Молекулярный водород – самый мощный антиоксидант, известный науке

Молекулярный водород – самый мощный антиоксидант

Молекулярный водород — сильный антиоксидант. Его используют в клиниках Японии, Китая, Кореи, США для нейтрализации окислительного стресса — цепной реакции окисления организма свободными радикалами. В России медицинское применение Н2 только набирает популярность.

Пример окисления

Окислительный стресс можно сравнить с коррозией металла. Металл окисляется, ржавеет и разрушается после реакции железа с кислородом. Аналогично клетки могут окисляться, деградировать и гибнуть под действием самых сильных окислителей — активных форм кислорода (АФК) и других свободных радикалов.

Исследования показывают, что Н2 может входить в состав комплексной терапии и использоваться как отдельный метод при лечении разных заболеваний. В статье рассмотрены антиоксидантные свойства и механизмы влияния водорода на уровень свободных радикалов в организме.

Взрывной интерес к молекулярному водороду

В 2007 году японские ученые впервые предложили, что молекулярный водород (H2) обладает мощными антиоксидантными свойствами. Это вызвало огромный научный интерес и привлекло внимание ученых к потенциалу Н2. Сейчас опубликовано более 2000 статей, обзоров, свыше 100 исследований на людях и животных во многих странах мира [4].

Взрывной интерес к молекулярному водороду

Динамика исследований молекулярного водорода

Авторы исследований утверждают — Н2 обладает терапевтическим эффектом в 170 и более моделей заболеваний человека [5], включая повреждения, вызванные нарушением кровообращения [6], [7], болезни нервной системы [8], [9], сосудов, сердца [10], [11], нарушения обмена веществ [12], воспаление [13], [14].

Исследования водорода по болезням

Водород в лечении заболеваний органов и систем

Посмотреть раздел “Исследования молекулярного водорода”.

Топ цитируемых исследований

Водород — терапевтический антиоксидант. Избирательно уменьшает цитотоксические АФК
Водород — терапевтический антиоксидант

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed. Исследования антиоксидантных свойств водорода в каталоге.

Н2 в профилактике и лечении болезней пожилого возраста
Н2 в профилактике и лечении болезней пожилого возраста

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed. Исследования по теме “Водород против старения” в каталоге.

Защищает от повреждения почек

Источник: сайт научных публикаций Frontiers. Исследования влияния водорода на мочеполовую систему в каталоге.

Восстанавливает функции сердца после острого инфаркта миокарда
Восстанавливает функции сердца после острого инфаркта миокарда

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed. Потенциал водорода в лечении сердечно-сосудистых заболеваний в каталоге.

Снимает тяжелые симптомы у пациентов с COVID-19
Снимает тяжелые симптомы у пациентов с COVID-19

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed. Исследования влияния водорода на симптомы и тяжесть Covid-19 в каталоге.

Антиоксидантные свойства молекулярного водорода применяют в медицине, спорте, косметологии для нейтрализации одной из основных причин многих заболеваний — окислительного стресса [1], [2], [3].

Внедрение в медицину

Результаты более сотни исследовательских работ привели к проведению многочисленных международных, национальных конференций и форумов.

Внедрение в медицину

Хронология конференций и форумов по годам в странах мира.

Лидер в изучении и медицинском применении Н2 — Китай, где молекулярный водород сыграл решающую роль в лечении последней вспышки COVID-19. С 2019 года страна активно развивает водородную медицину:

  • 2021. Включение в новые медицинские услуги водородно-кислородной газовой ингаляционной терапии [46].
  • 2020. Нацкомиссия здравоохранения включила водород в “Протокол диагностики и лечения нового коронавируса”.
  • 2022. Национальная ассоциация здравоохранения одобрила генераторы водорода.

В 2016 году Министерство здравоохранения, благосостояния и труда Японии одобрило терапию водородом после остановки сердца в качестве продвинутого медицинского лечения [47]. В 2014 году Агентство Министерства здравоохранения и социальных служб США (FDA) признало газообразный водород допустимой и безопасной добавкой к питьевой воде и напиткам [48]. Исследования молекулярного водорода уже ведутся в России.

