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高压氧的毒性 第三章

已有 104 次阅读 2026-3-13 10:07 |个人分类:高压氧|系统分类:科研笔记

高压氧的毒性(三)

3.1 引言

高压氧在临床医学中的现代治疗应用始于20世纪50年代⁽¹⁾。荷兰外科医生博雷马与荷兰皇家海军合作,率先利用高压氧舱让患者的组织处于高氧分压环境中,实现了组织的“高氧灌注”⁽²⁾。后续的研究和实验证实,高压氧在伤口治疗⁽³⁾和一氧化碳中毒救治⁽⁴⁾方面均具有积极效果。1977年,蓝十字/蓝盾医保机构采纳了水下医学会(现更名为水下和高压氧医学会,UHMS)关于高压氧疗的报告,据此制定了一系列适合采用高压氧治疗的疾病清单。

高压氧治疗是一种让人体在高于一个大气压的环境下吸入100%纯氧的治疗方式。常规的氧疗补充手段主要是提高吸入氧浓度,而在无高压氧舱的情况下,吸入氧浓度等同于吸入氧分压,这使得吸入氧分压的范围被限制在0.21绝对大气压(常压下吸入氧浓度21%)至1.0绝对大气压(常压下吸入纯氧)之间;1个绝对大气压即海平面的大气压力。

高压氧舱可提升环境压力,使吸入氧分压突破1.0绝对大气压的限值。

高压氧治疗要求患者在高压氧舱(单人舱或多人舱)中,于高于1个绝对大气压的环境下间歇性吸入100%纯氧。根据水下和高压氧医学会的标准,氧舱的加压值至少需达到1.4绝对大气压,临床治疗中常用的压力范围为2~3绝对大气压,单次治疗时长为90~120分钟,每日进行一次。

3.2 临床应用

高压氧治疗近年来受到了大众媒体和科研人员的广泛关注。其临床治疗的获益主要源于氧分压的显著提升,全身组织氧分压增高会产生活性氧簇,该物质能促进伤口愈合和缺血后组织的存活⁽⁵⁾。同时,高压氧的静水压效应可改变体内气泡体积,这一特性对减压病等疾病的治疗具有重要意义⁽⁶⁾。

高压氧再加压治疗被用于处理潜水相关疾病,如减压病和动脉气体栓塞。长期临床实践证实,高压氧对一氧化碳中毒和厌氧菌感染的治疗同样有效。近年来的研究发现,高压氧对其他以局部缺血为特征的疾病也具有辅助治疗作用:通过提高吸入气体的氧分压,增大氧的扩散梯度,从而提升局部组织的氧供,刺激缺血组织中成纤维细胞增殖、胶原蛋白合成和血管新生,同时增强粒细胞的功能和过氧化物酶活性。基于上述作用,高压氧可作为放射性骨坏死、慢性骨髓炎、糖尿病下肢溃疡以及放射性直肠炎和膀胱炎的有效辅助治疗手段。

3.3 高压氧治疗相关毒性

在高压氧的治疗研究中,其潜在风险和风险获益比往往被低估。高压氧的副作用大多轻微且可逆,但也可能出现严重甚至危及生命的情况。一般而言,当治疗压力不超过300千帕、单次时长少于120分钟时,高压氧治疗是安全的。

临床数据显示,接受高压氧治疗的患者中,1%~2%会出现严重的中枢神经系统症状,15%~20%会发生有症状且可逆的气压伤,15%~20%出现肺部相关症状,高达20%的患者会产生可逆的眼部症状。火灾隐患是高压氧治疗中最常见且致命的并发症。此外,还可能出现幽闭恐惧症、可逆性近视、乏力、头痛、呕吐等一般性反应,其中由氧毒性损伤晶状体引发的可逆性近视可持续数周甚至数月。

