Erid: 2RanymNuNad

Добрянская Лея Ивановна
врач антивозрастной медицины, дерматолог, косметолог,
сертифицированный тренер компании КитМед,
главный врач клиники «Вирсавия», Москва

В свете научных исследований последних лет одним из самых ярких открытий служит обнаружение большого терапевтического потенциала у молекулярного водорода (H₂). Впервые H₂ применили с терапевтической целью в 1975 г.: гипербарический H₂ вызвал заметный регресс плоскоклеточного рака кожи у мышей [1]. В 2007 г. японские ученые обнаружили, что вдыхание низкой концентрации H₂ может значительно замедлить ишемически-реперфузионное повреждение головного мозга при инсульте у крыс за счет буферизации окислительного стресса [2]. Это открытие послужило мощным стимулом к развитию водородной терапии: с тех пор биомедицинские эффекты H₂ были изучены в многочисленных лабораторных и клинических исследованиях. В настоящее время опубликовано более 2000 научных статей, посвященных изучению влияния H₂ на все системы организма человека и охватывающих патогенез более 170 заболеваний [3].

Применения H₂ в антивозрастной медицине связано с его антиоксидантными, противовоспалительными, иммуномодулирующими свойствами, способностью устранять стресс эндоплазматического ретикулума и оказывать положительное влияние на процессы апоптоза (рис. 1) [4, 5]. (Эндоплазматический ретикулум  — обширная мембранная органелла, осуществляющая синтез и модификацию белков, буферизацию кальция, синтез стероидов и построение внутриклеточных мембран. Кроме того, он принимает участие во многих сигнальных путях, регулирующих экспрессию генов и апоптоз. Стресс эндоплазматического ретикулума срабатывает при накоплении дефектных белков. В результате нарушаются процессы белкового синтеза, при выраженном стрессе происходит запуск апоптоза клетки. Указанный стресс связан с различными патогенными процессами, включая онкологическую прогрессию, диабет, воспалительные и нейродегенеративные заболевания. — Прим. ред.)

Рис. 1. Терапевтические эффекты молекулярного водорода. Н2 обладает селективной антиоксидантной и противовоспалительной активностью, препятствует стрессу эндоплазматического ретикулума и оказывает модулирующее влияние на функциональную активность митохондрий и иммунный статус [4]

Механизмы терапевтического действия H₂ при различных заболеваниях приведены в табл. 1.

Таблица 1. Механизмы терапевтического действия молекулярного водорода при заболеваниях различных систем и органов [4]

У человека H₂ вырабатывается в количестве от 50 до 1000 мг/сут кишечными бактериями, продуцирующими H₂ в результате анаэробного метаболизма. Небольшое количество H₂ может быстро попасть в систему кровообращения и выводиться из организма (8–10 ppm), этот показатель может быть использован для мониторинга состояния здоровья [17].

Способы применения водорода в клинической практике

Традиционные методы введения H₂ в организм человека включают вдыхание газообразного H₂, питье насыщенной H₂воды, инъекционное введение физиологического раствора, содержащего H₂, а также топический путь (ванны, кремы). В последние годы также были разработаны наночастицы для доставки H₂ в организм. Эффективность перечисленных методов доставки зависит от растворимости H₂ в воде, физиологическом растворе или крови, как показано в табл. 2.

Таблица 2. Лабораторная и клиническая оценка эффективности различных форм водородной терапии [5]

Использование воды, насыщенной водородом, является самым простым, недорогим и безопасным методом. Водородная вода — это обычная питьевая H₂O, которая имеет в своем составе растворенный газообразный водород (H₂). Существуют различные пути обогащения воды газом Н₂ — электролиз, барботирование, химическая реакция. Недорогая стоимость оборудования и простота использования позволяют получать такую воду в домашних условиях.

Водородные таблетки — эффективный источник получения обогащенной водородом воды

Компания HRW Natural Health Products Ink DBA Drink HRW@ (США) разработала технологию приготовления воды, обогащенной H₂, Drink HRW, основанную на химической реакции взаимодействия воды и магния с образованием H₂:

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑.

Технология водородной терапии реализуется при помощи специализированной биологически активной добавки к пище Drink HRW Rejuvenation (HRW Natural Health Products Ink DBA Drink HRW@, США) в форме таблеток.

