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氢气进入体内都到哪儿了?

今天我们学习氢气的使用方法和氢气在身体的运行规律。这些都是气体医学的最基本知识,希望童鞋们认真听讲,都是重点内容。

氢气的医学使用方法

人体使用氢气改善疾病的方法包括呼吸、饮用氢水和注射氢气溶液等多种方法。吸入是医用气体最常见的使用方法,使用氢气也首先考虑吸入。氢气是一种分子,在水和其他溶质都有一定溶解度,理论上能通过溶液方式给予。因此,氢气也可以通过溶液摄取,饮用氢气水是一种有效可行的方法。与饮用氢水接近的氢溶液使用方式还有,含氢气透析液、生理盐水注射液、氢水洗浴等。另外还有高压氢气吸入、服用产氢金属和氢化物材料、诱导肠道细菌产生氢气的营养成分或肛门腹腔皮下氢气注射等各种各样用氢气方法。

氢气的药代动力学

氢气的物理化学性质非常独特,氢分子缺乏极性有疏水性,是自然界最小的分子,分子量只有2。氢气分子的疏水性和小体积使其在生物组织内具有极大的扩散能力,细胞膜、血脑屏障、胎盘和视网膜等都无法阻挡氢气的自由跨越,细胞内各种细胞器如线粒体和细胞核也都可以自如到达,甚至各种生物大分子内部都可以进入。强大的扩散能力也是氢气发挥生物学效应的基础之一。

虽然有日本学者报道临床使用静脉注射氢气生理盐水,更普遍更让人接受的氢气使用方法是饮用氢水或呼吸氢气。各种给氢气方法的体内氢气动力学参数目前仍然不清除,研究氢气的体内运行规律不仅需要考虑剂量,给氢气方法和给氢气时间,也必须考虑氢气在体内被生物消耗的数量。日本学者在《科技报告》曾经采用气相色谱技术对组织氢气的水平变化进行了分析,并比较了呼吸、注射和饮用不同浓度氢水的规律,这对将来的氢气动力学研究提供了技术参考。英国学者也研究发现,氢气在体内的消耗比例非常高,并不是过去认为的那样难与其它物质反应。

根据各种不同的研究,这里对呼吸和饮用两种方法的体内氢气动力学进行总结。

1、呼吸氢气

含2-4%氢气的混合气吸入是最常见的氢气吸入浓度,选择这种浓度主要是考虑到控制在氢气低于4.7%的可燃烧浓度。也有研究使用66.7%氢气,这种浓度没有毒性,理论上可以获得更高的氢气摄取量,产生医学作用的强度和几率会更高,但这种气体具有可燃性,必须有很好的安全保障才能使用。根据潜水医学研究的气体扩散规律,气体吸入后血液中气体达到饱和浓度一半时大约需要5分钟,达到接近饱和浓度大约需要30分钟,从体内释放的速度随着体内浓度的降低会逐渐减慢,停止吸入后氢气从体内释放的时间大致为60分钟。

2、饮用氢水

氢气在水中的饱和度大概是0.8mM或1.6 ppm (1.6 mg/L)。普通自来水和瓶装水中几乎没有氢气,浓度不超过0.0000002ppm,远达不到改善水平。

让水中氢气达到1.6 ppm的饱和浓度是比较容易实现的,例如只需要足够长时间给水通入氢气或把水长期放置在氢气环境中都可以获得这样的浓度。氢气分子量是2,1摩尔氢气只有2克,1摩尔维生素C则高达176克,除氦气外,氢气是自然界体积最小的分子。由于氢气分子非常小,即使1升水只有1.6mg(1.6 ppm)的情况下,氢气分子的数量也是非常多的,1.6mg比100毫克维生素C的分子数量要多许多。

相对氧气和二氧化碳来说,氢气更容易从水中释放出来,但是氢气从一般饮水容器中释放仍然比较困难,至少一般日常饮用不会对氢水中氢气浓度产生太大影响。将一杯氢水安静放在桌面,24小时后仍然能测定到相当数量的氢气存留。因此普通的饮用不需要担心氢气会快速丢失。尽管如此,一般建议尽快饮用,以增加氢气的摄取量。氢水饮用后,氢气会被消化道迅速吸收,呼吸气中氢气浓度可以直接反映氢气在血液中的浓度,一般血浆和呼吸气体中氢气浓度在5-15分钟可以达到高峰,此后大约45-90分钟返回基线。

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