生命的呼吸:氧疗的过去、现在、未来

新冠的爆发使 氧 疗 引 起 了 众 多 关 注。

其实,氧疗经过了漫长的发展历程。

那么~~~

氧气如何被发现?

氧气疗法经过了怎样的黑暗时代?

又如何在一战中治病救人,逐渐发展成我们目前所知道的样子?

现在让我们来了解一下吧~

*氧气的发现

1774年,英国化学家普里斯特利(Joseph Priestley)通过加热红色氧化汞,分离出"去除了燃素的空气",成为发现氧气的第一人。

实际上3年前,瑞典药物化学家舍勒(Carl Wilhelm Scheele)在加热氧化汞和硝酸钾时,就已发现了氧气,并将这种使蜡烛燃烧得更加明亮的气体称为 “火空气”。

不过他把研究成果交给出版社的时间比普里斯特利晚了一年,又过了两年出版社才出版了舍勒的稿子。

*气动研究所

氧气被发现后,其对呼吸系统疾病患者的潜在价值被迅速认识。

1798年,呼吸疗法之父贝多斯(Thomas Beddoes)与发明家瓦特(James Watt)为了研究氧气对治疗疾病的功效,在英国布里斯托尔开设了一家气动研究所,为病人们免费提供氧气。

直到现在,人们仍然还在使用气动研究所开发的许多技术。

1800年秋天,气动研究所被改造成一所普通的医院来应对当时爆发的斑疹伤寒。氧气疗法的科学研究因此中断。

*氧气疗法的黑暗时代

19世纪,气动研究所关闭之后,氧气被宣传成万能药,大街小巷上充斥着各种“复合氧”的广告。

然鹅!!

复合氧几乎不含任何游离氧(O2)。大多数情况下,复合氧是稀释的一氧化二氮,与碳酸铁或氯酸钾相结合,使其呈现出颜色,由此使患者相信他们能获得益处。

就像现代氧吧通过提供冒泡的有色水来提供氧气一样。

*持续供氧

四年后,布洛杰特(Albert Blodgett)尝试在一个46岁肺炎重症女子身上连续施用氧气。持续供氧的好处第一次被发现。

*现代氧疗的起源

基础科学和医学的进步,和一战毒气的使用,加速了氧疗的研究进展。

20世纪初,生理学家菲克(Adolph Fick)和伯特(Paul Bert)用分压单位来描述氧张力,大大推进了对基本氧生理学的认识。

在此基础上,霍尔丹(John Scott Haldane)第一次提出了通气-灌注匹配的概念。为临床的科学合理用氧打下理论基础。

一系列的研究让霍尔丹获得女王勋章和科普利勋章。

*氧气在一战中的运用

在第一次世界大战爆发时,光气作为一种窒息性毒气被广泛使用。据估计,一战91,000名毒气死亡者中,有85%是由光气或双光气造成的。

光气的部分作用是在肺部与水结合后形成盐酸,造成肺泡损伤。低剂量时导致轻度咳嗽和运动性呼吸困难;高剂量时,接触后6-10小时引起肺水肿,导致急性呼吸窘迫综合征。

而氧气就被用于治疗光气中毒,许多毒气中毒的士兵和弹药工人都接受过氧气治疗。

战争带来了伤亡,但治疗伤亡的实践也使人们知道如何更好地使用氧气。

后来发现急性光气中毒的另一个并发症是肺部大量水肿使紧贴的面罩充血;因此,霍尔丹面罩被弃用,改用鼻管(由Adrian Stokes上尉在战场开发)。

后来人们还研究出再呼吸技术,也一直沿用至今,在专业麻醉回路中发挥着作用。

*氧疗的后续发展

战后,人们也发现间歇性供氧是无济于事的。克里斯蒂曾生动地描述:

霍尔丹也将间歇性供氧形象地比喻成“时不时地把一个溺水的人带离水面"。

1968年,科罗拉多州丹佛市的慢性支气管炎患者接受了长达41个月的氧疗。

再次证明持续供氧是安全的。

如今,氧疗(也称辅助供氧)在院前和医院创伤护理、临床实践等场合发挥着重要的作用,也被当作常规的治疗手段。适用于急诊患者,呼吸科呼吸衰竭患者,气道检查患者,心脏术后患者,耳鼻喉OSAS患者,在机械通气拔管后、麻醉和插管前的应用等方面发挥着越来越重要的作用。

发展到今天,氧疗的方法已比较丰富。根据病人的年龄、 氧气需求/治疗目标、耐受性及加湿需求,可选择低流量系统(如普通面罩、鼻管(低流量))或高流量系统(如Venturi面罩、高流量鼻套管(HFNC))的氧疗装置。

HFNC能快速改善氧合,减少鼻咽部生理无效腔,提供稳定浓度的氧气降低吸气阻力,同时能产生正压,打开气道促使肺泡复张的效果,在加温湿化方面,HFNC还能排出分泌物避免气道阻塞。

对于高流量氧疗来说,精准和高效的氧浓度控制至关重要。

那么如何实现氧浓度的精准调控和实时监护呢?

这就需要~~~

需注意的是,氧气疗法在各种病症的治疗中发挥着不可或缺的作用,但氧气本身也是一种“药物”,不但要注意其使用剂量,还应注意其毒副作用。

由发现氧气,到用氧气来治病救人,到各种氧气疗法的出现和完善,得益于普里斯特利、瓦特、霍尔丹和许多在法国战场上工作的年轻医务人员的开拓性工作,也离不开后来许多医学家们在前人基础上的努力钻研和实践改进。未来,随着氧疗技术的进步和普及,氧疗将会造福更多的心脏术后患者。

Breath of life: the evolution of oxygen therapy by C Grainge, MRCP

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1079621

Facts About Phosgene by CDC

https://emergency.cdc.gov/agent/phosgene/basics/facts.asp

Gas in the Great War by University of Kansas Medical Center

https://www.kumc.edu/wwi/medicine/gas-in-the-great-war.html

Clinical Guidelines of Oxygen delivery by the Royal Children’s Hospital Melbourne

https://www.rch.org.au/rchcpg/hospital_clinical_guideline_index/Oxygen_delivery

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