第五章  醫(yī)院救治
第二節(jié)  窒息性氣體中毒

    窒息性氣體是指那些可以直接對氧的供給、攝取、運輸、利用任一環(huán)節(jié)造成障礙的氣態(tài)化合物。窒息性氣體過量吸入可造成機體以缺氧為主要環(huán)節(jié)的疾病狀態(tài)，稱之為窒息性氣體中毒。
    一、窒息性氣體
    窒息性氣體中毒是最常見的急性中毒，據(jù)1988年的全國職業(yè)病發(fā)病統(tǒng)計資料，窒息性氣體中毒高居急性中毒之首；據(jù)化工部40年急性職業(yè)中毒死亡情況分析，高居首位的仍是窒息性 氣體中毒，由其造成的死亡人數(shù)竟占急性職業(yè)中毒總死亡數(shù)的65％，可見此類毒物的重要性。根據(jù)這些窒息性氣體毒作用的不同，可將其大致分為三類。
    (1)單純窒息性氣體 這類氣體本身的毒性很低，或?qū)俣栊詺怏w，但若在空氣中大量存在可使吸入氣中氧含量明顯降低，導致機體缺氧。正常情況下，空氣中氧含量約為20.96％，若氧含量＜16％，即可造成呼吸困難；氧含量＜10％，則可引起昏迷甚至死亡。屬于這一類的常見窒息性氣體有：氮氣、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、二氧化碳、水蒸氣及氬、氖等惰性氣體。
    (2)血液窒息性氣體 血液以化學結(jié)合方式攜帶氧氣，正常情況下每克血紅蛋白約可攜帶1.4ml氧氣，若每100ml血液以15g血紅蛋白計算，約可攜帶21ml氧血；肺血流量約5L/min，故血液每分鐘約從肺中攜出1000ml氧氣。血液窒息性氣體的毒性在于它們能明顯降低血紅蛋白對氧氣的化學結(jié)合能力，并妨礙血紅蛋白向組織釋放已攜帶的氧氣，從而造成組織供氧障礙，故此類毒物亦稱化學窒息性氣體。常見的有：一氧化碳、一氧化氮、苯的硝基或氨基化合物蒸氣等。
    (3)細胞窒息性氣體 這類毒物主要作用于細胞內(nèi)的呼吸酶，使之失活，從而阻礙細胞對氧的利用，造成生物氧化過程中斷，形成細胞缺氧樣效應。由于此種缺氧實質(zhì)上是一種“細胞窒息”或“內(nèi)窒息”，故此類毒物也稱細胞窒息性毒物，常見的為氰化氫和硫化氫。
    二、毒性作用
    窒息性氣體的主要毒性在于它們可在體內(nèi)造成細胞及組織缺氧。從亞細胞乃至分子層面研究缺氧的損傷機制發(fā)現(xiàn)主要有二個致病環(huán)節(jié)：①缺氧狀態(tài)下由于細胞無氧代謝增強，故使細 胞內(nèi)酸性代謝物明顯增加，導致代謝性酸中毒。細胞內(nèi)H+積累反應性激活H⁺-Na⁺交換機制，以排出過多的H⁺，但細胞內(nèi)過量的Na⁺又反應性地激活細胞Na⁺-Ca2⁺交換機制，促使Ca²⁺大量進入細胞內(nèi)以排出過量的Na+，此時由于缺氧已造成細胞ATP生成不足并逐漸耗竭，故無法將細胞內(nèi)多余的Ca²⁺泵出，導致細胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)。細胞內(nèi)鈣超載的嚴重后果之一，是激活黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化酶，使黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶。