加压阶段吸氧与不吸氧的比较研究

 中南大学湘雅医院高压氧科（邮编：410008）肖平田

摘要：目的：比较加压阶段吸氧与不吸氧两种方法的高压氧治疗的优缺点：方法：计算两种方法实际体内氧分压和氮分压水平，并比较两种方法的临床疗效。结果：加压阶段吸氧时体内氧分压高，体内氮分压低，临床疗效较好，不良反应较少，高压作业时间较短，安全性增加，劳动强度减少。结论：常规高压氧治疗应采用加压阶段吸氧法。

关键词：高压氧  氮饱和  氧饱和

The comparing research of inspire oxygen to not inspired oxygen in compressed stage 

The central south university xiangya hospital the department of hyperbaric oxygen (Changsha 410008)

                             Xiao ping tian

Abstract: objective   to understand which is better method between the inspire oxygen or not inspire oxygen in compressed stage. Method  to account the oxygen pressure, the nitrate pressure and the clinic effect on both methods of them. The result  the oxygen pressure is higher and the clinic effect is better of inspire oxygen in compressed stage than not inspire oxygen in compresses stage. Conclusion  normal hyperbaric oxygen therapy need adopt the method of inspire oxygen in compressed stage. 

Key words: hyperbaric oxygen, nitrate satiation, oxygen satiation

高压氧治疗全过程分为加压阶段、稳压阶段和减压阶段。当压力升到设定的压力后，进入稳压阶段，经过一定时间的稳压吸氧后进入减压阶段，压力降到常压时结束治疗。高压氧治疗分为氧气加压舱治疗和空气加压舱治疗两种。目前国内外空气加压舱治疗均采用加压阶段和减压阶段吸空气法，稳压阶段吸氧气^（1、2）操舱法作为正规操作。但我们在临床中观察到几例严重下肢外伤合并感染的病人在空气加压舱（采用加压阶段吸空气法）治疗时患肢疼痛加剧，而在氧气加压舱患肢疼痛较不明显，后来我们改为空气加压舱加压阶段吸氧气法，结果病人患肢疼痛在治疗中未见明显加剧，同时在加压阶段吸氧气时中耳气压疼痛发生也较少。因此作者提出将加压阶段吸空气法改为吸氧气法。但长期以来认为加压阶段由于舱压低，在加压阶段吸氧气，氧分压较低，耗氧而达不到形成高压氧效果，因而空气加压舱一直是采用加压阶段吸空气法。本文根据气体饱和规律，分析研究两种方法的氧分压和氮分压情况，以明确加压阶段吸氧气是否正确。

加压阶段是气体饱和阶段，因此加压阶段吸空气组织饱和的主要的是氮气，如果在加压阶段吸氧气，组织饱和的是氧气，因而对传统的加压阶段中吸空气法是否真的能得到较高的氧分压而提出质疑。并根据氮饱和规律比较两种方法的氧分压和氮分压。

1、 材料与方法：

1-1、计算并比较加压阶段吸空气法与吸氧气法的氧分压和氮分压面积及氧分压面积/氮分压面积比率。

设加压阶段吸氧气法和吸空气法的加压和减压时间均为15分钟，吸氧均为80分钟，稳压时的压力均为2.4ATA，稳压时间：加压吸空气法为90分钟（含10分钟吸空气），加压阶段吸氧气法只有75分钟（含10分钟吸空气）。根据环境气压增加时便发生气体饱和。见图1，加压阶段：气体进入机体，气体进入机体大于逸出，稳压阶段：气体进出机体达到平衡，减压阶段气体逸出机体大于进入机体，即气体脱饱和。

