
血藥濃度系指藥物吸收后在血漿內(nèi)的總濃度,有時可泛指藥物在全血中的濃度。藥物作用強度與藥物在血漿中濃度成正比,藥物在體內(nèi)的濃度隨著時間而變化。理論上,氫氣的劑量就是氫氣進(jìn)入人體的總量,從藥物劑量角度考慮,需要重點關(guān)注血液中氫氣的最大濃度和持續(xù)作用時間。
根據(jù)潛水醫(yī)學(xué)氣體吸收釋放相關(guān)理論推測,提高最大濃度的基本方法有三種,一是增加濃度梯度提高組織吸收的速度,例如飲用超飽和氫水或用氫水沐浴,可以快速在胃腸道和皮膚獲得足夠高濃度氫氣。二是增加氫氣吸入分壓也能有效提高肺吸收氫氣的速度,獲得更高的峰值濃度。三是提高氫氣接觸時間,例如延長吸入氫氣的時間,增加泡浴的時間(不能過長)或采用氣體皮膚吸收的辦法等。
但是要準(zhǔn)確判斷,還需要有真正血液氫濃度的分析。對于氫氣來說,血藥濃度就是血液中氫氣濃度,分析的標(biāo)準(zhǔn)方法是采集血液后用氣相色譜法進(jìn)行分析。但是這種方法一是需要采集血液,另外一個是分析技術(shù)要求比較高。能代替這種方法最理想方法就是對呼出氣體氫濃度進(jìn)行分析,這是能準(zhǔn)確體現(xiàn)血液氫氣濃度的方法,無創(chuàng)且簡單。幸運的是,氫呼氣試驗是一種臨床疾病診斷技術(shù),早就已經(jīng)使用。氫醫(yī)學(xué)只需要拿來借用,并就這種方法的具體使用細(xì)節(jié)進(jìn)行驗證就可以。但氫醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)@個技術(shù)并沒有足夠重視,我就2014年的一篇這方面的技術(shù)文章給大家分享,以引起大家重視。
呼出氣體中成分分析技術(shù)主要用于疾病診斷,其中氫呼氣試驗有比較重要的地位和價值。本文首先對當(dāng)前流行的氫呼氣試驗常用分析方法進(jìn)行簡介。呼出氣氫濃度分析診斷疾病的原理是基于腸道內(nèi)細(xì)菌可以制造和利用氫氣。文章列舉討論了氧化應(yīng)激、腸道疾病、代謝紊亂等10種應(yīng)用場景。技術(shù)問題涉及氫氣呼吸試驗、樣品采集、預(yù)處理和成分分析等,其中分析系統(tǒng)和新傳感器是重要的研究課題。
醫(yī)學(xué)氣體有望未來在臨床和預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。最近幾十年,醫(yī)學(xué)氣體分子的相關(guān)知識快速增加,幾種常見氣體包括一氧化氮、一氧化碳、硫化氫和氫氣,這些氣體有的如一氧化氮具有非常重要的生理功能,有的如氫氣具有非常大臨床應(yīng)用潛力??扇?xì)怏w氫氣和甲烷在人呼出氣體中含量為ppm級,是腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)物,這兩種氣體含量經(jīng)常作為腸道細(xì)菌代謝的分析指標(biāo)(圖1)。

圖1 呼出氣體中氫氣來自腸道細(xì)菌代謝。
呼吸氣中氫氣反映結(jié)腸內(nèi)碳水化合物發(fā)酵情況。當(dāng)小腸內(nèi)無法消化吸收的他水化合物進(jìn)入結(jié)腸后,細(xì)菌可以通過無氧發(fā)酵迅速分解這些能量物質(zhì),產(chǎn)生短鏈脂肪酸,也有二氧化碳、氫氣和甲烷。這些氣體可以通過循環(huán)系統(tǒng)運輸?shù)椒闻懦鲶w外,所以氫呼氣試驗?zāi)軠y定口盲腸傳輸時間(orocecal transit time ,OCTT)。也可以用來輔助分析和診斷結(jié)腸發(fā)酵、異常發(fā)酵、半乳糖和/或乳糖不耐癥和腸易激綜合癥等。
口盲腸傳輸時間測定能檢測胃腸動力,胃腸動力是指正常的胃腸蠕動以幫助完成食物消化和吸收。當(dāng)胃腸動力差時,就會引起消化不良。許多臨床檢查都會對患者帶來不同程度的損傷,但使用氫呼吸試驗測定口盲腸傳輸時間最突出的特點是無創(chuàng)性。
正常人體內(nèi)氫氣含量很少,主要來源于腸道細(xì)菌代謝被消化道吸收,經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)運輸?shù)椒吾尫诺襟w外。細(xì)菌產(chǎn)生氫氣主要決定于未消化食物進(jìn)入大腸的量,當(dāng)腸道內(nèi)碳水化合物達(dá)到2克以上,腸道細(xì)菌就可以產(chǎn)生甲烷和氫氣,其中大部分經(jīng)過肛門排除,14-21%經(jīng)腸黏膜擴散進(jìn)入血液,這些氣體大部分通過循環(huán)運輸經(jīng)過肺呼出體外,少量通過皮膚尿液等各種途徑釋放。
口盲腸傳輸時間測定方法。健康受試中口服乳果糖后,口盲腸運輸時間的范圍在40到170分鐘之間,攝入固體食物后口盲傳輸時間在192到232分鐘之間。建議采用100毫升的水里有10g乳果糖,陽性值標(biāo)準(zhǔn)按照有連續(xù)兩次氫濃度10 ppm的升高。具體測定時,讓患者口服10-20可乳果糖,然后10-30分鐘一次測定呼出氣中氫氣濃度,測定時讓受試者深吸一口氣,屏氣10秒以上,然后緩慢充分將氣體吹入測定儀。如果無法進(jìn)行這樣的程序,也可采集呼出氣體后采樣分析。
2007年日本醫(yī)科大學(xué)學(xué)者用腦缺血動物模型證明氫氣具有選擇性中和羥基自由基減少氧化損傷的作用,提示氫氣對腦缺血等氧化應(yīng)激相關(guān)疾病具有潛在應(yīng)用價值。此后,日本中國等國家關(guān)于氫氣醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和臨床研究大量開展,相關(guān)學(xué)術(shù)組織和學(xué)術(shù)會議也遍地開花,給氫氣醫(yī)學(xué)的學(xué)術(shù)交流提供了便利。作為一種輔助醫(yī)療手段,氫水和氫氣吸入設(shè)備的商業(yè)化也受到廣泛重視。