氧在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

1、加強氧醫(yī)學(xué)知識教育，推動氧醫(yī)學(xué)建設(shè)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院 薛連璧從某種意義上來說， 生命就是氧化還原反應(yīng)。 而目前， 盡管普通百姓都知道 氧對生命的重要， 但在臨床上通過利用氧氣， 改善機體缺氧代謝來治療疾病的理 論、技術(shù)、設(shè)備、途徑、方法、評價標準等的發(fā)展卻不盡人意，較之其它藥物、 診斷和治療技術(shù)的發(fā)展相去甚遠， 與氧在生命中的地位毫不相乘， 與氧代謝紊亂 在眾多疾病發(fā)生發(fā)展病理機制中的作用不成比例。無數(shù)研究證實， 人類的大多數(shù)疾病究其發(fā)病原因、 發(fā)生發(fā)展的病理過程， 或 因或果，都與缺氧密切相關(guān)。 世界著名物理學(xué)家， 有美國氫彈之父之稱的愛德華 ?泰勒曾不無遺憾的說： “ 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 十年以后某個時期， 醫(yī)學(xué)專家們將難以解釋為什么沒有在臨床上更早一點的推廣 采用氧或高壓氧來治療疾病。 ）”。我國有“神外巨人 ”之稱的王忠誠院士在親身做 過 20 多次高壓氧

3、治療后曾經(jīng)動情的說： “高壓氧治療的療效真的很神奇， 應(yīng)當加 強高壓氧醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和臨床研究！ ”本文僅就如何加強醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的氧醫(yī)學(xué)知 識教育，推動臨床氧醫(yī)學(xué)建設(shè)的機制 、途徑和方法論述如下：一、氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展史氧氣（Oxygen）是由瑞典藥劑師及化學(xué)家舍勒和英國化學(xué)家約瑟夫普利斯特里分別于1773-1774年分別發(fā)現(xiàn)的。其英文名稱Oxygen源于希臘文，意思是： 酸素，是由法國化學(xué)家拉瓦錫起的， 原于他錯誤地認為所有的酸都含有這種新氣 體而得來的。氧氣的中文名稱是清朝徐壽命名的。他認為人的生存離不開氧氣， 所以就命名為養(yǎng)氣即養(yǎng)氣之質(zhì)，后來作為氣體的一種， 為了統(tǒng)一就用氧 代替了養(yǎng)字，便被寫成為

4、今天的氧氣 。正如氧氣發(fā)現(xiàn)之時， 其發(fā)現(xiàn)者就已經(jīng)深刻地認識到這種氣體對于生命的存在 是多么的重要時起， 人類就認識到了沒有氧氣就沒有生命的道理。 一些醫(yī)學(xué)先驅(qū) 們堅信利用氧氣能夠治療許多臨床疾病， 并鍥而不舍的進行了眾多臨床實踐。 然 而，在臨床上利用氧氣來治療疾病的道路卻不像一般藥物的應(yīng)用來的平坦。 而且 即使進入臨床以后， 似乎也沒有像眾多其它藥物那樣得到應(yīng)有的重視、 投入和深 入研究。整個醫(yī)學(xué)界似乎得了一種重藥輕氧的怪病。 其原因可能是復(fù)雜而多樣的。在氧氣發(fā)現(xiàn)后的前150年中，雖然有1885年6月Hozapple在美國賓西法尼 亞州的約克郡給急性肺炎病人吸氧治療和之后社會上曾盛行一時的種

5、種臨床用 氧形式，但這段時間的氧療歷史被后人們用 “Curiosities, Quackeries, and Other Historical Trivia ”這樣的詞匯來形容。這表明當時先驅(qū)者們只有對氧療的好奇心 和某些歷史軼事， 其中摻雜著許多庸醫(yī)假借科學(xué)之名詐取錢財?shù)钠垓_之術(shù)。 其原 因可能是由于當時相關(guān)科學(xué)技術(shù)的落后， 人們難以大量持續(xù)地獲得真正純凈的氧 氣來用于醫(yī)療。 然而盡管這段氧療歷史并不成功， 但現(xiàn)如今的多種吸氧器具和設(shè) 施大多是這個年代發(fā)明的，如：鼻管吸氧、面罩吸氧、氧帳式吸氧，包括在高壓 艙內(nèi)吸氧 .等方式。 這些器具和設(shè)施在以后的氧療發(fā)展歷史中雖經(jīng)反復(fù)修改但沿 用至今。直

6、到20世紀初，1919年英國的生理學(xué)家Haldane在英國醫(yī)學(xué)雜志上撰文寫 道“部分缺氧不僅僅會使生命運動慢下來，它的進一步進展，也許會給人體結(jié)構(gòu) 帶來不可逆的損壞。 ”他當時預(yù)言，氧氣將會迅速進入醫(yī)院作為救治患者的醫(yī)療 手段。第一次世界大戰(zhàn)期間， 霍爾丹給氯氣中毒士兵吸氧， 使受傷士兵死亡率大 大降低，引起了醫(yī)療界的轟動。奠定了現(xiàn)代臨床用氧的科學(xué)理性基礎(chǔ)。 1922 年 Alvan Barach 第一個系統(tǒng)地運用氧氣在臨床上救治細菌性肺炎病人 7 ，他同時對 前人發(fā)明的氧帳進行了改造 7，8。他還對氧氣的治療作用和氧氣緩解運動性呼 吸困難的作用機制發(fā)生了興趣。 此后，氧氣的應(yīng)用逐漸得到重視，

