（一）夜間低氧血癥

導致COPD加重甚至死亡的直接原因多為呼吸衰竭，而呼吸衰竭的關鍵在于低氧血癥或合并高碳酸血癥的發(fā)生、發(fā)展。許多研究表明，COPD患者的低氧血癥開始于夜間、多發(fā)生在夜間或夜間有不同程度的加重。夜間低氧血癥主要是指夜間睡眠狀態(tài)的低氧。衡量夜間低氧的指標是平均夜間動脈血氧飽和度（SaO2），或平均夜間SaO2低于90%時間和此段時間占睡眠記錄時間的百分比，而不是氧飽和度下降的最低值，約45%的COPD患者存在具有臨床意義的夜間低氧血癥。不同類型的COPD患者其夜間低氧模式不盡相同：紅喘型患者夜間低氧程度相對較輕，隨睡眠的不同分期呈階段性平坦性下降；紫腫型患者夜間低氧程度較重，多伴有二氧化碳潴留，而且此型患者易合并阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征。COPD患者夜間最低SaO2多發(fā)生在快動眼睡眠時相（REM）。

1．夜間低氧血癥的發(fā)病機制　COPD患者夜間低氧血癥的確切機制尚未完全闡明，可能與以下機制有關：

（1）通氣量的病理性下降：引起睡眠期間通氣量病理性降低的主要原因為：①睡眠中COPD患者上氣道擴張肌松弛，導致從睡眠開始即出現(xiàn)上氣道阻力的增加，REM時相達到最高峰。上氣道阻力增加在減少通氣量方面起重要作用。②在REM時相肋間肌張力減低，以致胸廓活動減弱，引起潮氣量減低。其他輔助呼吸肌群在REM時相的松弛，也影響到COPD患者的通氣。③COPD患者在睡眠中可出現(xiàn)呼吸暫停和低通氣。

（2）通氣－血流比值失調：COPD患者睡眠狀態(tài)下肺泡通氣不足使肺泡通氣量和血流量不相匹配，通氣－血流比值降低，這種現(xiàn)象在REM時相表現(xiàn)得更為明顯。而在頻繁的微覺醒和較長時間的淺睡中還會出現(xiàn)死腔通氣增加。此外，睡眠期間咳嗽反射減少導致氣道分泌物潴留。上述因素共同導致COPD患者睡眠期間通氣－血流比值顯著失調。

（3）睡眠中呼吸驅動作用減弱：研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者白天呼吸驅動作用增強，但在睡眠狀態(tài)下中樞的呼吸驅動作用減弱或鈍化。睡眠狀態(tài)對低氧和高碳酸血癥刺激的敏感性下降，其結果是機體對夜間低氧的刺激不能發(fā)出相應的神經沖動、加強呼吸運動，這成為夜間低通氣和夜間低氧的重要原因之一，其對刺激反應的減弱程度在REM時相尤為嚴重。重度COPD患者的中樞驅動作用出現(xiàn)神經通氣解偶聯(lián)現(xiàn)象，更加不能維持有效的通氣和氧氣供應。驅動作用的減弱是睡眠通氣減低的中樞性原因。

（4）呼吸肌疲勞：COPD患者大多存在不同程度的營養(yǎng)不良，長期的、繁重地克服氣道阻力工作和營養(yǎng)不良，使得COPD患者呼吸肌肉處于疲勞狀態(tài)。睡眠中神經肌肉活動降低會加重和降低疲勞的呼吸肌的工作效率。有研究表明，COPD患者進行呼吸肌鍛煉可改善患者的夜間低氧血癥。

（5）COPD合并睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（SAHS）：COPD與SAHS同時存在稱為“重疊綜合征”。重疊綜合征患者在夜間睡眠時可產生更為嚴重的低氧血癥。在相同的FEV1和FEV1/FVC的情況下，重疊綜合征患者與單純的COPD患者相比，其PaO2更低，PaCO2更高，且更易產生肺動脈高壓、右心衰竭和高碳酸血癥。

