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氢气为什么可以治病?

日期:2020-07-13 15:25:04 / 人气:

氢气是我们非常熟悉的一种气体,最近几年,关于氢气治疗疾病的话题逐渐增加。关于这个话题,许多人可能比较关心是以下几个问题,氢气为什么可以治疗疾病?氢气可以治疗那些疾病?氢气对身体是否有危险或危害?如何使用氢气治疗疾病?本文将主要围绕这些问题进行介绍。

氢气为什么可以治病?(图1)

氢不仅是宇宙比例最高的元素,占全部化学元素中的80%以上,而且是组成各种生命物质中数量最多的元素,也占人体所有元素的80%以上。氢气是由两个氢原子组成的气体分子,是一种化学性质相对稳定的气体,也是分子质量最小的气体。氢气最典型也是最重要的化学性质是具有还原性,中学化学课程中我们都非常熟悉的一个关于氢气还原性的实验,就是氢气还原加热的氧化铜为铜,这个试验的目的就是为证明氢气具有还原性的。氢气分子体积非常小,很容易在其他物质中扩散,如可在人体等生物体内存在并扩散到几乎任何部位。利用氢气的特点,人们在工业领域大量使用氢气。虽然氢气在化学和工业领域是非常重要的气体,但过去生物学家并没有认识到氢气的生物学作用,更不会认为氢气与疾病治疗有任何关系。
 

氢气为什么可以治疗疾病?
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975年有人在世界著名杂志《科学》上发表论文,证明呼吸氢气可以治疗恶性黑色素瘤,这是一种恶性程度非常高的肿瘤,治疗手段非常有限。当时科学家认为,肿瘤发生可能与细胞氧化过度有关系,而氢气具有一定还原性,容易联想到氢气是否可以通过抗氧化作用治疗恶性肿瘤,试验中遇到的两个问题是。一个问题是让动物呼吸氢气非常危险,因为氢气和空气混合会发生爆炸;另一个问题是氢气很难溶解在液体中,就是说可以进入身体的数量非常少。科学家通过提高气体的总压力到8个大气压解决了上述问题,因为这样一方面可降低氧气的浓度到不会燃烧的安全范围,另一方面把氢气在身体内溶解的浓度提高许多。这个试验最后获得成功,他们证明连续呼吸8个大气压氢气14天可以非常有效地治疗恶性黑色素瘤。尽管这个试验很成功,不过呼吸高压氢气毕竟是一个需要大型设备,而且操作起来也非常危险,此后几乎没有人再进行类似的研究。

氢气为什么可以治病?(图2)

解决氢气使用危险性的另一个方法就是降低氢气的浓度到4%以下,这样也可以避免发生燃烧或爆炸。由于氢气溶解度非常低,过去没有人接受这样低的氢气浓度具有治疗疾病的观点。2007年日本医科大学太田成男教授采用呼吸2%的氢气治疗动物脑缺血的试验取得成功,让世界生物学界再次把眼光投向这个小小的气体分子。太田成男关于氢气治疗疾病的最重要贡献是提出小剂量氢气为什么可以治疗疾病的假说,就是氢气可选择性中和毒性自由基,也可以说氢气是一种选择性抗氧化物质。那么


什么是选择性抗氧化?
氧化还原反应是生物体最基本的化学反应类型,例如大部分需氧细胞获取能量途径就主要是依靠氧气把能量物质氧化的氧化还原反应。但是身体内的氧化还原反应并没有全部充分反应,就会产生一些中间产物,这些中间产物往往具有很强的活性,活性氧就是这类中间产物的典型代表。过去生物学界曾经认为,活性氧是导致许多疾病的根本原因,清除活性氧应该是治疗疾病的有效手段。经过多年的研究,人们尝试过多种能清除活性氧的还原性物质,例如维生素C、维生素A、各类食品提取物等,但发现这些物质并不能有效治疗疾病。为什么会这样?


随着对活性氧研究的深入,人们发现活性氧不仅可以造成细胞损伤,也是细胞功能的重要调节物质,过度清除活性氧不仅不能治疗疾病,可能本身就会导致细胞损伤。人们还发现,不同类型的活性氧在细胞发挥的作用是不同的,例如过氧化氢是细胞内含量最多的活性氧,它的作用主要是作为生物活性物质发挥正面作用,而羟基自由基在细胞内含量最少,其主要作用是产生毒性作用。那么如何能找到专门针对性中和毒性活性氧的物质,也就是说具有选择性抗氧化的物质,就可以有效治疗疾病了。2007年日本学者研究发现,氢气可以选择性中和羟基自由基,对过氧化氢没有任何作用,因此氢气就是这种具有选择性抗氧化作用的物质,这是氢气治疗疾病的最重要基础。


氢气可以治疗那些疾病?
从疾病发生机制上考虑,氧化损伤几乎是所有疾病的最基本病理生理过程,氢气既然是选择性抗氧化物质,就有可能对人类大部分疾病具有治疗作用。大量动物试验也证明,氢气可通过减少氧化损伤、炎症性损伤、细胞凋亡等病理过程,对40多种人类常见疾病具有显著的治疗效果。例如脑缺血再灌注损伤,就是常见于我们熟悉的中风;见于心肌梗死和心脏器官移植的心脏缺血再灌注损伤;其他各类重要器官如肝、肾和小肠缺血再灌注损伤;再如各类与衰老有关的神经退行性疾病老年性痴呆、巴金森病、糖尿病和肥胖;还如各类炎症性疾病,如关节炎、全身炎症反应等等。如果氢气选择性抗氧化损伤的作用确实正确,那么氢气几乎将对人类大部分疾病具有治疗价值。

氢气为什么可以治病?(图3)

需要强调地是,氢气虽然对许多疾病具有潜在的治疗价值,但到目前为止,由于没有大规模临床证据,尚没有任何一项研究可以明确肯定这种临床治疗价值。令人高兴地是,关于氢气治疗疾病的临床研究正逐渐增加,如在糖尿病、肾衰、中风、皮肤病、肝癌后放射治疗造成的损伤等方面都有氢气治疗有效的报道。相信随着研究,特别是临床研究的深入开展,这个问题不久将有明确的答案。