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Wasserstoffreiches Wasser zur Verbesserung von Stimmung, Angst und autonomer Nervenfunktion im täglichen Leben

Wasserstoffreiches Wasser zur Verbesserung von Stimmung, Angst und autonomer Nervenfunktion im täglichen Leben

Kei Mizuno , 1-, 5 Akihiro T. Sasaki , 1-, 3, 6 Kyoko Ebisu , 1, 3 Kanako Tajima , 2, 3 Osami Kajimoto , 1, 5Junzo Nojima , 7 Hirohiko Kuratsune , 8 Hiroshi Hori , 1-, 3 und Yasuyoshi Watanabe , MD, Ph.D. 1-, 4, 6, *

Abstrakt

Gesundheit und ein pulsierendes Leben werden von allen gesucht. Um die Lebensqualität (QOL) zu verbessern, einen gesunden Zustand zu erhalten und verschiedenen Krankheiten vorzubeugen, ist es wichtig, die Auswirkungen potenziell QOL-erhöhender Faktoren zu bewerten. Chronischer oxidativer Stress und Entzündungen beeinträchtigen die Funktion des Zentralnervensystems und führen zu einer niedrigen Lebensqualität. Bei gesunden Personen führen Alterung, Arbeitsstress und kognitive Belastung über mehrere Stunden zu einem Anstieg des oxidativen Stresses, was darauf hindeutet, dass die Verhinderung der Anhäufung von oxidativem Stress durch täglichen Stress und tägliche Arbeit zur Aufrechterhaltung der Lebensqualität und zur Verbesserung der Auswirkungen des Alterns beiträgt.Wasserstoff hat eine antioxidative Wirkung und kann Entzündungen vorbeugen und somit zur Verbesserung der Lebensqualität beitragen. Die vorliegende Studie hatte zum Ziel, die Auswirkungen des Trinkens von wasserstoffreichem Wasser (HRW) auf die Lebensqualität von erwachsenen Freiwilligen mithilfe von psychophysiologischen Tests zu untersuchen, einschließlich Fragebögen und Tests der autonomen Nervenfunktion und der kognitiven Funktion. In dieser doppelblinden, placebokontrollierten Studie mit einem Zwei-Wege-Crossover-Design wurden 26 Freiwillige (13 Frauen, 13 Männer; Durchschnittsalter 34,4 ± 9,9 Jahre) randomisiert einer Gruppe mit oraler wasserstoffwasser HRW (600 ml / Tag) zugeteilt. oder Placebo-Wasser (PLW, 600 ml / d) für 4 Wochen. Das Änderungsverhältnis (Nachbehandlung / Vorbehandlung) für den K6-Score und die Aktivität des sympathischen Nervs im Ruhezustand war nach wasserstoffwasser HRW-Verabreichung signifikant niedriger als nach PLW-Verabreichung. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass wasserstoffwasser HRW die Lebensqualität durch Effekte verbessern kann, die die Funktionen des Zentralnervensystems verbessern, einschließlich Stimmung, Angst und autonomer Nervenfunktion.

Introduction

Gesundheit und ein pulsierendes Leben sind von allen sehr begehrt. Um die Lebensqualität zu verbessern, einen gesunden Zustand zu erhalten und das Auftreten verschiedener Krankheiten zu verhindern, ist die Bewertung der interventionellen Effekte zur Verbesserung der Lebensqualität wichtig. Die hohe Stoffwechselrate des Gehirns führt zur Bildung überproportionaler Mengen reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies, was zu erhöhtem oxidativem Stress führt. 1 Erhöhter oxidativer Stress und Lipidperoxidation lösen eine Kaskade entzündungsfördernder Signale aus, die zu Entzündungen führen. Es wurde vermutet, dass eine veränderte Homöostase von Oxidation, Entzündung und Proteinaggregation zum Tod von Neuronen beiträgt, was in direktem Zusammenhang mit Störungen in verschiedenen kognitiven Domänen steht. Daher können chronischer oxidativer Stress und Entzündungen die Funktion des Zentralnervensystems beeinträchtigen und zu einer Verringerung der Lebensqualität führen. Wasserstoff hat eine antioxidative Aktivität und kann Entzündungen vorbeugen. 2 , 3 , 4 Die Verteilung von Wasserstoff im Gehirn und im Körper weist auf Wirkungen sowohl im zentralen als auch im peripheren Nervensystem hin. Frühere klinische Studien haben gezeigt, dass wasserstoffreiches Wasser (HRW) die Konzentration von Markern für oxidativen Stress bei Patienten mit metabolischem Syndrom senkt. 5 , 6verbessern den Fett- und Glukosestoffwechsel bei Patienten mit Typ-2-Diabetes. 7 verbessern die mitochondriale Dysfunktion bei Patienten mit mit mitochondrialen Myopathien und reduziert entzündliche Prozesse bei Patienten mit Polymyositis / Dermatomyositis. 8 In einer anderen Studie wurde auch die durch körperliche Betätigung hervorgerufene Abnahme der Muskelfunktion bei Spitzensportlern durch die Verabreichung von wasserstoffwasser  HRW verbessert. 9 Obwohl solche Befunde darauf hindeuten, dass eine wasserstoffwasser  HRW zur Linderung der Symptome mehrerer Krankheiten und zur Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit von Sportlern beitragen kann, sind die Auswirkungen einer längeren HRW-Aufnahme auf die Lebensqualität von Personen in der Allgemeinbevölkerung nicht bekannt.

