高氧对呼吸危重症患者的危害及氧疗规范
高氧对呼吸危重症患者的危害及氧疗规范
近期美国医学杂志(JAMA)发表了一篇让人深思的临床研究文章，作者将重症监护病房(ICU)需要氧疗的危重症患者分为保守性氧疗组[动脉血氧分压(PaO2)：70～100 mmHg或脉搏血氧饱和度(SpO2)：94%～98%]和传统氧疗组[PaO2>150 mmHg或SpO2：97%～100%]进行目标氧疗，结果发现保守性氧疗组ICU病死率显著低于传统氧疗组(11.6%比20.2%，P＝0.01)；而且两组比较，保守性氧疗组休克、肝衰竭和菌血症的发生率均低于传统氧疗组[1]。分析这个研究结果可以看出，两组差异主要表现在传统氧疗组给予的是高氧治疗，维持高水平的氧分压和高氧血症，其结果导致危重症患者病死率升高。由此我们有理由质疑高氧对人体的影响，应用不当甚至会造成危害。
首先我们需了解几个名词：
(1)高氧：是给予患者远远超过机体生理需要的氧疗，包括长时间吸入高浓度氧[吸入氧浓度(FiO2)≥50%]和由此继发的高氧血症；
(2)PaO2：指的是物理溶解在动脉血中氧的张力(或压力)；
(3)动脉血氧饱和度(SaO2)：是指动脉血中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，临床可以通过监测SpO2来动态反应SaO2的变化。SpO2/SaO2和PaO2有较好的相关性，若SpO2/SaO2：100%，表明动脉血中可结合的血红蛋白都充分与氧分子结合为氧合血红蛋白，而血中的氧只能以物理溶解的形式存在。因此，SpO2/SaO2提高到一定水平(≥98%)，血中物理溶解的氧也会随之增加，导致高氧血症[2,3]。
高氧对呼吸危重症患者的危害有以下几方面：
(1)产生活性氧和过氧化：长期吸入高浓度氧和以物理溶解在血中的氧分子化学性质不易稳定，容易变为活性氧。其相关产物可以影响机体细胞代谢和信号转导，一旦机体氧化/抗氧化失衡，就会释放大量氧自由基等过氧化产物，激活炎性反应链并释放大量炎性因子，诱导细胞损伤、凋亡和坏死，加重机体脏器的损伤。其反应程度与年龄、基因易感性和药物等因素相关，儿童和老年人更容易发生高氧损害[1,4,5]。
(2)导致肺泡萎陷和肺损伤：正常情况下空气中78%为惰性的氮气，氮气在人体内部被吸收，进入肺泡后可以有效维持肺泡膨胀，如果长时间吸入高浓度氧甚至纯氧，必然会将肺泡内氮气置换为氧气，而氧分子可以通过肺泡进入毛细血管，从而导致肺泡萎陷、通气/血流比失调，影响气血交换；其次活性氧产生和氧自由基释放会导致肺泡上皮细胞的损伤、影响肺泡表面活性物质的代谢，进一步加重肺损伤；另外长时间吸入高浓度氧还会导致肺血管内膜增厚、肺纤维化和肺气肿，对肺功能产生深远的负面影响[1,2,4]。
(3)破坏呼吸道微生态：近期法国一项对141例继发呼吸机相关性肺炎(VAP)的ICU患者回顾性研究发现高氧血症(PaO2>120 mmHg)是ICU患者继发VAP的独立危险因素(HR＝1.59，P＝0.004)，其中在ICU期间高氧血症持续的时间越长则风险更高(HR＝6.23，P<0.001)；而且相关研究结果提示长期吸入高浓度氧和高氧血症会导致气道上皮细胞损伤、凋亡和坏死，损害气道廓清能力，破坏呼吸道微生态平衡和下呼吸道的保护屏障；另外高氧会影响巨噬细胞等吞噬细胞吞噬和清除微生物的功能；以上因素增加了患者继发下呼吸道感染的风险[3,6]。
(4)对心脑血管的影响：高氧可以导致机体血管尤其是心脑血管收缩、增加血管阻力，严重影响心脑局部灌注，导致心肌和脑组织弥漫性缺血；尤其是对心脑复苏患者来说，长时间高浓度氧疗和高氧血症可能会导致心脑组织损伤进一步加重，其主要与复苏后高氧血症持续时间密切相关[1,3,4]。
