研究表明，氫氣是一種生物抗氧化和物質(zhì)。吸入氫氣通過(guò)緩沖氧化應(yīng)激顯著抑制多個(gè)器官的缺血/再灌注損傷。飲用氫水可能有助于緩解神經(jīng)退行性疾病，包括帕金森病和阿爾茨海默病，從而提高老年人的生活質(zhì)量。在動(dòng)物模型中，氫氣可抑制脂多糖、刀豆蛋白A、和右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的炎癥性非傳染性疾病，并伴有促炎細(xì)胞因子水平的降低。另一方面，一些基礎(chǔ)研究表明，預(yù)給藥氫氣也可以預(yù)防炎癥性疾病。那么，問(wèn)題來(lái)了！
· 氫分子進(jìn)入體內(nèi)后，其分布情況如何？

· 在不同組織器官內(nèi)多久能達(dá)到飽和？

· 停止氫分子攝入后，氫分子能保持多久？

這些都是氫分子代謝動(dòng)力學(xué)和氫生物醫(yī)學(xué)的基本問(wèn)題。
泰山氫生物醫(yī)學(xué)研究院秦樹存教授課題組通過(guò)實(shí)驗(yàn)室系列標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，建立了多種標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方法。
圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

本研究通過(guò)氫電極實(shí)時(shí)(real time)檢測(cè)法，研究了大鼠吸入不同濃度氫氣前后，不同組織器官中氫分子的飽和及脫飽和過(guò)程，為氫分子代謝動(dòng)力學(xué)和氫生物醫(yī)學(xué)研究提供了基本數(shù)據(jù)。
為了完成本研究，課題組首先研制了可以提供不同濃度氫氣的供氣裝置。在氫生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)的研究中，低濃度氫氣一般為2%~4%，中濃度氫氣為42%左右，高濃度氫氣為67%。本課題選擇了高中低三種濃度的氫氣，分別為4%、42%及67%。
應(yīng)用于生物組織器官中氫分子含量檢測(cè)的方法可分為間歇式和實(shí)時(shí)在線式。間歇式檢測(cè)的代表性方法為氣相色譜法。該方法可以準(zhǔn)確檢測(cè)進(jìn)樣氣體中氫氣濃度，但樣本前處理繁瑣、在取樣過(guò)程中很難防止氫氣散失，且樣本中的氫氣較難完全釋放并檢測(cè)。同時(shí)該方法只能間隔一定時(shí)間取樣，無(wú)法連續(xù)監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)在線式檢測(cè)的代表性方法為氫電極法。該方法是將動(dòng)物麻醉后，把氫穿刺電極尖端插入待檢測(cè)組織，得到實(shí)時(shí)信號(hào)，可以檢測(cè)溶解在液體中的氫分子濃度。
本課題采用氫電極法，實(shí)時(shí)檢測(cè)了大鼠吸入4%、42%及67%氫氣前后，大腦、肝臟、、腎臟、骨骼肌、性腺脂肪、腹股溝脂肪中氫分子含量（圖1）。

圖1：檢測(cè)的組織
文中首先比較了氫分子濃度（圖2）。在生理溫度及鹽濃度下，4%、42%及67%氫氣的理論飽和平衡濃度分別約為28.5、299.0和476.9 μM（圖中虛線）。圖中可以看出，吸入一定濃度氫氣后，大腦中氫分子平衡濃度，與理論飽和平衡濃度接近。骨骼肌中氫分子平衡濃度，遠(yuǎn)未達(dá)到理論飽和平衡濃度。

圖2：平衡后組織器官中氫分子濃度
通過(guò)飽和曲線（圖3）可以看出，在大腦、肝臟、腎臟及中，氫分子較快達(dá)到平衡，而在骨骼肌、性腺脂肪、腹股溝脂肪中達(dá)到平衡的時(shí)間較長(zhǎng)。以4%氫氣吸入為例，氫分子在大腦、肝臟、腎臟及中濃度約在前3分鐘內(nèi)迅速升高，之后緩慢升高并逐漸平衡；而在骨骼肌、性腺脂肪、腹股溝脂肪中上升速度較慢。各組織器官達(dá)到90%平衡的時(shí)間由短到長(zhǎng)依次為（3.2 min）、肝臟（3.9 min）、腎臟（5.1 min）、大腦（6.9 min）、性腺脂肪（21.7 min）、骨骼肌（22.4 min）以及腹股溝脂肪（28.0 min）。吸入42%及67%氫氣的趨勢(shì)與此類似。



圖3：吸入氫氣后氫分子在不同組織器官中的飽和曲線
在停止吸入氫氣后，氫分子在組織器官中濃度開始下降。從脫飽和曲線（圖4）可以看出，在、肝臟、腎臟和大腦中氫分子濃度迅速減少，而在骨骼肌、性腺脂肪以及腹股溝脂肪中降低速度相對(duì)緩慢。以4%氫氣吸入為例，停止吸入氫氣后，各組織器官中氫分子濃度降低90%所用時(shí)間由短到長(zhǎng)依次為（2.7 min）、肝臟（3.6 min）、腎臟（4.8 min）、大腦（7.3 min）、骨骼肌（11.8 min）、性腺脂肪（16.2 min）以及腹股溝脂肪（24.6 min）。停止吸入42%及67%氫氣后氫分子濃度趨勢(shì)與此類似。
圖4：停止吸入氫氣后氫分子在不同組織器官中的脫飽和曲線
本實(shí)驗(yàn)提供了吸入不同濃度氫氣后氫分子濃度的基本數(shù)據(jù)。但仍有以下限制：
首先，本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的組織深度為1mm左右，氫分子濃度隨組織深度變化的情況需要進(jìn)一步研究。

第二，本實(shí)驗(yàn)是在動(dòng)物麻醉?xiàng)l件下檢測(cè)，與清醒時(shí)吸入氫氣后的實(shí)際情況可能有出入。

第三，檢測(cè)的組織器官數(shù)仍然有限，今后可進(jìn)行更加詳細(xì)的檢測(cè)。

本實(shí)驗(yàn)提供了吸入氫氣后氫分子在體檢測(cè)的數(shù)據(jù)，可以為相關(guān)的氫分子體內(nèi)代謝和氫生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)研究提供參考。

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溫馨提示：氫氣不是藥物，不能代替藥物治療疾病！