重新認(rèn)識(shí)氫氣

孫學(xué)軍

氫氣是我們非常熟悉的氣體，氫元素是自然界分布最廣泛的元素，幾乎是宇宙物質(zhì)成分的90%以上，也是組成人體最多的元素。我們都知道，氫氣和氧氣反應(yīng)可以產(chǎn)生水，在這個(gè)反應(yīng)中，體現(xiàn)了氫氣的還原性。

但是大多數(shù)人并不知道，氫氣還具有非常神奇的生物學(xué)作用。過(guò)去生物學(xué)界也一直認(rèn)為，氫氣屬于生理性惰性氣體，也就是說(shuō)，氫氣類似于氮?dú)夂秃?，是沒(méi)有生物學(xué)效應(yīng)的氣體。

氫氣生物學(xué)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)

2007年一篇來(lái)自日本醫(yī)科大學(xué)的研究報(bào)道徹底改變了學(xué)術(shù)界對(duì)氫氣的認(rèn)識(shí)。由于筆者致力于潛水醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，一直以來(lái)深信氫氣沒(méi)有生物學(xué)效應(yīng)，但這個(gè)研究徹底顛覆了之前的看法。該研究發(fā)現(xiàn)，呼吸2%的氫氣混合氣35分鐘，可以非常有效地治療腦缺血再灌注損傷，或者說(shuō)呼吸氫氣可以治療動(dòng)物腦中風(fēng)。

不久，日本學(xué)者又證明了呼吸氫氣可以治療心臟缺血，同時(shí)來(lái)自美國(guó)匹茲堡大學(xué)一個(gè)關(guān)于呼吸氫氣治療小腸移植的研究也發(fā)表了。匹茲堡大學(xué)是世界上器官移植水平最高的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，人類第一例肝臟、心臟和腎臟器官移植都是在這里完成的。盡管現(xiàn)在大多數(shù)器官移植都取得了很好的效果，但肺和小腸由于容易發(fā)生炎癥反應(yīng)，一直是學(xué)術(shù)界的難題。匹茲堡大學(xué)便開(kāi)展了使用氫氣對(duì)抗小腸器官移植損傷的研究，效果非常顯著。他們還首先證明了氫氣具有抗炎癥的作用，后來(lái)又證實(shí)了呼吸氫氣對(duì)心臟移植后損傷有治療效果。

今天，氫氣醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)際熱點(diǎn)，發(fā)表的學(xué)術(shù)論文已經(jīng)接近300篇。我們的確要重新認(rèn)識(shí)氫氣了，那么，氫氣為什么能產(chǎn)生治療疾病的神奇功效呢？

探尋氫氣治病的原理

說(shuō)到氫氣治病原理，首先需要了解什么是自由基，自由基是指含有未成對(duì)電子的原子、原子團(tuán)或分子。自由基過(guò)多可以造成機(jī)體發(fā)生氧化損傷，但自由基也是維持正常生命所必需的物質(zhì)，例如自由基反應(yīng)是能量代謝的基礎(chǔ)，部分自由基是細(xì)胞內(nèi)重要信號(hào)分子。一般情況下，體內(nèi)自由基不斷產(chǎn)生，也不斷被清除，使之維持在一個(gè)正常生理水平上。生物體內(nèi)自由基有很多類型，其中研究較多的是氧自由基和氮自由基。醫(yī)學(xué)上，常把氧自由基和過(guò)氧化氫等共稱為活性氧。比較重要的氮自由基有一氧化氮和過(guò)氧亞硝基陰離子。

發(fā)生缺血或炎癥時(shí)，體內(nèi)會(huì)大量產(chǎn)生各類活性氧，在這些活性氧中，過(guò)氧化氫和一氧化氮等具有非常重要的信號(hào)作用，毒性很弱，而羥自由基和過(guò)氧亞硝基陰離子毒性強(qiáng)，是導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷的主要介質(zhì)。過(guò)去針對(duì)氧化損傷治療的研究思路是尋找足夠強(qiáng)的還原性物質(zhì)，但還原性太強(qiáng)，必然導(dǎo)致內(nèi)源性氧化還原狀態(tài)的失衡，甚至是導(dǎo)致抗氧化治療無(wú)效的關(guān)鍵原因。因此，尋找可選擇性中和羥自由基和過(guò)氧亞硝基陰離子的物質(zhì)，是治療各類氧化損傷的有效方法，是抗氧化選擇的正確思路之一。

目前，比較明確的選擇性抗氧化物質(zhì)較少，氫是否就是一種理想的選擇性抗氧化物質(zhì)，還需要更多的研究來(lái)支持。2007年日本學(xué)者證明氫氣只可中和毒性強(qiáng)的羥自由基和過(guò)氧亞硝基陰離子，是一種具有選擇性抗氧化作用的物質(zhì)?？梢哉f(shuō)，這構(gòu)成了氫氣治療疾病的分子基礎(chǔ)。

如何使用氫氣來(lái)治療疾病呢？因?yàn)闅錃饪梢砸l(fā)爆炸，呼吸氫氣有一定危險(xiǎn)性，那么有沒(méi)有更好的手段和方法來(lái)利用氫氣呢？下面我來(lái)告訴大家一個(gè)好辦法：氫氣水。

