酸素を過剰に摂取すると副作用はありますか？

私たちが住む世界は、生命のエネルギー源である酸素がなければ存在できません。私たちは常に酸素を感じることができ、酸素は私たちの生活のあらゆる場所に存在しています。一般的に言えば、酸素を正常に呼吸することは健康的で安全であり、私たちに多くの利益をもたらします。酸素には多くの利点があるので、もっと呼吸すれば人間の健康にもっと良いのではないかと思う人もいるかもしれません。

酸素を吸うことの利点は何ですか

1.酸素を吸入すると疲労が解消され、作業効率が向上します。人間の脳は体内の酸素の 20% を消費し、特に低酸素状態に敏感です。酸素供給が不十分だと、体力不足、疲労、めまい、不眠、記憶喪失、食欲不振などの疲労症候群を引き起こし、知能や仕事の効率に影響を及ぼします。上記の症状は、酸素吸入後に大幅に改善されます。酸素吸入は健康状態の改善に非常に効果的です。

2.定期的に酸素を吸入すると、体の抵抗力が向上し、病気を排除し、病気を予防することができます。酸素を吸入すると、人体の細胞、組織、臓器の代謝が促進され、さまざまな臓器の機能が向上し、体の免疫力が向上します。

3.酸素を吸入すると、肌を美しく保つのに役立ちます。酸素を吸入すると、人体の細胞の好気性代謝が促進され、皮膚の栄養が強化され、たるんだ皮膚の弾力性が増し、しわが軽減されます。また、皮膚細胞の代謝機能が強化され、メラニン沈着が軽減され、斑状出血が軽減され、皮膚が美しくなります。

4.定期的に酸素を吸入すると老化を防ぐことができます。年齢を重ねるにつれて、血管は硬くなり、肺機能が低下し、動脈血中の酸素圧が徐々に低下します。これは喫煙者の場合、より顕著です。酸素吸入は酸素圧を大幅に高め、多くの老年病の発生を防ぐことができます。

2酸素を定期的に摂取するのは本当に良いことでしょうか？

空気が汚染されているので、酸素を頻繁に吸うべきだと言う人もいます。はい、20 世紀初頭に、医療用酸素が低酸素症の治療に広く使われるようになりました。いわゆる医療用酸素は二酸化炭素が混合された酸素ですが、工業用酸素は純酸素です。二酸化炭素は呼吸機能を刺激するため、人間は純粋な酸素を呼吸することはできません。しかし、酸素には微量のオゾンが含まれているため、医療用酸素を頻繁に吸入すると毒性反応を引き起こす可能性もあります。医療用酸素の毒性は

肺、目、中枢神経系に影響を及ぼす、一般に酸素中毒として知られています。医療用酸素は病院になくてはならないものです。医師が患者を救うための魔法の武器です。しかし、それは救命目的にのみ使用でき、乱用することはできません。緊急治療中であっても、酸素を頻繁に使用すると酸素中毒につながるため、酸素吸入は断続的に行う必要があります。酸素中毒はひどく、患者は頭痛、イライラ、苦しみも経験するため、酸素を頻繁に吸入すべきではありません。

医療用酸素にはオゾンが含まれているため、未熟児が頻繁に酸素を吸入すると失明する恐れがあります。これは産科病院の新生児集中治療室でよく見られる医原性疾患です。集中治療における主な処置の一つは、子供たちに酸素を与えることです。しかし、子供は網膜症になりやすい傾向があります。その原因は、未熟児の網膜血管が十分に成熟していないことです。長期間の酸素曝露により、網膜血管が拡張し、曲がります。高濃度の酸素は、網膜血管の異常な成長を引き起こす可能性があります。

重症の場合、周辺網膜剥離や完全な網膜剥離につながることもあります。私の国では毎年2000万人以上の新生児が生まれ、そのうち6％が未熟児であり、未熟児の20％以上が酸素中毒による網膜症を患っていると言われています。したがって、未熟児に酸素を与える必要があるかどうかについては議論する価値があります。

医療用酸素にはオゾンが含まれているため、高齢者が頻繁に酸素を吸入すると肺水腫を発症します。多くの子どもたちは年老いた両親に親孝行をしたいと思い、年老いた両親が定期的に酸素を吸えるように酸素マシン、酸素発生器、酸素ボンベを購入しました。しかし、多くの高齢者が血を吐く症状を発症しました。それはなぜでしょうか? これは、酸素を長期間吸入すると肺胞サーファクタントが減少し、肺胞浸潤や肺水腫を引き起こす可能性があるためです。酸素中毒は、その時点では発見しにくく、臨床症状は2～3日後に現れることが多いため、この時点での救助は時間の無駄になることが多いです。そのため、どうしても酸素を使用しなければならない場合でも、1回の酸素吸入は30～40分、1日2～3回に抑える点に注意する必要があります。

