كيف يتم استخدم الهيليوم في علاج الأمراض التنفسية

يتضمن غاز الهيليوم العديد من التطبيقات بسبب خصائصه الفيزيائية والكيميائية المتميزة، وهي: كثافته المنخفضة وقابليته للذوبان المنخفضة وموصلية حرارية عالية. تركز بشكلٍ رئيسي الكثير من الدراسات في الطب المتعلقة بالهيليوم على إمكانية استخدامه بمثابة علاج مساعد لعدد من أمراض الجهاز التنفسي، مثل: نوبات الربو، ومرض الانسداد الرئوي المزمن، والخناق، والتهاب القصيبات. وقد تبين مؤخراً أن غاز الهيليوم، الذي كان يُعتقد سابقاً أنه خامل بيولوجياً، مفيد في حماية عضلة القلب من نقص التروية عن طريق آليات مختلفة. على الرغم من إثبات الحماية العصبية التي يوفرها الهيليوم لأنسجة المخ، إلا أن الآلية التي يتم من خلالها ذلك لم تتوضح بعد. يستكشف الجراحون استخدام الهيليوم بدلاً من ثاني أكسيد الكربون لتفريغ بطن المرضى الذين يخضعون لعمليات البطن بالمنظار، بسبب تفوقه في منع حدوث الحماض التنفسي لدى المرضى الذين يعانون من حالات مرضية مصاحبة تسبب احتباس ثاني أكسيد الكربون.

الهيليوم هو جسيم أصغر من الأكسجين، فهو يعزز تدفق الصفائح الدموية في المسالك الهوائية الصغيرة ويسهل نقل الأكسجين وانتشار ثاني أكسيد الكربون.

يعتمد تدفق الغاز على كثافة ولزوجة كل عنصر داخل خليط الغاز. تقلل كثافة الهيليوم المنخفضة من مقاومة مجرى الهواء وتعزز تدفق الهواء عبر الرئتين. لذلك هناك تأثيرات إيجابية لغاز الهيليوم على الجهاز التنفسي مع بعض الإضافات حسب حالة المرض. مثلاً، يسهل الهليوكس (خليط غاز الهليوم مع الأوكسجين) عملية التنفس لدى المرضى الذين يعانون من زيادة مقاومة الهواء. لذلك أُعلن أن الهليوكس فعّال في مجموعة متنوعة من حالات أمراض الجهاز التنفسي بما في ذلك انسداد مجرى الهواء العلوي، ونوبات الربو، والخناق، والتهاب الشعب الهوائية، ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، ومتلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS)، وأيضاً يُستخدم في اختبار الوظائف الرئوية.

في عام 1938، وجد سايكس ولورنس أن الجو الاصطناعي من الهليوم والأكسجين يكاد يكون نحو ضعف سهولة التنفس من الهواء العادي. في حالات الربو المستقرة، ثبت أن غاز الهيليوم مع الأوكسجين (الهليوكس) أدى إلى ترسب أكثر فعالية للجسيمات المشعة في الرئة. خلال نوبات الربو الحادة، وجد أن استخدام ألبوتيرول مع هليوكس يؤدي إلى تحسن أكثر أهمية في قياس التنفس عند مقارنته مع ألبوتيرول مع الأكسجين، لأن الغاز منخفض الكثافة يحسن ترسب ألبوتيرول في الشعب الهوائية البعيدة. لدى الرضّع المصابين بالتهاب القصيبات من الفيروس التنفسي المخلوي (RSV) المتوسط إلى الشديد، حسّن العلاج بالهليوكس علاماتهم السريرية وقلل عدم انتظام ضربات القلب وتسرع التنفس المصاحب للحالة. يحسن الهليوكس أيضًا التخلص من ثاني أكسيد الكربون.

هناك إمكانيات جديدة مثيرة لاستخدام غاز الهيليوم في مجالات الطب المتقدمة، فعندما نتحدث عن علاج أمراض تنفسية لا يمكننا تجاهل جائحة كوفيد-19، وهذا ما قام به ألكسندر تشوتشالين، كبير اختصاصيي أمراض الرئة ورئيس قسم العلاج بجامعة بيروجوف الروسية، الذي أكد بأن استخدامَ الهيليوم وأكسيدِ النتريك (أكسيدِ النيتروجين وأوّل أكسيدِ النيتروجين) في العلاجِ من فيروسِ كورونا المُستجد يثعطي نتائجَ إيجابيّة.

وأوضح كبير الاختصاصيين أنه استُخدم الهيليوم وأكسيد النيتريك منذ فترة طويلة لعلاج المرضى الذين يعانون من مشاكل في الجهاز التنفسي، وبعد الحصول على نتائج إيجابية، تم إعطاؤه للمرضى المصابين بفيروس كورونا المستجد (Covid-19).