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Reduzierter Hämodialyse-induzierter oxidativer Stress bei Patienten mit Nierenerkrankungen im Endstadium durch elektrolysiertes reduziertes Wasser

Reduzierter Hämodialyse-induzierter oxidativer Stress bei Patienten mit Nierenerkrankungen im Endstadium durch elektrolysiertes reduziertes Wasser.

Huang KC 1 , Yang CC , Lee KT , Chien CT .

1
Abteilung für Familienmedizin, National Taiwan University College of Medicine und National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan.

Abstrakt

HINTERGRUND:

Erhöhter oxidativer Stress bei Patienten mit Niereninsuffizienz im Endstadium kann Makromoleküle oxidieren und infolgedessen zu kardiovaskulären Ereignissen während der chronischen Hämodialyse führen. Elektrolysiertes reduziertes Wasser (ERW) mit ROS-Fähigkeit (Reactive Oxygen Species) kann einen potenziellen Effekt auf die Reduzierung des durch Hämodialyse induzierten oxidativen Stresses bei ESRD-Patienten haben.

METHODEN:

Wir entwickelten ein Chemilumineszenz-Emissionsspektrum und eine Hochleistungs-Flüssigchromatographieanalyse, um die Wirkung des ERW-Ersatzes auf die Plasma-ROS (H2O2 und HOCl) -Fängeraktivität und die Produktion oxidierter Lipide oder Proteine ​​bei ESRD-Patienten, die sich einer Hämodialyse unterziehen, zu bewerten. Es wurden oxidierte Marker, Dityrosin, Methylguanidin und Phosphatidylcholinhydroperoxid sowie Entzündungsmarker, Interleukin 6 (IL-6) und C-reaktives Protein (CRP) bestimmt.

ERGEBNISSE:

Obwohl die Hämodialyse Dityrosin und Kreatinin wirksam entfernt, erhöhte die Hämodialyse den oxidativen Stress, einschließlich Phosphatidylcholinhydroperoxid und Methylguanidin. Die Hämodialyse verringerte die Plasma-ROS-Abfangaktivität, wie durch die erhöhten Referenz-H2O2- und -HOCl-Zahlen (Rh2o2 bzw. Rhocl) gezeigt, und verringerte die antioxidative Aktivität (ausgedrückt als Gesamt-Antioxidansstatus in dieser Studie). Die Gabe von ERW verringerte die durch Hämodialyse verstärkten Rh2o2- und Rhocl-Werte, minimierte oxidierte und entzündliche Marker (CRP und IL-6) und stellte während einer einmonatigen Behandlung teilweise den antioxidativen Gesamtstatus wieder her.

Diese Studie zeigt, dass die Hämodialyse mit ERW-Gabe die H2O2- und HOCl-abhängige antioxidative Abwehr effizient erhöhen und H2O2- und HOCl-induzierten oxidativen Stress reduzieren kann
PMID:  12846769
DOI:  10.1046 / j.1523-1755.2003.00118.x kostenloser Volltext
 2003 Aug; 64 (2): 704 & ndash; 14.

Wirksamkeit von wasserstoffreichem Wasser auf den Antioxidansstatus von Probanden mit potenziellem metabolischem Syndrom – eine offene Pilotstudie

Wirksamkeit von wasserstoffreichem Wasser auf den Antioxidansstatus von Probanden mit potenziellem metabolischem Syndrom – eine offene Pilotstudie.

1
Institut für Herz-, Lungen- und Speiseröhrenchirurgie, Abteilung für Chirurgie, Medizinisches Zentrum der Universität Pittsburgh, Pittsburgh, Pennsylvania, 15213, USA.

Abstrakt

Das Ziel dieser Studie war es, die Wirksamkeit von Wasser, das reich an molekularem Wasserstoff ist (1,5 bis 2 l / Tag molekulare Wasserstoffkonzentration in Wasser: 0,55 bis 0,65 mM), in einer offenen 8-wöchigen Phase zu untersuchen. 20 Probanden mit potenziellem metabolischem Syndrom.

Das metabolische Syndrom ist durch kardiometabolische Risikofaktoren wie Fettleibigkeit, Insulinresistenz, Bluthochdruck und Dyslipidämie gekennzeichnet. Es ist bekannt, dass oxidativer Stress eine wichtige Rolle bei der Pathogenese des metabolischen Syndroms spielt.

