高壓氧與危重癥

高壓氧與危重癥解放軍九四醫(yī)院急重癥醫(yī)學(xué)部(江西南昌）陳自力危重病的共同通路組織缺氧

人體缺氧的類型低張性缺氧：氧分壓低血液性缺氧：血紅蛋白低、CO中毒、大量堿性液體和庫存血使氧合血紅蛋白釋放困難。循環(huán)性缺氧：各種休克組織性缺氧：細(xì)胞氧利用障礙（細(xì)胞中毒；細(xì)胞損傷；呼吸酶合成障礙。缺氧ATP細(xì)胞NaK水腫組織細(xì)胞水腫對各系統(tǒng)的影響中樞系統(tǒng)循環(huán)呼吸腎臟消化道其它休克低血容量心源性血管源性神經(jīng)源性出血失液本身外源感染非感染過敏腎上腺皮質(zhì)創(chuàng)傷微循環(huán)缺氧急性肺損傷(ALIARDS)由于肺內(nèi)或肺外的因素，引起肺上皮細(xì)胞和肺間質(zhì)毛細(xì)血管通透性增加，導(dǎo)致呼吸困難，頑固性缺氧，肺順應(yīng)性下降及滲出性肺水腫。病理學(xué)基礎(chǔ)是充溢性急性肺損傷。急性肺損傷(ALI--ARDS)肺內(nèi)緣由：肺部感染；放射性肺炎；氧中毒；有毒氣體吸入；溺水；胃液誤吸；肺挫傷等。肺外緣由：休克；創(chuàng)傷；濃毒癥；DIC；胰腺炎；大量輸庫存血；藥物過量；心源性；尿毒癥；淋巴瘤；妊娠中毒癥；羊水栓塞；CO中毒；中樞系統(tǒng)疾病等。急性肺損傷(ALI--ARDS)缺氧的機(jī)制肺毛細(xì)血管通透性增加肺表面活性物質(zhì)削減通氣/血流比例失調(diào)肺血流動(dòng)力學(xué)變更腦復(fù)蘇心跳呼吸驟停，經(jīng)過心肺復(fù)蘇成功而成在腦功能障礙的患者。常見緣由：溺水、電擊傷、自縊、外傷、休克、麻醉意外、中毒、窒息、各種心臟病等。心跳停止3秒10-20秒40秒30-40秒頭暈暈厥抽搐瞳孔散大4-6分60秒呼吸停止大小便失禁腦細(xì)胞不行逆損害ATP耗盡氧耗盡無氧代謝逐步停止心肺復(fù)蘇后繼發(fā)性缺氧缺血后的低灌流鈣內(nèi)流核心問題腦細(xì)胞缺氧其它危重病一氧化碳自然氣液化石油氣硫化氫中毒氰化物安眠藥不同途徑缺氧氮?dú)?0.97)78.84%氧氣(1.11)20.94%CO2(1.53)0.033%H2O

co(0.77)H2

(0.07)

0.03%稀有氣體0.94%人體自身獲得氧氣的途徑大氣肺血流組織化學(xué)結(jié)合物理溶解血液和組織中氣體分壓（mmHg)

動(dòng)脈血混合靜脈血組織

氧分壓1004030二氧化碳分壓404650高壓氧治療的核心是指在超過一個(gè)大氣壓下環(huán)境下吸入氧氣而達(dá)到改善組織缺氧.高壓氧的主要機(jī)制提高血液氧分壓增加組織氧含量提高血氧彌散率增加椎動(dòng)脈血流量促進(jìn)腦血管修復(fù)增加ATP形成促進(jìn)神經(jīng)組織修復(fù)，清除氧自由基提高血氧張力，增加血氧含量血液靠兩種方式攜帶氧，一種是與血紅蛋白結(jié)合的“結(jié)合氧”，每克血紅蛋白可結(jié)合1.34ml氧。另一種是“物理溶解氧”，常壓下每100ml血漿中溶解氧僅為0.3ml。在高壓條件下溶解氧是常壓下的17-20倍，如在300kPa下每100ml動(dòng)脈血中所溶解的氧可達(dá)到6.4ml，完全能滿足機(jī)體代謝須要。不同壓力下血氧含量的變更壓力（Mpa）呼吸氣體動(dòng)脈血PO2（mmHg）HbO2飽和度%結(jié)合O2（mL%）溶解氧（mL%）0.1空氣1009719.50.3(0)0.1O265010020.12.0(6)0.2O2140010020.14.2(13)0.25O2177010020.15.3(17)0.3O2216010020.16.5(20)說明：1.溶解于液體中的氣體分壓稱為張力，如血氧張力等。

