uutiset

Happihoito on yksi yleisimmin käytetyistä menetelmistä nykylääketieteessä, mutta happihoidon käyttöaiheista on edelleen väärinkäsityksiä, ja hapen väärä käyttö voi aiheuttaa vakavia toksisia reaktioita.

Kudoshypoksian kliininen arviointi

Kudoshypoksian kliiniset ilmentymät ovat vaihtelevia ja epäspesifisiä, ja näkyvimpiä oireita ovat hengenahdistus, hengenahdistus, takykardia, hengitysvaikeudet, nopeat mielentilan muutokset ja rytmihäiriöt. Kudos- (viskeraalisen) hypoksian esiintymisen määrittämiseksi seerumin laktaattipitoisuus (kohonnut iskemian ja sydämen minuuttitilavuuden alentumisen aikana) ja SvO2 (vähentynyt sydämen minuuttitilavuuden alentumisen, anemian, valtimohypoksemian ja nopean aineenvaihdunnan aikana) ovat hyödyllisiä kliinisessä arvioinnissa. Laktaattipitoisuus voi kuitenkin olla koholla myös muissa kuin hypoksisissa tiloissa, joten diagnoosia ei voida tehdä pelkästään laktaattipitoisuuden nousun perusteella, koska laktaattipitoisuus voi olla koholla myös lisääntyneen glykolyysin olosuhteissa, kuten pahanlaatuisten kasvainten nopeassa kasvussa, varhaisessa sepsiksessä, aineenvaihduntahäiriöissä ja katekoliamiinien annossa. Myös muut laboratorioarvot, jotka viittaavat tiettyyn elimen toimintahäiriöön, ovat tärkeitä, kuten kohonneet kreatiniini-, troponiini- tai maksaentsyymiarvot.

Valtimon hapetustilan kliininen arviointi

Syanoosi. Syanoosi on yleensä oire, joka ilmenee hypoksian myöhäisessä vaiheessa, eikä se ole usein luotettava hypoksemian ja hypoksian diagnosoinnissa, koska sitä ei välttämättä esiinny anemiassa ja heikossa verenkiertoperfuusiossa, ja tummaihoisten on vaikea havaita syanoosia.

Pulssioksimetriavalvonta. Ei-invasiivista pulssioksimetriavalvontaa on käytetty laajalti kaikkien sairauksien seurantaan, ja sen arvioitua SaO2:ta kutsutaan SpO2:ksi. Pulssioksimetriavalvonnan periaate on Billin laki, jonka mukaan tuntemattoman aineen pitoisuus liuoksessa voidaan määrittää sen valon absorption perusteella. Kun valo kulkee minkä tahansa kudoksen läpi, suurin osa siitä absorboituu kudoksen alkuaineisiin ja vereen. Jokaisen sydämenlyönnin yhteydessä valtimoveri kuitenkin pulssittaa virtausta, minkä ansiosta pulssioksimetriamonitori voi havaita muutoksia valon absorptiossa kahdella aallonpituudella: 660 nanometriä (punainen) ja 940 nanometriä (infrapuna). Pelkistyneen hemoglobiinin ja hapettuneen hemoglobiinin absorptionopeudet ovat erilaiset näillä kahdella aallonpituudella. Kun ei-pulssikykyisten kudosten absorptio on vähennetty, voidaan laskea hapettuneen hemoglobiinin pitoisuus suhteessa kokonaishemoglobiiniin.

Pulssioksimetrian seurannassa on joitakin rajoituksia. Mikä tahansa veressä oleva aine, joka absorboi näitä aallonpituuksia, voi häiritä mittaustarkkuutta, mukaan lukien hankinnaiset hemoglobinopatiat – karboksihemoglobiini ja methemoglobinemia, metyleenisini ja tietyt geneettiset hemoglobiinivariantit. Karboksihemoglobiinin absorptio 660 nanometrin aallonpituudella on samanlainen kuin hapettuneen hemoglobiinin; hyvin vähän absorptiota 940 nanometrin aallonpituudella. Siksi SpO2 pysyy vakiona (90 % ~ 95 %) riippumatta hiilimonoksidikyllästetyn hemoglobiinin ja happikyllästetyn hemoglobiinin suhteellisesta pitoisuudesta. Methemoglobinemiassa, kun hemirauta hapettuu rauta(II)-muotoon, methemoglobiini tasoittaa kahden aallonpituuden absorptiokertoimet. Tämä johtaa siihen, että SpO2 vaihtelee vain 83–87 %:n välillä methemoglobiinin suhteellisen laajalla pitoisuusalueella. Tässä tapauksessa valtimoveren happipitoisuuden mittaamiseen tarvitaan neljä valon aallonpituutta, jotta voidaan erottaa neljä hemoglobiinimuotoa.

