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俄罗斯的新冠武器?氢气吸入比氦气更牛

最近《俄罗斯发现新冠病毒新疗法!》反复上头条。
 

原来是使用了氦气和一氧化氮吸入改善新冠病毒肺炎。其实1周前就注意到这个报道,但感觉这本来谈不上什么特别大的新闻,没有认真关注,没有想到竟然会如此受到大家的喜欢,这里就给大家多说几句。
 

一是用一氧化氮吸入的道理,这种气体的化学名是NO,是生物学领域的明星分子,1998年因为发现其作用3名科学家获得医学诺贝尔奖。吸入这种气体改善疾病在美国是FDA批准的技术,不过主要改善肺动脉高压这一种疾病。研究发现在新生儿急性缺氧导致的呼吸窘迫综合症吸入一氧化氮的效果很不错。一氧化氮的主要作用原理是能扩张血管,因为这种气体非常容易被氧气氧化失去活性,所以吸入肺只作用于肺血管,不会影响到其他组织,这保证了这种吸入方法的靶向性。当然前提是吸入的浓度不能太高,剂量过大会产生全身中毒,和一氧化碳中毒的情况基本类似。新冠病毒肺炎是不是也存在缺氧,呼吸窘迫,肺动脉高压等问题,这给使用一氧化氮改善提供了理论基础。更神奇的作用是,过去曾经研究发现,一氧化氮能直接阻尼冠状病毒的感染,当然过去是对老病毒的研究结果,因为和新病毒是近亲,推测也有作用。根据这些因素,国际最著名水平最高的医疗机构美国麻省总医院最近就联合欧洲一些国家开展了吸入一氧化氮改善和预防新冠病毒肺炎,我前几天曾经在科学网博客专门介绍过这个。
 

氦气吸入改善的道理是什么?据专家介绍,“氦气这种气体有着独特的性质,在改善急性肺部疾病方面是有效的。氦气可以使血液中的气体成分正常化,并恢复酸碱平衡。氦气可以预防缺氧,这有助于及早预防由冠状病毒引发的并发症。”其实没有说清楚,或者翻译不准确,或者故弄玄虚。其实氦气的主要作用是减少呼吸道阻力。这个道理很容易理解,因为氦气比空气的密度小许多,比氮气氧气的密度小很多,这样如果把空气中氮气换成氦气,配为氦气和氧气的混合气,给人吸入的话能降低呼吸阻力。一般情况下我们吸空气不会感到空气阻力是个问题,但是如果我们的呼吸道变小,比较典型的是哮喘发作,呼吸阻力就是非常大的问题了。这个时候比较好的办法就是扩张气管,更好的办法是吸入氦气。这种办法已经在临床上经过试验,效果非常明确。
 

因为一氧化氮有毒,吸入浓度非常小。用氦气降低呼吸阻力需要比较大的比例。这真好能满足同时吸入两种气体的条件。所以可采用吸入氦气氧气一氧化氮三种气体改善新冠状肺炎。其中氧气满足患者生理需要,氦气降低呼吸阻力,一氧化氮扩张血管,降低肺动脉压力,缓解呼吸窘迫。一举多得的措施,确实不错。
 

不过目前这种方法属于临床试验阶段,最终广泛使用,需要研究确定。
 

如果证明效果很好,则会面临另一个问题,就是氦气的价格比较高,全世界患者都来吸,可能氦气成为一个比较大的商业机会。氦气用于人主要是进行大深度潜水活动,其中一个原因也是根据这种气体的呼吸阻力比较小。
 

如果用氢气代替氦气,则可以获得更多效果。一是氢气也和氦气一样能降低呼吸阻力。二是氢气比氦气便宜,容易获取。三是氢气还能抗炎症抗氧化,这完全不是氦气可比的优势。当然俄罗斯的医生不学习,不懂得氢气的作用,否则就不去忙活弄氦气了。氢气氧气混合已经在中国用于新冠状肺炎的临床,比俄罗斯要超前多了。
 

以下是新闻报道



全球首次尝试:俄罗斯发现新冠病毒新疗法!美法等国高度关注


【南方+4月23日讯】据俄罗斯媒体报道,当地时间23日,莫斯科卫生部新闻服务处表示,俄罗斯科学家正在开发一种使用氦气改善新冠肺炎的方法,目前正在斯利科弗索夫斯基(Sklifosovsky)急救医学研究所进行测试。
 

