水义富氢水科普连载4.3：
第四章肺功能障碍之氢气人群试验
第三节氢气疗法对哪些呼吸系统及肺功能障碍疾病有治疗效果
一、氢氧混合气吸入对气道狭窄患者呼吸困难的效果
什么是气道狭窄？
气管是呼吸系统重要的器官，相当于呼吸的枢纽，位于两肺之间。气道狭窄通常是指气管、支气管狭窄，就是相较于正常的气管、支气管管腔变窄(图4.2)。当气道梗阻引起气急和呼吸困难、体力活动和呼吸道内分泌物增多的时候，常伴有喘鸣音。气道狭窄的原因有：管切开术后有炎症；肿瘤；气管结构异常和气管异物存在或者气管、支气管在长期的慢性炎症的刺激下引起管壁黏膜的充血、水肿、坏死还有黏膜的增厚，形成了肉芽肿阻塞管腔。此外，外伤挤压导致气管瘢痕或气管插管引起的并发症均可导致呼吸困难。气道狭窄可以引起患者呼吸困难，窒息，以及丧失劳动能力，如果是严重的气管狭窄可能导致患者死亡。
如何治疗气道狭窄？
目前，在临床上治疗气道狭窄有以下方法：急性复杂气管狭窄需要手术治疗(图4.3)。外科治疗，就是把气道狭窄的部位切除；五官科治疗，主要是将气管切开，切除增生的纤维组织，同时可以放置下管，保证患者的呼吸；此外还有呼吸内镜下的微创治疗。然而外科手术治疗创伤大、费用高、容易形成瘢痕导致复发；五官科手术要切除气管软骨，创伤大；呼吸内镜下微创介入治疗易复发、操作空间小、耗时长、效率低。此外，患者在呼吸应急状态下，上述的处理效果极低。由此看来，以上的各种治疗方法都不能完全满足患者的需求。那么，氢分子如何在治疗气道狭窄的领域发挥独有的作用呢？
氢气疗法能否对气道狭窄有作用？
年，国家呼吸病重点实验室李时悦及其研究团队对气道狭窄患者进行了一项前瞻性自身对照研究。其团队在广州医院连续招募了35名急性严重气道狭窄患者，通过鼻插管吸人空气、氢氧混合气(66%氢气，33%氧气，61/min)或氧气(31/min)。气体吸人过程分四步：①空气吸人15min；②氢氧混合气吸入15min；③氧气吸入15min；④氢氧混合气第二次吸入min。分析每个患者各个过程中的隔肌功能，生命体征(呼吸频率，心率、血压和脉搏血氧测定)、呼吸困难评分(Borg评分)和气道阻力。发现35例中有31例患者的呼吸困难评分下降，提示呼吸氢氧混合气提高了患者的舒适度和客观指标。气道阻力评价发现呼吸氢氧混合气时，所有反映气道阻力的参数均显著降低，而反映外周气道阻力的参数未发生变化，说明氢氧混合气缓解呼吸困难的机制是降低气道阻力。此外，研究者在整个研究过程中监测了环境中氢气的浓度，在空气中氢气的浓度从未超过0.1%，这与爆炸水平(4%)相差甚远。因此，吸入氢氧混合气可显著改善隔肌功能、呼吸困难评分、降低气道阻力。通过对患者在呼吸氢氧混合气过程中的观察，可以看出患者在吸入过程中没有发生不良反应，呼吸频率、心率、血压或血氧饱和度均无改变(图4.4)。此外，就外周环境而言，氢气浓度很低，不会产生爆炸风险。因此，氢氧混合气吸入可降低急性严重气道狭窄患者吸气力不足的问题。
二、氢气疗法对哮喘的效果
什么是哮喘？
哮喘又称为支气管哮喘，是一种常见的、多发的呼吸系统疾病。哮喘初始阶段以气道出现慢性炎症反应为主要特征，进而造成气道狭窄，影响肺部通气，导致患者呼吸困难(图4.5)。哮喘是全球最常见的慢性疾病之一，最新调查数据显示，我国20岁及以上人群哮喘患病率为4.2%，成人患者总数达万，远超预估。年5月，林江涛及其课题组于年完成的“全国城区哮喘患者控制现状和疾病认知程度的调查(CARN--01)”显示，哮喘成为仅次于癌症的世界第二大致死和致残疾病。我国现有的哮喘患者中仅有28.3%实现了完全控制，71.7%的哮喘患者控制水平有待提高。目前，人们对哮喘的认识也逐渐增加。世界卫生组织为增强人们对哮喘的认识，规定每年五月份的第一个周二为世界防治哮喘日。
针对哮喘有哪些治疗措施？