7、 氧源也逐漸成 為幾乎所有醫(yī)院必備的常規(guī)醫(yī)療設(shè)施。1958年Barach發(fā)明了適合于運動時攜帶的便攜式氧氣瓶，以便于運動時吸 氧。Cotes and Gilson同時在英國也開始用便攜式高壓氧氣瓶給不固定患者吸氧 治療。 Cotes 報道，運動時吸氧，隨著行走時間的增加動脈血氧飽和度可以得到 改善9。至V 1955年當時僅在英國 Wales的Monmouthshire地區(qū)大約30%的藥劑 師會給患者開出吸氧的處方。當時主要的氧氣儲存、運輸方式就是依靠氧氣瓶。 顯然這種醫(yī)療實踐在英國沒有繼續(xù)下去， 或者說逐漸低落。 時至 20世紀 60年代 隨著利用高壓氧救治急性一氧化碳中毒患者獲得良好療效報道

8、，利用高氣壓原 理，將物理溶解氧迅速的供應(yīng)至深層的缺氧組織中去治療疾病的方法逐漸再次引 起人們關(guān)注。 高壓氧醫(yī)學(xué)專業(yè)隨后也得至了一定程度的發(fā)展。 我國的臨床氧療醫(yī) 學(xué)，特別是高壓氧醫(yī)學(xué)也是在這個時候開始發(fā)展起來。Barach 于 1976去世，但他卻點燃起了許多人開始去尋求吸氧治療的價值和革新臨床給氧方式的研究和 實踐熱情，促進了現(xiàn)代氧療研究和實踐的開始。二、氧醫(yī)學(xué)的現(xiàn)狀進入 21 世紀的今天，科學(xué)技術(shù)突飛猛進，日新月異，醫(yī)學(xué)上的發(fā)展也不例 外。隨著克隆羊多利的誕生， 人類基因組被成功迅速的破解， 使整個醫(yī)學(xué)界仿佛 進入一個劃時代的新時期。 然而， 盡管科學(xué)技術(shù)這樣發(fā)達， 我們甚至可以計算出

9、每一個不能進食病人每天所需各種營養(yǎng)和微量元素的精確數(shù)量， 通過胃營養(yǎng)、腸 營養(yǎng)及必要時采用靜脈輸注的方式將其所需的營養(yǎng)物質(zhì)打進體內(nèi)但是我們卻沒有處理好這些營養(yǎng)物質(zhì)進入患者體內(nèi)以后如何得至充分的氧化還原反應(yīng)最終 為機體所利用的問題。 那么充分的氧供是人體恢復(fù)新陳代謝， 利用各種營養(yǎng)物質(zhì) 修復(fù)自我，戰(zhàn)勝疾病的基礎(chǔ)。而細查當前，我們不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代臨床醫(yī)療技術(shù)許 多方面雖然很發(fā)達， 但唯有醫(yī)療給氧方式和途徑幾乎百年不變。 目前就我們沿用 的給氧器具、 設(shè)備和方式來說， 都是古人發(fā)明了近百年的理念。 這些技術(shù)雖經(jīng)某 些改進， 但沒有看至革命性的進步。 如果說生命就如同氧化還原反應(yīng)的天平， 改 善供氧的重

10、要性被我們忽略了，或者說手段發(fā)展嚴重落后于其它技術(shù)?，F(xiàn)在的臨床醫(yī)生應(yīng)該說很清楚改善缺氧對救治各種患者的重要性， 各級醫(yī)院 的基礎(chǔ)建設(shè)中， 墻壁式供氧設(shè)施已經(jīng)成為必備條件。 醫(yī)生們也經(jīng)常會給不同患者 開出吸氧的醫(yī)囑，但除了有些比較專業(yè)的醫(yī)生會注明給氧方式和劑量要求，如： 是采用鼻管還是面罩、高流量或低流量（每分鐘多少立升）和時間外，許多科室 的醫(yī)生在給患者吸氧的問題上存在很大的隨意性， 重藥而輕氧， 且缺乏給氧后的 動態(tài)監(jiān)測，觀察、評判給氧效果，及時調(diào)整給氧方式和劑量的意識和有效手段。再者，現(xiàn)今許多一線醫(yī)生對不同疾病患者的不同病理時期的缺氧范圍、 程度 以及對其疾病進程的影響認識不足， 這其中也

