氧中毒高压氧氧疗的副作用及处理一

氧中毒

氧是需氧型生物维持生命不可缺少的物质，但超过一定压力和时间的氧气吸入，会对机体起有害作用。氧中毒是指机体吸入高于一定压力的氧一定时间后，某些系统或器官的功能与结构发生病理性变化而表现的病症。氧中毒易患部位为脑、肺及眼。通常按中毒发生部位将氧中毒分为脑型、肺型和眼型。事实上氧中毒时机体各系统同时受影响，只是程度不同，如脑型氧中毒，同时有肺功能损害，反之亦然。氧中毒的发生受多种因素影响，有较大的个体差异和时间差异。

1．一般规律导致氧中毒的主要原因是治疗压力与吸入高浓度氧的时间。一般在0.25MPa以上的压力环境中吸纯氧，可发生脑型氧中毒。肺氧中毒随吸氧时间的延长，肺氧中毒逐渐加重。常压下吸纯氧，6～12h后可发生胸骨后疼痛：12～18h，结膜、鼻咽、肺部均可出现刺激症状，肺活量下降：连续吸氧24h后，可发生支气管肺炎。而吸0.2MPa的高压氧，3h左右肺活量下降，4h胸骨后有刺痛感，5h可出现咳嗽，10～12h可发生明显的肺氧中毒。

2．易患因素以下因素有可能诱发氧中毒。(1)处于代谢亢进状态下如发热、甲亢、抽搐和使用甲状腺素、胰岛素、促肾上腺皮质激素、肾上腺皮质激素、肾上腺素、去甲肾上腺素时。(2)有肺部感染、肺气肿等。(3)体质衰弱患者。(4)缺乏维生素E、维生素C和微量元素硒等情况时，清除过氧化物和氧自由基能力减弱，也易于发生氧中毒。

二、氧中毒机制氧中毒的机制目前尚不清楚，从一些研究结果可推测以下可能。1．高浓度氧的直接毒性作用：

高压氧能直接刺激血管平滑肌造成血管收缩，使毛细血管通透性增加，组织水肿；高压氧治疗氧浓度过高并且超过一定程度，则可造成机体中毒。在完整的实验动物体内，一侧肺暴露于高压氧，而另一侧暴露于压缩空气，结果前者出现表面活性物质减少。高压氧收缩血管，通常可使血管通透性降低，但是高压氧对血管平滑肌的过强刺激可导致血管痉挛，其结果是毛细血管壁通透性增加，反而发生组织水肿。眼氧中毒时有视网膜脱离，是视网膜下水肿过度所致。

2．神经—体液因素高压氧对机体神经内分泌系统的影响由高分压氧和高气压双重作用引起。高分压氧可以使细胞过氧化增强，甲状腺素分泌减少；高气压可以致机体产生应激反应，激活下丘脑一垂体一肾上腺皮质系统，下丘脑释放促肾上腺皮质激素(CRH)，垂体释放促肾上腺皮质激素(AcTH)增加，最终导致糖皮质激素分泌增加。动物实验观察正常小鼠经o．25Mpa、99．2％氧暴露后，其血清皮质醇含量明显高于对照组，同时电镜观察肾上腺皮质细胞可见其处于分泌旺盛状态。

实验发现，垂体切除和肾上腺切除后的动物氧中毒程度减轻，泼尼松或肾上腺素可使肺型氧中毒程度加重。该研究提示肺型氧中毒存在垂体-肾上腺皮质的参与。3．生物膜对氧中毒的易感性生物膜对氧的毒性作用耐受性较差。肺型氧中毒时，肺泡壁的分泌细胞（Ⅱ型细胞）内板层小体的膜受损，使其分泌肺表面活性物质的功能减弱或丧失。表面活性物质减少将使肺泡表面张力增加而趋于不稳定，甚至萎陷，造成肺不张及其他病理损害。4．酶受抑制学说：高压氧对机体内多种酶的活性产生抑制作用，尤其是含有巯基的酶类。研究发现，在体内包括三羧酸循环在内的多种代谢途径过程中的酶活性受到抑制。对三羧酸循环的抑制使得葡萄糖有氧代谢障碍造成代谢活跃的组织和器官如心、肝、肾等能量供给障碍，功能受损。

