ดำน้ำอย่างไรให้ปลอดภัย ไม่ปอดพัง เพราะแรงดัน

การดำน้ำ (Diving) แยกตามวัตถุประสงค์เป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่  

• การดำน้ำเพื่อสันทนาการ (Recreational diving) การดำน้ำที่ไม่เกิน 40 เมตร เพื่อพักผ่อน ดูความสวยงามใต้ท้องทะเล ทั้งปะการังและสัตว์ทะเลต่างๆ ซึ่งได้รับความสนใจจากคนไทยมากขึ้นเรื่อย ๆ 
• การดำน้ำเพื่อประกอบอาชีพ เช่น การดำน้ำเพื่อภารกิจทางการทหาร (Military diving) การดำน้ำแบบอาชีพ (Commercial diving) เช่น การวางท่อก๊าซหรือสายเคเบิ้ลใต้น้ำ การตัดต้นไม้ในทะเลสาบเหนือเขื่อน การสำรวจทางโบราณคดี เป็นต้น และการดำน้ำแบบภูมิปัญญาชาวบ้าน เพื่อจับสัตว์น้ำ 
• แม้การดำน้ำจะมีความปลอดภัย แต่การที่ต้องเผชิญกับสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนไป ไม่เหมือนบนบก อุณหภูมิ การใช้อุปกรณ์ที่ไม่เหมาะสม สัตว์ทะเลที่เป็นอันตราย และที่สำคัญคือสภาวะแรงดัน  ที่อาจส่งผลให้เกิดการบาดเจ็บหรือการเจ็บป่วยได้ ดังนั้นโรคจากการดำน้ำ จึงมักจะหมายถึงโรคที่เกิดจากแรงดันที่เปลี่ยนแปลงไป เช่น 
• การบาดเจ็บจากแรงดัน (Barotrauma)  โรคที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความดันต่ออวัยวะต่างๆ ทำให้มีการขยายหรือหดตัวของอากาศที่อยู่ตามช่องของร่างกาย ส่งผลให้มีอาการ เช่น ปวดหู มึนศีรษะ หายใจขัด การมองเห็นเปลี่ยนไป   
• โรคจากการลดความดันบรรยากาศ หรือโรคน้ำหนีบ (Decompression Sickness) จากการเกิดฟองก๊าซในเลือดหรือในเนื้อเยื่อ มักเกิดจากการดำน้ำและลอยตัวขึ้นเร็วในความดันอากาศลดลง สามารถเกิดได้กับร่างกายทุกส่วน  
• ภาวะฟองอากาศอุดตันหลอดเลือดแดง (Cerebral arterial gas embolism)  การฉีกขาดของเนื้อเยื่อปอด นำไปสู่การมีฟองอากาศในระบบไหลเวียนโลหิต พบได้ระหว่างหรือเมื่อขึ้นจากผิวน้ำ 

Robert Boyle นักวิทยาศาสตร์ ชาวไอริช ได้คิดค้น กฎของบอยล์ (Boyle's Law) ในปี ค.ศ. 1662 คือ ปริมาตรของก๊าซจะแปรผกผันกับความดันที่เพิ่มขึ้น คือถ้าแรงดันเพิ่มขึ้น ปริมาตรจะลดลง เช่น ปอดของคนเรามีความจุอากาศประมาณ 6 ลิตรที่ผิวน้ำ เมื่อลงไปที่ใต้น้ำความลึก 10 เมตร 20 เมตร และ 30 เมตร ปริมาตรของอากาศจะเหลือ 3 ลิตร 2 ลิตร และ 1.5 ลิตร ตามลำดับ ในทางกลับกันหากนำลูกโป่งที่มีปริมาตรอากาศ 3 ลิตรขึ้นจากน้ำทะเลลึก 30 เมตรมาถึงผิวน้ำ ปริมาตรอากาศจะขยายตัว 12 ลิตร หรือ 4 เท่า  

กฎนี้ มีประโยชน์ในการอธิบายการบาดเจ็บจากการเปลี่ยนแปลงแรงกดดัน 

การบาดเจ็บจากแรงดัน (Barotrauma) 

แรงกดที่มีผลต่อนักดำน้ำประกอบด้วย 2 ส่วน คือ แรงดันบรรยากาศ (Atmospheric  pressure) และน้ำหนักของน้ำที่อยู่เหนือตัวนักดำน้ำ (Hydrostatic  pressure) 