如果环境气体是空气，那么机体饱和的是80%的氮气和20%的氧气，如果环境的气体为纯氧，那么机体饱和的是99.5%的氧气。根据以上设定，二者的氧分压面积和氮分压面积如图2，图3。由图可以看出a为加压吸空气时的氮分压，A为加压阶段吸氧气时的氧分压，b、c为加压阶段吸空气法的氧分压，B、C为加压阶段吸氧气时的氧分压， d为加压阶段吸空气时机体氮饱和所致的氮分压，D为加压阶段吸氧气时机体氧饱和所得到的氧分压。e、E为减压阶段吸空气的氮分压（空气中含氧20%）。

从图2、3分析可见无论如何，加压阶段吸空气法的氮分压面积明显大于加压阶段吸氧气法。而关于氧分压面积，如果没有气体饱和d(D), 加压阶段吸氧气法的氧分压面积似乎较加压阶段吸空气法小，因后者稳压时间短。但由于气体在环境气压增加时发生气体饱和（机内溶解的气体随环境压力升高而增加，见图1），因而出现气体饱和面积d(D)，由于d(D)的存在，在吸同样多的氧的情况下，采用加压阶段吸氧气法的氧分压面积可大于加压阶段吸空气法。根据氮饱和的规律，气体饱和面积d的面积可以计算。

计算公式=（稳压压力/2）X气体的饱和度X稳压时间

气体饱和度S=（1-0.5ⁿ）X100%  ^（3）

不同组织的气体的饱和度不同，d有较大的变化。

以下计算血液、淋巴、大脑灰质、腺体和肌肉分别在不同操舱方法下氧分压和氮分压面积如下。

1-1-1、不同操舱法在血液和淋巴的氧分压和氮分压的面积计算：

（1）加压阶段吸空气时血液和淋巴的氮分压面积及氧分压面积：

加压吸空气时的氮分压面积=f+d80%+(a+e)80%.     a +e=15X2.4X80% =28.8

氮饱和面积d的计算公式=稳压压力/2（1-0.5ⁿ）X稳压时间

血液和淋巴半饱和时间为5分钟^（2），加压15分钟，所以 n=3  空气中氮含量为80%

80%d= 2.4/2X90X(1-0.5ⁿ)X80%=75.6

b+f+c=2.4X90-75.6=140.4      

稳压期中间休息10分钟 f=140.4/9=15.6

加压吸空气时的氮分压面积=(a+e)80%+d+f

 加压阶段吸空气时的氮分压面积=15.6+75.6+28.8=120

 b+c=124.8    20%(a+e)=2 (15X1.2)20%=7.2

加压阶段吸空气时的氧分压面积为=（a+e）20%+b+c

 加压阶段吸空气时的氧分压面积为=7.2+124.8=132

(2) 加压阶段吸氧气时血液和淋巴的氧分压面积及氮分压面积：

加压阶段吸氧气时的氧分压面积=A+D+B+C+E20%

A=2.4X15/2=18                   D=2.4/2(1-0.5³)75=78.75   

B+F+C=2.4X75-78.75=101.25        F=101.5/7.5=13.5

加压阶段吸氧气时的氧分压面积=18+180-13.5+3.6=188.1

加压阶段吸氧气时的氮分压面积=F+80%E=13.5+14.4=27.9

1-1-2、 分析和比较两种加压方法时神经灰质、腺体和肌肉氮分压和氧分压面积。神经灰质和腺体的气体半饱和时间为10分钟^（4），肌肉的气体半饱和时间为20分钟^（4），平均为15分钟。

