氢气使用方法 含本人看法
发布时间:2025-04-07本文来源: 氢思云
氢气医学的建立和应用 太田教授2024年综述
氢分子(H₂)已作为一种没有副作用的治疗和预防药物而崭露头角。H₂在各种细胞类型和器官中展现出多面性功能,这归功于其与氧化态血红素相互作用的基本分子机制。鉴于细胞内外存在多种类型的血红素,H₂的广泛效应是可以理解的。随后的途径是通过脂质过氧化物的末端或改性产物,接着是自由基链反应来介导。值得注意的是,H₂不仅对患有疾病的患者有益,对那些寻求增进健康和福祉的个人也同样有益。氢气医学的使命包括解决未解决的医学挑战,如脑梗塞、心脏骤停后综合征、晚期癌症、代谢综合征和痴呆症。从动物实验过渡到临床研究对于有效对抗这些严重疾病至关重要。
历史上,氢分子(H₂)曾经被认为在没有催化剂的情况下生物惰性。主要是能催化分解和合成氢气的氢化酶在某些细菌中对H₂代谢至关重要[1, 2],哺乳动物缺乏编码氢化酶的基因,因此H₂被认为在哺乳动物细胞中无功能。然而,我们小组对H₂治疗潜力的探索始于2005年1月,研究结果最终在2007年的《自然医学》上发表了开创性论文“氢气通过选择性还原细胞毒性氧自由基作为治疗性抗氧化剂”[3]。这一关键工作挑战了传统观念,并为“氢气生物医学”这一新兴领域奠定了基础。随后,全球兴趣激增,导致超过17年的广泛持续研究,产生了全世界超过2500篇论文和出版物[4]。H₂对生物体的多面性益处很快变得明显,以其功能多样和最小副作用为特征[5]。这些研究促进了众多临床探索,得益于历史上对H₂安全性深入了解。2016年,日本政府认可H₂疗法作为心脏骤停后综合征的先进治疗。此外研究发现H₂能改善了多种病理状况,展示了在提高医疗保健、体育和美容等生活质量改善方面多个领域的巨大潜力。美国FDA于2014年认可H₂的安全性,将其指定为一般认为安全(GRAS),这促进了富氢水饮料市场的营销。这项监管认证文件强调了H₂对健康个体和患有各种疾病的患者的有益效果。此外,H₂的积极生理影响超出了人类,涵盖高等植物和真菌,暗示了其在农业中的潜在重要价值[6]。实际上,许多研究探讨了H₂对农产品的影响,一些氢处理产品已经出现在商业市场上。在这里,我想总结一下氢气医学的启动以及氢气向各个领域实际应用的进步,重点是我们小组的研究。
氢气给药方法、药代动力学和安全性
H₂进入细胞的运输机制显著缺失。由于其独特的物理性质——作为最小的分子,非离子、非极性、非磁性——H₂可以独立地穿过生物膜。
将H₂导入体内有几种途径。通过呼吸机、面罩或鼻导管吸入H₂气体提供了直接有效的摄取方法。一旦吸入,H₂通过肺部吸收并通过动脉血流迅速传播至全身。随后,H₂通过穿透外周血管渗透到大多数组织中[7]。吸入成为对抗急性氧化应激的首选方法,有效浓度范围为1 – 4% (v/v),导致血液中8 – 32 μM的浓度。值得注意的是,这些浓度处于生理有益的范围内,与爆炸性浓度的H₂(4 – 75%)形成对比。
(按照经典的认识,氢气吸入能在肺内溶解在血液,随着肺静脉运输到左心房,经过左心室收缩进入主动脉,随后随着动脉血液运输扩散到全身组织。因此,氢气进入人体内符合气体的运输规律。血液内平衡饱和时间大约30分钟,大脑皮层大约60分钟。但是,氢气的扩散能力非常强,会在任何部位沿着浓度快速扩散。从肺进入心脏过程中,氢气会从肺静脉扩散到胸腔组织,由于肺内氢气浓度比较高,这个可以不考虑影响。在大动脉向全身运输过程中,氢气会快速从血管内扩散到血管周围,即使如大脑这种距离心脏非常短的目标器官,氢气在颈部血管仍然会大量丢失。因此氢气在全身运输时一定会发生一种现象,距离心脏越远,氢气到底难度越大。这导致四肢末梢氢气的灌注将会非常困难。因此氢气吸入的方法,对于远离心脏的四肢将难以产生有效作用。通过泡浴和氢气干湿敷将能完美克服这一不足。这是我本人最近关于氢气效应剂量的一点思考,供同行参考。)
饮用富氢水是另一个可行的选择,因为它方便简单。H₂在水中容易溶解,在大气压力和室温下可以达到0.8 mM(1.6 mg/L)的浓度,而不会改变pH值。从肠胃粘膜吸收后,H₂通过空肠静脉转移到门静脉在10分钟内进入肝脏。值得注意的是,H₂在肝脏中的浓度保持功能性显著,维持在10-20 μM一到两个小时,类似于通过吸入1.2-4% H₂气体达到的浓度[8]。
通过静脉或腹腔内途径给药,使用溶于盐水的H₂(富氢盐水)已在动物模型和患者中展示[9]。此外,含有溶于盐水的H₂的眼药水提供了一种直接的眼部递送方法[10]。一项临床试验显示,眼药水在白内障手术期间保护角膜(K. Igarashi等人,2019)。此外,通过在器官移植前的冷器官保存过程中使用补充H₂的水浴,可以促进H₂进入器官。H₂通过皮肤的渗透性允许其广泛分布,这表明通过温水H₂浴将H₂融入日常生活是可行的。
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