Pulssioksimetriavalvonta perustuu riittävään sykkivään verenvirtaukseen. Siksi pulssioksimetriavalvontaa ei voida käyttää sokkihypoperfuusiossa tai käytettäessä ei-sykkiviä kammioavusteisia laitteita (joissa sydämen minuuttitilavuus muodostaa vain pienen osan sydämen minuuttitilavuudesta). Vaikeassa trikuspidaaliläpän vuodossa deoksihemoglobiinin pitoisuus laskimoveressä on korkea, ja laskimoveren pulssi voi johtaa alhaisiin veren happisaturaatiolukemiin. Vaikeassa valtimohypoksemiassa (SaO2<75 %) tarkkuus voi myös heikentyä, koska tätä tekniikkaa ei ole koskaan validoitu tällä alueella. Lopuksi, yhä useammat ihmiset ymmärtävät, että pulssioksimetriavalvonta voi yliarvioida valtimohemoglobiinin saturaation jopa 5–10 prosenttiyksikköä tummaihoisten henkilöiden käyttämästä laitteesta riippuen.

PaO2/FIO2. PaO2/FIO2-suhde (yleisesti P/F-suhteeksi kutsuttu, vaihtelee välillä 400–500 mmHg) heijastaa epänormaalin hapenvaihdon astetta keuhkoissa ja on tässä yhteydessä erittäin hyödyllinen, koska mekaaninen ventilaatio voi asettaa FIO2:n tarkasti. Alle 300 mmHg:n AP/F-suhde osoittaa kliinisesti merkittäviä kaasunvaihdon poikkeavuuksia, kun taas alle 200 mmHg:n P/F-suhde osoittaa vakavaa hypoksemiaa. P/F-suhteeseen vaikuttavia tekijöitä ovat ventilaatioasetukset, positiivinen uloshengityspaine ja FIO2. FIO2:n muutosten vaikutus P/F-suhteeseen vaihtelee keuhkovaurion luonteen, shunttifraktion ja FIO2-muutosten laajuuden mukaan. PaO2:n puuttuessa SpO2/FIO2 voi toimia kohtuullisena vaihtoehtoisena indikaattorina.

Alveolaarisen valtimoveren happiosapaineen (Aa PO2) erotus. Aa PO2 -differentiaalimittaus on lasketun alveolaarisen happiosapaineen ja mitatun valtimoveren happiosapaineen välinen erotus, jota käytetään kaasujenvaihdon tehokkuuden mittaamiseen.

”Normaali” Aa PO2 -ero hengitysilmassa merenpinnan tasolla vaihtelee iän mukaan ja vaihtelee 10–25 mmHg:n välillä (2,5 + 0,21 x ikä [vuotta]). Toinen vaikuttava tekijä on FIO2 tai PAO2. Jos jompikumpi näistä kahdesta tekijästä kasvaa, Aa PO2 -ero kasvaa. Tämä johtuu siitä, että kaasujen vaihto alveolaarikapillaareissa tapahtuu hemoglobiinin happi-dissosiaatiokäyrän tasaisemmassa osassa (kulmakerroin). Samalla laskimoiden sekoittumisasteella PO2-ero sekoitetun laskimoveren ja valtimoveren välillä kasvaa. Toisaalta, jos alveolaarinen PO2 on alhainen riittämättömän hengityksen tai korkean korkeuden vuoksi, Aa-ero on normaalia pienempi, mikä voi johtaa keuhkojen toimintahäiriön aliarviointiin tai epätarkkaan diagnoosiin.

