מכשיר שפיתחו חוקרים מקנדה עשוי לסייע להוריד במהירות את רמות האלכוהול בדם, פשוט בעזרת נשימה מהירה

חוקרים מקנדה פיתחו מכשיר בעל פוטנציאל למנוע את הנזק הנגרם בהרעלת אלכוהול. המכשיר משתמש בעקרונות פיזיולוגיים בסיסיים ועקרון פעולתו התפרסם כמעט לפני מאה שנה, אך לא יושם עד כה למטרה זו. המכשיר שקיבל את השם המסחרי ClearMate מגביר את סילוק האלכוהול דרך הנשימה ומזרז פי שלושה ויותר את קצב ירידת ריכוז האלכוהול בדם.

מאיץ מאוד את סילוק האלכוהול דרך הנשימה. מכשיר ClearMate | צילום מתוך אתר החברה
מאיץ מאוד את סילוק האלכוהול דרך הנשימה. מכשיר ClearMate | צילום מתוך אתר החברה

שתייה מסוכנת

שתיית אלכוהול נפוצה מאוד בעולם - בממוצע עולמי כל אדם מעל גיל 15 שותה כליטר של משקאות אלכוהוליים בשבוע. אלכוהול גם נחשב לאחראי למותם של יותר מ-2.8 מיליון בני אדם בשנה בעולם.  שתייה מופרזת של אלכוהול עלולה לגרום נזק לטווח הקצר ולטווח הארוך דרך השפעה על מערכות רבות בגוף. בטווח הקצר, שתיית בינג' - שתייה של אלכוהול בכמות גדולה בזמן קצר, תוביל תחילה להרגעה ואחר כך לתחושת בלבול, להקאות ולהיפותרמיה (חום גוף נמוך), ובהמשך יכולה להאט את קצב הנשימה ולהפוך אותו לבלתי סדיר, לגרום להפרעות בקצב הלב, לפרכוסים ולאובדן הכרה עד כדי תרדמת ומוות. שתייה מופרזת באופן קבוע יכולה לגרום לנזק רב לכבד ‒ האיבר שאחראי על סילוק הרעלים מהגוף.

הכבד אחראי על פירוק של כ-90 אחוז מהאלכוהול שנספג ממערכת העיכול - בעיקר בעזרת האנזים אלכוהול דֶהִידְרוֹגֶנַאז, המפרק את האלכוהול שאנו שותים, שהוא בעיקר מולקולה בשם אֶתָנוֹל (C2H5OH) למולקולות מסוכנות פחות. כבר בריכוז נמוך של אֶתנוֹל האנזימים מגיעים לרוויה, כלומר למצב שבו כל האנזימים תפוסים ועסוקים בפירוק אתנול. אם ממשיכים לשתות אלכוהול מעבר לרוויה של האנזימים, נוצר בכבד "פקק"- המולקולות מחכות לפירוק אבל האנזימים תפוסים. בממוצע גס מאוד הכבד מסוגל לפרק בערך שבעה או שמונה גרם של אתנול כל שעה, פחות או יותר הכמות ביחידת משקה אחת, המקבילה לכוס אחת של יין אדום. קצב פירוק האלכוהול שונה מאוד בין אדם לאדם ותלוי בגורמים רבים בהם גיל, מין, משקל גוף, גזע, תזונה, שתיית אלכוהול כרונית, ועוד. האלכוהול הממתין לפירוק מצטבר בכבד עם חלק מתוצרי הפירוק, וגורם נזק משמעותי לתאי הכבד. צריכה מופרזת של אלכוהול לאורך זמן הורסת את תאי הכבד ופוגעת משמעותית ביכולתו לפרק אלכוהול. הדרכים האחרות לסילוק אלכוהול מהגוף כוללות את דרכי העיכול והנשימה, אך בהן מסולקים רק אחוזים אחדים מכמות האלכוהול.

כבד מחובר לעירוי | איור: AlexLMX, Shutterstock
מסוגל לפרק 7-8 גרם של אתנול כל שעה. כבד מחובר לעירוי | איור: AlexLMX, Shutterstock

לאוורר את הדם

פיתוח חדש מציע דרך נוספת לגוף להתנקות מאלכוהול במהירות גבוהה עד פי שלושה מהקצב הרגיל. מדובר במכשיר פשוט יחסית בשם ClearMate שמינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) כבר אישר לשימוש בחדרי מיון לטיפול בהרעלת פחמן חד-חמצני ולסילוק של גזי הרדמה המשמשים בהליכים רפואיים. עקרון הפעולה של המכשיר הוא פשוט הגדלת כמות האלכוהול הנפלטת בנשיפה. ריכוז האלכוהול שאנחנו נושפים יחסי לריכוזו בדם והכמות שאנחנו נושפים תלויה בקצב הנשימה שלנו. 

אז מה החידוש? ולמה אנחנו לא יכולים להגביר את סילוק האלכוהול בעזרת נשימה מהירה יותר? המכשיר מאפשר, בעזרת מערכת שסתומים, לשלוט בהרכב החמצן והפחמן הדו-חמצני באוויר הננשף. במצב רגיל, כאשר קצב הנשימה עולה, הפחמן הדו-חמצני שמומס בדם מסולק מהריאות ורמתו בדם יורדת. אם אנו מתנשמים ומתנשפים לאורך זמן, נתחיל לחוות את התוצאות הלא נעימות של אוורור יתר (הִיפֶּרְוֶנְטִילַצְיָה) שנובעות מהריכוז הנמוך של פחמן דו-חמצני בדם (הִיפּוֹקַפְּנִיָה), הכוללות הרגשת חולשה, סחרחורת, חרדה והתכווצויות שרירים, עקב כיווץ של כלי הדם במוח. בטיפול ה"ביתי" בהיפרוונטילציה נושמים לתוך שקית, וכך מגדילים את ריכוז הפחמן הדו-חמצני שאנו שואפים, מעלים את ריכוזו בדם ומונעים את התופעות הלא נעימות של ההִיפּוֹקַפְּנִיָה. 

