氢原子百科 
氧中毒（oxygen intoxication）是人体长时间吸入高氧分压气体，超过一定的压力和时程，引起一系列生理功能的紊乱或导致的病理现象。根据其临床表现可分为肺型氧中毒、脑型氧中毒及眼型氧中毒。[1][2]
氧中毒的发生主要取决于吸入气体的氧分压，常见于使用水下呼吸器的潜水者、高浓度氧环境下的早产儿以及高压氧治疗的患者。[1]氧中毒早期可出现定向力障碍、呼吸困难、视力变化等症状。[1]吸入0.5个大气压以上氧持续48小时，或长期吸入>60%高浓度氧，均可导致氧中毒。[1]氧中毒关键在于及时发现其症状或体征，并尽快地脱离高压氧环境。[4]肺型氧中毒以支持疗法为主，脑型氧中毒以镇静、抗惊厥、催眠为主，眼型氧中毒予能量合剂等支持疗法为主，[2]救治时酌情使用药物和对症处理。[5]
脑型氧中毒临床表现突出，但只要处理恰当，一般不会留下永久性损害。[6]肺氧中毒因及早发现并及时中止高压氧治疗，预后还是良好的。[7]高压氧对视网膜的影响很明显，多是暂时性的，一般可以恢复。[4]
致病原因
氧中毒是吸入高压氧或高浓度的氧，或吸氧超过一定时限，产生的某些功能性或器质性的损害。[1][2][3]
发病机制
氧中毒的发生主要取决于吸入气体的氧分压而不是氧浓度。常见于使用水下呼吸器的潜水者、高浓度氧环境下的早产儿以及高压氧治疗的患者。氧疗时如果吸入0.5个大气压以上氧持续48小时，或长期吸入>60%高浓度氧，均有可能发生氧中毒。[1]
有关氧中毒发病机制的研究颇多，但至今尚未完全阐明，大致包括三个方面。[3]
脑代谢障碍
γ-氨基丁酸（GABA）系统是脑对“高压氧防御”中最薄弱的环节，这个系统的障碍是氧诱发惊厥的主要原因，其理由是：
抑制谷氨酸脱酸酶导致GABA生成减少。谷氨酸脱酸酶（GAD）是氨基丁酸合成时期作用的酶，高压氧暴露时，产生大量的氧自由基，由于GAD含有大量巯基，而这些疏基是其发挥活性所必需的基团，氧自由基破坏疏基使酶失活，谷氨酸脱酸酶（GAD）被抑制，使脑内GABA产生降低。CABA作为一种抑制性神经递质，它的含量降低，可能是惊跃型氧中毒发生的重要机制之一。动物实验证实，在氧惊厥发作之前，脑组织中GABA浓度降低。GABA是脑组织中的抑制性传导物，与调节神经系统正常活动有关，GABA浓度降低，会引起氧惊厥。诱发氧惊跃的临界氧压是2250mmHg（300kPa），这正是引起GABA降低所需的氧压。实验动物腹腔内注射GABA可预防氧惊跃发作。[3]
酶的抑制
高压氧条件下，多种酶的活性受到抑制，特别是许多硫基酶受到抑制。体内许多重要的酶和辅酶是疏基酶，由于这些酶或辅酶受抑制，必然发生代谢障碍。在高压氧条件下，包括三羚酸循环在内的多种代谢途径过程中的酶活性受到抑制，而对三馥酸循环的抑制使得葡萄糖有氧代谢发生障碍，造成ATP生成减少，就易发生所谓的高氧性缺氧症，造成能量的缺乏，从而引起功能障碍和中毒症状。[3]
氧自由基的损伤作用
脑型氧中毒
压强—时限关系：一般来说，脑型氧中毒常于1875mmHg（250kPa）氧压以上发生，氧压越高，持续吸氧时间越长，越易发生氧中毒。但氧中毒也可以在较低的压强－时限发生，有人观察到在250kPa氧压下15～28min出现氧中毒惊（见下表）。[8]
| 氧压(kPa) | 氧中毒发生时间 |
|---|---|
| 300 | 4小时 |
| 350 | 1小时11分～2小时47分 |
