酸化ストレスに対する分子状または遊離水素

公開: 2022-05-26

医療用水素研究のブレークスルー

水素は、宇宙で見つかった最小質量の元素であるため、周期表の最初の位置にあります。また、地球上で最も重要な化合物の 1 つである水要素 H2O の構成要素でもあります。このため、水素は長い間研究において特別な位置を占めてきました。たとえば、水素ガスは、エネルギー生産中に生成される唯一の廃棄物であるため、将来の燃料として特に環境に優しいと言われています。

しかし、水素は人体にはまったく効果がないことが証明されたため、長い間、医療への応用は見られませんでした。これは、2007 年に日本の研究者が興味深い発見をするまで、広く合意されていました。

水素ガスの抗酸化作用

大澤博士が率いる研究者グループは、ラットで一連の実験を行い、水素が特定の種類の組織損傷を軽減できることを実証しました。これは、供給不足の組織の一部で血流が回復したことによって引き起こされる損傷です。組織への血液の供給が不十分であったり、まったく供給されていなかったりする場合 (虚血)、細胞は、細胞の代謝に必要な酸素が不足しています。

嫌気性（低酸素）代謝では、血流が回復するとすぐに、血液に含まれる酸素と反応する特定の代謝産物が生成されます。これにより、多数の活性酸素ラジカルが生成され、周囲の組織に大きな損傷を与える可能性があります。実験では、水素ガスの投与後、水素分子はすべての組織に迅速かつ容易に浸透し、酸化防止剤のように酸素ラジカルを中和することができました. 通常観察される重度の組織損傷は、試験動物にはほとんど見られませんでした。

この研究が 2007 年に「Nature Medicine」に掲載されて以来、このトピックに関する出版物の数は倍増しました。現在、水素の抗酸化効果とさまざまな疾患に対するその影響に関する 500 以上の異なる研究があります。

主に韓国と日本からの研究の結果は有望です。水素は選択的抗酸化物質として治療的および予防的に使用できます。ビタミンとは対照的に、水素分子は有用な身体プロセスを妨げません。これは、免疫細胞もフリーラジカルを使用して病原体を追い払うためです. まさにこの理由から、栄養補助食品の形でのビタミンの長期にわたる高用量投与は、免疫システムの低下と関連しています.

水素分子が体内でどのように機能するかを理解するには、この要素の物理的および化学的特性に関する予備知識が必要です。

分子状（遊離）水素とは？

化学元素の水素は、水素 (緯度) の記号「H」で省略されます。宇宙全体で、水素は最も軽いだけでなく、最も豊富な元素でもあります。通常、それは正に帯電した陽子と負に帯電した電子で構成されますが、1 つまたは 2 つの中性子を持つ水素原子が見つかることはめったにありません。水素原子は電子を 1 つしか持たないため、特に反応性が高いため、水素は特別な状況下で原子の形でしか見られません。通常、2 つの水素原子が結合して H2 分子(分子水素または遊離水素)を形成します。無色、無毒、無臭、無味の非金属ガスが発生します。

水素はその特別な性質により、発見以来人々を魅了してきました。たとえば、最初のツェッペリン飛行船は、空気より密度が低い水素ガスを揚力体に使用していました。最初の最新の水素燃料電池は 1960 年代に開発されました。エネルギーは、水素ガスと酸素を反応させることによって生成されます。このプロセスでは廃棄物として水しか生成されないため、この燃料電池はまさに未来の原動力と見なされます。

水素の医療応用

一方、医学研究では、人体への影響が確認できなかったため、水素は長い間考慮されていませんでした。 1975 年に陽性結果が出た最初の検査は見過ごされたため、2007 年に研究結果が発表された後、少なくともアジアでは驚きがさらに大きくなりました。日本と韓国では、この研究は医学的ブレークスルーと見なされています。

したがって、水素は人体で 2 つの方法で使用されます。エネルギー供給源として、および選択的な抗酸化物質としてです。炭水化物と脂肪が分解されると、水素が放出されます。これは、特定の分子に結合し、細胞の発電所 (ミトコンドリア) に保存されます。酸素との反応によりエネルギーが生成され、エネルギー担体ATPによって吸収および輸送されます。

一方、水素分子 (H2) は、ラジカルスカベンジャー (抗酸化剤) として機能します。これは、とりわけ細胞呼吸、ストレス、および病理学的プロセスによって引き起こされる有害な活性酸素および窒素ラジカル (下記参照) を中和します。体内で。ビタミンや植物化学物質などの他の形態の抗酸化物質と比較して、遊離水素にはいくつかの重要な利点があります。

水素ガスは無害です

いくつかの研究は、人間への水素の使用が無害であることを説得力をもって証明することができました.

水素ガスは急速に拡散します。

その原子質量は非常に小さいため、水素分子はすべての組織構造に容易に浸透し、体全体に急速に広がります。血液脳関門も障害物ではないため、敏感な脳組織を保護することができます.

