استفاده از هلیوم در درمان بیماری آسم

جایگزینی نیتروژن با هلیوم در هوای مورد تنفس، به دو دلیل کاملاً متفاوت مورد توجه قرار گرفته است. دانشمندان در سال 1926 پیشنهاد کردند که استفاده از هلیوم در غواصی و عملیاتی که شامل تنفس تحت فشار زیاد هستند به دلیل انحلال پذیری کم هلیوم، خطر وقوع بیماری کایسون را کاهش می دهد. در سال 1934، باراخ عنوان کرد که جرم کمتر مولکول هلیوم می تواند باعث تنفس راحت تر مخلوط هلیوم-اکسیژن در مقایسه با هوا در شرایط تنفس مسدود شده و بیماری آسم گردد. او در بررسی سگ هایی که نای آنها به دلیل انسداد مسیر جریان هوا بسته شده بود مشاهده نمود که جایگزینی نیتروژن با هلیوم در هوای مورد تنفس باعث کاهش چشمگیر فشار بر روی سیستم تنفسی می شود. کاهش فشار تنفسی در انسان ها نیز به میزان 25 تا 50% در اثر مصرف هلیوم مشاهده شده است.

نظریه باراخ

فرضیه اولیه باراخ در سال 1394 بر این مبنا بود که تنفس مولکول سبک هلیوم از مولکول سنگین تر نیتروژن آسان تر خواهد بود زیرا در یک گاز در حال حرکت، کار به صورت کلی با دانسیته متناسب است. وی همچنین بر این باور بود که مولکول هلیوم کوچکتر به شکل چشمگیری جریان گاز را از طریق افزایش نرخ نفوذ افزایش می دهد. او در ادامه به دلیل در نظر نگرفتن عامل گرانروی گاز، نظریه خود را اصلاح نموده و بیان نمود که نرخ جریان گاز نسبت معکوسی با ریشه دوم وزن مولکولی دارد. آنها بیان کردند که دلایل بهبود در اثر استفاده از هلیوم به جای نیتروژن احتمالاً این است که وجود هلیوم باعث افزایش نرخ نفوذ هر دو گاز اکسیژن و دی اکسید کربن می شود. باراخ با استفاده از این نتایج دریافت که استفاده از مخلوط های اکسیژن- هلیوم به کاهش تلاش ریوی منجر می شوند.

مطالعه بر روی بیماران

در یک مطالعه علمی، شش مورد آسم متوسط تا شدید به کمک درمان از طریق تنفس مخلوطی از 80% هلیوم و 20% اکسیژن مورد بررسی قرار گرفتند. دو تن از بیماران به دلیل بار روانی معالجه نتوانستند درمان را تحمل کنند. در بیماران دیگر، بهبودی قابل مقایسه با نتایج حاصل از بکارگیری اکسیژن 100% خالص مشاهده شد. مشاهدات فیزیکی نشان دادند که در موارد انسداد مسیر های کوچک و یا وجود احتمال وابستگی بخشی از تلاش تنفسی افزایش یافته به کشسانی بافت بدن، هلیوم نمی تواند خیلی در درمان آسم مفید باشد. از سوی دیگر، در موارد وجود انسداد تنفسی در مسیرهای بزرگ تر و به عنوان مثال انسداد حنجره ای، شواهد تئوری خوبی برای درمان به کمک گاز هلیوم در کنار شواهد تجربی وجود دارند. شواهدی مبنی بر آرامش ریه در موارد آسم که افزایش تلاش ریوی یکی از اصلی ترین علائم آن است، مشاهده شد.

منبع:thorax.bmj