氧中毒的某些病理变化与相关的酶受抑制有关。膜受损后，可完全抑制“膜伴”酶相应的各种作用。可以认为神经系统永久性损伤是膜受损的结果，而轻度可逆转的氧中毒则与高压氧对酶的抑制有关。

5．与氧中毒有关的神经递质高压氧可使部分神经递质的浓度发生变化，从而引起中毒表现：①肽类递质：脑中的肽类递质在氧惊厥中起一定的作用。氧惊厥时血及下丘脑中β-内啡肽升高，垂体内显著下降；应用β-内啡肽抗血清可延长氧惊厥的始发和减轻其程度。心房钠尿肽（ANP）可见于多种组织，肺具有合成、储存和释放功能，同时肺内有大量的受体。肺氧中毒时肺内ANP减少，血浆内则升高。静脉注射ANP，能部分抑制高压氧对肺组织及肺泡内磷脂的破坏作用，从而保护肺表面活性物质。高压氧下γ-氨基丁酸（GABA）和精氨酸加压素合成减少，脑内GABA和AVP浓度降低，可诱发氧惊厥。6．氧自由基作用

自年Gerschman和Gillbert提出关于氧中毒是由于氧自由基产生过多而引起这一认识以来，目前普遍认为氧中毒的根本原因是高压氧条件下氧自由基产生过多，并且超出机体的防御能力而造成的损害。机体内活性氧的清除主要依靠超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)、VitC、vitE等的抗氧化作用。机体暴露在高分压氧下，体内氧张力增高，氧代谢量增多，机体内产生的氧自由基也增多。而体内vitC、vitE、半胱氨酸等固有抗氧化

剂和超氧化物歧化酶(SoD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GsH)等抗氧化酶系统却不能将这些骤增的氧自由基全部清除，造成细胞及膜性细胞器膜脂的过氧化反应，从而导致细胞结构和功能的损伤。

1.6.1细胞水平的损害生物膜有两个主要结构成分即脂质和蛋白质，分别含有多链不饱和脂肪酸和硫氢基团，都易受自由基损害。含多链不饱和脂肪酸较多的磷脂是构成生物膜的重要成分。在膜的磷脂双层结构中间带，氧在其中的溶解度较大，故氧浓度高，自由基反应旺盛。研究表明，氧自由基往往首先作用于多不饱和脂肪酸，因其分子中含有多个双键，此处容易启动自由基的连锁反应，产生过氧化物或脂质自由基。氧自由基也可以直接作用于蛋白质，使蛋白质(包括各种有生物活性的酶)的多肽链发生断裂或交联而聚合，个别氨基酸发生变化。膜中磷脂发生过氧化，导致膜的蛋白质、酶和磷脂发生交联、失活、通透性改变，多种功能受到损害。

1．6．2亚细胞水平的损害亚细胞器的磷脂比质膜所含多链不饱和脂肪酸多。因此，亚细胞器的质膜对过氧化更敏感。线粒体膜损伤，可使能量牛成系统受损；微粒体多聚核蛋白解聚、脱落，抑制了蛋白质(包括酶、抗体及蛋白质类的激素)的合成；溶酶体膜受损，町释放出其中的水解酶类，轻则使细胞内多种

物质水解，重则造成细胞白溶、组织坏死。不少研究证明，实验动物和人体在高压氧暴露下确有相应的自由基浓度的增加和有关证据。倪大智等[3]采用电子顺磁共振(EPR)直接测定自由基的方法观察在高压氧下暴露后大白鼠肺组织内自由基的消长规律，发现肺组织内自由基生成量随所用氧压一时程值的增加而增多，同时，肺组织内vitC大量消耗。研究发现，短时氧惊厥时，海马CAl区神经元Bcl一2蛋白表达，并证实此为神经元的自身保护反应，使神经元具有抗损

