氧在生命支持及醫(yī)療的應用

在醫(yī)療和生命維持中，血液攜帶的氧進入組織細胞，使食物中的糖轉化為能量，供給人體需要，保持正常的新陳代謝。氧由呼吸進入人體的肺泡。醫(yī)用氧氣

人體保持正常狀態(tài)，必須維持動脈血液中的氧分壓為13.3kPa(100mmHg)。在飽和狀態(tài)下，每100mL動脈血液中有19mL氧，其中0.3mL溶于血漿中，其中余存在于氧合血紅蛋白中。1g血紅蛋白能與1.34mL氧化合，人體血液中正常的血紅蛋白值為14.89g/100mL。在正常的血液循環(huán)過程中，血液中的5mL氧給人體的組織細胞，維持人體的正常的新陳代謝?；氐椒尾快o脈的血液中含氧14mL，其中0.13mL可增加到2mL，血紅蛋白中的含氧量也提高?？梢?，使患者吸入高濃度氧可以治療貧血或類似病癥的病人。

（1）治療及急救用氧

由于醫(yī)用集中供氧可改善醫(yī)院的醫(yī)院水平，使患者能夠及時得到搶救或治療，從而使許多人的生命得到搶救。因此現(xiàn)代醫(yī)院大都設有醫(yī)用集中供氧系統(tǒng)，醫(yī)用氧氣通過管道輸?shù)讲〈才?、手術室和高壓氧艙。集中供氧系統(tǒng)的氧氣源除用變壓吸附制氧裝置制取的富氧，常采用醫(yī)用氧氣瓶組集中供氧、液氧貯罐集中供氧、液氧貯罐與瓶氧共同供氧等四種形式。醫(yī)用氧氣由中心氣體站輸送到各樓層（病房、手術室、搶救中心、門診等），經(jīng)二級穩(wěn)壓后的氧氣輸出壓力為0.1~0.4MPa（可調(diào)），氧氣管道周圍的環(huán)境溫度不應超過70℃，嚴禁明火及油污靠近管道或閥門。由管道輸送到各病房床頭的氧氣終端，氧氣端上裝有濕潤瓶，終端裝有插拔式自封快速接頭，快速接頭的出口接濕潤瓶。

使用時，只要將濕潤瓶往終端插孔一插，氧氣就源源不斷地輸送給患者，不用時，只需輕輕一拔，氧源就自動切斷，停止送氧。吸入肺的氧濃度由空氣量和流經(jīng)套管的氧流量的比而定，一般每人每分種供氧量為1-3L。

高壓氧治療的適應范圍很廣，涉及臨床各科，凡是與缺氧有關的急性或慢性、局部或全身疾病都可用高壓氧治療。

①充分增加供氧能力

平時人體吸入的受到大氣壓力的限制，吸空氣時動脈血氧分壓不超過13.3kPa，吸純氧不超過87kPa，而在氧艙內(nèi)高氣壓環(huán)境中吸氧，動脈血氧分壓可增至187-321kPa，相應使組織細胞的氧分壓也大大提高，組織氧的有效彌散距離亦顯著增加。例如人腦灰質內(nèi)氧的彌散半徑可由30μm增至70-100μm，使毛細血管受損或組織水腫時的缺氧得以糾正。組織的貯氧量也相應增加數(shù)倍。高壓氧如此強大的供氧能力，極大地改變和消防了組織細胞的缺氧狀況，極有利于病變的恢復和創(chuàng)傷的修復，使許多難以治愈的疾病出現(xiàn)轉機。

②改變血氧運輸方式

常壓下呼吸空氣時血氧的運輸主要靠血紅蛋白，在肺部結合氧而在組織放出氧，血中血紅蛋白的氧飽和度已達97%，此時血中結合氧占96%，物理溶氧只占4%?？諝夂趿繛?1%，當吸入氧濃度稍許提高至30%，血紅蛋白的氧飽和度即達100%，此后再提高吸氧濃度，血液中再增加的就只能是深解氧而不是結合氧。換句話說，吸入氧濃度及氧分壓愈高，血中溶解所占的比例就愈大。1atm空氣下占3.6%，1atm氧下占34%，2atm氧下占73%，3atm氧下占94%，至此，結合氧只占4%而變得無足輕重了。即使血紅蛋白完全喪失也能維持生命。因此，高壓氧對煤氣中毒等血紅蛋白失效的疾病具有特效。

