Водородът е едно много интересно вещество и може да се каже, че е „бащата“ на всички елементи във Вселената. Дихидрогенът или молекулярният водород (Н2) е основната единична форма на този елемент. Заедно с кислорода, водородът е от решаващо значение за еволюцията на живота на земята (както при прокариотите, така и при еукариотите). Точно както ядреният синтез на слънцето изисква водород, така и митохондриите в човешките клетки се нуждаят от водород, за да произвеждат АТФ. 

Последното означава „аденозинтрифосфат“ - органично съединение, което осигурява енергия за задвижване на много процеси в живите клетки. 

В продължение на векове молекулният водород (Н2) е бил неактивен и безполезен в клетките на бозайниците. Учените обаче промениха тази представа, като откриха, че Н2 реагира с изключително реактивни кислородни форми (ROS) като хидроксилен радикал и пероксинитрит в клетките. 

Молекулярният водород в последствие се изявява като уникално терапевтично и превантивно средство благодарение на своите антиоксидантни, противовъзпалителни и други ценни свойства. Те са многократно потвърдени в голям брой експериментални животински модели и изследвания върху хора. Една част от тях може да намерите в документа Disease models and human diseases for which beneficial effects of hydrogen have been documented.

В настоящия материал ще разгледаме някои аспекти на действие на молекулярния водород и какво точно представлява той.

Какво е молекулярен водород

Молекулярният водород, често наричан само Н2, е молекула, образувана от два водородни атома, които споделят своите електрони. Те са свързани заедно и се състоят от 2 електрона и 2 протона, създавайки неутрално заредена молекула.

Макар и да е най-малката молекула в света, не позволявайте размерът му да ви заблуждава. Молекулярният водород може да се окаже един от най-мощните антиоксиданти, познати до момента на човечеството. 

Употребата на молекулярен водород за поддържане на здравето е все по-добре проучена както в клинични изпитвания, така и в проучвания върху животни в много интересни аспекти, които може да видите в приложения файл. Част от тях са приложение на H2 при сепсис, травматично мозъчно увреждане, предизвикано от когнитивни дефицити, болест на Паркинсон, автоимунен енцефаломиелит, глаукома и още много състояния.

Многобройните проучвания на водорода показват, че той влияе на пътищата за детоксикация, здравето на мозъка, здравословното стареене и дълголетието, влияе върху възстановяването след тренировка. 

Водородът е уникален, тъй като молекулярният водород е най-малкият елемент и най-леката молекула, която съществува. Отчасти поради това, той има свойството да бъде ефективен на клетъчно ниво и вътре в нашите енергийни центрове - митохондриите. Водородът е сигнална молекула и антиоксидант. Той също така активира някои ензими в тялото.

Как молекулярният водород може да ви помогне да подобрите здравето си

Благодарение на високата си разтворимост и пропускливост в липидите, молекулярният водород е в състояние както да премине кръвно-мозъчната бариера, така и да се дифузира през клетъчните мембрани, за да повлияе на цитозола (течност в клетките), митохондриите (енергийните центрове на клетките) и ядрото.

В човешкото тяло водородът е естествено произведен страничен продукт на ферментация от микробиотата, развитието на микроорганизми в чревния тракт. Производството обаче може да варира в зависимост от фактори като околната среда, диетата и цялостното здраве на индивида. 

Симбиотичната връзка между здравето на червата и имунното здраве продължава да се утвърждава в още един аспект. Проучванията показват ползите на молекулярния водород, който улеснява чревната ферментация и здравето на червата, дори насърчава растежа на полезни късоверижни мастни киселини.

Водород и детоксикация

Известно е, че водородът действа като адаптоген, насърчавайки цялостния баланс в тялото, както и поддържайки нормален възпалителен отговор. Терапевтичните ползи от молекулярния водород са показани в множество проучвания, отразяващи главно модулация на възпалението и активиране на естествения процес на детоксикация на организма. 

Използването на молекулярен водород също има защитен ефект, тъй като подпомага естествените антиоксидантни пътища на организма чрез активиране експресията на Nrf2. Данни за това се съдържат в материала Molecular hydrogen attenuates hypoxia/reoxygenation injury of intrahepatic cholangiocytes by activating Nrf2 expression.

Друго проучване показва повишаване на антиоксидантната ензимна активност и намаляване на нивата на TNF-алфа и нивата на пероксид с използването на молекулярен водород. Антиоксидантните ензими се увеличават при добавяне на молекулен водород към водата по време на 4-седмично рандомизирано, двойно-сляпо, плацебо-контролирано пилотно проучване. Ще го намерите на този линк: Drinking hydrogen-rich water for 4 weeks positively affects serum antioxidant enzymes in healthy men: a pilot study

Участниците са оценени на изходно ниво и след 4 седмици групата мъже, получаващи вода, богата на водород, показва увеличение на серумни нива на два ендогенни антиоксиданта - супероксиддисмутаза и глутатион, в сравнение с плацебо групата, която получава само обикновена питейна вода.

Заедно с антиоксидантните и детоксикационните ефекти, водородът показва потенциал и в други области. Пример за това е ефектът на водорода върху подпомагане на здрави възпалителни медиатори като NF-kB, семейство транскрипционни фактори, които поддържат клетъчната апоптоза и растеж. Проучванията показват, че активирането на този сигнален път (продължителност, скорост и време на активиране също играят роля) може да повлияе положително целия организъм в отговор на възпалителни процеси.

Молекулярен водород и мозъчно здраве

Установено е , че ползите от водорода влияят върху мозъка и когнитивното ни здраве. Употребата на водород (чрез физиологичен разтвор например) сочи, че помага да се поддържа здрава памет в проучване върху животни, разглеждащо паметта и двигателната функция след инжектиране на водород.