伤的能力。Bcl一2蛋白能抑制自由基的产生，阻止脂质过氧化反应，增加还原性辅酶I和谷胱甘肽转移酶的活性，从而起抗氧化的作用。季玉峰等[4]对沙鼠短时惊厥海马各区神经元Bcl一2表达观察发现，海马各区Bcl一2蛋白表达阳性，提示短时氧惊厥诱导海马各区神经元Bcl-2表达，其机制是由于机体存在氧化适应现象。只要存在氧化应激，机体就有氧化适应反应，随着氧化应激程度不同，产生的适应能力不同。一旦机体的氧化应激超过r机体的适应能力，就有可能导致氧化损伤。

有人认为氧中毒的根本原因是高压氧下体内氧自由基、“超氧化自由基”增多所致。他们发现，中枢神经系统中毒的程度与脑内脂质过氧化物含量增高及乙酰胆碱酯酶活性降低有关.进入体内的氧会产生氧自由基，氧自由基极为活跃，在体内到处流窜，攻击和杀死各种细胞，导致细胞和器官的代谢和功能障碍，并能促使基因突变诱发癌症。当然，有氧化就有抗氧化，这是人体自我保护的一种本领。健康人在自然状态下，体内氧化和抗氧化运动处于动态平衡。

7N0在引起氧中毒方面的研究N()作为近年来临床和基础医学研究的热点，其中十分重要的是在高氧暴露之后，N0参与氧中毒的病理生理过程。No以精氨酸为底物，通过N0合成酶(Nos)而生成，No的性质非常活跃，而它的生成量和

生物学效应受L_精氨酸一No途径中关键酶NoS的影响，No的产生增多可能是由于NoS合成增多或活性增加所致。有实验证明，健康成年人吸入高浓度氧之后，经化学发光法榆测，呼出气中N0水平增加，提示肺内N()产生增多。已有大量实验证实，高浓度氧暴露可上调NOSmRNA的表达，促进蛋白质的合成。

No分子有一个不成对电子，是一内源性自由基，即具有弱氧化性，也具有弱还原性。它具有双莆的生物及化学特性，一方面N0在调节血管紧张性及完整性和信号传导中发挥重要的生理作用；另一方面高水平的N0可能发挥细胞毒性作

用，引起组织和细胞的损伤。这就决定了N0在机体氧化应激

损伤中也可能发挥不同作用[5]。

1．7．1保护效应N0可以通过扩张血管、抑制血小板聚集、对抗中性粒细胞的附壁和激活、抑制前列腺环素及血栓素A2合成酶活性等而发挥抗炎作用；No还可通过与02直接反应而清除自由基；可以与脂质过氧化链式反应中的烷氧基自由基、过氧自由基及羟自由基直接反应起到抑制脂质过氧化的作用。

1．7．2损伤效应高氧暴露时，体内N0及0：产生均明显增多，N()及Oz旦同时生成或并存便以极高的速度生成0Noo一，其毒性作用大大增强。oNoo一的化学性质极为活跃，可与多种生物活性分子发生反应。它可以直接氧化巯基，使含巯基的酶失活，从而引起细胞能最代谢障碍，诱导脂质过氧化，使DNA碱基氧化，使蛋白质酪氨酸硝化等。有实验证实，当抑制NOS时，可明显防止高氧情况下氧惊厥的发生。但目前不能确定高氧暴露下N0增多的净效应是有利还是有害的，关于No在高氧暴露后，参与机体氧化应激病理生理过程的研究将有助于了解氧中毒的发生及其防治。

氧压的高低不同对机体各种生理功能的影响也不同。当吸入氧分压60-KPa时，其毒性突出表现在视觉器官；-KPa时，主要表现在呼吸系统，KPa以上时主要表现中枢神经系统体征；以上三种情况分别称为，眼型氧中毒，肺型氧中毒、脑型氧中毒。这主要是从临床角度根据氧压和主要表现人为地加以划分，并不是说某型氧中毒只有某器官的病理变化而无其他异常；事实上在较高氧压和较长暴露时程后，几乎全身各类组织都可出现相应伤。之所以提出某某型，只是强调该器官其症状较突出而已。由于机体的情况各不相同，同一机体在不同的时间内所遇到的情况也不尽一致，何况有许多因素影响氧中毒的发生发展和表现程度。因而临床表现上氧中毒的表现存在相当大的个体差异。

