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氫氣效應(yīng)從大的角度可以分為治病效應(yīng)和生理效應(yīng)，治療效果更容易理解，生理作用是一種較為基礎(chǔ)的作用，是維持正常生理機(jī)能的必要因素，生理影響通常顯示對健康個(gè)體的影響作用，所以它具有更重要的價(jià)值。過去，氫氣效應(yīng)研究很少觀察到對健康動(dòng)物和人類的影響。一個(gè)很重要的因素是，研究人員普遍認(rèn)為氫氣沒有這種作用，或者說氫氣不能產(chǎn)生如此強(qiáng)大的作用。這次介紹的一項(xiàng)研究是關(guān)于健康人血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能，非常接近“生理效應(yīng)”。如果這項(xiàng)研究能夠得到進(jìn)一步證實(shí)，不僅可以解釋氫氣的許多疾病的治療機(jī)制，而且表明氫氣對生物體的存在有更基本或更重要的作用。
血管內(nèi)皮細(xì)胞可以對血流和血壓變化引起的剪切應(yīng)力作出反應(yīng)，是維持血管張力的重要調(diào)節(jié)細(xì)胞。因此，內(nèi)皮功能障礙會(huì)導(dǎo)致血管損傷累積，誘發(fā)慢性炎癥，最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病。血管擴(kuò)張因子如一氧化氮、前列環(huán)素和內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)皮細(xì)胞超極化因子是擴(kuò)張血管以維持血管平衡的重要因素，在這些調(diào)節(jié)機(jī)制中，一氧化氮介導(dǎo)的血管舒張作用最為關(guān)鍵，血流介導(dǎo)的血管舒張 (FMD) 測試是一種評估內(nèi)皮功能的方法。
在過去的十年中，已經(jīng)開發(fā)出微創(chuàng)或無創(chuàng)技術(shù)來評估前臂動(dòng)脈的內(nèi)皮依賴性血管功能，即外周血管內(nèi)皮功能。這些技術(shù)包括使用高分辨率超聲測量前臂血流量，通過變形體積描記術(shù)監(jiān)測阻塞血管后的 FMD。前臂的血流主要受阻力血管的血管內(nèi)皮功能影響，而FMD主要反映較大容量的動(dòng)脈內(nèi)皮功能。缺血性充血也由內(nèi)皮細(xì)胞 NO 介導(dǎo)，其創(chuàng)傷性相對較小。應(yīng)用血壓袖帶加壓，阻斷肢體近端血流，然后松開被阻斷的血管，立即導(dǎo)致遠(yuǎn)端血管血流量增加，即反應(yīng)性充血。反應(yīng)性充血增加了動(dòng)脈近端血管壁的剪應(yīng)力，然后是血流依賴性血管舒張，肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的血管舒張是目前最常用的血管內(nèi)皮功能非侵入性替代技術(shù)。
血管內(nèi)皮細(xì)胞中一氧化氮和超氧陰離子之間的氧化還原平衡是影響血管功能的重要因素，這種平衡的破壞是內(nèi)皮功能障礙的重要表現(xiàn)，過氧化氫是最常見的活性氧物質(zhì)，對血管功能有兩方面的影響，濃度最小但毒性最大的羥基自由基是過氧化氫與鐵離子反應(yīng)的產(chǎn)物，但對血管功能的影響不是很清楚，作為一種新的抗氧化物質(zhì)，氫氣分子被發(fā)現(xiàn)可以特異性地中和羥基自由基和亞硝酸根陰離子，它們是一氧化氮和超氧陰離子的反應(yīng)產(chǎn)物。考慮到氫是羥基自由基的選擇性抗氧化劑，可作為分析羥基自由基對血管功能損害的重要工具。
2014年，日本福岡市原井醫(yī)院心內(nèi)科專家Sakai T等人在Vasc Health Risk Manag發(fā)表論文，觀察高濃度（7ppm）氫水對肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的FMD結(jié)果的影響健康志愿者的血管舒張。受試者隨機(jī)分為2組，高濃度氫水組飲用500毫升氫水，安慰劑對照組飲用普通飲用水。內(nèi)皮功能使用肱動(dòng)脈血流來調(diào)節(jié)血管舒張。首先，檢查肱動(dòng)脈直徑和 FMD 基數(shù)。受試者可以喝氫水和舒適水或每30分鐘進(jìn)行多次檢查。
檢查結(jié)果顯示，飲用富氫水后，高濃度氫水組（8男8女）的FMD由6.80%±1.96%上升至7.64%±1.68%，對照組從8.07%±2.41%下降到6.87%±2.94%，高濃度氫水組FMD與基線值之比的變化比安慰劑對照組更顯著（P<0.05）。研究結(jié)果表明，氫氣可以通過中和剪應(yīng)力引起的羥基自由基等活性氧，保護(hù)和維持一氧化氮介導(dǎo)的正常血管調(diào)節(jié)反應(yīng)。
本研究分析了對氫氣飲用后的血壓和血管調(diào)節(jié)功能，發(fā)現(xiàn)對內(nèi)皮血管調(diào)節(jié)功能有一定的保護(hù)作用。本研究提供了一個(gè)研究模型，證明氫氣對正常健康人的血管功能有一定影響，這是一個(gè)非常罕見的研究結(jié)果。過去，大多數(shù)動(dòng)物和臨床研究都是關(guān)于疾病和損傷狀態(tài)的影響。這項(xiàng)研究表明，氫氣會(huì)對正常血管功能產(chǎn)生影響，這是一種生理效應(yīng)，值得關(guān)注。由于內(nèi)皮細(xì)胞的功能與體內(nèi)幾乎所有器官的功能密切相關(guān)，氫氣對內(nèi)皮細(xì)胞的作用也從一個(gè)角度證明了氫氣廣泛作用的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
這項(xiàng)研究只檢查了喝水后 30 分鐘的數(shù)據(jù)，所以這是一個(gè)急性效應(yīng)。這也是研究的不足，留給我們一些思考。首先應(yīng)該回答的是這種效果能持續(xù)多久。因此，應(yīng)分析一小時(shí)甚至幾小時(shí)后的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，最好與血液中的氫濃度進(jìn)行比較。此外，還應(yīng)研究長期飲酒后的內(nèi)皮細(xì)胞功能，以觀察這種作用是否具有長期價(jià)值，這是氫氣的長期使用需要關(guān)注的問題。
