1、窒息性气体中毒诊治的有关问题,一. 概 述 窒息性气体中毒（asphyxiating gas poisoning）一直是困 扰全球的普遍问题，最具代表性的是一氧化碳(CO)和硫化 氢(H2S)。 CO中毒（和死亡）人数在 全球急性中毒高居首位，约 10%40%；急性CO中毒患者 经数日到数周“假愈期”后,还 可能发生迟发脑病(delayed encephalopathy, DEP),病程长， 治疗困难。,H2S中毒则以死亡率为最高,平均可达46%，且无特异解毒剂，是抢救上最为棘手的临床难题之一。 氰化物（-CN）则因来 源广泛，故在临床日常 工作中更具实际意义。,二. 基本概念 人体一分钟也不
2、能停止氧的供应，此一过程（如氧的供给、摄取、运输、利用等）的任何环节发生障碍，都能引起机体缺氧或窒息。窒息性气体是指那些能直接妨碍上述供氧环节的气态化学物质。 通过其他损伤或致毒作用间接造成机体缺氧的物质,如肺脏毒物、心脏毒物等不属此范畴，但有的仍被列入。 一般可将此类气体分为三大类： 单纯性窒息性气体 血液性窒息性气体 细胞性窒息性气体,（一）单纯窒息性气体 主要指本身毒性很低或惰性的气体,当其在空气中大量存在时,会明显降低吸入气中氧的相对含量,导致缺氧性窒息,并非真正的“中毒”。 正常情况下(760mmHg,1mmHg = 01133 kPa)，空气中的氧含量约20.96%；若其低于16%
3、，即可引起机体缺氧；一旦低于10%，则可很快引起昏迷甚至死亡。 属于这一类的气体有甲烷、乙烷、乙烯、水蒸气，及氮、氩、氖等惰性气体。,（二）血液窒息性气体 血液窒息性气体系指可明显阻碍血红蛋白与氧气结合，或妨碍它向组织细胞释放所携氧气的气体,故也称“化学窒息性气体”。 常见的有CO、一氧化氮、苯的硝基或氨基化合物蒸气等。,（三）细胞窒息性气体 主要指通过抑制细胞呼吸酶活性,而阻碍细胞利用 氧进行生物氧化的有害气体； 此种缺氧是一种“细胞窒息”,也称“内窒息”,因此时 血氧并无明显降低。 常见气体有氰化氢（HCN）、硫化氢（H2S） 等。,三. 诊断要点（一）认真追究接触史 对于突如其来的昏迷患
4、者而言,明确的窒息性气体接触史对早期诊断具有重要价值,除工业性中毒外,还要特别注意其他可能的接触情况,以避免误诊,及时治疗。,1. 关于单纯窒息性气体 主要来源：（1）直接吸入各种单纯窒息性气体；（2）任何造成吸入气氧含量下降的 情况,如枯井、储菜窖、谷仓、通 风不良矿井或地下坑道、密闭的 船舱等。,2.关于一氧化碳对CO而言，任何含碳物质不完全燃烧均可产生，常见于 存在明火或有内燃机工作的 通风不良空间,如冬季火炕取 暖或烧水洗浴时、汽车或内 燃机船舶甚至坦克行进时； 此外，家禽孵育房、各种建 筑材料焙烧窑、小矿井采掘 爆破、土法烧制木炭等，也 常有大量CO产生。,3.关于氰化氢 主要来源：
5、 （1）制取过程，如氰化钾与硫酸反应、CO和氨高温合成、 甲酰胺脱水、铂催化氨甲烷氧化等；使用过程，如电 镀、金银提取、制备合成树脂单体（丙烯酸酯等）和某 些药物（甘氨酸、Vit.B12等）；事故，主要原因为设备 或管道泄漏、违规操作、现 场通风不良及缺乏防护。 （2）含氮和碳的天然物质或 化学合成制品（如尼龙、塑 料、聚丙烯腈等）的燃烧或 热解，也会释出氰化氢。,（3）生活性急性氰化物中毒多数 为经口摄入氰化物或服食过量 的含氰苷的食品所致；不少植 物或果仁（如木薯、桃仁、苦 杏仁、枇杷仁、亚麻仁、银杏等）中含有氰苷，其与胃酸作用可生成氰氢酸。（4）氰化氢和氯化氰作为化学 战争毒剂还曾被用于
