氢气认识和了解

氢医学的研究进展——变革性的疾病防治新手段

    使用氢作为治病预防、治疗手段的氢医学是一个相当年轻的研究领域,至今仅有几十年的研究历史;也正因如此,氢医学还有巨大的发展空间等待进一步探索,氢气有望成为未来一种变革性的疾病治疗、预防的新手段。

    随着2020年氢气和氧气联合吸入被正式纳入我国新型冠状病毒肺炎治疗方案,氢气在医学领域的临床应用上发展到了一个崭新的阶段。氢医学作为一门研究通过氢气改善人类疾病症状以及促进人类健康的学科,也逐渐走入大众的视野。

    在学术界,涉及氢气改善疾病症状和损伤的论文在2016年就超过300篇,迄今为止,氢医学相关的各种学术论文已经超过1500篇,论文数量也还在逐年增加。医学研究表明,氢气对人体呼吸系统、消化系统、心脑血管、皮肤、慢性病、甚至癌症70余种疾病都有显著的治疗和修复作用。氢医学在呼吸系统疾病、心脑血管疾病、消化系统疾病和癌症与慢性病治疗中的发挥了重要的作用。

作为我国氢气生物医学研究领域第一人,孙学军等的研究也证明,呼吸2%的氢可以治疗新生儿脑缺血缺氧损伤。随后,孙学军等成功制备了饱和氢注射液,并与国内40多家实验室开展合作,先后发现该注射液对慢病等多种疾病具有良好的治疗作用。

    这些研究说明,氢是一种理想的自由基、特别是毒性自由基的良好清除剂,具有潜在的临床应用前景。

    研究显示,氢气吸入对慢阻肺或支气管哮喘的发展可起到延缓作用,可以有效减少肺部的炎性细胞,减轻肺病理损伤,改善肺功能。活性氧自由基诱导的氧化应激带来的氧化还原失衡是心脑血管疾病的重要影响因素。由于氢气具有良好的抗氧化性,能有效清除活性氧自由基,因此可以在治疗心脑血管疾病中发挥重要作用。同样在消化系统中,氢能够起到治疗和改善胃、肠、肝脏类疾病中的重要作用。此外,氢气能抑制肿瘤相关信号通路的异常活化,从而抑制肿瘤细胞的恶性增殖,起到对癌细胞生长的抑制作用,进而实现对癌症的辅助治疗。

1:氢气是什么?

    氢是化学元素周期表中的第一个元素,氢气是自然界已知的最小的分子,一般以气体状态存在,氢气因为分子量小所以比空气轻,可以充成氢气球作为运载和飞行工具,氢气运动速度快,穿透力强,高温高压下可以穿透十几厘米的钢板。

    穿透力强是氢气一个重要特点,因为这个特点,氢气比较难以储存,因此将氢气溶解在水里以后,如果想长期保持氢水里的氢气浓度,需要用铝合金材料来制作包装,其他钢材和玻璃、塑料等都不能防止氢气逃逸,另外一个方面,因为氢气非常小和穿透力强,它进入人体以后非常容易到达身体的各个部位及组织细胞内部,比如氢气可以到达细胞内的线粒体等细微结构,从根本上调整细胞状态,这个优势是很多药物无法实现的。

2:日常生活中使用的氢气是怎么产生的?

    日常应用的氢气最常用的来源是水的分解,水的分子式是H2O,水在电流通过的时候会分解成氢气和氧气;2H2O==通电==2H2↑+O2↑这称为水的电解,氢气通常可以通过电解水得到,目前市场上大部分氢产品都是采用质子膜技术来电解纯水获得氢气。

3:氢气的作用机制是什么?

    氢气具有选择性抗氧化作用,可以选择性清除恶性自由基,从人体最基础的细胞层面修复系统功能,全面改善健康状况。

4:氢气是如何被人体吸收的?

    “氢气”也就是“氢分子”,是自然界最小的分子,穿透性极强,通过弥散作用即可通过皮肤、粘膜进入人体任何器官、组织、细胞以及细胞内结构,包括线粒体和细胞核。

5:氢气可以做哪方面应用?

    氢气可以燃烧释放能量后生成水,是一种非常清洁无污染的能源,现在已经有氢能源汽车和飞机。在潜水过程中,可以呼吸高压力的氢气来对抗水对身体的压迫,氢气在潜水领域研究和应用已经80多年,它是一种安全的潜水使用气体,目前还没有发现对人体的不利作用。

  随着对氢气应用认知的深入,氢气在医疗健康领域和农业领域的应用不断拓展,在医学、农业、畜牧业等领域有大应用实例,有非常好的应用前景。

6:氢气对疾病的治疗效果是如何被发现的?

