保守氧疗的临床应用及作用

高流量或高浓度给氧在临床应用十分广泛，尤其是对于心、肺、脑疾病患者或老年患者。临床医师习惯将自由氧疗（liberal oxygen therapy, LOT）作为“安慰性治疗”，甚至常应用于不存在低氧血症的患者。LOT被认为可提高组织器官氧合，高于正常氧合水平有利于治疗疾病，但该做法忽略了高氧血症带来的危害，即利弊关系。目前，有较多临床研究证实高氧血症可造成生理危害，与重危患者高病死率存在相关性。LOT可能引起机体多器官功能损伤，如长期高浓度给氧可导致急性肺损伤，活性氧的堆积引起细胞功能障碍和死亡等。

保守氧疗（conservative oxygen therapy, COT）的目的是在不造成对机体有害的低氧血症的前提下，使氧化-抗氧化系统回归生理平衡，改善微循环，维持机体有效的负反馈和内环境稳态，以求得到“生理性”治疗效果。本文分析近几年相关研究动态，阐述COT在临床中的作用及其与相关疾病近远期并发症、病死率的关系，为改进氧疗的传统理念提供临床与理论依据。

1氧疗的分类与作用

生理情况下，正常成年人安静时的PaO2为80~100 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。研究者认为，PaO2>120 mmHg可被定义为高氧血症，且120 mmHg<pao2<200 mmhg<="" span="">为轻至中度高氧血症，200 mmHg<pao2<300 mmhg<="" span="">为重度高氧血症，PaO2>300 mmHg为极重度高氧血症。

1.1氧疗的分类

根据FiO2可分为：

① 低浓度氧疗；

② 中等浓度氧疗；

③ 高浓度氧疗；

④ 高压氧疗。

根据临床的氧疗习惯可分为：

① LOT；

② COT。

在支持COT优于LOT的高质量研究中，定义外周血氧饱和度高于97%为LOT，低于96%为COT的目标。研究结果提示，COT能否降低患者病死率仍存在争议，由于其与相关疾病近远期并发症、病死率的关系需进一步研究，因而目前尚不能确切界定LOT与COT的范围。

1.2氧疗的作用

氧疗是各种原因引起的急性低氧血症患者必不可少的治疗，它的主要作用在于提高动脉氧分压，维持氧供需平衡，避免因缺氧诱发的一系列代偿反应，从而增加呼吸、循环系统的负担。当严重缺氧时，氧疗可纠正低氧血症、保证重要器官氧供等。氧疗广泛应用于急性心肌梗死、支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病急性发作和一氧化碳中毒等临床疾病。此外，围手术期氧疗是完成手术麻醉必需的生命支持手段。

但氧疗并非适用于临床所有患者，规避滥用氧、高浓度氧疗至关重要。可根据缺氧的程度不同，将临床患者分为非低氧血症患者与合并低氧血症重危患者。而按照缺氧的原因不同，可将重危患者的低氧血症分为低氧分压性、血液性、循环性和组织性，氧疗的效果取决于不同缺氧类型的病理生理特点。

2非低氧血症患者的氧疗

人类的进化表明，机体对低氧已形成较健全的代偿机制，如降低代谢率、线粒体重塑、提高呼吸链产能等。故缺氧并不一定导致组织器官损伤，如高原上的健康人。然而，机体缺乏高氧损伤代偿机制。当溶解氧达到饱和时，多余的氧便作为氧化剂促进高铁血红蛋白生成，降低携氧能力；破坏肺毛细血管屏障，致肺水肿、肺淤血和出血；加速心脑血管衰竭等一系列氧化-抗氧化系统失衡的严重后果。

2.1非低氧血症患者应采取COT

LOT对非低氧血症患者弊大于利。临床常把高浓度氧疗作为心肌梗死、卒中、创伤性脑损伤和脓毒血症患者的辅助治疗。但新研究发现，在非低氧血症患者中，LOT并不能改善上述疾病的症状，甚至可能会加重损伤或提高病死率。此外，LOT可增加患者肺不张的发生率，包括正常受试者。越来越多的临床研究报道，COT不增加非低氧血症患者的病死率，且可降低其近远期并发症的发生率。因此，从对病死率和相关并发症发生率的影响来看，非低氧血症患者应采取COT。