6、军事目 的和制造恐怖事件。,4. 关于硫化氢 主要来源： （1）并非生产原料，也非工业产品 或副产品，属于生产废料；石油钻 探、炼制，矿石冶炼，其他含硫化 合物生产制造等，均容易产生H2S。 （2）任何有机物的处理、发酵、 腐败过程,均有产生大量H2S的 可能,如皮革脱毛、鞣制,制糖 和造纸业的原料浸渍,鱼露、咸 菜淹渍,清理粪池、阴沟、垃圾 等。,（二）毒性机制提供的临床线索 窒息性气体中毒都可引起细胞 组织缺氧而导致机体损伤,因此 特征性表现不多。 但临床诊断除可依据有害物质接 触史外,还可根据不同窒息性气体的 致病机制及发病特点,进行综合分析， 以发现具有鉴别意义的线索。,1. 关于单纯
7、窒息性气体 （1）主要引起缺氧性窒息,临床可见各种典型缺氧性生理 生化改变,如动脉血氧分压(PaO2 )、血氧饱和度(SaO2)明显下降、乳酸性酸中毒等，但缺乏特异性，故诊断还需依靠接触史,并需排除其他病因。 PaO2 溶解于血液中的氧所产生的压力，正常人在海平面时,动脉血氧分压为11.9913.3kPa；但氧分压受海拔、年龄、二氧化碳分压和吸氧浓度的影响。 SaO2 血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度。监测动脉血氧饱和度可以对肺的氧合和血红蛋白携氧能力进行估计；正常人体动脉血的血氧饱和度为98% ，静脉血为
8、75%。 乳酸性酸中毒 除糖尿病、某些降糖药、水杨酸或乳糖过量等原因外，主要为组织缺氧所引起的代谢异常（无氧代谢的特征性产物）。,（2）单纯窒息性气体常合并其他病因,而使病情复杂化。如储菜窖、谷仓等环境中,由于存在植物呼吸，故除消耗氧气外,尚会释出二氧化碳(CO2),可使机体在缺氧同时,亦发生CO2中毒；若及时进行血气分析，可见动脉血二氧化碳分压( PaCO2)明显上升及类似呼吸性酸中毒的各种生理生化表现,且更严重； 又如矿井采掘爆破时,若未 及时通风，则现场除缺氧外, 亦存在CO、CO2、氮氧化物等 多种病因,应予冷静分析。,2. 关于一氧化碳 因属血液窒息性气体,故中毒后PaO2变化不大,
9、但SaO2明 显下降,具有重要提示性 大量Hb不能携氧所致！ 诊断的确证是血中检出大量碳氧血红蛋白(HbCO),其与 中毒严重程度密切相关,如HbCO30%即可引起较严重中毒 症状,HbCO50%则可引起昏迷。 但检测需及时,在吸氧的情况下,中毒后4h内取血的检测 结果方具可参考性,吸氧时应在10min内取血方具临床价值，否则易出现假阴性结果。 中毒后迅速死亡者,其血中HbCO水平可持续多日不变,可 作为法医鉴定的可靠指标。,3. 关于氰化氢 临床有特殊表现： （1）口中和呼出气带杏仁味， 伴明显呼吸困难，严重者出 现全身强直性抽搐等； （2）有特殊化验指标，如血 液氰离子（cyanide i
10、on）、 血浆和尿液硫氰酸盐等，均 有明显升高，是诊断和鉴别 诊断的重要依据。,（3）内窒息作用强烈，血气分析较H2S更具特点 PaO2和SaO2多正常，而静脉血氧分压（PvO2）明显升高，动静脉 血氧含量差仅为1vol%(正常为6-8)显示静脉血动脉化特征； 代谢性酸中毒及血浆乳酸浓度增高也十分显著。这些指标 虽无法提供病因的确切依据， 但对提示急性缺氧及病情严 重度有重要价值，如血浆乳 酸浓度大于4mmol/L时，即可 诊断为乳酸性酸中毒，而血 中氰离子浓度大于1mg/L时， 血浆乳酸常可高于8mmol/L（ 720mg/L）。,4. 关于硫化氢 其临床特点是： （1）呼出气和衣物具有蒜臭