高压氧相关气压伤主要表现为肺损伤、鼻窦损伤和中耳破裂,同时还存在减压病复发、气胸、气体栓塞等风险。目前尚无大量研究证实高压氧具有致癌性。人们往往忽视氧气的毒性,高压氧引发的静水压变化和氧化反应会产生一系列副作用,其中包括高压氧性惊厥⁽⁷⁾。科研人员一直致力于探究高压氧毒性的作用机制及其诱发惊厥的原因,以期在最大化高压氧治疗获益的同时,尽可能降低其风险。

患者和高压氧医护人员均会常规暴露于高压环境中(医护人员一般不吸入高压氧),因此二者的氧中毒风险均会升高。除医疗相关人群外,军事潜水员、商业潜水员、休闲潜水员以及地下作业人员等特殊群体也常接触高压氧⁽⁸⁾。为减少有害气体的影响而提高氧与惰性气体的比例时,氧中毒的风险会进一步增加。军用战斗潜水员为实现隐蔽作业(避免产生气泡),会通过循环呼吸器吸入纯氧⁽⁹⁾,即使在浅水区,高氧分压也会大幅提升氧中毒风险,但同时也能快速将体内的氮气排出。

人类的氧中毒主要分为两类:低压慢性氧中毒和高压急性氧中毒,前者主要表现为肺毒性、非特异性细胞毒性、器官损伤和红细胞溶血,后者则以中枢神经系统毒性最为常见⁽¹⁰⁾。当氧分压持续超过0.5绝对大气压时,易引发慢性氧中毒。早产儿因氧毒性导致视网膜病变进而失明,是大众最为熟知的慢性氧中毒表现。

无论在常压下吸入高浓度氧,还是在高压环境下吸入低浓度氧,长期暴露于高氧分压环境均会引发肺氧中毒⁽¹¹⁾,其典型症状为肺功能下降、胸闷、活动后呼吸困难和咳嗽,中重度病例还可能出现肺水肿、肺出血,甚至导致死亡。

3.4 肺氧中毒

当机体持续暴露于氧分压>50千帕的环境中时,肺功能会出现特征性变化,其中肺活量的改变是肺氧中毒的重要判定指标。克拉克和兰伯特森提出的肺毒性剂量单位(UPTD)概念,被广泛用于计算不同场景下的安全氧暴露剂量,如潜水操作和潜水相关疾病的治疗方案制定⁽¹²⁾。目前,关于低浓度高氧暴露对肺功能其他指标的影响,相关研究仍较为匮乏。

研究证实,间歇性暴露于相同累积剂量的氧气时,肺氧中毒的效应会减弱,机体可逐渐产生氧化应激耐受性⁽¹³⁾。一项针对深度饱和潜水的研究显示,受试者持续暴露于40~50千帕的氧分压环境28天,其肺活量未出现预期的异常变化,但低肺容量时的用力呼气流速和一氧化碳弥散量出现下降;其中呼气流速的下降呈线性趋势,且该变化在暴露结束后仍持续了3年⁽¹⁴⁾⁽¹⁵⁾;经血红蛋白浓度校正后,一氧化碳弥散量下降了10%,但在暴露结束1个月后恢复正常。

另一项研究中,受试者持续3.5小时暴露于300千帕的氧分压环境,其肺活量无明显变化,但第1秒用力呼气容积和25%~75%用力呼气流量分别显著下降5.9%和11.8%,单次呼吸氮冲洗试验的Ⅲ相斜率也明显升高⁽¹⁶⁾。这表明,小气道传导性的下降可能早于肺活量的改变出现。

高氧暴露会抑制血红蛋白和红细胞的生成,饱和潜水后,受试者的血红蛋白浓度通常会下降5%~8%⁽¹⁷⁾。上述研究中一氧化碳弥散量的下降看似可由血红蛋白浓度降低解释,但由于血红蛋白浓度的测量误差会增加校正后一氧化碳弥散量的变异度,这一结果也可能是统计学巧合。不过该研究中一氧化碳弥散量的变化幅度较小,且与饱和潜水的研究结果一致,在暴露结束1个月后恢复正常。