Der Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser / hydriertem Wasser über 8 Wochen führte zu einem Anstieg des Superoxiddismutase-Antioxidansenzyms (SOD) um 39% (p <0,05) und einem Rückgang um 43% (p <0,05). in Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen (TBARS). Darüber hinaus zeigten die Probanden eine 8% ige Zunahme der Lipoproteine ​​mit hoher Dichte (HDL) und eine 13% ige Abnahme des Gesamtcholesterins / HDL-Cholesterins von der Grundlinie bis zur vierten Woche.

Während der 8-wöchigen Studie wurden keine Glucosespiegel verändert.

Zusammenfassend stellt der Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser / hydriertem Wasser eine potenzielle neue therapeutische und präventive Strategie für das metabolische Syndrom dar.

PMID:
20216947
PMCID:
PMC2831093
DOI:
10.3164 / jcbn.09-100
 2010 Mar; 46 (2): 140 & ndash; 9. doi: 10.3164 / jcbn.09-100. Epub 2010 24. Februar.

Open-Label-Studie und randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit WasserstoffWasser zur Behandlung von mitochondrialen und entzündlichen Myopathien

Hintergrund

Molekularer Wasserstoff hat eine herausragende Wirkung auf mehr als 30 Tiermodelle, insbesondere auf durch oxidativen Stress vermittelte Krankheiten und Entzündungskrankheiten. Darüber hinaus wurde über Wasserstoffeffekte beim Menschen bei Diabetes mellitus Typ 2, Hämodialyse, metabolischem Syndrom, Strahlentherapie bei Leberkrebs und Hirnstamminfarkt berichtet. Wasserstoffeffekte werden auf spezifische Radikalfängeraktivitäten, die Hydroxylradikale und Peroxynitrit eliminieren, sowie auf signalmodulierende Aktivitäten zurückgeführt, aber die detaillierten molekularen Mechanismen sind noch unklar. Wasserstoff ist ein sicheres Molekül, das hauptsächlich von Darmbakterien bei Nagetieren und Menschen produziert wird, und es wurden keine nachteiligen Auswirkungen dokumentiert.

Methoden

Wir führten eine offene Studie durch, in der 12 Wochen lang 1,0 Liter wasserstoffangereichertes Wasser pro Tag bei fünf Patienten mit progressiver Muskeldystrophie (PMD), vier Patienten mit Polymyositis / Dermatomyositis (PM / DM) und fünf Patienten mit mitochondrialen Myopathien ( MM) und alle 4 Wochen 18 Serumparameter sowie 8-Isoprostan im Urin gemessen. Als nächstes führten wir eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit 0,5 Litern wasserstoffangereichertem Wasser oder Placebo-Wasser pro Tag über 8 Wochen bei 10 Patienten mit DM und 12 Patienten mit MM durch und maßen alle 4 Wochen 18 Serumparameter .

Ergebnisse

In der offenen Studie wurde keine objektive Verbesserung oder Verschlechterung der klinischen Symptome beobachtet. Wir beobachteten jedoch signifikante Effekte bei Lactat-Pyruvat-Verhältnissen bei PMD und MM, beim Fasten von Blutzucker bei PMD, bei Serummatrix-Metalloproteinase-3 (MMP3) bei PM / DM und bei Serumtriglyceriden bei PM / DM. In der Doppelblindstudie wurden keine objektiven klinischen Effekte beobachtet, jedoch wurde eine signifikante Verbesserung des Laktats bei MM festgestellt. Die Verhältnisse von Lactat zu Pyruvat in MM und MMP3 in DM zeigten ebenfalls günstige Reaktionen, jedoch ohne statistische Signifikanz. In beiden Studien wurden keine nachteiligen Auswirkungen beobachtet, mit Ausnahme von hypoglykämischen Episoden bei einem mit Insulin behandelten MELAS-Patienten, die durch Reduzierung der Insulindosis nachließen.

Schlussfolgerungen

Mit Wasserstoff angereichertes Wasser verbessert die mitochondriale Dysfunktion bei MM und entzündliche Prozesse bei PM / DM. Weniger ausgeprägte Effekte bei der Doppelblindstudie als bei der offenen Studie waren wahrscheinlich auf eine geringere Menge an verabreichtem Wasserstoff und einen kürzeren Beobachtungszeitraum zurückzuführen, was einen Schwelleneffekt oder einen Dosis-Wirkungs-Effekt von Wasserstoff impliziert.

