很多人覺(jué)得，有氧運(yùn)動(dòng)能增加自由基，因?yàn)橛醒趼?。那無(wú)氧運(yùn)動(dòng)就不會(huì)，其實(shí)不是這樣。自由基并不是帶個(gè)“氧”字那么簡(jiǎn)單。無(wú)氧運(yùn)動(dòng)也會(huì)增加自由基，這已經(jīng)是被證實(shí)的事。
運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)更多活性氧（自由基）的產(chǎn)生，損傷細(xì)胞的生物膜、蛋白質(zhì)，可使肌細(xì)胞的功能（包括代謝、收縮能力、柔韌性和彈性等）下降，這是運(yùn)動(dòng)疲勞、肌肉酸痛的根源。山東師范大學(xué)王金璞團(tuán)隊(duì)于2022 年 3 月在山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)發(fā)表題為“氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展”的綜述，詳細(xì)的介紹了氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。
摘要
為進(jìn)一步了解氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展，本文以“hydrogen、sports medicine、Medical Science、physical exercise、氫氣、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)”等為關(guān)鍵詞，通過(guò) PubMed、中國(guó)知網(wǎng)( CNKI) 進(jìn)行檢索，概括總結(jié)了氫氣在醫(yī)學(xué)及運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中的相關(guān)研究。研究發(fā)現(xiàn)臨床上可通過(guò)攝入氫氣、補(bǔ)充富氫水等途徑治療多種疾病，吸入氫氣還能夠減輕運(yùn)動(dòng)引發(fā)的氧化應(yīng)激損傷，降低運(yùn)動(dòng)性炎癥的影響，增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，提高運(yùn)動(dòng)能力。盡管許多研究證實(shí)了氫氣在運(yùn)動(dòng)中所起的積極作用，但也有許多問(wèn)題尚需深入研究。 通過(guò)本文的綜述，希望能為學(xué)者們?cè)谠擃I(lǐng)域的研究提供一些參考資料。
相關(guān)術(shù)語(yǔ)
氧化應(yīng)激：是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態(tài)，傾向于氧化，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞炎性浸潤(rùn)，蛋白酶分泌增加，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物。 氧化應(yīng)激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用，并被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個(gè)重要因素。
TNF－ α ：是腫瘤壞死因子，它可以促進(jìn)T細(xì)胞產(chǎn)生各種炎癥因子，進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生。
SIＲT3：通過(guò)增加活性氧自由基清除酶活性和穩(wěn)定線粒體功能，來(lái)抑制線粒體內(nèi)活性氧的積蓄。
氫氣在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用概述
國(guó)內(nèi)外關(guān)于動(dòng)物研究的臨床試驗(yàn)表明，攝入適量的氫氣、注射或飲用富氫鹽水會(huì)減少氧化應(yīng)激反應(yīng)，對(duì)糖尿病、代謝綜合征、血液透析、肌肉疾病、肝腫瘤、腦梗死、帕金森病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、膀胱炎、缺血再灌注損傷、神經(jīng)性退行性疾病、運(yùn)動(dòng)軟組織損傷等具有顯著的治療效果( 表 1) 。氫氣產(chǎn)生的副作用較少，因而可作為治療腦血管、心血管、癌癥及代謝性等疾病的理想候選藥物。
氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)的應(yīng)用
1.1 氫氣的生理作用
如圖 1 所示，氫氣具有一定的抗氧化能力，可以作為有效的抗氧化劑。基于抗氧化能力，分子氫能表現(xiàn)出抗炎、抗凋亡和抗過(guò)敏作用，從而可以減少炎癥因子的生成、增加抗炎因子的釋放。研究發(fā)現(xiàn)，氫氣可以促進(jìn)軸突再生和神經(jīng)功能恢復(fù)，改善脊髓損傷大鼠的運(yùn)動(dòng)功能，還能夠在體內(nèi)和體外對(duì)抗腎小管細(xì)胞凋亡，維持腎功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。Itoh 等人的研究發(fā)現(xiàn)口服富氫水可消除小鼠的急性過(guò)敏反應(yīng)。除此之外，氫氣還具有信號(hào)傳導(dǎo)、基因表達(dá)等功能，也可以作為堿性劑緩沖血液，調(diào)節(jié)血液的酸堿度。
1.2 氫氣與運(yùn)動(dòng)性氧化應(yīng)激
運(yùn)動(dòng)性氧化應(yīng)激是指在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于機(jī)體清除 ＲOS 的能力不足，從而造成氧化和抗氧化失衡，引起運(yùn)動(dòng)性內(nèi)源 ＲOS 增多，導(dǎo)致脂質(zhì)、蛋白質(zhì)及核酸等多種物質(zhì)損傷的情況。由于高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致活性氧過(guò)量產(chǎn)生和自由基介導(dǎo)的組織損傷，因此氫氣可以作為有效的抗氧化劑減輕氧化應(yīng)激和活性氧相關(guān)疾病( 如微損傷與炎癥) 。
氫氣的抗氧化作用也是其應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的基礎(chǔ)。如表 2 所示，許多學(xué)者研究了分子氫對(duì)運(yùn)動(dòng)大鼠氧化應(yīng)激的影響，研究結(jié)果表明補(bǔ)充氫水可以減輕大鼠大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌的氧化應(yīng)激損傷，保護(hù)其細(xì)胞膜和線粒體等結(jié)構(gòu)的完整性，有效抑制其骨骼肌細(xì)胞過(guò)度自噬。
