醫脈通導讀
氧療,是呼吸系統疾病經常用到的一種治療方法,不論是鼻導管吸氧、無創呼吸機、有創呼吸機輔助呼吸等均是氧療的一種。氧療過程可能出現氧中毒的風險,其機制可能與吸氧導致的活性氧以及氧自由基增多有關。
作者丨氯化鉀 廣東藥科大學附屬第一醫院
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氧濃度與氧中毒
吸氧濃度多高,引起氧中毒風險越高,吸氧濃度60%或許是一個定義是否容易造成氧中毒的界限。那麼,氧中毒的發生真的取決於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)
氧中毒取決於我們的吸入氣的氧分壓,當吸入氣氧分壓過高時即使吸氧濃度正常也會發生氧中毒。
舉兩個例子:
(1)潛水員在深50m的海水下作業(Pb約為608kPa,即4560mmHg),當吸入氣FiO2為21%,根據公式算得PiO2為126.4kPa,從而容易導致氧中毒。
(2)太空人在1/3大氣壓下工作,即使吸入的是純氧,PiO2為27.5kPa不易出現氧中毒。
當然,如果設定場景為在醫院的患者進行氧療,Pb可以認為是一個固定值,此時,PiO2直接與FiO2成正比關係,可以是我們常說的吸氧濃度過高,導致氧中毒。
高濃度吸氧,對機體系統造成什麼影響?
1. 肺通氣功能
當機體缺氧,氧分壓偏低時,機體通過反應性呼吸增快,增加機體的換氣以及氧合從而糾正低氧血症。在氧充足的情況下由於周圍化學感受器抑制,分鐘通氣量下降。但這並不適用於高氧(FiO2 1.0)以及氧中毒。當出現氧中毒時可能會出現分鐘通氣量反常增加。
(1)氧中毒時,中樞神經系統損傷以及氧自由基和其他氧化物的積累導致1-2分鐘的暫時性通氣下降後,潮氣量反常性增加導致分鐘通氣量的增加。
(2)Haldane 效應,當高水平的氧氣完全使血紅蛋白飽和時, Haldane 效應會削弱血紅蛋白對CO2 的親和力,從而使腦脊髓液酸化並需要通過過度通氣來去除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導致心率,心輸出量和心臟指數的降低,目前報道均顯示高氧對心臟功能的影響是間接性的。
(2)在缺氧的情況下,肺血管發生收縮,但心輸出量增加,因此肺血流量是增加的。但高氧對肺組織血流量的影響較小,並不導致肺血流量減少。
(3)高氧血症對健康人和動物的腎臟灌注基本沒有改變,與其他器官(例如心臟,大腦,肌肉)相比,腎臟對高氧敏感性差異的原因尚不清楚。
(4)氧氣的可利用性也嚴重影響了周圍的脈管系統,並且出現了血流波動以滿足組織的代謝需求。這在骨骼肌中尤其明顯。這也導致骨骼肌血管床對高氧的血流反應比其他血管床更易變 ,高氧時更易出現血流減少。
(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,動脈氧濃度的增加應導致氧輸送的增加,但是高氧會引起包括冠狀動脈,腦和肌肉在內的各種血管床的收縮。所以不見得氧濃度越高組織氧合越好。
臨床上如何識別氧中毒
氧中毒造成的影響是全身性的,會對全身組織造成功能性或器質性的損傷。由於機體各器官對氧的敏感性不一,通常只突出表現為肺型氧中毒以及腦型氧中毒。
1. 腦型氧中毒
Paul Bert 於 1878 年首次認識到高壓氧和癲癇發作的關係,目前認為氧療過程中癲癇發作可能與氧中毒有關,多由於活性氧和自由基中間體的增加與神經元細胞質膜相互作用,這會導致細胞膜脂質過氧化,和腦電活動的改變。
對於氧中毒的前驅症狀,儘管在少於 50%的病例中出現,但我們不能忽視。這些包括抽搐,凝視,聽覺幻覺,視覺改變,噁心,眩暈,焦慮和煩躁不安。前期症狀後是強直-陣攣性癲癇發作。這是可逆的,不會出現神經系統損害。
需要注意的是在高壓氧治療過程中,出現神經症狀應區分腦型氧中毒與缺氧型腦病,前者先抽搐後昏迷,抽搐時患者是清醒的,而後者是先昏迷,後抽搐。兩種情況的處理截然不同,正確的鑑別很重要。
2. 肺型氧中毒
在大氣壓或高壓下,肺部不斷暴露於升高的氧氣水平會隨著暴露持續時間、氧濃度或吸入氧分壓的增加而導致嚴重的毒性作用。肺氧中毒的病理表現分為兩個階段: 急性滲出期和亞急性增殖期。
(1)急性滲出期的肺部變化:
包括間質和肺泡水腫,肺泡內出血,纖維性滲出液,透明膜形成以及毛細血管上皮細胞和I型肺泡上皮細胞的破壞。
(2)亞急性增殖期:
可出現II型肺泡上皮細胞的間質纖維化,成纖維細胞增殖和增生的特徵
肺中毒時肺功能的變化包括肺順應性降低,吸氣和呼氣肺容積和速率降低以及 CO2 擴散能力降低。並且在肺氧中毒中可見肺活量逐漸下降。
肺氧中毒的症狀起病隱匿,並因吸氧而加重的胸骨後輕度不適。隨著繼續氧氣暴露,這種情況會逐漸加重,並可能出現胸膜炎性胸痛,咳嗽,胸悶和呼吸困難。在暴露後的頭幾個小時內迅速消失,在接下來的 1-3 天中,肺部刺激感完全消失。
總結
對於氧中毒,預防勝於治療。在進行氧療前一定要明確患者的氧合狀態,選擇合適的氧療方式。並且動態監測氧療過程中患者的變化(特別是高風險氧療:如高壓氧治療)
參考文獻:
[1]鍾南山,劉又寧,呼吸病學(第二版),人民衛生出版社,2012年
[2] Brugniaux JV, Coombs GB, Highs and lows of hyperoxia: physiological,performance, and clinical aspect .[J]Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2018 07 01;315(1)R1-R27
[3] Heyboer M, Sharma D,Hyperbaric Oxygen Therapy: Side Effects Defined and Quantified[J]Adv Wound Care (New Rochelle) 2017 Jun 01;6(6)1-15
文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/breVHW8BMH2_cNUgpurA.html