Einige Berichte haben gezeigt, dass bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung und Gebärmutterhalskrebs oxidativer Stress mit der Lebensqualität zusammenhängt. 10 , 11 Während der onkologischen Behandlung bei Patienten mit Gebärmutterhalskrebs erwies sich eine Supplementierung mit Antioxidantien als wirksam, um die Lebensqualität zu verbessern. 11 Darüber hinaus haben Kang et al. 12berichteten, dass die Behandlung mit wasserstoffwasser  HRW bei Patienten, die eine Strahlentherapie bei Lebertumoren erhielten, den oxidativen Stress verringerte und die Lebensqualität verbesserte. Obwohl der Zusammenhang zwischen oxidativem Stress und Lebensqualität bei gesunden Personen noch unklar ist, wurde auch festgestellt, dass Alterung, Arbeitsstress und kognitive Belastung bei gesunden Personen über einen Zeitraum von mehreren Stunden zu einem Anstieg des oxidativen Stresses führen, 13 , 14 , 15 , 16Dies legt nahe, dass die Verhinderung der Anhäufung von oxidativem Stress, der durch täglichen Stress und tägliche Arbeit verursacht wird, zur Aufrechterhaltung der Lebensqualität und zur Verbesserung der Auswirkungen des Alterns beitragen kann. Es ist daher zu erwarten, dass eine kontinuierliche Einnahme von wasserstoffwasser  HRW die Anhäufung von oxidativem Stress verringert und so dazu beiträgt, eine Verringerung der Lebensqualität zu verhindern.

Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Auswirkungen des 4-wöchigen Trinkens von 600 ml wasserstoffwasser  HRW pro Tag auf die Lebensqualität erwachsener Freiwilliger zu untersuchen, indem Fragebögen für Schlaf, Müdigkeit, Stimmung, Angst und Depression, einen autonomen Funktionstest und einen höheren Wert verwendet wurden kognitiver Funktionstest.

Subjekte und Methoden

Themen

Einunddreißig erwachsene Freiwillige zwischen 20 und 49 Jahren nahmen an dieser doppelblinden, randomisierten, placebokontrollierten Studie mit einem Zwei-Wege-Crossover-Design teil.Ausschlusskriterien umfassten: chronische Krankheit in der Anamnese; chronische Medikation oder Verwendung von zusätzlichen Vitaminen; Beschäftigung in Schichtarbeit; Schwangerschaft; Body Mass Index ≤ 17 oder ≥ 29 kg / m 2 ; Lebensmittelallergie; Geschichte des Rauchens; oder in der Vergangenheit zu viel Alkohol getrunken hat (≥ 60 g / Tag). Schichtarbeiter wurden ausgeschlossen, da das Wasser zum Frühstück und Abendessen verabreicht wurde, deren Zeitablauf bei Schichtarbeitern unregelmäßig ist.Darüber hinaus kann der Schichtplan für die vorangegangenen 2 Tage die geistigen und körperlichen Verhältnisse der Schichtarbeiter erheblich beeinflussen, was sich auf die Ergebnisse der in dieser Studie verwendeten Fragebögen auswirken kann. Vor jedem Experiment wurden die Teilnehmer gebeten, keinen Alkohol zu trinken, da übermäßiger Alkoholkonsum ein erhebliches Risiko für Schwankungen der körperlichen Verfassung birgt. Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit der nationalen Gesetzgebung und dem Code of Ethical Principles für medizinische Forschung unter Einbeziehung menschlicher Subjekte der World Medical Association (der Deklaration von Helsinki ) durchgeführt und im UMIN Clinical Trials Registry (Nr. UMIN000022382) registriert. Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission des Universitätszentrums für gesundheitswissenschaftliche Innovation der Stadt Osaka (OCU-CHSI-IRB Nr. 4) genehmigt, und alle Teilnehmer gaben eine schriftliche Einverständniserklärung zur Teilnahme an der Studie ab.

