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疲勞是氧化應(yīng)激的典型表現(xiàn)，也是炎癥反應(yīng)的整體表現(xiàn)，作為抗炎癥抗氧化的優(yōu)秀分子，氫氣抗疲勞也符合邏輯。最近德國(guó)氫氣醫(yī)學(xué)研究學(xué)者Kurt Lucas，也擁有氫水和氫氣治療的發(fā)明專(zhuān)利。多年前他自己曾經(jīng)患慢性疲勞綜合征，使用各種方法無(wú)效，經(jīng)過(guò)飲用氫水重新恢復(fù)正常工作，他在自己的論文中詳細(xì)記錄了自己的經(jīng)歷。他最近提出，氫氣和氫水對(duì)于急性和慢性疲勞都應(yīng)該具有很好的防治效果，對(duì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的急性疲勞，對(duì)于飲酒導(dǎo)致的宿醉疲勞，對(duì)于細(xì)菌病毒感染導(dǎo)致炎癥性疲勞，對(duì)于慢性病相關(guān)的疲勞，氫氣都有可能具有理想效果。《氫思語(yǔ)》（hydrogen_thiner）今天給大家介紹德國(guó)教授氫氣抗疲勞的看法，希望對(duì)大家有幫助。
疲勞有急性和慢性的區(qū)分。急性疲勞往往是在精神高度緊張和體力消耗過(guò)多的情況下產(chǎn)生的。例如急性過(guò)量運(yùn)動(dòng)如蹬山過(guò)程體現(xiàn)了精神和體力雙重消耗，過(guò)度飲酒則是因?yàn)楦闻K解毒需要消耗大量能量。疲勞也可以形成持續(xù)或慢性狀態(tài)，往往是因?yàn)椴《净蚣?xì)菌感染造成，也經(jīng)常見(jiàn)于嚴(yán)重中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病如帕金森病、老年性癡呆等。
慢性疲勞綜合征也稱(chēng)為肌痛性腦脊髓炎[ME/CFS]，Morris等對(duì)這種病的不同表現(xiàn)、原因和可能的治療方法進(jìn)行了廣泛的研究。疲勞也是由嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2 (SARS - CoV - 2)引起的COVID - 19的主要副作用。在急性感染期間，超過(guò)70%的COVID - 19危重和非危重病例會(huì)出現(xiàn)疲勞。令人擔(dān)憂(yōu)的是，超過(guò)50%的患者報(bào)告稱(chēng)，即使經(jīng)過(guò)了感染的急性階段，他們也會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期疲勞。最近德國(guó)氫氣醫(yī)學(xué)研究學(xué)者，馬普化學(xué)研究所Kurt Lucas教授寫(xiě)了一篇短篇通訊，認(rèn)為活性氧導(dǎo)致的氧化應(yīng)激是急性和慢性疲勞的潛在觸發(fā)因素，建議使用氫氣療法治療新冠炎患者的急性和慢性疲勞。Ostojic最近也討論了吸入氫分子作為治療COVID - 19的方法。
一、活性氧和疲勞的關(guān)系密切。
體育鍛煉時(shí)，肌肉纖維會(huì)遭受額外的氧化應(yīng)激，一些活性氧水平會(huì)明顯升高。1990年代就有學(xué)者研究了肌肉收縮、氧化應(yīng)激和疲勞之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)采用抗氧化劑如N乙酰半胱氨酸可以防止骨骼肌疲勞。一氧化氮是一種自由基，主要由肌肉中的神經(jīng)元一氧化氮合成酶催化合成。一氧化氮和超氧化物反應(yīng)生成高氧化性過(guò)氧亞硝酸鹽，會(huì)增加氧化損傷。飲酒后活性氧也會(huì)增加，給小鼠飲用酒精后發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)突觸終末線粒體氧化還原穩(wěn)態(tài)受到嚴(yán)重干擾，過(guò)氧化氫增加3倍，單胺氧化酶活性增加，過(guò)氧化氫酶活性下降。另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，酒精能顯著降低小鼠線粒體復(fù)合物I-IV水平，過(guò)氧化氫水平大量增加。