正常情況下，AMP的降解產(chǎn)物次黃嘌呤無需加氧，即可在黃嘌呤脫氫酶催化下逐次氧化為尿酸從尿排出；缺氧情況下，ATP大量耗竭，其降解產(chǎn)物AMP大量增加，從而為從脫氫酶轉(zhuǎn)化而來的黃嘌呤氧化酶提供大量基質(zhì)，當組織再灌注時，即可在O₂的參與下代謝為尿酸，同時生成大量超氧陰離子(O^2-)，引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應，損傷局部組織。需要注意的是，窒息性氣體中毒時常投用高濃度氧治療，而較長時間投用高濃度氧會激活巨噬細胞和中性粒細胞，使之發(fā)生“呼吸爆發(fā)”，從而產(chǎn)生大量活性氧損傷組織；此外，缺氧以及體內(nèi)有過量自由基生成時，均可能使Fe³⁺從蛋白上脫位釋出，此種鐵離子可通過Fenton反應生成大量羥基陰離子自由基(·OH)；血紅蛋白轉(zhuǎn)化為高鐵血紅蛋白時亦會生成活性氧，如O^2-。這些活性氧通過脂質(zhì)過氧化作用，破壞生物結(jié)構，使蛋白變性、酶失活、核酸結(jié)構異常，從而造成組織細胞嚴重受損，構成了窒息性氣體中毒損傷機制的分子基礎。②前述缺氧引起的細胞內(nèi)鈣超載的另一嚴重后果是激活了細胞內(nèi)的磷酸酯酶A2，造成生物膜的磷酯成分被大量分解，生成大量游離脂肪酸，其中的花生四烯酸可被進一步轉(zhuǎn)化為血栓素(TXA2)、前列腺素(PG)、白三烯(LT)等。血栓素是目前已知可引起微血管痙攣作用最強的內(nèi)源性活性物質(zhì)，并可激活血小板形成微血栓，故微量血栓素生成即可引起局部 組織明顯缺氧缺血；花生四烯酸本身亦可激活血小板，引起微血栓形成，加重缺血缺氧；其他代謝產(chǎn)物也均為趨炎物質(zhì)，可加重炎癥反應及活性氧生成，強化前述過程；缺血缺氧又進而引起更嚴重的細胞鈣超載，導致更多的活性氧生成，形成惡性循環(huán)。
    以上述分子損傷機制為基礎，窒息性氣體中毒通過缺氧這一主要環(huán)節(jié)引起的機體最突出的病理改變即是腦水腫。腦是機體耗氧量最大的組織，盡管它只占體重的2％～3％，但耗氧量可占全身總耗氧量的20％～25％，故對缺氧最為敏感。研究表明，大部分神經(jīng)細胞在缺氧之初只發(fā)生功能性障礙，經(jīng)適當治療多能恢復；若供氧進一步受限，損傷則變?yōu)椴豢苫謴停�甚至造成細胞死亡。換言之，大部分神經(jīng)細胞致命性損傷多非急性缺氧直接造成，而是缺氧引發(fā)的種種惡果引起，最嚴重的惡果即是腦水腫。腦水腫的分子損傷機制是活性氧大量生成及細胞內(nèi)鈣超載，腦水腫的后果即是使腦組織缺血缺氧情況更為嚴重，并由此啟動缺氧性損傷的惡性循環(huán)。腦水腫形成的具體環(huán)節(jié)大致有如下幾點：除腦血管因缺氧產(chǎn)生反射性擴張，引起血流淤滯導致腦腫脹外，缺氧引起細胞ATP生成障礙及缺氧引起的分子損傷機制造成的細胞通透障礙可導致細胞內(nèi)水鈉大量潴留，形成廣泛的細胞內(nèi)水腫；缺氧性損傷亦使血管內(nèi)皮通透性異常，使血管內(nèi)液體滲入細胞外間隙，進而造成腦細胞間隙水腫；腦血管內(nèi)皮細胞還可因缺氧性損傷而發(fā)生腫脹，造成局部血管狹窄或堵塞。這些變化均會進一步減少腦組織的血液灌流，加重腦缺氧；另由于顱內(nèi)容積固定，故腦體積少許增加，即會引起顱內(nèi)壓明顯增加，而在臨床上表現(xiàn)出嚴重癥狀。