俄罗斯的新冠武器?氢气吸入比氦气更牛
 

新闻服务处代表解释说:“氦气这种气体有着独特的性质,在改善急性肺部疾病方面是有效的。氦气可以使血液中的气体成分正常化,并恢复酸碱平衡。据专家介绍,氦气可以预防缺氧,这有助于及早预防由冠状病毒引发的并发症。”

 

莫斯科卫生部表示:“这项技术是实验性的,我们在改善时将使用一种特殊的设备进行,其原理如下:患者呼吸15分钟加热至92度的氧氦混合气体。同时,氧气通过肺泡膜的扩散会得以改善,降低呼吸道阻力,使气道平滑肌舒张。”
 

据该部门表示,在这样的温度下,病毒活性可能会降低,同时患者也不会因高温而感到不适。此外,氦气可以改善人体各组织的血液循环和微循环,这非常重要,因为微循环障碍是冠状病毒造成死亡的主要原因之一。
 

据卫生部称,目前由俄罗斯制造的氦气改善仪正在N.V. Sklifosovsky急诊医学研究进行测试。这种新疗法已经引起了美国﹑法国等10个国家的高度关注,他们对此有着极大的兴趣。
 

据报道,当地时间4月20日,俄罗斯国立皮罗戈夫医科大学代表亚历山大·丘恰林就曾表示,吸入一氧化氮以预防新冠肺炎患者肺部出现血栓具有可行性,使用氦气和一氧化氮进行新冠肺炎改善的方案已取得令人满意结果。
 

丘恰林表示:“在新冠肺炎患者改善方面经验还不多,我们刚刚开始采用这种改善手段。这是全球首次混合氦气和一氧化氮的改善方案,已有满意结果案例。”
 

根据俄罗斯防疫指挥部最新数据,截至当地时间23日上午10时30分,俄罗斯新增新冠肺炎确诊病例4774例,累计达到62773例,死亡555人例,治愈4891例。
 

来源|南方+客户端
 

我在科学网上的博客内容
 

一氧化氮是一种重要的气体信号分子,对这种气体生物学效应的研究,让人们了解到一类新的气体信号分子,并发现一氧化碳和硫化氢也具有重要生物学效应。也有许多研究试图利用这种气体改善疾病。
 

最早曾经用一氧化氮改善先天性心脏病新生儿患者,这种孩子因为先天心脏病导致缺氧,身体呈现特征性蓝色,其主要改善方法是外科手术,也有一些研究使用一氧化氮吸入进行改善。
 

1992年,《科学》杂志曾经把一氧化氮(NO)命名为“年度分子”。1998年,美国三位科学家罗伯·佛契哥特(Robert F. Furchgott),路伊格纳洛(Louis J. Ignarro),费瑞·慕拉德(Ferid Murad)因为发现“一氧化氮在心血管系统中的信号传递功能”获得诺贝尔医学或生理学奖。
 

一氧化氮最近再次受到医学领域的重视。这种五色、无味、通过面罩或鼻导管吸入的气体,最近被试验用于改善COVID-19,也用于研究是否能帮助一线医护人员预防感染。
 

瑞典、奥地利、美国波士顿、阿拉巴马、路易斯安那等的医院,研究人员启动了一项临床试验,研究吸入一氧化氮对轻中症COVID-19患者的改善效果,试验将研究一氧化氮吸入预防这些患者转化重症(机械辅助呼吸)的比例。吸入一氧化氮的方法是每天2-3次,每次持续吸入30分钟。分配到试验组的受试者将通过面罩吸入高剂量一氧化氮。对照组受试者不吸入一氧化氮。
 

麻省总医院Lorenzo Berra博士是这一临床研究的负责人,他说意大利的COVID-19患者已经使用了一氧化氮,改善似乎效果显著,特别是提高血氧饱和度非常明显。但是意大利的研究不够严格,最新研究将采用更严格测试确定一氧化氮的改善效果。
 

同时另外一项平行试验,是针对接触病毒感染者的一线工作人员的研究,主要是观察吸入一氧化氮是否能减少病毒感染的几率。这些受试者会在交班前后分别吸入10-15分钟一氧化氮。医生和护士们使用便携式装置吸入高剂量一氧化氮。
 