Hintergrund

Ohsawa und Kollegen berichteten erstmals im Juni 2007 über einen Einfluss von Wasserstoffgas auf den Hirninfarkt [ 1 ]. Die Auswirkungen von Wasserstoff in Form von Inhalationsgas, Trinkwasser, Instillation und intraperitonealer Injektion wurden für 31, 4 und 5 Krankheiten in Tiermodellen, Zellen bzw. beim Menschen berichtet [ 2 ]. Wasserstoff zeigt vor allem bei durch oxidativen Stress vermittelten Krankheiten und Entzündungskrankheiten bei Nagetieren herausragende Wirkungen. Wasserstoff fängt Hydroxylradikale und Peroxynitrit weniger effizient ab [ 1 ]. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die Radikalfängeraktivitäten ein ausschließlicher Mechanismus sind, da die Menge an Sauerstoffspezies, die bei Nagetieren und Menschen erzeugt wird, viel größer ist als die Menge an Wasserstoffmolekülen, die der Körper aufnimmt. In der Tat ist die Menge an Wasserstoff, die durch das Trinken von mit Wasserstoff angereichertem Wasser (HEW) aufgenommen wird, 100 Mal oder mehr geringer als die durch das Einatmen von 2% Wasserstoffgas, aber das Trinken von wasserstoffwasser HEW zeigt vorteilhafte Wirkungen, die so gut oder sogar besser sind als das Einatmen von 2% Wasserstoffgas bei Nagetieren [ 2 – 4 ], was auf das Fehlen eines einfachen Dosis-Wirkungs-Effekts hindeutet. Unsere vorherige Studie zur Typ-1-Allergie zeigt auch, dass Wasserstoff die Typ-1-Allergie unterdrückt, indem er als Gassignalmodulator und nicht als Radikalfänger wirkt [ 5 ].

Die Auswirkungen von Wasserstoff auf den Menschen wurden in fünf Studien untersucht. Erstens zeigte eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit 900 ml wasserstoffwasser HEW / Tag über 8 Wochen bei 30 Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 eine signifikante Abnahme des elektronegativ ladungsmodifizierten LDL-Cholesterins, des LDL mit geringer Dichte und des Urins 8 -Isoprostane [ 6 ].Zweitens zeigte eine offene Studie mit elektrolysierter wasserstoffangereicherter Hämodialyselösung bei 9 Patienten über 4 Monate [ 7 ] und 21 Patienten über 6 Monate [ 8 ] einen signifikanten Abfall des systolischen Blutdrucks vor und nach der Dialyse sowie von Plasma-Monozyten Chemoattraktant Protein 1 und Myeloperoxidase. Drittens zeigte eine offene Studie von 1,5 bis 2,0 Litern wasserstoffwasser HEW pro Tag über 8 Wochen bei 20 Probanden mit metabolischem Syndrom einen Anstieg der Superoxiddismutase (SOD) im Urin um 39% und einen Rückgang der mit Thiobarbitursäure reaktiven Substanzen (TBARS) im Urin um 43% ), eine 8% ige Erhöhung des HDL-Cholesterins (High Density Lipoprotein) und eine 13% ige Senkung des Gesamtcholesterin / HDL-Cholesterin-Verhältnisses [ 9 ]. Viertens zeigte eine randomisierte, placebokontrollierte Studie mit 1,5 bis 2,2 Litern wasserstoffwasser HEW / Tag über 6 Wochen bei 49 Patienten, die eine Strahlentherapie für bösartige Lebertumoren erhielten, eine deutliche Verbesserung der Lebensqualität [ 10]. Da die Studie nicht verblindet war, wurde der subjektive QOL-Wert durch einen Placebo-Effekt tendenziell überschätzt, aber die objektiven Marker für oxidativen Stress waren ebenfalls signifikant verringert. Fünftens wurde die Infusion von wasserstoffangereicherter Kochsalzlösung in Kombination mit Edaravone, einem klinisch zugelassenen Radikalfänger für Hirninfarkte, über 7 Tage bei 8 Patienten mit Hirnstamminfarkt mit 24 solchen Patienten verglichen, die Edaravone allein erhielten [ 11 ]. Obwohl die Studie nicht randomisiert und nicht verblindet war, zeigten MRT-Marker von mit Wasserstoff infundierten Patienten signifikante Verbesserungen und eine beschleunigte Normalisierung.