2.括號內(nèi)為溶解氧增加倍數(shù)。1960年荷蘭的Boerema教授發(fā)表“無血的生命”一文，轟動(dòng)了世界，引起了醫(yī)務(wù)界廣泛的愛好和重視。1956年荷蘭的Boerema教授做了一個(gè)試驗(yàn)，他們給豬放血，同時(shí)賜予血漿代用品，當(dāng)血紅蛋白僅有3％的時(shí)候，常壓下的豬死亡；當(dāng)血紅蛋白僅有1％的時(shí)候，吸高壓氧的豬還活著，隨后的一系列檢查發(fā)覺，未見任何異樣。該試驗(yàn)結(jié)果震驚了世界。利用這一原理，高壓氧可以治療多種缺血、缺氧性疾病。提高組織的氧儲(chǔ)量正常狀況下，腦組織平均儲(chǔ)氧13ml/kg,每公斤組織耗氧3－4ml/min,按理論計(jì)算阻斷循環(huán)時(shí)間為3－4分鐘，假如時(shí)間超過6分鐘，可致“腦死亡”。在300kPa壓力下氧溶解量增加21倍，儲(chǔ)氧量增加3倍（53ml/kg），腦組織和腦脊液的氧分壓分別增高13倍和15倍，循環(huán)阻斷時(shí)間延長至8－12分鐘。不同條件下阻斷循環(huán)平安時(shí)限

吸入氣體壓力(MPa)溫度循環(huán)阻斷安全時(shí)限(min)空氣0.1常溫3～3.5氧氣0.1常溫4氧氣0.3常溫8～12氧氣0.3低溫27～30提高血氧彌散率和增加組織內(nèi)氧有效彌散距離氧從毛細(xì)血管向組織彌散到達(dá)需氧處，其間距離被稱為氧的“有效彌散距離”。在毛細(xì)血管的每一平面上，氧的彌散事實(shí)上是以毛細(xì)血管為圓心的“彌散輪”。有效彌散事實(shí)上是“有效彌散半徑”。300kPa的氧壓下擴(kuò)散半徑由30μm增加到100μm。

有利于血管堵塞性病、腦梗塞、心肌梗死、植皮、斷肢再植等的治療。

圖中1表示毛細(xì)血管半徑、3為常壓下彌散半徑、5為高壓下彌散半徑。

氧在組織中的彌散輪抑制細(xì)菌的生長和繁殖HBO提高白細(xì)胞殺菌實(shí)力：因?yàn)榘准?xì)胞吞噬細(xì)菌時(shí)耗氧量增加。0.3MPa氧壓下，組織內(nèi)氧分壓可使全部厭氧菌停止生長、繁殖,并抑制某些毒素的產(chǎn)生。非厭氧菌對HBO呈雙向反應(yīng)。0.06－0.13MPa氧壓下，白喉?xiàng)U菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、金葡菌生長加快；﹥0.13MPa氧壓下生長抑制HBO增加某些抗菌藥的藥效0.2－0.3MPa氧壓下，磺胺藥(TMP、SIZ)最低抑菌濃度均降低。HBO與鏈霉素、異煙肼、對氨基水楊酸合用，增加抗癆效果。對各系統(tǒng)的作用循環(huán)系統(tǒng)：心率變慢是高壓氧下典型和規(guī)律性反應(yīng)。心肌收縮力減弱，心輸出量降低。免疫系統(tǒng)：