③對氣泡的壓縮消除作用

壓力增加多少倍，氣泡體積就縮少多少倍，例如壓力升至3atm，氣泡就縮小到原來的1/3/。此外，體內(nèi)氣泡中氣體多為不能被利用的惰性氣體——氮氣，高壓氧則可將氮氣置換出來成為氧氣氣泡，進而逐漸被人體吸收消失。因此，高壓氧對與氣泡的關的減壓病、氣栓癥、肺氣壓傷、氣性壞疽，以及對痛氣和功能性梗阻等氣體禁錮癥具有顯著療效。

④高壓氧的縮血管作用

由于機體的氧反應自動調(diào)節(jié)機制，以及高壓氧糾正病變血管內(nèi)皮細胞的缺氧后使其恢復彈性，高壓氧具有顯著的縮血作用，能有效地阻止血漿的滲出，阻斷組織因缺氧造成的水腫，對腦、肺等重要器官及其他部位組織的水腫療效很好。

⑤高壓氧的抑菌作用

高壓氧對厭氧菌的抑制作用早已確認，肉毒桿菌及破傷風桿菌在0.3-0.4kPa氧下，英膜桿菌在12kPa氧下，即不能生長，故對氣性壞疽等感染有特效，對腸道及口腔的厭氧菌感染也有良效。高壓氧對麻風桿菌、結核桿菌、肺炎球菌及葡萄球菌等需氧菌也有抑制作用，可以說是一種廣譜制菌劑。在2.5-3atm氧下，所有細菌都難以生長。

⑥增強白細胞和其他藥物的抗菌作用

受感染的組織通常處于低氧狀態(tài)，而白細胞殺菌需要氧生成過氧化氮和過氧化物，所以高壓氧可增強白細胞的殺菌能力，例如在2atm氧下，抗菌劑SIZ的最低抑菌濃度降低到115。

除上述作用外，高壓氧還可提高神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)的緊張度，有利于機體的防御和應激功能；用于多發(fā)性硬化、關節(jié)炎等依賴性的疾病和治療休克。高壓氧還具有免抑制作用，對哮喘、重癥肌無力、器官移植等有效。

家庭氧療，對于肺氣腫、慢性支氣管炎、矽肺、支氣管哮喘、肺結核等慢性病可采用家庭氧療，特別是行動不便的老年人。家用氧療采用微型供氧器。供氧器除采用變壓吸附供氧器、薄膜法供氧器外，還有化學法制氧器及高壓氧氣瓶、液氧瓶。

此外在家用制氧器或在氧吧吸氧可以作為保健吸氧，解除人體的疲勞。氧氣呼吸器也是急救必備的醫(yī)療器械。

（2）生命支持

①航空、航天

人類適應在海拔2500-3000m以下的環(huán)境中生活和工作。在3000m處，大氣壓力下降到70kPa，氧分壓為14.61kPa，稍高于肺泡中正常的氧分壓。民航飛機飛行高度較高，在10km以上，其機艙要密封，空氣艙通常要加壓至相當于約2300m海拔高度的氣壓，此時氧氣分壓力為13.13kPa，相當于海平面含氧16%，如氧分壓低于此值，人們會感到缺氧，就必須不乘客提供吸氧面罩。軍用飛機機艙不密封，飛行員必須帶吸氧面罩，吸氧壓力為16.7-56.7kPa。地球外的大氣層20km以上空氣中的氧含量急劇下降，大氣層外無氧。所以宇航員必須依靠攜帶的氧進行呼吸。

②水下作業(yè)

隨著潛水深度增加，人體氮和惰性氣體的分壓會增高。氧氣的分壓會降低，氧分壓過低會造成生命危險。但含氧過高又會發(fā)生氧中毒，使人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生故障。水下作業(yè)者必須攜帶供氧器以供面罩吸氧。氧氣分壓控制在50.66kPa(380mmHg)-60.8kPa(456mmHg)。廣州市世源氣體是一家具有醫(yī)用氧氣GMP認證的生產(chǎn)型企業(yè)，歡迎來電咨詢。
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