腦是人體代謝最旺盛的器官之一，它對氧具有特殊的依賴性，同樣，對缺氧也就具有特殊的敏感性。
腦組織僅佔全身體重的2％---3％，但是，耗氧量佔全身耗氧量的20％左右。腦組織儲氧量少，耗氧量大，缺氧時，腦的氧化代謝就會出現障礙，腦功能受損。中樞神經系統，尤其是大腦皮層，對缺氧非常敏感，因此，一旦缺氧，對中樞神經系統的影響尤其明顯。
高壓氧(HBO)由於能夠迅速提高血中的氧濃度，增加腦組織的氧含量，改善腦組織缺氧所致的腦功能障礙，從而促進腦功能的恢復，被認為是長期昏迷和植物狀態患者促醒的重要手段之一。
在高壓氧治療過程中，椎基底動脈系統(後迴圈)的血流量不減少，甚至還有所增加，因而腦幹和網狀上行啟用系統等處的氧分壓相對增高，從而有利於改善覺醒狀態。這是高壓氧治療的有利一面。
但是，需要注意的是，高壓氧能夠使頸動脈系統(前迴圈)收縮，從而使大腦半球的血流量減少。經顱多普勒(TCD)檢查顯示，植物狀態患者大腦前、中動脈(前迴圈)血流緩慢或者無血，而供應腦幹的椎基底動脈系統血流相對較好。因此，在高壓氧治療的同時，會加重大腦皮層的缺氧以及腦深部的神經核團，如丘腦的缺氧。這是高壓氧治療的不利一面。
高壓氧治療的既有有利一面，又有不利一面，怎麼解決這個矛盾呢?
基於以上的分析，我們的經驗是，在患者入艙前給予抗血管痙攣和擴血管藥物，儘可能減少高壓氧的不利影響，又發揮高壓氧的有利作用。
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