间歇性的氧暴露可减轻氧毒性,这意味着若将原本持续暴露会导致肺活量下降的累积氧剂量改为间歇性暴露,可避免肺活量出现异常。动物高氧暴露的生存研究⁽¹⁸⁾和细胞培养实验⁽¹⁹⁾均证实了机体可产生高氧耐受性,后者发现高氧环境会刺激细胞内抗氧化酶的合成增加,而抗氧化酶是清除氧自由基的关键物质。

临床常用的高压氧治疗方案中,每日的氧暴露剂量约为275肺毒性剂量单位,该剂量不会导致肺活量改变,且治疗过程中会穿插两次5分钟的空气呼吸间歇。若将约5天的累积暴露剂量(1425肺毒性剂量单位)改为持续暴露,会导致肺活量平均下降10%,但即使持续治疗3周,也未观察到受试者的肺活量发生变化。

健康人群和因基础疾病接受高压氧治疗的患者,其氧化应激易感性和防御机制的诱导能力可能存在显著差异,基础疾病本身可能已对机体的防御机制造成负荷。综上,除非患者接受反复的高压氧治疗,或治疗前肺功能已存在异常,否则连续3周的高压氧治疗所导致的肺功能下降不具有临床意义;若存在上述情况,除需考虑肺功能进一步下降的风险外,还应将肺气压伤的发生风险列为高压氧治疗的禁忌证。

3.5 高压氧治疗与神经毒性

中枢神经系统氧中毒的发生风险与氧分压和暴露时长均呈正相关:氧分压越高,高压氧性惊厥的发生风险越大⁽²⁰⁾。高压氧性惊厥的发作阈值通常为2~3绝对大气压,但若存在浸泡、运动、中度二氧化碳潴留引发的呼吸性酸中毒等合并情况,惊厥的发作压力会显著降低,1.9绝对大气压是中枢神经系统氧中毒风险升高的临界值。即使在更低的氧分压下,若同时接触惰性气体或一氧化碳,也可能诱发高压氧性惊厥⁽⁹⁾⁽⁵²⁾。

中枢神经系统氧中毒最严重的表现为高压氧诱导的惊厥,同时还可能出现自主神经、运动系统和心肺功能的异常症状和体征⁽²¹⁾,如心动过缓、过度通气、呼吸困难以及心肺神经反射异常。中枢神经系统氧中毒通常起病急骤,几乎无预警症状,其常见表现可通过记忆口诀VENTID-C3快速识记⁽²²⁾:

- 视觉症状:视野缩窄、视物模糊或周边视力下降

- 耳部症状:耳鸣、耳内轰鸣、搏动性声响或幻听

- 恶心:常伴随呕吐和头痛

- 抽搐/麻木:四肢、面部肌肉抽搐或麻木

- 烦躁:精神状态改变,如意识模糊、躁动、焦虑或异常乏力

- 头晕/共济失调:行走不稳、协调能力丧失

- 惊厥与死亡

遗憾的是,上述症状并非中枢神经系统氧中毒特有,且其发作通常无固定的症状顺序。惊厥作为氧中毒最严重的表现,若未及时处理可能导致死亡,且可能在无任何预警症状的情况下突发。高压氧诱导的惊厥多为全面性强直-阵挛发作,少数情况下仅表现为局灶性发作⁽¹⁾。发作后,患者对意识丧失前的事件记忆清晰,但对惊厥发作过程和发作后的朦胧期几乎无记忆。

高压氧环境中也可能发生非氧中毒性惊厥,其临床表现与高压氧诱导的惊厥完全一致,因此需重点与低血糖等原因引发的惊厥相鉴别。若及时降低氧分压,氧中毒性惊厥一般无远期后遗症;但低血糖性惊厥若未被识别和处理,可能危及生命。

与癫痫等其他类型的强直-阵挛发作不同,高压氧诱导的惊厥在强直期屏气时,脑组织和全身组织的高氧分压可最大程度降低缺氧风险,即诱发毒性的原因反而减轻了发作时的组织缺氧。此时更大的风险是过快降低氧舱压力,可能引发气体栓塞。由于难以区分惊厥后意识障碍和脑动脉气体栓塞导致的昏迷,对于在加压状态下的高压氧舱内发生氧中毒性惊厥的患者,通常需维持当前压力直至惊厥停止,仅通过调整呼吸气体成分降低氧分压。

