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氢气的运动促进效应研究

最近运动医学界积极进行医用气体的应用探索,提出了采用非常规医用气体作为运动能力增强剂的新概念,能促进运动能力的气体包括一氧化氮、氙气、臭氧等。最近氢气作为一种新的明星成员进入运动医学领域。通常通过膳食补充剂促进体内产生、直接吸入或饮用氢水等途径获取氢气。在动物和人体试验中,上述方法都显示出明显的提高运动能力的效应。氢气促进运动可能是因为氢气具有抗炎症抗氧化效应,这对于减少运动带来的炎症和氧化应激损伤有帮助。也有可能是氢气通过影响细胞信号或代谢激素产生的间接调节效应。
 

有报告表明,每天饮用1.5升/天富氢水(2ppm)给男性足球运动员补充水分,能显著降低运动后血液乳酸水平,改善运动引起的肌肉功能下降。在连续性和进行性的消耗性运动后,饮用氢水(1.1 mM)也能缓冲运动性酸中毒。两周内每天饮用2升0.45 mM 的富氢水有助于男性骑行者30分钟以上重复冲刺功率输出峰值维持水平。
 

饮用富氢水会改变血浆葡萄糖和胰岛素水平,这种作用可能由成纤维细胞生长因子21(FGF21)的表达增强,FGF21是一种改善胰岛素敏感性和葡萄糖清除率的代谢激素。氢吸入增强胰岛素反应可能会促进运动过程中能量利用,在运动环境中促进氢气作为胰岛素分泌刺激剂。最近证据表明,氢气对炎症性疾病具有改善价值,能缓解运动诱发的炎症,减少肌酸激酶,肌红蛋白,铁蛋白,C反应蛋白等损伤相关指标,这进一步增加了氢气在运动环境中使用的可能性。
 

这项随机对照初步试验中,评估了氢气吸入7天对一组年轻男性和女性的运动表现、血清激素和炎症状况的影响。研究假设氢气能改善心肺和肌肉功能,刺激胰岛素分泌,减轻炎症反应。参与者年龄22.9±1.5岁;体重指数23.4±2.5 kg m-2;10名妇女和10名男子。分别被分配为连续7天,每天接受一次持续时间20分钟4%氢气或安慰剂(空气)吸入,然后有7天清除期,目的是避免研究期间干预措施产生的残留影响(就是尽量减少吸入7天氢气产生的长期持续效应,虽然可能性不大)。主要改善结果是观察从开始基线到第7天跑步力竭时间最大测试变化量,是吸入氢气的这个阶段,运动能力提高的情况。另外每次干预后基线和第7天其他运动表现和临床化学生物标志物进行评估。
 

该试验已在ClinicalTrials.gov(IDNCT03846141)上进行注册。随访期间,与吸入空气相比,每天呼吸4%氢气20分钟可导致峰值运行速度增加(4.2%)。氢气吸入比吸空气时运动成绩提高了4.2%,这是和自己进行的运动能力比较。
 

吸氢会导致血清胰岛素样生长因子1(IGF-1)显着下降48.2 ng / mL(95%置信区间[CI]:从-186.7降至89.3)(P <0.05),安慰剂干预后IGF-1水平升高59.3 ng / mL(95%CI;从-110.7增至229.5)(P <0.05)。在健康的男性和女性中,吸入氢似乎显示出产生增强机能的特性。应进一步评估气态氢气在运动环境中的功效和安全性。
 

这个研究结果是说,没有吸氢气的情况下,运动能导致血液胰岛素样生长因子1水平提高,这个激素具有类似胰岛素的作用,也是一定的保护性激素。氢气吸入可避免运动导致的血液胰岛素样生长因子1水平提高。可以理解为氢气具有对抗运动带来的激素改变效应。从好的方面看,可以理解为氢气能减少运动导致的不良效应。从坏的方面也可以理解为,氢气可能会降低运动带来的健康促进效应。这个具体是好还是坏,这里不好评估。让我想到沃森的说法,运动具有促进健康的作用,是因为运动能通过提高活性氧激活抗氧化抗癌症效应,但如果服用抗氧化剂,或降低这种刺激效应。沃森特别支持氧化有利于健康的观点。但化学家认识生物容易走极端,其实氧化还原都是一样的,好不好关键是度。
 

图像数据
 

图1.研究方案。垂直箭头指示主要和次要结果的采样间隔。

氢气的运动促进效应研究
 

表1.研究过程中生化标志物的变化。值是平均值±SD。
 

氢气的运动促进效应研究

 

图2.基线与随访(7天)时运动表现结果的变化。

 

氢气的运动促进效应研究

 

图3.试验之间个体主要改善结果(用尽时间)的个体变化。

 

氢气的运动促进效应研究

 

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