氮氣本身并無明顯毒性,但具有一定的脂溶性。隨著氮氣分壓的升高,其溶解量也會隨之
增加,特別是容易溶解于富含脂類物質(zhì)的神經(jīng)組織中。氮氣會導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞膨脹,并改變
膜蛋白功能結(jié)構(gòu),從而干擾三磷酸腺苷的合成,抑制鈉泵的作用。這些變化會導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)
胞膜的興奮障礙,從而產(chǎn)生麻醉作用。
高度壓力下氮氣的分壓對腦功能有直接影響。氮氣分壓越高,癥狀的出現(xiàn)速度越快,嚴(yán)重
程度也越高。這種情況通常發(fā)生在水下作業(yè)的深度超過30米時,根據(jù)氮氣濃度的不同,可
能出現(xiàn)興奮增加、動作遲緩、注意力不集中、感覺遲鈍、口唇麻木、眩暈、嗜睡、幻覺和
恐怖感等癥狀,嚴(yán)重者可能會失去意識。
當(dāng)潛水員從水下高壓環(huán)境迅速轉(zhuǎn)到常壓環(huán)境時,原本溶解在血液和組織中的氮氣會迅速氣
化,并形成氮氣氣泡。這些氣泡會對神經(jīng)血管施加壓力,或者導(dǎo)致微血管阻塞,從而引發(fā)
減壓病或潛涵病。而直接接觸液氮會導(dǎo)致嚴(yán)重的凍傷。
氮氣的主要致病原因是因為吸入高濃度的氮氣,這會相對降低呼吸空氣中的氧含量,導(dǎo)致
機(jī)體缺氧和窒息。正常情況下,呼吸空氣中的氧含量約為20%~21%。如果吸入的氣體中
的氧含量低于16%,就會引起機(jī)體缺氧的癥狀。當(dāng)氧含量降至8%時,會出現(xiàn)呼吸加快和發(fā)
紺。當(dāng)氧含量降至4%時,患者會在幾秒鐘內(nèi)失去知覺,呼吸停止。這會引起腦水腫、肺水
腫以及大腦皮質(zhì)基底神經(jīng)節(jié)的長期病變。患者可能會迅速出現(xiàn)驚厥、昏迷甚至死亡。