氧在临床医学中的应用

1、加强氧医学知识教育，推动氧医学建设首都医科大学附属北京天坛医院 薛连璧从某种意义上来说， 生命就是氧化还原反应。 而目前， 尽管普通百姓都知道 氧对生命的重要， 但在临床上通过利用氧气， 改善机体缺氧代谢来治疗疾病的理 论、技术、设备、途径、方法、评价标准等的发展却不尽人意，较之其它药物、 诊断和治疗技术的发展相去甚远， 与氧在生命中的地位毫不相乘， 与氧代谢紊乱 在众多疾病发生发展病理机制中的作用不成比例。无数研究证实， 人类的大多数疾病究其发病原因、 发生发展的病理过程， 或 因或果，都与缺氧密切相关。 世界著名物理学家， 有美国氢弹之父之称的爱德华 ?泰勒曾不无遗憾的说： “ It is

2、 not entirely impossible, that, perhaps sometime in the next decade, professors of medicine will have difficulty in explaining why the treatment with （hyperbaric） oxygen was not widely adopted much earlier（. 很可能在 十年以后某个时期， 医学专家们将难以解释为什么没有在临床上更早一点的推广 采用氧或高压氧来治疗疾病。 ）”。我国有“神外巨人 ”之称的王忠诚院士在亲身做 过 20 多次高压氧

3、治疗后曾经动情的说： “高压氧治疗的疗效真的很神奇， 应当加 强高压氧医学的基础和临床研究！ ”本文仅就如何加强医学院校学生的氧医学知 识教育，推动临床氧医学建设的机制 、途径和方法论述如下：一、氧医学的发展史氧气（Oxygen）是由瑞典药剂师及化学家舍勒和英国化学家约瑟夫普利斯特里分别于1773-1774年分别发现的。其英文名称Oxygen源于希腊文，意思是： 酸素，是由法国化学家拉瓦锡起的， 原于他错误地认为所有的酸都含有这种新气 体而得来的。氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气， 所以就命名为养气即养气之质，后来作为气体的一种， 为了统一就用氧 代替了养字，便被写成为

4、今天的氧气 。正如氧气发现之时， 其发现者就已经深刻地认识到这种气体对于生命的存在 是多么的重要时起， 人类就认识到了没有氧气就没有生命的道理。 一些医学先驱 们坚信利用氧气能够治疗许多临床疾病， 并锲而不舍的进行了众多临床实践。 然 而，在临床上利用氧气来治疗疾病的道路却不像一般药物的应用来的平坦。 而且 即使进入临床以后， 似乎也没有像众多其它药物那样得到应有的重视、 投入和深 入研究。整个医学界似乎得了一种重药轻氧的怪病。 其原因可能是复杂而多样的。在氧气发现后的前150年中，虽然有1885年6月Hozapple在美国宾西法尼 亚州的约克郡给急性肺炎病人吸氧治疗和之后社会上曾盛行一时的种

5、种临床用 氧形式，但这段时间的氧疗历史被后人们用 “Curiosities, Quackeries, and Other Historical Trivia ”这样的词汇来形容。这表明当时先驱者们只有对氧疗的好奇心 和某些历史轶事， 其中掺杂着许多庸医假借科学之名诈取钱财的欺骗之术。 其原 因可能是由于当时相关科学技术的落后， 人们难以大量持续地获得真正纯净的氧 气来用于医疗。 然而尽管这段氧疗历史并不成功， 但现如今的多种吸氧器具和设 施大多是这个年代发明的，如：鼻管吸氧、面罩吸氧、氧帐式吸氧，包括在高压 舱内吸氧 .等方式。 这些器具和设施在以后的氧疗发展历史中虽经反复修改但沿 用至今。直