המכשיר, בדומה לפעולת השקית הפשוטה, מגדיל את ריכוז הפחמן הדו-חמצני שאנו שואפים, וכך מעודד התנשמות מהירה שנועדה להוריד את ריכוזו בדם. קצב הנשימה המואץ גורם גם לסילוק מואץ של אתנול ומוריד את ריכוזו בדם, אך בלי הִיפּוֹקַפְּנִיָה, משום שהמכשיר מוסיף פחמן דו-חמצני לאוויר הנשאף.  

כמו נשימה לשקית בעת היפרוונטילציה | צילום: AJR_photo, Shutterstock
המכשיר מסייע להעלות את ריכוז הפחמן-הדו-חמצני בדם, כמו נשימה לשקית בעת היפרוונטילציה | צילום: AJR_photo, Shutterstock

פוטנציאל ראשוני

המחקר במכשיר ClearMate בוצע בינתיים על קבוצה קטנה מאוד: חמישה נסיינים ששתו כמות מתונה של אלכוהול, ולאחר מכן נשמו דרך המכשיר, או כביקורת נשמו רגיל באוויר החדר. החוקרים ניטרו את רמת האלכוהול אצל הנבדקים בבדיקות דם, וכן את רמת האלכוהול בנשימתם באמצעות מכשיר הדומה למכשיר הינשוף, שבו משתמשת המשטרה לאיתור נהגים שיכורים. 

התוצאות הראו כי ברמות האלכוהול הנמוכות יחסית שבהן השתמשו בניסוי, קצב הירידה ברמת האלכוהול בדם גבר פי שלושה ויותר בעת השימוש במכשיר. העקרון של הגברת האוורור הריאתי וטיפול בפחמן דו חמצני בנשיפה כדרך להוצאה מהירה יותר של גזים ונוזלים נדיפים כמו אלכוהול, כאמור פורסם כבר ב-1924, אך אז לא היה הידע על פירוק האלכוהול בכבד ועל הרוויה המהירה של אנזימי הכבד, על כן לא הכירו בתוספת המשמעותית שיכולה להגיע מהמכשיר. לדברי מחברי המאמר, הסיבה שהרעיון נזנח למשך כמעט מאה שנה, היא שאלכוהול מתמוסס היטב ומתפזר במהירות בנוזלי הגוף, התוך-תאיים והחוץ-תאיים, לכן הקישור בין האצת קצב הנשימה לסילוק מוגבר של אלכוהול, אינו מובן מאליו.   

החשיבות המרכזית של המכשיר היא היכולת להשתמש בו בהרעלת אלכוהול קשה, כאשר רמת האלכוהול בדם גבוהה עד כדי סכנת חיים. זהו מצב שאין לו טיפול כיום. החוקרים הראו במאמר ירידה מאוד מהירה בריכוז האלכוהול בדם העורקי לעומת הדם הורידי. הדם העורקי מגיע מהריאות, שבהן מתרחש חילוף הגזים בתהליך הנשימה ובמהלכו מסולק האתנול דרך המכשיר. לעומתו הדם הורידי שמנקז בין היתר את מערכת העיכול לא הגיע עוד לריאות ולכן ריכוז האלכוהול בו יורד לאט יותר. לירידה בריכוז האלכוהול בדם העורקי, המזין את איברי הגוף, יש פוטנציאל להפחית את הנזק שרמות האלכוהול הגבוהות בדם יכולות לגרום ללב ולמח. 

כמובן שמוקדם להסיק מסקנות ממחקר כה קטן, ויש צורך להרחיבו גם מבחינת מספר הנבדקים וגם בטווח רחב של ריכוזי אלכוהול בדם, כדי להבין אם יש למכשיר פוטנציאל קליני של ממש בטיפול בהרעלות אלכוהול. אם יתברר שהמכשיר אכן יכול להועיל, אולי במקום למנות נהג תורן שאינו שותה, יהיה אפשר להציב מכשיר כזה מחוץ לכל בַּר, ולפני שניכנס שיכורים למכונית נוכל להתנשם קצת בעזרת המכשיר ולצאת לנהוג בביטחה. 

 
https://davidson.weizmann.ac.il/programs/nano_world

3 תגובות

  • אני

    אז האם אפשר להשתמש בשקית נייר

    אז האם אפשר להשתמש בשקית נייר פלוס נשימה מהירה כדי להשיג תוצאות דומות ?

  • עופר

    אני מניח שנשאף חזרה מהשקית את

    אני מניח שנשאף חזרה מהשקית את אדי האתנול ולכן לא נשנה את הריכוז בגוף.
    לכן הצורך במכשיר שיפנה את האתנול מחד ויספק אוויר נקי מאתנול אך רווי בפחמן דו חמצני

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןליאור פייגון

    שקית נייר

    שאלה טובה, ותשובה נכונה של עופר! רק הערה אחת, האוויר שהמכשיר מספק אינו רווי בפחמן דו חמצני אלא מכיל ריכוז שמכוייל לשמור על אחוז הפחמן הדו חמצני בדם שלנו קבוע.