2．夜間低氧血癥對機體的影響

（1）夜間低氧對心血管系統(tǒng)的影響：夜間低氧血癥導致心肌對血流的需要量增加，有研究發(fā)現(xiàn)近30%的COPD患者睡眠缺氧時其最大心肌血流量超過極限運動試驗時的需要。睡眠中心臟負荷的增加和心肌血流量的不足是導致COPD患者夜間心律失常以至猝死的直接原因。重疊綜合征患者心律失常發(fā)生的頻率和程度都會顯著重于單純COPD者，嚴重者會發(fā)生惡性心律失常及死亡。肺動脈高壓是COPD發(fā)生慢性肺心病的關鍵環(huán)節(jié)。COPD患者夜間低氧血癥導致肺血管收縮，進而引起夜間肺動脈壓升高，一些患者還會出現(xiàn)白天和持續(xù)的肺動脈高壓。血流動力學研究顯示，COPD患者夜間低氧發(fā)生時伴有肺動脈壓的升高，特別是發(fā)生在REM時相重度和延時的低氧血癥，而且血氧飽和度的減低與肺動脈壓的增高呈顯著的相關性。

（2）睡眠障礙和睡眠質量下降：COPD患者普遍存在睡眠問題，原因是多方面的，如咳嗽、氣道分泌物多、呼吸困難等，其中缺氧和二氧化碳潴留是影響睡眠的重要原因。缺氧和高碳酸血癥導致覺醒（包括微覺醒）的頻繁發(fā)生，嚴重破壞正常的睡眠結構?；颊咚哔|量較差表現(xiàn)為入眠延遲、睡眠效率降低、總睡眠時間減少，睡眠片段及淺睡眠增多，覺醒（包括微覺醒）次數(shù)增多，日間嗜睡等。睡眠障礙是影響人體肺功能的因素之一，同時直接影響患者的生活質量。

（3）紅細胞增多：缺氧會刺激紅細胞生成。睡眠時低氧血癥患者清晨紅細胞生成素水平會增高。最近的研究表明，COPD患者夜間促細胞生成素水平增高僅發(fā)生于血氧飽和度低于60%者。紅細胞生成素可刺激骨髓紅細胞集落形成單位分化成熟為紅細胞，從而導致繼發(fā)性紅細胞增多，血液黏滯度增高，血流阻力增加。

（4）其他：夜間低氧血癥及睡眠障礙可導致COPD患者免疫功能下降。夜間低氧可導致腎血管收縮，從而影響腎臟的血流動力學、損害腎功能。低氧還可引起低氧性肝炎的發(fā)生。重度缺氧會通過機體釋放大量血管活性物質，如組胺、白三烯、前列腺素、血栓素A2等對人體的多個器官造成損害。

3．夜間低氧血癥的治療

（1）氧療：充分的夜間氧療可以改善COPD患者的夜間低氧血癥，與吸空氣患者比較氧飽和度下降的次數(shù)和嚴重程度明顯減少。長期氧療與夜間氧療比較，多數(shù)學者更傾向于長期氧療。長期氧療對COPD患者的血流動力學、血液學特征、肺生理和精神狀態(tài)都可能產生有益的影響。對重度低氧的患者長期或夜間氧療可延長患者的生命，但對輕中度低氧患者能否延長存活率尚不肯定。

（2）無創(chuàng)正壓通氣（NIPPV）治療：近年來，有學者嘗試將NIPPV用于COPD穩(wěn)定期的康復治療。從理論上講，對穩(wěn)定期COPD患者，夜間NIPPV可通過改善肺通氣，降低內源性呼氣末正壓（iPEEP）和呼氣末肺容積，降低上氣道阻力，改善呼吸肌的功能等機制使夜間低氧血癥得到改善，從而使COPD患者受益。Schonhofer和Krachman等對高碳酸血癥患者給予2個月的夜間NIPPV治療后，患者白天的血氣情況明顯改善，步行距離增加，提高COPD患者的睡眠效率和總睡眠時間。但也有的研究結論與此不同，美國丹佛醫(yī)療中心的一項研究認為，單純應用NIPPV可以改善清醒狀態(tài)下呼吸?。ㄖ饕俏鼩饧。┑墓ぷ髂芰?，但對于通氣功能和夜間低氧的改善不肯定。總之，對使用NIPPV治療COPD夜間低氧血癥的適應證、近期及遠期療效、依從性等，目前尚缺乏深入系統(tǒng)的研究，各家的結論也不盡一致。

