有人將氫氣在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，歸結(jié)為其三大特性，即安全性、滲透性強(qiáng)、選擇性抗氧化。

太田成男教授

近年來的研究也證實(shí)，氫氣可以很容易地穿過細(xì)胞膜,，也可以很容易地穿過血腦屏障(BBB)迅速地進(jìn)入腦組織;早在2007年，太田成男教授(Dr.Shigeo Ohta,PhD，日本醫(yī)科大學(xué)老年病研究所首席教授)就在《⾃然醫(yī)學(xué)》上發(fā)表了論⽂，明確指出⽆論是細(xì)胞還是化學(xué)溶液情況下，氫⽓只和羥基⾃由基和亞硝酸陰離⼦毒性⾃由基發(fā)⽣反應(yīng)，⽽不和過氧化氫和⼀氧化氮⾃由基發(fā)⽣反應(yīng)，氫⽓中和毒性⾃由基的作⽤就是選擇性抗氧化。

關(guān)于氫氣在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用研究，特別是安全性方面的研究，我國(guó)在21世紀(jì)初就啟動(dòng)了。

前人對(duì)氫氣安全性的研究

目前，有證可查最早的氫氣安全性方面的實(shí)驗(yàn)，是1789年，由法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫和塞奎因進(jìn)行的。他們讓豚鼠在容器內(nèi)呼吸氫、氮、氧三元混合氣，歷時(shí)8~10小時(shí)，未發(fā)現(xiàn)給機(jī)體帶來任何不利影響。

法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫

1937年，英國(guó)生理學(xué)家小霍爾丹(其父約翰·斯科特·霍爾丹是牛津大學(xué)教授，因一戰(zhàn)期間為英軍研發(fā)出了防毒面具而聞名)采用將志愿者暴露于11個(gè)大氣壓的環(huán)境中，呼吸氫氧混合氣，未發(fā)現(xiàn)明顯的生理變化;1941年，蘇聯(lián)航空先驅(qū)拉扎列夫(莫斯科鮑曼國(guó)立技術(shù)大學(xué)教授)重復(fù)了拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)，他將氫、氮、氧混合氣加壓到91個(gè)大氣壓，未發(fā)現(xiàn)小鼠的不良反應(yīng)。

通過這些早期研究，初步證明了人和動(dòng)物吸入氫氣是安全的。

我國(guó)對(duì)氫氣安全性的研究

我國(guó)從21世紀(jì)初開始了氫氣安全性方面的研究。2001年，肖衛(wèi)兵教授、楊濤教授(海軍醫(yī)學(xué)研究所艦艇衛(wèi)生研究室)發(fā)表了《氫氧潛水的生理學(xué)問題》。在該篇論文中，對(duì)氫氣對(duì)人體的安全性進(jìn)行了比較全面的論證

氫氧潛水實(shí)驗(yàn)示意圖

機(jī)體內(nèi)環(huán)境

通過對(duì)血、尿和醫(yī)學(xué)檢查的結(jié)果分析，至少3MPa氫分壓對(duì)人不具有毒性。

呼吸系統(tǒng)

在450m深度下呼吸50%的氫、氦、氧，潛水員的舒適感、疲勞程度、工作效率如同在200m氦、氧環(huán)境一樣。

心臟功能

氫、氦、氧環(huán)境下，心功能和心肌電生理僅有輕微的改變。

神經(jīng)系統(tǒng)

動(dòng)物和人的實(shí)驗(yàn)都證明，氫氣的麻醉作用只有氮?dú)獾?/4。

氫氣保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的研究

氧化損傷對(duì)于脊髓、大腦的傷害尤其嚴(yán)重。特別是大腦，雖然它的重量?jī)H占全身的2%，但腦部的耗氧量占全身耗氧量的15%~20% ，腦是高度耗氧器官，更易產(chǎn)生活性氧(ROS)。

1、腦組織含有大量的多不飽和脂肪酸 ，容易被氧化;

2、腦部的過氧化氫酶(catalase，CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH—Px)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase， SOD)等抗氧化酶水平較低 ，抗氧化能力低;

3、腦部神經(jīng)元不具有分裂能力，修復(fù)能力低。

因此腦更易受到ROS的攻擊 ，出現(xiàn)氧化損害。

傳統(tǒng)的抗氧化劑主要有兩類，一類是小分子抗氧化劑，如維生素C、維生素E、GSH等 ;另一類是抗氧化酶類 ，如 SOD、CAT、GSH.Px等。

但由于機(jī)體氧化一抗氧化系統(tǒng)的復(fù)雜性 、低濃度ROS具有生理作用 、外源性抗氧化劑對(duì)自由基清除作用的非特異性等原因 ，這些抗氧化劑在臨床上的應(yīng)用效果并不令人滿意。

多項(xiàng)研究證實(shí) ，氫氣具拮抗氧自由基的毒性作用，能夠減輕氧化損傷;同時(shí)，氫氣能夠很容易地穿過血腦屏障(BBB)迅速地進(jìn)入腦組織，能起到更好的效果。

未來展望

近年來，國(guó)內(nèi)外研究都證明，氫氣是一種全新的，安全的，潛在的有效方法，能減輕多種疾病和損傷，有可能顯著造福人類健康，尤其是在幫助人類應(yīng)對(duì)老年非傳染性疾病方面，擁有極大潛力。

參考文獻(xiàn)

《氫氧潛水的生理學(xué)問題》

《氧氣對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的毒性及氫氣對(duì)其的拮抗作用研究進(jìn)展》