Happi-indeksi. Happi-indeksiä (OI) voidaan käyttää mekaanisesti ventiloiduilla potilailla arvioimaan tarvittavaa ventilaatiotuen voimakkuutta hapetuksen ylläpitämiseksi. Se sisältää keskimääräisen hengitystiepaineen (MAP, cm H2O), FIO2:n ja PaO2:n (mmHg) tai SpO2:n, ja jos se ylittää 40, sitä voidaan käyttää standardina kehonulkoiselle kalvohapetushoidolle. Normaaliarvo alle 4 cm H2O/mm Hg; Koska cm H2O/mm Hg:n arvo on yhtenäinen (1,36), yksiköitä ei yleensä oteta mukaan tätä suhdetta raportoitaessa.

Akuutin happihoidon indikaatiot
Kun potilailla on hengitysvaikeuksia, happilisä tarvitaan yleensä ennen hypoksemian diagnosointia. Kun valtimoveren hapen osapaine (PaO2) on alle 60 mmHg, selkein merkki hapenotosta on valtimoveren hypoksemia, joka tyypillisesti vastaa 89–90 %:n valtimoveren happisaturaatiota (SaO2) tai perifeeristä happisaturaatiota (SpO2). Kun PaO2 laskee alle 60 mmHg:n, veren happisaturaatio voi laskea jyrkästi, mikä johtaa valtimoveren happipitoisuuden merkittävään laskuun ja voi aiheuttaa kudoshypoksiaa.

Valtimohypoksemian lisäksi happilisä voi olla tarpeen harvinaisissa tapauksissa. Vaikeaa anemiaa, traumaa ja kriittistä kirurgiaa sairastavat potilaat voivat vähentää kudoshypoksiaa lisäämällä valtimoveren happipitoisuuksia. Hiilimonoksidimyrkytyspotilailla happilisä voi lisätä vereen liuenneen hapen pitoisuutta, korvata hemoglobiiniin sitoutuneen hiilimonoksidin ja lisätä hapettuneen hemoglobiinin osuutta. Puhtaan hapen hengittämisen jälkeen karboksihemoglobiinin puoliintumisaika on 70–80 minuuttia, kun taas puoliintumisaika ympäröivässä ilmassa on 320 minuuttia. Ylipainehappiolosuhteissa karboksihemoglobiinin puoliintumisaika lyhenee alle 10 minuuttiin puhtaan hapen hengittämisen jälkeen. Ylipainehappea käytetään yleensä tilanteissa, joissa karboksihemoglobiinipitoisuus on korkea (>25 %), sydämen iskemia tai aistihäiriöitä.

Vaikka tukevaa tietoa ei ole tai se on epätarkkaa, myös muut sairaudet voivat hyötyä happilisästä. Happihoitoa käytetään yleisesti sarjoittaisen päänsäryn, sirppisoluanemian kipukriisin, hypoksemiaa aiheuttaman hengitysvaikeuksien lievittämiseen, ilmarinnan ja välikarsinan emfyseeman (edistää rintakehän ilman imeytymistä) hoitoon. On näyttöä siitä, että leikkauksen aikainen runsas happipitoisuus voi vähentää leikkausalueen infektioiden esiintyvyyttä. Happilisä ei kuitenkaan näytä vähentävän tehokkaasti leikkauksen jälkeistä pahoinvointia/oksentelua.

Avohoidon happihuollon kapasiteetin parantuessa myös pitkäaikaisen happihoidon (LTOT) käyttö lisääntyy. Pitkäaikaisen happihoidon toteuttamisen standardit ovat jo hyvin selkeät. Pitkäaikaista happihoitoa käytetään yleisesti kroonisen obstruktiivisen keuhkosairauden (COPD) hoidossa.
Kaksi hypoksemista keuhkoahtaumatautia sairastavilla potilailla tehtyä tutkimusta antaa tukea pitkäaikaiselle happihoidolle (LTOT). Ensimmäinen tutkimus oli vuonna 1980 tehty Nocturnal Oxygen Therapy Trial (NOTT), jossa potilaat satunnaistettiin joko yöaikaiseen (vähintään 12 tuntia) tai jatkuvaan happihoitoon. 12 ja 24 kuukauden kohdalla potilailla, jotka saavat vain yöaikaista happihoitoa, on korkeampi kuolleisuus. Toinen koe oli vuonna 1981 tehty Medical Research Council Family Trial, jossa potilaat jaettiin satunnaisesti kahteen ryhmään: ne, jotka eivät saaneet happea, ja ne, jotka saivat happea vähintään 15 tuntia päivässä. Samoin kuin NOTT-testissä, anaerobisen ryhmän kuolleisuus oli merkittävästi korkeampi. Molempien tutkimusten osallistujat olivat tupakoimattomia potilaita, jotka saivat maksimaalista hoitoa ja joiden tila oli vakaa, PaO2 oli alle 55 mmHg, tai potilaita, joilla oli polykytemia tai keuhkosydänsairaus ja PaO2 alle 60 mmHg.

