氢气改善的神奇之处，关键是效果很强
氢气的医学核心价值是在于效果，失去效果，安全选择性抗氧化都成了虚幻，有了效果，所有的特点都会相映成辉。
最近华山医院发表论文证明氢气吸入对褥疮改善的动物实验研究结果，让我注意到2013年日本学者的论文，因为曾经进行过摘要介绍，考虑到其重要性，现在进行更全面介绍。氢气改善褥疮，2018氢新文
日本广岛县立大学彦美和Nobuhiko Miwa实验室曾在《医学气体研究》发表论文，证明给褥疮患者管饲氢水改善其预后，促进创面愈合减少住院天数。这一研究从基础到临床，进行了系统全面的研究。另外，该小组还有一篇研究氢水沐浴抗皱纹的研究，也曾经受到极大的关注，纳米气泡氢气抗衰老研究(重要图片)。但也没有进行全文介绍，我将择日整理后在《氢思语》发布，敬请期待。
作者彦美和(miwa@butsuryo.ac.jp)来自县立广岛大学，英文名称：Prefectural University ofHiroshima。是于2005年设立的日本公立大学。
研究结果摘要图
褥疮是卧床病人头号“杀手”，应引起足够的重视。褥疮又称压疮和压力性溃疡，是由于某种原因，导致缺血引发局部炎性反应或病原菌入侵产生感染，导致组织坏死。褥疮好发于受压和缺乏脂肪组织保护，无肌肉包裹或肌层较薄的骨骼隆突处。我国约有45万长期卧床病人，脑血管意外、车祸、外伤骨折等都能导致长期卧床。卧床患者是褥疮发生的绝对高危人群。卧床患者死亡原因50%并不是原发病，而是严重的褥疮感染，我国每年约有6万人死于褥疮合并症。
褥疮是长期卧床患者常见并发症，长期卧床多见于脊髓损伤、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(渐冻症)、多发性硬化症和肌肉萎缩症等。老年人和身体虚弱的卧床患者更容易发生褥疮。美国每年估计有100多万老年人遭受皮肤损伤和发生褥疮的风险。褥疮给患者家庭和社会带来的心理和经济负担巨大，患者、家属和医护人员都承受比较大的精神压力。研究褥疮的主要任务是探索廉价而有效的预防和改善方法。虽然科学家开发了多种方法预防和改善褥疮，但都不够成功。
从促进伤口愈合角度，许多研究人员都关注皮肤结构蛋白如胶原蛋白、弹性蛋白、层粘连蛋白、纤连蛋白，也有关注促进真皮成纤维细胞代谢活动和增殖能力的分子。
从促进褥疮愈合角度，本研究作者已经确认了氢水外用能促进皮肤胶原蛋白合成，减少皮肤细胞氧化应激损伤，减少紫外线导致的皱纹产生。
(精彩内容包括氢水制作方法，个案分析。)
他们建立了氢气气泡装置，能制备氢气浓度1.13 ppm， ORP−741 mV 的氢水，普通水的氢浓度小于0.01ppm，ORP+150 mV。使用体外培养的人类皮肤成纤维细胞OUMS-36和人类表皮衍生角质细胞HaCaT，用WST-8和DAPI染色检测氢气对紫外线A照射损伤的保护作用。课题组过去曾经对6个日本受试者参加氢水泡浴试验 (氢浓度0.2-0.4ppm)，每天泡浴至少5分钟，连续3个月。结果显示，氢水泡浴能显著改善后颈部皮肤皱纹，研究结论认为氢水沐浴可以作为对抗紫外线诱导皮肤氧化应激损伤，促进真皮一型胶原蛋白合成。
口服氢水可以通过胃肠道吸收，许多基础研究表明，氢水饮用可应用于多种疾病。本研究通过给褥疮患者管饲氢水，观察对创面预后的作用，目的是明确氢水对褥疮的改善效果。通过细胞学进行相关机制研究，研究氢气在细胞水平上伤口愈合促进作用。
一、实验方法
(一)研究患者情况
本研究分析了22个日本老年褥疮住院患者，患者都来自广岛县福山市小林医院，这是一个拥有长期综合护理设施的综合性医院。该研究被小林医院伦理委员会批准。
22名患者年龄从71岁到101岁，平均年龄86.7 ± 8.2岁。10名女性，12名男性。这些患者都患有一或多种疾病，所有人都是卧床老人，属于褥疮高危人群，所有患者都需要他人协助进食。研究期间所有患者都出现不同程度的褥疮症状。
这些患者的活动能力都存在障碍。2010-2011年小林医院的褥疮发生率2.1%，同期日本全国发生率2.43%，说明这个医院的护理水平是比较高的。
根据终点愈合标准评估，22名患者被分为两组，一组是EG有效组，另一组是LG低效组。详细资料根据是否出院，患者基础数据见表1。数据处理时，所有患者根据2009年欧洲压疮顾问小组(EPUAP)和美国压疮顾问小组NPUAP的指南进行I-IV分级，本研究中22名受试者都是II或III级。
表1褥疮受试者基础情况
*Some patients had multiple locations forpressure ulcers.
