Сравнение методов доставки молекулярного водорода в организм

В материале собраны исследования о способах введения молекулярного водорода в организм. Оценивается концентрация Н2, скорость потока газовой смеси и как эти параметры могут влиять на эффект лечения.

Существует несколько простых методов доставки водорода в организм. Отличаются по уровню насыщения тканей и органов молекулярным водородом, и, как следствие, разным лечебно-профилактическим эффектом. 

В некоторых случаях могут оказать решающее воздействие на профилактику окислительного стресса, скорость терапии или восстановления, а при трудноизлечимых заболеваниях — повысить качество и продолжительность жизни.

Ингаляции

Процесс вдыхания газа (водородно-кислородной смеси) с использованием маски для лица или назальной канюли. H2 проникает через легкие в кровоток, разносится ко всем системам и органам [2]. 

Параметры, влияющие на уровень насыщения организма H2:

• время ингаляций — могут достигать нескольких часов;
• частота процедур — можно проводить от одной до нескольких в день (количество сеансов не ограничено). В Японии ингаляции получают даже во время сна;
• концентрация Н2 в газовой смеси — процентное содержание водорода в водородно-кислородной смеси: как правило, от 3 до 66%. 
• скорость выхода смеси л/мин — производительность аппарата.

Во время ингаляций в организм доставляется максимальное количество молекулярного водорода. После ингаляций Н2 сохраняется в организме до 60 минут, после чего уровень плавно снижается. 

Питьевая водородная вода

Н2, растворенный в воде, адресно доставляется к органам желудочно-кишечного тракта [2]. Водород плохо растворяется в воде, поэтому концентрации Н2 в воде низкие. Кроме того, за раз можно выпить небольшой объем. Оба фактора ограничивают уровень насыщения организма Н2. 

Водородные ванны

Во время процедуры газовая смесь подается в ванну с теплой водой. Скорость и уровень насыщения воды водородом зависят от производительности аппарата и концентрации Н2 в газовой смеси.

При принятии водородных ванн молекулярный водород проникает в кожу, в том числе, к опорно-двигательному аппарату — в мышцы и соединительные ткани. Оказывает более выраженное действие на:

• нейтрализацию вредного влияния УФ-лучей, 
• усиление кровотока и выработку коллагена — для повышения эластичности кожи, сокращения выраженности, глубины морщин,
• ускорение заживления при травмах, ранениях,
• снижение воспаления кожи, суставов и мышц [2] и другое.

В Японии практикуют принятие теплых водородных ванн наряду с обычными гигиеническими процедурами [3].

Отдельно можно выделить введение Н2-физраствора с помощью инъекций или капельницы (инфузии). Это инвазивный метод, который применяется под контролем медицинских работников. Характеризуется низкой концентрацией H2 из-за плохой растворимости водорода [4]. 

Сравнение методов доставки: ингаляции и питьевая Н2-вода

Лечебно-терапевтический эффект молекулярного водорода зависит от модели заболевания, а также от:

• метода доставки — H2 доставляется к разным органам и тканям, обеспечивая разный уровень насыщения;
• технических характеристик оборудования — производительности и концентрации Н2 в газовой смеси.

Высокое насыщение тканей, органов водородом может сокращать время лечения и усиливать терапевтический эффект.

1. Терапевтический эффект при псориазе

Для лечения воспалений использовали три метода: физраствор, питьевая вода и ингаляции H2.

Снижение показателей по шкале оценки боли, зуда, жжения [6].

Результаты лечения: 

• I этап физраствор — уменьшал биомаркеры воспаления,
• II этап Н2-вода — уровень воспаления повышался, 
• III этап Н2-ингаляции — воспалительные процессы были снижены до нуля.

Среди трех методов доставки ингаляции были более эффективны и оказали более сильный терапевтический эффект [6].

2. Биомаркеры миокарда

Крыс разделили на три группы: с водородными ингаляциями, с водородной водой и контрольную без приема H2 [5].

Уровень биомаркеров миокарда (повышение может быть вызвано инфарктом миокарда или другими нарушениями).

Снижение биомаркеров миокарда было более значительным при ингаляциях.

3. Уровень насыщения организма Н2

В исследовании замеряли содержание молекулярного водорода в мышцах и мозге крыс после ингаляций Н2 и воды [4].

Максимальное насыщение достигается через 5 минут после приема воды и возвращается к исходному значению. После ингаляций содержание Н2 в органах и тканях достигает пика через 30 минут и затем постепенно снижается [4]. Уровень насыщения ингаляциями превышал питьевую воду:

• в мышцах — в 7,5 раз.
• в мозге — в 1,3 раза.

Ингаляции сильнее насыщают водородом кровь и поддерживают концентрации на высоком уровне до 60 минут.

4. Что выбрать: ингаляции или воду?