11、味； （2）毒性迅速,严重者吸入一口 即可致呼吸停止甚至猝死； （3）如无呼吸抑制发生，PaO2 和SaO2可无明显异常；由于细 胞生物氧化过程受阻,动静脉血氧分压差亦见缩小； （4）血中可查见硫化血红蛋白（sulfhemoglobin，HbS）增 高，血、尿中硫酸盐含量增加，对诊断有提示作用。,四. 抢救治疗 （一）治疗学基础 窒息性气体的主要致病环节是引起机体缺氧,可能是造 成细胞损伤最重要的机制；而缺氧是最普遍的病理现象,几乎所有常见疾病都可导致缺氧。 研究表明，严重缺氧情况下，作为代偿反应，脑血管会很快出现反射性收缩，脑循环血液也逐渐发生浓缩。 缺氧损伤的分子机制如下图所示：,缺氧性损
12、伤的分子机制 O2 细胞内H+H+-Na+交换细胞内Na+ 生物氧化 黄嘌呤脱氢酶 Ca2+-Na+ 障碍，ATP 细胞内钙超载交换机制激活 黄嘌呤氧化酶 激活磷酸酯酶A2血栓素 核酸代谢产物次黄嘌呤 黄嘌呤 尿酸 2O2 +2H+ 2O2 +2H+ 2O2 + H2O 2O2 + H2O （氧自由基生成） （氧自由基生成）,上述缺氧的分子机制进展表明,缺氧是启动一系列损伤过程的源头事件； 而在亚细胞层面滚动的早期改变在一定程度上仍属可逆性过程； 一旦上述过程进一步造成组织（主要是脑组织）的器质性损伤（主要是脑水肿），则会产生严重临床后果，最坏结局为“植物人”或死亡。 因此，除及时纠正缺氧外,
13、还应针对性地干预各个发展环节,阻遏疾病进展，减轻机体损伤,以有效提升临床抢救治疗窒息性气体中毒的能力。,（二）抢救治疗原则 1. 尽速展开治疗 窒息性气体最主要的毒性是引起机体严重缺氧,起病 迅速而重笃,因此,抢救治疗务必在发现后(包括在中毒 现场)立即展开,并持续至缺氧状态解除。 由于窒息性气体中毒多无特殊解毒剂，仅氰化物有特殊解毒剂，故在具体处理上，关键是尽速脱离毒物接触、早期防治缺氧性脑水肿及积极进行对症支持治疗。,2.切断引起脑水肿的恶性环节 研究表明,缺氧最初仅引起细胞功能性障碍,若早期即 得到及时治疗处理，则可完全恢复；但供氧若受到进一 步限制,损伤常变为不可复性,甚至造成细胞死亡
14、。 缺氧诱发的脑水肿即是脑细胞供氧进一步受限的主要 原因，亦即是治疗的重点环节。 早期规范治疗主要为：给氧、利尿脱水、适度低温冬眠、大剂量糖皮质激素、ATP或能量合剂、促进脑代谢药物（脑复康、胞二磷胆碱、肌苷等）等。,3. 克服脑内微循环障碍，改善脑灌注 具体办法如：维持充足的灌注压，关键是维持正常血容量和投用扩血管药物，防治低血压。投用低分子右旋糖苷，500ml每46小时重复，24小时用量约10001500 ml。颈动脉直接快速灌注低温液体（生理盐水、脱水剂、低分子右旋糖苷等），达到降温、脱水、开通微循环的目的。纠正“颅内盗血”现象，因缺氧和代谢产物堆积可引起脑内局部小血管持续扩张，水分外渗
15、、血循环不断恶化，而使该部血液分流至缺氧影响较小处，此种分流被称为“脑内盗血”。使用机械过度通气，使动脉血CO2分压降低（30mmHg即可），引起脑内受缺氧影响尚不严重的小血管收缩，使血液重新向缺氧区灌注，有助于改善局部供血。,4.清除氧自由基 研究进展表明:缺氧可以诱发大量自由基生成；而中毒治疗过程中的给氧措施，可使机体出现“缺血-再灌注样效应（ischemic reperfusion like effect）”，也会产生大量自由基；此外，“过度”氧疗（如长时间给予高浓度氧或高张力氧），可迅速耗竭炎性细胞膜上的胡萝卜素，激活膜上Co氧化酶，诱使炎性细胞大量摄氧，引起“呼吸爆发”，也会产生大量
16、氧自由基。可见，窒息性气体最重要的毒性 机制乃是诱使机体产生大量氧自由基, 导致细胞脂质过氧化损伤，故以清除氧 自由基为主的抗氧化治疗，已成为近年 窒息性气体中毒治疗进展的重要标志。,常用自由基清除剂（free radical scavengers）如巴比妥类、VitE、VitC、 辅酶Q、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、氯丙嗪、异丙嗪、 谷胱甘肽（glutathione）、糖皮质激 素等。 此项措施实质上并非真正的“治疗”，而是一种“早期干 预”，旨在早期阻断窒息性气体的毒性进程，故使用务需 尽早，晚期用药则失去使用价值，常会“劳而无功”或“事 倍功半”