Качество жизниВ 2022 году водородотерапия включена в концепцию системного проекта “Здоровое долголетие и качество жизни населения России”. Открытая экосистема основана на создании и внедрении новых биомедицинских технологий. Водородотерапия — одна из приоритетных технологий персонифицированной превентивной и восстановительной медицины для реабилитации и здоровьесбережения.

Антиоксидантные свойства молекулярного водорода

Чтобы понять, как действует водород, нужно изучить механизм окислительного стресса. ОС характеризуется повышенным уровнем АФК. Активные формы кислорода образуются в каждой клетке в результате метаболизма кислорода [28].

В здоровом организме их уровень настолько мал, что естественная антиоксидантная защита клетки своевременно очищает себя от АФК и восстанавливает причиненный ущерб. Цепная реакция ОС начинается при повышенном уровне, когда антиоксидантная система не справляется с их объемом:

  • Активные формы кислорода взаимодействуют с молекулами клеток, захватывая у них электроны и образуя новые свободные радикалы (молекулы с непарным электроном).
  • Вновь образованные свободные радикалы в свою очередь стремятся захватить электрон у других близлежащих молекул (реакция похожа на принцип домино).

Повреждающая способность зависит от силы окислительного стресса. Клетки могут вернуться в исходное состояние только при небольших повреждениях. Но более выраженный окислительный стресс вызывает клеточную смерть — через повреждение ДНК, липидов, белков. Как следствие, наступает деградация функций органов и систем.

Это общая причина или важная составляющая многих серьезных заболеваний, таких как поражение сосудов [18], [19], высокое давление [20], болезнь Альцгеймера [21], [22], диабет [23], бесплодие [24], [25]. А также синдрома хронической усталости [26] и старения [27] – биологического процесса постепенной деградации систем организма. Также он может стать причиной стресса, депрессии и общего снижения качества жизни [41], [42], [43].

Деградация органов и систем организма – окислительный стресс

Окислительный стресс — причина заболеваний

Молекулярный водород эффективен в лечении более 170 моделей заболеваний. Н2 не только нейтрализует ОС, но и оказывает противовоспалительное, антиапоптическое (против гибели клеток), антиаллергическое действие.

Факторы, вызывающие окислительный стресс

Повышенная выработка АФК, подавление собственной антиоксидантной защиты и, как следствие, окислительный стресс могут возникать под действием негативных факторов:

  • Вредные факторы окружающей среды: загрязненный воздух, вода, воздействие ксенобиотиков (чужеродные организму химические вещества), радиационного и ультрафиолетового излучения.
  • Стрессы, переутомление, физическое перенапряжение.
  • Вредная еда, голодание.
  • Операции, травмы. Организм испытывает стресс из-за кровопотери, обезвоживания и других факторов, усиливающих окислительный стресс. После операции, восстановительные процессы также способствуют окислению, так как идет активное заживление ран и восстановление функций.
  • Заболевания, воспаления и инфекции.
  • Применение лекарственных препаратов. Например, некоторых антибиотиков, противовоспалительных и противоопухолевых препаратов.
  • Возраст, наследственная предрасположенность.

А также, курение, употребление алкоголя и другое [5].

Подавление окислительного стресса продлевает жизнь

Автор обзора “Окислительный стресс, ограничение калорийности и старение” проанализировал несколько десятков источников и пришел к выводу, что нейтрализация окислительного стресса и активация антиоксидантной системы (ферментов, которые нейтрализуют АФК) продлевает жизнь [8].

Уникальные свойства молекулярного водорода

Водород естественен для организма и вырабатывается кишечной микробиотой при переваривании растительных волокон. У японцев обнаружены высокие концентрации Н2, что положительно влияет на продолжительность их жизни [44].

Концентрация водорода в кишечнике у жителей разных стран

В России ситуация обратная — из-за низкой доли растительной пищи в рационе наблюдается недостаточная выработка водорода. Потенциально это один из факторов низкой продолжительности жизни в стране.