3 過剰な酸素吸入の危険性

19 世紀半ばに、イギリスの科学者ポール・バートは、動物に純粋な酸素を吸わせると中毒を引き起こすことを初めて発見しました。人間でも同じことが言えます。

人が0.05MPa（大気圧の半分）以上の純酸素環境にいると、すべての細胞に有毒になります。吸入時間が長すぎると、「酸素中毒」が発生する可能性があります。肺の毛細血管バリアが破壊され、肺水腫、肺うっ血、出血を引き起こし、呼吸機能に重大な影響を及ぼし、低酸素症やさまざまな臓器の損傷を引き起こします。 0.1MPa（1気圧）の純酸素環境では、人は肺炎を発症するまで24時間しか生きられず、最終的には呼吸不全や窒息死に至ります。 0.2MPa（2気圧）の高圧純酸素環境に人が滞在できるのは最長1～2時間で、それ以上滞在すると脳中毒、生活リズム障害、精神錯乱、記憶障害などを引き起こします。 0.3MPa（3気圧）以上の酸素が加えられると、数分以内に脳細胞が変性して死滅し、けいれんを起こして昏睡状態に陥り、死に至ります。

さらに、過剰な酸素摂取も老化を促進する可能性があります。人体に入った酸素は細胞内の酸化酵素と反応して過酸化水素を生成し、それがリポフスチンに変化します。このリポフスチンは細胞の老化を促進する有害物質です。心筋に蓄積すると心筋細胞の老化や心臓機能の低下を引き起こします。血管壁に蓄積すると血管の老化や硬化を引き起こします。肝臓に蓄積すると肝機能を弱めます。脳に蓄積すると知能の低下や記憶障害、痴呆を引き起こします。皮膚に蓄積するとシミを形成します。

4 酸素療法の適応

1.低換気: 何らかの理由で低換気によって引き起こされる低酸素症 (多くの場合、CO2 貯留を伴う) は酸素療法に適していますが、酸素投与は原因の治療に代わるものではありません。呼吸中枢抑制のある患者には、酸素に加えて呼吸刺激薬を追加し、必要に応じて補助換気を使用して換気量を増やす必要があります。閉塞性低換気のある患者には、気管支痙攣の緩和、喀痰の促進、異物の除去など、まず呼吸器の閉塞を取り除く必要があります。そうしないと、酸素療法は効果がありません。必要に応じて、気管内挿管または気管切開を行うことができます。

2.換気/灌流（V/Q）比の不均衡：正常な人のV/Q比は0.8です。V/Q不均衡は、血液灌流は正常だが肺の換気が不十分な場合（V/Q<0.8）、または換気は正常だが血液灌流が不十分または中断されている場合（肺梗塞など、V/Q>0.8）に発生します。どちらも、Hb酸素化不足（機能的シャント）と低酸素症を引き起こす可能性があります。吸入空気の酸素濃度を高めると、肺胞ガス中の酸素濃度が高まり、低換気によるV/Q不均衡が改善され、酸素の拡散が促進されます。高濃度酸素投与はより効果的ですが、明らかなCO2滞留と異常な呼吸調節がある患者の場合、高濃度酸素投与は呼吸抑制を引き起こし、低酸素症の改善に失敗するだけでなく、CO2滞留を悪化させる可能性があります。

3.拡散バリア：酸素は、肺胞上皮、基底膜、間質、肺胞毛細血管内皮を含む肺胞毛細血管膜を介して肺胞から血液中に拡散する必要があります。肺胞膜の肥厚、肺組織の浮腫、毛細血管壁の肥厚、ガス拡散面積の減少はすべて拡散機能を低下させ、低酸素症を引き起こす可能性があります。肺胞毛細血管膜が肥厚し、低酸素血症を引き起こす肺疾患は、一般に「肺胞毛細血管ブロック症候群」と呼ばれ、肺間質線維症や肺水腫でよく見られます。このような患者の場合、純酸素を吸入すると良い結果が得られます。 CO2 の強力な拡散能力により、拡散障壁は主に低酸素によって引き起こされ、CO2 の明らかな保持がないことがよくあります。

4.右左シャント: このタイプの低酸素症は、静脈血の一部が肺の酸素化を伴わずに左心または動脈系に直接流入することで発生します。先天性心疾患、動静脈瘻 (解剖学的シャント)、または無気肺 (機能的シャント) で見られます。純酸素の吸入または高圧酸素療法により、血液中の溶存酸素量が増加し、このタイプの低酸素症が改善されます。

5.心不全、心筋梗塞、脳虚血、末梢循環不全: これらの患者は低酸素に対する耐性が低いです。PaO2 が 6.7 kPa (50 mmHg) まで低下すると生命を脅かす可能性があり、PaO2 が 8.0 kPa (60 mmHg) に達しても不整脈や心拍出量の低下を引き起こす可能性があります。したがって、このような患者には、PaO2 が 9.3 kPa (70 mmHg) まで低下する限り、酸素療法を行う必要があります。

