水下作业时。身体每下潜10m。大致相当于增加一个大气压的压力。所增加的压力称附加压。附加压和地面大气压的总和。称总压或绝对压(ATA)。机体在高气压环境下。肺泡内各种气体分压随之增高。并立即与吸入压缩空气中各种气体的分压相平衡。因肺泡内气体分压高于血液中气体压力。气体便按照波义耳定律。相应地增加了气体在血液中的溶解量。再经血循环运送至各组织。其中大部分氧及二氧化碳迅速被血红蛋白及血浆内成分所吸收。仅少量以物理状态游离于体液中。氮在体液内的溶解量与气压高低和停留时间长短成正比。由于氮在各组织中溶解度不同。因此在组织中分布也不相等。氮在脂肪中溶解度约为血液中的5倍。所以大部分氮集中于脂肪和神经组织中。

　　当人体由高气压环境逐步转向正常气压时。体内多余的氮便由组织中释放而进入血液;并经肺泡逐渐缓慢地排出体外。无不良后果。当减压过速。超过外界总气压过多时。就无法继续维持溶解状态。于是在几秒至几分钟内游离为气相。以气泡形式聚积于组织和血液中;减压愈快。产生气泡愈速。聚积量也愈多。氮可长期以气泡状态存在。在脂肪较多而血循环较少的组织中。如脂肪组织。外周神经髓鞘。中枢神经白质。肌腱和关节囊的结缔组织等。脱氮困难。除了血管内的气泡外。氮气泡往往聚积于血管壁外。挤压周围组织和血管。并刺激神经末梢。甚至压迫。撕裂组织。造成局部出血等症状。在脂肪少而血流通畅的组织中。氮气泡多在血管内形成栓塞。阻碍血液循环。气泡并可引起血管痉挛。导致远端组织缺血。水肿及出血。根据栓塞部位及其所引起的组织营养障碍程度和时间久暂。可产生一系列症状。此外。由于血管内外气泡继续形成。造成组织缺氧及损伤。细胞释放出钾离子。肽。组胺类物质及蛋白水解酶等。后者又可刺激产生组胺及5-羟色胺。这类物质主要作用于微循环系统。致使血管平滑肌麻痹。微循环血管阻塞等。进而减低组织与体液内氮的脱饱和速度。所以在减压病的发病机理中。气泡形成是原发因素;但因液气界面作用。尚可继发引起一系列病理生理反应。使减压病的临床表现显得很复杂。

　　骨骼内气泡的特殊作用。骨骼是一个不能扩张的组织。股骨。肱骨。胫骨等长骨内黄骨髓含脂量高。血流很缓慢。减压时会产生多量气泡。直接压迫骨骼内的血管;骨骼营养血管内也有气栓与血栓。容易造成局部梗塞。最终缓慢地引起无菌性的缺血性骨坏死。又称减压性骨坏死(dysbaricosteonecrosis)或无菌性骨坏死。其形成除了骨骼内气泡的特殊作用外。还有脂肪栓塞。血小板凝聚。气体引起渗透压改变。自体免疫等作用的综合结果。

　　绝大多数患者症状发生在减压后1～2小时内。在减压过程中发病者占总发病数9.1%。减压结束后30分钟内占50%。1小时占85%。3小时占95%。6小时占99%。6小时到36小时仅占1%。减压愈快。症状出现愈早。病情也愈重。严格遵守减压规则。可以不发病。如1964年在南京长江大桥六号桥墩的施工中。进行了544人次的深潜水作业。并无一例发病。

　　一皮肤

　　瘙痒及皮肤灼热最多见。瘙痒可发生在局部或累及全身。以皮下脂肪较多处为重。主要由于气泡刺激皮下末梢神经所致。由于皮肤血管被气泡栓塞。可见缺血(苍白色)与静脉淤血(青紫色)共存。而呈大理石样斑纹。大量气体在皮下组织聚积时。也可形成皮下气肿。

　　二肌肉骨骼系统

　　约90%的病例出现肢体疼痛。轻者有劳累后酸痛。重者可呈搏动。针刺或撕裂样难以忍受的剧痛。患肢保持弯曲位。以求减轻疼痛。又称屈肢症或弯痛(bends)。疼痛部位在潜水作业者以上肢为多。沉箱作业则以下肢为多。主要由于深度较大。时间较长且劳动强度较大之故。局部检查并无红肿和明显压痛。引起疼痛原因可由于神经受累。血管与肌肉痉挛。局部缺氧。肌腱及骨关节损伤等。

　　近年来对减压性骨坏死(无菌性骨坏死)引起了关注。1972年英国1694名压缩空气工人的骨X线片中。发现344人(19.7%)有病变。其中约17%的人有残废症状。我国在1958～1986年间X线检查2260名高气压作业工人。有259例患减压性骨坏死。占11.5%。海军潜水员最低2.1%。渔民最高达19.8%。以肱骨上部最高46.0%。股骨上部37.7%。股骨下部8.3%。胫骨上部8.0%。如累及骨关节面时。能引起明显疼痛和活动障碍。

　　三神经系统

　　大多损害在脊髓。因该处血流灌注较差。特别是在供血较少的胸段。可发生截瘫。四肢感觉及运动机能障碍。以至尿潴留或大小便失禁等。如不及时进行有效治疗。病变可长期存在。

　　由于脑部血液供应丰富。脑部病变较少。如脑部血管被气泡栓塞。可产生头痛。眩晕。呕吐。运动失调。偏瘫。重者昏迷甚至死亡。特殊感官受累可产生内耳眩晕综合征。神经性耳聋。复视。视野缩小。视力减退等。

　　四循环。呼吸系统

　　血循环中有多量气体栓塞时。可引起心血管功能障碍。如脉搏增快。粘膜发绀等。严重者并发低血容量休克。淋巴管受侵。可产生局部浮肿。如大量气体在肺小动脉及毛细血管内栓塞时。可引起肺梗塞或肺水肿等。

　　五其他

　　如大网膜。肠系膜及胃血管中有气泡栓塞时。可引起腹痛。恶心。呕吐或腹泻等。患者也可有发热。