回避および治療できます。

アームストロング限界を超えると、大気圧が十分に低くなるため、水に触れると通常の人体の温度で沸騰します。高度約50,000フィート（15 km）を超えると、意識を保てる時間は9～12秒です。意識喪失は低酸素症によるもので、その後、心血管機能と神経機能に一連の変化が起こり、60～90秒以内に圧力が回復しないと、最終的には死に至ります。^{[2]地球上では、アームストロング限界は}海抜約18～19 km（11～12 mi、59,000～62,000フィート）にあり、^{[2] [12]}これを超えると大気圧が0.0618 atm（6.3 kPa、47 mmHg、約1 psi）を下回ります。米国標準大気モデルでは、アームストロング圧を高度63,000フィート（19,202 m）に設定しています。

• 高圧医療 – 周囲圧力を高めて行う医療
• 減圧の生理学 – 減圧理論と実践の生理学的基礎

 この記事には、連邦航空局の「高度誘発性減圧症(PDF)」のパブリック ドメイン資料が組み込まれています。