Nämä kaksi koetta osoittavat, että yli 15 tunnin jatkuva happihoito on parempi kuin täydellinen hapen puute, ja jatkuva happihoito on parempi kuin hoito vain yöllä. Näiden tutkimusten sisäänottokriteerit ovat perusta nykyisille sairausvakuutusyhtiöille ja ATS:lle pitkäaikaisen happihoidon (LTOT) ohjeiden kehittämiselle. On kohtuullista päätellä, että pitkäaikainen happihoito on hyväksytty myös muihin hypoksisiin sydän- ja verisuonisairauksiin, mutta tällä hetkellä ei ole asiaankuuluvaa kokeellista näyttöä. Äskettäisessä monikeskustutkimuksessa ei havaittu eroa happihoidon vaikutuksessa kuolleisuuteen tai elämänlaatuun keuhkoahtaumatapotilailla, joiden hypoksemia ei täyttänyt lepokriteerejä tai johtui vain liikunnasta.

Lääkärit määräävät joskus yöaikaista happilisää potilaille, joilla veren happisaturaatio laskee huomattavasti unen aikana. Tällä hetkellä ei ole selkeää näyttöä tämän lähestymistavan käytöstä obstruktiivista uniapneaa sairastavilla potilailla. Potilaille, joilla on obstruktiivinen uniapnea tai lihavuushypopneasyndroom, joka johtaa huonoon yöhengitykseen, ei-invasiivinen ylipaineventilaatio on ensisijainen hoitomuoto happilisän sijaan.

Toinen harkittava seikka on, tarvitaanko happilisää lentomatkan aikana. Useimmat kaupalliset lentokoneet nostavat matkustamon paineen tyypillisesti 8000 jalan (noin 2 474 metrin) korkeuteen, jolloin sisäänhengitetyn hapen paine on noin 108 mmHg. Keuhkosairauksia sairastavilla potilailla sisäänhengitetyn hapen paineen (PiO2) lasku voi aiheuttaa hypoksemiaa. Ennen matkaa potilaiden on tehtävä kattava lääkärintarkastus, johon kuuluu valtimoveren kaasuanalyysi. Jos potilaan PaO2 maassa on ≥ 70 mmHg (SpO2 > 95 %), heidän PaO2:nsa lennon aikana todennäköisesti ylittää 50 mmHg, mitä pidetään yleensä riittävänä selviytymään minimaalisesta fyysisestä aktiivisuudesta. Potilaille, joilla on alhainen SpO2 tai PaO2, voidaan harkita 6 minuutin kävelytestiä tai hypoksiasimulaatiotestiä, jossa tyypillisesti hengitetään 15 % happea. Jos hypoksemiaa esiintyy lentomatkan aikana, happea voidaan antaa nenäkanyylin kautta hapenoton lisäämiseksi.

Happimyrkytyksen biokemiallinen perusta

Happimyrkytyksen aiheuttaa reaktiivisten happilajien (ROS) tuotanto. ROS on hapesta peräisin oleva vapaa radikaali, jolla on pariton orbitaalielektroni. Se voi reagoida proteiinien, lipidien ja nukleiinihappojen kanssa muuttaen niiden rakennetta ja aiheuttaen soluvaurioita. Normaalin mitokondrioiden aineenvaihdunnan aikana tuotetaan pieni määrä ROS:ia signalointimolekyylinä. Immuunisolut käyttävät ROS:ia myös taudinaiheuttajien tappamiseen. ROS:iin kuuluvat superoksidi, vetyperoksidi (H2O2) ja hydroksyyliradikaalit. Liiallinen ROS ylittää poikkeuksetta solujen puolustustoiminnot, mikä johtaa kuolemaan tai aiheuttaa soluvaurioita.