6、到20世纪初，1919年英国的生理学家Haldane在英国医学杂志上撰文写 道“部分缺氧不仅仅会使生命运动慢下来，它的进一步进展，也许会给人体结构 带来不可逆的损坏。 ”他当时预言，氧气将会迅速进入医院作为救治患者的医疗 手段。第一次世界大战期间， 霍尔丹给氯气中毒士兵吸氧， 使受伤士兵死亡率大 大降低，引起了医疗界的轰动。奠定了现代临床用氧的科学理性基础。 1922 年 Alvan Barach 第一个系统地运用氧气在临床上救治细菌性肺炎病人 7 ，他同时对 前人发明的氧帐进行了改造 7，8。他还对氧气的治疗作用和氧气缓解运动性呼 吸困难的作用机制发生了兴趣。 此后，氧气的应用逐渐得到重视，

7、 氧源也逐渐成 为几乎所有医院必备的常规医疗设施。1958年Barach发明了适合于运动时携带的便携式氧气瓶，以便于运动时吸 氧。Cotes and Gilson同时在英国也开始用便携式高压氧气瓶给不固定患者吸氧 治疗。 Cotes 报道，运动时吸氧，随着行走时间的增加动脉血氧饱和度可以得到 改善9。至V 1955年当时仅在英国 Wales的Monmouthshire地区大约30%的药剂 师会给患者开出吸氧的处方。当时主要的氧气储存、运输方式就是依靠氧气瓶。 显然这种医疗实践在英国没有继续下去， 或者说逐渐低落。 时至 20世纪 60年代 随着利用高压氧救治急性一氧化碳中毒患者获得良好疗效报道

8、，利用高气压原 理，将物理溶解氧迅速的供应至深层的缺氧组织中去治疗疾病的方法逐渐再次引 起人们关注。 高压氧医学专业随后也得至了一定程度的发展。 我国的临床氧疗医 学，特别是高压氧医学也是在这个时候开始发展起来。Barach 于 1976去世，但他却点燃起了许多人开始去寻求吸氧治疗的价值和革新临床给氧方式的研究和 实践热情，促进了现代氧疗研究和实践的开始。二、氧医学的现状进入 21 世纪的今天，科学技术突飞猛进，日新月异，医学上的发展也不例 外。随着克隆羊多利的诞生， 人类基因组被成功迅速的破解， 使整个医学界仿佛 进入一个划时代的新时期。 然而， 尽管科学技术这样发达， 我们甚至可以计算出

9、每一个不能进食病人每天所需各种营养和微量元素的精确数量， 通过胃营养、肠 营养及必要时采用静脉输注的方式将其所需的营养物质打进体内但是我们却没有处理好这些营养物质进入患者体内以后如何得至充分的氧化还原反应最终 为机体所利用的问题。 那么充分的氧供是人体恢复新陈代谢， 利用各种营养物质 修复自我，战胜疾病的基础。而细查当前，我们不难发现，现代临床医疗技术许 多方面虽然很发达， 但唯有医疗给氧方式和途径几乎百年不变。 目前就我们沿用 的给氧器具、 设备和方式来说， 都是古人发明了近百年的理念。 这些技术虽经某 些改进， 但没有看至革命性的进步。 如果说生命就如同氧化还原反应的天平， 改 善供氧的重

10、要性被我们忽略了，或者说手段发展严重落后于其它技术。现在的临床医生应该说很清楚改善缺氧对救治各种患者的重要性， 各级医院 的基础建设中， 墙壁式供氧设施已经成为必备条件。 医生们也经常会给不同患者 开出吸氧的医嘱，但除了有些比较专业的医生会注明给氧方式和剂量要求，如： 是采用鼻管还是面罩、高流量或低流量（每分钟多少立升）和时间外，许多科室 的医生在给患者吸氧的问题上存在很大的随意性， 重药而轻氧， 且缺乏给氧后的 动态监测，观察、评判给氧效果，及时调整给氧方式和剂量的意识和有效手段。再者，现今许多一线医生对不同疾病患者的不同病理时期的缺氧范围、 程度 以及对其疾病进程的影响认识不足， 这其中也