(二)临床改善
褥疮改善的目的是避免褥疮恶化和促进皮损愈合。根据临床改善常规，选择非手术改善，创面经过酸性水清洗消毒后，用软膏、敷料、包扎和床垫。配合皮肤护理、压力缓解和营养支持。主要步骤包括：
a.创面护理。
b.保持溃疡面清洁和覆盖，避免干燥。
c.卧床患者平均2小时变换次体位，坐轮椅的患者15分钟换次体位。
d.营养充足。为实现正氮平衡，患者通过管饲大约摄入 30-35卡路里/kg体重，蛋白质1.25-1.5g/kg体重。
(三)氢水制作方法
使用氢气气泡装置制备氢水，这个装置由一个反渗透净水模块和一个氢气混合模块组成。净水氢气浓度小于0.018ppm，ORP +184 mV，氢水中氢气浓度为0.8-1.3 ppm，ORP从−602 mV 到 −583 mV。两种水的特征对比见表2、图1和图2。本研究中给褥疮患者通过每天灌饲600毫升新制备的氢水，分早晚2次大约1小时给喂入。
表2 氢水性能指标
图1 氢水和反渗透水测定指标
随着氢水被稀释倍数增加，氧含量增加a和ORP增加的趋势b。氢气浓度随着稀释倍数(1-11)的改变d。
图2 氢水制造设备和气溶胶粒子计数对氢水气泡颗粒分布分析数据
气溶胶粒子计数仪，结果显示和普通水a相比，氢水中直径小于1微米的纳米气泡数量多总体积大。图c为氢水制造模式图。氢水制造基本原理是把水滴变成足够小，增加水滴比表面积，让高压的氢气快速溶解到水中。
各部分组成：
1排气0.01 Mpa;
2 供水0.3 Mp，1次15 L/8 min;
3氢气供应0.9 Mpa, 0.55 L/min;
4氢水流出;
5麦饭石颗粒;
6微孔滤膜氢气喷嘴6.1 μm。
(四)临床效应评估
对褥疮的临床改善效果评价指标包括，住院天数、创面大小、褥疮分级和DESIGN-R 压疮愈合过程评估量表。
住院天数是褥疮患者生活质量中的重要指标。创面大小包括大小、深度和面积，需要使用图象分析进行精确测量。分级是根据EPUAP和NPUAP专家指南，褥疮II级包括损伤涉及表皮和真皮，溃疡在表面表现为水泡或擦伤，但没有超过真皮层。褥疮III级深度包括皮肤全层，甚至达到皮下组织，血流供应差，愈合困难。
DESIGN-R 压疮愈合过程评估量表时绝对评估工具，是评估医疗护理质量的好办法，但这种评估无法比较褥疮患者的严重程度和不同类型溃疡。因此，DESIGN-R 是评估褥疮的简易评估方法，本研究中医护人员每月都对患者进行这种评估分析。
(五)细胞学实验
正常人类皮肤成纤维细胞OUMS-36
用氢水或反渗透水配置DMEM培养基，加10%胎牛血清，pH 7.1-7.4，在二氧化碳培养箱37°C 培养18小时(注意!氢气容易从培养基中挥发)。然后用新鲜的相应(氢气)培养基换液，随后用紫外线A照射，剂量为12或18 J/cm2，接近正常人接受的日常照射剂量。对细胞进行细胞核DAPI染色，用一型胶原蛋白荧光抗体进行染色，荧光显微镜下观测分析细胞胶原蛋白水平。
正常人类上皮细胞源角质细胞HaCaT
HaCaT培养方法同上OUMS-36细胞，也进行类似的紫外线照射。细胞用WST-1方法检测SOD总活性，用氮蓝四唑测定活性氧水平。
二、研究结果
(一)临床改善效果
1、住院天数和DESIGN-R 压疮愈合过程评估量表
褥疮患者住院天数在有效组113天明显少于低效组155天(p < 0.05)，缩短时间28.1%(Figure 3-a)。
DESIGN-R 压疮愈合过程评估量表在有效组的终点和入院时相差显著 (11.5 rates vs. 14.3rates, p < 0.05)。低效组前后没有统计学差异(Figure 3-b)。
图3 住院天数和DR评分结果
2、创面大小
测量创面的方法使用两个直径乘积，两组创面面积都有显著减小(EG: 91.4%; LG: 48.6%)，有效组下降更明显(p < 0.05)。
图4 创面大小结果
3、典型案例
3.1典型案例1，85岁女性褥疮患者