Молекулярный водород имеет ряд преимуществ перед другими антиоксидантами, такими как витамины С, Е, А и коэнзим Q10 [29], [30]:

  1. Безопасность: может быть введен в организм в больших количествах без риска передозировки и побочных эффектов. В исследовании 1976 года, в котором четыре испытуемых дышали смесью 97% H2 и 3% O2 во время глубоководных погружений, не было обнаружено токсических эффектов [35]. 
  2. Самый маленький размер молекулы: легко проникает сквозь мембраны в каждую клетку, достигая любого органа и системы.
  3. Активирует собственную антиоксидантную систему, которая нейтрализует свободные радикалы. Поэтому Н2 может использоваться для профилактики расстройств, вызванных окислительным стрессом.
  4. Избирательно устраняет вредные цитотоксические свободные радикалы, не взаимодействуя с полезными для организма.

Способы доставки в организм

Молекулярный водород H2 может поступать несколькими безопасными, доступными и простыми способами.

Способы доставки молекулярного водорода в организм

Методы доставки молекулярного водорода в организм

Ингаляции

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

Ингаляции могут оказывать более высокий и быстрый терапевтический эффект, вероятно, за счет того, что поддерживают максимально высокую концентрацию водорода в крови [17], [18].

Это показано в следующих исследованиях:

  • “Эффективность и безопасность ингаляции водорода в качестве дополнительного лечения пациентов с сахарным диабетом 2 типа” — большинство биохимических факторов сыворотки крови изменяются более значительно в группе ингаляций водорода, чем в группе водород-вода [18].
  •  “Улучшение состояния при артрите, ассоциированном с псориазом, и поражениях кожи путем лечения молекулярным водородом” — у пациентов с псориатическим артритом и вульгарным псориазом лучшие результаты были достигнуты после вдыхания Н2 в сравнительно короткий период [27].
  • В исследовании “Оценка концентрации водорода в тканях крыс после введения водорода различными путями” повышенные концентрации водорода сохранялись по меньшей мере в течение 60 минут после ингаляции. Концентрация водорода при других методах доставки (вода, физраствор) снижалась в течение нескольких минут [28].

Питьевая вода

Водород растворяется в питьевой воде и доставляется к органам желудочно-кишечного тракта. Н2 улучшает состояние кишечной микробиоты, а также состояние органов и систем [19].

Ванны

Н2 растворяется в большом объеме воды. Во время принятия ванн молекулярный водород адресно доставляется к коже, мышцам и соединительным тканям, где может нейтрализовать вредное влияние УФ-облучения, сокращать количество АФК в слоях кожи, улучшать кровоток, а также состояние при травмах, ранениях, воспалительных заболеваниях суставов и мышц [45] и других заболеваниях. Исследования показали, что принятие ванн с водородом уменьшает глубину и количество морщин. Во многих странах он активно используется в косметологии.

Совмещение методов доставки

Совмещение методов введения может увеличить насыщение организма Н2. Например, при использовании генератора RecoveryPro GT-Н-1 с производительностью до 16 л/мин, можно поддерживать максимальную концентрацию водорода в крови ингаляциями и насыщением большого объема воды для принятия водородных ванн и питьевой воды.

Какой способ доставки эффективнее

Каждый способ приносит положительный эффект, поэтому для максимального лечебно-профилактического воздействия нужно совмещать различные методы. Однако, можно выделить один из наиболее эффективных способов — ингаляции, так как низкое насыщение водородом воды может ограничивать эффективность [31]. Во время ингаляций в организме поддерживается более высокая концентрация Н2 [32], [33].

Цитата эксперта
Мнение эксперта
Олег Стефанович Медведев
Доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой фармакологии и первый декан факультета фундаментальной медицины МГУ

“При низкой концентрации водород не будет оказывать позитивное действие”

С начала 2007 года большинство исследований проводились с Н2-водой, так как технологии высокопроизводительных генераторов водорода для ингаляций стали доступными относительно недавно. Сейчас есть результаты, свидетельствующие о более высокой эффективности ингаляций с использованием современных генераторов водорода по сравнению с питьем Н2-воды.

Вывод

Молекулярный водород — сильный антиоксидант со свойствами, которые недоступны другим известным антиоксидантам. Маленький размер молекулы помогает Н2 проникать во все клетки и подавлять одну из главных причин множества заболеваний — окислительный стресс.

Потенциал молекулярного водорода продолжает изучаться. Однако сотни исследований показали, что Н2 оказывает терапевтическое действие в более 170 моделей заболеваний. Кроме того, он может применяться не только в медицине, но и в профилактических целях для поддержания высокого качества жизни, улучшения физической активности, снижения стресса и продления продолжительности жизни.