Angesichts der auffälligen Auswirkungen von Wasserstoff auf entzündliche Erkrankungen und durch oxidativen Stress vermittelte Erkrankungen, insbesondere bei Nagetieren, führten wir eine offene Studie durch, in der 14 Patienten mit Muskelerkrankungen 12 Wochen lang 1,0 Liter wasserstoffwasser HEW pro Tag tranken, und stellten eine Besserung fest vier Parameter: (i) eine Abnahme des Lactat-Pyruvat-Verhältnisses bei mitochondrialen Myopathien (MM) und progressiver Muskeldystrophie (PMD); (ii) eine Abnahme der Serummatrix-Metalloproteinase-3 (MMP3) bei Polymyositis / Dermatomyositis (PM / DM), (iii) eine Abnahme der Nüchternglucose bei PMD und (iv) eine Abnahme der Serumtriglyceride bei PM / DM.Anschließend führten wir eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit 0,5 Litern wasserstoffwasser HEW pro Tag über 8 Wochen in 12-MM- und 10-DM-Fällen durch. Wir beobachteten, dass wasserstoffwasser HEW das Serumlactat bei MM signifikant verbesserte. In beiden Studien berichteten einige Patienten über eine subjektive Verbesserung der Ermüdbarkeit, Durchfall und Myalgie, andere berichteten über ein schwebendes Gefühl und eine Verschlechterung des Durchfalls. Wir beobachteten während jeder Studie keine objektive Verbesserung oder Verschlechterung der klinischen Symptome. Unsere Studien deuten darauf hin, dass wasserstoffwasser HEW die klinischen Parameter bei MM und PM / DM verbessert, aber 0,5 Liter / Tag über 8 Wochen wahrscheinlich nicht ausreichen, um statistisch signifikante Effekte zu zeigen.

Patienten und Methoden

Patienten

Für die offene Studie haben wir 5 Patienten mit PMD, 4 Patienten mit PM / DM und 5 Patienten mit MM rekrutiert. Die PMD-Patienten umfassten 1 Mann mit Miyoshi-Myopathie und 4 Frauen mit Gliedmaßengürtel-Muskeldystrophie Typ 2B mit einem Durchschnittsalter und einer SD von 50,4 ± 15,9 Jahren (Bereich 25 – 66). Die PM / DM-Patienten umfassten 2 Männer und 2 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 53,8 ± 24,8 Jahren (Bereich 29 – 83). Alle PM / DM-Fälle nahmen 5 – 10 mg Prednisolon pro Tag ein und waren gut kontrolliert. Die MM-Patienten umfassten 4 Fälle mit MELAS (2 Männer und 2 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 45,8 ± 12,3 Jahren, Bereich 37 – 64) und eine 54-jährige Frau mit chronisch progressiver äußerer Ophthalmoplegie (CPEO).

Für die randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie haben wir 12 Patienten mit MM und 10 Patienten mit DM rekrutiert. Die MM-Patienten umfassten 5 Fälle mit MELAS (2 Männer und 3 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 44,6 ± 17,6 Jahren, Bereich 20 – 65) sowie 7 Fälle mit CPEO (3 Männer und 4 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 49,1 ±) 11,1 Jahre, Bereich 29 – 61). Die DM-Patienten umfassten 3 Männer und 7 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 49,6 ± 13,7 Jahren (Bereich 32 – 66). Alle DM-Patienten wurden mit 5 – 10 mg Prednisolon pro Tag gut kontrolliert. An beiden Studien nahmen drei MM- und drei DM-Patienten teil. Beide Studien wurden vom Ethical Review Board der Aichi Medical University genehmigt. Die Einverständniserklärung wurde von jedem Patienten eingeholt.