支气管哮喘是常见的气道慢性炎症性疾病，其在病因、诱发因素、临床特征、治疗效果等多方面存在显著的异质性，且无法根治。绝大多数患者发作时可通过抗炎、平喘等传统治疗药物得到控制，但仍有部分患者的病情较为严重，依靠常规治疗手段无法缓解或需要高剂量吸入激素和(或)全身应用激素才可控制(图4.6)。此外，目前可针对哮喘异质性的研究区分哮喘表型，从而预判患者对治疗的反应性，选择相应的靶向药物，但良好的症状控制是一个长期的过程，而药物治疗带来的副作用却无法避免。如今，科学家将目光聚焦到氢气医学上。
氢气对哮喘患者有何作用？
中国医医院肺危重症医学科徐凯峰及其团队，探讨了吸入氢气对哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者气道炎症的影响。医院招募10名COPD患者和10名哮喘患者(年龄20-65岁)，所有受试者在研究人员的密切观察下，吸入2.4%含氢蒸汽混合气体45min，收集吸入气体前后的外周血和呼出气冷凝液(EBC)。通过检测肺功能和多种炎症因子，发现COPD患者的一秒呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)和FEV1/FVC水平低于哮喘患者；在外周血促炎介质方面，COPD组和哮喘组吸入后多种炎症因子(MCPI、II-8、IL-4、IL-6)水平能够明显降低(图4.7)。因此，他们推断单次吸入低浓度氢气45min对哮喘和COPD患者气道炎症有积极的治疗作用。
三、氢气疗法应用于新型冠状病*肺炎感染引起的肺通气障碍
什么是新冠肺炎？
新型冠状病*肺炎(简称“新冠肺炎”)，是由SARS-CoV-2病*引发的肺部炎症，这是一种新兴的B冠状病*。SARS-CoV-2在全球各地广泛传播，是一种前所未有的流行病。该病*潜伏期1-14天，多为3-7天。一般在潜伏期即有传染性，传播途径主要为经呼吸道飞沫和密切接触传播，且人群普遍易感。患者以发热、干咳、乏力为主要表现。年1月12日世界卫生组织正式将这种新的病*命名为“新型冠状病*(-nCoV)”。在年2月11日，由于与SARS-CoV-1高度同源，国际病*分类委员会将由SARS-CoV-2引发的疾病正式命名为冠状病*病(COVID-19)(图4.8)。
如何治疗新冠肺炎？
新冠肺炎为急性呼吸道传染病，一旦发现有症状的患者应立即隔离，根据血氧饱和度的变化，及时给予有效氧疗。目前尚无有效抗病*药物，可试用α-干扰素雾化吸入和口服洛匹那书(利托那韦)。但要注意口服洛匹那韦(利托那韦)相关腹泻、恶心、呕吐、肝功能损害等不良反应，同时要注意和其他药物的相互作用。要避免盲目或不恰当使用抗菌药物，尤其是联合使用广谱抗菌药物。除了这些抗病*治疗外，医院治疗往往涉及氧气治疗的要求，通常是用鼻套管或气管插管的方式来治疗严重的呼吸道症状。人类对于新型冠状病*普遍易感，在日常生活中，需要做好预防工作，避免到人多场所，尤其是密闭环境。室内开窗通风，戴口罩，勤洗手(图4.9)。
氢气疗法能否辅助治疗新冠肺炎？
目前，导致新冠肺炎患者呼吸困难和疾病进展的一个重要机制是气道阻力升高导致呼吸工作量增加。新冠肺炎患者经常出现呼吸困难、咳嗽、胸痛，以及氧饱和度下降，而现有其他疗法并不能迅速改善。在治疗方式的探索中，钟南山及其团队将目光放在了氢气治疗上。钟南山团队发现吸入氢气、氧气混合气体(66%H，33%0)可降低新冠肺炎患者的气道阻力，对新冠肺炎患者相关症状有一定的缓解作用。他们对来自中国7家医院的经实验室证实的新冠肺炎患者(18-85岁)进行了一项开放的多中心临床试验。面对疫情的迫切性，采用随机化分组，将患者分为治疗组(44例)和对照组(46例)。治疗组患者每日经鼻腔插管吸入氢氧混合气7.7个小时，供气量为6L/min，直至出院。对照组患者接受标准护理(氧疗)，每天24小时，直至出院。结果发现，吸入氢氧混合气后，患者病情在第2天明显好转。呼吸困难评分、咳嗽量表和静息氧饱和度明显改善，这说明用氢氧混合气治疗能改善胸闷和胸痛。氢氧混合气的治疗效果在第2天和第3天变得显著，而且大多数呼吸系统症状的改善持续到治疗结束。此外，在氢氧混合气治疗组中，无论基线疾病严重程度如何，在治疗结束时，呼吸困难量表都显著改善。吸入氢氧混合气少于中位持续时间(64h)的患者仍然能表现出持续显著改善(图4.10)。因此，钟南山团队表明，无论疾病严重程度如何，氢氧混合气吸入特别适合缓解新冠肺炎患者的呼吸困难和其他呼吸症状。