ROS-muodostumisen välittämien vaurioiden rajoittamiseksi solujen antioksidanttisuojamekanismi voi neutraloida vapaita radikaaleja. Superoksididismutaasi muuntaa superoksidin H2O2:ksi, joka sitten muuttuu H2O:ksi ja O2:ksi katalaasin ja glutationiperoksidaasin avulla. Glutationi on tärkeä molekyyli, joka rajoittaa ROS-vaurioita. Muita antioksidanttimolekyylejä ovat alfa-tokoferoli (E-vitamiini), askorbiinihappo (C-vitamiini), fosfolipidit ja kysteiini. Ihmisen keuhkokudos sisältää suuria pitoisuuksia solunulkoisia antioksidantteja ja superoksididismutaasi-isoentsyymejä, minkä vuoksi se on vähemmän myrkyllinen altistettuna suuremmille happipitoisuuksille verrattuna muihin kudoksiin.

Hyperoksian aiheuttama ROS-välitteinen keuhkovaurio voidaan jakaa kahteen vaiheeseen. Ensimmäinen vaihe on eksudatiivinen vaihe, jolle on ominaista alveolaarityypin 1 epiteelisolujen ja endoteelisolujen kuolema, interstitiaalinen turvotus ja eksudatiivisten neutrofiilien täyttyminen alveoleissa. Seuraava vaihe on proliferaatiovaihe, jonka aikana endoteelisolut ja tyypin 2 epiteelisolut lisääntyvät ja peittävät aiemmin paljaan tyvikalvon. Happivaurion toipumisvaiheen ominaispiirteitä ovat fibroblastien proliferaatio ja interstitiaalinen fibroosi, mutta kapillaarien endoteeli ja alveolaariepiteeli säilyttävät edelleen suunnilleen normaalin ulkonäkönsä.
Keuhkojen happimyrkytyksen kliiniset ilmentymät

Altistuksen taso, jolla myrkyllisyys ilmenee, ei ole vielä selvä. Kun FIO2 on alle 0,5, kliinistä myrkyllisyyttä ei yleensä esiinny. Varhaisissa ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa on havaittu, että altistuminen lähes 100-prosenttiselle hapelle voi aiheuttaa aistihäiriöitä, pahoinvointia ja keuhkoputkentulehdusta sekä vähentää keuhkojen kapasiteettia, keuhkojen diffuusiokapasiteettia, keuhkojen elastisuutta, PaO2:ta ja pH:ta. Muita happimyrkytykseen liittyviä ongelmia ovat absorptiivinen atelektaasi, hapen aiheuttama hyperkapnia, akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ARDS) ja vastasyntyneen keuhkoputkien dysplasia (BPD).
Absorboiva atelektaasi. Typpi on inertti kaasu, joka diffundoituu verenkiertoon hyvin hitaasti verrattuna happeen, ja sillä on siten rooli alveolaarilaajenemisen ylläpitämisessä. Käytettäessä 100 % happea, hapen absorptionopeus ylittää tuoreen kaasun toimitusnopeuden, joten typen puute voi johtaa alveolaarien romahtamiseen alueilla, joilla on alhaisempi alveolaariventilaation perfuusiosuhde (V/Q). Erityisesti leikkauksen aikana anestesia ja halvaus voivat johtaa jäännöskeuhkojen toiminnan heikkenemiseen, mikä edistää pienten hengitysteiden ja alveolien romahtamista ja johtaa atelektaasin nopeaan alkamiseen.

Hapen aiheuttama hyperkapnia. Vaikeaa keuhkoahtaumatautia sairastavat potilaat ovat alttiita vaikealle hyperkapnialle, kun he altistuvat suurille happipitoisuuksille tilansa pahenemisen aikana. Tämän hyperkapnian mekanismi on se, että hypoksemian kyky ohjata hengitystä estyy. Kaikilla potilailla on kuitenkin kaksi muuta mekanismia, jotka vaikuttavat vaihtelevassa määrin.
Keuhkoahtaumatautipotilaiden hypoksemia johtuu alhaisesta alveolaarisesta hapen osapaineesta (PAO2) matalan V/Q-suhteen alueella. Näiden matalien V/Q-alueiden vaikutuksen minimoimiseksi hypoksemiaan kaksi keuhkoverenkierron reaktiota – hypoksinen keuhkoverenkierron vasokonstriktio (HPV) ja hyperkapninen keuhkoverenkierron vasokonstriktio – siirtävät verenvirtauksen hyvin ilmastoituihin alueisiin. Kun happilisäys lisää PAO2:ta, HPV laskee merkittävästi, mikä lisää perfuusiota näillä alueilla ja johtaa alueisiin, joilla on alhaisemmat V/Q-suhteet. Nämä keuhkokudokset ovat nyt happipitoisia, mutta niiden kyky poistaa hiilidioksidia heikompi. Näiden keuhkokudosten lisääntynyt perfuusio tapahtuu paremmin ilmastoitujen alueiden uhraamisen kustannuksella, jotka eivät pysty vapauttamaan suuria määriä hiilidioksidia kuten ennen, mikä johtaa hyperkapniaan.