Исследования показывают — Н2 имеет обширный терапевтический, профилактический потенциал и может влиять на качество жизни:

Водород помогает в профилактике и восстановлении при легких формах окислительного стресса. В некоторых случаях Н2 может продлить жизнь и улучшить состояние здоровья, если хроническое окисление привело к тяжелым последствиям. Н2 действует как отдельно, так и в комплексе со стандартными протоколами терапии.

FAQ

1. Что такое молекулярный водород и как он действует на организм?

Н2 — это два атома водорода, объединенные в одну молекулу (H2). Это мощный антиоксидант, уменьшающий окислительный стресс и воспаление в организме. Подробнее

2. В чем преимущества молекулярного водорода перед другими антиоксидантами?
3. Какие заболевания можно лечить молекулярным водородом?
4. Какие способы доставки молекулярного водорода существуют?
5. Что такое водородная вода и как ее использовать?
6. Есть противопоказания у молекулярного водорода?
7. Как получить максимальную пользу от молекулярного водорода?
8. Водород применяют в комплексной терапии с другими лекарствами?
9. Какие генераторы молекулярного водорода существуют и как их выбирать?
10. Где можно посмотреть исследования по влиянию Н2 на здоровье?
11. Может молекулярный водород заменить традиционные методы лечения заболеваний?
12. Как хранить водородную воду и как долго она сохраняет свои свойства?
13. Водород влияет на спортивную выносливость и восстановление после тренировок?
14. Можно использовать молекулярный водород для косметических целей?
15. В чем преимущества ингаляций молекулярного водорода по сравнению с питьевой водородной водой?
16. Как молекулярный водород помогает в борьбе со стрессом и улучшении качества сна?
17. Как долго и как часто следует применять молекулярный водород для достижения оптимальных результатов?