1.肺型氧中毒（pulmonarytypeofoxygentoxicity）

由于肺型氧中毒的发生、发展经历时间相对较长，亦称为慢性氧中毒（chronicoxygentoxicity）。

肺型氧中毒时可有大面积的肺出血和肺水肿，出血严重者呈“肝脏样肺”。显微镜下可看到透明膜形成、上皮变性、肺泡上皮增殖性变化、肺动脉壁增厚和玻璃样变，以及肺膨胀不全。病程上可表现两期变化：①急性渗出期：可有肺水肿、肺泡出血、纤维蛋白渗出、透明膜形成，以及内皮细胞和肺上皮Ⅰ型细胞的破坏；②亚急性增生期：可有间质的纤维性变，成纤维细胞增生和肺泡上皮Ⅱ型细胞增生。急性渗出性变化是可逆的，增殖性变化恢复较慢，也可导致永久性瘢痕形成。

在极端的动物实验中，出现肺氧中毒后继续将动物置于高压氧下，由于肺不张，血浆渗入肺泡内，肺出血和肺泡变性，以致氧扩散受阻，造成全身缺氧，最终死亡。这种因氧过多而致缺氧的矛盾现象被称为氧过多性缺氧，其发生机制可能与氧过多引起肺泡血管痉挛、肺泡及肺泡毛细血管损伤、通透性增加有关，引起肺泡水肿肺表面活性物质缺乏，肺泡不稳定导致肺氧中毒

临床表现

类似支气管肺炎。其表现及通常的发展过程为：最初为类似上呼吸道感染引起的气管刺激症状，如胸骨后不适（刺激或烧灼感）伴轻度干咳，并缓慢加重；然后出现胸骨后疼痛，且疼痛逐渐沿支气管树向整个胸部蔓延，吸气时为甚；疼痛逐渐加剧，出现不可控制的咳嗽；休息时也伴有呼吸困难。在症状出现的早期阶段结束暴露，胸疼和咳嗽可在数小时内减轻。

体征：早期可无阳性体征，随后可闻及肺部啰音或支气管呼吸音。

X线：可见肺纹理增多或出现肺部阴影。

诊断：依据病史及临床表现一般不难诊断。

2.惊厥型（脑型）氧中毒（encephalictypeofoxygentoxicity）。

而吸入kPa以上的氧气所致的氧中毒则以惊厥为主要表现，称作惊厥型氧中毒(convulsivetypeofoxygentoxicity），这种类型的惊厥称为氧惊厥；由于其发生过程较短，又称作急性氧中毒（acuteoxygentoxicity）；主要损害中枢神经系统，所以又称脑型氧中毒（encephalictypeofoxygentoxicity）

惊厥型氧中毒的表现，大体上可分为连续的四个阶段：

（1）潜伏期潜伏期长短与吸入气中的氧压呈负相关，但并不呈线性。氧压增高，潜伏期缩短。

（2）前驱期表现包括：①面部肌肉抽搐，最常见，主要为面肌及口唇颤动；②植物神经症状：有出汗、流涎、恶心、呕吐、眩晕、心悸和面色苍白等；③感觉异常：可有视野缩小、幻视、幻听、幻嗅、口腔异味和肢端发麻等；④情绪异常：烦躁、忧虑或欣快等；⑤前驱期末期可出现极度疲劳和呼吸困难，少数情况下可能有虚脱发生。及时发现前驱症状并立即采取措施，脱离高压氧环境，对于预防氧惊厥的发生非常重要。需要注意的是，具体患者往往只出现一项或几项前驱期症状，有时甚至无明显前驱症状直接出现惊厥。

（3）惊厥期前驱期后，很快出现惊厥。①癫痫大发作样全身强直或阵发性痉挛，每次持续2min左右；②在人，发作前有时会发出一声短促的尖叫，神志丧失，有时伴有大小便失禁；③脑电图变化：出现于惊厥发生前，电压升高和频率加快，出现棘状波和梭状波（spindle-likewaves）。 　　⑷昏迷期：如果在发生惊厥后仍处于高氧环境，即进入昏迷期。实验动物表现为昏迷不醒，偶尔局部有轻微抽搐，呼吸困难逐渐加重，再继续下去则呼吸微弱直至停止。人员在惊厥过后即使及时脱离高压氧环境，也有一段时间意识模糊或精神和行为障碍，一般在1～2h后即可恢复，少数可熟睡数小时。不留明显后遗症。