Toinen syy on heikentynyt Haldanen vaikutus, mikä tarkoittaa, että hapekkaaseen vereen verrattuna hapekas veri voi kuljettaa enemmän hiilidioksidia (CO2). Kun hemoglobiini on hapeton, se sitoo enemmän protoneja (H+) ja hiilidioksidia aminoestereiden muodossa. Kun deoksihemoglobiinin pitoisuus laskee happihoidon aikana, myös hiilidioksidin ja hiilidioksidin puskurointikyky heikkenee, mikä heikentää laskimoveren kykyä kuljettaa hiilidioksidia ja johtaa PaCO2:n nousuun.

Kun happea annetaan potilaille, joilla on krooninen CO2-retentio, tai korkean riskin potilaille, erityisesti äärimmäisen hypoksemian yhteydessä, on erittäin tärkeää hienosäätää FIO2:ta SpO2:n pitämiseksi 88–90 %:n välillä. Useat tapausselostukset osoittavat, että O2:n säätelyn laiminlyönti voi johtaa haitallisiin seurauksiin. Satunnaistettu tutkimus, joka tehtiin potilailla, joilla oli akuutti CODP:n pahenemisvaihe matkalla sairaalaan, on kiistatta osoittanut tämän. Verrattuna potilaisiin, joilla ei ollut happirajoitusta, potilailla, joille satunnaistettiin happea täydentämään SpO2:n pitämiseksi 88–92 %:n välillä, oli merkittävästi alhaisempi kuolleisuus (7 % vs. 2 %).

ARDS ja BPD. Ihmiset ovat jo pitkään havainneet, että happimyrkyllisyys liittyy ARDS:n patofysiologiaan. Muilla nisäkkäillä kuin ihmisillä altistuminen 100 %:lle hapelle voi johtaa diffuusiin alveolivaurioihin ja lopulta kuolemaan. Vakavista keuhkosairauksista kärsivien potilaiden happimyrkytyksen tarkkaa näyttöä on kuitenkin vaikea erottaa taustalla olevien sairauksien aiheuttamista vaurioista. Lisäksi monet tulehdussairaudet voivat aiheuttaa antioksidanttipuolustuksen lisääntymistä. Siksi useimmat tutkimukset eivät ole osoittaneet korrelaatiota liiallisen happialtistuksen ja akuutin keuhkovaurion eli ARDS:n välillä.

Keuhkojen hyaliinikalvosairaus on pinta-aktiivisten aineiden puutteesta johtuva sairaus, jolle on ominaista alveolaarien romahdus ja tulehdus. Hyaliinikalvosairaudesta kärsivät keskoset tarvitsevat tyypillisesti suurten happipitoisuuksien hengittämistä. Happimyrkytystä pidetään merkittävänä tekijänä BPD:n patogeneesissä, ja sitä esiintyy jopa vastasyntyneillä, jotka eivät tarvitse mekaanista ventilaatiota. Vastasyntyneet ovat erityisen alttiita korkeille happivaurioille, koska heidän solujen antioksidanttipuolustustoimintonsa eivät ole vielä täysin kehittyneet ja kypsyneet; Keskosten retinopatia on sairaus, joka liittyy toistuvaan hypoksian/hyperoksian stressiin, ja tämä vaikutus on vahvistettu keskosten retinopatiassa.
Keuhkojen happimyrkytyksen synergistinen vaikutus