（3）藥物治療：臨床實踐中發(fā)現(xiàn)一些藥物對夜間低氧血癥可能有一定效果，如茶堿、溴化異丙托品、阿米三嗪等。研究認為，口服茶堿可改善夜間動脈血氧飽和度（SaO2），但對睡眠質量有干擾。M受體阻滯藥溴化異丙托品可改善COPD患者整夜的SaO2，有研究者認為低氧血癥的發(fā)生可能與膽堿能的緊張性有關。阿米三嗪是一種新型呼吸興奮藥，可提高外周化學感受器對刺激的敏感性，除了在白天使COPD患者通氣增加外，還可以增加夜間的SaO2，該藥對睡眠質量影響很小。

（二）長期家庭氧療

COPD患者由于長期缺氧，肺血管收縮和重建，肺循環(huán)阻力增加而形成肺動脈高壓。長期缺氧引起代償性紅細胞增多癥，使血黏滯度增高，增加肺血流阻力，加重右心負荷。對中樞神經系統(tǒng)、心、肝、腎等重要臟器的損害也是進行性的、大多數(shù)不可逆。為減輕缺氧對這些臟器造成的損害，延緩病情進展，這時患者需要在醫(yī)師的指導下進行家庭氧療或無創(chuàng)呼吸機治療。長期家庭氧療（long－term domiciliary oxygen therapy，LTDOT）是指患者脫離醫(yī)院環(huán)境后返回社會或家庭而施行的長期氧療，其目的是糾正低氧血癥和減緩肺功能惡化，延緩肺心病的進展，提高生存率，改善神經精神癥狀，提高生活質量。

1．氧療的作用

（1）提高COPD患者的生存率：現(xiàn)代氧療的兩項多中心試驗，即美國夜間氧療試驗（NOTT）和英國醫(yī)學研究協(xié)會（MRC）的家庭氧療試驗，前者比較了每日氧療17．7h和僅夜間氧療12h的結果，后者則比較了每日氧療15h和完全無氧療對生存期的影響。研究結果顯示：持續(xù)家庭氧療可延長有低氧血癥的COPD患者的壽命，其壽命與每天吸氧時間的長短有關。

（2）提高COPD患者的生活質量：氧療不僅可以減輕靜息狀態(tài)下的呼吸困難，還可以改善活動后氣短，增加日間活動范圍，提高運動耐力。接受LTDOT的患者呼吸困難癥狀減輕，睡眠改善，心理和精神也得到改善，還減少了急性加重的發(fā)生率，降低了住院頻率，減輕了病人的醫(yī)療負擔，因而提高生活質量。

（3）改善COPD患者的神經精神癥狀：患者因長期慢性缺氧，可出現(xiàn)注意力不集中、記憶力和智力下降、定向力障礙、抑郁、煩躁等一系列神經精神癥狀，其輕重與慢性低氧血癥的程度有關。LTDOT可以改善大腦的缺氧狀態(tài)，改善患者的認知能力，進而減輕這些神經、精神癥狀。

（4）降低肺動脈壓，阻止或延緩肺心病的形成與發(fā)展：肺動脈壓水平是決定COPD患者預后的重要指標，持續(xù)的肺動脈高壓最終會導致右心衰竭。氧療對肺動脈壓的作用受以下因素的影響。①氧療時機：要在早期為COPD患者實施氧療；②氧療時間：每天氧療時間越長，對肺動脈壓的改善越明顯；③肺動脈壓水平：氧療對于輕、中度肺動脈高壓的改善效果好；④個體差異：COPD患者對缺氧以及氧療的反應性存在個體差異性，每日吸氧15h以上能阻止大多數(shù)重癥COPD患者肺動脈高壓的惡化。LTDOT可使紅細胞壓積減小（通常在氧療后4～6周出現(xiàn)），血液黏稠度降低，進而使心肺供氧增加，進一步改善心功能，延緩肺心病的發(fā)展。

2．氧療的臨床指征　目前所推薦的標準（主要根據(jù)血氣分析結果）為：①COPD緩解期病人休息狀態(tài)下呼吸室內空氣，PaO2≤55mmHg（1mmHg＝0．133kPa）；②有肺心病、肺動脈高壓或紅細胞增多癥的病人，休息狀態(tài)下呼吸室內空氣，PaO2≤59mmHg；③運動或睡眠時PaO2≤55mmHg的低氧血癥者。