疲勞是宿醉的一個(gè)標(biāo)志。在一項(xiàng)針對(duì)1000名學(xué)生的調(diào)查中，約95%的參與者稱(chēng)疲勞是宿醉的一種癥狀。在動(dòng)物飲酒模型種發(fā)現(xiàn)，氫水能減少活性氧水平，改善酶活性。這些研究結(jié)果提示，氫氣具有解酒和預(yù)防宿醉的作用。
炎癥是導(dǎo)致氧化應(yīng)激和疲勞的重要因素。炎癥是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，許多疾病都伴隨白細(xì)胞介素1、6和腫瘤壞死因子等炎癥因子釋放。炎癥細(xì)胞損傷也會(huì)釋放熱休克蛋白和高遷移率組蛋白B1等損傷相關(guān)模式分子。炎癥細(xì)胞也會(huì)大量合成一氧化氮，這種分子和其他活性氧反應(yīng)產(chǎn)生亞硝酸陰離子，炎癥因子、損傷分子和活性氧都能參與促進(jìn)炎癥反應(yīng)，可導(dǎo)致炎癥反應(yīng)進(jìn)一步加劇。
炎癥因子風(fēng)暴被認(rèn)為是重癥新冠肺炎的重要病理基礎(chǔ)。NADPH氧化酶是膜結(jié)合酶復(fù)合物，能催化NADPH和氧氣的反應(yīng)產(chǎn)生超氧陰離子。在急性和慢性疲勞發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，來(lái)自線粒體活性氧的產(chǎn)生也特別重要。線粒體內(nèi)電子傳遞鏈由復(fù)合物I-VI組成，是能量產(chǎn)生和合成ATP的關(guān)鍵部位。在生理情況下，大約0.1-0.5%的電子從復(fù)合物I泄露，電子傳遞鏈泄露的電子直接還原氧氣產(chǎn)生超氧陰離子，后者可以在SOD催化下變成過(guò)氧化氫，這是細(xì)胞內(nèi)活性氧的最重要來(lái)源。一旦遇到微生物來(lái)源病原相關(guān)模式分子和損傷細(xì)胞模式分子，免疫細(xì)胞TLR受體激活引起免疫炎癥反應(yīng)，受體后轉(zhuǎn)錄因子NFkB被激活，引起多種炎癥因子和炎癥相關(guān)基因表達(dá)。TLR激活也會(huì)通過(guò)腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TRAF6）促進(jìn)線粒體活性氧產(chǎn)生，TRAF6是NFkB激活后最典型的下游激活因子。TRAF6激活后能轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體，在線粒體內(nèi)使ECSIT信號(hào)整合子泛素化。這一作用能加強(qiáng)線粒體的氧化應(yīng)激效應(yīng)。這一通路可能是慢性疲勞綜合征炎癥反應(yīng)導(dǎo)致能量代謝效率下降，疲勞發(fā)生的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。炎癥因子、損傷模式分子、TLR和活性氧的相互作用成為導(dǎo)致線粒體功能障礙的因素，這可能是新冠肺炎膿毒癥發(fā)生的病理基礎(chǔ)。通過(guò)姜黃素、NAC和氫氣等抗氧化劑可以緩解這種效應(yīng)也從反面提供了佐證。這里重點(diǎn)圍繞氫氣分子進(jìn)行討論。
二、氫氣在人體的抗氧化作用
氫對(duì)人體來(lái)說(shuō)并不陌生，通常存在于腸道中。人類(lèi)腸道微生物群產(chǎn)生二氧化碳、甲烷、硫化氫和氫氣。臨床上用呼吸測(cè)試氫氣和甲烷水平診斷碳水化合物消化不良癥狀。在2007年《自然醫(yī)學(xué)》開(kāi)創(chuàng)性論文中，日本學(xué)者太田教授小組描述了氫氣是一種治療性的抗氧化氣體，可選擇性地減少細(xì)胞毒性氧自由基。不過(guò)氫對(duì)許多疾病的顯著有益作用不能完全用活性氧清除活性來(lái)解釋。
氫氣能激活Nrf2轉(zhuǎn)錄因子活性，能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)多種抗氧化基因表達(dá)。在生理?xiàng)l件下，氫氣非常惰性，不太可能和其他生物分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，除非這種物質(zhì)活性極強(qiáng)（羥基自由基）。最近研究發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)揮醫(yī)學(xué)生物作用的其他機(jī)制，線粒體復(fù)合物I是從細(xì)菌氫化酶進(jìn)化來(lái)的分子系統(tǒng)，給高等生物細(xì)胞分解氫氣提供了理論可能性。神奇的是，氫氣能反轉(zhuǎn)線粒體內(nèi)膜的電子傳遞方向，抑制線粒體復(fù)合物I生成超氧陰離子。雖然有大量氫氣在疾病治療效應(yīng)的研究論文，但其作用機(jī)制仍然不是非常清楚。