บนผิวน้ำทะเลจะมีแรงดันบรรยากาศเท่ากับ  1 ชั้นบรรยากาศ นับตั้งแต่ผิวน้ำจนสุดขอบอวกาศมีแค่ 1 แต่ทุกๆ ครั้งที่ลงไปใต้น้ำทุกๆ 10 เมตร แรงดันจะเพิ่มขึ้น 1 บรรยากาศ (แรงดันบรรยากาศ 1 + น้ำหนักของน้ำที่อยู่เหนือตัวนักดำน้ำ 1)   

ดังนั้น แรงดันบนผิวน้ำ 1 บรรยากาศ เมื่อลงใต้น้ำ 10 เมตรก็จะกลายเป็น 2 บรรยากาศ ลงไป 20 เมตรก็เป็น 3 บรรยากาศ แรงดันที่เพิ่มขึ้นมีผลกับปริมาตรของก๊าซ คือความดันเพิ่มปริมาตรจะลดลง เช่น ปอดมีความจุ 6 ลิตรที่ผิวน้ำ หากกลั้นหายใจดำลงไปที่ 10 เมตร จาก 6 ลิตรจะเหลือ 3 ลิตร เพราะความดันจาก 1 บรรยากาศ เปลี่ยนเป็น 2 บรรยากาศ ถ้าดำลงไปอีกเป็น 20 เมตร แรงดันเท่ากับ 3 บรรยากาศ ความจุจะกลายเป็น 2 ลิตร กลับกันถ้าขึ้นจากน้ำลึก 30 เมตร แสดงว่าจากแรงดัน 4 บรรยากาศ  ลดลงเหลือ 1 บรรยากาศเหนือผิวน้ำ  ปริมาตรอากาศที่อยู่ในปอดจะขยายออกเป็น 4 เท่า หรือ 12 ลิตร ส่งผลให้เกิดการบาดเจ็บจากแรงดัน หรือ Barotrauma  

การหดขยายของก๊าซทำให้เกิดการบาดเจ็บที่หูชั้นกลาง หรือในส่วนของร่างกายที่มีช่องอากาศ เช่น ปอด และไซนัส ฟัน (ในคนที่มีฟันผุหรืออุดฟัน) ตา ระบบทางเดินอาหาร ทั้งนี้ยังมีการบาดเจ็บจากแรงดันอื่นๆ เช่น Mask squeeze ทำให้เกิดรอยช้ำบริเวณหน้า ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันทั้งสิ้น 

การบาดเจ็บที่หูชั้นกลาง 

Ear barotrauma หรือ Ear squeeze  คือการบาดเจ็บจากแรงดันบริเวณหูชั้นกลางซึ่งพบมากถึง  60%   หูชั้นกลางเปรียบเหมือนห้องที่มีหน้าต่างเพียงบานเดียว ซึ่งหน้าต่างมีท่อยูสเตเชียน (Eustachian tube) ต่อไปยังช่องคอ หากมีแรงดันเพิ่มขึ้น ปริมาตรของอากาศที่เปลี่ยนแปลงจะทำให้เยื่อแก้วหูมีการขยับ โดยปกติ บนผิวน้ำมีแรงดัน 1 บรรยากาศ ปริมาตรในช่องหูชั้นกลางมีเท่ากับ 1 เมื่อดำลงไป 10 เมตร ความดันกลายเป็น 2 เท่า ปริมาตรของหูชั้นกลางจะเล็กลง ดึงเยื่อแก้วหูเข้าไปด้านใน ทำให้มีอาการปวดหู กรณีดำน้ำลึกลงไปมากขี้น ความดันก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ทำให้ปริมาตรของหูชั้นกลางเล็กลงอีก ซึ่งอาจทำให้มีเลือดออกในหูชั้นกลาง หรือเยื่อแก้วหูฉีกขาด  

การบาดเจ็บที่ปอด (Pulmonary barotraumas)  

ปอดเป็นช่องอากาศในร่างกายขนาดใหญ่ จุอากาศได้ประมาณ 6 ลิตร การบาดเจ็บที่เกิดขึ้นที่ปอดจากการดำน้ำ มี 2 ลักษณะ คือ 