Studiendesign

Wir verwendeten eine doppelblinde, placebokontrollierte Studie mit einem Zweiwege-Crossover-Design, wie in Abbildung 1 zusammengefasst . Nach Aufnahme in die Studie wurden die Teilnehmer doppelt blind randomisiert, um wasserstoffwasser  HRW in einem Aluminiumbeutel (0,8–1,2 ppm Wasserstoff, 300 ml / Beutel; Melodian Corporation, Yao, Japan) oder Placebo-Wasser (PLW) zu erhalten Mineralwasser aus derselben Quelle ( dh dieselben Komponenten ohne Wasserstoff) in einem Aluminiumbeutel (0 ppm Wasserstoff, 300 ml / Beutel; Melodian Corporation) zweimal täglich für 4 Wochen. 15 Teilnehmern wurde zuerst PLW und dann wasserstoffwasser  HRW verabreicht. Die verbleibenden 16 Teilnehmer erhielten zuerst wasserstoffwasser HRW und dann PLW. Die Teilnehmer tranken zweimal täglich innerhalb von 5 Minuten Wasser zum Frühstück und Abendessen in ihrem Haus und bestätigten die Wasseraufnahme beim Frühstück und Abendessen in einem täglichen Tagebuch für 4 Wochen. Wir bewerteten die Wasseraufnahmerate, indem wir alle 4 Wochen am 2. und 4. Versuchstag das tägliche Tagebuch überprüften. Kein Teilnehmer berichtete über einen Geschmacksunterschied zwischen wasserstoffwasser  HRW und PLW. Frühere Studien haben über interventionelle Effekte der Verabreichung von wasserstoffwasser  HRW an Menschen bei Wasserstoffkonzentrationen unter 1,3 ppm berichtet. 5 , 12 In der vorliegenden Studie wurde daher eine ähnliche Konzentration von 0,8–1,2 ppm verwendet. Den Teilnehmern wurden absolute Volumina (600 ml) von wasserstoffwasser  HRW und PLW zur Verfügung gestellt, und nicht ein der Körpermasse proportionales Volumen, basierend auf zuvor berichteten Ergebnissen. 5 , 6 , 7 , 12 Die Dauer der Supplementierung wurde auf der Grundlage früherer Befunde mit wasserstoffwasser  HRW-Gabe für 2–8 Wochen festgelegt. 5 , 12 , 17 Basierend auf einer früheren Studie wurde eine 4-wöchige Auswaschphase zwischen wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verwaltungen vorgesehen. 8 Am Tag vor Beginn jedes Experiments wurde den Teilnehmern geraten, das Abendessen um 21:00 Uhr zu beenden und über Nacht zu fasten, um einen Einfluss der Ernährung auf die Konzentrationen der gemessenen Parameter (Marker für Entzündung und oxidativen Stress) in Blutproben zu vermeiden. Um 09:00 Uhr am nächsten Tag füllten die Teilnehmer die Fragebögen aus, nachdem sie bestätigt hatten, dass sie keinen Alkohol mehr tranken, um 21:00 Uhr mit dem Abendessen fertig waren und über Nacht gefastet hatten. Die autonome Nervenfunktion wurde um 09:30 Uhr gemessen. Kognitive Funktionstests wurden um 09:45 Uhr durchgeführt. Blutproben wurden um 10:00 Uhr entnommen. Diese Messungen wurden insgesamt viermal für jeden Teilnehmer vor (vor) und nach (nach) jeder der zwei 4-wöchigen Verabreichungsperioden durchgeführt. Ab 24 Stunden (am Tag vor dem Besuchstag) vor jedem Messbesuch wurde den Teilnehmern geraten, keinen Alkohol zu trinken oder anstrengende körperliche Aktivitäten auszuführen und ihre normalen Diäten, Trinkgewohnheiten und Schlafstunden einzuhalten. Während der 4-wöchigen PLW- oder wasserstoffwasser HRW-Verabreichungszeiträume wurde die tägliche Tagesaktivität (Menge der körperlichen Anstrengung) der Teilnehmer unter Verwendung eines Schrittzählers gemessen und die Teilnehmer führten ein tägliches Tagebuch, um das Trinkvolumen und die Zeiten der PLW- oder wasserstoffwasser HRW-Aufnahme, die körperliche Verfassung ( z . B. , Schmerzen, Mattigkeit und unbestimmte Beschwerden), Schlafzeiten usw.

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Zeitverlauf der Versuche.

Hinweis: Die Teilnehmer wurden zufällig in zwei Studiengruppen aufgeteilt. Das Experiment bestand aus einer 4-wöchigen Verabreichung von wasserstoffreichem Wasser (HRW) oder Placebo-Wasser (PLW), einer 4-wöchigen Auswaschperiode und einer weiteren 4-wöchigen Verabreichung von PLW oder wasserstoffwasser  HRW. Vor (vor) und nach (nach) jeder Periode der wasserstoffwasser HRW- oder PLW-Verabreichung wurden subjektive und objektive Messungen der Lebensqualität erhalten, wie Ergebnisse für Schlaf, Stimmung, Angst, Depressionsgefühle, autonome Nervenfunktion und kognitive Funktion.

Fragebogen

Der Schweregrad der Ermüdung wurde unter Verwendung der Chalder-Ermüdungsskala (CFS) 18 und einer modifizierten Version der Ermüdungsskala des Osaka City University Hospital gemessen. Stimmung und Angst wurden anhand der K6-Skala bewertet. Die Depressionssymptome wurden mit der Depressionsskala des Zentrums für epidemiologische Studien gemessen. 21 Allgemeine Schläfrigkeits- und Tagesschläfrigkeitswerte wurden unter Verwendung des Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) 22bzw. der Epworth Sleepiness Scale 23 berechnet. Die Zuverlässigkeit und Gültigkeit der japanischen Versionen dieser Fragebögen wurde bestätigt. 19 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28