氧中毒性惊厥患者通常在24小时内完全恢复,无远期后遗症,目前尚无明确证据表明此类患者后续的氧中毒风险会升高。高压氧诱导惊厥的首要处理措施是降低吸入氧分压,可通过降低环境压力、更换低氧浓度的呼吸气体,或两者同时进行实现。但降低吸入氧分压并非能立即逆转中枢神经系统氧中毒的效应,且该操作本身也存在风险:研究认为,即使环境或吸入的氧分压降低,介导氧毒性的生化反应仍会持续一段时间,只有在氧分压降低数分钟后,患者的风险才会解除。

临床中常通过在高压纯氧治疗中穿插短暂的空气呼吸间歇(即“空气休息期”)来降低急性氧中毒的风险,这是一种合理的干预手段。事实上,部分昆虫进化出的不连续呼吸模式,正是为了在常压下也能最小化氧中毒风险⁽²³⁾。有研究数据支持,设置5~10分钟的间歇性空气休息期,可延长高压氧暴露至惊厥发作的时间⁽²⁴⁾。

但动物实验显示,氧分压的快速下降可能反而诱发惊厥,尽管该方式看似有助于预防肺氧中毒。此外,间歇性暴露虽能减轻中枢神经系统毒性的症状,但相关分子层面的活性仍维持在空气休息期前的水平,这使得高压氧治疗中空气休息期的作用机制和实际效果更加模糊。因此,深入探究高压氧中枢神经系统毒性的作用机制,对制定有效的毒性防控策略具有重要意义。

3.6 作用机制

探究高压氧对神经系统毒性作用机制的研究方法和模型,需尝试区分两个相互关联的变量:①环境压力升高对中枢神经系统的影响;②氧分压升高对中枢神经系统的影响。

常压高氧小鼠脑片模型是常用的研究模型,但该模型并不适用于研究氧毒性对神经元活动的影响,因为多数中枢神经系统组织和细胞的体外制备过程中,均采用95%的氧作为对照。人体在常压下呼吸空气时,脑组织的氧分压相对较低,不同脑区约为35毫米汞柱或更低⁽²⁵⁾,而小鼠脑组织的氧分压更低,仅为5~25毫米汞柱⁽²⁶⁾,因此直接采用高压氧进行研究更为理想。

由于密封高压氧舱的操作难度较大,且组织加压过程中会产生机械干扰,利用体外电生理方法在高压氧舱内研究氧毒性的细胞机制受到了限制。随着氧舱设计的改进,上述问题得到了有效解决,研究人员可在约5绝对大气压的环境下,更便捷地开展动物模型实验;而氧舱设计的进一步优化,以及采用100%氦气作为环境气体,使得大鼠脑片的胞内实验得以实现。

大鼠神经元的电生理研究显示,脑组织氧分压升高会导致活性氧生成增加,进而引起大脑皮层脑电图活动增强,最终诱发氧中毒性惊厥⁽²⁷⁾。由静水压升高引发的中枢神经系统异常,如高压神经综合征,通常出现在15~70绝对大气压的极高压力下,其发病机制与脑脊液、血液循环以及中枢神经系统细胞内外液腔的受压有关,细胞层面的机制可能涉及突触和细胞膜对剧烈、快速压力变化的动态反应。因此,尚无充分证据表明静水压在高压氧性惊厥中发挥重要作用,尤其是在治疗压力低于3绝对大气压的高压氧治疗中⁽²⁸⁾。

氧化应激在氧毒性的发生机制中起核心作用。中枢神经系统氧中毒是机体急性暴露于氧化环境后出现的神经功能紊乱,高压氧治疗会显著升高脑组织的氧张力。分子氧是细胞生化通路中天然的氧化试剂,可产生多种氧自由基。哺乳动物的中枢神经系统对高氧的反应具有多样性,轻者仅出现可逆的神经活动改变,重者则发生剧烈惊厥,甚至导致不可逆的运动功能障碍和死亡。