    2007年,日本科学家太田成男教授在国际权威杂志《Nature  Medicine》发表文章,证明2%浓度的氢气吸入可以治疗脑中风,开启了氢气医学研究的新篇。

    2008年,第二军医大学孙学军教授团队发表了国际第二篇、国内第一篇氢医学研究报道,孙学军教授是国内氢医学研究最重要的倡导者和推动者,被誉为“中国氢分子第一人”。

    2017年广州复大肿瘤医院总院长徐克成教授创建了几百人的氢分子医学体验馆,免费给广大肿瘤患者吸氢康复体验,取得了极大的氢气辅助肿瘤康复医学临床成果,并出版了《氢气控癌》一书,震惊了氢分子医学研究界。

    氢医学至今已经有10多年研究历程,迄今为止国内外已经发表文章1200多篇,研究领域涉及近200种疾病类型。

7:氢气为什么能治疗疾病?

    众多研究学者发现氢气能够特异性中和羟自由基等毒性自由基,但是对人体需要的有生理功能的自由基没有显著影响,我们称为“选择性抗氧化”,这是目前氢医学研究公认的一个理论解释。氢气是目前已知的唯一一个对自由基有选择性的抗氧化剂。因为不影响机体维持生命活动所需的自由基,所以未发现氢气干预机体正常生理活动的报道,在使用上没有剂量限制。

    随着氢气研究的深入,不断发现氢气对身体内多个关键信号通路具有调节作用,可以说,氢气不仅仅是抗氧化,它的作用机制可能非常复杂,科学研究没有终点,氢气的作用机制研究还在深入探索过程中。

8:氢气对人体有没有毒性?长期使用安全吗?

    氢气对疾病的治疗作用虽然被认识时间不长,但氢气的生物安全性是早就被广泛研究的内容,几十年前潜水医学研究就证明,连续多日呼吸高压氢气对潜水员不会造成任何毒性损伤。

    迄今为止,几乎所有氢氧潜水研究的课题均涉及氢气安全性这一问题。特别是瑞典、法国等成功进行的系列人体氢氧潜水实验,如1988-1989年间,法国进行人体氢氧潜水的时间就长达7200小时,进一步说明,人体呼吸氢和氢氧潜水是安全的。既然呼吸高压氢气是无毒,那么常压下的氢气摄入就更加安全。

    随着氢气生物学研究不断增加,关于氢气的临床研究也逐渐增多,到目前为止,没有任何证据表明氢气对人体存在危害性。欧盟和美国政府出版的关于氢气生物安全性资料显示,常压下氢气对人体没有任何急性或慢性毒性。国家卫健委于2014年12月发布了氢气作为食品添加剂的国家标准,GB31633-2014《食品安全国家标准食品添加剂氢气》。

9:氢气能在大健康领域具体发挥什么作用?

    氢气作为一种几乎绝对安全的抗病防病工具,因为人人都可以用,什么条件都可以用,所以对预防和延缓慢性疾病发生一定会发挥巨大作用,甚至能成为类似优化饮食结构、增加运动量的一种健康生活方式。

10:为什么会觉得氢气是万能神药呢?

    这是对医学研究不了解造成的,虽然有很多文章证明氢气对近200种疾病有治疗作用,但是大多数是动物实验结果,实际上在医疗领域,动物实验研究和人群转化应用之间存在着巨大的鸿沟。不能说动物实验研究有效果应用在人体就一定有用。氢医学因为研究有效的疾病种类比较多,容易让不学医的人产生氢气可以包治百病的感觉。要提醒大家,决不能看到一个动物实验研究题目就得出来“氢气可以治好某某病”的结论。

  氢气对多种疾病都有治疗效果?简单说目前的研究证实氢气具有抗炎症、抗氧化和抗凋亡的作用。而炎症、氧化损和凋亡是大部分疾病发生发展过程中的共同细胞病理损伤,因此氢气效应的广泛性也不奇怪。

  氢气研究还在不断深入,最终通过大量的人群应用研究,可能会确定氢气到底对哪些类型的疾病效果最好,针对这类疾病氢气可以作为重点推广的手段广泛应用。氢气肯定不是“万能神药”,我们期待用氢医学临床转化的发展成果来证明这一点。

11:氢气开始使用、剂量增加或者长期使用过程中,可能出现一些身体不适的反应,怎么解释这个现象?

    有很多研究证据证实,氢气进入人体会影响人体的生理功能。目前已经检测到的有血液循环的加快和大脑兴奋性的变化,这些改变一定程度上会引起各种体感反应,相对健康的人一般没有感觉,如果是身体状态不太好的病人,可能反应会比较强烈,这应该算是一种身体修复过程中的调整反应。

  如果从小剂量开始缓慢增加,很多反应就会非常轻微,所以氢气应用因人而异,在保证安全的基础上,应该尽量从小剂量开始慢慢增加,使用过程中出现一些不舒服就减少用量,尽量避免不适感出现。

12:氢气如何使用最有效?

    氢气的剂量效应关系是个重要问题,也是没有明确答案的问题。如果一定要给一个具体答案,只能给一些参考和建议。比如国际氢气医学标准委员会提出的标准是,饮用氢水补充氢气的量,氢水中氢浓度不少于0.5ppm,每人每天至少补充0.5毫克氢气。

  例如,氢水中的浓度为2ppm,你每天只需要饮用500毫升氢水,如果是1ppm,则需要1000毫升。吸入氢气尽量超过1个小时,这样身体的各个器官可以溶解最大量的氢气进而发挥作用。氢气没有毒性,如果希望充分发挥作用,应该多种手段(吸氢气、喝氢水、氢泡浴)联合应用。

13:氢气的生物医学作用非常神奇,而且没有副作用,对人的安全性高,那么是不是就不需要其他保健品、不需要其他药物了,只用氢气就可以解决所有问题了?