Autonomer Funktionstest

Die Teilnehmer wurden unter Verwendung eines Vital Monitor 302-Systems (Fatigue Science Laboratory, Osaka, Japan) gleichzeitig einer Elektrokardiographie und einer Photoplethysmographie unterzogen, wobei sie 3 Minuten lang ruhig und mit geschlossenen Augen saßen. Diese Daten wurden mit der MemCalc-Software (GMS, Tokio, Japan) analysiert. Frequenzanalysen für die RR-Intervallvariation aus der Elektrokardiographie und eine Intervallvariation als zweite Ableitung der Photoplethysmographie (beschleunigte Plethysmographie) wurden unter Verwendung der Maximum-Entropie-Methode durchgeführt, die in der Lage ist, die Leistungsspektrumdichte aus Daten kurzer Zeitreihen abzuschätzen und zur Untersuchung geeignet ist Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität unter verschiedenen Bedingungen von kurzer Dauer. 29 , 30 Die Auflösung des Leistungsspektrums betrug 600 Hz. Für Frequenzanalysen wurde die Niederfrequenzkomponentenleistung (LF) als Leistung innerhalb eines Frequenzbereichs von 0,04–0,15 Hz und die Hochfrequenzkomponentenleistung (HF) als Leistung innerhalb eines Frequenzbereichs von 0,15–0,4 berechnet Hz. HF wird vagal vermittelt, 31 , 32 , 33,wohingegen LF aus einer Vielzahl von sympathischen und vagalen Mechanismen stammt. 30 , 34 Ineinigen Übersichtsartikeln 35 , 36 , 37 wurde erwähnt, dass LF die sympathische Nervenaktivität widerspiegelt und als Marker für die sympathische Nervenaktivität in Originalartikeln verwendet wird.Bevor die Prüfung der autonomen Nervenfunktion für 3 Minuten durchgeführt wurde, wurde gemäß früheren Studien ein Übungstest für einen Zeitraum von 1 Minute durchgeführt. 38 , 39 , 40 Die Zuverlässigkeit dieser Tests wurde bestätigt. 41 , 42

Kognitiver Funktionstest

Da frühere Studien gezeigt haben, dass eine Aufgabe zum Umschalten der Aufmerksamkeit nützlich ist, um die reduzierte Leistung unter Ermüdungsbedingungen zu bewerten, 43 , 44 , 45 verwendeten wir Aufgabe E des Modified Advanced Trail Making Test (mATMT) als Aufgabe zum Umschalten der Aufmerksamkeit zur Bewertung der Führungsfunktion. 46 , 47 Kreise mit Zahlen (von 1 bis 13) oder Kana (japanische Tonträger, 12 verschiedene Buchstaben) wurden an zufälligen Stellen auf einem Bildschirm angezeigt, und die Teilnehmer mussten abwechselnd mit einer Computermaus die Zahlen und Kana berühren. Diese Aufgabe erforderte daher ein Umschalten der Aufmerksamkeit. Wenn die Teilnehmer einen Zielkreis berührten, blieb dieser in der gleichen Position, aber seine Farbe änderte sich von Schwarz zu Gelb. Die Teilnehmer wurden angewiesen, die Aufgabe so schnell und korrekt wie möglich auszuführen, und führten diese Aufgabe 5 Minuten lang fortlaufend aus. Wir haben drei Leistungsindizes ausgewertet: die Gesamtzahl der richtigen Antworten (Anzahl der richtig berührten Zahlen und Buchstaben); die Gesamtzahl der Fehler (Anzahl der falsch berührten Zahlen und Buchstaben); und die Motivationsantwort (Reaktionszeit von einem abgeschlossenen Versuch zum nächsten Versuch). Basierend auf unserer vorherigen Studie übten 47 Teilnehmer 1 Minute, bevor sie Aufgabe E des mATMT an jedem Versuchstag ausführten. Die Zuverlässigkeit dieses Tests wurde bestätigt. 43 , 44

Blutprobenanalysen

Blutproben wurden aus der Brachialvene entnommen. Die Menge an entnommenem Blut betrug 13 ml pro Versuchstag. Wir haben daher in der Studie vier Mal (einmal pro Versuchstag) Blutproben entnommen.Blutproben für die Serumanalyse wurden 5 Minuten bei 4 ° C und 1.470 × g zentrifugiert. Die Konzentration des hochempfindlichen C-reaktiven Proteins (hs-CRP) in jeder Serumprobe wurde durch partikelverstärkte Immunphelometrie unter Verwendung eines BNII-Analysegeräts (BN II ProSpec; Siemens, München, Deutschland) bestimmt. Die oxidative Aktivität in jeder Serumprobe wurde mit dem Test auf reaktive Sauerstoffmetaboliten-abgeleitete Verbindungen (d-ROMs) (Diacron International, Grosseto, Italien) bewertet, während die antioxidative Aktivität mit dem Test auf biologisches Antioxidationspotential (BAP) gemessen wurde ( Diacron International) unter Verwendung eines automatischen Analysegeräts JCABM1650 (JEOL, Tokio, Japan). 48 Die Konzentrationen von ROMs werden in Carratelli-Einheiten ausgedrückt (1 CARR U = 0,08 mg Wasserstoffperoxid / dl). 49 Der oxidative Stress-Index (OSI) wurde nach folgender Formel berechnet: OSI = C × (d-ROMs / BAP), wobei C einen Koeffizienten zur Standardisierung bezeichnet, um den mittleren OSI bei gesunden Personen auf 1,0 (C = 8,85) festzulegen. Alle Überstände wurden bis zur Analyse bei -80ºC gelagert. Tests auf hs-CRP wurden bei der LSI Medience Corporation (Tokio, Japan) durchgeführt, und diejenigen auf Serum-d-ROMs und BAP wurden an der Yamaguchi University Graduate School of Medicine durchgeführt.