机体可通过酶类和非酶类抗氧化物质清除氧化产物:酶类抗氧化物质包括超氧化物歧化酶(清除超氧阴离子)、过氧化氢酶(清除过氧化氢);非酶类抗氧化物质包括还原型谷胱甘肽、维生素E等⁽⁵⁾。谷胱甘肽可通过与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)反应实现再生,因此充足的谷胱甘肽和NADPH水平对抵御氧化产物的蓄积至关重要⁽²⁹⁾。

超氧化物歧化酶能催化超氧阴离子转化为氧气,理论上其表达量或活性的升高可降低活性氧水平。但令人意外的是,在脑部过表达人细胞外超氧化物歧化酶的转基因小鼠中,抑制该酶的活性反而会增强小鼠对高压氧性惊厥的抵抗力。通过二乙基二硫代氨基甲酸盐抑制人细胞外超氧化物歧化酶后,超氧阴离子向氧气的催化反应被阻断,使得高压氧暴露时超氧阴离子水平不受抑制地升高,而此类预处理小鼠的惊厥发生率降低了75%⁽³⁰⁾。这一反直觉结果的机制,可能与超氧阴离子和高压氧诱导的其他反应产物之间的相互作用有关。

γ-氨基丁酸(GABA)与高压氧性惊厥的关联由来已久。短时间高压氧暴露时,哺乳动物神经元突触中的γ-氨基丁酸水平会下降⁽³¹⁾,但有证据表明,长时间暴露后γ-氨基丁酸的稳态水平升高,可能是诱发氧中毒性惊厥的原因。对具有高压氧敏感表型的转基因小鼠的实验显示,天冬氨酸、谷氨酸等兴奋性氨基酸在高压氧性惊厥中的作用,与γ-氨基丁酸同等重要,甚至更为关键⁽³²⁾。

谷氨酸作为一种兴奋性氨基酸,在细胞培养中是强效、快速的神经毒素。研究发现,高压氧暴露数分钟内,成熟皮层神经元的形态即发生改变,数小时后出现神经元变性;高压氧暴露时谷氨酸代谢的降低,会使神经网络对高压氧性惊厥的敏感性增加⁽³³⁾。目前,关于高压氧性惊厥发生前后兴奋性氨基酸的变化程度,相关研究结论仍存在争议。

近期研究表明,氧中毒性惊厥的发生可能源于兴奋性神经递质(谷氨酸)和抑制性神经递质(γ-氨基丁酸)的突触释放失衡,具体表现为突触前γ-氨基丁酸的释放减少幅度相对更大,这意味着抑制性神经递质相对不足、兴奋性神经递质相对亢进,可能是高压氧性惊厥的核心发生机制。

一氧化氮(NO)等调节生理功能的细胞外介质,也参与了高压氧性惊厥的发生过程。在大鼠皮层、纹状体和海马的细胞培养中,一氧化氮会因谷氨酸的过度刺激引发神经毒性;其活性升高会增大兴奋性与抑制性神经递质的释放比例,从而增加氧中毒性惊厥的发生概率⁽³⁴⁾。一氧化氮合酶广泛分布于大脑皮层,含该酶的神经元在高压氧环境下会增加一氧化氮的生成⁽³⁵⁾。

高压氧环境中,一氧化氮会先短暂降低脑血流量,而在神经元兴奋前的长期高压氧暴露后,又会使局部脑血流量升高⁽³⁶⁾,目前一氧化氮已被证实与脑血流量改变和高压氧性惊厥均存在关联⁽³⁷⁾。