2. 低酸素度の判定と酸素供給指標

1.軽度の低酸素血症: チアノーゼなし、SaO2 80% 以上、PaO2 6.7 kPa (50 mmHg) 以上、PaCO2 6.7 kPa (50 mmHg) 未満、一般的に酸素療法は必要ありません。酸素療法は、心臓や脳の病気、末梢循環不全の患者、または低酸素血症が悪化することが予想される患者には意味があり、必要に応じて行うことができます。このような患者は CO2 麻痺を起こさず、呼吸を促進するために低酸素に頼る必要がなく、酸素療法によって呼吸抑制が起こることはありません。

2.中等度の低酸素血症：明らかなチアノーゼ、SaO2 60%～80%、PaO2 4.0～6.7 kPa（30～50 mmHg）、酸素療法で低酸素血症を軽減し症状を改善できます。PaCO2>7.3 kPa（55

不適切な酸素投与は呼吸抑制を引き起こす可能性があるため、酸素濃度は 24% ～ 28% に制御する必要があります。

3.重度の低酸素血症：重度のチアノーゼ、SaO2 <60%、PaO2 <4.0 kPa（30 mmHg）の場合は、直ちに酸素療法を行う必要があります。このような患者は、換気量が少ないために重度のCO2貯留や中枢CO2麻痺を起こすことがよくあります。最初は低濃度酸素を投与し、酸素濃度を24%にコントロールしてから徐々に増やします。 CO2滞留がない場合は高濃度酸素を投与することも可能です。

5.酸素療法中に起こりうる合併症

概要

酸素療法は、他の薬物治療と同様に治療効果がありますが、不適切に使用すると有害な副作用を引き起こす可能性もあるため、真剣に受け止める必要があります。酸素療法が体に及ぼす害には、主に以下の側面が含まれます。

CO2保持

PaCO2 の上昇を伴う呼吸不全の患者は、酸素療法後に PaCO2 がさらに上昇することがよくあります。主に低換気によって引き起こされる呼吸不全の患者の場合、FiO2 が 25～30% に増加すると、患者によっては PaCO2 が 20～40 mmHg 増加することがあります。 CO2 貯留の発生は、主に酸素療法後の呼吸中枢に対する低酸素症の興奮効果の低下、毎分換気量の減少、換気/血流比のさらなる不均衡などの要因に関連しています。このとき、FiO2 を可能な限り低下させる（つまり、低流量酸素吸入を使用し、酸素流量を 1～2L/分に制限する）とともに、状態の観察と血液ガスモニタリングを強化する必要があります。PaCO2 が急速に上昇した場合は、適時に機械的人工呼吸治療を採用する必要があります。

吸収性無気肺

不完全な気道閉塞の患者の場合、高濃度の酸素を吸入すると、局所の肺胞の酸素が吸収され、肺胞の虚脱と無気肺を引き起こします。主な予防策としては、FiO2 を可能な限り 60% 未満に保つこと、機械的人工呼吸器を使用する場合は PEEP を追加すること、局所気道の開存性を維持するために患者に喀痰を促すことなどが挙げられます。

酸素毒性

酸素中毒は酸素療法の最も重要な毒性副作用です。発生率は非常に低いですが、発生した場合の害は深刻であり、真剣に受け止める必要があります。酸素中毒は急性肺障害とARDSのような変化を引き起こします。主な臨床症状は気管気管支炎、ARDS、無気肺、子供の肺の発達への影響です。また、中枢神経系、赤血球系、内分泌系、網膜にも影響を及ぼす可能性があります。酸素中毒には早期診断法がなく、効果的な治療法も不足しています。酸素中毒は医原病です。最善の治療法は予防です。高濃度酸素の吸入を制限することは、酸素中毒を予防する効果的な臨床方法です。酸素中毒の唯一の原因は長期にわたる高濃度酸素の吸入ですが、酸素濃度の安全限界についてはまだ合意が得られていません。一般的に、常圧下での酸素吸入濃度が 60% 未満であれば安全であり、酸素中毒を引き起こすことはないと考えられています。臨床観察によれば、常圧で純酸素を 6 時間吸入すると呼吸器粘膜に損傷を与える可能性があり、純酸素を 24 時間以上吸入すると酸素中毒の典型的な変化が起こる可能性があります。非侵襲性酸素療法を臨床的に行う場合、FiO2 が 60～80% を超えることは困難です。同時に、研究により、重篤な患者の肺は、正常な肺よりも酸素の有害な影響に耐えられる可能性があることが示されています。したがって、従来の酸素療法 (鼻腔酸素療法やマスク酸素療法など) 中に酸素中毒を心配する必要はありません。しかし、機械的人工呼吸器使用中は、この時点でFiO2が効果的に保証されるため、60〜80％酸素中毒を防ぐために、FiO2を可能な限り60〜80％以下に制御する必要があります。