Молекулярный водород – самый мощный антиоксидант, известный науке

В статье приводятся исследования, доказывающие антиоксидантные функции молекулярного водорода, и объясняется принцип действия окислительного стресса.

Молекулярный водород обладает сильными антиоксидантными свойствам и уже используется в клиниках Японии, Китая, Кореи, США для нейтрализации окислительного стресса — цепной реакции окисления организма свободными радикалами, в том числе активными формами кислорода (АФК). В России медицинское применение Н2 только набирает популярность.

Пример окисления

Окислительный стресс в организме можно сравнить с коррозией металла. Металл окисляется, ржавеет и разрушается после реакции железа с кислородом. Аналогично, клетки человека могут окисляться, деградировать и гибнуть под действием повышенного уровня свободных радикалов. Особенно опасны самые сильные окислители — активные формы кислорода (АФК), которые вырабатываются в каждой клетке.

Исследования показывают, что Н2 может входить в состав комплексной терапии. А также может использоваться как отдельный метод при лечении разных заболеваний. В статье рассмотрены антиоксидантные свойства и механизмы влияния Н2 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 двух тысяч статей, обзоров, свыше 100 исследований на людях и животных во многих странах мира [4].

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].

Водород в лечении заболеваний органов и систем

Изучить международные исследования Н2 на русском языке, со ссылками на источники можно в разделе  “Исследования молекулярного водорода”.

Топ цитируемых исследований

Водород — терапевтический антиоксидант. Избирательно уменьшает цитотоксические АФК.

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed

Н2 в профилактике и лечении болезней пожилого возраста

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed

Защищает от повреждения почек

Источник: сайт научных публикаций Frontiers

Восстанавливает функции сердца после острого инфаркта миокарда

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed

Снимает тяжелые симптомы у пациентов с COVID-19

Источник: сайт Национальной медицинской библиотеки США PubMed

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.

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 развивала 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 и применение молекулярного водорода уже начинаются и набирают популярность в России. Выпущено несколько исследований и обзоров.

В 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, искусственного интеллекта. 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.

Окислительный стресс — причина более 80 типов болезней

Окислительный стресс характеризуется повышенным уровнем АФК, которые 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 окислительного стресса начинается при повышенном уровне АФК, когда антиоксидантная система не может справиться 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 и, как следствие, деградацию 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].

Окислительный стресс — причина заболеваний

Исследователи утверждают, что окислительный стресс может быть причиной более 80 видов заболеваний, включая сердечно-сосудистые, неврологические, воспалительные, дегенеративные, онкологические, метаболические и другие [28]. Согласно результатам исследований, молекулярный водород эффективен в лечении более 170 моделей заболеваний — Н2 не только нейтрализует окислительные стресс, 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 или их совокупности. Одни из них:

• 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 водорода, 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 молекулярного водорода в организм

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

Методы доставки молекулярного водорода в организм

Ингаляции

Процесс вдыхания газа (водородно-кислородной смеси) в легкие с использованием маски для лица или назальной канюли. При этом 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 ингаляции поддерживают максимально высокую концентрацию водорода в крови [17], [18].

Некоторые исследования это демонстрируют:

• “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 это свойство 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 доставки молекулярного водорода приносит положительный эффект, поэтому для максимального лечебно-профилактического воздействия на организм 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].

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 употреблением Н2-воды.

Вывод

Молекулярный водород — сильный антиоксидант, обладающий свойствами, которые недоступны другим известным антиоксидантам. Маленький размер молекулы H2 обуславливает способность проникать во все клетки организма, тем самым подавляя одну из главных причин развития множества заболеваний — окислительный стресс.

Потенциал молекулярного водорода еще далеко не полностью исследован, и изучение H2 продолжается. Однако сотни исследований, проведенных с 2007 года, уже показали, что водород 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:

• Облегчает течение заболеваний, способствует быстрому восстановлению.
• Улучшает психоэмоциональное состояние: хорошее настроение, крепкий сон, повышенная энергия, ясность ума и сосредоточенность. Блокирует повышение гормонов стресса.
• Повышает качество повседневной жизни: уменьшает похмельный синдром, повреждение печени после алкоголя.
• Помогает поддерживать оптимальный вес, снижает время восстановления, травмы мышц и накопление молочной кислоты после спорта, повышает выносливость.
• Оказывает омолаживающее воздействие на кожу (повышенный тонус кожи, сокращает количество морщин).

Водород может помочь организму 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.

Еще больше научных статей о болезнях и здоровье читайте на нашем официальном сайте.

Подписывайтесь на наш Телеграм-канал, каждый день мы публикуем реальные истории и исследования всего мира о самых распространенных болезнях и способах их лечения.

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=D