• ดำน้ำแบบกลั้นหายใจ เกิดจากการดำน้ำลึก ซึ่งความลึกของน้ำทำให้ปริมาตรอากาศในปอดลดลง มีผลทำให้เกิดการบวมของเยื่อบุ (Mucosal edema) การโป่งพองของหลอดเลือด  (Vascular engorgement) รวมถึงมีเลือดออกมากในปอด (Lung hemorrhage) เรียกการบาดเจ็บแบบนี้ว่า Lung squeeze    
• ดำน้ำแบบสคูบา (scuba) เกิดจากการกลั้นหายใจขณะดำขึ้นจากน้ำ ทำให้อากาศในปอดขยายตัวเกินความจุของปอด หากอากาศไม่สามารถระบายออกจากปอดได้ ส่งผลให้เกิดภาวะปอดแตก (Lung overexpansion syndrome) และถุงลมปอดฉีกขาด (Alveolar rupture) อาจมีฟองอากาศ (ก๊าซ) หลุดเข้าไปในเส้นเลือดและระบบไหลเวียนเลือด (gas embolism) เมื่อฟองอากาศกระจายไปตามร่างกาย ไปอุดที่ใดจะทำให้อวัยวะนั้นเสียหน้าที่ เกิดการขาดเลือดของอวัยวะนั้นๆ เช่น ถ้าไปอุดที่สมองก็จะทำให้เป็นอัมพฤกษ์ อัมพาต หมดสติได้  

โรคจากการลดความดันบรรยากาศ หรือ โรคน้ำหนีบ (Decompression illness)  

นอกจากกฎของบอยล์แล้ว ยังมีกฎของเฮนรี โดย William Henry นักเคมีชาวอังกฤษ พบว่าความสามารถในการละลายของก๊าซชนิดหนึ่งในของเหลว จะแปรผันตรงกับความดันที่กระทำเหนือของเหลวและก๊าซนั้น  

พื้นฐานของโรคจากการลดความดันบรรยากาศ หรือ Decompression illness มาจากหลักการทางฟิสิกส์ ที่ว่า ก๊าซสามารถละลายในของเหลวได้ ถ้าความดันเพิ่มขึ้น ก๊าชก็จะละลายได้มากขึ้น เปรียบเหมือนกับน้ำอัดลมที่เอาคาร์บอนไดออกไซด์มาละลายในน้ำโดยการเพิ่มแรงดันแล้วปิดฝา ทำให้ก๊าซละลายในน้ำได้มากขึ้น ดังนั้นเมื่อเปิดฝา ก๊าซก็จะพุ่งออกมา  

อากาศที่เราหายใจประกอบด้วยออกซิเจน เพื่อการดำรงชีพ 21% และไนโตรเจนซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อยมากถึง 79% ที่ละลายอยู่ในร่างกาย เมื่อความดันเพิ่มขึ้นจากการดำลงใต้น้ำ ก๊าซไนโตรเจนที่ใช้หายใจใต้น้ำจะละลายเข้าสู่ร่างกายมากขึ้นตามระยะเวลาและความลึก เมื่อความดันลดลงขณะนักดำน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำ หากขึ้นมาเร็วเกินไป ปริมาตรก๊าซไนโตรเจนที่ละลายอยู่ในเนื้อเยื่อและในเลือดมีมากกว่าปกติ ทำให้เกิดการรวมตัวกันเป็นฟองอากาศกระจายไปตามอวัยวะต่างๆ   เรียกว่า โรคจากการลดความดันบรรยากาศ หรือ โรคน้ำหนีบ ฟองอากาศที่กล้ามเนื้อข้อต่อจะมีอาการปวด ถ้าเข้าสู่กระแสเลือดไปอุดเส้นเลือดที่ไขสันหลังหรือสมองจะทำให้สลบ หรือเป็นอัมพาต นอกจากนี้ฟองก๊าซยังสามารถกระตุ้นการแข็งตัวของเลือดและกลไกการอักเสบของร่างกาย ได้อีกด้วย 

• นำผู้ป่วยออกจากน้ำหรือบริเวณที่มีอันตรายโดยเร็วที่สุด    
• ตรวจประเมินอาการและให้การรักษาเบื้องต้นเพื่อช่วยชีวิต โดยอยู่ในท่าที่เหมาะสม คือการนอนหงายราบ หรือ นอนตะแคงซ้าย เพื่อป้องกันฟองก๊าซ ที่อาจเกิดขึ้นหรือหลุดเข้าไปในหัวใจ  
• ผู้ป่วยที่บาดเจ็บจากการดำน้ำทุกราย ควรได้รับออกซิเจน 100%  ก่อนส่งตัวไปรับการรักษาต่อ   
• ให้ความอบอุ่นแก่ร่างกายผู้ป่วย 
• กรณีปัสสาวะไม่ออก อาจต้องทำการสวนปัสสาวะ 
• รีบส่งผู้ป่วยไปรับการรักษายังห้องปรับบรรยากาศความกดดันสูง (Hyperbaric chamber) ที่อยู่ใกล้ที่สุด โดยด่วน 
• หลีกเลี่ยงการเคลื่อนย้ายผู้ป่วยทางอากาศ หากจำเป็น ควรเป็นเครื่องบินชนิดที่สามารถปรับแรงดันบรรยากาศภายใน ถ้าเป็นเฮลิคอปเตอร์ควรใช้เพดานบินไม่เกิน 1,000 ฟุต เนื่องจากที่ความสูงเกิน 1,000 ฟุต ทำให้ฟองอากาศขยาย ส่งผลให้โรครุนแรงขึ้น 

