高氧对机体的影响

1、高氧对机体的影响自从SCHEELE 和PIESTLEY 在1770 年发现氧气以来1，人类慢慢地认识到氧在生命运动中的机制,人体的正常生理活动依赖于氧供应的正常, 减少或增加氧供应达到一定的程度, 都会引起机体的各种生理性或病理性反应，氧气逐渐被利用到各种疾病的治疗中。氧对机体影响的研究已引起更多的重视。氧疗用于纠正缺氧, 提高动脉血氧分压和氧饱和度的水平, 改善组织缺氧, 促进代谢, 以维持机体生命活动, 是辅助治疗多种疾病的重要方法之一。但过度给氧可导致氧中毒, 对机体多系统造成损伤的现象逐渐受到人们的重视。本文旨在探讨过度给氧的危害, 为临床合理氧疗提供理论依据。吸氧治疗的给氧方式有两种

2、：一种是低浓度吸氧，另一种是高浓度吸氧。低浓度吸氧（吸氧浓度低于35%）：一般用于慢性支气管炎、肺气肿、肺源性心脏病等；高浓度给氧（吸氧浓度大于50%）：急性呼吸衰竭如呼吸、心搏骤停，急性呼吸窘迫综合征，急性中毒（如一氧化碳中毒即煤气中毒）呼吸抑制等，必须分秒必争地使用高浓度或纯氧进行抢救，不宜长期使用，以防止氧中毒或其他并发症。过度给氧包括高浓度给氧、给高压氧及给氧时间相对过长。氧中毒的发生取决于氧分压， 而不是氧浓度。一旦吸入氧分压0.5个大气压，就会导致细胞受损，出现所谓的氧中毒。人呼吸纯氧存活时间最长为110小时, 曾报告2例分别在0.90及0.98个大气压氧下于65及74小时后均发生

3、氧中毒2, 正常人吸氧的氧分压如为0.33个大气压, 持续30天而未产生氧中毒,如吸入氧的氧分压增至0.6个以上大气压时,则产生氧中毒3,现认为安全吸氧浓度为50% 以下,虽吸较长时间而无损害, 在常压下60-70%氧可安全使用24小时4。随吸入气中氧分压的升高和停留时程的增加, 氧的毒性作用最显著地表现在呼吸系统和中枢神经系统,其次还包括红细胞的破坏和视神经组织的损伤5。1.高氧对肺的影响由于吸入的氧首先作用于呼吸系统, 以及吸入的氧的分压在肺显著高于其他器官, 因此氧对肺的毒性出现较早，高氧对肺的毒性主要表现在气道、肺血管床和肺组织改变。即早期为渗出期，后期为增生期。klistle等用电镜

4、观察了大鼠吸入纯氧后肺部改变, 发现吸纯氧6-24小时肺部无明显改变,48小时后肺毛细血管内皮肿胀及间质水肿,72小时后毛细血管广泛破坏, 肺间质明显增厚及明显细胞浸润, 到后期才有肺泡上皮细胞肿胀和变性坏死、肺泡内充满渗出液, 内含红、白细胞等6。1.1 气道改变：引起弥漫性肺泡损伤，内皮细胞膨大、间质水肿和型肺泡细胞优势程度增加等早期病理改变;导致肺不张、肺泡内白细胞、红细胞和吞噬细胞积聚及肺胞透明膜形式; 细支气管、支气管上皮组织轻度淤血，并有明显巨噬细胞、嗜酸细胞及淋巴细胞出现等变化。1.2 肺血管床改变包括毛细血管充血、血细胞颗粒性变和增殖; 缩小肺动脉腔，增厚肺动脉管壁，增加肺泡壁