水素ガスは水溶性であると同時に脂溶性でもあります。

これらの特性により、分子は脂肪層で覆われ、液体で満たされた細胞にも確実に到達します。このようにして、分子は脂肪の層を貫通し、液体で満たされた細胞に入ることができます.

フリーラジカル理論

いわゆるラジカルは、化学反応によって電子が取り除かれた分子です。不対電子を持つようになったので、ラジカルは非常に攻撃的です。それらが完全な電子対を持っていない限り、別の原子または分子から電子を「奪う」ことによって、不足している電子を置き換えようとします. この酸化プロセスは、細胞や組織の構造に大きなダメージを与えます。特に大量のラジカルが生成されると、DNA などの敏感な構造への損傷が発生する可能性があります。しかし同時に、フリーラジカルは病原体との戦いで免疫細胞によって使用されます.

ラジカルは、たとえば細胞呼吸など、体内で行われるさまざまな化学プロセス中に形成されます。過度の酸化を防ぐために、体は対抗策を講じることができます.グルタチオンなどの独自のラジカルスカベンジャーの助けを借りて、ラジカルは中和され、無害になります. 抗酸化物質（ビタミン、二次植物物質）も食物から体内に入り、このプロセスをサポートします.

しかし、バランスの取れていない食事、栄養素の吸収障害、ストレスや病気による栄養素の必要量の増加など、さまざまな状況があり、体が中和できる以上のフリーラジカルが生成されます. これは、酸化ストレスとして知られる状態につながります。これにより、膜、DNA、タンパク質、およびその他の細胞成分に大規模な酸化的損傷が生じる可能性があります。このような損傷は、多くの慢性疾患で発生します。また、酸化ストレスは老化プロセスにおける最も重要な要因の1つであると考えられています。

現代の研究が示しているように、高用量ビタミンサプリメントの長期摂取は信頼できる保護を提供しません. ビタミンはその効果が非常に非特異的であり、体内の有用な免疫プロセスにも干渉します. その結果、病気の発生率が高くなり、健康状態が全般的に悪化します。

分子状水素は的を絞った方法で機能します

ラジカルは、体内の完全に自然なプロセスと病理学的プロセスを通じて作成されます。それらが損傷を引き起こさないように、抗酸化剤の形で十分なラジカルスカベンジャーが必要です. しかし、時には大量のフリーラジカルが生成されるため、身体自身の抗酸化物質では十分ではありません. 栄養補助食品によるビタミンの高用量摂取も、有害なラジカルと有益なラジカルを区別できないため、不利になる可能性があります.

一方、水素分子は選択的に作用します。それは本来、電子を 1 つしか持っていないため、特定の酸素ラジカル (ヒドロキシルラジカル、OH⦁) と結合することを「好みます」。水素ガス分子 (H2) と 2 つのヒドロキシルラジカル (OH⦁) が反応すると、2 つの水分子が形成されます。さらに処理が必要な残留物はありません。ヒドロキシルラジカルは、人体に最も有害なフリーラジカルであり、水素によって容易に有用な物質に変換されます.

窒素ラジカル (ペルオキシナイトライトアニオン、ONOO-) も、水素ガスによって無害になります。水素が体内で容易かつ迅速に拡散し、迅速かつ的を絞った効果を発揮できることが特に重要です。これまでの研究結果は、分子状水素がフリーラジカルを効果的に中和することにより、動脈硬化、2 型糖尿病、アレルギー、アルツハイマー病、パーキンソン病などの疾患にプラスの効果があることを示しています。

シンプルで安全なアプリケーション

体内でのその複雑な働きに反して、水素分子の適用はこれほど簡単ではありません。一方では、空気を水素ガスで濃縮し、吸入のために患者に投与することができます。ただし、その水溶性により、水で濃縮して飲むこともできます。または、水素水で入浴することもできます。大事なことを言い忘れましたが、滅菌生理食塩水による注射も可能です。特に、水素を豊富に含む飲料水は、シンプルで特に安全な用途です。

望ましくない反応が起こらないように、水の質にのみ特別な注意を払う必要があります。理想的には、浸透水で特別に処理する必要があります。一方、単純な水道水は、所々に高濃度の硝酸塩が含まれているため、水素ガスのキャリア溶液としては適していません。水素と結合すると、硝酸塩は亜硝酸塩に還元され、消化管内の食物からのタンパク質と反応し、結合して発がん性ニトロソアミンを形成します.

結論

分子状水素は、将来の医療に大きな可能性を示しています。多くの慢性疾患は酸化ストレスに関連しているため、水素ガスによる治療は、疾患の経過にプラスの効果をもたらす機会を提供します。まだまだ多くの研究が行われなければならないため、この研究分野への関心がヨーロッパにも広がることが期待されます。しかし、水素分子が簡便で安全かつ安価な治療法であることはすでに明らかです。