| 380 | 2小时 |
| 400 | 6分～1小时24分 |
| 480 | 6分~36分 |
以上参考：[8]
氧中毒亦可发生在停止吸氧后的减压过程中，这种现象称“撤氧效应”。因为氧气本身就是一种中枢神经抑制剂，在神经细胞已经发生氧代谢亲乱时，吸氧尚能起到抑制作用。一且吸氧停止，立即出现氧中毒。[8]
肺型氧中毒
大多数研究者认为，肺型氧中毒是由高浓度的氧对肺组织的直接损害所引起的。[8]
1、正常肺泡表面含有一层活性物质，由磷脂组成，这种物质有降低表面张力的作用，可以防止肺泡萎陷，并维持肺毛细血管的正常通透性，防止向肺泡渗液而产生肺水肿，因此表面活性物质对保持正常呼吸起着重要作用。高压氧可减少肺泡表面活性物质产生。由于肺表面活性物质减少，肺弹性减弱，肺泡内液体渗出形成一层透明膜，结果造成肺不张，产生室息。[8]
2、肺氧中毒的另一重要的因素是肺泡－毛细血管屏障的增厚。肺泡气与血液之间有一层组织屏障，在高压氧下，由于肺泡－毛细血管屏障两侧气体分子的压力差，会导致在肺泡一毛细血管屏障中形成微气泡。压力低时，微气泡囊大，数量少；压力高时，微气泡囊小，数量多。微气泡可作为栓子，造成毛细血管的栓塞，破坏作用大多发生在毛细血管静脉端的内皮细胞上。[8]
3、高压氧还通过内分泌系统对肺组织造成损伤，主要是通过垂体－肾上腺皮质轴和交感－肾上腺髓质系统来实现。高压氧可引起促肾上腺皮质激素分泌增加，促进肾上腺皮质激素的分泌；同时使交感神经兴奋，肾上腺素分泌增多，可直接和间接使肺小血管收缩，肺泡细胞缺血受损，渗出增多，从而发生肺型氧中毒。[8]
眼型氧中毒
视网膜血管对高压氧非常敏感，在750mmHg（100kPa）氧压下，视网膜小动脉及小静脉的直径分别缩小8.5%与10.7%。在2250mmHg（300kPa）氧压下，分别缩小19%与28%；在吸氧1.5～3h后，可出现视野缩小、畏光、视物扭转变形、视力减退等。不过高压氧对视野、视力的影响多是暂时性的，一般可以恢复。[4]
高压氧对眼的毒性主要发生于未成熟婴儿，表现为晶体后纤维组织增生，视网膜有大量的新生血管和成纤维细胞浸润，视网膜功能发生障碍，甚至造成永久性失明，因此对孕妇和未成熟婴儿进行高压氧治疗时必须慎重。长时间的高压氧治疗可能会促进已经存在的核性白内障的生长，且在停止长期高压氧治疗后，核性白内障不会消退。[4]
临床表现
脑型氧中毒
脑型氧中毒又称惊厥型氧中毒或急性氧中毒，指吸入2-3个大气压以上的氧气后，短时间内出现惊厥等中枢神经症状（6个大气压的氧数分钟，4个大气压氧数十分钟）。早期可能出现面颊肌肉的纤维性颤动，视觉、听觉和感觉异常等前驱症状，继而出现抽搐、晕厥、昏迷，甚至死亡。高压氧治疗时，患者出现神经症状，应区分脑型氧中毒与由缺氧引起的缺氧性脑病。前者先抽搐后昏迷，抽搐时患者是清醒的；后者则先昏迷后抽搐。对氧中毒者应控制吸氧，但对缺氧性脑病者则应加强氧疗。[1]
肺型氧中毒
肺型氧中毒是因较长时间吸入0.6-2个大气压的氧气，导致以肺部损害为主的氧中毒。肺型氧中毒的发生、发展经历时间相对较长，又称为慢性氧中毒。一般人在吸入1个大气压的氧10小时后，初期出现鼻黏膜充血、口干、咽痛、咳嗽、胸骨后不适；随后频繁咳嗽、胸骨后疼痛、呼吸害迫、肺活量减少、动脉血氧分压（PaO）下降。氧疗的患者如发生氧中毒，吸氧反而使PaO下降，加重缺氧，造成难以调和的治疗矛盾，故氧疗时应控制吸氧的浓度和时间，防止氧中毒的发生。[1]
