산화 스트레스에 대한 분자 또는 자유 수소

의료용 수소 연구의 돌파구

수소는 우주에서 발견되는 가장 낮은 질량의 원소이므로 주기율표에서 1위를 차지합니다. 그것은 또한 지구상에서 가장 중요한 화합물 중 하나인 물 원소 H2O의 구성 요소입니다. 이러한 이유로 수소는 오랫동안 연구 분야에서 특별한 위치를 차지해 왔습니다. 예를 들어 수소 가스는 미래의 연료로서 특히 환경 친화적이라고 합니다. 왜냐하면 수증기는 에너지 생산 중에 생성되는 유일한 폐기물이기 때문입니다.

그러나 수소가 인체에 전혀 효과가 없는 것으로 판명되었기 때문에 오랫동안 의학에서 응용을 찾을 수 없었습니다. 이것은 2007년 일본의 연구원들이 흥미로운 발견을 할 때까지 널리 동의되었습니다.

수소가스의 항산화 효과

Ohsawa 박사가 이끄는 연구원 그룹은 수소가 특정 유형의 조직 손상을 줄일 수 있음을 입증할 수 있는 일련의 실험을 쥐에 수행했습니다. 이것은 공급이 부족한 조직 부분에서 회복된 혈류로 인해 발생하는 손상입니다. 조직에 장기간 혈액이 제대로 공급되지 않거나 전혀 공급되지 않는 경우(허혈), 세포는 세포 대사에 필요한 산소가 부족합니다.

혐기성(저산소) 대사는 혈류가 회복되자마자 혈액에 포함된 산소와 반응하는 특정 대사 산물을 생성합니다. 이것은 많은 수의 활성 산소 라디칼을 생성하여 주변 조직을 크게 손상시킬 수 있습니다. 실험에서 수소 가스를 투여한 후 수소 분자는 모든 조직에 빠르고 쉽게 침투하여 항산화제처럼 산소 라디칼을 중화할 수 있었습니다. 일반적으로 관찰되는 심각한 조직 손상은 실험 동물에서는 거의 나타나지 않았습니다.

이 연구가 2007년 "Nature Medicine" 에 발표된 이후로 이 주제에 대한 출판물 수가 증가했습니다. 현재 수소의 항산화 효과와 다양한 질병에 대한 수소의 효과에 대한 500개 이상의 서로 다른 연구가 있습니다.

주로 한국과 일본의 연구 결과는 유망합니다. 따라서 수소는 선택적 항산화제로서 치료 및 예방적으로 사용될 수 있습니다. 비타민과 달리 수소 분자는 유용한 신체 과정을 방해하지 않습니다. 면역 세포도 병원균을 물리치기 위해 자유 라디칼을 사용하기 때문입니다. 바로 이러한 이유로 식품 보조제 형태의 비타민을 장기간 고용량 투여하면 면역 체계가 악화됩니다.

분자 수소가 신체에서 어떻게 작용하는지 이해하려면 이 원소의 물리적 및 화학적 특성에 대한 사전 지식이 필요합니다.

분자(유리) 수소란 무엇입니까?

화학 원소 수소는 수소(위도)를 나타내는 기호 "H" 로 축약됩니다. 우주 전체에서 수소는 가장 가벼울 뿐만 아니라 가장 풍부한 원소입니다. 일반적으로 그것은 양전하를 띤 양성자와 음전하를 띤 전자로 구성되며, 드물게 하나 또는 두 개의 중성자를 가진 수소 원자를 발견합니다. 전자가 하나만 있기 때문에 수소 원자는 특히 반응성이 높으므로 수소는 특수한 상황에서만 원자 형태로 발견됩니다. 일반적으로 두 개의 수소 원자가 결합하여 H2 분자 (분자 수소 또는 유리 수소) 를 형성합니다. 무색, 무독성, 무취, 무미의 비금속 가스가 생성됩니다.

