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众所周知,氧气是需氧型生物维持生命不可缺少的物质,但超过一定压力和时间的氧气吸入,会对机体起有害作用。氧中毒是指机体吸入高于一定压力的氧一定时间后,某些系统或器官的功能与结构发生病理性变化而表现的病症。
0 G( n$ y h: a4 X! M 一般说来,较长时间吸入60~200 kPa的氧气,所致的氧中毒以肺部损害为主,称为肺型氧中毒(pulmonary type of oxygen toxicity);由于肺型氧中毒的发生、发展经历时间相对较长,亦称为慢性氧中毒(chronic oxygen toxicity)。而吸入200 kPa以上的氧气所致的氧中毒则以惊厥为主要表现,称作惊厥型氧中毒(convulsive type of oxygen toxicity),这种类型的惊厥称为氧惊厥;由于其发生过程较短,又称作急性氧中毒(acute oxygen toxicity);主要损害中枢神经系统,所以又称脑型氧中毒(encephalic type of oxygen toxicity)。2 H; T1 }% w# O, M8 D+ ~
肺型氧中毒
, x% w& A! c4 n 1 症状:类似支气管肺炎。其表现及通常的发展过程为:最初为类似上呼吸道感染引起的气管刺激症状,如胸骨后不适(刺激或烧灼感)伴轻度干咳,并缓慢加重;然后出现胸骨后疼痛,且疼痛逐渐沿支气管树向整个胸部蔓延,吸气时为甚;疼痛逐渐加剧,出现不可控制的咳嗽;休息时也伴有呼吸困难。在症状出现的早期阶段结束暴露,胸疼和咳嗽可在数小时内减轻。: ?% `: p) G5 H7 y4 i
2 体征:肺部听诊,常没有明显的阳性体征;后期症状严重时,可以出现散在的湿罗音或支气管呼吸音。
9 X$ ~, |6 t5 _) E0 i3 | 氧压越高,这些症状和体征的潜伏期越短。+ ~& l% S4 \0 v0 s
3 实验室检查:/ ~: d, y! a3 y; q8 @3 v C
⑴ X线检查:可发现肺纹理增粗,或肺部片状阴影。' z4 k A7 {" a9 J7 O4 D0 |0 @
⑵ 肺活量测定:肺活量减少是肺型氧中毒最灵敏的指标。
% c: G: M1 P) T2 X: n- m9 }* W 惊厥型氧中毒, Z1 }! F5 g' i+ k5 A6 I7 V8 a& s0 U
惊厥型氧中毒的表现,大体上可分为连续的四个阶段:
* L# i3 q( H+ g: T1 P7 V ⑴ 潜伏期:潜伏期长短与吸入气中的氧压呈负相关,但并不呈线性。氧压增高,潜伏期缩短。
# Y/ N( K) |: j2 Y ⑵ 前驱期:表现包括:① 面部肌肉抽搐,最常见,主要为面肌及口唇颤动;②植物神经症状:有出汗、流涎、恶心、呕吐、眩晕、心悸和面色苍白等;③感觉异常:可有视野缩小、幻视、幻听、幻嗅、口腔异味和肢端发麻等;④情绪异常:烦躁、忧虑或欣快等;⑤ 前驱期末期可出现极度疲劳和呼吸困难,少数情况下可能有虚脱发生。) T) F7 c7 |& p. n9 U X4 b( L
及时发现前驱症状并立即采取措施,脱离高压氧环境,对于预防氧惊厥的发生非常重要。
3 I9 W. n. j6 ?' n6 m6 D6 v 需要注意的是,具体患者往往只出现一项或几项前驱期症状,有时甚至无明显前驱症状直接出现惊厥。5 E& ]. q3 U. f/ _ O
⑶ 惊厥期:前驱期后,很快出现惊厥。①癫痫大发作样全身强直或阵发性痉挛,每次持续2 min左右;②在人,发作前有时会发出一声短促的尖叫,神志丧失,有时伴有大小便失禁;③脑电图变化:出现于惊厥发生前,电压升高和频率加快,出现棘状波和梭状波(spindle-like waves)。