眼型氧中毒
眼型氧中毒是由高浓度氧和高压氧引起视觉系统损害的氧中毒。主要发生于早产、低出生体重等有吸氧史的新生儿。表现为视网膜广泛的血管阻塞、成纤维组织浸润、晶体后纤维增生。是新生儿氧疗不当引起的并发症，常导致视力障碍，严重者可致盲。[1]
诊断要点
有吸氧及高压氧史，吸氧的压力和时程超过人体的耐受性。肺型氧中毒：长时间吸入60～200kPa氧气，以肺部损害为主；表现为胸骨后不适、干咳、胸痛及呼吸困难等。脑型氧中毒：吸入200kPa以上氧气，以惊厥为主；早期表现为面部肌肉抽搐、流诞、心、幻听和肢端发麻等，后期出现癫痛大发作样，甚至昏迷等。眼型氧中毒：长时间吸入70～100kPa氧气，以视网膜萎缩为主；表现为视网膜剥离、萎缩，视觉细胞破坏等。
以上参考：[2]
实验室检查
肺型氧中毒：X线示肺纹理增粗或肺部片状阴影。肺活量测定提示肺活量减少。脑型氧中毒：脑电图示电压升高和频率加快，出现棘状波和梭状波。眼型氧中毒：眼底可见视网膜有广泛的血管阻塞、成纤维组织浸润、晶体后纤维增生等。
以上参考：[2]
鉴别诊断
根据吸氧史及吸氧的压力和时程，结合患者的主要症状，即可诊断和鉴别诊断。[9]
一般处理措施
不同脏器、系统所表现的氧中毒现象，有共同的机制，但不同脏器又有其特异的功能变化，所以在处理（及预防）方面，既有一般措施，也有特异的针对性措施对氧中毒患者的救治，关键在于及时发现其症状或体征，并尽快地脱离高压氧环境。具体措施为：[4]
立即改吸空气，并加强通风；在以空气加压、通过面罩吸氧的舱内，迅速摘除面罩，吸舱内压缩空气。如果舱内气压为1875mmHg（250kPa），则吸入气中的氧分压为375mmHg（50kPa），属于不中毒水平的富氧，氧中毒的程度可以不再增加，并向正常恢复。在这种情况下从容减压出舱。如果所用的是全舱充氧的方式，则最好是立即用压缩空气进行通风，先使舱内氧压降低，然后逐渐减压。如果立即排气以使氧压降低，则必须注意患者的呼吸状况，避免因呼吸不畅（例如喉痘李或屏气等）而导致肺气压伤。
患者出舱后，应注意密切观察和精心护理，酌情使用抗生素和对症处理。
以上参考：[5]
治疗要点
迅速移离高气氧环境或摘除面罩，平卧休息，注意保暖，防突发惊。肺型氧中毒：以支持疗法为主，促进肺部病变吸收，重者加用抗生素，预防感染。脑型氧中毒：以镇静、抗惊厥、催眠为主，惊厥时防头部及舌的损伤；选择心肺功能影响小的抗惊厥药，心功能不全者加用强心药物。眼型氧中毒：予能量合剂等支持疗法为主。
以上参考：[2]
治疗药物
目前尚缺乏防止氧中毒发生的有效药物，下表种所列药物可供参考使用。表中所列药物中最有前途的是抗氧化剂。[10]
| 分类 | 药物 |
|---|---|
| 抗氧化剂和自由基清除剂 | 维生素E、C、K，甘露醇，三羟甲基氨基甲烷（THAM） |
| 调整脑代谢化合物 | α－酮戊二酸，甲基多巴胺，谷氨酸，维生素B |
| 其他 | 肾上腺素能阻剂，神经节阻断药 麻醉药，巴比妥类，二硫龙，普蔡洛尔（心得安），氯丙嗪，利舍平（利血平），硫酸镁 |
以上参考：[10]
