4．高压氧治疗脑水肿的研究进展
解放军第四○一医院（266071）膝燕生
脑组织内的液体异常增多即为胶水肿。诸如脑血管疾病、颅脑外伤、CO及其它有害物质中毒、中枢神经系统感染性疾病、电击、淹溺、心跳骤停等病因均可导致脑缺血缺氧性损害，甚至引发脑水肿等一系列的病理生理变化，进一步加重脑损害。许多动物和临床研究证明高压氧（HBO）对脑水肿有良好的作用，现就其作用机理的研究进展论述如下。
一、HBO治疗脑水肿的机理
1．HBO增加血氧含量：血氧含量是由血红蛋白结合氧与血浆溶解氧组成。Bassett证明HBO增加结合氧量是有限的，但可明显增加溶解氧量，详见表1。静息状态下，人体组织平均摄氧量为5vol％－6vol％，在0.3MPa的HBO下，仅溶解氧量就可满足机体的需氧量。做了著名的“无血生命”实验，他将动物置于0.3MPa的HBO下，放血，同时输入等量的生理盐水，使血红蛋白减少到正常的0.4％，心电图仍无缺血表现，呼吸、血压正常。
表1 HBO对动脉血氧含量的作用
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压力
（MPa）
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溶解氧量（vol%）
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空气
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氧气
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0.1
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0.32
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2.09
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0.15
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0.61
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3.26
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0.2
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0.81
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4.444
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0.3
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1.3
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6.8
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2．HBO增加组织的储氧量：人体正常的储氧量是13ml／kg，耗氧量是3ml－4ml/kg/min，
在0.3MPa的HBO时的储氧量可增至53ml／kg。Litscher等人持续检测了7名健康受试者（25 ~ 62岁，平均40.9±12.6岁）在常压和HBO下的脑氧定量的动态变化，结果证明HBO组有明显变化P＜0.05。由于HBO对增加了组织的储氧量，所以同在低温（32℃）条件下可以明显延长循环阻断的安全时间，详见表2。
表2 HBO对循环阻断安全时间的影响
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气体
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压力（MPa）
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时间（min）
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空气
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0.1
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6 ~ 8
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氧
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0.1
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20 ~ 25
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氧
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0.3
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27 ~ 30
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氧（加2%CO2）
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0.3
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45 ~ 64
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3．HBO减少脑血流量（CBF），降低颅内压（ICP）：国内外学者的实验证明HBO可减少CBF和降低ICP。Qhta用同位素（133Xe）方法，测定人在0.1MPa的HBO下，CBF减少9％，在0.15MPa下减少23％，在0.2MPa下减少29%，他还发现在0.2MPa的HBO下，人的CBF随着PaCO2升高而逐渐降低。Bergo等人证实HBO可减少总的和局部的CBF。HBO减少CBF的机理是因为HBO使血氧含量增加，通过机体的化学感受器反射引起血管收缩；由于PaO2升高直接导致血管收缩。黄明的实验佐证，HBO不但使脑梗塞病人的脑缺血区 CBF减少，而且对侧相应部位的CBF也减少。Miller在分析HBO增加局部血管因调节机制障碍，反而扩张，出现“反盗血综合症（inverse steel syndrom）”。
正常人的颅腔容积几乎不可改变，它是脑组织、脑脊液和血液的容积之和，其中任一容积增加均会引起颅内压升高。HBO减少了脑血流量，从而降低了ICP。0.2MPa的HBO可降低ICP6％，0.3MPa的HBO可降低ICP40％。
4．HBO对损伤脑组织代谢的作用：脑的耗氧量占全身总耗氧量的20 ~ 25％、脑所需能量的85 ~ 95％来自葡萄糖的有氧代谢，但脑组织的氧及ATP的储备很少，所以大脑尤其是皮层对缺氧的耐受性非常差。缺氧使脑组织三羧酸循环的酶抑制、糖酵解增加4 ~ 7倍、酸性代谢产物增加、乳酸/丙酮酸比值加大、神经递质释放减少，造成大脑功能甚至结构破坏，引起脑水肿、酸中毒、微循环障碍、颅内压升高、缺血加重的恶性循环，其中心环节就是缺氧。
Yakovlv等人证明HBO可激活急性失血动物的脑皮层和延髓细胞线粒体的3一 磷酸甘油脱氢酶，加快脱氢反应。
Contreas用放射自动摄影技术，测定大鼠局部脑组织冻伤后的葡萄糖利用率，结果HBO组的利用率明显增加。
利用酶组化方法的实验证明，HBO可使动物缺血脑组织中的乳酸脱氨酶、异柠檬酸脱氢酶、谷胱甘肽过氧化酶和过氧化氨酶的活性增强。
Hirakaws利用氢磁共振光谱学技术，观察12例脑梗塞病人脑组织中乳酸浓度的变化，HBO治疗后明显降低，乳酸/丙酮酸比值明显下降，并且死亡率降低。
有人采用急性脑缺血的动物模型，观察了缺血后再灌注及不同氧压的HBO治疗后脑组织Na，K－ATP酶活力的变化。结果是HBO组的酶活力的恢复与对照组相比，差异非常显著（P＜0.01＝。
有人研究表明，HBO可明显减轻沙鼠脑缺血时的RBC、WBC和血小板的聚集及其与微血管内皮细胞的粘附性。
病理学观察表明，沙鼠脑海马区对缺血最敏感，尤以CA1最明显，其次是CA2，再次之是CA3，经0.25MPa出的HBO治疗后上述病变明显减轻。
6．HBO对神经元离子通道的影响：钙在神经细胞的生理和病理过程中起重要作用，它是细胞内的第二信使，许多蛋白质的生物活性要被钙激活。在缺血缺氧时，细胞内游离钙浓度的变化起着重要作用。实验证明，HBO可使缺血脑海马突触体内游离钙浓度明显降低（P＜0.01），可减少L一型钙通道数量，抑制钙内流。
7．HBO对氧自由基的影响：在脑急性缺血缺氧及再灌注损害的病理过程中，氧自由基
（OFR）、脂质过氧化起着重要的作用。人类几乎是在从空气中提取氧成功、认识到生物（除
厌氧菌外）的生存离不开氧的同时，就注意到了氧也有毒性作用。直至1968年，发现了清
除OFR的超氧化物歧化酶（SOD）以后，人们进行了更深入的研究。近几年许多学者研究了HBO对OFR的作用。有人用电子顺磁共振（EPR）技术测定动物HBO后肺、脑、心组织中的自由基，结果肺中自由基信号强于对照组（P＜0.01），而脑、心组织中未发现任何自由基信号。
二、有等研究解决的问题
1．对HBO治疗脑水肿的作用机理需进一步的深入研究。
2．因为脑细胞在受到缺血缺氧损害的6小时内属可逆期；还有人观察到，在HBO治疗期间颅内压降低23％ ~ 27％，但治疗后颅内压反跳升高18%，因此如何掌握HBO治疗时机以及如何防止HBO治疗后的脑水肿反跳，是影响疗效的重要问题。
