人工心肺下心臓手術における分子状水素吸入が酸化ストレスマーカーに与える影響
Application of Molecular Hydrogen in Heart Surgery under Cardiopulmonary Bypass.
ヒト・観察研究
吸入
有効
1.5–2%
要約
後天性心臓弁膜症患者20例（男性16例・女性4例）を対象に、人工心肺（CPB）下手術中の分子状水素吸入（1.5〜2.0%、気管挿管直後から術中持続）の効果を検討した。水素吸入群（n=11）では、動脈血中のトリエン共役体（TC）およびシッフ塩基（SB）が術前・術後1日目に低下し、脂質過酸化の抑制が示された。非吸入群（n=9）ではSBが経時的に上昇した。術後1日目に酸化ストレス軽減効果が最も顕著であり、水素吸入が安全な抗酸化手段となり得ることが示唆された。
メカニズム
分子状水素が脂質過酸化産物（トリエン共役体・シッフ塩基）の生成を抑制することで、人工心肺に伴う酸化ストレスを軽減すると考えられる。
書誌情報
- 著者
- Danilova DA, Brichkin YD, Medvedev AP, Pichugin VV, Fedorov SA, Taranov EV ほか
- ジャーナル
- Sovrem Tekhnologii Med
- 発行年
- 2021
- PMID
- 34513069
- DOI
- 10.17691/stm2021.13.1.09
- PMC
- PMC8353690
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投与経路に関する解説
水素は空気中で **約 4%（LFL・爆発下限）から約 75%（UFL・爆発上限）** までが燃焼可能な濃度範囲とされています。高濃度水素吸入器のうち 66% 出力はこの範囲内にあり、100% 純水素出力でも装置と外気の境界面で必ず 4–75% の濃度勾配層が生じます（UFL 75% パラドックス）。設計原則上は LFL 未満（古典値 4% 以下）が想定されますが、これは閉鎖系・予混合・静止条件での値であり、開放系・動的条件である吸入環境では実証値として **10%** が文献で報告されており、実務上はこちらを上限の目安とします。66% / 100% 出力機については消費者庁事故情報データバンクに事故事例が記録されており、これらの観点から推奨されません。
安全性注意
水素は空気中で **約 4%（LFL・爆発下限）から約 75%（UFL・爆発上限）** までが燃焼可能な濃度範囲とされています。高濃度水素吸入器のうち 66% 出力はこの範囲内にあり、100% 純水素出力でも装置と外気の境界面で必ず 4–75% の濃度勾配層が生じます（UFL 75% パラドックス）。設計原則上は LFL 未満（古典値 4% 以下）が想定されますが、これは閉鎖系・予混合・静止条件での値であり、開放系・動的条件である吸入環境では実証値として **10%** が文献で報告されており、実務上はこちらを上限の目安とします。66% / 100% 出力機については消費者庁事故情報データバンクに事故事例が記録されており、これらの観点から推奨されません。
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