吸氧流量為足以將PaO2提高至65mmHg或SaO2≥90%的氧流量大小。除了在運動和睡眠時需要吸氧外，氧療時間一般至少每日15h。氧療的目標是在休息、睡眠和活動過程中維持SaO2＞90%。如果一些COPD患者在加重前沒有低氧血癥，急性加重后可恢復到以往水平，而不需要再吸氧。因此，接受了適當治療病情穩(wěn)定后，還需要長期氧療的患者需要在30～90d后重新評估。如果病人沒有達到氧療的血氣標準，則氧療不再繼續(xù)。

3．供氧裝置　LDTOT目前有3種供氧類型：壓縮氣體、液態(tài)氧、制氧機。每一類均有其優(yōu)點和缺點，每一病人所適合的系統(tǒng)依賴于病人的條件和臨床用途。

（1）壓縮氣體：貯存于鋼罐或鋁罐中，國內使用較多。優(yōu)點是：價格便宜、實用、能夠長期貯存；缺點是：重量大、不易搬動，如果開關閥突然脫離可發(fā)生危險。

（2）液態(tài)氧：貯存在極低的溫度下，可將室溫下等量的氣體縮小至原來容量的1%，故體積小、重量輕、可隨身攜帶，增加病人活動范圍和活動時間；缺點是價格高、需要間斷進行壓力釋放導致氧的浪費。

（3）制氧機：目前國內逐漸推廣的分子篩氧氣機，是通過將空氣中的氧分離出來，生產達到濃度90%以上的醫(yī)用氧氣（國家食品藥品監(jiān)督管理局1998年頒發(fā)了《醫(yī)用分子篩制氧設備通用技術規(guī)范》）。專業(yè)氧療制氧機的兩個重要標志是氧氣濃度監(jiān)測和不可更改的累計計時。制氧機在家庭長期氧療中以其經濟、安全、方便、可靠的優(yōu)勢已越來越受到用戶的青睞，但由于需要電源，不能滿足病人外出活動使用。

4．氧療方法及護理

（1）氧療方法

①吸氧連接管：氧療一般采用鼻導管、鼻塞、面罩給氧，而家庭氧療多采用一次性的專用氧氣連接管（單鼻塞或雙鼻塞）。若用單側鼻孔吸氧，應注意每隔幾小時更換至另一側鼻孔，以免鼻黏膜干燥不適；雙鼻孔吸氧管因其局部刺激小，病人感覺更舒適，更容易接受?，F(xiàn)有許多連接管設計了固定栓，可根據(jù)需要隨時調整固定于頭側或下頜，免去了反復粘貼膠布的麻煩。面罩吸氧是將面罩置于病人口鼻部供氧，氧氣從下端輸入，呼出氣體從面罩兩邊側孔排出；面罩吸氧較為舒適，容易耐受，但影響說話和進食，長時間使用也可引起局部壓迫不適，甚至二氧化碳潴留的危險，故一般適合短期需要高流量吸氧時使用。

②濕化瓶：內盛1/3～1/2容積的濕化水，使瓶內的輸氧管出孔完全浸入水中；濕化水最好選用蒸餾水或純凈水，無條件者采用冷開水沉淀后也可；濕化水應每日更換，以防沉淀及細菌感染；天氣寒冷時可用溫濕化水（水溫在37℃為宜），使氧氣加溫濕化，病人更舒適。

③吸氧流量及時間：重度COPD患者多有不同程度的二氧化碳潴留，因而主張低濃度、低流量給氧。氧濃度與流量的計算公式為：氧濃度（%）＝21＋4×氧流量（L/min）。處于緩解期的COPD患者在白天清醒、靜息狀態(tài)下吸氧的氧流量為1～2L/min（氧濃度為25%～29%），夜間或活動后可適當提高氧濃度，增加氧流量達3L/min。每日吸氧15h以上更有利于延長患者壽命。

（2）氧療效果觀察

①療效指標：患者接受氧療后意識逐漸轉為清醒、情緒由煩躁變?yōu)榘察o、呼吸平穩(wěn)、面色及口唇等由發(fā)紺變?yōu)榧t潤、血氣分析指標改善等，說明缺氧情況得到改善。

②保持吸氧通暢：常檢查、清潔鼻孔，防鼻痂堵塞；氧氣連接管應經常更換，保持清潔通暢，并防止氧氣連接管受壓或脫落；長時間用氧后，應檢查濕化瓶內的輸氧管出孔有無水垢堵塞，若有堵塞可用縫衣針疏通或食醋浸泡除垢。

