慢性伤口已经成为老龄化社会的越来越严重的问题。过去数十年的研究和实践使人们认识到足够的氧气供应是确保伤口顺利愈合的必要因素。持续的氧缺乏会对伤口愈合造成危害，尤其是慢性伤口病人。研究已经证实氧缺乏与周围动脉闭塞性疾病（PAOD）相关伤口和糖尿病足溃疡（尤其是合并PAOD时）的关系。然而，在其他很多原发疾病方面仍存争议。
针对氧缺乏，在过去数年中出现了一些新的局部氧气疗法，旨在支持伤口愈合。主要分为以下四种：
本文中，我们将介绍目前在用的局部氧疗方法及其对伤口愈合的影响，重点先介绍一下氧疗的理论基础。
最常见的慢性伤口包括下肢溃疡、糖尿病足溃疡和压力性损伤。大部分此类伤口患者都有PAOD、慢性静脉功能不全（CVI）和/或糖尿病、或移动受限（压疮病人）。
一般认为，在PAOD和糖足综合症的病人中，血循环系统的障碍导致了持续的氧供应不足和最终的慢性组织缺氧（Hypoxia）。这些疾病极大增加了发生慢性伤口的可能性【3-4】。
人们对于PAOD病人中氧缺乏和动脉灌注减少的关系已经熟知数十年【5】。根据减少的程度，低氧达到一定（严重）阈值后，伤口愈合将会显著受损。这一阶段的PAOD被称为慢性严重缺血（Chronic critical ischemia）。
在神经性糖尿病足溃疡中，反复负重/压力导致的创伤是溃疡的常见原因，因为患者由于多发性神经病变而无法感受到压力。此外，糖足综合症的患者由于基膜增厚和毛细血管内皮水肿【9】而发生功能性血管障碍（Functional vascular impairment）【7-8】。因为神经病变，内皮依赖的血管腔调节被NO影响，毛细血管前小动脉的神经调节失控【10】。由于这些功能障碍，足部无法作出足够的反应（如损伤所致的血流增加）【11-13】。尽管糖尿病患者的双脚看上去正常，上述潜在的结构和分子改变可能会阻碍损伤后所需的氧气供应。
此外，越来越多的证据显示类似的氧气供应不足的病理生理变化与其他原发疾病如CVI相关【14-16】。
在CVI中，低氧主要是由静脉系统高压和高血容量（Hypervolaemia）引起。慢性升高的移动静脉压力（Ambulatory pressure）和上游小静脉压力造成血管的结构性改变。终导致毛细血管的消亡，即毛细血管密度减小【17-18】。静脉淤滞相关的水肿进一步增加了毛细血管间的距离，导致氧气从毛细血管向组织细胞的弥散减缓【19-22】。
众所周知伤口愈合会伴随着皮肤组织代谢的增加，因此需氧量会比完整皮肤显著增加。在伤口愈合的不同阶段，大量的生物化学和细胞水平的活动高度依赖于足够的氧气供应【3, 4, 23-27, 30】，包括能量代谢【31】、活性氧自由基（ROS）的产生、感染控制【32-34】、信号传递【35-37】、细胞外基质（ECM）的构建、及胶原蛋白的重构【38-42】等。
因此，很容易理解伤口的氧气供应的状态是伤口愈合过程的重要决定因素。使用成熟的决定氧供状态的方法有很多【28-29】，但须注意应测量整个伤口区域的氧分压以识别氧供受限位点【14】。
因为氧气在伤口愈合中扮演了重要角色，向慢性伤口提供更多的氧气或许能够促进伤口的愈合【3, 4, 23, 24】。各种改善局部氧气供应的方法成为了辅助氧气疗法。
案例研究和临床研究表明局部氧疗是有效的，且证明了各种不同辅助氧气治疗方法的有效性（图1）。
图1: 针对慢性伤口的不同的局部和全身氧气疗法。
局部氧气供应在慢性伤口治疗中的应用
关键问题是如何特定地改善局部氧气供应以促进伤口愈合中的氧气依赖过程【43】。尽管气态氧气能够通过任何通透性的表面进行扩散，但伤口愈合中仅有非常微量的氧气是通过皮肤和渗液进入人体的。这与皮肤厚度和伤口床液体等氧气扩散障碍有关【48】。
氧疗通常是基于下列形态的氧，即氧分子（O2），即最稳定的氧气形式；臭氧（O3），一种反应性很强的气体（氧化作用）；原子态氧（单氧），一种寿命很短的氧自由基，主要用于消毒目的，由于其细胞毒性而不能用于长期治疗。任何局部氧疗需要克服两个主要的内在问题：
- 气态氧和固态或液态皮肤和伤口渗液（屏障）之间的扩散；
- 通过转移和扩散过程，氧气在液态伤口床中向细胞的运动。
先考虑第一个问题，即氧气在气态和液态伤口渗液之间的扩散，氧气在水中和伤口渗液样液体中的溶解量极低。氧气的可溶性和溶解速度会受到分压增加和温度和盐分变化的影响。
例如，0°C、正常气压（760mmHg）、100%氧含量时氧气在淡水中的溶解度是14.6mg/l（14.6ppm）。气压增加至795mmHg（+4.6%），溶解度可增加至15.6mg/l（+6.8%）。如果气压维持在795mmHg，而温度增加至30°C，氧含量下降至7.9mg/l（-46%）【49】。因此，温度增加会导致水中氧含量下降，而氧分压增加会导致溶液中氧气含量的增加。
一旦氧气溶解，第二个问题关乎扩散限制。分子氧（O2）必须要扩散至需氧部位例如成纤维细胞、免疫细胞和ECM。慢性伤口中，伤口部位的血流常具障碍，氧气的（从血管开始）扩散距离显著增加。这种情况下，通过局部方法改善伤口部位的氧含量应该对于伤口愈合的生理过程有益。局部方法旨在增加伤口部位的氧气浓度。与全身氧疗不同，局部氧气不依赖于（可能已经受损的）血管系统将氧气输送至伤口部位。同时，与通过高压氧治疗（HBO）全身增加氧气相比，风险也更低。
从1930年代末开始，局部伤口氧疗已经被使用，但成功率不一。近年来，一些不同类型的器械被用以实施局部氧气供应来治疗伤口，得到体外实验和体内动物模型数据的支持。例如，体外研究显示体内氧过剩后巨噬细胞和内皮细胞内VEGF基因序列增加【50-52】，而体内研究数据显示VEGF蛋白的增加【53】。
我们必须要明白，局部氧疗与高压氧治疗不同，因为其具有不同的生理和生物化学效应。因此，两者被认为是不同的治疗【54】。
本文介绍了伤口氧气治疗的基础理论，下次我们会分享和介绍局部氧疗方法，尤其是局部加压氧疗，包括局部持续氧气治疗、氧气释放敷料和氧气扩散增强。
原文： Journal of Wound Care, VOL 24, NO 2, FEBRUARY 2015
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