การบำบัดด้วยออกซิเจนความกดบรรยากาศสูง  (Hyperbaric oxygen therapy) เป็นการรักษาผู้ป่วยด้วยออกซิเจน 100% ภายใต้สภาพความกดบรรยากาศสูงที่มากกว่า 1 บรรยากาศ ในเครื่องปรับบรรยากาศ (Hyperbaric chamber)  เพื่อให้ร่างกายได้รับออกซิเจนในปริมาณที่สูงกว่าการหายใจปกติ  
หลักการของห้องปรับบรรยากาศแรงดันสูงคือ การเพิ่มออกซิเจนให้กับเนื้อเยื่อ การกำจัดไนโตรเจนออกจากร่างกายโดยเร็ว ทำให้ฟองก๊าซในเลือดเล็กลง และหายไปในที่สุด ดังนี้

• ลดขนาดฟองก๊าซที่สะสมอยู่ในร่างกาย จากภาวะฟองอากาศอุดตันหลอดเลือดแดง ช่วยให้เนื้อเยื่อที่ขาดออกซิเจนกลับฟื้นคืนมา 
• เพิ่มประสิทธิภาพในการละลายของก๊าซกลับสู่กระแสเลือดและขับออกจากร่างกายทางการหายใจ
• รักษาโรคน้ำหนีบ ซึ่งเกิดจากฟองก๊าซในอวัยวะและเนื้อเยื่อ  โดยช่วยลดขนาดของฟองก๊าซในเนื้อเยื่อและตามอวัยวะต่างๆ  

• กรอกข้อมูลหรือแบบสอบถาม ตามที่กำหนด 
• พบแพทย์เฉพาะทาง ที่เชี่ยวชาญการตรวจสุขภาพสำหรับนักดำน้ำโดยเฉพาะ เพื่อประเมินร่างกายเบื้องต้น และแพทย์จะพิจารณาว่าต้องทำการตรวจอะไรเพิ่มเติมบ้าง 
• ตรวจร่างกาย ชั่งน้ำหนัก วัดส่วนสูง ค่า BMI ความดันเลือด และตรวจสุขภาพพื้นฐาน เช่น การตรวจหู คอ ตรวจความฟิตของร่างกาย  
• ตรวจเลือดทางห้องปฏิบัติการ เช่น CBC  ตรวจ EKG เอกซเรย์ปอด เป่าปอด Step test การตรวจสมรรถภาพการได้ยิน (Audiogram test)  เป็นต้น 
• เมื่อได้ผลตรวจทุกอย่างแล้ว จะพบแพทย์เพื่ออธิบายผลการตรวจและรับคำแนะนำ ในกรณีที่มีโรคประจำตัวบางอย่างที่อาจส่งผลต่อการดำน้ำ แพทย์จะให้คำแนะนำที่ถูกต้องต่อไป 

นพ. กมลศักดิ์ ต่างใจ แพทย์เวชศาสตร์ใต้น้ำและเวชศาสตร์ความดันสูง คุณหมอจบการศึกษาแพทยศาสตร์บัณฑิต คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล โดยคุณหมอได้รับฉายา “ฮีโร่นักดำน้ำ” ช่วยทีมหมูป่าติดถ้ำหลวง เป็นหนึ่งในทีมผู้อยู่เบื้องหลังในภารกิจค้นหาและช่วยเหลือนักฟุตบอลเยาวชน หมูป่าอะคาเดมีแม่สาย 13 ชีวิต ที่ติดอยู่ภายในถ้ำหลวง จ.เชียงราย อีกด้วย นอกจากนี้คุณหมอกมลศักดิ์ ต่างใจ ได้รับประกาศนียบัตรหลักสูตรแพทย์เวชศาสตร์ใต้น้ำ และหลักสูตรแพทย์เวชศาสตร์ความดันบรรยากาศสูง