' }3 \3 _# X8 u; W( V ⑷ 昏迷期:如果在发生惊厥后仍处于高氧环境,即进入昏迷期。实验动物表现为昏迷不醒,偶尔局部有轻微抽搐,呼吸困难逐渐加重,再继续下去则呼吸微弱直至停止。人员在惊厥过后即使及时脱离高压氧环境,也有一段时间意识模糊或精神和行为障碍,一般在1~2h后即可恢复,少数可熟睡数小时。不留明显后遗症。! @% }+ a: n5 C, i/ w2 O
发病机理/ b$ G+ ]3 B) V( f }+ k$ F& T
目前仍未完全明了。主要有以下几个观点:
& W' U# T, a4 e' ? ⑴ 高压氧对组织、器官的直接毒性作用 当我们找不更具体确切的损伤机理时,就暂时考虑是氧的直接毒性作用。
7 O) t, z; V2 |( A) c0 X ⑵ 生物膜受损 在高压氧条件下,肺泡壁的分泌细胞(Ⅱ型细胞)内板层小体的膜受损,肺表面活性物质的合成、分泌及功能均下降,造成肺表面张力增加,导致肺不张。
3 @ w. o1 _5 Z- B% V: V: c+ e6 n ⑶ 有关酶受抑制 高压氧下许多酶的活性受抑制如谷氨酸脱羧酶和 Na+-K+-ATP酶。
2 w3 x" f+ Z/ x3 b B4 ? ⑷ 氧自由基的作用 氧自由基是一类具有高度化学反应活性的含氧基团。正常时,机体内产生的氧自由基主要由体内的抗氧化系统清除。机体暴露于高压氧下,产生过多的氧自由基,且大大超过机体抗氧化系统清除的能力。氧自由基主要造成以下两方面的损伤:1.生物膜脂质过氧化;2.破坏蛋白质的多肽链:酶都是蛋白质,其活性受影响。自由基学说能在分子水平上解释氧中毒的许多现象。
4 W- @+ \7 d/ k4 g' Z& I9 T9 C% ~ ⑸ 神经-体液因素+ l5 k) v8 T' \
⑹ 脑内的某些肽类物质的作用 如b内啡肽和精氨酸加压素。' Q$ ]% s( ^# s9 P* y, x
发病原因
* ?( t- F$ Q, @* i9 y3 q 简单地说,发病原因就是吸入了过多的氧,而高压氧暴露的压力和时程是引起氧中毒的两个主要因素。& c" z r2 u2 Z. P9 m/ x* G
1 潜水中呼吸高分压氧
. `8 h6 P. i' ~# U' _! s8 \* g ⑴ 使用氧气轻潜水装具潜水时,超过规定深度;
3 B$ y0 F, m$ h9 C ⑵ 使用空气通风式潜水装具潜水时,在水下停留时间过长;/ U* s0 \) J# A
⑶ 用氦氧装具进行较大深度潜水时,如果没有按规定配制相应氧浓度的混合气,或误将较浅处吸用的气体在深处使用。
! w1 s* x4 w) H4 d6 |1 u+ ] 2 加压舱内呼吸高压氧 Q h( W- a9 y% {2 U
超过规定的压力-时间限制。+ q; x! x, N1 Y @
影响因素- f8 r3 }8 G. b9 O' z
⑴ 个体差异与个体日差异:不同的个体对高浓度氧的敏感性差别很大。即使同一个体,其对氧的耐受力在不同状态下有很大波动。( c! A/ H4 z5 n( H6 D
⑵ CO2 :增加吸入气中CO2浓度促进氧惊厥。
: P+ m* B' Z) P: Z2 @7 X ⑶ 劳动强度:劳动强度加大促使氧中毒的发生。
" \5 I8 ~9 D. f0 {7 w$ M ⑷ 温度:高温可降低机体对高压氧的耐受性。低温在一定程度上可增加耐受性,但若太低引起肌肉颤抖,消耗的能量增多,则耐受性也将降低。 i& R+ c4 x! q, X* f* \* e# Z* i
⑸ 精神因素:情绪波动、精神紧张、睡眠不足等都能降低机体对高压氧的耐受性。# D# k+ r/ G1 K! W. H; y
潜水时发生氧中毒的救治5 S, K# G2 P. P- U: ]0 J* ^
