氢医学研究论文

氢气有毒的。氢气，化学式为H2，分子量为，常温常压下，是一种极易燃烧。无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在1标准大气压和0℃，氢气的密度为。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。氢气是相对分子质量最小的物质，还原性较强，常作为还原剂参与化学反应。氢气 （H2） 最早于16世纪初被人工制备，当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年，亨利·卡文迪许发现氢元素，氢气燃烧生成水（2H2+O2点燃=2H2O），拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为 “hydrogenium”（“生成水的物质”之意，“hydro”是“水”，“gen”是“生成”，”ium"是元素通用后缀）。19 世纪50 年代英国医生合信（）编写《博物新编》（1855 年）时，把“hydrogen”翻译为“轻气”，意为最轻气体。工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料（如蒙耐尔合金），设计也更加复杂。

没有用，富氢水杯工作的基本原理是将氢变成纳米级气泡加入水中。

加入氢的方法有几种，最常见的是通过电解，产生氢气或氢离子，再通过设备，将氢气变为纳米级气泡；还有就是直接将氢气用特殊的设备加入水中。

要获得这样的理想效果，首先要保证制作水杯的材料卫生安全、质量过关，能电解出足够的氢，且不会带入有害物质。但可惜的是，无论电解水杯的发源地日本，还是我国，目前都没有这类产品的制造标准，因此质量很难保证。

富氢水的背后

富氢水是通过将高纯度的氢在高压作用下通入水中2小时，达到饱和状态得到的溶液，具有强还原性。

氢气是一种惰性气体，无毒无味，近年来作为一种新型抗氧化剂受到广泛关注。氧化损伤是大多数疾病产生的原因，而氢气的抗氧化作用可以帮助减少氧化损伤，达到预防疾病的目的。

由呼吸道摄入氢气在使用上存在一定的局限性，因此比较理想的是通过一定压强将氢气溶解于水或生理盐水中，制成富氢的饱和溶液。

放心，氢气本身没有毒，但是很容易燃烧，所以玩的时候要注意不要接触到明火或其他高温物体，一旦碰到很可能发生爆炸的危险，是很容易爆炸，避开这些就不存在什么危险了。 氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体，和氟气、氯气、氧气、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险，氢气虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢气含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。因此，无论是在工业生产中还是在生活中，我们都需要对使用场所的氢气泄漏进行防范。 我们知道氢气广泛用于农业，化工、冶金、食品、电力、煤矿等多个行业，由于氢气气的大量使用，就会有氢气气泄漏的危险，员工的健康安全受到威胁，及公司财产安全也会受到威胁。为了保障员工能在一个安全放心的环境下工作，也为了减少因为氢气泄露给企业造成的损失，配备专业的氢气检测仪变得十分重要。

氢气医学研究到现在已经有10多年历史，专家学者发现氢气对近200种疾病有治疗作用，发表科学研究报道1200多篇，申请国家自然基金70多项，人群研究报道50多篇，有六位院士专家参与氢医学研究并发表论文。据研究，氢气对疾病的治疗作用虽然被认识时间不长，但氢气的生物安全性是早就被广泛研究的内容，几十年前潜水医学研究就证明，连续多日呼吸高压氢气对潜水员不会造成任何毒性损伤。迄今为止，几乎所有氢氧潜水研究的课题均涉及氢气安全性这一问题。特别是瑞典、法国等成功进行的系列人体氢氧潜水实验，如1988-1989年间，法国进行人体氢氧潜水的时间就长达7200小时，进一步说明，人体呼吸氢和氢氧潜水是安全的。既然呼吸高压氢气是无毒，那么常压下的氢气摄入就更加安全。随着氢气生物学研究的不断增加，关于氢气的临床研究也逐渐增多，到目前为止，没有任何证据表明氢气对人体存在危害性。欧盟和美国政府出版的关于氢气生物安全性资料显示，常压下氢气对人体没有任何急性或慢性毒性。国家卫健委于2014年12月发布了氢气作为食品添加剂的国家标准，GB31633-2014《食品安全国家标准食品添加剂氢气》。

说到氢气，大家都不会陌生。氢元素坐了元素周期表第一把交椅，而氢气是世界上密度最小的气体。无色、无味、无毒，高度易燃，具有一定的还原性；燃料电池的备选方案之一，隔三差五就会出一个大新闻……

等离子态下的氢 图片来源：

不过，氢气也有不为人知的一面。比如说治病。

1975年，国外学者用的氧气和的氢气，在8个大气压的条件下，治疗小鼠鳞癌，结果癌症明显消退，拉开了氢气医学研究的序幕；21世纪初，Gharib等在高压氧舱中加入氢气，治疗血吸虫引起的慢性肝炎，取得了不错的效果。但是，“高压氢气”太特殊，一般医院很难满足相关条件，所以，氢气的医学运用，一直未受重视。

