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氢水对血管内皮细胞功能的作用

来源: 孙学军 氢思语 编辑:James&Ani 时间:2019-04-11 09:30:54

氢气效应从大的方面可分为治疗疾病的作用和生理学作用,治疗作用大家比较容易理解,生理作用是更基本的作用,是维持正常生理功能的必要因素,生理作用往往表现出对健康个体的作用,因此具有更为重要的价值。过去氢气效应研究中很少有对健康动物和人体的效应观察,一个非常重要的因素是研究者一般默认氢气没有这种作用,或者觉得氢气不可能有那么强大的效应。本次给大家介绍的一个研究是关于健康人血管内皮细胞功能的作用,非常接近于“生理效应”,如果这种研究能进一步确认,那么不仅能解释氢气的许多疾病治疗机制,而且说明氢气对生物体的存在更基本或者更重要的作用。

血管内皮细胞对血流量和血压变化产生的剪切应力可以产生反应

血管内皮细胞对血流量和血压变化产生的剪切应力可以产生反应,是维持血管张力的重要调节细胞。因此,内皮功能障碍会导致血管损伤的积累,诱发慢性炎症,最终引起动脉粥样硬化和心血管疾病。内皮细胞产生的血管舒张因子如一氧化氮、前列环素和内皮细胞超极化因子是扩张血管维持血管平衡的重要因素。这些调节机制中,一氧化氮介导的血管舒张效应最为关键。血流介导的血管扩张(FMD)试验是评估内皮功能的方法。

过去十年,微创或无创技术已发展到可以评估前臂动脉内皮依赖性的血管功能,即周围血管内皮功能。这些技术包括通过形变体积描记技术应用高解析度超声监测阻塞血管后FMD的前臂血流量测量法。前臂血流量主要受阻力血管的血管内皮功能影响,而FMD主要反映较大的容量性管道动脉内皮功能。缺血反应性充血也是由内皮细胞NO介导的,比较而言创伤较小。应用血压袖带加压阻断肢体近端血流,然后松开阻塞血管,立即在导致远端血管血流量增加,即反应性充血。反应性充血增加了动脉近端血管壁的剪应力,随后出现流量依赖血管舒张,肱动脉流量介导的血管扩张是目前最常用的非侵袭性血管内皮功能替代技术。

血管内皮细胞一氧化氮和超氧阴离子之间的氧化还原平衡是血管功能的重要因素,这种平衡被打破是内皮功能紊乱的重要表现。活性氧最多见的过氧化氢对血管功能具有双面性,浓度最少但毒性最高的羟基自由基是过氧化氢与铁离子反应的产物,但对血管功能的影响并不十分清楚。氢气分子作为新的抗氧化物质,发现能特异性中和羟基自由基和亚硝酸阴离子,亚硝酸阴离子是一氧化氮和超氧阴离子的反应产物。考虑到氢气是羟基自由基的选择性抗氧化物质,那么可以作为分析羟基自由基破坏血管功能的重要工具。

2014年日本福冈Haradoi医院心内科学者Sakai T等在Vasc Health Risk Manag杂志发表论文,观察了高浓度(7ppm)氢水对健康志愿者肱动脉血流介导血管扩张检查FMD结果的影响。受试者随机分成2组,高浓度氢水组饮用500毫升氢水,安慰剂对照组饮用普通饮用水。内皮功能使用肱动脉血流介导血管扩张检查。首先对肱动脉管径和FMD基础数进行检查,受试者饮用氢水和安慰水即可或每30分钟间隔进行多次检查。

结果提示氢气能通过中和剪切应力诱导的活性氧如羟基自由基,对保护和维持一氧化氮介导的正常血管调节反应有作用

检查结果发现,高浓度氢水组(8男8女)FMD饮用氢水后从6.80%±1.96%上升到7.64%±1.68%。对照组从8.07%±2.41%降低到 6.87%±2.94%。高浓度氢水组FMD与基础值的比例变化比安慰剂对照组更显著(P<0.05)。研究结果提示氢气能通过中和剪切应力诱导的活性氧如羟基自由基,对保护和维持一氧化氮介导的正常血管调节反应有作用。

本研究对氢气饮用后血压和血管调节功能进行了分析,结果发现对内皮血管调节功能有一定保护作用。这一研究提供了一种研究模式,证明氢气对正常健康人血管功能有一定影响。这是非常少见的研究结果,过去大部分动物和临床研究都是对疾病和损伤状态的效应。这一研究提示氢气对正常血管功能可以产生影响,这属于生理层面的效应,值得重视。由于内皮细胞功能与身体几乎所有器官功能有密切关系,氢气对内皮细胞的作用也从一个角度证明氢气作用广泛性的细胞学基础。

这个研究只检查了饮水后30分钟的数据,因此属于急性效应,这也是该研究存在的一个不足,给我们留下一些思考。首先应该回答的是,这种效应能持续多少时间,所以应该对1小时甚至数小时后的数据进行分析,当然最好是与血液中氢气的浓度进行对比研究。另外,也应该对长期饮水后的内皮细胞功能进行研究,观察这种效应是否存在长期价值,这是氢气长期使用需要关心的问题。

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