    三、臨床表現(xiàn)
    1.缺氧表現(xiàn)
    缺氧是窒息性氣體中毒的共同致病環(huán)節(jié)，故缺氧癥狀是各種窒息性氣體中毒的共有表現(xiàn)。輕度缺氧時主要表現(xiàn)為注意力不集中、智力減退、定向力障礙、頭痛、頭暈、乏力；缺氧較重時可有耳鳴、嘔吐、嗜睡、煩躁、驚厥或抽搐，甚至昏迷。但上述癥狀往往為不同窒息性氣體的獨特毒性所干擾或掩蓋，故并非不同病原引起的相近程度的缺氧都有相同的臨床表現(xiàn)。及時地治療處理，使腦缺氧盡早改善，常可避免發(fā)生嚴重的腦水腫，否則將會導致明顯的急性顱壓升高表現(xiàn)。
    2.急性顱壓升高表現(xiàn)
    ①頭痛。是早期的主要癥狀，為全頭痛，前額尤甚，程度甚劇，任何可增加顱內(nèi)壓的因素如咳嗽、噴嚏、排便，甚至突然轉(zhuǎn)頭均可使頭痛明顯加重；②嘔吐。是顱內(nèi)壓增高的常見癥狀，主要因延髓的嘔吐中樞受壓所致，但窒息性氣體中毒所致腦水腫以細胞內(nèi)水腫為主，顱壓升高程度多不重，故噴射性嘔吐并不多見；③抽搐。常為頻繁的癲癇樣抽搐發(fā)作，主要因大腦皮層運動區(qū)缺血缺氧或水腫壓迫所致；若腦干網(wǎng)狀結(jié)構也受累，則可出現(xiàn)陣發(fā)性或持續(xù)性肢體強直；④視乳頭水腫。窒息性氣體中毒以細胞內(nèi)水腫為主，顱內(nèi)壓升高速度較緩，程度相對較輕，故早期難以檢出視乳頭水腫，一般在2～3天后才逐漸顯現(xiàn)，故中毒早期未能檢見視乳頭水腫并不能排除腦水腫存在；⑤心血管系統(tǒng)變化。早期可見血壓升高、脈搏緩慢，乃延髓心血管運動中樞對水腫壓迫及缺血缺氧代償作用所致；若延髓功能衰竭，則可見血壓急劇下降，脈搏亦微弱、快速；⑥呼吸變化。早期表現(xiàn)為呼吸深慢，亦為延髓的代償性反應；呼吸中樞若有衰竭，則呼吸轉(zhuǎn)為淺慢、不規(guī)則，或有嘆息樣呼吸，嚴重時可發(fā)生呼吸驟停；⑦其他表現(xiàn)。顱內(nèi)高壓刺激迷路和前庭，可引起耳鳴、眩暈；外展神經(jīng)受壓可引起外展神經(jīng)麻痹；延髓交 感神經(jīng)中樞刺激，可導致外周血管過度收縮，肺內(nèi)血流瘀滯，發(fā)生所謂腦性肺水腫；⑧腦疝。窒息性氣體中毒引起腦疝者不多，若發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)壓增高癥狀突然加重、昏迷、體溫升高、兩側(cè)瞳孔不等大、肢體癱瘓、去大腦強直等表現(xiàn)，應警惕溝回疝(也稱天幕疝)可能；若見有瞳孔先縮小再散大、固定，呼吸抑制甚至突然停止，血壓下降，頸強直呈強迫頭位，雙側(cè)錐體征陽性，肌張力及深反射消失等表現(xiàn)，則應考慮小腦扁桃體疝之可能。電子計算機體層攝影(CT)、核磁共振顯像(NMR)有助于發(fā)現(xiàn)早期腦水腫，有條件可及時使用。
