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腸道產(chǎn)氫能力多大?屁學(xué)有答案!
 

氧化損傷是許多疾病的共同病理基礎(chǔ)?；钚匝跏菐в醒醯淖杂苫腔瘜W(xué)活性比較高的原子基團(tuán)或分子。由于化學(xué)活性強(qiáng)，活性氧參與多種生物學(xué)過(guò)程，不僅參與免疫細(xì)胞殺菌作用，也是免疫炎癥反應(yīng)、細(xì)胞分裂和許多信號(hào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵效應(yīng)物質(zhì)。但是在病理過(guò)程中，具有強(qiáng)活性的活性氧也可能參與損傷過(guò)程，成為病理因子。在這種情況下，細(xì)胞內(nèi)過(guò)量活性氧超過(guò)了控制活性氧的抗氧化系統(tǒng)的處理能力，失去控制的活性氧對(duì)其他功能分子進(jìn)行隨機(jī)攻擊，產(chǎn)生分子層面氧化損傷，這種損傷達(dá)到一定程度會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能紊亂甚至細(xì)胞死亡，導(dǎo)致組織和器官功能紊亂。
 

氫氣療法的核心基礎(chǔ)是選擇性抗氧化。氫氣具有中和強(qiáng)毒性活性氧如羥基自由基和亞硝基陰離子的作用，不和具有生理功能的活性氧發(fā)生反應(yīng)。這一能力決定了氫氣不僅能降低氧化損傷發(fā)生的根本，部分強(qiáng)毒性活性氧帶來(lái)的危害，且能保持正?；钚匝醯墓δ?。當(dāng)然這是理論上的論述，更重要的是氫氣改善確實(shí)能產(chǎn)生明確的減少氧化損傷的效果。就是從證據(jù)層面的效應(yīng)基礎(chǔ)，氫氣能減少氧化損傷。當(dāng)然產(chǎn)生這種作用的途徑有兩個(gè)，一是通過(guò)降低強(qiáng)毒性活性氧作用，而是通過(guò)保留更多功能活性氧，如一氧化氮，氫過(guò)氧化物，超氧化物陰離子。正常功能活性氧增加可激活細(xì)胞內(nèi)內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)功能，這在氧化應(yīng)激情況下更為重要。兩種內(nèi)外抗氧化能力相互配合，產(chǎn)生更強(qiáng)大的抗氧化效應(yīng)。
 

已經(jīng)許多研究工作探討氫氣生物醫(yī)學(xué)學(xué)效應(yīng)，主要包括氫氣改善疾病的效果，主要包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、代謝紊亂、肝病、皮膚病、呼吸系統(tǒng)疾病等氧化損傷和炎癥相關(guān)疾病。
 

盡管氫氣具有巨大的醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力，目前還沒(méi)有完全確定其有效性，特別缺乏具體適應(yīng)癥、禁忌癥、改善劑量和療程等細(xì)節(jié)的工作。解決這些問(wèn)題的一個(gè)基礎(chǔ)性工作是準(zhǔn)確測(cè)定氫氣的劑量，按照學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需要采用有創(chuàng)和血液樣本，測(cè)定氫氣濃度的高成本和技術(shù)復(fù)雜性是限制這方面研究的重要制約因素。氫氣改善疾病的有效性在大量人類(lèi)疾病動(dòng)物模型和臨床研究中得到證據(jù)，氫氣的巨大臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是幾乎沒(méi)有毒副作用(沒(méi)有發(fā)現(xiàn))，這將必然吸入大量臨床試驗(yàn)的跟進(jìn)。最近在呼吸系統(tǒng)疾病、神經(jīng)退行性疾病、代謝性疾病、皮膚疾病和重要癌癥等方面的臨床研究都表現(xiàn)出氫氣的廣泛應(yīng)用前景。
 

獲得氫氣的方法有兩大類(lèi)，一是通過(guò)體內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生，二是通過(guò)體外補(bǔ)充，包括補(bǔ)充可釋放氫氣的材料。發(fā)酵碳水化合物的厭氧菌可以產(chǎn)生氫氣，腸道內(nèi)主要是擬桿菌梭狀芽孢桿菌、壞死梭桿菌、大腸桿菌、檸檬酸桿菌和腸桿菌等。特定的食物偏好會(huì)影響腸道微生物組成，其中產(chǎn)生氫氣的細(xì)菌是容易受到影響的類(lèi)型。不能被胃和小腸吸收食物和藥品將被送到結(jié)腸，在那里細(xì)菌能夠產(chǎn)生各種氣體，包括氫氣。研究人員發(fā)現(xiàn)，攝取卡波糖、變性淀粉、牛奶、姜黃素和乳果糖，食品原料如棉籽油、糖、乳糖、山梨醇、甘露醇、殼聚糖、可溶性纖維等，都能有助于腸細(xì)菌能夠產(chǎn)生大量的氫氣。氫可以被其他細(xì)菌利用，也可以被腸粘膜吸收進(jìn)入血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)礁闻K和全身。有已部分研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自腸道細(xì)菌產(chǎn)生的氫氣也能產(chǎn)生疾病改善作用。但是利用腸道細(xì)菌產(chǎn)生氫氣對(duì)人體的作用，特別是長(zhǎng)期影響，還需要研究。因?yàn)槟c道內(nèi)不僅存在產(chǎn)生氫氣的細(xì)菌，也存在多種利用氫氣的細(xì)菌，如合成甲烷產(chǎn)甲烷菌，產(chǎn)生硫化氫和乙酸的相應(yīng)菌群。產(chǎn)氫氣代謝增強(qiáng)必然引起消耗氫氣的代謝發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，這方面可以通過(guò)呼吸氣體中甲烷水平的分析進(jìn)行研究。
 

外源性補(bǔ)充氫氣相對(duì)影響因素小，也是目前主流的氫氣改善疾病研究的給氫氣方式。其中比較常見(jiàn)的是吸入氫氣、飲用氫水或注射氫氣溶液，也有洗氫水澡通過(guò)皮膚使用和攝取氫氣，當(dāng)然口服可以產(chǎn)生氫氣食品也是一種方式。俄羅斯學(xué)者認(rèn)為，氫氣生理鹽水注射對(duì)氫氣醫(yī)學(xué)研究做出了巨大的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，這種方法能快速獲得準(zhǔn)確劑量，這有利于氫氣效應(yīng)的分析。這種方法進(jìn)入臨床應(yīng)用仍然需要更多基礎(chǔ)和臨床研究。飲用氫水是比較容易實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，過(guò)去曾經(jīng)擔(dān)心氫氣溶解度小這種方法難以獲得足夠多劑量，但是大量研究結(jié)果表明，飲用氫水完全能達(dá)到顯著有效的氫氣攝入劑量。飲用氫水后氫氣可快速擴(kuò)散到血液，這是氫水產(chǎn)生效果的重要基礎(chǔ)。
 

Experimental Setup for Measurements the Hydrogen Concentration in Exhaled Rat's Air

Hartmann L , Taras D , Kamlage B , et al. A new technique to determine hydrogen excreted by gnotobiotic rats[J]. Laboratory Animals, 2000, 34(2):162-170.