Hydrogen inhalation protects against acute lung injury induced by hemorrhagic shock and resuscitation. | 水素吸入は出血性ショックとその蘇生に関わる 急性肺障害に対して保護効果を示す
Surgery. 2015 Aug;158(2):399-407. doi: 10.1016/j.surg.2015.03.038. Epub 2015 May 14.
Hydrogen inhalation protects against acute lung injury induced by hemorrhagic shock and resuscitation.
Department of Emergency, Disaster and Critical Care Medicine, Hyogo College of Medicine
Abstract
INTRODUCTION:
Hemorrhagic shock followed by fluid resuscitation (HS/R) triggers an inflammatory response and causes pulmonary inflammation that can lead to acute lung injury (ALI). Hydrogen, a therapeutic gas, has potent cytoprotective, antiinflammatory, and antioxidant effects. This study examined the effects of inhaled hydrogen on ALI caused by HS/R.
METHODS:
Rats were subjected to hemorrhagic shock by withdrawing blood to lower blood pressure followed by resuscitation with shed blood and saline to restore blood pressure. After HS/R, the rats were maintained in a control gas of similar composition to room air or exposed to 1.3% hydrogen.
RESULTS:
HS/R induced ALI, as demonstrated by significantly impaired gas exchange, congestion, edema, cellular infiltration, and hemorrhage in the lungs. Hydrogen inhalation mitigated lung injury after HS/R, as indicated by significantly improved gas exchange and reduced cellular infiltration and hemorrhage. Hydrogen inhalation did not affect hemodynamic status during HS/R. Exposure to 1.3% hydrogen significantly attenuated the upregulation of the messenger RNAs for several proinflammatory mediators induced by HS/R. Lipid peroxidation was reduced significantly in the presence of hydrogen, indicating antioxidant effects.
CONCLUSION:
Hydrogen, administered through inhalation, may exert potent therapeutic effects against ALI induced by HS/R and attenuate the activation of inflammatory cascades.
Surgery. 2015 Aug;158(2):399-407. doi: 10.1016/j.surg.2015.03.038. Epub 2015 May 14.
水素吸入は出血性ショックとその蘇生に関わる
急性肺障害に対して保護効果を示す
兵庫医科大学 救急災害医学 救急治療
＜要旨＞
はじめに
出血性ショック時の輸液負荷（HS/R）によって炎症反応が起こり、肺の炎症が起こる結果、急性肺障害（ALI）が発生することがあります。また、治療ガスである水素は細胞保護作用や抗炎症作用、抗酸化作用を有すといわれています。そこで本研究ではHS/RによるALIに対して、水素吸入で効果があるかどうかを調べました。
方法
ラットを低血圧になるまで血液を抜き取って出血性ショックを与えたあと、血液と生理食塩水で蘇生し、血圧を元に戻しました。HS/Rのあと、ラットを室内の空気とよく似た構成のコントロールガス下で飼育するか、もしくは1.3％水素を含むガス下で飼育しました。
結果
HS/RによってALIが発生し、肺の換気障害やうっ血、浮腫、細胞浸潤、出血を有意にもたらしました。そして水素を吸入すると換気能が改善し、細胞浸潤や出血が減ったことから、HS/R後の肺障害が抑えられたと考えられます。なお、水素吸入によってHS/R中の血流の状態に何ら影響を与えませんでした。
また水素吸入によって、いくつかのHS/Rによる炎症メディエーターのmRNAのアップレギュレーションが抑えられました。そして、水素存在下では有意に脂質過酸化が減少したことから、抗酸化作用もあったことがわかります。
結論
吸入による水素の投与は、HS/RによるALIに対して治療効果を発揮し、炎症カスケードの活性化を抑える可能性があります。
＜一言＞
出血性ショックでは消化管の障害がおこるだけでなく、輸液負荷で肺障害も起こるんですね。これもある種の虚血再灌流ということなのでしょうか。さて、この出血性ショックに対して水素ガスを吸入すると肺障害がどうなるかについて調べたところ、肺障害が起こりにくくなっていたそうです。
少しずつデータを重ねていって、救急の場面で水素が活躍する日が来るといいですね。