3.眼型氧中毒(ophthalmo-retinaetypeofoxygenintoxication)　

长时间吸入70～8OkPaO2可十分缓慢地发病，主要表现为视网膜萎缩。不成熟的组织对高分压氧特别敏感，早产婴儿在恒温箱内吸高分压氧时间过长，视网膜有广泛的血管阻塞、成纤维组织浸润、晶体后纤维增生，可因而致盲。在90～1OOkPaO2，72h可出现视网膜剥离、萎缩，视觉细胞破坏；随时间延长，有害效应可积累。 　　迄今为止，在能预防肺型、脑型氧中毒的条件下，一般可不发生视觉损害。

1.潜水时发生氧中毒的救治

（1）迅速离开高气压环境出现前驱症状时立即上升出水，已惊厥时则应及时派潜水员下水救护，但要控制好上升速度，以防止肺气压伤。

（2）出水后救治卸除装具，平卧休息，保持安静，注意保暖，继续观察，防突发惊厥。

（3）抗惊厥治疗对出现惊厥者用药，应选择对心肺功能影响较小的药物，可用4%水合氯醛50ml灌肠，2小时后皮下注射吗啡，可反复应用，每天不超过4次。也可肌肉或静脉注射异戊巴比妥。因氧惊厥常伴有一定程度的肺脏损伤，禁用吸入性麻醉药。

2.加压舱内发生氧中毒的救治

（1）在通过面罩吸氧的舱内，迅速摘除面罩，呼吸舱内压缩空气，并按空气常规减压。

（2）在纯氧舱内，先用压缩空气进行通风，降低舱内氧分压，然后逐渐减压出舱。

（3）出现惊厥时，应注意以下几点：①防止跌倒摔伤或舌被咬破，必要时可适当使用止痉剂。②应注意患者呼吸状况，惊厥时容易发生喉头痉挛而屏气，此时不能减压，以防声门关闭造成肺气压伤。只有待节律性呼吸恢复，呼吸道通畅后，才可按规定减压。③离开高压氧环境，仍有惊厥者，进行抗惊厥治疗。

3.各型氧中毒的治疗

（1）脑型治疗原则是镇静、抗惊厥、催眠，惊厥时防头部及舌的损伤。可给予：地西泮（安定），缓慢静脉注射；副醛，深部肌内注射，呼吸道不畅者禁用。心功能衰弱者加用强心药物。

（2）肺型轻者数小时即可恢复；重者用抗生素预防肺部感染，加强监护。主要是支持疗法促进肺部病变早日吸收。如患者存在气体交换困难，不用高压氧（HBO）要出现缺氧，而用HBO要进一步损伤肺组织，则应考虑使用体外循环装置进行肺外氧合的方法，既可补氧又可使肺得以恢复。

（3）眼型在长时间吸氧治疗过程中应定时检查眼底，一旦出现眼底血管痉挛及视力下降、模糊应即停止吸氧。如病情需要不能停氧，应将氧压降至5OkPa以下或给予2%～4%CO2（常压下浓度）-氧混合气间歇性收入；并予能量合剂等支持疗法。

氧中毒是能够很好预防的，一方面要加强平时对有关人员的教育，使其对氧中毒的症状，尤其是前驱症状有所了解和警惕，另一方面在用氧的过程中，要严格遵守各项操作规则。具体预防措施有以下几个方面。

1.氧敏感试验，让受试者在kPa下吸纯氧30分钟，如出现惊厥前驱症状，则氧敏感试验阳性，不能选做潜水员或潜艇舰员。

2.严格控制吸氧的压强-时程。

3.间歇吸氧即将吸氧分阶段进行，在两次吸氧之间吸空气5～10分钟。事实证明，较短的间歇时间能够预防较长吸氧时间内可能引致的氧中毒，从而可以延长吸氧的总时程，达到最大限度利用氧的目的。

4.控制发病因素。

5.保证供氧装置处于良好状态，严格操作规程。

6.了解潜水员或患者的日常生活、作息制度和精神状态。

7.吸氧时，尽量减少不必要的体力活动。

8.吸氧期间，医务人员应密切







































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