Для оценки эффективности насыщения воды водородом путем растворения таблетки Drink HRW Rejuvenation был проведен ряд лабораторных исследований.

Определение количества H₂, содержащегося в воде после растворения таблетки Drink HRW Rejuvenation

Масса одной таблетки Drink HRW Rejuvenation составляет 79,0 ± 10 мг. В состав таблетки входят магний — 80 мг, а также органические кислоты (яблочная, винная, адипиновая) и декстроза. Таблетка Drink HRW Rejuvenation была растворена в 250 мл воды, помещенной в герметичный стеклянный сосуд. Для определения концентрации водорода в воздухе сосуда использовался газовый хроматограф. К сосуду присоединялась трубка, предназначенная для транспортировки выделяющегося газа (рис. 2).

Рис. 2. Внешний вид лабораторного прибора, предназначенного для измерения объема газа, выделяющегося в процессе химической реакции

Сначала наблюдалось бурное выделение газа в непосредственной близости от таблетки, и ее размер резко уменьшился. Примерно через 2 мин оставшаяся часть таблетки всплыла, еще через 1 мин произошла ее полная деструкция, по краю поверхности воды возникла серая полоска, в области которой было наиболее заметно выделение водорода. К этому времени пузырьки водорода начали рождаться по всему объему жидкости, по-видимому, за счет растворения мелких частиц магния. К концу часа выделение водорода прекратилось (рис. 3). В воде наблюдались лишь пузырьки, прилипшие к внутренней поверхности сосуда. В этот момент сосуд встряхивался, к уже накопленному газу добавлялся еще примерно 1 мл. В описанных условиях эксперимента проведено растворение трех таблеток, и в каждом случае за 1 час зарегистрировано выделение 52 мл водорода, что говорит о высокой степени стабильности состава исследуемых таблеток.

Рис. 3. Зависимость от времени объема водорода, выделяющегося при растворении таблетки в 250 мл обычной воды (синие ромбы) и подкисленной воды (оранжевые ромбы)

Что касается абсолютного значения объема выделяющегося водорода, то оно означает, что не все 80 мг магния вступили в реакцию с органическими кислотами, поскольку количества кислот на это не хватило. Расчеты показывают, что в условиях проведенных экспериментов должно было выделиться 78,9 мл водорода. После растворения одной из таблеток было проверено наличие незаметного на глаз осадка на дне сосуда. Наличие серого осадка было обнаружено с помощью бумажной салфетки, которой было протерто дно сосуда.

После обнаружения осадка было принято решение провести эксперимент с предварительным добавлением в воду 500 мг аскорбиновой кислоты, что по расчету позволяет растворить примерно 35 мг магния. На рис. 3 представлена зависимость от времени объема водорода, выделяющегося при растворении таблетки в такой подкисленной воде. К концу первого часа выделилось 76 мл, к концу второго — 78 мл. Таким образом, максимальной объем водорода выделяется при подкислении воды, что имитирует кислую среду желудка.

Выделение водорода в выдыхаемом воздухе после принятия внутрь гидрогенизированной воды

Динамика клиренса (выхода) водорода из организма после приема таблеток Drink HRW Rejuvenation оценивалась с помощью определения концентрации водорода в выдыхаемом воздухе. Измерения были выполнены на анализаторе «Гастрочек» английской фирмы Bedfont. В исследовании приняли участие 9 добровольцев. Пробы воздуха забирали каждые 5 мин после принятия воды, насыщенной водородом. Длительность выхода водорода из организма равнялось 45–50 мин, что соответствует литературным данным (рис. 4) [32].

Рис. 4. Динамика изменений концентраций водорода в выдыхаемом воздухе после употребления внутрь 250 мл воды, насыщенной водородом (получена из таблетки). Слева — литературные данные. Справа — результаты собственных исследований [32]

Исследования динамики концентрации водорода в выдыхаемом воздухе, полученные в тестах с использованием диодного лазерного спектрометра (Институт общей физики РАН, г. Москва), продемонстрировали сходные результаты (рис. 5).

