氧在生命支持及医疗的应用

在医疗和生命维持中，血液携带的氧进入组织细胞，使食物中的糖转化为能量，供给人体需要，保持正常的新陈代谢。氧由呼吸进入人体的肺泡。医用氧气

人体保持正常状态，必须维持动脉血液中的氧分压为13.3kPa(100mmHg)。在饱和状态下，每100mL动脉血液中有19mL氧，其中0.3mL溶于血浆中，其中余存在于氧合血红蛋白中。1g血红蛋白能与1.34mL氧化合，人体血液中正常的血红蛋白值为14.89g/100mL。在正常的血液循环过程中，血液中的5mL氧给人体的组织细胞，维持人体的正常的新陈代谢。回到肺部静脉的血液中含氧14mL，其中0.13mL可增加到2mL，血红蛋白中的含氧量也提高。可见，使患者吸入高浓度氧可以治疗贫血或类似病症的病人。

（1）治疗及急救用氧

由于医用集中供氧可改善医院的医院水平，使患者能够及时得到抢救或治疗，从而使许多人的生命得到抢救。因此现代医院大都设有医用集中供氧系统，医用氧气通过管道输到病床旁、手术室和高压氧舱。集中供氧系统的氧气源除用变压吸附制氧装置制取的富氧，常采用医用氧气瓶组集中供氧、液氧贮罐集中供氧、液氧贮罐与瓶氧共同供氧等四种形式。医用氧气由中心气体站输送到各楼层（病房、手术室、抢救中心、门诊等），经二级稳压后的氧气输出压力为0.1~0.4MPa（可调），氧气管道周围的环境温度不应超过70℃，严禁明火及油污靠近管道或阀门。由管道输送到各病房床头的氧气终端，氧气端上装有湿润瓶，终端装有插拔式自封快速接头，快速接头的出口接湿润瓶。

使用时，只要将湿润瓶往终端插孔一插，氧气就源源不断地输送给患者，不用时，只需轻轻一拔，氧源就自动切断，停止送氧。吸入肺的氧浓度由空气量和流经套管的氧流量的比而定，一般每人每分种供氧量为1-3L。

高压氧治疗的适应范围很广，涉及临床各科，凡是与缺氧有关的急性或慢性、局部或全身疾病都可用高压氧治疗。

①充分增加供氧能力

平时人体吸入的受到大气压力的限制，吸空气时动脉血氧分压不超过13.3kPa，吸纯氧不超过87kPa，而在氧舱内高气压环境中吸氧，动脉血氧分压可增至187-321kPa，相应使组织细胞的氧分压也大大提高，组织氧的有效弥散距离亦显著增加。例如人脑灰质内氧的弥散半径可由30μm增至70-100μm，使毛细血管受损或组织水肿时的缺氧得以纠正。组织的贮氧量也相应增加数倍。高压氧如此强大的供氧能力，极大地改变和消防了组织细胞的缺氧状况，极有利于病变的恢复和创伤的修复，使许多难以治愈的疾病出现转机。

②改变血氧运输方式

常压下呼吸空气时血氧的运输主要靠血红蛋白，在肺部结合氧而在组织放出氧，血中血红蛋白的氧饱和度已达97%，此时血中结合氧占96%，物理溶氧只占4%。空气含氧量为21%，当吸入氧浓度稍许提高至30%，血红蛋白的氧饱和度即达100%，此后再提高吸氧浓度，血液中再增加的就只能是深解氧而不是结合氧。换句话说，吸入氧浓度及氧分压愈高，血中溶解所占的比例就愈大。1atm空气下占3.6%，1atm氧下占34%，2atm氧下占73%，3atm氧下占94%，至此，结合氧只占4%而变得无足轻重了。即使血红蛋白完全丧失也能维持生命。因此，高压氧对煤气中毒等血红蛋白失效的疾病具有特效。

③对气泡的压缩消除作用

压力增加多少倍，气泡体积就缩少多少倍，例如压力升至3atm，气泡就缩小到原来的1/3/。此外，体内气泡中气体多为不能被利用的惰性气体——氮气，高压氧则可将氮气置换出来成为氧气气泡，进而逐渐被人体吸收消失。因此，高压氧对与气泡的关的减压病、气栓症、肺气压伤、气性坏疽，以及对痛气和功能性梗阻等气体禁锢症具有显著疗效。

④高压氧的缩血管作用

由于机体的氧反应自动调节机制，以及高压氧纠正病变血管内皮细胞的缺氧后使其恢复弹性，高压氧具有显著的缩血作用，能有效地阻止血浆的渗出，阻断组织因缺氧造成的水肿，对脑、肺等重要器官及其他部位组织的水肿疗效很好。

⑤高压氧的抑菌作用

高压氧对厌氧菌的抑制作用早已确认，肉毒杆菌及破伤风杆菌在0.3-0.4kPa氧下，英膜杆菌在12kPa氧下，即不能生长，故对气性坏疽等感染有特效，对肠道及口腔的厌氧菌感染也有良效。高压氧对麻风杆菌、结核杆菌、肺炎球菌及葡萄球菌等需氧菌也有抑制作用，可以说是一种广谱制菌剂。在2.5-3atm氧下，所有细菌都难以生长。

⑥增强白细胞和其他药物的抗菌作用

受感染的组织通常处于低氧状态，而白细胞杀菌需要氧生成过氧化氮和过氧化物，所以高压氧可增强白细胞的杀菌能力，例如在2atm氧下，抗菌剂SIZ的最低抑菌浓度降低到115。

除上述作用外，高压氧还可提高神经-内分泌系统的紧张度，有利于机体的防御和应激功能；用于多发性硬化、关节炎等依赖性的疾病和治疗休克。高压氧还具有免抑制作用，对哮喘、重症肌无力、器官移植等有效。

家庭氧疗，对于肺气肿、慢性支气管炎、矽肺、支气管哮喘、肺结核等慢性病可采用家庭氧疗，特别是行动不便的老年人。家用氧疗采用微型供氧器。供氧器除采用变压吸附供氧器、薄膜法供氧器外，还有化学法制氧器及高压氧气瓶、液氧瓶。

此外在家用制氧器或在氧吧吸氧可以作为保健吸氧，解除人体的疲劳。氧气呼吸器也是急救必备的医疗器械。

（2）生命支持

①航空、航天

人类适应在海拔2500-3000m以下的环境中生活和工作。在3000m处，大气压力下降到70kPa，氧分压为14.61kPa，稍高于肺泡中正常的氧分压。民航飞机飞行高度较高，在10km以上，其机舱要密封，空气舱通常要加压至相当于约2300m海拔高度的气压，此时氧气分压力为13.13kPa，相当于海平面含氧16%，如氧分压低于此值，人们会感到缺氧，就必须不乘客提供吸氧面罩。军用飞机机舱不密封，飞行员必须带吸氧面罩，吸氧压力为16.7-56.7kPa。地球外的大气层20km以上空气中的氧含量急剧下降，大气层外无氧。所以宇航员必须依靠携带的氧进行呼吸。

②水下作业

随着潜水深度增加，人体氮和惰性气体的分压会增高。氧气的分压会降低，氧分压过低会造成生命危险。但含氧过高又会发生氧中毒，使人的中枢神经系统发生故障。水下作业者必须携带供氧器以供面罩吸氧。氧气分压控制在50.66kPa(380mmHg)-60.8kPa(456mmHg)。广州市世源气体是一家具有医用氧气GMP认证的生产型企业，欢迎来电咨询。
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