维生素E（VE）：使用VE的根据是氧中毒的自由基理论。实验证实，高压氧治疗前2天给予VE可预防氧中毒。[10]维生素C（VC）：是一种自由基清除剂，但若还原酶过多，使用大剂量VC可能引起相反的作用。实际上被氧化的抗坏血酸盐可能通过脂质过氧化物的生成而使氧的毒性增强。[10]维生素K（VK）：VK参与Krebs循环中电子从此啶核昔酸辅酶到细胞色素和辅酶Q的运输过程，而在高压氧下，这一代谢过程迅速受到抑制，因此推测VK在某种程度上对这一过程起着催化作用。[10]三轻甲基氨基甲烷（THAM）也是抗氧化剂，它能使pH值升高，降低二氧化碳分压，并能结合铜和锌等金属，使新陈代谢率降低，因此可使氧惊发作时间显著延迟，发作次数及程度明显减少及减轻。其对呼吸功能的保护作用也特别显著。[10]麻醉药和巴比妥类药物能增强人体对氧中毒的耐受性，其保护作用可用体内代谢水平降低来解释。硫喷妥钠能减轻在4500mmHg（600kPa）压力下肺损害的程度，并制止惊。但问题在于氧中毒可在减压期或在高压氧治疗结束后患者完全清醒时发生，这提示麻醉药可能掩盖了氧中毒的症状，因此使用麻醉药时，高压氧的压力仍然不能过高，亦须警惕氧中毒的发生。[10]镁离子（Mg2+）是对抗氧的不良影响的唯一具有双重作用的物质，它是一种血管扩张剂，也是钙的拮抗剂，可防止细胞损伤。[10]
在临床中应用最普遍的防止氧中毒的药物是VE和镁剂。高压氧治疗期间给予VE50mg或硫酸镁250mg，每日2次，有助于预防氧中毒。[10]
预防要求
预防要求了解氧中毒的先兆症状，并能严格遵守各项制度和操作规程。
严格控制氧分压与安全暴露时间。准备好预防药物。注意间歇性吸氧。用纯氧潜水时要尽量避免负荷太大或过度疲劳，以免促发氧中毒。
以上参考：[9]
预防氧中毒的一般原则
对氧特别敏感的个体慎用高压氧检测方法是作氧敏感试验，具体方法为：在加压舱内，吸2100mmHg（280kPa）的纯氧30min，如有惊屏前驱体征（如唇或肢体抽搐）者，为氧敏感试验阳性个体，即对高压氧的耐力特别低，故氧敏感试验亦被称为氧耐力试验。对这样的个体如果要用高压氧，其压强－时程值须小于一般的个体。如果为选拔高气压、高压氧条件下的作业人员，对氧敏感（阳性）个体，应当定为不合格。[10]限定所吸氧的压强－时程，一般是在一定的范围内选定氧压而控制吸氧时程。氧压为375mmHg（50kPa）或更低些，为不引起中毒的富氧，时程可不限。也就是说，在海平面呼吸小于60%的氧，或者在4000m以上高度呼吸100%的氧，时程可不受限制。超过50kPa，则氧压愈高，所限时程愈短。[10]间歇式吸氧，在设定较长时程的一次吸入足以引起氧中毒的气体（如高压氧）的全过程中，安排若干个较短时程的间歇，间歇期内吸总气压仍相等而含常氧或不中毒富氧的压缩空气。例如吸高压氧20min或30min，换吸与高压氧气压相等的压缩空气5min或10min，再吸高压氧，直至吸氧时间的总和达到所设计的全时程。间歇之所以有利于机体，在于吸氧时已形成的变化，在间歇期内有相应的较快的转归。所以，同样的吸氧总时间，有间歇者形成氧中毒的趋势小。[10]药物药物可以降低人体对高压氧的敏感性。[10]
脑型氧中毒
虽然脑型氧中毒临床表现突出，但只要处理恰当，一般不会留下永久性损害。[6]
肺型氧中毒
因肺氧中毒的病程是渐进的，只要在肺部损害未形成不可逆改变前发现，及时中止高压氧治疗，预后还是良好的。[7]
眼型氧中毒
高压氧对视网膜的影响很明显，不过高压氧对视野、视力的影响多是暂时性的，一般可以恢复。[4]
参考资料 10
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10