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氢医学概述:医用气体的一般概念(一)

氢医学概述:医用气体的一般概念(一)

  • 分类:新闻中心
  • 作者:GZaokewei
  • 来源:www.aokewei.com
  • 发布时间:2021-04-02 15:38

氢医学概述:医用气体的一般概念(一)

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氢医学概述医用气体的一般概念(一)

 

医用气体学是涉及医用气体发生、使用抽排以及医用气体相关使用设备和管理的一门科学。最常用的医用气体为氧气,使用比较多的还有二氧化碳、氮气、惰性气体、氢气、麻醉用气体等。

20世纪90年代,人们已经楚地发现,某些气体或其分子可以用于疾病治疗。最典型的例子就是气体分子一一氧化氮,可以舒张血管,降低血压。后来的研究证实一氧化氮还涉及多种疾病的发病机制和治疗,有鉴于此,1998年一氧化氮研究成果获得了诺贝尔生理学和医学奖。这一发现极大地促进了生物学和药理学的发展。从那时起,对医用气体治疗疾病的研究获得了更广的关注。

众所周知,由分解血红素产生的一氧化碳和分解甲硫氨酸的硫化氢都在生物体内产生,具有很强的抗氧化作用,被认为是极其重要的神经递质。

一氧化氮、一氧化碳、硫化氢3种气体分子被称为体内的气体信号分子。一氧化氮已在临床上用于治疗心脏和肺部疾病,一氧化碳已被用于肾脏移植患者的治疗,硫化氢已被用于肾功能不全和冠状动脉搭桥术患者的治疗。

在这个气体医学备受重视的年代,氢气走进了人们的视野,作为第4种医用气体分子成为研究对象,其实验研究和临床应用研究正在如火如荼地进行。

氢分子医学的研究和应用初来自潜水医学。早期,当人类进入深海潜水领域时会出现一种致命性的疾病——潜水减压病。

为解决这个问题,1937年,英国两位科学家把氢气作为置换压缩空气中氮气的介质进行潜水呼吸气体人体研究。他们在研究过程中没有发现吸入氢氧混合气体会导致潜水员发生明显的生理变化。

此后,美国、苏联、瑞典等国家开展了系列的将氢气作为潜水气体的研究,显示了氢气作为呼吸气体相对于氮气的优越性。

20世纪80年代,为了配合海上石油开采,法国科麦斯公司进行了深潜91~300米的潜水实验,潜水员在潜水过程中吸入95%氢、5%氧的混合气或74%氢、24%氦、2%氧的混合气,未发现氢麻醉作用,对比发现,呼吸氢氧混合气时呼吸阻力低于使用氦介质,潜水员的视觉反应时间、计算能力、记忆能力无明显下降,氢麻醉反应较氮麻醉反应明显减轻。1986年,在美国得克萨斯休斯敦第18届海上技术大会上,这些研究成果充分显示了吸入高浓度氢气的安全性。

——文章摘自《氢分子疗法》

 

氢医学概述氢分子的物理、化学性质(二)

氢气是世界上已知密度最小的气体,是相对分子质量最小的物质。氢气在空气中含量极低,几乎只占整体空气的1/200万,而且大多数集中在大气层的顶层。氢气是由无数的氢分子构成的。氢分子在常温常压下以气体形式存在无色无臭,难溶于水,在1个大气压时氢气在水中的溶解度仅为0.8毫摩尔。

作为化学元素,它普遍存在于整个地球及大气空间中,主要以复合物的形态大量存在,最常见的复合物形式是水。氢气与特定的催化剂一起放置或在高温、高压、明火环境下易燃、易爆,因此过去认为将氢气视为药物用于治疗似乎难以掌握、控制。

但是实际上,当氢气喷气口体积分数低于4%时,氢气不会在空气中燃烧。在没有明火的条件下,室内低浓度的氢气不会与氧气发生反应而爆炸。因此只要控制大气中的氢气浓度就可以在常温常压下安全使用氢气。

在动物肠道厌氧发酵环境中产生的氢气被称为内源性氢气产生的氢气因个体而异,平均每天150毫升至12升之间。对于自身氢气合成不足者可能需要进行体外补充,量化的评价指标尤为重要。

2009年美国波士顿福赛斯研究所报道,清除由药物诱发的肝炎小鼠肠道细菌时会导致小鼠肝炎加剧,表明内源性氢气在动物的生理功能维持中起着非常重要的作用。另一个有趣的现象是,肠易激综合征患会排放大甲烷比肠道细菌释放出高水平氢气的患者易便秘。

类似地,与腹泻型肠易激综合征伴有产氢细菌过度生长的患者被抑菌药物抑制氢气的产生时,可以防止消化道的不规则收缩,并且腹泻症状变少因此科学家认为肠道细菌产生的氢气有助于促进肠道的正常功能,并且已经确认了肠道细菌菌群的重要性。

——文章摘自《氢分子疗法》

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