11、有因对现有血气、 脉冲血氧饱和度 监测仪等临床检测仪器及指标的临床意义认识不足有关。 如：一个呼吸科医生检 查呼吸系统疾病患者的血气和血氧饱和度是正常的， 它可以确认患者当前或经过 治疗后肺的功能可以保证患者没有明显缺氧状况。 而对一个脑外伤或脑血管危重 患者来说， 上述指标只反映患者肺功能的状态和体循环不存在缺氧的事实， 但对 脑水肿，或局部脑组织肿胀导致的局部脑组织的循环缺血缺氧的评判就意义不大 了。这说明， 临床上对不同学科疾病的缺氧诊断和认识有极大的不同， 目前常用 的缺氧检测和监测指标还很局限。 可喜的是目前有创和无创性组织氧分压和其它 局部组织缺氧检测的技术研究如火如荼， 为将来能

12、够给临床医生提供监测局部组 织缺氧的常用手段带来曙光。此外，随着人们对缺氧在不同疾病发生发展的过程中的作用认识日益深入， 临床上开始对传统给氧， 如：鼻管、面罩和机械通气等方式以外的非传统给氧途 径与方式产生了极大兴趣， 如：静脉给氧， 血液的体外氧合回输及高压氧氧治疗 等。其中有些方法前景尚不明了， 但高压氧治疗在临床多学科疾病的治疗方面展 现出无限的生命力。三、高压氧医学 所谓高压氧治疗，就是将患者置入一密闭高气压（通常认为压力应该在1.4ATA 以上）舱内间断吸纯氧的一种物理治疗手段。高气压状态下，氧气可迅 速的溶解到血液中去，通过体循环的流动将分子氧供应到深层的缺氧组织中去。 这种以物

13、理溶解输送氧的方式具有如下优势： 1. 与常压下人体靠红血球上的血 红蛋白携氧不同， 它在肺循环中的溶解过程是纯粹的物理形式， 不需要与血红蛋 白结合，这一过程是不用耗能的； 2. 仅在常用的 2-3ATA 的高压氧状态下，能 够溶解于血液中的氧量是常压下的 17-21 之多，有文献证实在 3ATA 的高压氧状 态下仅物理溶解氧就足以维持生命的基本需要； 3. 血液中的物理溶解氧是机体 组织利用氧的最终形式， 高压氧状态下充足的物理溶解氧可以有效的克服机体病 变组织因水肿， 毛细血管受压变窄， 红细胞无法通过， 造成的机体组织缺氧进一 步加重的恶性循环机制， 将溶解到血液液体成分中的分子氧，

14、通过受压变窄的毛 细血管迅速供应到缺氧组织中去， 改善深层组织的缺氧状态， 从而迅速的遏制病 程。近来众多的文献报道， 还从分子生物学的不同机制证实， 高压氧治疗具有抗 炎，抗兴奋型氨基酸、抗氧化应激和抗细胞凋亡等等多方面的作用。在临床上， 高压氧已经被用于 130多种各学科疾病的治疗， 已经在如：有害气体中毒， 颅脑 损伤，脑梗死，难治性伤口，挤压伤等多方面显示出良好的疗效和发展前景。但 由于包括医学经济学因素在内， 高压氧治疗不同疾病的剂量学和毒理学等研究严 重滞后等诸多原因的影响下， 高压氧治疗这些疾病的疗效还缺乏可靠的寻证医学 证据。严重的束缚这一临床学科的推广与发展。尽管如此，高压氧医学作为从改善机体内氧化还原反应平衡失调这一角度来 治疗疾病， 甚至预防疾病的重要手段， 应当受到医学界的更多重视， 加重投入和 深入研究，推动临床氧医学的发展，造福人类。氧元素占人体组成成分的 62%以上。作为人体组成的主要元素， 它在人类生 命的繁衍生息， 生老病死的时时刻刻无不起到极其重要的作用。 遗憾的是， 在当 前这样一个经济高速发达， 科学技术日新月异的年代， 医学界对氧医学的重视程 度和研究投入远远落后于其它领域。 氧医学亟待系统化， 临床医生的氧医学知识 相对薄弱，医学院学生的氧医学教育匮乏， 氧医学的基础研究没有得到应有重视