对于氢气医学来说，令人鼓舞的是，年3月3日国家卫生健康委员会发布了《新型冠状病*肺炎诊疗方案(试行第七版)》，其中提到了有条件可采用氢氧混合吸入气((H/0：66.6%/33.3%)治疗。
四、氢气疗法对肺癌的治疗效果
什么是肺癌？
肺癌又称原发性支气管癌、原发性支气管肺癌，是起源于支气管黏膜或腺体的最常见的肺部原发性恶性肿瘤。根据组织病变，肺癌可分为小细胞癌和非小细胞癌，绝大多数肺癌属于非小细胞肺癌，小细胞肺癌的恶性程度更高。肺癌表现出的症状包括咳嗽、咯血、胸痛、声闷、气急、声音嘶哑等(图4.11)。肺癌可通过直接扩散、血行转移和淋巴道转移到达体内任一部位(图4.12)，是对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。近年来，肺癌在世界各国的发病率和死亡率均持续上升，男性肺癌发病率和死亡率均占所有恶性肿瘤的第一位，女性发病率占第二位，死亡率占第二位。肺癌的病因至今尚不完全明确。大量资料表明，长期大量吸烟与肺癌的发生有非常密切的关系。已有的研究证明：长期大量吸烟者患肺癌的概率是不吸烟者的10-20倍，并且最初吸烟的年龄越小，患肺癌的概率越高。此外，吸烟不仅直接影响身体健康，还对周围人群的健康产生不良影响，导致被动吸烟者肺癌的患病率明显升高。
如何治疗肺癌？
肺癌在肺部实际恶变肿瘤的范畴内占90%以上，并且肺癌治疗难度系数及其死亡率十分高。若早期肿瘤尚未转移，则可通过手术切除，同时配合放化疗。若已进入晚期或者转移到远端部位，则可通过放化疗、免疫治疗、爬向治疗等方法联合治疗(图4.13)。化疗是肺的主要治疗方法，90%以上的肺癌需要接受化学治疗。然而化学治疗一般不能治愈非小细胞肺癌，只能延长患者生存时间，改善生活质量。由于化学治疗存在较多副作用，常见的有骨髓抑制、胃肠道反应、心肝肾损伤、体质状况的损害，给患者带来了巨大痛苦，严重限制了化学治疗的临床应用。因此，寻找一种方法联合化学治疗恶性肿瘤，减轻化学治疗的*副作用，提高肿瘤治疗效果是至关重要的。
氢气吸入能否对肺癌有治疗效果？
徐克成团队对82例Ⅲ期和Ⅳ期癌症患者，包括肺癌、肝癌、妇科恶性肿瘤、胰腺癌、乳腺癌等10余种，进行了前瞻性随访研究。受访者在鼻管或面罩中自主呼吸，每天吸入氢气(66.7%)和氧气(33.3%)的混合气体时间不少于1.5h，至少连续吸3个月。通过对82例患者为期3-46个月不等的随访，徐克成发现，患者食欲、睡眠等生活质量有明显改善，不同肿瘤类型的患者体能改善的情况不同，其中肺癌患者效果最好，妇科肿瘤及胰腺癌的患者效果最差。在肿瘤标志物方面，呈现相同的趋势，肺癌患者肿瘤标志物下降率最高，可达75%，胰腺癌，肝癌患者没有下降。在疾病控制上，肺癌控制率最高，大于78.9%；胰腺癌最低，为20%，Ⅲ期疾病患者的控制率高于Ⅳ期。同时，有12例患者因病情发展、感染等原因死亡。尽管在个别病例中发现了有轻微不良反应，但研究者并没有观察到血液学*性。通过观察，徐克成得出结论，吸入氢气能控制癌症进展(图4.14)。徐克成强调称，所谓控制癌症，不是指“治疗”，而是“康复”，即完成癌症主要治疗后，恢复阶段的保健和身体调理。
(刘伯言编写秦树存校对)
水义富氢水提醒本文源自秦树存教授《氢气医学人群试验》（漫画版）