李愛(ài)春通過(guò)讓大鼠進(jìn)行一次性大強(qiáng)度力竭運(yùn)動(dòng)，證明了富氫水可以延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，增強(qiáng)抗疲勞能力，提高運(yùn)動(dòng)能力。
耿雪用不同劑量的氫氣進(jìn)行干預(yù)研究，結(jié)果顯示中劑量的氫氣對(duì)改善大鼠運(yùn)動(dòng)性氧化應(yīng)激損傷的效果最為顯著。
Nogueira通過(guò)大鼠的 80% 的最大速度跑步實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)氫氣可以使 TNF－ α 和 104IL－6降低，減輕大鼠的急性運(yùn)動(dòng)性炎癥。
王磊等人的研究表明，富氫水可以上調(diào) SIＲT3 的表達(dá)，從而抑制離心運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的線粒體氧化應(yīng)激和繼發(fā)的炎癥反應(yīng)。
除了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，也有學(xué)者研究了分子氫對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的影響，如李晨和 Ostojic證實(shí)了富氫水可以調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿性，改善血液 PH 和乳酸堆積；季程程則證明了富氫水可以減輕人體運(yùn)動(dòng)后的氧化應(yīng)激損傷，降低大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中的乳酸堆積，延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)員持續(xù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的展望
1.1氫氣應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
氫氣與傳統(tǒng)的抗氧化劑相比具有很多優(yōu)點(diǎn):
1) 氫氣對(duì)生理活性氧的親和力低，不影響具有信號(hào)作用的活性氧，不會(huì)對(duì)原有的運(yùn)動(dòng)功能造成損傷;
2) 氫氣具有多種給藥途徑，可以根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)情景和目的選擇合適的給藥方式;
3) 無(wú)論人還是動(dòng)物，氫氣對(duì)影響其運(yùn)動(dòng)的生化指標(biāo)都有著潛在的作用;
4) 氫氣能夠向靶點(diǎn)部位快速擴(kuò)散，對(duì)運(yùn)動(dòng)功能多表現(xiàn)為即刻的影響。此外，潛水醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)期研究證明了氫氣對(duì)人體沒(méi)有毒副作用。因此，氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
1.2 待解決的問(wèn)題
先前的研究表明，輕度到中度的體育鍛煉以及伴隨的活性氧生成會(huì)誘導(dǎo)有利的適應(yīng)， 從而增強(qiáng)對(duì)氧化損傷的抵抗力。似乎由運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞毒性活性氧( ＲOS) 能上調(diào)抗氧化防御，限制骨骼肌線粒體自由基的形成，從而導(dǎo)致 ＲOS 的堿基水平降低以及抗氧化和損傷修復(fù)酶的活性增加。
氫氣作為一種選擇性的抗氧化劑，可能會(huì)對(duì)這種與氧化應(yīng)激相關(guān)的積極適應(yīng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不利影響。目前，還沒(méi)有相關(guān)研究證實(shí)氫氣能阻斷氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性反應(yīng)。
因此，有必要進(jìn)行深入的研究，以評(píng)估氫氣給藥對(duì)體力活動(dòng)受試者可能的興奮調(diào)節(jié)作用( 包括激活抗氧化防御機(jī)制) 。 此外，氫氣對(duì)人體運(yùn)動(dòng)影響的實(shí)驗(yàn)還較少，且缺乏長(zhǎng)期的安全性研究。
結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，氫氣作為一種醫(yī)學(xué)干預(yù)手段，吸引了許多學(xué)者的關(guān)注，也有大量研究證實(shí)了氫氣可以在臨床治療疾病中發(fā)揮重要作用。但氫氣在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，仍是需要不斷探索的全新領(lǐng)域。
目前的研究表明，氫氣干預(yù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練有著許多積極的影響，比如可以降低運(yùn)動(dòng)性氧化應(yīng)激損傷，減輕運(yùn)動(dòng)性炎癥，緩沖血液，防止運(yùn)動(dòng)后的乳酸堆積，預(yù)防運(yùn)動(dòng)性酸中毒等。但是仍有許多亟待解決的問(wèn)題，比如氫氣影響運(yùn)動(dòng)功能的作用機(jī)制， 哪種給氫途徑更加便利有效等。
最近在《醫(yī)學(xué)氣體研究》發(fā)表來(lái)自日本山梨大學(xué)一項(xiàng)小型人體研究，發(fā)現(xiàn)高濃度氫水能降低劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的氧化應(yīng)激，緩解運(yùn)動(dòng)疲勞。這一研究2014年12月17日（2020年才發(fā)表?。┇@得日本山梨大學(xué)人類研究倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)No. H26-008）。
在日常運(yùn)動(dòng)過(guò)后，喝上一杯富氫水，可以幫助緩解疲勞，讓身體免于不必要的傷害哦！
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溫馨提示：根據(jù)《食品藥品監(jiān)督管理?xiàng)l例》，氫氣不能完全替代藥物治療。
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