氢气将成为人类健康的保护神 5-孙学军教授语
(2016-06-16 21:21:34)
【四】．氢气的神奇医学作用
你也许会问，使用氢气不是非常危险吗？但浓度在5.6％以下的氢气不会燃燃烧和爆炸，而且没有任何毒性。氢气性质温和，不会过多消除细胞内必不可少的活性氧。能通过快速扩散穿过生物膜到达各种细胞器。氢气消除活性氧后转换为水。最后，氢不会在我们的身体积累，很容易经过呼吸释放到体外。更重要的是，氢几乎没有任何副作用。日本政府已经认可人体摄取氢气的安全性。因此，在日本食用和饮用氢气都没有问题。
太田教授对于氢分子医学领域最大的贡献就是他在2007年通过实验发现，氢分子可清除人体自由基，对衰老及多种因自由基引起的急慢性病具有很好治疗作用。
就这一发现，“国内氢分子生物医学第一人”第二军医大学孙学军教授介绍说，人体进行新陈代谢时，例如每一次呼吸，都需要氧气，过程中会产生自由基。自由基似乎有不少人了解，它被称为百病之源，也是人类衰老的罪魁祸首，然而人体却不能离开自由基。在正常情况下自由基会分解成水与氧，排出体外。但随着年龄增加，自由基无法自动分解，转而攻击细胞，造成损伤与老化。而氢分子能够选择性中和体内恶性氧自由基，利用氢分子的氧化还原作用还可以使人体增强抗氧化能力，减缓衰老速度。临床研究证明，氢气是选择性抗氧化剂，其抗氧化效果超过维生素A、C、E、虾青素、β-胡萝卜素、番茄红素等等，且无任何毒副作用。
那么，到底什么是氧化？氧化是肌肤衰老的最大威胁，日晒、压力、环境污染等都能让肌肤自由基泛滥，从而产生面色黯淡、缺水等氧化现象。身体的衰老同样源于氧化，我们的身体90%以上的生理作用都需要氧气的参与，生物学上称它为“氧化还原反应”。除了身体正常的氧化还原反应产生活性氧之外，其他如生活压力、环境污染、紫外线、吸烟等外界刺激因素，也易导致体内氧自由基过剩，多余的自由基不断攻击细胞内的遗传基因DNA，令DNA所受到的氧化性损伤越积越重。这便是发生衰老及与衰老有关的退行性疾病的主要原因。
人一生中大多数细胞会因为氧化应激而死亡，氢可以保护细胞对抗氧化应激，保持细胞年轻，延长细胞寿命。
为了解释为什么氢能保护细胞对抗氧化应激，我们需要考虑氢气的特性。多数水溶性抗氧化剂（如维生素C）无法穿透细胞膜，脂溶性抗氧化剂（如维生素E）不能停留在细胞液。但是，氢是既具有水溶性，更具有脂溶性。氢可以达到细胞内包括细胞核与线粒体的每一个角落。这就是为什么氢气非常有效的原因。
氢气是目前被确定具有选择性中和羟基自由基和亚硝酸阴离子作用的唯一具有选择性抗氧化的物质，这正是氢气对抗氧化损伤治疗疾病的分子基础。而且氢分子体积极小，可快速渗透扩散至全身(30秒进入血液,1分钟进入细胞)，能穿透各类生理屏障和细胞膜，进入细胞核，带走一般手段无法消除的恶性活性氧。更重要的是，氢气在清除活性氧后自身可以变成水被人体利用，不会影响其他良性活性氧和生物分子的正常功能。
使用金属镁等制备的还原水的氢含量丰富，被称作富氢水。富氢水具有抗氧化作用，并对细胞进行保护（非专利文献1）。通过实际的动物实验、人体实验中，已经证实富氢水具有抗过敏症、抗炎症、抗氧化作用，确认对各种疾病有效。例如，对动脉硬化（非专利文献2）、阿尔茨海默病（非专利文献3）、记忆力的改善（非专利文献4）、II型糖尿病（非专利文献5）、帕金森氏病（非专利文献6）、肝损害（非专利文献7）、心肌梗塞（非专利文献8）、过敏症（非专利文献9）、代谢综合症（非专利文献10）有效等，已报道有使用了动物和人体进行的实验。作为还原剂的代表的维生素C等，虽有亲水性的维生素C也有疏水性的维生素C，但未必能够到达脑、细胞内。与此相比，氢是一种能够越过疏水性细胞膜以及脑屏障而容易到达全身的理想的还原剂。
【促消化】经证实，含氢饮用水能缓解消化压力，加快肠、胃消化液与食物之间的消化，使身体代谢旺盛。