1.抑制體液和細(xì)胞免疫應(yīng)用于器官移植的排斥反應(yīng)和治療與免疫有關(guān)疾病，如哮喘、多發(fā)性硬化、重癥肌無力等。

2.興奮垂體-腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)腎上腺皮質(zhì)激素和去甲腎上腺素分泌增加，應(yīng)用于治療炎癥、休克等。對各系統(tǒng)的作用呼吸系統(tǒng)：常規(guī)高壓氧治療時(shí)，呼吸頻率減慢，潮氣量和通氣量削減。消化系統(tǒng)：對胃液分泌量的影響，胃液分泌顯著削減；促進(jìn)腸道內(nèi)氣體的吸??；對肝臟的愛護(hù)作用。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒由于CO與血紅蛋白親和力比氧與血紅蛋白親和力大250－300倍，故CO很簡潔從氧合血紅蛋白（HbO2）內(nèi)將氧排擠掉，形成碳氧血紅蛋白。碳氧血紅蛋白的解離實(shí)力比氧合血紅蛋白解離實(shí)力小360倍，所以碳氧血紅蛋白特別穩(wěn)定。碳氧血紅蛋白：①?zèng)]有攜氧實(shí)力：②阻礙氧合血紅蛋白解離，阻礙其釋氧；③阻礙組織CO2的排出，造成全身缺氧及CO2潴留。導(dǎo)致組織缺氧。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒CO中毒時(shí)全身血管內(nèi)皮細(xì)胞（VEC）受損，一氧化氮（NO）削減；內(nèi)皮素（ET）增高，引起血管平滑肌收縮。血管痙攣；血小板粘附、聚集性增加；白細(xì)胞粘附、浸潤性增加，導(dǎo)致組織缺血及損傷。CO為細(xì)胞原漿性毒物，對全身細(xì)胞有干脆毒性作用。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒進(jìn)行高壓氧治療可以加速碳氧血紅蛋白解離，促進(jìn)CO解除

動(dòng)脈血氧分壓越高，碳氧血紅蛋白解離越快，CO排出也越快。CO從體內(nèi)解除的速度用半清除（廓清）時(shí)間來表示。動(dòng)脈血氧分壓越高，CO的半清除時(shí)間越短。故急性CO中毒應(yīng)作為急診盡快行高壓氧治療，治療壓力應(yīng)不小于0.25MPa。

人及犬體內(nèi)血CO半清除時(shí)間

吸入氣體

壓力（MPa）

半清除時(shí)間（min）

人

犬空氣0.1116188純氧0.14632純氧0.192525純氧0.281612高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒高壓氧治療可以快速改善機(jī)體缺氧。雖然高壓氧治療可以加速碳氧血紅蛋白解離，但也須要確定時(shí)間。在高壓環(huán)境下呼吸純氧可以增加血液內(nèi)溶解氧氣的量。在0.3MPa環(huán)境中呼吸純氧，血液內(nèi)溶解氧可達(dá)6.4ml。組織對氧氣的需求量為5.6ml（需從流經(jīng)組織100ml血液中攝取氧氣5.6ml），故高壓氧治療可快速改善組織的缺氧狀態(tài)。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒首次高壓氧治療吸氧時(shí)間，應(yīng)依據(jù)治療壓力來定。吸氧時(shí)間短達(dá)不到清除CO的目的，吸氧時(shí)間過長會(huì)增加對組織的損害（氧中毒）。因此，在0.3MPa壓力下吸氧不應(yīng)超過40分鐘，0.2MPa壓力下吸氧不應(yīng)超過80分鐘。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒首次高壓氧治療后，如病人昏迷、肺水腫未完全訂正，可于12小時(shí)后再行高壓氧治療一次，此次應(yīng)實(shí)行?，F(xiàn)壓力（0.2－0.25MPa）。病情穩(wěn)定后應(yīng)馬上改為每日一次。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-CO中毒療程