2.2麻醉手术期间非低氧血症患者的氧疗

降低FiO2（<40%）是围手术期肺保护通气策略之一，可减少医源性肺损伤。LOT已被证实可增加围手术期非低氧血症患者的病死率、肺不张和组织器官氧化损伤等并发症的发生率。且关于LOT在围手术期的应用优势尚未明确。2016年世界卫生组织提出，术后6 h内维持高FiO2可降低手术部位感染的发生率，但该说法与之后的研究结果相反，即围手术期采用LOT或COT的患者手术部位感染、术后恶心呕吐的发生率差异无统计学意义，这可能与一氧化亚氮水平降低有关，并非与提高FiO2水平有关。因此，COT广泛适用于麻醉手术期间非低氧血症患者的氧疗，围手术期高浓度给氧仅适用于诱导插管前、拔管前和处理困难气道时。

3合并低氧血症重危患者的氧疗

3.1LOT与COT对合并低氧血症重危患者病死率的影响

重危患者对低氧血症具有一定的耐受能力，即使Hb浓度低至70 g/L，其仍可耐受低氧环境。在高海拔持续缺氧环境健康志愿者的骨骼肌活检中，线粒体的失活和解耦联程序下调，ATP产生效率提高。而在重危患者中也发现了类似的线粒体变化。对33个临床随机研究进行me[x]ta分析表明，与LOT比较，COT与重危患者的病死率降低无相关性。7项随机对照研究（randomized controlled trial, RCT）表明，ICU内患者实施LOT和COT后，其病死率、住院时间、无呼吸机时间差异无统计学意义。为进一步探究机械通气患者的佳氧合范围，对符合条件的系统回顾性RCT临床研究进行me[x]ta分析，按氧合目标将其分为3类：保守性（PaO2 55~90 mmHg）、中间性（PaO2 90~150 mmHg）和自由性（PaO2>150 mmHg）。结果表明，在机械通气的重危患者中，不同的氧合目标并不会导致不同的病死率。上述研究表明，LOT与COT两种策略均可行，不同策略可能对某些重危病亚群有益，仍需进行深入研究。因此，重危患者应根据低氧血症的发生机制与程度，选择不同的氧疗策略。

3.2LOT与COT对不同低氧血症发生机制患者病死率的影响

3.2.1低氧分压性低氧血症患者的氧疗

低氧分压性缺氧主要由氧的吸入或肺交换减少所致。高原地区空气中含氧量降低，吸入肺部的氧含量不足，引起PaO2下降。此外，有严重气胸的患者往往伴有重度肺不张，通气不足导致低氧血症。针对此类患者，提高FiO2或氧流量可有效改善症状。研究表明，从兔模型上得到实验性气胸治疗的剂量-反应曲线，与单纯空气治疗相比，气胸的疗效改善与FiO2水平呈剂量依赖性。临床上高流量氧疗已广泛应用于严重气胸的治疗，这可能与高浓度氧疗有助于增加气胸患者肺组织与胸膜腔的氮分压差，使胸膜腔内的氮气通过肺泡排出，加速肺复张有关。

在肺泡通气/血流比例失调的情况下，正常肺泡毛细血管的氧含量已达上限，气体交换减少，无法代偿低PaO2区的血氧含量下降。研究表明，由肺内分流所致的缺氧，氧疗的疗效较低，过度氧疗甚至与病死率直接相关。常见疾病有严重肺部感染、间质性肺疾病、急性肺栓塞等。对于该类患者，LOT不可取。

而对于重度哮喘、慢性阻塞性肺疾病急性加重期的重危患者，同时伴有通气和换气功能障碍，LOT病死率高于COT。这是因为高氧可通过消除低氧对外周化学感受器的刺激，加重高碳酸血症和呼吸性酸中毒。

综上所述，对于有换气功能障碍的重危患者，COT策略更可取。

3.2.2血液性和组织性低氧血症患者的氧疗

临床常见的血液性缺氧来自一氧化碳中毒和严重贫血。一氧化碳极易与Hb结合，形成碳氧血红蛋白（carboxyhemoglobin, COHb），使Hb丧失携氧能力，造成组织窒息。通过提高吸入氧水平可竞争性结合Hb，减少COHb的生成。因高浓度氧流加速对COHb的清除，临床上常采用高压氧疗（hyperbaric oxygen therapy, HBOT）治疗一氧化碳中毒。对严重贫血的重危患者，当Hb降至临界水平以下导致无法正常供氧时，HBOT和高浓度氧可用作紧急供氧的过渡疗法；严重贫血进行容量复苏时，HBOT有利于氧在高浓度梯度下溶解在红细胞贫乏的血浆或晶体液/胶体液稀释的血液中；在亚急性和慢性贫血患者中，脉冲式、间歇性给予常压氧或HBOT可促进RBC/Hb的生成，从而改善患者的生存率和预后。因此，LOT可有效改善该类患者的氧合，提高生存率。