【保 健】含氢饮用水能平衡内分泌系统，提高消化吸收能力，防止动脉硬化。
【强体质】含氢饮用水能有效改善记忆力，产生ATP热能，使体力充沛、精力旺盛。
【排 毒】含氢饮用水能净化血液、维持酸碱性体质，整理体内环境。对色斑、痤疮等肌肤问题，能很好的解决，轻松排除毒素，对便秘有非常好的改善效果。
【抗衰老】含氢饮用水能清除人体内有害的羟自由基，能延缓衰老、防癌和治疗各种疾病。
【减 肥】含氢饮用水能帮您苗条身材，将多余的营养及废物毒素排出体外。
【护 肤】含氢饮用水能直接作用与人体，加快肌肤代谢，能有效消除色斑、美白补水、分解有害菌、还原肌肤白净本色。
氢气将成为人类健康的保护神 6-孙学军教授语
(2016-06-16 21:25:49)
【五】．关于氢气溶解度的问题
在讨论氢气生物医学相关问题时，许多人会提出一些关于气体溶解问题。如氢气不是不溶解于水吗，怎么可以使用氢水治疗疾病？氢水的溶解度几个ppm是什么含义？呼吸氢怎么能发挥作用？呼吸氢气和喝氢水有什么区别？
常识告诉我们，氢气不溶解于水，我们在学习氢气性质的时候，正是利用这个特点，使用排水法收集氢气。这个不溶解于水的概念在化学上并没有错误，但是在医学和生物学上，这个概念并不是那么准确，甚至会引起误解。
溶解度是在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。如果没有指明溶剂，通常所说的溶解度就是物质在水里的溶解度。一般说溶解度（20℃）大于等于10g易溶，大于等于1g可溶，小于10g 大于等于0.01g微溶小于1g 小于0.01g为难溶（不溶）。气体的溶解度通常指的是该气体（其压强为1标准大气压）在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。也有用“g/100g溶剂”作单位。
氢气是能溶解于水的，在标准条件下，就是所谓的一个大气压，20度时，氢气的溶解度为1.83%。这里使用的常用气体溶解度单位是体积比，1.83%的含义是每100毫升水中可以溶解1.83毫升的氢气。就是在100%纯氢气条件下，气体缓慢溶解在水中，达到的最大体积为1.83毫升。
这个溶解度确实比较小，在进行气体分析和研究时，甚至可以忽略不计。但是在生物学上，这个溶解度大约为0.8mM，或者大约每1升水中溶解1.6 mg。在医学生物学领域，mM和mg都是比较大的单位。我们服用的许多药物，也大多在这个数量级上。
如果我们对氢气的这个溶解度有怀疑，我们可以对比一下另外一个重要气体，氧气的溶解度，氧气的溶解度在标准条件下为2.4%，和氢气的溶解度1.83%十分接近。在化学领域，氧气也被认为是不溶解于水的气体。如果氧气不溶解于水，甚至溶解的数量不足，那么生活在水中的鱼就不能呼吸到氧气了。其实人呼吸获得氧气，也必须首先经过氧气在血液中的溶解过程。
许多氢水的产品使用ppm为单位，ppm是parts permillion含义是每百万分之一。如前所述，气体溶解度使用体积比，而不是质量比，所以氢水的产品使用ppm单位并不是一个规范的单位，这主要是日本研究氢气的学者缺乏气体医学研究背景，使用质量比为单位。中国的企业模仿日本的习惯，也采用这个计量单位。体积比和质量比可以进行换算，比如氢气溶解度为1.83%，每1升水中溶解1.6 mg，1升水的质量为1000g等于1000000 mg，1.6 mg比1000000 mg就是1.6 ppm。所以，如果某一氢水的产品如果氢气和水质量比可达到1.6 ppm，可以说达到了饱和浓度。根据目前国际上大部分学术研究的习惯，一般认为氢气浓度达到3/4饱和度，就是0.6 mM或1.2 ppm就足够产生生物学效应。