수소는 독특한 특성으로 인해 발견된 이후로 사람들을 매료시켰습니다. 예를 들어, 최초의 비행선은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 양력체에 수소 가스를 사용했습니다. 최초의 현대식 수소 연료 전지는 1960년대에 개발되었습니다. 수소 가스와 산소가 반응하여 에너지가 생성됩니다. 이 과정에서 물만 폐기물로 생성되기 때문에 이 연료전지는 미래의 원동력으로 여겨집니다.

수소의 의학적 응용

반면 의학 연구에서는 인체에 ​​미치는 영향을 확인할 수 없어 수소에 대해 오랫동안 고려하지 않았다. 19752년에 긍정적인 결과를 보인 첫 번째 테스트는 주목받지 못했기 때문에 2007년에 연구 결과가 발표된 후 적어도 아시아에서는 더 놀랐습니다. 일본과 한국에서 이 연구는 의학적 돌파구로 간주됩니다.

따라서 수소는 인체에서 에너지 공급원과 선택적 항산화제로 두 가지 방식으로 사용됩니다. 탄수화물과 지방이 분해되면 수소가 방출됩니다. 이것은 특정 분자에 결합되어 세포의 발전소(미토콘드리아)에 저장됩니다. 산소와의 반응은 에너지를 생성하고 에너지 캐리어 ATP에 의해 흡수되고 수송됩니다.

반면에 분자 수소(H2)는 라디칼 제거제(항산화제)로 작용합니다. 특히 세포 호흡, 스트레스 및 병리학적 과정에 의해 유발되는 유해한 활성 산소와 질소 라디칼(아래 참조)을 중화합니다. 몸에. 비타민이나 파이토케미컬과 같은 다른 형태의 항산화제와 비교할 때 유리 수소는 다음과 같은 몇 가지 주요 이점이 있습니다.

수소 가스는 무해하다

여러 연구에서 이미 인간에게 수소를 사용하는 것이 무해하다는 것을 설득력 있게 입증할 수 있었습니다.

수소 가스는 빠르게 분산됩니다.

원자량이 너무 작기 때문에 수소 분자는 모든 조직 구조에 쉽게 침투하여 몸 전체에 빠르게 퍼질 수 있습니다. 혈뇌장벽 역시 이들에게 장애가 되지 않아 민감한 뇌조직을 보호할 수 있다.

수소 가스는 물과 동시에 지용성입니다.

이러한 특성은 분자가 지방층으로 덮여 있고 액체로 채워진 세포에도 도달하도록 합니다. 이러한 방식으로 분자는 지방층을 관통하고 액체로 채워진 세포에 들어갈 수 있습니다.

자유 라디칼 이론

소위 라디칼은 화학 반응에 의해 전자가 제거된 분자입니다. 이제 그들은 짝을 이루지 않은 전자를 가지고 있으므로 라디칼은 매우 공격적입니다. 완전한 전자쌍이 없으면 다른 원자나 분자에서 전자를 "낚아 채"으로써 누락된 전자를 대체하려고 합니다. 이 산화 과정은 세포와 조직 구조에 매우 손상을 줍니다. 특히 다량의 라디칼이 생성되는 경우 DNA와 같은 민감한 구조가 손상될 수 있습니다. 그러나 동시에 자유 라디칼은 병원균과의 싸움에서 면역 세포에 의해 사용됩니다.

라디칼은 예를 들어 세포 호흡을 포함하여 신체에서 일어나는 다양한 화학적 과정 동안 형성됩니다. 과도한 산화를 방지하기 위해 신체는 대응 조치를 취할 수 있습니다. 글루타티온과 같은 자체 라디칼 제거제의 도움으로 라디칼이 중화되어 무해합니다. 항산화제(비타민, 2차 식물성 물질)도 음식을 통해 체내로 들어가 이 과정을 지원합니다.

그러나 불균형한 식단, 영양소 흡수 장애, 스트레스나 질병으로 인한 영양소 요구량 증가와 같은 다양한 상황이 있으며, 이로 인해 신체가 중화할 수 있는 것보다 더 많은 자유 라디칼이 생성됩니다. 이것은 산화 스트레스로 알려진 상태로 이어집니다. 이것은 막, DNA, 단백질 및 기타 세포 구성 요소에 막대한 산화 손상을 일으킬 수 있습니다. 이러한 손상은 많은 만성 질환에서 발생합니다. 또한 산화 스트레스는 노화 과정에서 가장 중요한 요인 중 하나라고 가정합니다.