鉴于危重症患者脏器损害严重，病情进展快、预后差，与普通患者比较，高氧的损害更为致命，临床应予以密切关注。
近些年来国内部分有识之士也已关注到高氧对成人危重症患者的危害[2,7,8,9]。但到目前为止，国内发表的有关高氧对成人危重症患者危害的文章均为国外文献回顾综述、述评、翻译，还缺乏有关临床研究的文章，表明国内该领域研究仍为空白。
合并有低氧血症的危重症患者氧疗目标是什么？英国胸科协会(BTS)颁布的指南中指出：成人危重症患者氧疗目标是维持SpO2/SaO2：94%～98%，对于合并有高碳酸血症风险的成人危重症患者氧疗目标是：SpO2/SaO2：88%～92%[5]。中华医学会呼吸病学分会颁布的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)机械通气指南中明确指出：ARDS患者氧疗目标是使动脉氧分压达到60～80 mmHg[10]，国内外对慢性阻塞性肺疾病急性加重患者的氧疗目标为SpO2/SaO2：88%～92%。
结合国内外相关指南，对合并有低氧血症的危重症患者(PaO2/FiO2<200)氧疗流程建议如下[6,10,11,12]：
(1)单纯低氧血症的危重症患者初始治疗可应用储氧面罩(10～15 L/min)或高流量湿化氧疗(HFNC，FiO2≥50%，30～60 L/min)；(2)初始治疗目标SpO2/SaO2：94%～98%；
(3)对于单纯低氧血症危重症患者，若应用储氧面罩或高流量湿化氧疗不能维持有效氧合，考虑应用ICU专用无创呼吸机(能够提供FiO2>80%)进行无创正压通气，尤其是对于急性心源性肺水肿、免疫抑制继发急性呼吸衰竭等患者，建议早期应用无创正压通气治疗；
(4)对于没有心肺基础疾病的急性低氧性呼吸衰竭患者，无创通气条件下氧合没有明显改善或进一步恶化(PaO2/FiO2<150)，建议积极进行气管插管有创机械通气治疗，目标SpO2/SaO2：94%～98%；
(5)对于危及生命的危重症患者(如PaO2/FiO2<100、急性心源性休克、严重室性心律失常、需要应用大量血管活性药物、合并严重多器官功能衰竭、窒息、神智不清等)建议积极进行气管插管有创机械通气治疗，目标SpO2/SaO2：94%～98%；
(6)对于部分顽固性低氧血症(如重症ARDS等)有创机械通气难以纠正且经过积极治疗病情有望逆转的患者可以考虑应用体外膜氧合技术(ECMO)改善氧合；
(7)低氧血症合并有高碳酸血症(如慢性阻塞性肺疾病急性加重等)的危重症患者：pH<7.35或动脉血二氧化碳分压(PaCO2)>45 mmHg或合并有呼吸肌疲劳，建议积极选择应用双水平无创正压通气，维持SpO2/SaO2为88%～92%左右；
(8)若合并有高碳酸血症(如慢性阻塞性肺疾病等)的患者双水平无创正压通气治疗失败，建议行气管插管有创机械通气治疗，维持SpO2/SaO2为92%～94%左右，但要注意避免因二氧化碳快速排出导致低碳酸血症而继发呼吸性碱中毒。
氧疗是危重症患者的最主要治疗手段之一，但临床一定要注意过度氧疗导致的高氧对患者带来的危害，希望在ICU尽量少见到监护仪上SpO2为100%的现象，纠正传统氧疗观念，实施正确氧疗是刻不容缓的。令人遗憾的是，国内该领域的研究尚为空白，我们希望更多的同道加入研究高氧对机体作用的相关病理生理和分子机制队伍中来，在此基础上开展个体化氧疗的临床研究。我们有理由相信，在不久的将来会有结合国人特点的有关合理氧疗的高水平基础和临床研究发表，从而指导国人的临床个体化氧疗。
引用: 解立新. 高氧对呼吸危重症患者的危害及氧疗规范 [J] . 中华医学杂志,2017,97 (20): 1529-1530.