運動氣體和運動醫(yī)學界最近將醫(yī)用氣體的使用描述為一種新興的外來策略，提出了一些非常規(guī)醫(yī)用氣體(例如NO，Xe，O3)作為性能增強劑。其中，分子氫(H2)作為一種創(chuàng)新化合物出現(xiàn)，可能會在運動員中使用。H2通常以膳食補充劑的形式服用，無論是富含氫的水還是產(chǎn)生氫氣的片劑，在動物研究和人體試驗中似乎都會對運動能力產(chǎn)生積極影響。這可能是由于其抗氧化和抗炎特性，可能會減少運動引起的炎癥和氧化應激，或者通過信號調(diào)節(jié)改變合成代謝激素的產(chǎn)生。有報告說，每天用1.5升/天的富氫水(0.92-1.02 mM的氫)進行水合作用可顯著降低血液中的乳酸水平，并改善運動引起的男性足球運動員肌肉功能的下降。在連續(xù)性和進行性的消耗性運動之后，運動性酸中毒期間的富氫水(1.1 mM)的緩沖能力也得到了證明。此外，兩周的富氫水攝入量(每天2升，0.45 mM的游離氫)有助于將重復沖刺中的峰值功率輸出維持在男性騎行者30分鐘以上的水平。

飲用富含氫的水似乎會改變血漿葡萄糖和胰島素水平，這種作用可能由成纖維細胞生長因子21(FGF21)(一種改善胰島素敏感性和葡萄糖清除率的代謝激素)的表達增強所介導。氫吸入增強的胰島素反應可能會促進運動過程中能量的利用，從而在運動環(huán)境中促進H2作為胰島素分泌刺激劑。此外，最近的證據(jù)表明，H2對涉及炎癥的疾病具有改善價值，因此，通過平衡運動誘發(fā)的炎癥和損傷的生物標志物(例如肌酸激酶，肌紅蛋白，鐵蛋白，C反應蛋白)，增加了其在運動環(huán)境中使用的可能性。
 

在這項隨機對照的初步試驗中，我們評估了7天H2吸入對一組年輕男性和女性的運動表現(xiàn)，血清激素和炎癥狀況的影響。我們假設氣態(tài)H2將改善心肺功能和肌肉功能，刺激胰島素分泌，并減輕炎癥反應。所有參與者(年齡22.9±1.5歲;體重指數(shù)23.4±2.5 kg m-2; 10名婦女和10名男子)被分配為連續(xù)7天，每天接受一次持續(xù)時間為20分鐘的氣態(tài)氫(4%)或安慰劑(室內(nèi)空氣)吸入，并有7天的清除期，以防止研究期間干預措施的殘留影響。主要的改善結(jié)果是從基線到第7天遞增最大測試的跑步力竭時間的變化。此外，在每次干預后的基線和第7天對其他運動表現(xiàn)終點和臨床化學生物標志物進行評估。
 

該試驗已在ClinicalTrials.gov(IDNCT03846141)上進行了注冊。隨訪期間，與吸入空氣相比，每天呼吸4%的氫氣20分鐘可導致峰值運行速度增加(高達4.2%)。吸氫導致血清胰島素樣生長因子1(IGF-1)顯著下降48.2 ng / mL(95%置信區(qū)間[CI]：從-186.7降至89.3)(P <0.05)，安慰劑干預后IGF-1水平升高59.3 ng / mL(95%CI;從-110.7增至229.5)(P <0.05)。在健康的男性和女性中，吸入氫似乎顯示出產(chǎn)生增強機能的特性。應進一步評估氣態(tài)氫氣在運動環(huán)境中的功效和安全性。
 

圖像數(shù)據(jù)
 

圖1.研究方案。垂直箭頭指示主要和次要結(jié)果的采樣間隔。
 

表1.研究過程中生化標志物的變化。值是平均值±SD。
 

圖2.基線與隨訪(7天)時運動表現(xiàn)結(jié)果的變化。
 

圖3.試驗之間個體主要改善結(jié)果(用盡時間)的個體變化。