图6显示85岁女性褥疮患者时间依赖性的创面愈合过程，患者因为褥疮入院，入院创面检查结果：位置骶骨，创面大小20.8平反厘米，II级，DESIGN-r16分。经过4月常规褥疮改善联合氢水，溃疡面完全消失。终点检测结果为，创面大小为0，分级为I级，DESIGN-r6分(Figures 6-a to -d)。
图6.老年女性褥疮患者时间依赖性的创面愈合过程。85岁女性患者，因褥疮住院，6-a为典型创面图，6b-d分别代表创面大小、DESIGN-r评分和创面分级。特别提示，患者前半疗程没有使用氢水，后半疗程加氢水联合改善。
3.2典型案例2，80岁男性褥疮患者
图7显示80岁男性褥疮患者时间依赖性创面愈合过程。80岁男患者住院时间长达10月，因此可把住院期间分为2个阶段。前5个月只进行常规改善，后5个月增加氢水改善。褥疮创面愈合的过程从图上可以清楚识别，后期愈合速度明显比前期快(Figures 7-a, -b).。
图7.老年男性褥疮患者时间依赖性创面愈合过程
三、讨论
论文作者认为，氢气能被胃肠道吸收并发挥抗氧化、促进细胞外基质产生和抗炎症等作用。许多研究支持这一看法。
有研究发现氢气对胃肠道本身可以产生作用。Kajiya等使用小鼠模型发现饮用氢水7天能缓解5%硫酸葡聚糖钠盐诱导的结肠炎，使结肠组织中多种炎症因子下降。Nakashima-Kamimura等研究发现，大鼠0.8 mM氢水灌胃15毫升/公斤体重，在血液中可检测出氢气水平升高，说明氢气可被胃肠道吸收。这种给氢方法也可以减少顺铂造成的肾脏组织病理损伤和肾功能破坏。作为一种气体分子，氢气能清除自由基。Cardinal研究氢水对肾移植后肾损伤有保护作用，发现氢水能提高肾脏功能，减缓慢性移植后肾病的发展，减少氧化损伤和炎症介质的产生，提高动物存活率。研究结果说明氢水是一种有效的在体抗炎症抗氧化物质。
自由基增加会抑制创面愈合速度。氢气是一种无色无味无臭的气体，具有抗氧化活性。氢气分子量小且无极性，巨大的扩散能力使氢气能非常轻松地穿过胃肠粘膜进入血液循环。氢气也可能会通过细胞膜上特定的气体通道进入细胞内，这些气体通道包括水通道和Rh蛋白。氢气的生物兼容性和抗炎症抗氧化生物学效应，使这种气体的医学应用潜力巨大。
氢水和常规改善加快褥疮愈合的作用，基本作用机制可能有两个方面。一是抗氧化作用，二是抗炎症作用。作者认为，氢气也能提高胶原蛋白的合成和细胞保护作用。根据这个推测，研究设计了细胞学研究，通过研究氢气对成纤维细胞和上皮细胞的抗紫外线损伤效应来寻找氢气促进伤口愈合的机制。研究结果发现，氢气能增加成纤维细胞合成胶原蛋白的速度，保护上皮细胞免于死亡。当然这些作用仍然可能是抗氧化效益的体现。
文献
Li Q, Kato S, Matsuoka D, et al. Hydrogen water intake via tube-feeding for patients with pressure ulcer and its reconstructive effects on normal human skin cells in vitro.[J]. Medical Gas Research, 2013, 3(1):20-20.
Kato S, Saitoh Y,Iwai K, Miwa N: Hydrogen-rich electrolyzed warm water represses wrinkleformation against UVA ray together with type-I collagen production andoxidative-stress diminishment in fibroblasts and cell-injury prevention inkeratinocytes. J Photochem Photobiol B 2012, 106:24–33.