氢气治疗研究最早使用的方法是呼吸含1-4%氢的混合气，呼吸气体时，血液中气体的浓度会随着呼吸时间延长从低到高增加，一般30分钟可以达到最大血液浓度（1-4%的饱和度）。只要提高呼吸浓度，就可以更快速地提高血液中的绝对浓度。不过增加呼吸氢气的浓度，血液中的浓度增加的规律和过程类似，同样在30分钟达到最高浓度。理论上，呼吸氢气的方法能明显提高机体摄取氢气绝对量。
相对来说，通过喝氢水，摄取氢的浓度有一定局限性，尽管可以通过一定技术提高水中携带氢的浓度，但仍然无法达到呼吸的同样水平。只要解决安全使用的问题，呼吸是治疗疾病的重要方法之一。不过目前关于呼吸和氢水治疗疾病效果的比较仍十分少见，因此尚无法确定具体那种方法更为理想。我个人估计，对消化系统相关疾病，氢水有优势，对呼吸系统疾病，呼吸氢有更大优势。主要是考虑到呼吸时，氢气难以进入消化道，而饮用氢水，呼吸道中的氢浓度又非常低，结合两种方法能取得更全面理想的效果。最终确定氢气的治疗效果，确定具体什么方法更理想的标准是大规模临床研究结果。（来自中国科学网孙学军博客）
氢气将成为人类健康的保护神 7-孙学军教授语
(2016-06-16 21:26:33)
【六】．利用氢气治疗疾病的给药方式
一．吸入给氢气
虽然氢气易燃易爆，爆炸极限是4％-75％（V／V），但氢气在空气或氧气中的浓度小于4％时是安全的，0hsawa等最初就是采用吸入给氢的方法冶疗局灶性脑缺血再灌注损伤。
二、氢气自动渗透
利用高效的制氢机使其产生大量的氢分子，利用高质量的PVC沐浴桶，将氢气发生器放进沐浴桶里，使沐浴桶里的水变成富氢水，然后通过泡浴的方式，让氢分子自动渗透进入体内。
三．含氢盐水注射或滴眼
吸入给氢法在气体混合过程中存在一定风险．且操作复杂．对设备要求也比较高，限制了该方法的应用．故需要寻找一种更适用的给氢方式。2009年孙学军等在国际上首次报道了腹腔注射含氢盐水（0.8mmoi/L）的给药方法，并在缺血再灌注损伤、阿尔茨海默病、一氧化碳中毒性、迟发性脑病、动脉粥样硬化等多种动物模型上取得了成功。
含氢盐水滴眼用于治疗视网膜缺血再灌注损伤及角膜碱烧伤．也取得了良好的效果。
四．饮用含氢水
虽然吸入给氢快速直接．注射含氢盐水方便适用．但这两种方法都不适合长期给药。如果将氢气溶解在水中（含氢水），通过饮用给氢,则非常安全方便。目前的研究表明，饮用氢气水和吸入给氢的冶疗效果类似.而且由于饮用含氢水的便利性．其不仅可用于治疗疾病，也适用于预防疾病如认知障碍。
含氢水可通过多种方法制备，如高压下将氢气溶解在水中．电解水使之产生氢气，将镁金属和水反应生成氢气等。
虽然饮用含氢水的方法安全方便，但仍存在些缺点,如含氢易于从水中逸出，含氢水通过胃或小肠时会有部分损失．故给氢剂量不易控制。
五．促进肠道细菌产氢
人体肠道内的部分细菌可通过发酵未消化的食物产生氢气,并通过呼吸将产生的大部分氢气排出。
流行病学资料显示，α一糖苷酶抑制剂阿卡波糖具有独立于降糖作用的心脏保护作用．他汀类药物降脂外的心脏保护作用也非常显著。据报道，阿卡波糖能显著增加肠道中氢气的产生；他汀类药物可以抑侧甲烷菌，而甲烷菌可利用氢气生产甲烷．即抑制细菌代谢氢气，从而间接增加肠道内氢气生产甲烷．即抑制细菌代谢氢气，从而间接增加肠道内氢气含量。因此，推测肠道中氢气含量的增加是这两类药物产生心胜保护作用的原因
氢气将成为人类健康的保护神 8-孙学军教授语
(2016-06-16 21:32:09)
【七】．氢气对几种重要疾病治疗作用的研究
根据目前研究报道的氢气可治疗疾病的种类看，氢气对许多引起人类死亡最常见疾病类型如心血管疾病、恶性肿瘤、慢性呼吸系统疾病、脑血管疾病、事故(意外伤害)、老年痴呆症、糖尿病、肺炎、肾炎(肾病综合征和肾病)和自杀(故意伤害)，都具有理想的治疗效果。