현대 연구에 따르면 고용량 비타민 보충제를 장기간 섭취하는 것은 신뢰할 수 있는 보호 기능을 제공하지 못합니다. 비타민은 그 효과가 매우 비특이적이며 신체의 유용한 면역학적 과정을 방해하기도 합니다. 그 결과 질병의 발병률이 높아지고 건강이 전반적으로 악화됩니다.

분자 수소는 표적 방식으로 작동합니다

라디칼은 병리학적 과정뿐만 아니라 신체의 완전히 자연적인 과정에서 생성됩니다. 손상을 일으키지 않도록 항산화제 형태로 충분한 라디칼 제거제가 필요합니다. 그러나 때때로 많은 양의 자유 라디칼이 생성되어 신체 자체의 항산화제가 충분하지 않습니다. 건강 보조 식품을 통한 고용량 비타민 섭취도 유해한 라디칼과 유익한 라디칼을 구별하지 못하기 때문에 불리할 수 있습니다.

반면에 분자 수소는 선택적으로 작용합니다. 그것은 자연적으로 단 하나의 전자만을 가지므로 특정 산소 라디칼(하이드록실 라디칼, OH⦁)과 결합하는 것을 "좋아합니다" . 수소 기체 분자(H2)와 2개의 하이드록실 라디칼(OH⦁)이 반응하면 2개의 물 분자가 형성됩니다. 추가 처리가 필요한 잔류물이 없습니다. 하이드록실 라디칼은 인체에 가장 유해한 자유 라디칼이며 수소에 의해 쉽게 유용한 물질로 전환될 수 있습니다.

질소 라디칼(과산화아질산염 음이온, ONOO-)도 수소 가스에 의해 무해하게 될 수 있습니다. 수소가 체내에 쉽고 빠르게 퍼지고 따라서 신속하고 표적화된 효과를 가질 수 있다는 것이 특히 중요합니다. 현재까지의 연구 결과에 따르면 분자 수소는 활성산소를 효과적으로 중화시켜 동맥경화증, 제2형 당뇨병, 알레르기, 알츠하이머병, 파킨슨병과 같은 질병에 긍정적인 영향을 미칩니다.

간단하고 안전한 응용 프로그램

신체에서의 복잡한 작용과 달리 분자 수소의 응용은 이보다 더 간단할 수 없습니다. 한편으로, 공기는 ​​수소 가스로 농축될 수 있고 흡입을 위해 환자에게 투여될 수 있습니다. 그러나 수용성으로 인해 농축되어 물에 마실 수도 있습니다. 또는 수소가 풍부한 물에서 목욕할 수도 있습니다. 마지막으로 멸균 식염수 주사도 가능합니다. 특히, 수소가 풍부한 식수는 간단하고 특히 안전한 적용 유형을 나타냅니다.

바람직하지 않은 반응이 일어나지 않도록 수질에만 특별한 주의를 기울여야 합니다. 이상적으로는 특별히 삼투수로 처리해야 합니다. 반면에 단순 수돗물은 높은 농도의 질산염이 있는 곳이 있기 때문에 수소 가스의 운반 용액으로 적합하지 않습니다. 수소와 결합하여 질산염은 아질산염으로 환원되어 소화관에 있는 음식의 단백질과 반응하여 결합하여 발암성 니트로사민을 형성할 수 있습니다.

결론

분자 수소는 미래 의학에 대한 큰 잠재력을 보여주었습니다. 많은 만성 질환이 산화 스트레스와 관련되어 있기 때문에 수소 가스 치료는 질병의 경과에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 기회를 제공합니다. 아직 많은 연구가 진행되어야 하기 때문에 이 연구 분야에 대한 관심이 유럽으로도 확산되기를 바랍니다. 그러나 분자 수소가 간단하고 안전하며 저렴한 치료 방법이라는 것은 이미 분명합니다.