Источники

  1. Recent progress toward hydrogen medicine: potential of molecular hydrogen for preventive and therapeutic applications https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21736547/
  2. A review of hydrogen as a new medical therapy https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22328284/
  3.  Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17486089/
  4. The evolution of molecular hydrogen: a noteworthy potential therapy with clinical significance https://medicalgasresearch.biomedcentral.com/articles/10.1186/2045-9912-3-10
  5. Beneficial biological effects and the underlying mechanisms of molecular hydrogen — comprehensive review of 321 original articles https://medicalgasresearch.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13618-015-0035-1
  6. Molecular hydrogen protects against ischemia-reperfusion injury in a mouse fatty liver model via regulating HO-1 and Sirt1 expression https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30232347/
  7. Hydrogen inhalation improves mouse neurological outcomes after cerebral ischemia/reperfusion independent of anti-necroptosis https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29770189/
  8. Pilot study of H₂ therapy in Parkinson’s disease: a randomized double-blind placebo-controlled trial https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23400965/
  9. Hydrogen-rich saline improves memory function in a rat model of amyloid-beta-induced Alzheimer’s disease by reduction of oxidative stress https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20171955/
  10. Hydrogen gas attenuates embryonic gene expression and prevents left ventricular remodeling induced by intermittent hypoxia in cardiomyopathic hamsters https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25281567/
  11. Chronic hydrogen-rich saline treatment reduces oxidative stress and attenuates left ventricular hypertrophy in spontaneous hypertensive rats https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22350760/
  12. Hydrogen-rich water decreases serum LDL-cholesterol levels and improves HDL function in patients with potential metabolic syndrome https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23610159/
  13. Peritoneal lavage with hydrogen-rich saline can be an effective and practical procedure for acute peritonitis https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33787966/
  14. Hydrogen Attenuates Allergic Inflammation by Reversing Energy Metabolic Pathway Switch https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32029879/
  15. Hydrogen inhibits the proliferation and migration of gastric cancer cells by modulating lncRNA MALAT1/miR-124-3p/EZH2 axis https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33482814/
  16. Hydrogen therapy can be used to control tumor progression and alleviate the adverse events of medications in patients with advanced non-small cell lung cancer https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32541132/
  17. Окислительный стресс https://ru.wikipedia.org/wiki/Окислительный_стресс
  18. Role of Reactive Oxygen Species in the Progression of Type 2 Diabetes and Atherosclerosis https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2825658/
  19. Biomarkers of inflammation and oxidative stress in atherosclerosis https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20550470/
  20. The role of oxidative stress in the pathophysiology of hypertension https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21228777/
  21. Oxidative stress and Alzheimer’s disease: dietary polyphenols as potential therapeutic agents https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20420493/
  22. Oxidative stress in Alzheimer disease: a possibility for prevention https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20394761/
  23. Oxidative stress and diabetic complications https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21030723/
  24. Functional deficit of sperm and fertility impairment in men with antisperm antibodies https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165037815300097?via%3Dihub
  25. Кириленко Елена Анатольевна, Онопко Виктор Фёдорович. Окислительный стресс и мужская фертильность: современный взгляд на проблему // Acta Biomedica Scientifica. — 2017. https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/628
  26. Oxidative stress levels are raised in chronic fatigue syndrome and are associated with clinical symptoms https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0891584905002121?via%3Dihub
  27. Oxidative stress and aging https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20872368/
  28. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5551541/
  29. Recent progress toward hydrogen medicine: potential of molecular hydrogen for preventive and therapeutic applications https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21736547/
  30. Hydrogen-Rich Water Intake Accelerates Oral Palatal Wound Healing via Activation of the Nrf2/Antioxidant Defense Pathways in a Rat Model https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4699099/
  31. Subcutaneous injection of hydrogen gas is a novel effective treatment for type 2 diabetes https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jdi.12674
  32. Estimation of the hydrogen concentration in rat tissue using an airtight tube following the administration of hydrogen via various routes https://www.nature.com/articles/srep05485
  33. Effects of long-term hydrogen intervention on the physiological function of rats https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33116163/
  34. Effectiveness and safety of hydrogen inhalation as an adjunct treatment in Chinese type 2 diabetes patients: A retrospective, observational, double-arm, real-life clinical study https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fendo.2022.1114221/full
  35. Use of H2 as an inert gas during diving: pulmonary function during H2-O2 breathing at 7.06 ATA https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/938397/
  36. Подколзин А. А. и др. Антиоксидантная защита организма при старении и некоторых патологических состояниях, с ним связанных //Клиническая геронтология. – 2001. – Т. 3. – С. 50
  37. Активные формы кислорода https://ru.wikipedia.org/wiki/Активные_формы_кислорода
  38. Oxidative stress, caloric restriction, and aging https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8658196/
  39. Легкоева, М. В. Влияние радиоактивного излучения на организм человека / М. В. Легкоева, Б. В. Легкоев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 4 (399). — С. 401-403.
  40. Влияние курения на показатели антиоксидантного статуса человека https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-kureniya-na-pokazateli-antioksidantnogo-statusa-cheloveka
  41. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И ДЕПРЕССИЯ: ВОПРОСЫ ПАТОГЕНЕЗА https://psychiatr.ru/files/magazines/2022_10_scp_2229.pdf
  42. Markers of Oxidative Stress and Neuroprogression in Depression Disorder https://www.hindawi.com/journals/omcl/2015/898393/
  43. Oxidative Stress and Major Depression https://www.researchgate.net/publication/272081474_Oxidative_Stress_and_Major_Depression 
  44. The gut microbiome of healthy Japanese and its microbial and functional uniqueness https://academic.oup.com/dnaresearch/article/23/2/125/1745357
  45. Heat-retention effects of hydrogen-rich water bath assessed by thermography for humans https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33454037/ 
  46. 20 основных событий, которые способствовали развитию водородной медицины в Китае за последние три года https://zhuanlan.zhihu.com/p/551066021 
  47. Водородная терапия: Ингаляционная терапия водородом после остановки сердца одобрена Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения в качестве расширенного медицинского лечения категории В https://shigeo-ohta.com/topics141/
  48. Уведомления GRAS https://www.cfsanappsexternal.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&sort=GRN_No&order=DESC&startrow=1&type=basic&search=Hydrogen

Статья носит справочный характер и не должна использоваться в качестве основы для рекомендаций по охране здоровья. Газообразный водород не может заменить медикаментозное лечение.

Что нужно знать еще:

Комментарии