使用氫氣有三種基本方法，吸入、注射氫水或飲用氫水。考慮到安全因素，一般吸入氫氣濃度是1-4%。注射氫鹽水的研究主要局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，這種方法控制氫氣劑量比較容易。飲用氫水是最常用的方法，氫氣水可制造為包裝水銷(xiāo)售，也可用氫水機(jī)隨時(shí)制備。為避免氫氣泄露，包裝氫水一般使用鋁袋或罐。氫片也是一種比較不錯(cuò)的方法，一般是包含氫化鎂、氫化鈣或金屬鎂，這些物質(zhì)和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和對(duì)人體無(wú)害的產(chǎn)物。
三、氫氣對(duì)運(yùn)動(dòng)疲勞的對(duì)抗作用。
在一個(gè)雙盲安慰劑對(duì)照臨床研究中，參與者在喝氫水后去運(yùn)動(dòng)。在未受過(guò)訓(xùn)練一組中，輕度運(yùn)動(dòng)飲用500毫升富氫水(0.8ppm)30分鐘后開(kāi)始。另外一群訓(xùn)練有素受試者喝500毫升氫更濃的水(1.0 ppm) 10分鐘前開(kāi)始適度運(yùn)動(dòng)。第一組結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氫水能顯著改善心理疲勞的表現(xiàn)，第二組結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氫水能提高最高耗氧量。另一項(xiàng)對(duì)10名男子足球運(yùn)動(dòng)員的研究顯示，飲用富氫水可降低血乳酸水平，減輕肌肉疲勞。一項(xiàng)動(dòng)物研究報(bào)告稱(chēng)，飲用富氫水不僅有抗疲勞作用，還能降低血清中一氧化氮濃度、血糖和乳酸水平，同時(shí)可降低血清中促炎細(xì)胞因子水平。2018年，Morris等提出用氫氣治療慢性疲勞綜合征，但并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)研究探討這種治療方法的研究證據(jù)。
四、氫氣安全性是氫氣可用的特別優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)歐盟委員會(huì)的規(guī)定，氫分子對(duì)人體是安全的，是經(jīng)過(guò)認(rèn)證的食品添加劑(e949)。氫氧混合氣是深海潛水員使用的呼吸氣體。潛水員在深海潛水時(shí)呼吸的氫氣比例高達(dá)50%。氫氣治療用的劑量大約每天80毫升（6.6毫克），這遠(yuǎn)小于潛水員使用的氫氣劑量。目前不存在氫氣存在毒性的任何研究證據(jù)。
結(jié)論
無(wú)論是暫時(shí)性的還是慢性的疲勞，通常都是由過(guò)度的氧化應(yīng)激引起。線粒體功能紊亂也能解釋疲勞過(guò)程的能量丟失過(guò)多和活性氧生成增加。小鼠細(xì)胞中，氫氣能通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子Nrf2激活內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)。一些研究發(fā)現(xiàn)，氫氣有利于預(yù)防疲勞發(fā)生和促進(jìn)疲勞恢復(fù)。建議將氫氣用于預(yù)防和治療疲勞，可以單獨(dú)用氫，也可以聯(lián)合其他治療方法。許多疲勞都由線粒體活性氧生成過(guò)度引起，氫氣能減少氧化應(yīng)激是緩解疲勞的基礎(chǔ)。
德國(guó)馬普化學(xué)研究所Kurt Lucas教授2011年經(jīng)歷了1個(gè)月的慢性疲勞綜合征（ME/CFS）。他個(gè)人堅(jiān)持每天攝入1升富氫水，持續(xù)4周后癥狀消失（他在一篇文章中描述的患者原來(lái)是他自己！）。德國(guó)學(xué)者將計(jì)劃開(kāi)展口服氫片治療慢性疲勞綜合征的臨床試驗(yàn)。
Kurt Lucas是一項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利為“氫分子治療性使用WO2014048953A1”的發(fā)明人和受讓人。