    氢气不是万能的,并不能解决人体和生命中所有的问题。例如氢气不能代替氧气和各类营养物质,这些的物质缺乏也不可能用氢气来解决。氢气只是给我们提供了一种新的机体健康调理工具和手段,并不是取代其他有用的办法,也不能代替药物治疗疾病。

  现在有大量研究证据说明氢气能治疗一些疾病,但是大部分研究还只是动物实验,目前氢气并没有达到药物的标准,也还没有成为临床治疗工具。在使用氢产品调理身体的时候,绝对不可排斥医药手段对疾病治疗的优势地位。

14:安全有效的氢气,听上去如此美好,氢气似乎应该在临床医院广泛应用才对,为什么没有?

    这是很多人质疑氢医学是“伪科学”最常提出的观点,作为一个发展时间不长的新兴学科,受到质疑是非常正常的。氢气为什么还没在医院内应用?

    主要原因有两点,第一确实是氢医学发展时间不长,还缺乏严格的大样本临床研究来确定对某种疾病的实际效果,人们对氢医学的认知度还非常低,需要时间去了解和普及;另外一个原因是因为临床应用并不是简单医学研究能确定的,一种临床治疗方法,只有得到国家食品药品管理机构(如美国FDA)的批准后才能应用于临床,这种被批准的方式就是界定为合格的临床药物和医疗器械等。

  获得这个标准需要研发设备厂家向国际机构提交医疗器械注册申请、付出大量资金做临床研究,然后通过漫长的申报路径才有可能获得医疗资质,这些都需要很长的时间。当然,现在没有不等于将来没有,中国和日本已经有许多机构和企业在努力做这方面的工作,尤其是氢气吸入的机器,也是最有希望将来进入临床的氢气治疗方法。所以,氢气医学没有进入临床只是暂时的,争取早日应用于临床是目前努力的目标。

15:氢气不是不溶解于水吗,氢水怎么能治疗疾病?

    氢气是能溶解于水的,在标准条件下,氢气的溶解度为1.83%,1.83%的含义是每100毫升水中最多可以溶解1.83毫升的氢气。这个溶解度确实比较小,但是在生物学上,这个溶解度大约为0.8mM,也就是说大约每1升水中溶解1.6mg的氢气。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,剂量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,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。如果认为氧气不溶或者难溶于水,那么生活在水中的鱼就不能呼吸到氧气了

16:氢气吸入有危险吗?有人说氢气可以爆炸?

    氢气是可以燃烧的气体,在空气中燃烧爆炸的浓度范围是4-74%,范围非常大,为了避免燃烧爆炸风险,我们建议吸入的氢气浓度在2%左右。日本把2%的氢气吸入界定为治疗“心脏骤停”的医疗行为,这个浓度即使明火环境也不会燃烧爆炸,可以放心使用。如果吸入在燃爆范围内的氢气,需要防范火花和静电存在,需谨慎使用。

17:为什么提倡吸氢吸入浓度2%?是不是吸氢的浓度越高越好?

    氢气在浓度4%以下没有燃烧爆炸危险,使用比较安全。科学家通过研究比较4%以下的各个浓度,发现2%浓度的氢气吸入对疾病效果最理想,所以人群应用一般推荐2%。日本厚生省也把2%浓度的氢气吸入作为医疗手段写入医疗器械大纲。

  前面提到了氢气的易燃易爆性,为了避免风险,如果没有证据证明一定需要多少浓度的氢气才有效,我们一般提倡吸入浓度在4%以下的安全范围。如果同样吸入时间,显示较高浓度的氢气吸入效果确实更好,我们建议延长吸氢时间来弥补,称之为“以时间换安全,以时间换效果”。

18:如何才能实现2%的氢气吸入?

    一般情况下通过电解纯水,可以得到纯度99.9%以上的氢气,我们设定吸氢机气体流量是300-500毫升/分钟,体重在60-80公斤左右成年人,根据呼吸气体计算公式,每次呼吸进入身体的氢气浓度就在1.5-2.5%之间,符合研究发现的对疾病康复有效的浓度。

19:每天需要吸入多长时间的氢气?

    作为日常保健,每天吸入1-2小时就可以达到效果,但是对于危急重症如肿瘤、风湿病等就需要长期吸入,很多已经出现老年痴呆症状的老年人也需要每天长时间吸氢,每天至少4-6小时。

20:氢气产业目前发展如何?

氢医学研究奠定了产品研发的基础,目前在国内,基本的氢产品都已经在市场上完善,包括氢水、氢化食品、氢水机、氢水杯、氢气机、氢泡浴机、氢氧机等等,由于大众对氢气的认知度还远远不够,氢产业的推广还需要一定时间,氢产业发展刚刚起步。