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为什么2%氢气吸入是最佳浓度

来源:吸氢机 编辑:James&Ani 时间:2019-04-14 08:18:47

氢医学的研究起源于1975年,从2007年出现氢医学的研究潮流,目前家用氢气呼吸机已经开始进入普通家庭,那么有一个很重要的问题,用吸氢机吸入氢气的浓度是不是2%时最佳的(体积比)。

氢气持续燃烧

■浓度为2%的氢气治疗动物脑缺血的试验取得成功

早在1975年,Dole等将患有鳞状细胞癌的无毛小白鼠放于高压氢气舱内(8 MPa,2.5%氧气,97.5%氢气),发现氢气可使皮肤肿瘤消退。但由于高压氢气用于临床治疗存在安全隐患,此类研究并未引起广泛注意。直至2007年,日本医科大学太田成男教授采用浓度为2%的氢气 治疗动物脑缺血的试验取得成功, 世界生物学界才再次把眼光投向这个小小的气体分子。太田成男教授采用化学反应、细胞学等手段,证明氢气溶解在液体中可选择性中和羟自由基和亚硝酸阴离子(两者皆为氧化损伤的重要介质)。这一发现引起了研究氢气治疗疾病的热潮,大量研究相继发现氢在脑组织缺血再灌注损伤、炎症、电离辐射损伤、神经系统损伤以及代谢综合征等疾病中均发挥一定的作用。

按照理论计算氢气的爆炸极限是4.0%~75.6%(体积浓度),浓度在5.6%以下的氢气不会燃烧和爆炸,而且没有任何毒性。所以太田成男教授认为在氢医学研究中如果通过吸氢的给氢的方式,一般是吸 入2%或4%的氢气。

高浓度的氢气吸入不但有爆炸风险,而且在使用效果上并不比低浓度好多少,简单来说,如果2%浓度吸氢2小时和80%浓度(这是最高了,人体必需保证20%的氧气浓度)吸氢1小时效果相同,我们宁愿多吸一个小时,以时间换安全,也不会选择吸入高浓度氢气,开玩笑!吸入的气体到了肺里也是可以爆炸的浓度,万一出了事情,谁能负责!

徐克成、太田成男、孙学军

■庆应义塾大学氢气医学中心氢气吸入的浓度

日本庆应义塾大学氢气医学中心自2012年开始进行心脏骤停复苏后综合症氢气吸入治疗研究,先后经过动物实验研究确定氢气对心脏骤停5和6分钟后复苏,实施氢气吸入治疗获得理想治疗效果的基础上,2015年进行了初步临床试验,确定了氢气吸入对这类患者的安全性,2016年11月获得日本政府监管机构认可氢气吸入为先进医疗技术。2017年2月开始了多中心临床研究,计划用3年时间,对360名患者开展氢气吸入的临床研究,以确定氢气吸入的临床治疗效果。

庆应义塾大学氢气医学中心建立了大鼠心脏骤停复苏模型,心脏骤停是胸壁高频电流刺激诱导心室颤动,心跳停止5分钟后心肺复苏,方法是胸部按压和98%吸氧。心肺复苏后大鼠分为4组,分别是对照组目标温度37°C;氢气治疗组是目标温度37°C +吸入2%的氢气;低体温治疗组目标温度33°C;低体温加氢气治疗组目标温度33°C +吸入2%的氢气。结果发现动物恢复自主循环72 h后存活率,对照组为30%,低体温症组和氢气都增加到70%,低温加氢气治疗组达到80%。

人体氢气吸入方法采用瑞典Maquet Critical Care AB/Servo-s呼吸机,气体供应是氧气和氢气试验用气进行等比例混合,试验组试验气含有4%氢气96%氮气,和氧气混合后达到2%氢气,48%氮气和50%氧气。对照组是100%氮气,和氧气混合后获得50%氮气和50%氧气。两组除吸入气体中氢气不同外,其他方面如潮气量、呼吸频率、氧气分压、气体流量全部一致。在氢气吸入系统中,呼吸机排出的气体和由病人吸入的气体之间的体积和组成都有差异。呼吸机对这种情况默认属于故障,会出现报警提示,为克服这一问题,试验呼吸机都强制停止了这一功能。为了保证安全,在设备中安装额外检测设备对呼吸机的潮汐量和氧气浓度进行分析。

2016年11月,日本厚生劳动省批准心脏骤停复苏患者吸入氢气为先进医疗技术。

科力恩家用制氢机

■如何实现2%的氢气吸入浓度呢

这个非常简单,我们利用产氢设备产出100%纯度的氢气(100%的纯氢没有爆炸风险),然后流量控制在300毫升/每分钟左右,人体每次呼吸的时候,正常呼吸大约是2秒吸气2秒呼气,在吸气的2秒钟,需要吸入500毫升左右的总气体量,鼻氧管会提供10毫升左右的氢气,从鼻氧管间隙间吸入的空气总量约500毫升,这样计算下来混合进入人体的氢气浓度就是2%左右。

如果吸氢机是每分钟600毫升纯氢产量,那么对应人体吸入的氢气在4%左右。

或许2%是氢气吸入的组成比例,也是最佳比例,无需去更改,适合绝大部分的人群。

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