Рис. 5. Динамика изменения концентраций водорода в выдыхаемом воздухе после приема воды, насыщенной водородом (желтая кривая). Резкий всплеск концентрации в конце записи, по мнению авторов, связан с отрыжкой воздуха из желудка, куда поступил водород из выпитой воды. Количество этого водорода отражает величину, не всосавшуюся в кровь и не оказавшую антиоксидантного действия

Заключение

Результаты лабораторных и клинических исследований свидетельствуют о том, что обогащенная водородом вода обладает мощным терапевтическим потенциалом. Молекулярный водород связывает свободные радикалы и инактивирует провоспалительные цитокины, оказывает благоприятное модулирующее влияние на процессы апоптоза и иммунный статус.

Таблетки Drink HRW Rejuvenation позволяют создать высокую концентрацию водорода в воде. Динамика уровня водорода в выдыхаемом воздухе наглядно показывает, что после употребления внутрь гидрогенизированной при помощи таблетки Drink HRW Rejuvenation воды водород всасывается, проникает в кровь, достигает легких и начинает выделяться. Таким образом, порядка 1 ча водород находится в организме и оказывает свое положительное действие. За это время H₂способен запустить целый ряд биологических процессов, которые продолжаются намного дольше времени нахождения водорода в организме.

Таблетки Drink HRW Rejuvenation могут быть рекомендованы для предотвращения преждевременного старения, а также в составе комплексной терапии возраст-ассоциированных заболеваний и программ коррекции признаков фотостарения.