Useat lääkkeet voivat voimistaa happimyrkytystä. Happi lisää bleomysiinin tuottamaa ROS-yhdistettä ja inaktivoi bleomysiinihydrolaasia. Hamstereilla korkea hapen osapaine voi pahentaa bleomysiinin aiheuttamaa keuhkovauriota, ja tapausselostuksissa on myös kuvattu ARDS:ää potilailla, jotka ovat saaneet bleomysiinihoitoa ja altistuneet korkealle FIO2-pitoisuudelle perioperatiivisena aikana. Prospektiivisessa tutkimuksessa ei kuitenkaan onnistuttu osoittamaan yhteyttä korkean happipitoisuuden altistumisen, aiemman bleomysiinialtistuksen ja vakavan leikkauksen jälkeisen keuhkojen toimintahäiriön välillä. Parakvaatti on kaupallinen rikkakasvien torjunta-aine, joka on toinen happimyrkytyksen tehostaja. Siksi parakvaattimyrkytyspotilaita, joilla on bleomysiinialtistus, hoidettaessa FIO2-pitoisuutta tulisi minimoida mahdollisimman paljon. Muita lääkkeitä, jotka voivat pahentaa happimyrkytystä, ovat disulfiraami ja nitrofurantoiini. Proteiini- ja ravintoaineiden puutos voi johtaa korkeaan happivaurioon, joka voi johtua glutationin synteesille ratkaisevien tiolia sisältävien aminohappojen puutteesta sekä antioksidanttivitamiinien A ja E puutteesta.
Happimyrkytys muissa elinjärjestelmissä

Hyperoksia voi aiheuttaa myrkyllisiä reaktioita keuhkojen ulkopuolisille elimille. Laajassa monikeskustutkimuksessa retrospektiivisessä kohorttitutkimuksessa havaittiin yhteys lisääntyneen kuolleisuuden ja korkeiden happitasojen välillä onnistuneen sydän-keuhkoelvytyksen (CPR) jälkeen. Tutkimuksessa havaittiin, että potilailla, joiden PaO2 oli yli 300 mmHg elvytyksen jälkeen, sairaalassa tapahtuvan kuolleisuuden riskisuhde oli 1,8 (95 %:n luottamusväli 1,8–2,2) verrattuna potilaisiin, joilla oli normaali veren happipitoisuus tai hypoksemia. Lisääntyneen kuolleisuuden syynä on keskushermoston toiminnan heikkeneminen sydänpysähdyksen jälkeen, joka johtuu ROS-välitteisestä korkean hapen reperfuusiovauriosta. Äskettäisessä tutkimuksessa kuvattiin myös lisääntynyttä kuolleisuutta hypoksemiapotilailla intubaation jälkeen ensiavussa, mikä liittyy läheisesti kohonneen PaO2:n asteeseen.

Aivovamma- ja aivohalvauspotilaille hapen antaminen niille, joilla ei ole hypoksemiaa, ei näytä olevan hyödyllistä. Traumakeskuksen tekemässä tutkimuksessa havaittiin, että traumaattisen aivovamman saaneilla potilailla, jotka saivat korkeaa happihoitoa (PaO2 > 200 mmHg), oli korkeampi kuolleisuus ja matalampi Glasgow'n koomapistemäärä kotiutuksen yhteydessä verrattuna potilaisiin, joilla oli normaali veren happipitoisuus. Toisessa tutkimuksessa, jossa tutkittiin hyperbaarista happihoitoa saavia potilaita, neurologinen ennuste oli huono. Laajassa monikeskustutkimuksessa happilisän antaminen akuutin aivohalvauksen potilaille, joilla ei ollut hypoksemiaa (saturaatio yli 96 %), ei parantanut kuolleisuutta tai toiminnallista ennustetta.

Akuutissa sydäninfarktissa (AMI) happilisä on yleisesti käytetty hoitomuoto, mutta happihoidon arvo tällaisille potilaille on edelleen kiistanalainen. Happi on välttämätöntä akuutin sydäninfarktin sairastavien potilaiden hoidossa, joilla on samanaikaisesti hypoksemia, koska se voi pelastaa ihmishenkiä. Perinteisen happilisän hyödyt ilman hypoksemiaa eivät kuitenkaan ole vielä selviä. 1970-luvun lopulla tehdyssä kaksoissokkoutetussa satunnaistetussa tutkimuksessa otettiin mukaan 157 potilasta, joilla oli komplisoitumaton akuutti sydäninfarkti, ja verrattiin happihoitoa (6 l/min) ilman happihoitoa annettuun. Havaittiin, että happihoitoa saaneilla potilailla oli suurempi sinustakykardian esiintyvyys ja suurempi sydänlihasentsyymien nousu, mutta kuolleisuudessa ei ollut eroa.

