Ar galima kvėpuoti vandeniliu? Saugumas ir vėdinimas

Remiantis tyrimais, kuriuose nagrinėjamas inhaliatoriaus tipo prietaisų naudojimas, pats vandenilis nelaikomas toksišku įkvėpti: 2021 m. klinikiniame tyrime aštuoni sveiki suaugusieji iki 72 valandų nepertraukiamai kvėpavo 2,4 % vandenilio mišiniu ore, ir nepasireiškė jokio kliniškai reikšmingo sveikatos sutrikimo. Atsargumas dėl vandenilio dujų kyla iš visai kitos jų savybės. Jos yra degios neįprastai plačiame koncentracijų ore diapazone, o liepsną sunku įžiūrėti. Ar namuose naudojant vandenilio inhaliatorių kyla gaisro pavojus, iš esmės priklauso nuo to, kiek dujų susikaupia patalpoje, kaip gerai ji vėdinama ir ar netoliese yra uždegimo šaltinis, o ne nuo to, ar dujos yra nuodingos įkvėpti.

• Vieninteliame iki šiol atliktame kontroliuojamame tyrime su žmonėmis kliniškai reikšmingos žalos dėl nedidelio per kaniulę tiekiamo vandenilio kiekio įkvėpimo nenustatyta, tačiau tyrimas buvo nedidelis ir jame dalyvavo tik sveiki suaugusieji.
• Vandenilio degumo pavojus kyla dėl jo koncentracijos ore – maždaug nuo 4 % iki 75 % tūrio – ir netoliese esančio uždegimo šaltinio. Nė vienas iš šių veiksnių atskirai pavojaus nekelia.
• Žemiau pateikti skaičiavimai rodo, kad įprastame miegamajame ar svetainėje 4 % ribai pasiekti, net darant prielaidą, kad vėdinimo nėra, reikėtų daugybės valandų nepertraukiamai tiekiant visas „Zenith“ arba „Titan“ aparato išskiriamas dujas į patalpą. Tai gerokai ilgiau nei įprasta seanso trukmė.
• Kasdienėje praktikoje svarbiausios dvi atsargumo priemonės – įprastas patalpos vėdinimas ir atviros liepsnos bei kibirkščiuojančios įrangos nelaikymas patalpoje, taip pat konkretaus aparato instrukcijų laikymasis.

Jei dar tik pradedate domėtis vandenilio inhaliacijomis namuose, prieš šiame straipsnyje aptariant degumą ir vėdinimą, verta pradėti nuo pradedančiųjų vadovo apie vandenilio inhaliacijų terapiją.

Ar pats vandenilis kenksmingas įkvėpti?

Vandenilis pats savaime nepriskiriamas prie toksinių dujų. NOAA tarnybos „CAMEO Chemicals“ paskelbtame saugos duomenų lape nurodomas tik paprasto uždusimo pavojus: galvos svaigimą, sąmonės netekimą ar sunkesnius padarinius jis gali sukelti tik tada, jei išstumia pakankamai deguonies iš įkvepiamo oro. Tai toks pat mechanizmas, kaip ir bet kurioms inertinėms dujoms užpildžius uždarą erdvę. Tai iš esmės kitoks pavojus nei nuodingos dujos, o duomenų lape jis siejamas su koncentracijomis, gerokai didesnėmis už tas, kurias į atvirą patalpos orą galėtų tiekti nosies kaniulę naudojantis inhaliatorius (šaltinis: „CAMEO Chemicals“ vandenilio duomenų lapas). Tai atskiras klausimas nuo fakto, kad nedideli vandenilio kiekiai natūraliai jau yra atmosferoje; šiame straipsnyje aptariamos koncentracijos yra visai kas kita.

Ką iš tikrųjų tyrė 2021 m. bandymas

Tiesiogiai aktualiausias įrodymas – 2021 m. žurnale „Critical Care Explorations“ paskelbtas tyrimas. Jame aštuoni sveiki suaugusieji per didelio srauto nosies kaniulę nuolat kvėpavo 2,4 % vandenilio ir medicininio oro mišiniu, tiekiamu 15 litrų per minutę srautu, 24, 48 arba 72 valandas. Tyrėjai pranešė, kad dalyviams nebuvo kliniškai reikšmingų nepageidaujamų reiškinių ir tyrimo metu nebuvo su aplinkos pavojais susijusių įvykių (šaltinis: Cole ir kt., „Critical Care Explorations“, 2021). Tai reikšmingas duomenų punktas, tačiau tyrime dalyvavo aštuoni sveiki suaugusieji, stebimi klinikinėje aplinkoje. Tai nėra garantija kiekvienam žmogui, kiekvienai patalpai ar kiekvienam inhaliatoriaus modeliui, tad šiuos rezultatus laikyti universaliu saugaus naudojimo namuose patvirtinimu reikštų teigti daugiau, nei jie iš tikrųjų parodė.