⑴ 迅速离开高气压环境:出现前驱症状时立即上升出水,已惊厥时则应及时派潜水员下水救护,但要控制好上升速度(< 10 m/min),以防止肺气压伤。% w: o f5 ~. K8 B% G" _ B
⑵ 出水后救治:卸除装具,平卧休息,保持安静,注意保暖,继续观察,防突发惊厥。 |( Z9 m& J4 E( i; h3 @' X
⑶ 抗惊厥治疗:对出现惊厥者用药,应选择对心肺功能影响较小的药物,可用4%水合氯醛50ml灌肠,2 h后皮下注射吗啡,可反复应用,每天不超过4次。也可肌肉或静脉注射0.2~0.3 g异戊巴比妥。因氧惊厥常伴有一定程度的肺脏损伤,禁用吸入性麻醉药。
+ S& L1 P1 M6 U" A" Q 加压舱内发生氧中毒的救治
; Q. n" Z/ k& ^: `8 z ⑴ 在通过面罩吸氧的舱内,迅速摘除面罩,呼吸舱内压缩空气,并按空气常规减压。1 h4 Y: j p# p
⑵ 在纯氧舱内,先用压缩空气进行通风,降低舱内氧分压,然后逐渐减压出舱。0 o* _6 i; I- ?! u# U" b
⑶ 出现惊厥时,应注意以下几点:. ~0 Y a9 S) W# E7 z0 c
① 防止跌倒摔伤或舌被咬破,必要时可适当使用止痉剂。- K% x: W1 ~6 s% M2 M0 j
② 应注意患者呼吸状况,惊厥时容易发生喉头痉挛而屏气,此时不能减压,以防声门关闭造成肺气压伤。只有待节律性呼吸恢复,呼吸道通畅后,才可按规定减压。6 V! j! j2 t0 W/ E
③ 离开高压氧环境,仍有惊厥者,进行抗惊厥治疗。3 g4 W* y# K0 i. u7 V, u- Z( y
对肺型氧中毒,轻者,回到正常环境后数小时即可恢复;重者,作肺部透视监测,数日可恢复。 v& W; R5 j7 |/ k- Z4 v5 `: D9 [
两型氧中毒都有肺部损伤,应常规使用抗菌素治疗。# P6 [: I# Q) |- r% I9 n9 n* H
预防# R/ K. l) u2 \3 u; G* G
氧中毒是能够很好预防的,一方面要加强平时对有关人员的教育,使其对氧中毒的症状,尤其是前驱症状有所了解和警惕,另一方面在用氧的过程中,要严格遵守各项操作规则。具体预防措施有以下几个方面。
3 v* N5 e/ o4 b4 @) B ⑴ 氧敏感试验(oxygen susceptibility test)( A/ ^8 } `: `8 L
让受试者在280 kPa下吸纯氧30 min,如出现惊厥前驱症状,则氧敏感试验阳性,不能选做潜水员或潜艇舰员。, T6 y- m5 ^7 M3 p3 F3 w, n7 m
⑵ 严格控制吸氧的压强-时程(pressure-duration limitation)。
+ P. S' P, @. e ⑶ 间歇吸氧(intermittent oxygen exposure)6 C4 s; Q" c+ q( P
即将吸氧分阶段进行,在两次吸氧之间吸空气5~10 min。事实证明,较短的间歇时间能够预防较长吸氧时间内可能引致的氧中毒,从而可以延长吸氧的总时程,达到最大限度利用氧的目的。
; Y' ?" x8 t: u$ }3 B( N- {8 [ ⑷ 控制发病因素( ~. u: O6 S! G& s+ q
① 保证供氧装置处于良好状态,严格操作规程;
3 P( q9 {; m) Q; g, d ② 了解潜水员或患者的日常生活、作息制度和精神状态;
& H7 j3 |- a& e' F ③ 吸氧时,尽量减少不必要的体力活动;7 A% @6 m* q* P5 |
④ 吸氧期间,医务人员应密切关注,以便发现情况及时处理。 |
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