一．氢气对肠、肾、脊髓等器官的缺血再灌注损伤有良好的保护作用
脑组织中富含胆固醇和不饱和脂肪酸，且抗氧化酶系统相对不足．故易遭受氧化应激损伤。0hsawa等在局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠模型上发现．动物吸入2％氢气能够显著减少脑梗死体积，改善运动能力及动物体质量下降．对缺血再灌注损伤早期及晚期都具有明显的改善作用。这一研究首次证明了氢气能显著减轻氧化应激并具有脑损伤保护作用。随后，孙学军等率先发现，吸入2％氢气可冶疗新生大鼠脑缺血缺氧损伤，腹腔注射氢盐水对新生大鼠脑缺血缺权很伤后行为学、脑梗死体积和组织损伤程度均有明显改善作用．且能明显改善神经功能和学习记忆能力。最近又有人在全脑缺血再灌注大鼠模型上证明，腹腔注射含氢水能显著降低缺血再灌注诱导的丙二醛、胱天蛋白酶、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、核因子•KB含量，并明显减轻海马组织损伤，再灌注6h后给氢保护作用仍然存在。
越来越多的研究显示，氢气对脑外组织的缺血再灌注损伤同样有效，ohsawa等团队在发表了第一篇氢气论文后．随后报道了吸入氢气对肝缺血再灌注损伤的保护作用，并发现治疗效果具有剂量依賴性。2008年，ohsawa等又发现，吸入2％氢气可显着减轻心肌缺血再灌注损伤后的氧化应激和梗死体积，且不影响血流动力学参数．因此认为氢气可以預防左心室重构。最新研究表明，氢气对肠、肾、脊髓等器官的缺血再灌注损伤也具有良好的保护作用。
二．氢气在器官移植领域的应用潜力巨大
肺是一个比较特殊的器官，可以在不灌流情况下，只要保持扩张状态存活数小时。Steen等建立了肺体外灌流方法，研究发现，灌流可以让体外肺血管内皮细胞功能保持更长时间，减少因为白细胞、血小板和补体对肺组织的损伤。不过最近来自美国匹兹堡大学Noda等的研究证明，体外灌流并不能避免肺组织的炎症损伤。
他们使用大鼠模型，证明体外肺组织灌流仍然存在炎症反应，但他们证明呼入氢气可以纠正这种炎症反应。最近研究发现，氢气是一种抗氧化物质，具有抗炎症抗细胞凋亡的作用，这一最新研究证明氢气能有效减少体外肺灌流导致的损伤。
在体外灌流过程中，肺组织消耗葡萄糖，产生乳酸，在正常体内，乳酸可以被肌肉、肾脏和肝脏代谢掉，不会引起明显的危害，但在体外灌流条件下，乳酸无法被消耗而导致积聚，虽然乳酸积聚可导致代谢性酸中毒，氢气可能会通过HO-1途径在线粒体可发挥一定作用，虽然具体分子机制不清楚，氢气会导致灌流肺组织内ATP水平增加。
氢气非常容易使用，可以让体外灌流的肺获得巨大好处，其他一些生物效应气体如一氧化碳、一氧化氮也能产生器官保护效应，显然应该对这些气体的作用大小进行比较。硫化氢也对内毒素、氧中毒、机械通气引起的肺损伤有保护效应。不过一氧化碳、一氧化氮和硫化氢过量都非常容易导致细胞缺氧损伤，而氢气不会产生任何毒性作用是其最大优势。匹兹堡大学的这一小组过去曾经研究证明氢气水对心脏、小肠和肾脏移植的保护效应。
作为一种没有任何毒性的简单气体分子，如果能证明可将氢气用于各种器官保护和器官移植后损伤的临床治疗，或许将给器官移植领域带来一次革命。
缺血再灌注损伤是器官移植早期非免疫性损伤的重要原因。活性氧也参与了慢性移植性肾病后期肾间质纤维化和肾小管萎缩的发生发展。Nokao等在大鼠异种肾移植模型上证明．饮用含氢水改善了移植后的肾功能，减缓了移植性肾病的进展，减轻了氧化损伤并降低了炎症介质的产生，最终提高了动物的存活率。这一研究表明，氢气不仅具有抗氧化作用，还具有抗炎活性。Nokao等团队还证明了氢气对肠和肺移植同样具有显著的保护作用。
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