При приеме водородной воды низкое содержание Н2 в тканях, органах может быть связано с плохой растворимостью водорода в воде. Кроме того, за раз можно выбить сравнительно небольшой объем. Поэтому метод обеспечивает меньшее поступление водорода в кровь по сравнению с ингаляциями. Однако вода адресно доставляет водород в органы ЖКТ.

При вдыхании Н2 всасывается из легких в кровь, циркулирует с кровью по всему организму. Ингаляции могут проводиться от 30 минут до нескольких часов. За это время через легкие проходит и попадает в кровь значительно больше водорода, чем при других методах доставки. Есть данные о проведении непрерывных ингаляций в течение 3 дней без каких-либо токсических эффектов.

Ингаляции 

Оборудование для ингаляций отличается двумя параметрами: скоростью выхода газовой смеси (производительностью аппарата) и концентрацией H2 в газовой смеси, что может влиять на результат и время лечения.

1. Время лечения и скорость выхода смеси

В двух независимых исследованиях пациентов с Covid-19 применяли генераторы с высокой концентрацией Н2 (66%) в газовой смеси, но с разной скоростью потока (производительностью).

Состояние пациентов улучшилось:

• со скоростью потока 6 л/минуту — через 2-3 дня [12].
• со скоростью потока 300 мл/мин — через 14 дней [11]. 

При применении более производительного генератора терапевтический эффект у пациентов с Covid-19 наступал в 4,5-7 раз быстрее. 

2. Результат лечения и концентрация Н2

Исследование 1. Клетки спинного мозга мышей обрабатывали газовой смесью Н2/О2 с концентрацией 50%, 65%, 75%. При концентрации 75% водород проявлял наиболее значительные нейропротекторные эффекты [18].

Исследование 2. Для оценки влияния газообразного водорода на заживление ран и пролежней мыши вдыхали 2% или 75% H2 в течение одной недели (6 часов в день). Вдыхание 75% H2 значительно сократило время заживления раны у мышей с пролежнями. Ингаляции, особенно с высокой концентрацией водорода, лучше защищают от образования кожных язв [21].

Фотографии ран у контрольных мышей или мышей, получавших молекулярный водород

Высокие концентрации Н2 оказывают более сильный терапевтический эффект.

3. Уровень насыщения организма и концентрация Н2

В Китае сравнивали распределение водорода в органах в зависимости от концентрации Н2 — 4%, 42% и 67%. Авторы утверждают, что концентрации H2 в тканях зависит от концентрации H2 во вдыхаемой смеси [8].

Уровень водорода в тканях мышей после вдыхания различных концентраций H2 в газовой смеси

Высокая концентрация водорода в газовой смеси больше насыщает ткани и органы Н2.

4. Продолжительность терапевтического эффекта

При болезни Альцгеймера ингаляции водорода улучшают когнитивные функции уже на 3 месяц лечения. Терапевтический эффект сохраняется даже после прекращения ингаляций [10]. В контрольной группе, не получавшей лечение водородом, состояние пациентов ухудшалось.

Начало действия молекулярного водорода может зависеть от конкретного заболевания и сохраняется после процедур на значительный срок.

Терапевтический эффект молекулярного водорода зависит от двух параметров:

Высокопроизводительные аппараты больше насыщают ткани/органы Н2 и могут обеспечить более полное и быстрое лечебное действие. 

Концентрация 66% Н2 и 34% О2 подходит для медицинских целей, таких как лечение пациентов с болезнями нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, а также как дополнительная терапия пациентов с запущенным раком [20]. 

Как ввести максимальный объем H2 в организм

Высокопроизводительные аппараты максимально насыщают организм молекулярным водородом за сеанс. Например, генератор с производительностью 16 л/мин за час выработает 316 л водорода.

При производительности 6 л/мин 316 литров водорода будет получено за 15 часов, а при 3 л/мин — за 105 ч.

Вывод

Для быстрого и полного лечебно-профилактического эффекта необходимо проводить ингаляции. Аппараты с высокой скоростью потока и высокой концентрацией водорода обеспечивают поступление максимального объема Н2 в организм. В единицу времени пользователь получает больший объем Н2 по сравнению с низкопроизводительными генераторами, что может повлиять на скорость, результат лечения и профилактики. [19]. 

Например, генератор RecoveryPro GT-Н-1 (16 л/мин), может поддерживать высокую концентрацию водорода ингаляциями, быстро насыщать большой объем воды для питья и приема водородных ванн. Это обеспечит максимальное насыщение водородом крови, доставку Н2 к органам ЖКТ, а также к коже, суставам, мышцам. Кроме того, совмещение различных методов введения может увеличить насыщение организма Н2 для полного и быстрого лечения заболеваний, вызванных окислительным стрессом и воспалением.