③判斷氧氣輸送是否通暢的方法：將吸氧管末端對準眼睛感覺是否有氣流，或者將末端放入盛水的杯中，看是否有氣泡冒出。

④氧流量的正確讀數(shù)：氧療裝置均配備了流量表，正確的讀數(shù)方法是：a．球形指針，則眼睛視線、球中線及流量表刻度應在同一條水平線上；b．錐形指針，則眼睛視線、錐體上緣及流量表刻度應在同一條水平線上。

（3）吸氧連接管及濕化瓶消毒：目前常用的方法是每周用75%乙醇或0．5‰的含氯消毒劑浸泡30min，再以清水徹底沖洗晾干。

（4）吸氧安全防護：由于氧氣罐內高壓（通常達150個標準大氣壓），而且氧氣助燃，故要做好“四防”——防火、防熱、防油、防震。氧氣筒和氧氣機周圍嚴禁煙火和易燃品，至少距火爐5m、暖氣1m。氧氣表及螺旋口上勿涂油，也不可用帶油的手擰螺旋，避免引起燃燒的危險。氧氣筒要妥善固定，防止傾倒和碰撞。氧氣筒內的氧氣不可用盡，當壓力表上的指針降至5kg/cm2即5個標準大氣壓或0．5MPa（兆帕）時，不可再用，以免灰塵進入筒內，再次充氣時引起爆炸。

5．氧療的副作用　當氧濃度高于60%、持續(xù)時間超過24h，可能出現(xiàn)氧療副作用。常見的副作用有：

（1）氧中毒：其特點是肺實質的改變，主要癥狀是胸骨下不適、疼痛、灼熱感，繼而出現(xiàn)呼吸增快、惡心、嘔吐、煩躁、干咳。預防措施是避免長時間、高濃度的氧療，并經常作血氣分析，動態(tài)觀察氧療效果。

（2）肺不張：吸入高濃度氧氣后，肺泡內氮氣被大量置換，當支氣管有阻塞時，其所屬肺泡內的氧氣被肺循環(huán)血液迅速吸收，引起吸入性肺不張。主要癥狀是煩躁、呼吸和心率加快、血壓上升，繼而出現(xiàn)呼吸困難、昏迷。預防措施：鼓勵病人作深呼吸，多咳嗽和經常改變臥位、姿勢，防止分泌物阻塞。

（3）呼吸道分泌物干燥：氧氣是一種干燥氣體，吸入后可引起呼吸道黏膜干燥，分泌物黏稠不易排出，且有損纖毛運動。因此，氧氣吸入一定要加強濕化。

（4）呼吸抑制：主要見于有低氧伴二氧化碳潴留的Ⅱ型呼吸衰竭患者吸入高濃度氧氣時。由于Ⅱ型呼吸衰竭患者PaCO2長期處于高水平，呼吸中樞失去了對二氧化碳的敏感性，呼吸的調節(jié)主要依靠缺氧對外周化學感受器的刺激來完成，若吸入高濃度氧氣，使機體PaO2迅速升高到正常水平，解除了缺氧對呼吸的刺激作用，使呼吸中樞抑制加重，甚至呼吸停止。因此，對Ⅱ型呼吸衰竭患者應給予低流量、低濃度持續(xù)給氧，維持PaO2在8kPa（60mmHg）即可。

6．家庭氧療的認識誤區(qū)　誤區(qū)一：發(fā)病后，需要吸氧，沒發(fā)病時不需要吸氧。實際上，發(fā)病時固然需要吸氧，沒發(fā)病時，如果體內輕度缺氧，同樣需要氧療，這樣才能減少發(fā)病的次數(shù)和減輕發(fā)病的程度。

誤區(qū)二：長期吸氧會上癮。實際上，吸氧不會產生依賴性，也不會上癮，因為氧氣是人每時每刻所必需的，如果缺氧狀況改善，就可以不用吸氧，不吸也不會想。

誤區(qū)三：吸氧多了會中毒。實際上，我們每天都在吸空氣中的氧，也沒有發(fā)生氧中毒。同樣，家庭氧療的氧量是在安全范圍內，在醫(yī)師的指導下吸氧是不會發(fā)生氧中毒的。