Toxizität von Sauerstoff – revisited

Die Toxizität von Sauerstoff (O2) ist nach wie vor ein Problem, insbesondere für die Lunge. Dies hängt hauptsächlich mit der übermäßigen Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) zusammen. Zusätzlicher O2, d. h. inspiratorische O2-Konzentrationen (FIO2) >0,21, kann eine Hyperoxämie (d. h. arterieller (a) PO2 >100 mmHg) und in der Folge eine Hyperoxie (erhöhte O2-Konzentration im Gewebe) verursachen, wodurch die Bildung von ROS verstärkt wird.

Singer M, et al. Dangers of hyperoxia. Critical Care (2021) 25:440 (PDF)

Die derzeitige Evidenzbasis deutet darauf hin, dass ein PaO2-Wert von mehr als 300 mmHg (40 kPa) vermieden werden sollte, aber es bleibt ungewiss, ob es einen „optimalen Wert“ gibt, der je nach klinischen Bedingungen variieren kann. Da selbst ein mäßig über dem physiologischen Wert liegender PaO2 mit schädlichen Nebenwirkungen verbunden sein kann, scheint es derzeit ratsam, den O2-Gehalt so zu titrieren, dass der PaO2-Wert innerhalb des Normalbereichs bleibt und sowohl Hypoxämie als auch übermäßige Hyperoxämie vermieden werden.

Schlussfolgerung:

  • Nach den derzeitigen Erkenntnissen sollte ein PaO2-Wert von >300 mmHg bei den meisten Intensivpatienten vermieden werden. Es bleibt ungewiss, ob es einen „Sweet Spot“ für den PaO2-Zielwert gibt, der unter bestimmten klinischen Bedingungen variieren kann.
  • Systematische Übersichten, die eine sequenzielle Analyse von Studien verwenden, um ein hohes bzw. niedriges Verzerrungsrisiko zu berücksichtigen, ergaben keinen Effekt (unter Einbeziehung aller Patienten) bzw. eine erhöhte Sterblichkeit (nur bei Intensivpatienten) durch höhere Oxygenierungsziele.
  • Die Evidenz für die Sicherheit war gering, wobei ein Anstieg des relativen Sterblichkeitsrisikos um 15% als „futil“ eingestuft wurde.
  • Die derzeit rekrutierende „Mega-Randomised-Registry-Trial-Comparing-Conservative-vs.- Liberal-Oxygenation (Mega-ROX trial)“ (CTG1920-01) mit 40.000 Patienten soll einen „idealen Ziel-PaO2“ liefern:
    • Die Studie testet die Hypothese, dass konservative vs. liberale O2-Ziele die Sterblichkeit bei mechanisch beatmeten, erwachsenen Intensivpatienten um 1,5%-Punkte senken, d.h. 1.500 Leben pro 100.000 behandelte Patienten retten.
    • Da sowohl die konservative als auch die liberale O2-Therapie für bestimmte Patienten am besten geeignet sein kann, werden in mehreren parallelen Studien vorab spezifizierte Hypothesen an bestimmten Patientenkohorten untersucht, die von separaten Leistungsberechnungen begleitet werden. Zum Beispiel wird die Studie bei septischen Patienten oder Patienten mit akuten Hirnpathologien (außer hypoxischen Hirnverletzungen) die entgegengesetzte Hypothese testen, dass eine liberale (statt einer konservativen) O2-Therapie die Sterblichkeit verringert, um die Heterogenität der Behandlungsreaktion zu vermeiden. Schließlich kann das Studiendesign nicht ausschließen, dass für einige Patientenuntergruppen eine andere Art der O2-Exposition am besten geeignet ist.
  • Bisher scheint es ratsam, PaO2-Werte innerhalb des Normalbereichs anzustreben, d. h. PaO2 sorgfältig zu titrieren, um sowohl Hypoxämie als auch übermäßige Hyperoxämie zu vermeiden, zumal kein klinisch nützlicher Biomarker für O2-Toxizität zur Verfügung steht und die Daten zu den Auswirkungen von Hyperoxie auf Marker für oxidativen Stress nicht eindeutig sind.

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