11、有因?qū)ΜF(xiàn)有血氣、 脈沖血氧飽和度 監(jiān)測儀等臨床檢測儀器及指標的臨床意義認識不足有關(guān)。 如：一個呼吸科醫(yī)生檢 查呼吸系統(tǒng)疾病患者的血氣和血氧飽和度是正常的， 它可以確認患者當前或經(jīng)過 治療后肺的功能可以保證患者沒有明顯缺氧狀況。 而對一個腦外傷或腦血管危重 患者來說， 上述指標只反映患者肺功能的狀態(tài)和體循環(huán)不存在缺氧的事實， 但對 腦水腫，或局部腦組織腫脹導(dǎo)致的局部腦組織的循環(huán)缺血缺氧的評判就意義不大 了。這說明， 臨床上對不同學(xué)科疾病的缺氧診斷和認識有極大的不同， 目前常用 的缺氧檢測和監(jiān)測指標還很局限。 可喜的是目前有創(chuàng)和無創(chuàng)性組織氧分壓和其它 局部組織缺氧檢測的技術(shù)研究如火如荼， 為將來能

12、夠給臨床醫(yī)生提供監(jiān)測局部組 織缺氧的常用手段帶來曙光。此外，隨著人們對缺氧在不同疾病發(fā)生發(fā)展的過程中的作用認識日益深入， 臨床上開始對傳統(tǒng)給氧， 如：鼻管、面罩和機械通氣等方式以外的非傳統(tǒng)給氧途 徑與方式產(chǎn)生了極大興趣， 如：靜脈給氧， 血液的體外氧合回輸及高壓氧氧治療 等。其中有些方法前景尚不明了， 但高壓氧治療在臨床多學(xué)科疾病的治療方面展 現(xiàn)出無限的生命力。三、高壓氧醫(yī)學(xué) 所謂高壓氧治療，就是將患者置入一密閉高氣壓（通常認為壓力應(yīng)該在1.4ATA 以上）艙內(nèi)間斷吸純氧的一種物理治療手段。高氣壓狀態(tài)下，氧氣可迅 速的溶解到血液中去，通過體循環(huán)的流動將分子氧供應(yīng)到深層的缺氧組織中去。 這種以物

13、理溶解輸送氧的方式具有如下優(yōu)勢： 1. 與常壓下人體靠紅血球上的血 紅蛋白攜氧不同， 它在肺循環(huán)中的溶解過程是純粹的物理形式， 不需要與血紅蛋 白結(jié)合，這一過程是不用耗能的； 2. 僅在常用的 2-3ATA 的高壓氧狀態(tài)下，能 夠溶解于血液中的氧量是常壓下的 17-21 之多，有文獻證實在 3ATA 的高壓氧狀 態(tài)下僅物理溶解氧就足以維持生命的基本需要； 3. 血液中的物理溶解氧是機體 組織利用氧的最終形式， 高壓氧狀態(tài)下充足的物理溶解氧可以有效的克服機體病 變組織因水腫， 毛細血管受壓變窄， 紅細胞無法通過， 造成的機體組織缺氧進一 步加重的惡性循環(huán)機制， 將溶解到血液液體成分中的分子氧，

14、通過受壓變窄的毛 細血管迅速供應(yīng)到缺氧組織中去， 改善深層組織的缺氧狀態(tài)， 從而迅速的遏制病 程。近來眾多的文獻報道， 還從分子生物學(xué)的不同機制證實， 高壓氧治療具有抗 炎，抗興奮型氨基酸、抗氧化應(yīng)激和抗細胞凋亡等等多方面的作用。在臨床上， 高壓氧已經(jīng)被用于 130多種各學(xué)科疾病的治療， 已經(jīng)在如：有害氣體中毒， 顱腦 損傷，腦梗死，難治性傷口，擠壓傷等多方面顯示出良好的療效和發(fā)展前景。但 由于包括醫(yī)學(xué)經(jīng)濟學(xué)因素在內(nèi)， 高壓氧治療不同疾病的劑量學(xué)和毒理學(xué)等研究嚴 重滯后等諸多原因的影響下， 高壓氧治療這些疾病的療效還缺乏可靠的尋證醫(yī)學(xué) 證據(jù)。嚴重的束縛這一臨床學(xué)科的推廣與發(fā)展。盡管如此，高壓氧醫(yī)學(xué)作為從改善機體內(nèi)氧化還原反應(yīng)平衡失調(diào)這一角度來 治療疾病， 甚至預(yù)防疾病的重要手段， 應(yīng)當受到醫(yī)學(xué)界的更多重視， 加重投入和 深入研究，推動臨床氧醫(yī)學(xué)的發(fā)展，造福人類。氧元素占人體組成成分的 62%以上。作為人體組成的主要元素， 它在人類生 命的繁衍生息， 生老病死的時時刻刻無不起到極其重要的作用。 遺憾的是， 在當 前這樣一個經(jīng)濟高速發(fā)達， 科學(xué)技術(shù)日新月異的年代， 醫(yī)學(xué)界對氧醫(yī)學(xué)的重視程 度和研究投入遠遠落后于其它領(lǐng)域。 氧醫(yī)學(xué)亟待系統(tǒng)化， 臨床醫(yī)生的氧醫(yī)學(xué)知識 相對薄弱，醫(yī)學(xué)院學(xué)生的氧醫(yī)學(xué)教育匱乏， 氧醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)研究沒有得到應(yīng)有重視