Akuutissa ST-segmentin nousussa kuolioisilla sydäninfarktipotilailla, joilla ei ole hypoksemiaa, nenäkanyylihappihoito 8 l/min nopeudella ei ole hyödyllistä verrattuna ympäröivän ilman hengittämiseen. Toisessa tutkimuksessa, jossa verrattiin hapen hengittämistä 6 l/min nopeudella ja ympäröivän ilman hengittämistä, ei havaittu eroa vuoden kuolleisuudessa ja uudelleenottoissa akuutin sydäninfarktin sairastaneiden potilaiden välillä. Veren happisaturaation hallinta 98–100 %:n ja 90–94 %:n välillä ei ole hyödyllistä sydänpysähdyksen saaneilla potilailla sairaalan ulkopuolella. Korkean happipitoisuuden mahdollisia haitallisia vaikutuksia akuuttiin sydäninfarktiin ovat sepelvaltimoiden supistuminen, häiriintynyt mikroverenkierron verenkierron jakautuminen, lisääntynyt toiminnallinen happishuntti, vähentynyt hapenkulutus ja lisääntyneet ROS-vauriot onnistuneen reperfuusion alueella.

Lopuksi kliinisissä tutkimuksissa ja meta-analyyseissä selvitettiin kriittisesti sairaiden sairaalapotilaiden sopivia SpO2-tavoitearvoja. Yhdessä keskuksessa tehdyssä avoimessa satunnaistetussa tutkimuksessa verrattiin konservatiivista happihoitoa (SpO2-tavoitearvo 94 %~98 %) perinteiseen hoitoon (SpO2-arvo 97 %~100 %) 434 tehohoitopotilaalle. Konservatiivista happihoitoa satunnaisesti saaneiden potilaiden kuolleisuus tehohoitoyksikössä on parantunut, ja sokin, maksan vajaatoiminnan ja bakteremian määrä on laskenut. Seuraavassa meta-analyysissä oli mukana 25 kliinistä tutkimusta, joihin osallistui yli 16 000 sairaalahoidossa olevaa potilasta, joilla oli erilaisia ​​diagnooseja, kuten aivohalvaus, trauma, sepsis, sydäninfarkti ja päivystysleikkaus. Tämän meta-analyysin tulokset osoittivat, että konservatiivista happihoitoa saavilla potilailla oli lisääntynyt sairaalakuolleisuus (suhteellinen riski 1,21; 95 %:n luottamusväli 1,03–1,43).

Kaksi myöhempää laajamittaista tutkimusta ei kuitenkaan osoittanut konservatiivisten happihoitostrategioiden vaikutusta hengityskoneettomana pidettyjen päivien määrään keuhkosairauksia sairastavilla potilailla tai ARDS-potilaiden 28 päivän eloonjäämisasteeseen. Äskettäin tehdyssä 2541 mekaanista ventilaatiota saaneen potilaan tutkimuksessa havaittiin, että kohdennettu happilisäys kolmella eri SpO2-alueella (88 %~92 %, 92 %~96 %, 96 %~100 %) ei vaikuttanut tuloksiin, kuten eloonjäämispäiviin, kuolleisuuteen, sydänpysähdykseen, rytmihäiriöihin, sydäninfarktiin, aivohalvaukseen tai ilmarintaan ilman mekaanista ventilaatiota 28 päivän kuluessa. Näiden tietojen perusteella British Thoracic Societyn ohjeet suosittelevat useimmille aikuisille sairaalahoidossa oleville potilaille SpO2-tavoitealueeksi 94–98 %. Tämä on kohtuullista, koska tällä alueella oleva SpO2 (ottaen huomioon pulssioksimetrien ± 2 %~3 %:n virheen) vastaa PaO2-aluetta 65–100 mmHg, joka on turvallinen ja riittävä veren happitasoille. Potilaille, joilla on hyperkapnisen hengitysvajauksen riski, 88–92 % on turvallisempi tavoite hapen aiheuttaman hyperkapnian välttämiseksi.