Kodėl vandenilis laikomas degiomis dujomis

Nepriklausomai nuo įkvėpimo, vandenilis ore yra degus, kai jo koncentracija sudaro maždaug nuo 4 % iki 75 % tūrio. Šis diapazonas gerokai platesnis nei daugelio įprastų kuro dujų, kurių degumo ribos daug siauresnės. Tai viena iš priežasčių, kodėl su vandeniliu bet kurioje uždaroje erdvėje elgiamasi atsargiai: tarp vos degios ir per daug vandenilio turinčios, todėl nebegalinčios degti koncentracijos yra didelė sritis. Be to, dienos šviesoje vandenilio liepsna beveik nematoma, todėl prie aparato ar laikymo vietos įsiplieskusi vandenilio liepsna nebūtinai atrodys kaip ugnis, kol nepriartėsite tiek, kad pajustumėte karštį (šaltinis: „CAMEO Chemicals“ vandenilio duomenų lapas). Nė vienas iš šių faktų nereiškia, kad vandenilis užsidega savaime. Kad kiltų gaisras, reikia ir koncentracijos šiame diapazone, ir uždegimo šaltinio, pavyzdžiui, kibirkšties ar atviros liepsnos; pašalinus bent vieną iš šių veiksnių, nėra kam užsidegti.

Kiek dujų per seansą patenka į orą

Norint įvertinti, ar per seansą realiai galima pasiekti degumo diapazoną, pirmiausia reikia žinoti, kiek vandenilio iš tikrųjų išskiria aparatai. Jei dar renkatės modelį, pirkėjo vadove, kaip išsirinkti vandenilio inhaliacijos aparatą, aptariami ne vien našumo skirtumai.

Septyni „Zenith“ našumo lygiai

„Hydrion Zenith“ turi septynis pasirenkamus našumo lygius – bendras išskiriamų dujų srautas siekia nuo 300 iki 1 800 mililitrų per minutę. Kiekvienu lygiu aparatas gali tiekti gryną vandenilį arba vandenilio ir deguonies mišinį. Pasirinkus didžiausią našumą, iš 1 800 ml/min susidaro 1 200 ml/min vandenilio ir 600 ml/min deguonies; mažesniais našumo lygiais šie kiekiai proporcingai sumažėja. Deguonis pats nėra kuras, todėl toliau pateiktiems degumo skaičiavimams svarbi vandenilio dalis: esant didžiausiam „Zenith“ našumui, ji sudaro 1 200 ml/min.

„Titan“ išleidimo režimai

Veikdamas vieno, dviejų arba trijų išleidimo angų režimu, „Hydrion Titan“ tiekia bendrą 3 000 ml/min srautą: 99,99 % grynumo dujų mišinyje yra 2 000 ml/min vandenilio ir 1 000 ml/min deguonies. Skaičiuojant dujų kiekį patalpoje verta naudoti 2 000 ml/min vandenilio rodiklį, nes jis maždaug dviem trečdaliais viršija didžiausią „Zenith“ vandenilio našumą.

Abu aparatai skirti tiekti dujas per tinkamai per seansą dėvimą nosies kaniulę, kad žmogus jas įkvėptų, o ne nuolat išleisti į atvirą patalpos orą. Toliau pateiktame pavyzdyje daroma prielaida, kad visos išskiriamos dujos vis dėlto lieka patalpoje. Tai sąmoningai pesimistinė prielaida, o ne numatytas inhaliatoriaus naudojimo būdas.

Patalpos tūrio skaičiavimai: iliustracinis pavyzdys

Toliau pateiktais skaičiavimais atsakoma į siauresnį klausimą nei „Ar seansas saugus?“: per kiek laiko, nuolat tiekiant visas aparato išskiriamas dujas į patalpą, vandenilio koncentracija sandarioje patalpoje pasiektų apatinę 4 % degumo ribą? Sąmoningai daroma nereali prielaida, kad oras visiškai nesikeičia ir kiekvienas mililitras vandenilio lieka patalpoje, nes tik taip galima apskaičiuoti kraštutinį atvejį, o ne spėlioti.