    3.不同窒息性氣體中毒的特殊表現(xiàn)
    ①氮氣大量吸入引起的癥狀與前述缺氧表現(xiàn)最為相似，但濃度稍高時常可引起極度興奮、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，如酒醉狀，稱為“氮酩酊”。極高濃度氮氣吸入可使患者迅速昏迷、死亡，稱為“氮窒息”。
    ②二氧化碳也屬單純窒息性氣體，但因同時伴有CO2潴留、呼吸性酸中毒、高血鉀癥，故其腦水腫表現(xiàn)常明顯而持久。高濃度吸入時可在幾秒鐘內(nèi)迅速昏迷、死亡。
    ③一氧化碳為血液窒息性氣體，吸入后可迅速與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白(HbCO)，故血中HbCO測定為診斷CO中毒重要依據(jù)，血中HbCO＞10％即有引起急性CO中毒的可能。由于 HbCO為鮮紅色，而使患者皮膚粘膜在中毒之初呈櫻紅色，與一般缺氧病人有明顯不同，是其臨床特點之一；此外，全身乏力十分明顯，以至中毒后雖仍清醒，但已難行動，不能自救。其余癥狀與一般缺氧相近。
    ④苯的氨基或硝基化合物(如苯胺、硝基苯胺、硝基苯等)蒸氣也屬血液窒息性氣體，其中毒引起的缺氧癥狀主要因正常的Hb被轉(zhuǎn)化為高鐵血紅蛋白(MtHb)而失去攜氧能力所 引起。MtHb為藍紫色，其量若超過Hb總量15％，則可引起紫紺，成為變性血紅蛋白血癥的特征表現(xiàn)，MtHb也是此類化合物中毒的重要佐證。持續(xù)未得糾正的高鐵血紅蛋白血癥可因紅細胞內(nèi)Heinz小體形成而發(fā)生溶血性貧血；此外，中毒性肝、腎損害也是此類化合物中毒的常見表現(xiàn)。
    ⑤氰化氫屬細胞窒息性氣體，它的中毒臨床特點為缺氧癥狀十分明顯，稍高濃度吸入即可引起極度呼吸困難，嚴重時可出現(xiàn)全身性強直痙攣；極高濃度HCN可在數(shù)分鐘內(nèi)引起呼吸心跳停止，死亡。由于HCN對細胞呼吸酶的強烈抑制作用，細胞幾乎喪失利用氧的能力，致使靜脈血中仍飽含充足氧氣而呈現(xiàn)氧合血紅蛋白(HbO2)之鮮紅色，故早期中毒病人之粘膜皮膚顏色較紅，成為氰化氫中毒的另一臨床特點。
    ⑥硫化氫也屬細胞窒息性氣體，但也具刺激作用，應予注意。其臨床特點有三：①高濃度吸入可在吸入一口后，呼吸心跳立即停止，發(fā)生所謂“閃電型”死亡；②由于 H2S可在血中形成藍紫色硫化變性血紅蛋白，少量(4％～5％)即能引起紫紺，故H2S中毒病人膚色多呈藍灰色；③呼出氣及衣物帶強烈臭蛋樣氣味；呼吸道及肺部可發(fā)生化學性炎癥甚至肺水腫。
    常見窒息性氣體臨床表現(xiàn)特點歸納在表5-1中，以便參考。
    四、治療處理
    1.治療原則
    急性窒息性氣體群體中毒搶救處理的運作可參考刺激性氣體中毒節(jié)，但窒息性氣體中毒病情更為急重，故各項措施尤其是解毒、給氧等治療尤應盡快進行，具體細節(jié)如下。
    2.病原治療
    窒息性氣體中毒有明顯劑量-效應關系，侵入體內(nèi)的毒物數(shù) 量越多，危害越大，且由于病情也更為急重，故特別強調(diào)盡快中斷毒物侵入，解除體內(nèi)毒物毒性。搶救措施開始得越早，機體的損傷越小，合并癥及后遺癥也越少。
