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医用氢气二百年史!

发布时间:2022-01-04本文来源: 氢思语

氢气是一种医学分子。

氢气医学研究以来,大家对氢气医学的研究历史比较重视。但是氢气用于医学,并不仅仅是用于疾病治疗。氢气在潜水医学领域的应用有非常重要的地位,也是支持氢气医学使用安全性的最重要证据来源。其实人类将氢气用于医学的历史可以追溯道18世纪拉瓦锡时代,就是在刚刚给氢气命名的早期历史。此后1888年也有将氢气用于疾病诊断的历史。这些对于全面了解氢气的医学应用都具有重要价值。

在医学背景下,氢疗法似乎是一个新现象,但评估氢作为治疗剂的动物实验可以追溯到1789。当时法国著名化学家安托万-洛朗·拉瓦锡(Antoine-Laurent Lavoisier)正在研究空气特性,氢那时是一种新发现的元素,他将豚鼠暴露在氢气环境中(1)。过了一个世纪,对氢的进一步医学实验才再次被记录下来。1888年,报道有一种诊断腹部穿通伤内脏破裂的方法,是将氢气通过肛门直接注射到大肠内。过此后150年并没有人继续使用这种方法。直到1941年,才有潜水医学家将氢气用于潜水技术研究,此后50年一直作为代替氦气的先进潜水技术,许多国家开展相关研究。

 

1 氢气医学研究历史

1944年,Arne Zetterstrom被认为创造了Hydrox气体,这是一种由氢气和氧气(分别为96%4%)组成的气体,可以让深海潜水员在500米深的水下行走。氢思语注:描述氢氧潜水的时候,许多人错误认为氢氧混合气是为了预防减压病,至少太田等人的文章也是如此说法。其实这完全是错误的,预防减压病是通过阶段缓慢减压实现的,使用这种氧气浓度很低的气体,主要是为避免氧中毒,使用氢气的目的是为避免使用氮气的麻醉和高压下非常高的呼吸阻力。)

这种氢氧混合可以被钢瓶,因为氧气浓度低使得其成分不会爆炸低于4%的氧气混合气不能燃烧和爆炸,这使得这种氢气潜水技术非常有价值,尤其是对于勘探、工业应用和潜艇救援场景。氢氧潜水的真正价值是因为氢气比氦气便宜,从潜水医学角度考虑技术上并没有更大优势,且存在放爆操作复杂度问题。

氢气吸入在潜水医学上被证明具有安全性,但直到1975美国学者才考虑使用高压氢气治疗小鼠鳞状细胞癌其思路基础是利用氢气的弱还原作用,利用高压提高氢气的效应。这一发现具有革命性,但并没有引起学术界的关注。又过了13年,1988这一领域才有一篇假说文章发表文章作者提出,膳食纤维有利于身体健康,膳食纤维可以通过结肠细菌制造更多氢气,这些氢气可以被人体吸收,中和羟基自由基,发挥健康促进作用。(1975年和1988年的论文中都有明确观点认为氢气中和羟基自由基,这和2007年论文的选择性抗氧化并无本质区别)。在这项研究的基础上,Shirahata等认为电解水能产生氢原子,饮用后可保护DNA免受氧化损伤。2001年,法国学者Gharib描述了在使用高压氢对血吸虫引起的肝硬化具有治疗作用但是对氢气医学的研究再次中断,直到2007Ohsawa等报道了氢气吸入对大鼠脑缺血-再灌注损伤后氧化损伤的治疗作用,并明确提出氢气选择性抗氧化的新概念。这一发现奠定了氢气生物医学的基础,不仅迅速引起国际同行的广泛关注,而且推动了氢健康产业的快速发展。

重要参考文献

Senn, N. Rectal insufflflation of hydrogen gas an infallible test in the diagnosis of visceral injury of the gastro-intestinal tract in penetrating wounds of the abdomen. J. Am. Med. Assoc. 1888, 10, 767–777.

ZetterstrÖm, A. Deep-sea diving with synthetic gas mixtures. Mil. Surg. 1948, 103, 104106.

Neale, R.J. Dietary fifibre and health: The role of hydrogen production. Med. Hypotheses 1988, 27, 85–87.

Shirahata, S.; Kabayama, S.; Nakano, M.; Miura, T.; Kusumoto, K.; Gotoh, M.; Hayashi, H.; Otsubo, K.; Morisawa, S.; Katakura, Y. Electrolyzed–reduced water scavenges active oxygen species and protects DNA from oxidative damage. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997, 234, 269–274.

这个材料中的氢气在疾病诊断和潜水医学早期的文献,从事氢气医学研究的学者,都应该详细认真学习阅读。