年齡在40歲以下、昏迷時(shí)間短于4小時(shí)的病人，神志復(fù)原后再連續(xù)l－2個(gè)療程。年齡在40歲以上、昏迷時(shí)間較長（超過4小時(shí)），符合遲發(fā)腦病好發(fā)條件的病人應(yīng)連續(xù)進(jìn)行高壓氧治療3個(gè)療程。病情嚴(yán)峻，昏迷時(shí)間過久，較長時(shí)間處于去皮質(zhì)綜合征的病人，應(yīng)間斷進(jìn)行高壓氧治療。連續(xù)2－3個(gè)療程后休息l－2周，再連續(xù)進(jìn)行2個(gè)療程，再休息l－2周，直至痊愈。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-腦血管病高壓氧能增加血氧含量，提高血氧張力，加強(qiáng)血氧的彌散實(shí)力，改善腦組織供氧。高壓氧可降低顱內(nèi)壓力，0.2MPa高壓氧下顱內(nèi)壓力可降低25％，0.3MPa高壓氧下顱壓可降低40％。高壓氧下ATP量增加，糖分解削減，使腦組織的能量代謝得到改善。促進(jìn)側(cè)枝循環(huán)形成，復(fù)原損傷病灶四周“缺血半暗帶”神經(jīng)細(xì)胞的功能。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-創(chuàng)傷動(dòng)物試驗(yàn)，在常壓下（吸空氣），動(dòng)物皮下組織氧分壓為5.7kPa（43mmHg），肌肉組織氧分壓4.7kPa（35mmHg），當(dāng)創(chuàng)傷后傷口組織氧分壓很快下降，第3日傷口死腔內(nèi)氧分壓可降至0.67kPa（5mmHg）以下，當(dāng)血容量低于50％時(shí)，皮下及肌肉的氧分壓也下降至0.67kPa（5mmHg）以下。在0.3MPa壓力下吸純氧可使皮瓣組織氧分壓達(dá)到79.8kPa（600mmHg）

高壓氧在臨床中的應(yīng)用-創(chuàng)傷促進(jìn)成纖維細(xì)胞增生，膠原蛋白釋放有利于組織的復(fù)原。促進(jìn)血管再生，改善微循環(huán)障礙，增加血流。