高压与甘氨酸受体之间存在关联,这提示压力可能参与高压氧性惊厥的发生。研究发现,高压对甘氨酸受体与甘氨酸结合后的最大效应无影响,但当压力超过100绝对大气压时,甘氨酸对其受体的半数有效浓度与压力呈正相关⁽¹⁰¹⁾。虽然这一现象与高压氧治疗中2~3绝对大气压下发生的惊厥关联度较低,更多与极深潜水时的高压神经综合征相关,但甘氨酸受体与哺乳动物的肌阵挛活动有关,因此推测在低于100绝对大气压的压力下,甘氨酸受体的构象改变可能仍在一定程度上参与了高压性惊厥的发生⁽³⁸⁾。

高压氧性惊厥是否存在中枢神经系统的易损脑区,是长期以来的研究问题。神经解剖学研究显示,大脑的中央区域受高压氧暴露的影响最为显著,包括苍白球、黑质、上橄榄核、腹侧耳蜗核、边缘系统结构、杏仁核以及脊髓灰质⁽³⁹⁾。神经活性物质的解剖学分布及其作用特点,也可能解释氧中毒敏感性升高的脑区分布规律。

高压氧急性暴露会导致特定神经元的放电频率增加,尤其是大脑皮层和小脑皮层中对高压氧、化学氧化剂和神经递质高度敏感的二氧化碳/质子化学敏感神经元,这类神经元通过缝隙连接和压力感受器形成耦联⁽²¹⁾。

多种因素会增加中枢神经系统氧中毒和高压氧性惊厥的发生风险:高碳酸血症会升高氧中毒风险⁽⁴⁰⁾,其诱发的细胞内酸中毒会使细胞对活性氧的敏感性增加,同时二氧化碳会引起脑血管扩张,增加脑血流量,使中枢神经系统暴露于更高的氧分压;孤束核神经元对二氧化碳分压和氧分压的升高尤为敏感,会导致兴奋性放电频率增加。高压氧环境中二氧化碳分压升高的原因主要包括:①静脉血红蛋白因氧饱和导致二氧化碳携带能力下降;②肺泡通气不足引发二氧化碳潴留;③循环呼吸气体的净化不充分导致二氧化碳污染。

运动也会增加中枢神经系统氧中毒风险,这可能与脑血流量和代谢率升高有关⁽⁴¹⁾;而一氧化碳中毒会显著升高高压氧性惊厥的发生风险⁽⁴²⁾。

3.7 处理措施

多项针对大鼠和小鼠的体内实验证实,多种预防性治疗手段可有效预防高压氧诱导的惊厥。一氧化氮是介导中枢神经系统氧中毒的重要物质,采用硝基精氨酸抑制一氧化氮合酶,对转基因和非转基因小鼠的中枢神经系统氧中毒及氧中毒性惊厥均具有相似的预防效果⁽⁴³⁾。腹腔注射γ-氨基丁酸可有效保护大鼠免于发生氧中毒性惊厥,由于γ-氨基丁酸无法通过血脑屏障,其保护机制推测为通过渗透作用将脑内的γ-氨基丁酸代谢产物排出。

MK-801作为N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂,可抑制氧中毒相关的脑电图棘波和氧中毒性惊厥⁽⁴⁴⁾;双硫仑(戒酒硫)⁽⁴⁵⁾、抗氧化剂等物质也可延缓或减轻脑部的氧毒性。

可诱发或增加高压氧性惊厥发生风险的物质/因素

肾上腺皮质激素、肾上腺素、高热、去甲肾上腺素、甲状腺激素、维生素E缺乏、脑源性神经营养因子、米索硝唑、伪麻黄碱、高血糖、磷酸二酯酶5抑制剂。

可延缓或减轻高压氧性惊厥的物质/因素

N-硝基-L-精氨酸、蝙蝠葛苏林碱、低氧适应、抗氧化剂、氯丙嗪、利血平、饥饿、神经节阻断药、抗癫痫药、谷胱甘肽、低温、甲状腺功能减退、胰岛素、辅酶Q10、肉碱、乙酰唑胺、兴奋性氨基酸拮抗剂、氨基氧乙酸、δ-睡眠诱导肽、β-胡萝卜素、氨己烯酸、丙酰-L-肉碱、白三烯和血小板活化因子抑制剂、卡马西平、普萘洛尔、咖啡因、苯妥英钠、锂剂。