Автофагията, естественият и автоматизиран процес на почистване и здраве на клетките и тъканите е показано, че се активира и с молекулярен водород. Това е видно в резултатите от Hydrogen-Rich Saline Activated Autophagy via HIF-1α Pathways in Neuropathic Pain Model. Изследване с животни, използващо водородна терапия, показва активирането на пътищата на автофагия. Друго интересно проучване подчертава невропротективните ефекти на водорода чрез защита на митохондриалната функция. То е споменато в графата „Използвани ресурси“ на последно място.

И не на последно място за темата, ще отговорим на още един въпрос: дали ползите на водорода за мозъка надхвърлят невропротективното му действие? Оказва се, че адаптогенните свойства на водорода подчертават ролята, която той има в поддържането на хомеостазата в тялото. Две проучвания, които представляват интерес, показват терапевтичните ефекти на водородната терапия върху оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза. Това са: Hydrogen-rich water for improvements of mood, anxiety, and autonomic nerve function in daily life и Molecular hydrogen increases resilience to stress in mice.

Молекулярният водород може да помогне за неутрализиране на вредните ефекти върху тялото ви от преработени храни, захар, алкохол, пушене на цигари, замърсяване на въздуха, токсини от околната среда, радиация от мобилен телефон и електромагнитни полета. Чрез оптимизиране на естествения баланс на тялото между реактивни кислородни видове и действието на антиоксидантите, се постига нормално състояние с по-малък риск от разболяване и риск от клетъчно увреждане.

Вижте още по темата:

Молекулярен водород – унищожаване на свободни радикали и анти-ейдж ефект

Използвани ресурси

1. Liu GD, Zhang H, Wang L, Han Q, Zhou SF, Liu P. Molecular hydrogen regulates the expression of miR-9, miR-21 and miR-199 in LPS-activated retinal microglia cells. Int J Ophthalmol. 2013 Jun 18;6(3):280-5. doi: 10.3980/j.issn.2222-3959.2013.03.05. PMID: 23826519; PMCID: PMC3693006.
2. Smith NW, Shorten PR, Altermann EH, Roy NC, McNabb WC. Hydrogen cross-feeders of the human gastrointestinal tract. Gut Microbes. 2019;10(3):270-288. doi: 10.1080/19490976.2018.1546522. Epub 2018 Dec 18. PMID: 30563420; PMCID: PMC6546324.
3. Higashimura Y, Baba Y, Inoue R, et al. Effects of molecular hydrogen-dissolved alkaline electrolyzed water on intestinal environment in mice. Med Gas Res. 2018;8(1):6-11. Published 2018 Apr 18. doi:10.4103/2045-9912.229597
4. LeBaron TW, Singh RB, Fatima G, Kartikey K, Sharma JP, Ostojic SM, Gvozdjakova A, Kura B, Noda M, Mojto V, Niaz MA, Slezak J. The Effects of 24-Week, High-Concentration Hydrogen-Rich Water on Body Composition, Blood Lipid Profiles and Inflammation Biomarkers in Men and Women with Metabolic Syndrome: A Randomized Controlled Trial. Diabetes Metab Syndr Obes. 2020;13:889-896, https://doi.org/10.2147/DMSO.S240122

1. LeBaron TW, Kura B, Kalocayova B, Tribulova N and Slezak J: A new approach for the prevention and treatment of cardiovascular disorders. Molecular hydrogen significantly reduces the effects of oxidative stress. Molecules. 24(pii: E2076)2019.PubMed/NCBI View Article : Google Scholar
2. Yuan J, Wang D, Liu Y, Chen X, Zhang H, Shen F, Liu X and Fu J: Hydrogen-rich water attenuates oxidative stress in rats with traumatic brain injury via Nrf2 pathway. J Surg Res. 228:238–246. 2018.PubMed/NCBI View Article : Google Scholar
3. Ming, Y., Ma, Q., Han, X., & Li, H. (2020). Molecular hydrogen improves type 2 diabetes through inhibiting oxidative stress. Experimental and Therapeutic Medicine, 20, 359-366. https://doi.org/10.3892/etm.2020.8708
4. Mizuno K, Sasaki AT, Ebisu K et al. (2018) Hydrogen-rich water for improvements of mood, anxiety, and autonomic nerve function in daily life. Medical gas research 7, 247-255.
5. Nishimaki K, Asada T, Ohsawa I et al. (2018) Effects of Molecular Hydrogen Assessed by an Animal Model and a Randomized Clinical Study on Mild Cognitive Impairment. Current Alzheimer research 15, 482-492.
6. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 783, Hydrogen. Retrieved January 18, 2021 from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Hydrogen.
7. Sobue S, Yamai K, Ito M, Ohno K, Ito M, Iwamoto T, Qiao S, Ohkuwa T, Ichihara M. Simultaneous oral and inhalational intake of molecular hydrogen additively suppresses signaling pathways in rodents. Mol Cell Biochem. 2015 May;403(1-2):231-41. doi: 10.1007/s11010-015-2353-y. Epub 2015 Feb 24. PMID: 25707580.
8. Wu X, Li X, Liu Y, Yuan N, Li C, Kang Z, Zhang X, Xia Y, Hao Y, Tan Y. Hydrogen exerts neuroprotective effects on OGD/R damaged neurons in rat hippocampal by protecting mitochondrial function via regulating mitophagy mediated by PINK1/Parkin signaling pathway. Brain Res. 2018 Nov 1;1698:89-98. doi: 10.1016/j.brainres.2018.06.028. Epub 2018 Jun 27. PMID: 29958907.