(1)加压阶段吸空气时神经灰质、腺体和肌肉的氧分压面积及氮分压面积。

d=2.4/2X(1-0.5ⁿ)90

n=半饱和时间/加压时间=15/15=1

d=1.2X0.5X90=54

b+e+f=2.4X90-54=216-54=162

f=162/9=18

氮分压面积=(a+e)80%+d+f=28.8+18+54=100.8

氧分压面积=(a+e)20%+b+c=151.2

（2）加压阶段吸氧气时神经灰质、腺体和肌肉的氧分压面积和氮分压面积。

     A=2.4X15/2=18   D=2.4/2 (1-0.5ⁿ) 75=45  B+C+F=2.4X75-45=135

     F=135/7.5=18    

氧分压面积=A+（2.4X75）-F+ E 20% =18+180-18+3.6=183.6

   氮分压面积=F+E20%=18+14.4=32.4

1-2、临床效果比较：观察对象，在我科进行高压氧治疗的病人。我科于2001年1月起采用加压阶段吸氧法，以下将2001年1月至2003年12月中过去疗效差的下肢感染坏死和视神经病变的治疗情况与过去2年（2000年1月至2001年12月30日）进行比较。

1-3、统计学分析：氧氮比率采用t检验。

2、结果

2-1，理论研究结果：

表1、  加压阶段吸氧气与吸空气时血液和

淋巴的氧分压及氮分压面积比较

表2、 加压阶段吸氧气与吸空气时灰质、

腺体和肌肉的氧分压和氮分压比较 

2-2、临床观察结果：在2000年1月1日至2001年1 2月30日治疗的9例视神经疾病中曾有2例发生了一过性失明， 10例因犁田被托拉机刮破下肢引起感染、组织坏死的病人，进舱治疗中4例病人感觉疼痛加剧，46例中度CO中毒的病人中有1例发生了迟发性脑病。但在2002年1月至2003年12月30日采用加压阶段吸氧气法后。治疗的11例视神经病变的病人中未发生一过性失明，在治疗12例下肢感染，并有较大面积组织坏死的病人中未发现有在治疗中疼痛明显加剧现象。51例中度CO中毒病人未发生迟发性脑。操舱人员还发现在采用加压吸氧法后，病人中耳气压伤疼痛的现象也时显减少。

表3、 加压阶段吸氧气与吸空气法临床效果比较

表4、加压阶段吸氧气与吸空气法消耗的比较

3．讨   论

本研究创建一种新的操舱法，即加压阶段和稳压阶段吸氧气，减压阶段吸空气的操舱法。新的方法与老的方法不同的是新法在加压阶段吸氧气（同时稳压阶段相对缩短15分钟），老方法在加压阶段是吸空气（稳压阶段吸氧气的时间较新法长15分钟）。本研究分析提示加压阶段吸氧气法的氧分压不仅不低于吸空气法，反而显著高过吸空气法。吸空气法不仅氧分压较低，而且氮分压显著大于吸氧气法。在气体饱和阶段吸空气，导致大量的氮饱和，理论上过多的氮饱和可能诱发减压病和氮麻醉，加压阶段吸空气是否为加重重症感染患肢疼痛的原因有待进一步研究。由于加压阶段就开始吸氧气，整个高压作业时间缩短，病人在舱内停留时间缩短，相对安全性增加，操舱人员负担相对减轻。初步临床观察发现加压阶段吸氧气法疗效较好。加压阶段吸氧病人中耳气压伤发生率减少可能是加压阶段吸氧有利于咽鼓管打开。临床研究中因观察病人较少，需要进一步研究,有些临床效果不便进行对比研究，因临床效果受多种因素的影响，后两年病人的临床效果较好还可能与其他因素有关，因此本文临床观察仅供参考。

根据本研究提示：加压阶段吸氧法明显优于加压阶段吸空气法。因此本人认为应将加压阶段吸氧气法替代加压阶段吸空气法。以提高高压氧的疗效，减轻不良反应，减少不安全事件的发生，提高高压氧治疗的使用价值，推动高压氧医学的发展。

参考文献

1、吴钟琪主编，高压氧临床医学，中南大学出版社出版，2003年，84页

2、房广才主编，临床高压氧医学，华文出版社出版，1995年，84页

3、 李温仁，倪国坛 主编，高压氧医学。上海科学技术出版社出版1998年，61页

高春锦，杨捷去 主编，实用高压氧学。学苑出版社出版。1997年，16页