大家都知道“是藥三分毒”。氧氣是維持生命所必須的物質(zhì),某些時(shí)候也是一種治療方法,治療時(shí)過(guò)量的氧氣,可能會(huì)造成機(jī)體出現(xiàn)氧中毒。
氧療,是呼吸系統(tǒng)疾病經(jīng)常用到的一種治療方法,不論是鼻導(dǎo)管吸氧、無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)、有創(chuàng)呼吸機(jī)輔助呼吸等均是氧療的一種。氧療過(guò)程可能出現(xiàn)氧中毒的風(fēng)險(xiǎn),其機(jī)制可能與吸氧導(dǎo)致的活性氧以及氧自由基增多有關(guān)。
氧濃度與氧中毒吸氧濃度多高,引起氧中毒風(fēng)險(xiǎn)越高,吸氧濃度60%或許是一個(gè)定義是否容易造成氧中毒的界限。那么,氧中毒的發(fā)生真的取決于我們吸氧濃度多少嗎?
不是的。吸入氣的氧分壓(PiO2)=(吸入氣壓力(Pb)-6.27)x吸氧濃度(FiO2)
氧中毒取決于我們的吸入氣的氧分壓,當(dāng)吸入氣氧分壓過(guò)高時(shí)即使吸氧濃度正常也會(huì)發(fā)生氧中毒。
舉兩個(gè)例子:
(1)潛水員在深50m的海水下作業(yè)(Pb約為608kPa,即4560mmHg),當(dāng)吸入氣FiO2為21%,根據(jù)公式算得PiO2為126.4kPa,從而容易導(dǎo)致氧中毒。
(2)宇航員在1/3大氣壓下工作,即使吸入的是純氧,PiO2為27.5kPa不易出現(xiàn)氧中毒。
當(dāng)然,如果設(shè)定場(chǎng)景為在醫(yī)院的患者進(jìn)行氧療,Pb可以認(rèn)為是一個(gè)固定值,此時(shí),PiO2直接與FiO2成正比關(guān)系,可以是我們常說(shuō)的吸氧濃度過(guò)高,導(dǎo)致氧中毒。
高濃度吸氧,對(duì)機(jī)體系統(tǒng)造成什么影響呢?1. 肺通氣功能
當(dāng)機(jī)體缺氧,氧分壓偏低時(shí),機(jī)體通過(guò)反應(yīng)性呼吸增快,增加機(jī)體的換氣以及氧合從而糾正低氧血癥。在氧充足的情況下由于周?chē)瘜W(xué)感受器抑制,分鐘通氣量下降。但這并不適用于高氧(FiO2 1.0)以及氧中毒。當(dāng)出現(xiàn)氧中毒時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)分鐘通氣量反常增加。
(1)氧中毒時(shí),中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷以及氧自由基和其他氧化物的積累導(dǎo)致1-2分鐘的暫時(shí)性通氣下降后,潮氣量反常性增加導(dǎo)致分鐘通氣量的增加。
(2)Haldane 效應(yīng),當(dāng)高水平的氧氣完全使血紅蛋白飽和時(shí), Haldane 效應(yīng)會(huì)削弱血紅蛋白對(duì)CO2 的親和力,從而使腦脊髓液酸化并需要通過(guò)過(guò)度通氣來(lái)去除CO2
2. 氧中毒可能造成全身多器官血流量減少
(1)高氧呼吸期間 全身血管阻力的增加會(huì)導(dǎo)致心率,心輸出量和心臟指數(shù)的降低,目前報(bào)道均顯示高氧對(duì)心臟功能的影響是間接性的。
(2)在缺氧的情況下,肺血管發(fā)生收縮,但心輸出量增加,因此肺血流量是增加的。但高氧對(duì)肺組織血流量的影響較小,并不導(dǎo)致肺血流量減少。
(3)高氧血癥對(duì)健康人和動(dòng)物的腎臟灌注基本沒(méi)有改變,與其他器官(例如心臟,大腦,肌肉)相比,腎臟對(duì)高氧敏感性差異的原因尚不清楚。