    (1)中斷毒物繼續(xù)侵入 送入醫(yī)院的病人雖已移離現(xiàn)場，但應注意清除衣物及皮膚污染源。如硫化氫中毒病人應脫去污染工作服；若有氫氰酸、苯胺、硝基苯等液體濺在身上，還應徹底清洗被污染的皮膚，不可大意。
    危重病人易發(fā)生中樞性呼吸循環(huán)衰竭，應高度警惕，遇有此類情況，應立即進行心肺復蘇。
    (2)解毒措施 單純窒息性氣體如氮氣，并無特殊解毒劑，但CO2吸入可投用呼吸興奮劑，嚴重者用機械過度通氣，以排出體內(nèi)過量CO2，視此為“解毒”措施，亦無不可。
    血液窒息性氣體中，對CO無特殊解毒藥物，但可給高濃度氧吸入，以加速HbCO解離，也可視為解毒措施。苯的氨基或硝基化合物中毒所形成的變性血紅蛋白，目前仍以亞甲藍還原為最佳的解毒治療。
    細胞窒息性氣體中，HCN常用亞硝酸鈉-硫代硫酸鈉療法進行驅(qū)排；近年國內(nèi)還使用4-二甲基氨基苯酚(4-DMAP)等代替亞硝酸鈉，也有較好效果；亞甲藍也可代替亞硝酸鈉，但劑量應大。H2S中毒從理論上也可投用HCN解毒劑，但H2S在體內(nèi)轉(zhuǎn)化速率甚快，且上述措施會生成相當量MtHb而降低血液攜氧能力，故除非在中毒后立即投用，否則可能弊大于利。
    3.病因治療
    如上所述，窒息性氣體所致的機體缺氧乃至引起損傷的“病因”，在進行病原治療的同時，應及早實施抗缺氧特別是抗腦缺氧措施。
    (1)氧療法 研究表明，提高氧張力不僅可提高組織細胞

表5-1 常見窒息性氣體

臨床特征性表現(xiàn)

     對氧的攝取能力，而且對中毒的呼吸酶亦具激活作用，故氧療法已成為急性窒息性氣體中毒解救的主要常規(guī)措施之一。應在中毒后迅速給入高濃度(＞55％)氧，臨床常用面罩、口罩、活瓣氣囊加壓或氧帳、呼吸機等方法給氧，有條件還可使用高壓氧治療；緊急情況下可使用“內(nèi)給氧”方式，靜脈緩注0.3％雙氧水(參閱解毒及特殊治療節(jié))。
    (2)人工低溫冬眠(參閱解毒和特殊治療節(jié))為避免護理、復溫過程過多困難，溫度不必過低，肛溫維持34℃左右即可；時間亦不必過長，一般維持2～3天即可逐漸復溫。
    (3)改善腦組織灌流 其主要措施如下所述。
    ①維持充足的腦灌注壓。其要點是使血壓維持于正常或稍高水平，故任何原因的低血壓均應及時糾正，但也應防止血壓突然增加過多，以免造成顱內(nèi)壓驟增。緊急情況下可用4～10℃生理鹽水或低分子右旋糖酐(300～500ml/0.5h)經(jīng)頸動脈直接快速灌注，以達降溫、再通微循環(huán)目的。
    ②糾正顱內(nèi)“盜血”。可采用中度機械過度換氣法進行糾正。因PaCO2降低后，可使受缺氧影響較小的區(qū)域血管反射性收縮，血液得以重新向嚴重缺氧區(qū)灌注，達到改善腦內(nèi)分流，糾正“盜血”的目的。一般將PaCO2維持在4kPa(30mmHg)即可，PaCO2過低可能導致腦血管過度收縮，反有加重腦缺氧之虞。