Patalpos dydis	Vandenilio kiekis, reikalingas 4 % ribai (LEL) pasiekti	Valandos, veikiant didžiausiu „Zenith“ našumu (1 200 ml/min H2)	Valandos, veikiant „Titan“ aparatu (2 000 ml/min H2)
Mažas miegamasis (~20 m³ / ~710 ft³)	~800 litrų	~11 val.	~7 val.
Didesnis miegamasis arba namų biuras (~35 m³ / ~1 235 ft³)	~1 400 litrų	~19 val.	~12 val.
Svetainė (~60 m³ / ~2 120 ft³)	~2 400 litrų	~33 val.	~20 val.

Kaip teisingai suprasti lentelę

Net ir mažiausioje patalpoje, aparatui veikiant didžiausiu vandenilio našumu, scenarijuje, kai nėra jokio vėdinimo, prireiktų keliomis valandomis daugiau laiko, nei tikėtina, truktų bet kuris atskiras inhaliacijos seansas. Įprastas seansas paprastai trunka dešimtis minučių, o ne valandas. Štai ką šis skaičiavimas parodo: tarp įprasto naudojimo ir degumo ribos yra nemažas atstumas, bet ne tai, kad ribos neįmanoma pasiekti kitomis sąlygomis. Šie skaičiai neatskleidžia, kiek oro iš tikrųjų pasikeičia konkrečioje patalpoje, neparodo, kas nutiktų sugedus aparatui ar neįprastai mažoje ir sandarioje erdvėje, ir nepakeičia konkretaus modelio instrukcijose pateiktų vėdinimo bei paruošimo nurodymų. Šią lentelę laikykite mastelio suvokimo priemone, o ne patikrinta saugos atsarga.

Vėdinimas ir uždegimo šaltiniai: kas iš tikrųjų mažina riziką

Įprastas patalpos vėdinimas – pravertos durys, pravertas langas ar įprastas oro judėjimas žmonių naudojamoje patalpoje – padeda išvengti vandenilio koncentracijos daug veiksmingiau, nei leidžia manyti pirmiau pateikta sandarios patalpos prielaida. Oras aplink aparatą nuolat atsinaujina, užuot leidus dujoms kauptis vienoje vietoje. Aparatui veikiant patalpoje neturėtų būti atviros liepsnos, degančių cigarečių, žvakių ar kibirkščiuojančios įrangos – ypač todėl, kad vandenilio liepsną taip sunku įžiūrėti. Šių dujų atveju klaidinga manyti, kad jei ugnies nematyti, jos nėra. Lentelėje pateiktas scenarijus nebebūtų raminantis blogiausio atvejo pavyzdys mažoje, iš tiesų sandarioje erdvėje, pavyzdžiui, uždarytoje spintoje ar spintelėje, kurioje nėra oro srauto. Įprastas miegamasis ar svetainė, kur aparatas stovi ant naktinio staliuko ar rašomojo stalo, yra visai kas kita. Aparato instrukcijoje pateikiami konkretaus korpuso ir našumo diapazono įrengimo bei vėdinimo nurodymai. Svarbiau laikytis konkretaus modelio instrukcijų, nei taikyti tą pačią prielaidą visiems aparatams, nes instrukcija parengta būtent tam korpusui.

Kaip patikrinti savo aparatą ir patalpą

Toliau verta peržiūrėti su kiekvienu aparatu pateikiamą instrukcijų skiltį jo produkto puslapyje: joje aprašyti būtent „Zenith“ arba „Titan“ paruošimo, vėdinimo ir pastatymo nurodymai, o ne tik bendrieji pirmiau pateikti skaičiavimai. Jei norėtumėte nuolat stebėti vandenilio koncentraciją, užuot kaskart skaičiavę, galite pasidomėti, kaip veikia vandenilio detektoriai ir ką iš tikrųjų reiškia jų pavojaus signalų lygiai. Kasdien prižiūrint aparatą, informacijos apie vandenį, filtrus ir laikymą rasite specialiame priežiūros straipsnyje. Galiausiai, kadangi pirmiau aptarti klinikiniai duomenys gauti iš sveikų suaugusiųjų, stebėtų tyrimo metu, visi, sergantys kvėpavimo takų ar širdies ligomis, taip pat visi, kuriems kyla abejonių dėl savo įrangos naudojimo, prieš pradėdami seansus turėtų pasitarti su gydytoju, o ne spręsti pagal tyrimą, kuriame jie nedalyvavo.