Tägliche Tagesaktivität und tägliches Tagebuch

Tägliche Tagesaktivität, die den Kalorienverbrauch und die Menge an körperlicher Aktivität (METs × Zeit) darstellt, wurde unter Verwendung eines Pro HJA-350IT-Schrittzählers mit aktivem Stil (OMRON, Kyoto, Japan) aufgezeichnet. Ein tägliches Tagebuch wurde 4 Wochen lang geführt und enthielt Informationen zur Müdigkeit (basierend auf einer visuellen Analogskala von 0 (keine Müdigkeit) bis 100 (völlige Erschöpfung) direkt nach dem Aufwachen und vor dem Zubettgehen, Schlafzeiten, körperliche Verfassung (1, gut; 2, normal; oder 3, schlecht) und besondere Ereignisse (wenn der Tag von einem normalen Tag abweicht: 1, nein; oder 2, ja). Wir haben das tägliche Tagebuch alle vier Wochen an den 2., 3. und 4. Versuchstagen sorgfältig überprüft.

Statistische Analysen

Zunächst testeten wir die Normalität (parametrische oder nicht parametrische Verteilung) jedes gemessenen Parameters mit dem Kolmogorov-Smirnov-Test. Die Werte werden als Mittelwert ± Standardabweichung oder Median und Interquartilbereich auf der Grundlage der Ergebnisse des Kolmogorov-Smirnov-Tests angegeben. Der Wilcoxon-Signed-Rank-Test für nicht-parametrische Parameter und der Paired- T -Test für Unterschiede zwischen wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verabreichung wurden nach einer Zwei-Wege-Varianzanalyse mit wiederholten Messungen für parametrische Parameter durchgeführt. Wenn signifikante Änderungen durch Vergleiche innerhalb jeder Bedingung (vor oder nach der wasserstoffwasser HRW; vor oder nach der PLW) oder zwischen Nachbehandlungswerten (nach der HRW oder nach der PLW) beobachtet wurden, verglichen wir die Änderungsverhältnisse zwischen Post-HRW / Pre-HRW und Post-PLW / Pre-PLW mit dem Wilcoxon-Signed-Rank-Test oder Paired- T -Test. Alle P- Werte waren zweiseitig und diejenigen mit weniger als 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen. Statistische Analysen wurden mit IBM SPSS Statistical Package Version 20.0 (IBM, Armonk, NY, USA) durchgeführt.

ergebnisse

Allgemeine Ergebnisse

Während der Studie haben wir fünf Teilnehmer aufgrund von Symptomen von Heuschnupfen, längerem Medikamentengebrauch aufgrund einer Erkältung, unzureichender Einnahme von wasserstoffwasser  HRW oder PLW (≥ 85%) oder einer Häufigkeit von besonderen Ereignissen ≤ 15%, wie aufgezeichnet, von der Datenanalyse ausgeschlossen im täglichen Tagebuch. Wir analysierten daher Daten von insgesamt 26 Teilnehmern (13 Frauen, 13 Männer; Durchschnittsalter 34,4 ± 9,9 Jahre; mittlerer Body-Mass-Index 21,5 ± 2,6 kg / m 2 ).Bei keinem Teilnehmer wurden bei der oralen Verabreichung von wasserstoffwasser HRW und PLW Nebenwirkungen, Ordnungs- und Verschleppungseffekte beobachtet.

Fragebogenergebnisse

Die Ergebnisse der Fragebögen sind in Tabelle 1 zusammengefasst . Keine Fragebogen-Scores zu Beginn (vor) zeigten signifikante Unterschiede zwischen wasserstoffwasser HRW- und PLW-Administrationsgruppen. Mit der wasserstoffwasser  HRW-Verabreichung waren die Scores für K6, CFS und PSQI nach der 4-wöchigen Verabreichungsperiode signifikant verringert. Darüber hinaus war das Änderungsverhältnis (post / pre) für den K6-Score in der wasserstoffwasser  HRW-Administrationsgruppe signifikant niedriger als in der PLW-Administrationsgruppe ( Abbildung 2 ).Keine signifikanten Änderungen wurden in anderen Fragebogen-Scores (modifizierte Version der Müdigkeitsskala des Osaka City University Hospital, der Depressionsskala des Zentrums für epidemiologische Studien oder der Epworth-Schläfrigkeitsskala) nach wasserstoffwasser  HRW-Verabreichung festgestellt, und keine signifikanten Änderungen in den Scores wurden nach PLW-Verabreichung festgestellt . Ebenso unterschieden sich diese Scores nach der Verabreichung nicht signifikant zwischen wasserstoffwasser  HRW und PLW.

