随着重症康复医学的快速发展，早期高压氧治疗被认为对神经系统的恢复有重要作用，临床上较多担心的高压氧环境下氧自由基产生对人体危害的担忧。现将临床研究现状综述如下。
氧中毒的中枢神经系统(CNS)表现仍然被称为“保罗-伯特效应”，在20世纪，人类受试者中进行了几项实验，以显示氧毒性的影响。半个世纪后，持续暴露于HBO的毒性效应被发现，超过了癫痫发作的程度，会导致不可逆转的神经损伤和最终死亡，现在被称为“约翰·宾效应”。由于这些早期研究的结果，人们普遍认为肺部和中枢神经系统毒性的发生, 取决于分压和暴露时间。以色列海军医学研究所，采用累积氧毒性的幂次表达式和指数恢复，成功地应用于氧毒性的各种特征，从基本方程出发，采用非线性回归方法求解人体肺活量(DeltaVC)降低的功率方程参数，推导出PO2随时间和压力变化对肺和中枢神经系统的影响, 认为在高压下长期暴露于氧气中会产生毒性作用，特别是对中枢神经系统(CNS)，但在临床常规使用的压力下不会造成问题。持续3小时的3ATA暴露和30至40分钟的4ATA暴露是健康成人的安全耐受极限。
自由基在介导氧毒性中的作用受到关注，氧自由基是正常细胞氧化还原过程的产物。在高氧条件下，它们的产量显著增加。氧分子的性质使其容易在细胞内发生单价还原反应，形成超氧阴离子(O2−)，这是一种高活性的细胞毒性自由基。反过来，氧代谢的其他反应产物，包括过氧化氢(H2O2)，羟基自由基(OH·)，单线态氧(1O2)可以形成。这些短寿命的形式能够氧化酶的巯基(SH)基团，与DNA相互作用，并促进细胞膜的脂质过氧化。
Boveris和Chance在1978年提出了一个关于氧毒性机制的极好的统一概念，至今仍是经典。H2O2的产生作为一种生理事件已经在多种分离的线粒体中得到证实，并在高氧条件下迅速增强。产生于线粒体下的超氧离子是H2O2，自由基链式反应产生脂质过氧化。反过来，脂过氧化物会对生物膜的结构产生破坏性影响，抑制含有SH基团的酶，并改变细胞的氧化还原状态。线粒体NADH氧化导致能量产生受损，能量产生的改变以及功能的减少或丧失可能是过氧化物增加或抗氧化防御能力下降的结果。虽然在有意识的大鼠中，在HBO引起的惊厥发作前ROS的生成增加已被证明，但在人类受试者中，ROS的产生与氧毒性的关联尚未得到令人满意的证明。肺部和中枢神经系统毒性的发展取决于分压和暴露时间，幸运的是，中毒的早期影响是完全可逆的，但长时间的接触首先延长了恢复期，然后最终产生不可逆转的变化。在长期暴露于高压的实验性氧毒性研究中，许多器官受到了影响，这种情况在临床实践中并未出现。
人类和实验动物长时间暴露于100%常压氧气环境(超过24小时)，以及暴露于2-3ATA 100%O2的HBO环境中的表现, 一项实验研究结果表明，HBO的肺损伤是由肺血管压力突然显著增加引起的，这足以在毛细血管中产生气压损伤。极端的HBO暴露会介导的中枢交感神经兴奋和儿茶酚胺的释放，从而抑制左心室功能，导致急性左心房和肺动脉高压。氧中毒引起的急性肺改变包括肺泡和间质水肿、肺泡出血和蛋白渗出。随后是炎症反应。进一步长时间暴露于氧气中会导致增殖期，包括II型上皮细胞和成纤维细胞的增殖，随后是胶原沉积。停止氧气暴露后可能会愈合，但纤维化和肺气肿可能仍然存在。在心力衰竭患者或心脏射血分数降低的患者中，HBO可能通过增加左心室后负荷、增加心肌氧化应激、通过氧自由基介导的NO减少降低左心室顺应性、增加肺毛细血管通透性或引起肺氧毒性来促进肺水肿。在另一个实验研究中，暴露于HBO的大鼠在压力超过4ATA之前没有对中枢神经系统造成损伤,在反复暴露于高氧压(超过5 ATA)后，在大鼠中观察到永久性痉挛性肢体麻痹(约翰·宾效应)。脊髓和脑白质均有选择性坏死，这被认为是高氧的影响。
HBO诱导的大鼠脑损伤电镜检查显示两种类型的神经细胞改变：
1
A型病变，特征为神经细胞固缩和色素沉着，细胞质空泡化，同时神经周围胶质突起肿胀；
2
B型病变以细胞质溶解和核裂为特征。
尽管HBOT被认为会由于线粒体产生过多的ROS而导致更高水平的氧化应激，但据推测，作为保护性反应的一部分，短时期內HBOT（单个1～5次) 细胞会降低其线粒体活性以降低ROS的产生并减轻氧化应激。还应该注意的是，在ROS水平升高的同时，抗氧化途径也被激活。HBOT有抗氧化作用，可改善组织氧化应激状态，减轻氧化损伤。其主要机制在于抑制氧自由基和脂质过氧化物引起的氧化反应。也有研究证明，HBOT 能有效增加超氧化物歧化酶活性。超氧化物歧化酶可催化超氧阴离子自由基歧化生成氧和过氧化氢，有抗氧化作用。因此，自由基水平与抗氧化水平和活性之间的平衡将决定氧化应激的程度。
经过长期的实验和临床研究，高压氧的理想剂量比较明确。在理想剂量的高压氧治疗下发生氧中毒的机会很少见，但是，每个治疗病人的临床医生都应该意识到氧中毒，各种自由基清除剂可能是HBO治疗的有效辅助药物。
参考文献 (略)
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浙江省人民医院康复科拱墅区7000元/月起
浙江省人民医院望江山院区西湖区7000元/月起
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杭州信悦88上城区7000元/月起
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杭州圣德嘉誉护理院上城区5000元/月起
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