    ③改善微循環(huán)狀況。可投用低分子(MW2～4萬)右旋糖酐，有助于提高血漿膠體滲透壓、回收細胞外水分、降低血液粘稠度、預防和消除微血栓，且可很快經(jīng)腎小球排出而具利尿作用；一般可在24h內(nèi)投用 1000～1500ml。
    (4)缺氧性損傷的細胞干預措施 缺氧性損傷的分子機制主要有二個：即活性氧生成及細胞內(nèi)鈣超載，故目前的細胞干 預措施主要針對這兩點，目的在于將損傷阻遏于亞細胞層面，不使其進展為細胞及組織損傷。
    ①抗氧化劑。對活性氧包括氧自由基及其損傷作用具有明顯抵御清除效果(參閱解毒及特殊治療節(jié))。
    ②鈣通道阻滯劑。因可阻止Ca2+向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移，并可直接阻斷血栓素的損傷作用，已廣泛用于各種缺血缺氧性疾患(參閱解毒及特殊治療節(jié))。
    4.腦水腫的防治
    腦水腫是缺氧引起的最嚴重后果，也是引起窒息性氣體中毒死亡最重要原因，故為成功搶救急性窒息性中毒的關鍵；其要點是早期防治，務使腦水腫不發(fā)生或使發(fā)生之程度較輕。以上所述，是防治缺氧性腦水腫的基礎措施，另外，還有其他措施，如下所述。
    (1)投用ATP或能量合劑以改善腦細胞離子泵功能，減輕細胞內(nèi)水鈉潴留；ATP尚有擴張微血管的功能，并可促進細胞代謝，有利于腦細胞恢復。一般可20～40mg ATP肌注或靜點，也可配成能量合劑靜點。
    (2)利尿脫水 由于缺氧性腦水腫也存在細胞外水腫，故也有利尿脫水之必要，只是需把握好分寸，因利尿脫水并不能解決細胞內(nèi)水腫問題，反有引起血容量降低、血壓下降之虞。一般用速尿(20～40mg，肌注或靜注)或利尿酸鈉(20～50mg靜滴)2次/日，后者尚可抑制腦脊液分泌，減輕腦水腫；醋唑磺胺也有利尿及減少腦脊液分泌作用，可0.25～0.5g口服，2～3次/日。高滲性脫水劑有引起腦水腫“反跳”現(xiàn)象，持續(xù)較久的腦水腫尤顯，應予注意。常用藥物為20％甘露醇或25％山梨醇，每次250ml，25min內(nèi)靜脈注入，每4～6h一次，也可與利尿藥交替使用。
    (3)糖皮質(zhì)激素 宜盡早投用，且首日應有較大之沖擊劑量；如地塞米松每日劑量不小于80mg，兩天后逐日減少1/4，肌注或靜滴皆可。
    (4)腦代謝賦活劑 應用目的在于改善代謝，促進康復。常用藥物有細胞色素C(30mg靜點，需皮試)、輔酶A(50U肌注或靜點)、肌苷(0.4～0.6g肌注或靜點)、谷氨酸鈉(18～23g靜點)、乙酰谷氨酰胺(0.6～0.9g靜點)等。
    (5)納洛酮的應用 一般可先用0.4～1.2mg肌注后，以4mg加入1000ml葡萄糖液中滴注維持(參閱解毒及特殊治療節(jié))。
    (6)蘇醒藥的應用 在窒息性氣體中毒時，昏迷一則表明病情重篤，另一方面也是機體的一種保護性反應，故在病情尚未控制之前，單純追求清醒是不恰當?shù)摹５�在病因基本解除，機體開始修復之際，投用一些清醒劑，幫助神經(jīng)系統(tǒng)恢復功能，以調(diào)動克服損傷的主觀能動作用則是有利的。常用蘇醒劑有克腦迷(抗利痛)、氯酯醒(遺尿丁)、胞二磷膽堿、腦復康等，配合其他腦代謝賦活藥物，常可收到較好效果。