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氢气非药物医学应用简史时间：2023-03-27 回顾历史，氢气在医学上的应用有很多，至少有六类医学应用涉及氢气，主要是金属材料应用，肠穿孔诊断，血流分析，潜水医学，乳糖不耐受诊断，和胃酸分泌不足诊断等。这些技术的一个共同特点是将氢气作为生物惰性气体看待，只作为疾病诊断看待，当然潜水医学把氢气温和麻醉作用和密度小呼吸阻力小的工具，所以，氢气用于潜水相对复杂一些（氢思语注）。 本文主要参考最近英国美国学者对氢气医疗历史回顾的文章，了解这些内容有利于同行对氢气的医疗应用有更全面的认识。 4.1. 可生物降解植入物1878年，金属镁作为可生物降解植入物（如电线、板、片、棒、螺钉和钉子）的有前途的候选者，在骨科和生物医学工程领域受到关注。镁植入缓慢溶解在体内释放氢气和镁离子（Mg + 2H2O → Mg（OH−)2+ H2)。医用镁合金植入物至今仍在研究中。也许这些镁合金植入物以前未知的好处是可以释放氢气，这可能有助于解释这种材料的神经再生和缓解组织炎症的作用。事实上，镁基植入物已被证明通过诱导p53介导的溶酶体-线粒体凋亡信号通路具有抗肿瘤活性。 4.2. 肠穿孔诊断1888年，氢气被用于通过直肠吹气定位胃肠道的穿透伤（即枪伤和刀伤）。这是一项重大的医学进步，因为如果存在胃肠道穿孔，除非通过手术缝合治疗，否则不可避免地发生致命的脓毒症。但在X线没有发现前，诊断消化道存在漏洞存在很大困难，一般需要开腹探查。但如果没有穿孔，开腹本身也存在比较大手术风险。开发这种使用氢气的方法的Senn博士推断，胃肠道伤口的位置应与水管工定位管道泄漏的方法相同。Senn博士进行了几次动物和人体实验，证明了这种方法的有效性和安全性。他观察到，与从肛门到口腔相比，比从口腔到肛门的消化道充气更困难。该技术涉及注射氢气从连接到充满氢气的弹性球形注射器。通气进度可以通过腹部叩诊进行追踪。直肠吹气会导致气泡状氢气积聚在肠道外伤口周围组织。为了判断气泡成分含有氢气，外科医生通过点燃一根火柴并点燃氢气。氢气会有轻微的爆炸声，然后燃烧出特有的蓝色火焰。燃烧的氢气不仅能诊断伤口，而且有助于局部消毒灭菌。当设备正常工作时，直肠吹入氢气被证明是非常安全可靠的检测方法。另请注意，氢气没有任何毒性，与最敏感的组织接触时无刺激性。 4.3. 潜水医学1941年，研究表明，在97个大气压下呼吸3%氢气和10%氧气混合物具有良好的耐受性和安全性。这导致瑞典皇家海军在1943年在深海潜水中使用氢气呼吸进行潜水作用。大深度潜水，通常使用氧气和氦气的混合气，主要是解决潜水呼吸中呼吸阻力和氮气麻醉作用。氢气有易燃性是其最大的缺点，但是氢气是最轻气体，呼吸阻力小，有一定麻醉作用，能抵消高压导致的神经兴奋作用，有利于减少高压神经综合征，更重要的是氢气非常容易获得，是氦气潜水气体的理想替代者。常用的氢气潜水呼吸气体是氢气、氦气和氧气三元气体混合物。在上世纪80年代末，法国利用氢气潜水技术达到人类最大海洋潜水深度700米的记录。 由于水肺潜水会增加氧化应激，因此在深海潜水中使用氢气的另一个以前未知的好处可能是它能够减少这些人的氧化应激。有趣的是，研究发现富氢盐水可预防大鼠减压病。潜水将是一个有趣的模型，可以进一步探索氢对生物系统的影响，如果没有别的，可以确认氢是一种安全的治疗剂。 4.4. 血流测定1963年，氢气再次与医疗应用联系起来，因为它测量局部血流量的简便性和准确性。使用氢气作为血流测定的工具有三个原因，一是认为氢气不能被身体组织代谢，二是因为生物组织中没有氢气，三是有比较简单的氢气浓度分析方法。 这一概念已被用于研究子宫颈、胃粘膜、肾脏、胎盘和胎儿组织肝脏、心脏、脊髓、胰腺、皮肤和其他用途的血流。如果由于氢气的细胞调节作用，在这些类型的研究中使用该分子产生意想不到的效果，那将是很有趣的。 4.5. 肠道菌群诊断肠道细菌在发酵不易消化的碳水化合物时也会产生氢气，估计约为13.6L/d。大部分氢气通过细菌代谢去除，约14%被吸收到血液中并通过肺部呼出，其余以肠胃气胀的形式排泄。然而，在乳糖不耐受等碳水化合物吸收不良的条件下，氢气的产量可能要高得多。早在1969年，氢气的呼吸水平就被用作碳水化合物吸收不良诊断指标，以检测碳水化合物吸收不良和小肠细菌过度生长。这种类型的测试今天临床上仍然很普遍。不幸的是，由于呼吸氢的增加在诊断上与不利条件有关，因此意识到氢气肠道细菌也有许多益处，详见下文。然而，值得注意的是，呼吸氢气水平的增加可能有助于日本百岁老人的长寿。 4.6. 检测胃酸缺乏胃酸缺乏是消化系统中盐酸的缺失或减少，因此会导致各种医疗状况。低胃酸还会导致消化受损，包括某些维生素、矿物质和营养素的吸收减少，以及消化道感染的倾向增加。1985年，氢气生产用于评估胃酸缺乏，方法是让患者摄入10至200毫克金属镁，经过Mg + 2HCl→MgCl2 + 氢气，通过呼出的氢气进行测量评估氢气产量。 |