组织性低氧血症在临床上较为少见。氰化物中毒、尿毒症等导致细胞利用氧障碍。氰化物通过竞争性结合线粒体呼吸链中细胞色素氧化酶的活性位点，阻断β氧化；研究表明，HBOT可通过增加一氧化氮的生物利用度减弱该反应。作为血管内皮舒张因子，一氧化氮可增加血流量和氧输送，有利于氰化物中毒者利用高浓度氧。

因此，针对血液性和组织性低氧血症，高浓度氧和HBOT更符合机体的氧生理调控，是可改善预后的可靠治疗方法。

3.2.3循环性低氧血症患者的氧疗

循环性低氧血症继发于各种原因引起的心力衰竭和休克、局部血管栓塞或病变。及时给予早期、充分的液体复苏是抢救循环衰竭或休克患者的关键。为防止心脑器官缺氧，氧疗必不可少，但LOT弊大于利。研究发现，将心力衰竭的患者随机分配到高SpO2目标组和低SpO2目标组，其主要结局指标或次要结局指标并未观察到差异有统计学意义。此外，不少研究表明，LOT可提高肺源性心力衰竭患者的病死率和近远期并发症。过量氧会对机体炎症反应、氧化应激、肺功能、微血管灌注、冠状动脉和脑血流产生严重的不良影响。因此，应适当控制循环性低氧血症患者的氧疗浓度。相较于积极氧疗，更重要的是早期、充分的液体复苏，以此恢复氧气需求和输送。

3.2.4急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）患者的氧疗

不同于临床其他常见的呼吸衰竭，ARDS是一种急性、可由多种因素（如严重感染、创伤、休克等）引起的一种自身应激性炎症反应，通过损伤肺泡毛细血管，造成肺无法正常交换氧气，是急性肺损伤的严重阶段，顽固性低氧血症是其特点。

关于ARDS患者的氧疗方案有几种不同的说法。目前，大多数ARDS急性加重期或重症患者都依赖LOT维持心脑氧供。新型冠状病毒感染引起的重症肺炎为近年来的热点，其主要临床表现亦为ARDS，患者需要高流量鼻插管或有创机械通气，接受较高浓度的吸入氧来维持氧合。调查显示，高流量氧疗的确可改善新型冠状病毒感染相关ARDS患者的临床结局，增加无呼吸机时间和减少ICU住院时间等。

研究表明，相较于LOT组，COT组的ARDS患者28 d内病死率更高。这可能与低氧加重ARDS患者的多器官功能衰竭有关。采取COT治疗的患者更易出现心率增快、感染相关并发症、器官细胞缺氧性坏死等。因此，从病死率的角度考虑，LOT更适用于ARDS患者。但LOT用于ARDS患者的并发症也较多。过量氧可加重肺部炎症，进而导致短期内恶化临床结果。

为降低ARDS患者病死率，避免缺氧加重心、脑、肾等器官功能衰竭，可将LOT作为氧疗方案。为降低LOT相关肺损伤，英国国家心、肺和血液临床研究中心提出一项折衷建议：ARDS患者的PaO2低限值高于55 mmHg即可。该数据仍需大量前瞻性临床研究支持。

4小结

COT旨在不造成对机体有害的低氧血症前提下，使氧水平回归生理调控，减少过度医疗干预。COT不提高非低氧血症患者的病死率，且降低其近远期并发症的发生率。建议麻醉手术期间非低氧血症患者应采取低FiO2（<40%）以减少非生理性氧损伤。

但合并低氧血症的重危患者应根据病情特点选择不同氧疗策略：

① 低氧分压性低氧血症患者应采取COT，严重气胸者除外；

② 血液性和组织性低氧血症患者应采取LOT；

③ 循环性低氧血症患者重要的是早期、充分的液体复苏，适当控制吸氧浓度；

④ 为降低ARDS患者的病死率，应采取LOT，但易加重相关肺损伤。总之，在不同病理情况下，氧疗的方案选择不同。具体目标氧浓度仍需要大样本、多中心的临床研究证实。