高壓氧治療可使受損的擴(kuò)張血管收縮，減輕血管滲出，減輕組織腫脹。高壓氧與抗生素有協(xié)同作用，增加療效。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-燒傷改善毛細(xì)血管滲透性、削減滲出：燒傷后毛細(xì)血管擴(kuò)張充血，通透性增加，大量血漿滲出，高壓氧下，使全身血管收縮，毛細(xì)血管通透性下降，創(chuàng)面的液體滲出和流失削減。高壓氧下創(chuàng)面滲出削減，組織腫脹減輕，血液循環(huán)改善，組織缺氧得以訂正，壞死組織削減等均對細(xì)菌繁殖不利，高壓氧特殊對綠膿桿菌有抑制作用，增加抗生素等抗菌藥物的作用，預(yù)防膿毒血癥和敗血癥的發(fā)生。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-燒傷增加燒傷組織氧分壓：燒傷的創(chuàng)面和創(chuàng)傷傷口同樣處于低氧狀態(tài)，尤其是燒傷的創(chuàng)面有很多血管發(fā)生栓塞，缺氧明顯，如伴有低血容量休克，循環(huán)血容量削減，創(chuàng)面缺血，缺氧更為嚴(yán)峻，影響傷口修復(fù)，進(jìn)行高壓氧治療可以快速增加燒傷組織氧分壓和創(chuàng)面的氧分壓。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-燒傷經(jīng)高壓氧治療的創(chuàng)面，毛細(xì)血管再生加速和血管再通，組織供血供氧狀態(tài)得以保證，組織生長活力增加，肉芽組織生長加快，為植皮創(chuàng)建良好條件，提高皮膚移植成活率，一些已發(fā)生缺血表現(xiàn)的皮瓣，經(jīng)高壓氧治療可免于壞死。高壓氧可使成纖細(xì)胞增殖，膠原蛋白釋放，毛細(xì)血管新生，肉芽組織增生以及表皮細(xì)胞的再生加快，因而使創(chuàng)面愈合期縮短，對減輕瘢痕形成和預(yù)防瘢痕攣縮有利。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-循環(huán)通過提高血氧張力和血氧含量，增加血氧彌散實(shí)力而改善心肌供氧，改善心肌的有氧代謝與能量供應(yīng)。生理狀況下，心肌的需氧量極大。心肌中攝取血液氧含量的65-75%，其對血液中氧的攝取已接近于最大量，故人有缺血、缺氧時(shí)，只能靠增加冠脈血流量來供應(yīng)氧氣。但這恰是冠心病時(shí)所難以達(dá)到的。而高壓氧條件下的血氧含量的增加可有效地改善心肌缺氧，復(fù)原有氧代謝和能量的產(chǎn)生，最終改善心肌功能。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-循環(huán)促進(jìn)心肌側(cè)支循環(huán)的開放與建立。改善微循環(huán)，從而使缺血受損的心肌獲得更多血液與氧氣。防止梗塞面積的進(jìn)一步擴(kuò)大是通過逆轉(zhuǎn)壞死灶四周缺血缺氧的心肌細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。心肌供氧改善后，有益于使心電活動(dòng)穩(wěn)定，有助于削減心律失常的發(fā)生。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-消化通過提高血氧分壓，血氧含量促進(jìn)機(jī)體的有氧代謝過程，使ATP產(chǎn)生增多，有助于改善肝細(xì)胞功能。延緩或抑制肝細(xì)胞炎癥的發(fā)展和纖維化進(jìn)程，促進(jìn)肝細(xì)胞的修復(fù)。增加肝血流量。改善全身及肝臟的微循環(huán)狀態(tài)。有利于降低血氨，減輕其對中樞神經(jīng)的毒性作用。腸蠕動(dòng)增加，促進(jìn)腸內(nèi)氣體吸取。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-腦復(fù)蘇開展HBO治療越早，則腦功能的復(fù)原較好。CPR病人心臟復(fù)跳后,只要心率>60次/分以上，BP用升壓藥能維持，即使呼吸未復(fù)原，也應(yīng)剛好進(jìn)行HBO治療。最好在24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，即在腦水腫及感染高峰出現(xiàn)前進(jìn)行，這樣可減輕腦水腫的發(fā)展過程，并供應(yīng)腦組織足夠的氧份，可減輕神經(jīng)損傷。且有利于已受損神經(jīng)組織的復(fù)原。高壓氧在臨床中的應(yīng)用-腦復(fù)蘇假如在HBO治療5次左右即見明顯好轉(zhuǎn)，10次左右就可結(jié)束。若有神經(jīng)功能及其他重要臟器功能受損,則需延長治療至30～60次。對HBO治療5次以上仍無效果,建議做EEG以推斷預(yù)后，剛好確定是否中止HBO治療。危重病高壓氧留意事項(xiàng)臨床醫(yī)生緊密協(xié)作倉內(nèi)呼吸機(jī)的運(yùn)用監(jiān)護(hù)儀的運(yùn)用嚴(yán)密留意呼吸循環(huán)的變更留意神志的突然變更其它治療的影響Table2.Numericoutcomeoftheentirestudy(mean±standarderror).Theunderlinedvalueswereestimatedtobestatisticallydifferentfromcontrollevels.Moredetailedstatisticalcomparisonsweremadewiththegraphics.Abbreviations:MDA（丙二醛）,malondialdehyde;PCC（羥基蛋白）,carbonylatedprotein;SOD（超氧化物歧化酶）,superoxidedismutase;GSH-Px（谷胱甘肽）,glutathioneperoxidase;HBO,hyperbaricoxygenInhalationToxicology,2011;23(3):166–172Copyright.2011InformaHealthcareUSA,Inc.ISSN0895-8378print/ISSN1091-7691onlineDOI:10.3109/08958378.2011.558528Theseresultsindicate

thatrepetitivetreatmentwithHBOmaycauseoxidativestressincriticaltissuesincludingthelung.AlthoughHBO-mediatedfreeradicalsareacceptedtoberesponsibleforthebenefitsofthistherapeuticmodality,espe