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氫氣效應從大的角度可以分為治病效應和生理效應，治療效果更容易理解，生理作用是一種較為基礎的作用，是維持正常生理機能的必要因素，生理影響通常顯示對健康個體的影響作用，所以它具有更重要的價值。過去，氫氣效應研究很少觀察到對健康動物和人類的影響。一個很重要的因素是，研究人員普遍認為氫氣沒有這種作用，或者說氫氣不能產生如此強大的作用。這次介紹的一項研究是關于健康人血管內皮細胞的功能，非常接近“生理效應”。如果這項研究能夠得到進一步證實，不僅可以解釋氫氣的許多疾病的治療機制，而且表明氫氣對生物體的存在有更基本或更重要的作用。
血管內皮細胞可以對血流和血壓變化引起的剪切應力作出反應，是維持血管張力的重要調節(jié)細胞。因此，內皮功能障礙會導致血管損傷累積，誘發(fā)慢性炎癥，最終導致動脈粥樣硬化和心血管疾病。血管擴張因子如一氧化氮、前列環(huán)素和內皮細胞產生的內皮細胞超極化因子是擴張血管以維持血管平衡的重要因素，在這些調節(jié)機制中，一氧化氮介導的血管舒張作用最為關鍵，血流介導的血管舒張 (FMD) 測試是一種評估內皮功能的方法。
在過去的十年中，已經開發(fā)出微創(chuàng)或無創(chuàng)技術來評估前臂動脈的內皮依賴性血管功能，即外周血管內皮功能。這些技術包括使用高分辨率超聲測量前臂血流量，通過變形體積描記術監(jiān)測阻塞血管后的 FMD。前臂的血流主要受阻力血管的血管內皮功能影響，而FMD主要反映較大容量的動脈內皮功能。缺血性充血也由內皮細胞 NO 介導，其創(chuàng)傷性相對較小。應用血壓袖帶加壓，阻斷肢體近端血流，然后松開被阻斷的血管，立即導致遠端血管血流量增加，即反應性充血。反應性充血增加了動脈近端血管壁的剪應力，然后是血流依賴性血管舒張，肱動脈血流介導的血管舒張是目前最常用的血管內皮功能非侵入性替代技術。
血管內皮細胞中一氧化氮和超氧陰離子之間的氧化還原平衡是影響血管功能的重要因素，這種平衡的破壞是內皮功能障礙的重要表現，過氧化氫是最常見的活性氧物質，對血管功能有兩方面的影響，濃度最小但毒性最大的羥基自由基是過氧化氫與鐵離子反應的產物，但對血管功能的影響不是很清楚，作為一種新的抗氧化物質，氫氣分子被發(fā)現可以特異性地中和羥基自由基和亞硝酸根陰離子，它們是一氧化氮和超氧陰離子的反應產物?？紤]到氫是羥基自由基的選擇性抗氧化劑，可作為分析羥基自由基對血管功能損害的重要工具。
2014年，日本福岡市原井醫(yī)院心內科專家Sakai T等人在Vasc Health Risk Manag發(fā)表論文，觀察高濃度（7ppm）氫水對肱動脈血流介導的FMD結果的影響健康志愿者的血管舒張。受試者隨機分為2組，高濃度氫水組飲用500毫升氫水，安慰劑對照組飲用普通飲用水。內皮功能使用肱動脈血流來調節(jié)血管舒張。首先，檢查肱動脈直徑和 FMD 基數。受試者可以喝氫水和舒適水或每30分鐘進行多次檢查。
檢查結果顯示，飲用富氫水后，高濃度氫水組（8男8女）的FMD由6.80%±1.96%上升至7.64%±1.68%，對照組從8.07%±2.41%下降到6.87%±2.94%，高濃度氫水組FMD與基線值之比的變化比安慰劑對照組更顯著（P<0.05）。研究結果表明，氫氣可以通過中和剪應力引起的羥基自由基等活性氧，保護和維持一氧化氮介導的正常血管調節(jié)反應。
本研究分析了對氫氣飲用后的血壓和血管調節(jié)功能，發(fā)現對內皮血管調節(jié)功能有一定的保護作用。本研究提供了一個研究模型，證明氫氣對正常健康人的血管功能有一定影響，這是一個非常罕見的研究結果。過去，大多數動物和臨床研究都是關于疾病和損傷狀態(tài)的影響。這項研究表明，氫氣會對正常血管功能產生影響，這是一種生理效應，值得關注。由于內皮細胞的功能與體內幾乎所有器官的功能密切相關，氫氣對內皮細胞的作用也從一個角度證明了氫氣廣泛作用的細胞學基礎。
這項研究只檢查了喝水后 30 分鐘的數據，所以這是一個急性效應。這也是研究的不足，留給我們一些思考。首先應該回答的是這種效果能持續(xù)多久。因此，應分析一小時甚至幾小時后的數據。當然，最好與血液中的氫濃度進行比較。此外，還應研究長期飲酒后的內皮細胞功能，以觀察這種作用是否具有長期價值，這是氫氣的長期使用需要關注的問題。