Tabelle 1

Änderungen der Parameter in Bezug auf die Lebensqualität aufgrund der Verabreichung von wasserstoffreichem Wasser (HRW) oder Placebo-Wasser (PLW)

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Vergleich der Veränderungsraten (Nachbehandlung / Vorbehandlung) für Parameter in Bezug auf die Lebensqualität bei Verabreichung von wasserstoffreichem Wasser (HRW) oder Placebo-Wasser (PLW) für 4 Wochen.

Hinweis: Ändern Sie die Verhältnisse für K6-Score für Stimmung (A) und Angst und die niederfrequente Komponentenkraft (LF) für die autonome Nervenfunktion (B). P <0,05.

Autonome Funktionsergebnisse

Die Ergebnisse für die autonome Nervenfunktion sind in Tabelle 1 zusammengefasst . Das LF-, HF- und LF / HF-Verhältnis zu Studienbeginn (vor) unterschied sich nicht signifikant zwischen wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verabreichungen, was auf eine ähnliche autonome Nervenfunktion in den beiden Gruppen vor der Wasseraufnahme hinweist. Obwohl das HF- und LF / HF-Verhältnis durch 4-wöchige Verabreichung von wasserstoffwasser  HRW oder PLW nicht signifikant beeinflusst wurde, war das LF nach HRW-Verabreichung signifikant niedriger als das nach PLW-Verabreichung. Das Änderungsverhältnis (post / pre) für LF war in der wasserstoffwasser  HRW-Administrationsgruppe ebenfalls signifikant niedriger als in der PLW-Administrationsgruppe ( Abbildung 2 ).

Ergebnisse der kognitiven Funktion

Ergebnisse für den kognitiven Funktionstest sind in Tabelle 1 gezeigt . Die Motivationsantwort und die Gesamtzahl der richtigen Antworten und Fehler zu Beginn (vor) unterschieden sich nicht signifikant zwischen wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verabreichungen, was auf eine ähnliche kognitive Funktion zwischen den Gruppen vor der Wasseraufnahme hinweist. Die Motivationsreaktion nach der wasserstoffwasser  HRW-Verabreichung war signifikant schneller als vor der HRW-Verabreichung. Das Änderungsverhältnis (post / pre) für die Motivationsreaktion war in der wasserstoffwasser HRW-Administrationsgruppe nicht signifikant anders als in der PLW-Administrationsgruppe. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Motivationsantwort, der Gesamtzahl der korrekten Antworten oder Fehler nach der Verabreichung von Wasser zwischen HRW- und PLW-verabreichten Zuständen festgestellt.

Blutprobenergebnisse

Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei den Blutparametern (hs-CRP, d-ROMs, BAP und OSI) vor der Verabreichung von HRW wasserstoffwasser  oder PLW festgestellt ( Tabelle 1 ), was auf die Vergleichbarkeit der beiden Gruppen vor der Wasseraufnahme hinweist. Nach wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verabreichung fanden wir erneut keine signifikanten Unterschiede in diesen Blutparametern.

Tägliche Tagesaktivität und tägliche Tagebuchergebnisse

Der tägliche Kalorienverbrauch und die Menge an körperlicher Aktivität während der 4-wöchigen Verabreichungszeiträume unterschieden sich nicht signifikant zwischen den wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verabreichungsbedingungen ( Tabelle 2 ). In ähnlicher Weise waren die visuellen Analogskalenwerte für Müdigkeit unmittelbar nach dem Aufwachen und vor dem Zubettgehen, die Schlafzeiten, die körperliche Verfassung und die Anzahl der besonderen Ereignisse zwischen den wasserstoffwasser  HRW- und PLW-Verabreichungsbedingungen vergleichbar ( Tabelle 2 ), was darauf hinweist, dass die Lebensgewohnheiten während des Versuchszeitraums erfolgreich kontrolliert wurden in den beiden Gruppen.

Tabelle 2

Tägliche Tagesaktivität und im Tagesjournal aufgezeichnete Daten während des Verabreichungszeitraums von wasserstoffreichem Wasser (HRW) oder Placebo-Wasser (PLW) (4 Wochen)

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Diskussion

Die vorliegenden Ergebnisse legen nahe, dass die wasserstoffwasser HRW-Verabreichung über 4 Wochen die Lebensqualität erwachsener Freiwilliger im Hinblick auf eine verbesserte Stimmung und Angst sowie eine verminderte Aktivität des sympathischen Nervensystems in Ruhe verbessert haben könnte.