Литература

1. Dole M., Wilson F.R., Fife W.P. Hyperbaric hydrogen therapy: a possible treatment for cancer. Science 1975; 190(4210): 152–154.
2. Ohsawa I., Ishikawa M., Takahashi K., et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med 2007; 13(6): 688–694.
3. Lebaron T.W., Ohno K., Hancock J.T. The on/off history of hydrogen in medicine: will the interest persist this time around? Oxygen 2023; 3(1): 143–162.
4. Yang M., Dong Y., He Q., et al. Hydrogen: a novel option in human disease treatment. Oxid Med Cell Longev 2020; 2020: 8384742.
5. Tian Y., Zhang Y., Wang Y., et al. Hydrogen, a novel therapeutic molecule, regulates oxidative stress, inflammation, and apoptosis. Front Physiol 2021; 12: 789507.
6. Zhou F., Yu T., Du R., et al. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study. Lancet 2020; 395(10229): 1054–1062.
7. Lu W., Li D., Hu J., et al. Hydrogen gas inhalation protects against cigarette smoke-induced COPD development in mice. J Thorac Dis 2018; 10(6): 3232–3243.
8. Li L., Li X., Zhang Z., et al. Effects of hydrogen-rich water on the PI3K/AKT signaling pathway in rats with myocardial ischemia-reperfusion injury. Curr Mol Med 2020; 20(5): 396–406.
9. Moon D.H., Kang D.Y., Haam S.J., et al. Hydrogen gas inhalation ameliorates lung injury after hemorrhagic shock and resuscitation. J Thorac Dis 2019; 11(4): 1519–1527.
10. Liu Q., Shen W.F., Sun H.Y., et al. Hydrogen-rich saline protects against liver injury in rats with obstructive jaundice. Liver Intl 2010; 30(7): 958–968.
11. Begum R., Bajgai J., Fadriquela A., et al. Molecular hydrogen may enhance the production of testosterone hormone in male infertility through hormone signal modulation and redox balance. Med Hypotheses 2018; 121: 6–9.
12. Guan P., Sun Z.M., Luo L.F., et al. Hydrogen protects against chronic intermittent hypoxia induced renal dysfunction by promoting autophagy and alleviating apoptosis. Life Sci 2019; 225: 46–54.
13. Xing Z., Pan W., Zhang J., et al. Hydrogen rich water attenuates renal injury and fibrosis by regulation transforming growth factor-β induced Sirt1. Biol Pharm Bull 2017; 40(5): 610–615.
14. Zhao L., Wang Y., Zhang G., et al. L-Arabinose elicits gut-derived hydrogen production and ameliorates metabolic syndrome in C57BL/6J mice on high-fat diet. Nutrients 2019; 11(12): 3054.
15. Kamimura N., Nishimaki K., Ohsawa I., Ohta S. Molecular hydrogen improves obesity and diabetes by inducing hepatic FGF21 and stimulating energy metabolism in db/db mice. Obesity 2011; 19(7): 1396–1403.
16. Xu F., Yu S., Qin M., et al. Hydrogen-rich saline ameliorates allergic rhinitis by reversing the imbalance of Th1/Th2 and up-regulation of CD4+CD25+Foxp3+regulatory T cells, interleukin-10, and membrane-bound transforming growth factor-β in guinea pigs. Inflammation 2018; 41(1): 81–92.
17. Dixon B.J., Tang J., Zhang J.H. The evolution of molecular hydrogen: a noteworthy potential therapy with clinical significance. Med Gas Res 2013; 3(1): 10.
18. Zheng Z.G., Sun W.Z., Hu J.Y., et al. Hydrogen/oxygen therapy for the treatment of an acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease: results of a multicenter, randomized, double-blind, parallel-group controlled trial. Respir Res 2021; 22(1): 149.
19. Liu X., Ma C., Wang X., et al. Hydrogen coadministration slows the development of COPD-like lung disease in a cigarette smoke-induced rat model. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 2017; 12: 1309–1324.
20. Huang P., Wei S., Huang W., et al. Hydrogen gas inhalation enhances alveolar macrophage phagocytosis in an ovalbumin-induced asthma model. Int Immunopharmacol 2019; 74: 105646.
21. Guan W.J., Wei C.H., Chen A.L., et al. Hydrogen/oxygen mixed gas inhalation improves disease severity and dyspnea in patients with Coronavirus disease 2019 in a recent multicenter, open-label clinical trial. J Thorac Dis 2020; 12(6): 3448–3452.
22. Zhou H.X., Han B., Hou L.M., et al. Protective effects of hydrogen gas on experimental acute pancreatitis. PLoS One 2016; 11(4):e0154483.
23. Ostojic S.M., Vukomanovic B., Calleja-Gonzalez J., Hoffman J. R. Effectiveness of oral and topical hydrogen for sports-related soft tissue injuries. Postgrad Med 2014; 126(5): 187–195.
24. Sim M., Kim C.S., Shon W.J., et al. Hydrogen-rich water reduces inflammatory responses and prevents apoptosis of peripheral blood cells in healthy adults: a randomized, double-blind, controlled trial. Sci Rep 2020; 10(1): 12130.
25. Zhao M., Liu M.D., Pu Y.Y., et al. Hydrogen-rich water improves neurological functional recovery in experimental autoimmune encephalomyelitis mice. J Neuroimmunol 2016; 294: 6–13.
26. Zhu Q., Wu Y., Li Y., et al. Positive effects of hydrogen-water bathing in patients of psoriasis and parapsoriasis en plaques. Sci Rep 2018; 8(1): 8051.
27. Oharazawa H., Igarashi T., Yokota T., et al. Protection of the retina by rapid diffusion of hydrogen: administration of hydrogen-loaded eye drops in retinal ischemia-reperfusion injury. Invest. Ophthalmol Vis Sci 2010; 51(1): 487–492.
28. Yao L., Chen H., Wu Q., Xie K. Hydrogen-rich saline alleviates inflammation and apoptosis in myocardial I/R injury via PINK-mediated autophagy. Int J Mol Med 2019; 44(3): 1048–1062.
29. Xie K., Zhang Y., Wang Y., et al. Hydrogen attenuates sepsis-associated encephalopathy by NRF2 mediated NLRP3 pathway inactivation. Inflamm Res 2020; 69(7): 697–710.
30. Zou R., Wang M.H., Chen Y., et al. Hydrogen-rich saline attenuates acute lung injury induced by limb ischemia/reperfusion via down-regulating chemerin and NLRP3 in rats. Shock 2019; 52(1): 134–141.
31. He Y., Zhang B., Chen Y., et al. Image-guided hydrogen gas delivery for protection from myocardial ischemia-reperfusion injury via microbubbles. ACS Appl Mater Interfaces 2017; 9(25): 21190–21199.
32. Mikami T., Tano K., Lee H., et al. Drinking hydrogen water enhances endurance and relieves psychometric fatigue: a randomized, double-blind, placebo-controlled study 1. Can J Physiol Pharmacol 2019; 97(9): 857–862.

Реклама. ООО «КИТ МЕД»