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要点:
高压氧(HBO2)可以促进伤口愈合。
灌注良好的伤口没有必要使用高压氧,但对于缺氧或缺血伤口有效,例如糖尿病溃疡、静脉溃疡、失败的移植和皮瓣、坏死软组织感染和难治性骨髓炎。
伤口愈合中,缺氧是指氧气供应不足而妨碍正常的愈合过程。高压氧可以提供所需氧气,刺激和支持伤口愈合。
民用高压氧舱可以对抗感染,如气性坏疽。高压氧可以直接作用于厌氧菌、增强白细胞和巨噬细胞活性以及强化抗生素效果。
高压氧是一种相对安全的非侵入性治疗。可能的副反应包括中耳和肺的气压伤和近视。禁忌症包括心功能不全和严重的阻塞性肺病。
Abstract
氧气是现代医学应用中一种最具多功能和效力的制剂。氧气在高压状态下的治疗应用被称为高压氧治疗(Hyperbaric therapy, HBO2),在辅助伤口愈合方面的应用已经40多年。高压氧有一些特定的生物作用机制,可以促进伤口愈合,包括组织的过度氧合、血管收缩、炎性细胞因子的抑制、生长因子上调、抗菌作用、抗生素的强化、以及对白细胞的作用等。本文将会探讨高压氧在促进问题伤口愈合方面的生物和生理特性。
高压氧最早于上世纪30年代用于潜水员的再加压(Behnke),50年代还被用于增强肿瘤放疗的效果(Churchill-Davison)。几年后,高压氧又被用于对心脏手术患者的支持、治疗梭菌性气性坏疽和一氧化碳中毒。1965年人们使用高压氧治疗煤矿爆炸受伤人员的CO中毒时,发现高压氧可以加速伤口愈合。尽管高压氧在临床应用已经有很长的历史,但人们依然在对其作用机制进行研究。随着人们对氧气与活体生物相互作用方式了解的加深,新的治疗应用不断涌现。如今,高压氧的医学应用是一门不断发展的学科。
缺氧(Hypoxia)的作用
缺氧或低氧是指没有足够的氧气供应支持各种生物过程。有可能在伤口的一个区域存在缺氧而在临近区域则没有。同样,缺氧也可能是时间依赖性的,有时氧气足以满足组织的基础活动,而又在其它时间不足以支持生长或愈合。因此,很难用一个绝对的氧分压值来定义所有情况下的缺氧状态。麻醉中对缺氧的定义是氧饱和度低于90%,或动脉氧分压小于60mmHg[7]。显然这比下肢溃疡愈合所需的组织氧分压水平(40mmHg)要高[8, 9]。在伤口愈合中,缺氧可以被定义为氧气供应不足以支持正常的伤口愈合过程。
并非所有的低氧效应都是不好的。事实上所有的伤口在初期均有低氧组织区域。伤口微环境中的局部缺氧可诱发一些愈合过程的出现,例如白细胞粘附、血管新生、胶原形成和骨生成。当缺氧严重时,会出现持久的或广泛的有害组织效应。
缺血-再灌注损伤:当缺氧范围超出局部伤口环境时,会出现缺血-再灌注损伤,过程中会产生活性氧分子(ROS),包括氧自由基。初期,这通常会先引起血管收缩,随后出现血管扩张,但作用有赖于组织血管上皮受体。内皮细胞受损后,血管内皮细胞会释放前列腺素、炎性细胞因子(TNF-alpha & IL-6)和一氧化氮。随后的细胞膜过氧化反应进一步加重细胞损伤。
随着毛细血管通透性增加和组织水肿的累积,复合损伤进一步使循环受损。通过外科手段或药物重建循环,使血液到达缺血区域,为更多自由基的形成提供了新的氧气,结果使得损伤暂时加重。发生大范围损伤时,炎症细胞因子的释放(可能还有自由基)超出了正常调控机制能力,可能会导致多脏器衰竭。因此,氧气耗竭会引起一系列持久和灾难性的事件。
高压氧
高压氧可以为组织愈合提供药理学计量的氧气。一次典型的伤口治疗包括90分钟的纯氧治疗,压力为45海深尺(Feet of seawater, FSW)、或13.7海深米(m of seawater, MSW)、或1.38Bar。这相当于2.36个绝对大气压的100%氧气。在针对潜水相关损伤的再加压治疗中,患者可能需要暴露在60FSW(18.3m/2.8大气压/284千帕)至0FSW的氧气中至少4小时。
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