(4)氧氣的可利用性也嚴(yán)重影響了周?chē)拿}管系統(tǒng),并且出現(xiàn)了血流波動(dòng)以滿足組織的代謝需求。 這在骨骼肌中尤其明顯。 這也導(dǎo)致骨骼肌血管床對(duì)高氧的血流反應(yīng)比其他血管床更易變 ,高氧時(shí)更易出現(xiàn)血流減少。
(5)顱腦MRI 顯示,高氧可引起的腦灌注減少10%至30%。
所以從理論上講,動(dòng)脈氧濃度的增加應(yīng)導(dǎo)致氧輸送的增加,但是高氧會(huì)引起包括冠狀動(dòng)脈,腦和肌肉在內(nèi)的各種血管床的收縮。 所以不見(jiàn)得氧濃度越高組織氧合越好。
臨床上如何識(shí)別氧中毒?氧中毒造成的影響是全身性的,會(huì)對(duì)全身組織造成功能性或器質(zhì)性的損傷。由于機(jī)體各器官對(duì)氧的敏感性不一,通常只突出表現(xiàn)為肺型氧中毒以及腦型氧中毒。
1. 腦型氧中毒
Paul Bert 于 1878 年首次認(rèn)識(shí)到高壓氧和癲癇發(fā)作的關(guān)系,目前認(rèn)為氧療過(guò)程中癲癇發(fā)作可能與氧中毒有關(guān),多由于活性氧和自由基中間體的增加與神經(jīng)元細(xì)胞質(zhì)膜相互作用,這會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化,和腦電活動(dòng)的改變。
對(duì)于氧中毒的前驅(qū)癥狀,盡管在少于 50%的病例中出現(xiàn),但我們不能忽視。 這些包括抽搐,凝視,聽(tīng)覺(jué)幻覺(jué),視覺(jué)改變,惡心,眩暈,焦慮和煩躁不安。前期癥狀后是強(qiáng)直-陣攣性癲癇發(fā)作。這是可逆的,不會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)損害。
需要注意的是在高壓氧治療過(guò)程中,出現(xiàn)神經(jīng)癥狀應(yīng)區(qū)分腦型氧中毒與缺氧型腦病,前者先抽搐后昏迷,抽搐時(shí)患者是清醒的,而后者是先昏迷,后抽搐。兩種情況的處理截然不同,正確的鑒別很重要。
2. 肺型氧中毒
在大氣壓或高壓下,肺部不斷暴露于升高的氧氣水平會(huì)隨著暴露持續(xù)時(shí)間、氧濃度或吸入氧分壓的增加而導(dǎo)致嚴(yán)重的毒性作用。肺氧中毒的病理表現(xiàn)分為兩個(gè)階段: 急性滲出期和亞急性增殖期。
(1)急性滲出期的肺部變化:
包括間質(zhì)和肺泡水腫,肺泡內(nèi)出血,纖維性滲出液,透明膜形成以及毛細(xì)血管上皮細(xì)胞和I型肺泡上皮細(xì)胞的破壞。
(2)亞急性增殖期:
可出現(xiàn)II型肺泡上皮細(xì)胞的間質(zhì)纖維化,成纖維細(xì)胞增殖和增生的特征
肺中毒時(shí)肺功能的變化包括肺順應(yīng)性降低,吸氣和呼氣肺容積和速率降低以及 CO2 擴(kuò)散能力降低。并且在肺氧中毒中可見(jiàn)肺活量逐漸下降。
肺氧中毒的癥狀起病隱匿,并因吸氧而加重的胸骨后輕度不適。隨著繼續(xù)氧氣暴露,這種情況會(huì)逐漸加重,并可能出現(xiàn)胸膜炎性胸痛,咳嗽,胸悶和呼吸困難。在暴露后的頭幾個(gè)小時(shí)內(nèi)迅速消失,在接下來(lái)的 1-3 天中,肺部刺激感完全消失。
總結(jié)
對(duì)于氧中毒,預(yù)防勝于治療。在進(jìn)行氧療前一定要明確患者的氧合狀態(tài),選擇合適的氧療方式。并且動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)氧療過(guò)程中患者的變化(特別是高風(fēng)險(xiǎn)氧療:如高壓氧治療)








