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氫氣醫學真相 氫氣具有極大擴散能力

文章來源:孫學軍 氫思語發布日期:2021-04-27 15:01瀏覽次數:
  內容僅限于知識科普,不代表對本公司產品的宣傳。
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氫氣具有極大擴散能力,擴散能力強大到可以進入身體任何部位,甚至可以進入到許多生物大分子內部,例如蛋白質核酸和脂肪分子內,氫氣都可以進入。進入作用部位是發揮作用的前提,這是毋庸置疑的,甚至在復雜化學反應系統,例如生物化學反應系統,擴散能力強的分子是決定反應方向的重要因素。氫氣的強大擴散能力因此也經常被作為氫氣醫學生物學優勢之一。
 

一、擴散相關知識,擴散能力決定于顆粒大小和極性
 

不同物體互相接觸時彼此進入對方的現象叫擴散,物質顆粒從高濃度區域向低濃度區域轉移,直到均勻分布的現象。擴散的速率與物質的濃度梯度成正比。擴散雖然有明確的方向,但并不是一種有意識的活動,是物質本身固有的特征,是分子熱運動帶來的宏觀效果。

在一般界面之間的擴散效率,和分子大小關系密切,很早就有科學家對分子大小和擴散能力的關系進行了研究,甚至找到分子大小和擴散速度直接的量化關系,我們只需要知道,分子越小擴散能力越大就可以,氫氣的分子體積特別小,決定了其擴散能力非常高。

氣體在組織內的擴散能力不僅決定于分子大小,還受到分子極性的影響,主要是因為必須經??邕^細胞膜,例如肺呼吸必須跨過多層細胞膜才能進入血液,在組織內進入細胞內同樣需要跨過細胞膜。細胞膜是酯類物質,和非極性分子可以互相溶解,非極性氣體分子可以自由進出細胞就是這個道理。氫氣和氧氣都屬于非極性分子,可以自由進出細胞。

氣體進入和離開人體組織最主要的方式是通過呼吸運動和血液循環,但也可以通過皮膚和消化道等途徑進行擴散。由于人體組織并不是液體狀態,呼吸和血液循環在氣體擴散中具有絕對地位,氧氣和二氧化碳的體內運輸過程就是非常典型的,離開呼吸和血液,氧氣和二氧化碳的運輸幾乎完全中斷。氫氣、氮氣、氦氣等氣體如果被肺吸入,也按照類似氧氣的運輸模式進入人體,呼吸和血液循環同樣是決定性的因素。但是相對來說,不同氣體的擴散能力仍然是重要的因素,例如在皮膚界面上,氧氣和二氧化碳的交換可以忽略不計,但是氦氣和氫氣的交換就比較可觀,需要重視,因為氦氣和氫氣的擴散能力比氧氣大許多。

由于組織血液循環的影響,氣體進入和離開組織的決定性因素仍然是血液循環血液灌流量的大小,例如心臟、肺、肝、腎和腦這種血液循環極端豐富的器官,血液中的成分幾乎同時會在這些組織中表現出來。理解氫氣在組織內的過程,可以考慮吸入麻醉的情況,一般麻醉誘導大約1分鐘時間,也就是在60秒達到效果,其實藥物從吸入到進入大腦的時間只需要幾秒。

雖然血液灌流具有決定性作用,物質進入細胞內部發揮作用仍然會受到物質自身的擴散能力很大影響。由于存在血腦屏障,某些物質即使運輸到大腦毛細血管,也不能從血液進入腦細胞內,這就是擴散能力不足帶來的極端影響。血腦屏障主要是阻斷極性分子,對非極性分子如氧氣、氫氣、氮氣等缺乏阻斷效應,所以可以不考慮血腦屏障對氫氣的干擾,氫氣進入大腦如入無人之境?;蛘吆唵握J為,這是氫氣的擴散能力大的結果,血腦屏障絲毫不影響氫氣的強大擴散能力。
 

二、氫氣擴散能力強的優點
 

氫氣具有強大擴散能力,能容易深入到身體任何部位發揮作用,例如可進入大腦、視網膜、內耳、中耳、骨髓等這些一般藥物難以進入的部位,這給氫氣發揮生物效應提供了重要基礎。

強大的擴散能力也給氫氣使用方法的選擇帶來方便,例如氫水飲用非常容易被胃腸道吸收,可在10分鐘左右吸收達到高峰。因為擴散能力大,氫氣可通過皮膚等部位局部吸收進入血液循環和全身,這使氫氣的使用方法多樣化,已經有通過洗澡、泡腳、氫氣艙等方式使用氫氣改善疾病的研究和技術,其中的主要理論依據就是氫氣的擴散能力足夠強。

氫氣的擴散能力強,使氫氣在身體內的停留時間短,減少了產生不良效應的可能性。雖然目前沒有發現氫氣對人體具有任何毒性,但并不等于氫氣絕對不可能產生任何副作用,因為只要存在正面作用,這種作用都有可能在某些情況下變成副作用。例如,氫水對便秘的效果非常好,作用基礎是氫氣能促進腸道蠕動,但是少數特別敏感的人,飲用氫水后發生明顯腹瀉,更多人出現輕微腹瀉,這可以認為是氫水產生的副作用。我也曾遇到過飲用氫水出現心慌的情況。適當多喝水有利健康,但尿毒癥患者隨便喝水就有致命風險。退一步講,即使出現某些副作用,由于氫氣擴散能力強,這種作用也比較容易隨著氫氣的消散而消失,這給氫氣的使用安全帶來很大優勢。

氫氣可多種方法聯合使用,由于氫氣擴散能力強,再結合氫氣的安全性非常高,不會因為過量使用帶來很大風險,又因為不同使用方法產生效應存在差異,為了一并解決多種身體健康問題,可采用多種方法聯合使用。最常用是吸入氫氣和飲用氫水聯合,吸入改善,飲用保健,吸入對肺,飲用對胃。也可以同時用氫水泡浴的手段。
 

三、氫氣擴散能力強的缺點
 

任何事物和特點都是雙面的,有優點也可能有缺點,缺點和優點可能是因為角度不同。例如擴散強的最重要的缺點是,導致氫氣難以在體內長時間維持足夠濃度,這給使用氫氣帶來的一個困惑是氫氣難以在身體內停留,從藥物學角度理解,需要反復不斷補充氫氣才能維持足夠強濃度。類似的道理是,包裝氫水需要采用氣密性良好的材料也是基于避免氫氣的擴散泄露。

如前所述,多種給氫方法聯合可解決這個問題,聯合使用是從安全性角度沒有問題,從另一個角度看,這也存在缺點,因為會給使用者帶來麻煩。假如只用一種方法能滿足需要,例如一天喝一次氫水,顯然能帶來很大方便。為克服氫氣擴散能力強帶來的不足,有人嘗試固化氫氣的策略,但也不能徹底解決問題。因此,要使用氫氣,充分發揮氫氣的效應,就不能怕麻煩。我曾經說氫氣效果需要足量,就是這個意思。

昨天在南通開會過程中了解到,同濟大學醫學院余少卿教授在氫氣生理鹽水改善過敏性鼻炎,謝克亮教授在氫氣吸入改善COPD的臨床研究論文已經接受發表。特別祝賀,獲得論文后氫思語將第一時間推送。另外很高興的是了解到深圳大學何前軍教授氫氣納米材料的論文被Nature Communications接受,應是氫氣醫學領域的重要文獻之一。