部分预期会影响高压氧性惊厥的物质,如别嘌醇和吡哆醇,实际并无相关作用。需要注意的是,用于缓解氧中毒性惊厥的手段,可能同时削弱高压氧治疗的疗效,这也增加了相关研究的复杂性。例如,能有效清除高压氧治疗中活性氧的抗氧化剂,虽可预防高压氧性惊厥,但也会消除活性氧在促进伤口愈合和缺血后组织存活中的积极作用⁽⁵⁾。

纳米器件的出现,使得一氧化氮等氧中毒性惊厥介导物质的精准递送和研究成为可能⁽⁴⁶⁾;而高压氧效应的常压模型,也为无法在高压氧舱内开展的各类实验提供了条件。随着氧毒性相关研究数据的积累和理论假说的提出,该领域的研究已具备开展计算机模拟的基础。

目前的预测模型显示,基于现有数据难以构建轻度高氧的预测模型⁽⁴⁷⁾,但通过计算机分析和模拟分子信号的相互作用,有望将现有存在争议的理论整合到新的中枢神经系统氧毒性模型中,从而建立更精准、符合生理机制的模型。T淋巴细胞活化等复杂生物系统的模型研究,已证实了该方法的可行性⁽⁴⁸⁾。

3.8 眼氧毒性

高压氧治疗会使眼部暴露于高氧浓度环境,易感人群面临氧化损伤的风险。文献综述发现,除白内障、年龄相关性黄斑变性和圆锥角膜外,其他病理机制涉及活性氧的眼部疾病,暴露于高压氧相关的氧化应激后,病情也可能显著加重⁽⁴⁹⁾。例如,一名视网膜动脉大动脉瘤破裂的患者,在接受第7次高压氧治疗2天后,突发严重的黄斑水肿。米泽川等研究者⁽⁵⁰⁾因此提出,视网膜血管疾病可能是高压氧治疗的禁忌证。

氧化应激参与青光眼的病理过程⁽⁵¹⁾⁽⁵²⁾,这提示青光眼患者可能不适合接受高压氧治疗;但如果高压氧治疗的指征明确,可在严密监测不良反应的前提下谨慎开展。

大鼠实验发现,衰老是视网膜神经节细胞丢失的最重要危险因素⁽⁵³⁾:随着年龄增长,视网膜神经节细胞会发生生理性丢失,而老年大鼠的眼部在经历视网膜缺血-再灌注应激后,剩余的视网膜神经节细胞退化比例会显著升高。这一结果提示,老年高压氧治疗患者发生缺血-再灌注损伤的概率可能更高,且损伤程度可能更严重。

有研究在常压和2倍常压的实验环境下测量了健康受试者的眼内压,发现高压氧环境下受试者的眼内压平均下降1.25毫米汞柱⁽⁵⁴⁾;另一项研究中,接受2.5绝对大气压高压氧治疗的各类患者,眼内压平均显著下降1.85毫米汞柱。但上述研究中眼内压的轻微下降,并不能排除个别患者在高压氧治疗中出现眼内压升高的可能,只是该情况未对研究的均值差异统计结果产生影响,且目前尚不清楚这些研究是否纳入了青光眼患者。

全球青光眼的患病率数据显示,40~80岁人群的青光眼患病率约为3.4%,其中非洲裔人群更易患原发性开角型青光眼,亚裔人群更易患原发性闭角型青光眼⁽⁵⁵⁾。此外,若采用头罩进行高压氧治疗,眼前节会暴露于高于正常的氧浓度,可能导致房水中的氧浓度升高,增加小梁网细胞的损伤风险⁽⁵⁶⁾,因此此类情况应采用口鼻面罩进行高压氧治疗。

3.9 结论

氧毒性的具体作用机制目前仍未明确,中枢神经系统氧中毒的预防和处理仍以限制高氧分压暴露为核心。深入探究氧毒性的分子机制,有望为临床研究提供新的预防性治疗方案。



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