In Bezug auf die Assoziationen zwischen Wasserstoff und dem Zentralnervensystem wurde in einem Bericht von Ohsawa et al. 4 konnte erstmals nachweisen, dass molekularer Wasserstoff zumindest teilweise als Antioxidans wirkt, da er an Hydroxylionen bindet, die bei Verletzungen des Zentralnervensystems entstehen. Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass die Verabreichung von wasserstoffwasser HRW neuroprotektive Effekte 50 und Anti-Aging-Effekte auf parodontal oxidative Schäden bei gesunden, gealterten Ratten hat.51 In einem Rattenmodell der Alzheimer-Krankheit verhinderte wasserstoffreiche Kochsalzlösung eine Neuroinflammation und oxidativen Stress und verbesserte die Gedächtnisfunktion. Bezüglich der Assoziation zwischen wasserstoffwasser  HRW und Lebensqualität berichtete nur eine Studie, dass die Verabreichung von wasserstoffwasser HRW über 6 Wochen die Lebensqualitätswerte bei Patienten verbesserte, die mit einer Strahlentherapie bei Lebertumoren behandelt wurden. 12 Obwohl Berichte über die Auswirkungen der wasserstoffwasser  HRW-Verabreichung in gesunden Populationen nicht angehäuft wurden, wurde gezeigt, dass Arbeitsstress 14 , 15 und akute Ermüdung durch mentale und physische Belastung über mehrere Stunden 16 , 53 den oxidativen Stress verstärken. In Bezug auf körperliche Ermüdung haben wir zuvor gezeigt, dass die Behandlung mit Antioxidantien-Ergänzungsmitteln wirksam ist, um akute körperliche Ermüdung bei gesunden Freiwilligen ohne Athleten zu lindern. 54 , 55 , 56 Die vorliegende Studie lieferte neue Erkenntnisse darüber, dass wasserstoffwasser HRW nicht nur die körperliche Verfassung, sondern auch die geistigen Verhältnisse wie Stimmung, Angstzustände und autonome Nervenfunktionen beeinflusst. Einer der Vorteile von wasserstoffwasser  HRW liegt in der Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und ein hohes Potenzial zur Reduzierung von oxidativem Stress im Gehirn zu bieten. Eine frühere Studie an Ratten ergab, dass der Malondialdehydspiegel, ein Marker für oxidativen Stress, im Gehirn etwa 4,8-fach höher war als im Blut (Plasma). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass wasserstoffwasser  HRW im täglichen Leben möglicherweise den im Gehirn akkumulierten oxidativen Stress reduziert, möglicherweise zur Aufrechterhaltung der Aktivität des Zentralnervensystems beiträgt und eine Verminderung der Lebensqualität verhindert.

In der vorliegenden Studie verbesserten sich die Stimmung und das Angstniveau nach der Verabreichung von wasserstoffwasser HRW. Es ist auch bekannt, dass diese negativen Emotionen mit Bedingungen im Zusammenhang mit oxidativem Stress zusammenhängen. Es wurde gezeigt, dass soziale Phobie, 58 , 59 Depressionen, 60Angstzustände, 61 , 62 und andere neuropsychiatrische Störungen 63 mit erhöhtem oxidativem Stress verbunden sind. Neuroinflammation ist auch mit Müdigkeit, Stimmung, Angst und Schlaf verbunden. 64 , 65 , 66 , 67 Bei älteren Mäusen gelang es der wasserstoffwasser HRW-Verabreichung, depressionsähnliches Verhalten zu unterdrücken. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Verabreichung von wasserstoffwasser  HRW über 4 Wochen zur Bekämpfung derartiger negativer Emotionen wirksam sein kann, indem oxidativer Stress und Entzündungen des Zentralnervensystems reduziert werden. Zunehmende Hinweise deuten darauf hin, dass oxidativer Stress und Entzündungen in Neuronen an den pathologischen Manifestationen vieler neurologischer und neuropsychiatrischer Erkrankungen beteiligt sind, und die Verabreichung von wasserstoffwasser HRW kann daher dazu beitragen, die Symptome dieser Erkrankungen zu lindern. Frühere Studien haben gezeigt, dass oxidativer Stress des Gehirns kognitive und motivationale Defizite in einem Mausmodell für neuropsychiatrische Störungen (Schizophrenie) verursacht. In der vorliegenden Studie wurde die Motivationsantwort des kognitiven Funktionstests durch eine verlängerte wasserstoffwasser  HRW-Aufnahme verbessert, was darauf hindeutet, dass eine Verringerung des oxidativen Stresses im Gehirn durch die Einnahme von  wasserstoffwasser HRW die Motivationsleistung der kognitiven Aufgabe verbessern kann.