一氧化氮是血管内皮细胞和部分神经组织细胞制造的内源性生物分子,一氧化氮主要的功能是调节血压、吞噬外来有毒物质和抑制血小板形成血栓等功能,也参与摄食和性信号调节。
 

当然炎症、肺气肿或囊性纤维化等出现时,运输氧气的大血管和毛细血管会发生收缩,吸入一氧化氮能扩张这些收缩的血管,提高氧气运输能力,缓解心脏负担。
 

1993年后,一氧化氮被用于先天性心脏病缺氧和持续性肺动脉高压婴儿的抢救。这些患儿通过吸入高剂量一氧化氮而病情获得缓解。简单说就是一氧化氮吸入在新生儿缺氧性呼吸衰竭有明确效果。目前的研究是将这种方法用于病毒感染引起的肺炎呼吸衰竭。问题是,如果这种方法有效,为什么过去没有在成人呼吸窘迫综合症中研究。
 

使用一氧化氮改善疾病的先驱,麻省总医院临床麻醉研究中心的Warren Zapol博士说,只要吸入一氧化氮,缺氧患儿皮肤会在你眼前从蓝色变成粉色。
 

成人肺动脉高压吸入一氧化氮也能扩张肺动脉,而且不影响其他组织的血管张力。这让一氧化氮吸入比较安全。一氧化氮也能用于心脏外科手术,作为预防肺组织僵硬。
 

Berra博士说,一氧化氮是非常好的药物,因为吸入发挥作用只局限于肺部,会迅速被氧气氧化失去作用,这让一氧化氮吸入的安全性非常高。
 

2004年,比利时鲁汶大学研究人员曾经发现,一氧化氮能杀死冠状病毒。更重要的是,一氧化氮能杀死2003年导致人类SARS的冠状病毒。COVID-19和SARS冠状病毒是近亲,也可能可被一氧化氮吸入杀死。
 

感染了SARS冠状病毒非洲绿猴细胞中,一氧化氮释放药物硝普钠能阻断这种病毒的复制(1/2)。2005年,瑞典科学家再次确认这种发现,并证明剂量更高时可彻底阻断病毒的复制。由于2003年SARS没有持续流行,让这一研究没有继续下去。今天新冠状病毒再次袭击人类肺组织,Berra认为我们应该启用这种能一石二鸟的气体,在保护肺组织缓解缺氧的同时能阻断病毒复制。现在SARS-CoV-2开始在全球大流行,Berra重新了这项尘封已久的研究项目,希望能把一氧化氮用于和病毒战斗的利器。
 

240名轻中度COVID-19病毒感染者将被纳入研究项目,针对一线工作人员的项目则有470名志愿受试者。吸入一氧化氮可将血液内血红蛋白变成高铁血红蛋白,通过测定高铁血红蛋白水平来分析一氧化氮的吸入剂量。高铁血红蛋白类似一氧化碳结合的血红蛋白,会失去结合氧气的能力,浓度过高可导致血液性缺氧,类似一氧化碳中毒。不过停止吸入后,这种蛋白水平可迅速下降。
 

中国也有科学家开展类似研究。1988年,研究人员发现一氧化氮在男性性功能方面可发挥作用,能松弛阴茎血管,增加其血液供应。1996年基于这一效应的药物伟哥在美国上市。中国学者正在开展一项预研究,探讨使用伟哥对不能使用机械通气的呼吸困难COVID-19患者。
 

和一氧化氮类似,伟哥能扩张血管。中国科学家希望利用这一作用,打开肺内关闭的微血管,帮助某些COVID-19患者对抗呼吸窘迫。
 

一氧化氮在医学上的应用越来越多,这让最先探索这种气体的药理学家Ignarro感到高兴。每当科学杂志提出一个新的有益效果,Ignarro说“我欣喜若狂,我走进我的起居室,我们称之为诺贝尔奖颁奖室,拿出我的奖品,非常感激。然后我继续工作”。继续工作,就是阅读文献,撰写学术论文,并对他的经典教科书《一氧化氮的生物学和病理生理学》进行修改。
 

有一篇关于一氧化氮和冠状病毒复制的博士论文值得参考

thesis Sars coronavirus - The role of accessory proteins and nitric oxide in the.pdf

https://openarchive.ki.se/xmlui/bitstream/handle/10616/38321/thesis.pdf?sequence=1

Akerstrom S , Mousavi-Jazi M , Klingstrom J , et al. Nitric Oxide Inhibits the Replication Cycle of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus[J]. Journal of Virology, 2005, 79(3):1966-1969.

Keyaerts E , Vijgen L , Chen L , et al. Inhibition of SARS-coronavirus infection in vitro by S-nitroso-N-acetylpenicillamine, a nitric oxide donor compound[J]. International Journal of Infectious Diseases, 2004, 8(4):223-226.
 

上内容摘自《孙学军 氢思语》,仅限于知识科普,不代表对本公司产品的宣传。

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