اثرات و کاربردهای هلیوم، فراتر از بادکردن بادکنک ها

از نظر بالینی، گاز هلیوم به عنوان یک گاز نجیب، در درمان انسداد مجاری هوایی و اختلالات تنفسی در کودکان و بزرگسالان استفاده می شود. علاوه بر این، مطالعات انجام شده در سال های اخیر در زمینه سلول ها و بافت های مختلف حیوانات و انسان ها نشان می دهد که هلیوم دارای اثرات بیولوژیکی عمیقی است: یکی از این اثرات که تحت عنوان “محافظ عضوی (organ conditioning)”  نامیده می شود موجب کاهش آسیب های سلولی می شود. اگرچه تحقیقات گسترده ای انجام شده است اما هنوز مکانیسم های مولکولی دقیق این اثرات محافظ عضوی هلیوم کاملاً مشخص نشده است. علاوه بر این، تفاوت های چشمگیری در اثرات محافظتی در اندام های مختلف وجود دارد.

استفاده از هلیوم برای تنفس بیماران

هلیوم از خانواده گازهای نجیب است، این خانواده، گروهی از عناصر شیمیایی هستند که اوربیتال های لایه ظرفیت آن ها کاملا پر بوده و موجب می شود که تمایل به واکنش شیمیایی آن ها بسیار کم و یا اصطلاحا “بی اثر” باشند. هلیوم به عنوان سبکترین گاز نجیب، دارای وزن مولکولی 4 گرم بر مول و کمترین نقطه ذوب و جوش در بین عناصر مختلف است. در مقایسه با گاز اکسیژن، گاز هلیوم دارای چگالی و گرانروی کمتری است که منجر به کاهش کار تنفس و در واقع راحتتر شدن تنفس می شود. بنابراین امروزه در بیماران مبتلا به بیماری انسدادی مجاری تنفسی از هلیوم استفاده می شود.کاربرد گاز هلیوم در پزشکی بسیار مهم است.

اثرات محافظتی در بافت ها

تعدادی از گازهای نجیب و بی اثر می توانند باعث تغییرات مولکولی شوند که منجر به محافظت از بافت ها و سلول ها در شرایط ایسکمی خون (توقف خونرسانی به بافت ها و سلول ها ) شوند. امروزه بیشترین مورد مطالعه در مورد xenon انجام شده است که و دارای اثرات عصبی و محافظتی قلب است. با این وجود، زنون به ندرت در دسترس است و دارای خاصیت بیهوشی است که استفاده از غلظت های بالاتر را در شرایط خاص بالینی محدود می کند. در مقابل، هلیوم به راحتی در دسترس است و فاقد خاصیت بیهوشی است. هلیوم هیچ عارضه جانبی نداشته و بنابراین می تواند برای محافظت از اعضای بدن در بیماران مفید باشد.

اهمیت محافظت از بافت ها و عضوهای مختلف

محافظت از عضو در شرایط ایسکمی یا توقف خون رسانی بسیار اهمیت دارد. در حین پیوند اعضا، جراحی عروق، سکته قلبی و مشکلات دیگر محافظت از قلب مطرح می شود که باید مورد بررسی قرار بگیرد. یک آنالیز اخیرا نشان داده است که هلیوم در جوندگان دارای خاصیت محافظت در برابر نورون و در خرگوش از محافظت قلبی برخوردار است. برای سایر اندام ها مانند کلیه و کبد، هنوز اطلاعات اندکی وجود دارد که بتوان نتیجه گیری کرد که آیا هلیوم اثرات محافظتی عضوی دارد.

منبع: icm-experimental