高压氧舱 图片来源：

直到2007年，Ohsawa等人发现，常压下吸入2%的氢气就能明显减轻实验大鼠的脑缺血-再灌注损伤，相关研究才广受关注。[1]

缺血-再灌注损伤，顾名思义，它包含了缺血、再灌注两个过程。

首先是缺血。很多原因都可以引起器官缺血，比如冠状动脉痉挛、心脏骤停，或者断指再植和器官移植等。鱼儿离不开水，细胞不能缺少血液的滋润。所以，一旦发生缺血，要尽快恢复血液供应。

然而，学者们发现，有的器官在血液贯通后好转或者恢复正常，有的不仅没有恢复功能，反而加重了组织、器官的功能障碍和结构损伤。这就是缺血-再灌注损伤。

缺血-再灌注损伤的机制非常多样，主要由自由基的作用和白细胞的激活引起。

自由基包括氧自由基、脂质自由基等，性质非常活泼，一旦生成，就会像原子的链式反应一样，通过中间代谢产物不断产生新的自由基。大量自由基可以跟细胞的正常成分，如蛋白质、核算等，发生反应，造成细胞结构损伤和功能障碍。

自由基Free Radical 图片来源于网络

白细胞则是另一个原因。研究表明，在缺血-再灌注时，白细胞数目明显增多。这些白细胞，一方面，会释放大量炎性物质，造成血管通透性增高，引发组织水肿；另一方面，它们又很很容易在粘附分子的作用下，粘附在血管内皮，堵塞微小血管。器官本来就缺血，现在好不容血液来了，却要么穿血管而出、要么被堵在微循环之外，如此一来，细胞的能量代谢障碍自然加重，严重时，就会导致细胞凋亡。[2]

巨噬细胞释放炎症介质和微囊泡 图片来源：Nature

而氢气呢，恰好能抑制这两个过程。

首先，氧化还原反应是由易而难、循序进行的。有了氢气这种大鱼大肉，氧自由基就会抛弃DNA、线粒体等难啃的骨头。

有学者制作了氧化应激模型，结果发现，在氧化损伤后，细胞先是出现线粒体去极化、ATP缺乏，随后，DNA发生氧化，最终，坏死凋亡。若在培养基中加入氢气，则能防止这一连串的损伤，增强细胞的活力。

动物实验也表明，给大鼠吸入2%的氢气，可以显著减少缺血-再灌注损伤，降低脑组织脂质过氧化反应和DNA氧化。不仅能抑制损伤出奇的大脑损伤，而且可以中断损伤的进展。[3]

其次，白细胞释放炎症物质包括多个步骤，巨噬细胞浸润、中性粒细胞浸润等、炎症介质释放等。

卞学艺等学者，制作了小鼠肝脏缺血-再灌注损伤模型。结果显示，在运用含有饱和氢气的生理盐水后，肝脏中的巨噬细胞浸润、中性粒细胞浸润明显减少，而多种炎症物质，则显著降低。这说明，氢气能够抑制炎症反应过程。[4]

此外，还有学者征集志愿者，展开了人体研究。20名志愿者每人每天引用富氢水900ml，分别于开始时和10周后空腹取血，检测血浆总胆固醇、甘油三酯等。结果发现，引用富氢水后，血浆总胆固醇、甘油三脂水平明显降低。提示富氢水对调节血脂有一定的作用。这可能是因为，代谢疾病往往存在自由基导致的氧化损伤，而氢气通过对氧化损伤的抑制，改善了患者的代谢情况。[5]

氢气的这些功效，再加上氢气无毒、方便制备，分子量小、易于扩散，使得氢气成为医学研究的一个新热点。

那么，过年过节的时候，可不可以去日本买个富氢水杯，送给爸妈、表表孝心呢？

很抱歉，最好不要这么做。

富氢水宣传往往夸大、扭曲事实 图片来源：

氢气在动物实验中展现出来的作用固然令人心动，但是，相关的人体实验太少。疗效不确切，安全性和毒副作用不明，相关机制也远未到清晰的时候。不管是高压氢气还是富氢水，尚需大规模的前瞻性临床试验的研究结果来支持。

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参考文献

[1] 肖霞, 张久之, 万献尧. 氢气治疗脓毒症研究进展[J]. 中华内科杂志, 2015, 54(06): 544–547.

[2] 惠康丽, 韩云飞, 周玉弟等. 富氢液对大鼠全脑缺血再灌注损伤的影响[J]. 医学研究生学报, 2011, 24(6): 573–577.

[3] 刘渠, 杨甲梅. 氢气对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用及研究进展[J]. 肝胆外科杂志, 2009, 17: 390–392.

[4] 卞学艺, 姜保成. 含饱和氢气生理盐水减轻小鼠肝脏缺血再灌注损伤[J]. 中华器官移植杂志, 2011, 32(3): 177–181.

[5] 富氢水对社区代谢综合征患者血脂及高密度脂蛋白功能的影响--《泰山医学院》2013年硕士论文[EB/OL]. [2017-02-14]. .