氫氣水可以治療疾病嗎？

從理論上分析，呼吸2%的氫氣本質(zhì)上是氫氣溶解在血液中，經(jīng)過(guò)循環(huán)達(dá)到大腦等器官發(fā)揮作用。氣體的溶解量和濃度有關(guān)，2%的氫氣和100%的氫氣溶解的濃度相差50倍，如果我們用水溶解100%的氫氣，那么就可以使用少量氫氣溶液來(lái)發(fā)揮同樣的作用。這種氫氣的溶液就是氫氣水。

筆者及小組成員首先進(jìn)行了新生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是出生后8天的動(dòng)物，治療方法就是給這些新生缺血缺氧性腦病動(dòng)物注射少量氫氣生理鹽水。我們將治療后的動(dòng)物飼養(yǎng)到1個(gè)月年齡，采用水迷宮游泳實(shí)驗(yàn)檢測(cè)動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒(méi)有治療的動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力明顯下降，而治療組的動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力顯著提高。結(jié)果證明氫氣可提高腦損傷后受損的學(xué)習(xí)記憶能力。

在大鼠小腸缺血后損傷的研究中，我們發(fā)現(xiàn)氫氣對(duì)小腸缺血引起的小腸運(yùn)動(dòng)功能下降、小腸組織細(xì)胞凋亡和肺組織炎癥具有非常顯著的治療作用。后來(lái)證明注射氫氣生理鹽水還可以治療急性胰腺炎。急性胰腺炎最有效的治療藥物是用蛋白酶抑制劑，盡管效果明確，但價(jià)格異常昂貴，如果氫氣可以有效治療該疾病，顯然能夠給患者節(jié)省大量治療費(fèi)用。

脊髓創(chuàng)傷可導(dǎo)致癱瘓，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，目前并沒(méi)有非常有效的治療手段。研究發(fā)現(xiàn)，在脊髓創(chuàng)傷早期注射氫氣鹽水，可以使脊髓損傷后肢癱瘓的動(dòng)物恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力，減少損傷部位的神經(jīng)壞死細(xì)胞。

長(zhǎng)期抽煙可以導(dǎo)致慢性阻塞性肺損傷，研究證明氫氣可短時(shí)間內(nèi)逆轉(zhuǎn)動(dòng)物煙熏誘導(dǎo)的肺出血和炎癥反應(yīng)。另外，氫氣還可以有效治療動(dòng)物老年性癡呆，其作用和一些影響神經(jīng)細(xì)胞壞死的信號(hào)通路關(guān)系密切。注射氫氣水還可以有效治療因高脂飲食和基因缺陷引起的動(dòng)脈粥樣硬化，對(duì)糖尿病以及糖尿病后視網(wǎng)膜損傷也有療效。

在一個(gè)真實(shí)故事的啟發(fā)下，我們開(kāi)展了氫氣治療一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氫氣水可以使中毒后的動(dòng)物腦神經(jīng)脫髓鞘改變明顯降低，同時(shí)炎癥和細(xì)胞凋亡顯著下降。另外，氫氣對(duì)潛水減壓病和氧氣中毒引起的肺損傷具有預(yù)防和治療效果。

氫氣具有如此廣泛的治療作用，那么是否具有一些毒性？答案是否定的，原因有兩個(gè)：一是潛水醫(yī)學(xué)研究證明，即使巨大劑量的氫氣對(duì)人體都是安全的，另外，我們身體內(nèi)也存在氫氣，大腸內(nèi)的氣體主要成分就是氫氣。

氫氣的待解謎團(tuán)

1.氫氣的效應(yīng)不只是抗氧化。盡管目前學(xué)術(shù)界認(rèn)為氫治療疾病是選擇性抗氧化，但從另一個(gè)角度考慮，身體細(xì)胞內(nèi)存在大量比氫還原性強(qiáng)得多，濃度也大得多的物質(zhì)，氫只和毒性強(qiáng)的自由基反應(yīng)，但不能等價(jià)于強(qiáng)毒性自由基只和氫發(fā)生反應(yīng)。從理論上考慮，自由基和那些還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的幾率更高。也就是說(shuō)這種理論并不是非常嚴(yán)密。

2.氫氣的途徑：電針、直流電、金屬鎂。電針主要通過(guò)陰極發(fā)揮作用，而陰極正是可以產(chǎn)生氫的，因此推測(cè)電針治療疾病的原因可能和氫氣的產(chǎn)生有關(guān)系。金屬鎂可以作為生物材料，在體液作用下可以產(chǎn)生一定量氫，這種氫氣是否對(duì)身體產(chǎn)生好的作用，需要研究確定。

3.大腸內(nèi)氫氣的作用是否可以依賴。最新研究發(fā)現(xiàn)，這種長(zhǎng)期的高濃度的氫氣對(duì)身體的作用并不強(qiáng)大，甚至沒(méi)有作用。這是非常奇怪的，需要更多研究證實(shí)。

【責(zé)任編輯】張小萌