17、。 糖皮质激素尤其应注意早期、足量，方能奏效，应用时 间不可过长，一般不宜超过5天，否则有产生副作用之虞。,5. 防治脑细胞钙超载 缺氧可引起严重的细胞内钙超载，进一步危害机体,故 早期防治细胞钙超载已成为窒息性气体中毒治疗领域又一 重要进展。 常用的钙通道阻滞剂（calcium channel blockers, CCB)为异搏定 （verapamil）、尼莫地平（nimodi- pine）、利多氟嗪（lidoflazine） 等；应用原则与自由基清除剂 相同，也需早期用药。,6. 关于昏迷的处理 CO中毒所致昏迷乃缺氧性脑损伤引起，其处理关键除改善脑水肿，给予促进脑复苏、营养脑细胞的药物外
18、，保证足够的脑灌注压及一定的氧和葡萄糖供应至关重要，因脑组织并不储存氧和葡萄糖。 国外将给氧、输注“昏迷鸡尾酒”（葡萄糖、维生素B1、纳络酮）列为昏迷病人的救治常规之一，认为是防止脑细胞不可逆性损伤的关键措施。,7.关于脑水肿的处理 限水利尿一直是缺氧性脑水肿的经典治疗原则，但近年研究发现，脑缺氧时脑内呈现血液浓缩、血粘滞度增加、血流淤滞等血液动力学异常状况，且此时主要为细胞水肿，脱水治疗并无助于脑细胞水肿的改善。 目前多主张根据液体出入量，合理脱 水，且边脱水边缓慢输液，维持出入 大致平衡即可，而非一味强调液体负 平衡。,五关于氧疗（一）氧疗的合理性 由于窒息性气体的关键致病环节是引起机体缺
19、氧,氧 疗应是窒息性气体中毒最重要治疗手段，因可迅速纠正 低氧血症；此外，它还有助于驱除毒物、激活呼吸酶, 也是“解毒”手段。 如CO中毒,一般情况下，CO在血中(HbCO)的半减期约 为320min, 如吸入一个大气压(ATA)纯氧,其半减期可减至 80min,在3ATA下吸入纯氧，则可进一步减少至24min。 常用氧疗方法有常规给氧、机械通气、高频喷射通气、 氧帐给氧等;紫外线照射磁化充氧自血回输疗法。,（二）关于高压氧(HBO，hyperbaric oxygen) HBO是近年推崇的氧疗技术,对迅速克服机体缺氧状态 具有突出作用，它可：(1)明显增加血和组织中物理溶解 氧,无需依赖HbO
20、2解离即可满足机体代谢需要；(2)明显提 高机体对氧的摄取和利用,使组织氧含量增加,从而有效改 善机体缺氧状态。 研究表明,在正常大气压下,动脉血氧分压(PaO2)接近100 mmHg,组织氧分压约为55mmHg；而吸入3ATA纯氧时可将PaO2 提高到2000mmHg,将组织氧分压提高到500mmHg,能迅速改善机体缺氧状态, 因此, HBO是抢救急性缺氧性损伤,尤其是窒息性气体中毒的有力武器。,（三）即便合理也应有度 近年大量研究表明,即便对窒息性气体中毒,氧疗也需 合理、适度；过度或滥用，则弊大于利。因氧气本身亦是 自由基,长时间吸入纯氧(尤其是高压氧)必然导致氧化性 损伤(曾称为“氧中毒”)。临床主张常规吸入高浓度氧(60%)的持续时间不应超过24h。 窒息性气体多无蓄积性,一般经过2448h多已完全排 出,即便是最适合高压氧治疗的急性CO中毒,在中毒4-5d后 似无继续使用高压氧的理论依据。 有资料表明,四、五十年前高压氧尚未普遍使用时,CO 中毒DEP的发生率仅5%左右；自HBO广泛用于急性CO中毒 治疗后, DEP发病率反明显升高，达到20-30%；有人怀疑 正是高压氧滥用所致,提示对高压氧治疗务必要慎重合理。,