Stressoren können die sympathische Hyperaktivität steigern, oxidativen Stress fördern und die entzündungsfördernde Zytokinproduktion steigern. 70 , 71 , 72 Die autonome Nervenfunktion ist daher eng mit oxidativem Stress und Entzündungen verbunden. Eine Abschwächung der Aktivität des sympathischen Nervensystems während des Ruhezustands bei erwachsenen Freiwilligen kann daher das Ergebnis einer Abnahme der Entzündung und des oxidativen Stresses als Folge einer verlängerten Verabreichung von wasserstoffwasser HRW sein. Das in der vorliegenden Studie festgestellte Fehlen von Veränderungen der Marker für oxidativen Stress nach 4-wöchiger wasserstoffwasser  HRW-Einnahme könnte jedoch auf den geringen Schweregrad von oxidativem Stress bei den Teilnehmern zurückzuführen sein. Tatsächlich lagen die Serum-D-ROM-Konzentrationen (307,1 ± 49,4 CARR U) und BAP-Konzentrationen (2.549 ± 194 µM) am ersten Messpunkt in der vorliegenden Studie auf der Grundlage der Ergebnisse von Serum-D-ROM-Konzentrationen (286,9 ± 100,2 CARR U) im Normbereich ) und BAP (2.541 ± 122 µM), gemessen bei 312 gesunden Teilnehmern in unserer vorherigen Studie. Das Ausmaß des oxidativen Stresses schwankt jedoch abhängig von der täglichen Arbeitsbelastung und dem Stress. Die Rattenstudie von García-Niño et al. 57 , bei denen Malondialdehydwerte im Gehirn um das 4,8-fache höher als im Plasma festgestellt wurden, weisen darauf hin, dass der oxidative Stress im Gehirn schwerwiegender ist. Die tägliche Verabreichung von wasserstoffwasser  HRW über 4 Wochen kann daher zur Abschwächung und Vorbeugung des kumulativen oxidativen Stresses im Gehirn beitragen. Stimmung, Angst und autonome Nervenfunktion könnten so potenziell verbessert werden. Obwohl der Bereich der sympathischen Nervenaktivität in der vorliegenden Studie auf der Grundlage unserer früheren Studien als normal angesehen wird, schwankt die sympathische Nervenaktivität 73 , 74 auch in Abhängigkeit von der täglichen Arbeitsbelastung und dem Stress. Daher kann eine geringere sympathische Nervenaktivität im Ruhezustand dazu beitragen, eine übermäßige Zunahme der sympathischen Nervenaktivität nach der täglichen Arbeitsbelastung und dem Stress zu unterdrücken.

Wir haben diese Studie mit einer begrenzten Anzahl von Teilnehmern durchgeführt. Bevor unsere Ergebnisse verallgemeinert werden können, sind Studien mit einer größeren Anzahl von Teilnehmern unerlässlich.

Obwohl wir hauptsächlich die Auswirkungen von wasserstoffwasser HRW auf das Zentralnervensystem untersuchten, bewerteten wir die Dynamik von Entzündungen und Oxidationen im Gehirn nicht direkt. In unserem Labor werden derzeit Untersuchungen zur Bildgebung mit Positronenemissionstomographie und Magnetresonanztomographie durchgeführt, um die Mechanismen zu identifizieren, die den Auswirkungen der wasserstoffwasser  HRW-Aufnahme auf das zentrale Nervensystem zugrunde liegen und die Lebensqualität verbessern können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die 4-wöchige Verabreichung vonwasserstoffwasser HRW bei erwachsenen Probanden die Stimmung, die Angst und die autonome Nervenfunktion verbesserte, was darauf hindeutet, dass die Verabreichung von wasserstoffwasser HRW eine wirksame Methode zur Stärkung der Lebensqualität und zur Aufrechterhaltung einer guten Gesundheit darstellt. In einer weiteren Studie werden wir versuchen, die Auswirkungen der HRW-Verabreichung bei Teilnehmern mit anhaltendem Stress oder chronischer Müdigkeit zu identifizieren.

Danksagung

Wir möchten Frau Mika Furusawa für ihre hervorragenden technischen Hilfsleistungen und Forte Science Communications für die redaktionelle Unterstützung bei diesem Manuskript danken.

Fußnoten

Interessenskonflikte

Diese Arbeit wurde am 16. Mai 2016 in der japanischen Gesellschaft für Ermüdungsforschung, Stadt Yamaguchi, Japan, vorgestellt. Yasuyoshi Watanabe erhielt eine Finanzierung für die vorliegende Studie von der Melodian Corporation. Die anderen Autoren haben keine Interessenkonflikte zu melden.

Forschungsethik

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit der nationalen Gesetzgebung und dem Code of Ethical Principles für medizinische Forschung unter Einbeziehung menschlicher Subjekte der World Medical Association (der Deklaration von Helsinki ) durchgeführt und im UMIN Clinical Trials Registry (UMIN000022382) registriert. Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission des Zentrums für gesundheitswissenschaftliche Innovation der Universität Osaka (OCU-CHSI-IRB Nr. 4) genehmigt.

Einverständniserklärung des Teilnehmers

Die Autoren bestätigen, dass sie alle entsprechenden Einverständniserklärungen für die Teilnehmer erhalten haben. In dem Formular haben die Teilnehmer ihre Zustimmung gegeben, dass ihre Bilder und andere klinische Informationen im Journal gemeldet werden. Die Teilnehmer haben Verständnis dafür, dass ihre Namen und Initialen nicht veröffentlicht werden und angemessene Anstrengungen unternommen werden, um ihre Identität zu verbergen. Die Anonymität kann jedoch nicht garantiert werden.

Erklärung zum Datenaustausch

Datensätze, die während der aktuellen Studie analysiert wurden, sind auf angemessene Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Plagiatsprüfung

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Peer Review

Externe Begutachtung.

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Lei Huang, Universität Loma Linda, USA; Qin Hu, Shanghai Jiao Tong Universität, China.

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Artikel aus der medizinischenGasforschung werden hier mit freundlicher Genehmigung von Wolters Kluwer – Medknow Publications zur Verfügung gestellt