5、和肺泡腔内单核细胞数量，随暴露时间延长，使血管损伤逐渐加重，肺小血管管腔缩小、闭塞; 氧代谢物及其毒性产物可损伤肺泡 毛细血管膜和肺动脉壁细胞7.1.3 肺组织改变主要为支气管周围和血管周围水肿, 间质内液体积聚及细胞浸润、电镜观察可见肺泡上皮细胞内线粒体肿胀8; 过量胶原-等细胞外基质蛋白的生成和沉积9，可经历一个由致密纤维组织沉积、慢性支气管炎和毛细支气管炎、肺气肿及大量胶原沉积导致肺泡间隔不规则性增厚等构成的渐进性肺损害演化过程，是高氧性肺损伤病理损害发展的最终结果导致肺纤维化10。2.高氧对中枢神经的影响高氧对神经鞘膜新陈代谢和电解质传导的影响11, 脑细胞膜的类脂质的过度氧化可破坏膜

6、的完整性12，高压氧对神经传导有关的酶的灭活和易敏感酶的合成的抑制13, 可能是使中枢神经系统内出现不协调的生物电活动14和神经冲动发生紊乱,脑电图上可见双侧大脑半球同步或随机发生的皮质和皮质下棘波, 即表现为横纹肌抽搐。3.高氧对眼的影响高氧使视网膜血管收缩、视野缩小、视网膜电位消失以至失明, 曾有新生儿吸氧而致失明的报道15及视力突然丧失或眼科检查发现视力下降报告16。高氧使视网膜血管收缩11, 致视网膜缺血和代谢障碍, 细胞在营养物质来源不足后开始消耗自身所储备的能量物质, 势必进一步使细胞发生崩解17。视网膜电位的消失是视损害及中毒程度的客观指标18。4.高氧对血液影响高氧可损害血管内

7、皮细胞, 收缩血管、聚集及损害血小板19, 严重时可引起溶血现象20,21。综上所述，高氧暴露可导致机体一系列的基因表达、细胞因子及细胞、器官等生理功能的改变，超过人体耐受阈值时还能导致机体器质损害。1. BUECKL C，KAESTLE S，KEEM A， et al Hyperoxia-induced reactive oxygen species formation in pulmonary capillary endothelial cells in situJ Am J espir Cell Mol Biol，2006，34( 4) : 453-4632. Cark JM.Pharm

8、 Rev 1971;23:37.3.Fisher AB.Ann Rev Respir Dis 1980:122:61.4.Tinis P.Onn Emergency Med 1983;45:699.5.Lambertsen CJ:In:Handbook of Phfsiology(Wo Fenn,et al,eds),Volsocety,P1027,Washington DC,1965.6. Kistler GS,et al,J Cell Biol 1967;32:605.7. JONES ，ZAPOL W M，EID LOxygen toxicity and restructuring of

9、 pulmonary arteries-a morphometric studyJAm J Pathol，1985，121( 2) : 212-2238.Wolfe WG.Ann Rev Med 1973;26:203.9.Kondrikovd，Caldwell B，Dong Z，et alReactive oxygenspecies-dependent hoA activation mediates collagen synthesis in hyperoxic lung fibrosisJ Free adic Biol Med，2011， 50( 11) : 1689.169810. Wa

10、genaar GT，Laghmani EL H，DE Visser Y P，et al Ambrisentanreduces pulmonary arterial hypertension but does not stimulatealveolar and vascular development in neonatal rats with hyperoxic lung injuryJ Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol，2013， 304( 4) :L264-7511.Wood JD;In:The Physiology and Medicine of Di

11、ving and Compressed Air Work(PB Bennett,et al,eds)2 nd Ed,Bailliere Tindall&Cassell,P 165,London,1975.12.Jerett SAD,et al:in:Aerospace Med,44:40,1973.13.Tunnicliff G,et l:Biochem Pharmacol 22:501,1973.14.Donad KW:Bri Med J 1:667,1947.15.Clark jm,et al.Appli Physiol 1971;73:739.16.刘澍,王淑荣,单旭英,等. 高压氧治疗中发生视网膜中央动脉阻塞4例.中华航海医学杂志, 1998, 5( 2): 80。17.Breswick GH:Invest Ophthal 9:372,1970.18.冯嘉真, 等: 生理学报 30:177,1975.19.Johnson RJ,et al,J Clin Invest 1981;67:983.20.Fischer CL,et al:in:Underwater Physiol Proc 4