Protokolle

Wir haben 500 ml wasserstoffwasser HEW- oder Placebo-Wasser in einem Aluminiumbeutel von Blue Mercury Inc. (Tokio, Japan) gekauft. Wir haben die Wasserstoffkonzentration mit einem H2-N-Wasserstoffnadelsensor gemessen, der an ein 2-Kanal-Picoammeter PA2000 (Unisense Science, Aarhus, Dänemark) angeschlossen ist. Die Wasserstoffkonzentrationen betrugen ~ 0,5 ppm (~ 31% Sättigung). Wir haben auch bestätigt, dass Wasserstoff in Placebo-Wasser mit unserem System nicht nachweisbar war. Für jeden Versuch haben wir die Patienten angewiesen, die Luft aus dem Beutel zu entfernen und jedes Mal nach dem Trinken von Wasser eine Plastikkappe fest zu verschließen, um die Wasserstoffkonzentration so hoch wie möglich zu halten.

Für die offene Studie nahmen die Patienten 12 Wochen lang 1,0 Liter wasserstoffwasser HEW pro Tag in fünf bis zehn aufgeteilten Dosen ein. Wir haben 18 Serum- und einen Harnparameter gemessen und klinische Symptome nach 0, 4, 8, 12, 16 Wochen aufgezeichnet.

Für die Doppelblindstudie nahmen die Patienten 8 Wochen lang 0,5 Liter wasserstoffwasser HEW- oder Placebo-Wasser pro Tag in zwei bis fünf aufgeteilten Dosen ein. Zwischen den 8-wöchigen Versuchen mit wasserstoffwasser HEW und Placebo wurde eine 4-wöchige Auswaschphase durchgeführt. Wir haben 18 Serumparameter gemessen und klinische Symptome nach 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 Wochen aufgezeichnet. In der Doppelblindstudie haben wir keine 8-Isoprostanwerte im Urin gemessen.

Die Daten wurden statistisch unter Verwendung der ANOVA mit Einweg-Wiederholungsmessungen für die Open-Label-Studie und der ANOVA mit Zweiweg-Wiederholungsmessungen für die Doppelblind-Studie analysiert, beide gefolgt vom Mehrfachvergleichstest von Bonferroni unter Verwendung von Prism Version 4.0c (Graphpad Software, San Diego, CA).

Ergebnisse

Open-Label-Testversion

Vierzehn Patienten mit PMD, PM / DM und MM nahmen an der Studie teil und kein Patient brach die Studie ab. Die Patienten nahmen 12 Wochen lang 1,0 Liter wasserstoffwasser HEW und wir maßen alle 4 Wochen 18 Serum- und einen Harnparameter (Tabelle ( Tabelle 1).1 ). Wir beobachteten während der Studie keine objektive Verbesserung oder Verschlechterung der klinischen Symptome. Alle Patienten berichteten über eine erhöhte Miktionsfrequenz. Zwei MELAS-Patienten berichteten über eine Verbesserung der Ermüdbarkeit, und ein anderer MELAS-Patient klagte über ein leichtes gelegentliches Schwebegefühl. Wir haben die statistische Signifikanz mithilfe einer ANOVA- Einweganalyse mit wiederholten Messungen geschätzt und fünf Parameter ermittelt (Abbildung (Abbildung 1).1 ). Das Serumlactat-Pyruvat-Verhältnis (L / P) von MM-Patienten war vor der Studie hoch und während der Studie erniedrigt (Abbildung 1A).1A ). Das Serum-L / P-Verhältnis und der Nüchternglukosespiegel von PMD-Patienten waren nach der Studie erhöht, die Werte lagen jedoch immer noch im Normbereich (Abbildungen Abbildungen1B, 1B und 1C).1C ). Die Serum-MMP3-Spiegel von DM-Patienten waren auf 72,9% der Werte vor der wasserstoffwasser HEW gesunken, was nach der Studie erneut zu einem Anstieg führte (Abbildung ( Abbildung 1D).1D ). Die Serumtriglyceridspiegel von DM-Patienten waren nach der Studie erhöht (Abbildung Abbildung1E 1E ).

Tabelle 1

Open-Label-Studie von wasserstoffwasser HEW bei 14 myopathischen Patienten

Progressive Muskeldystrophie (PMD) Polymyositis (PM) / Dermatomyositis (DM) Mitochondriale Myopathien (MM)

Vor 12 Wochen Nach dem Vor 12 Wochen Nach dem Vor 12 Wochen Nach dem
CK (U / L) 3067 ± 1492 3419 ± 1610 3107 ± 2382 124 ± 31 180 ± 97 140 ± 86 187 ± 75 124 ± 47 156 ± 40
HbA1c (%) 5,25 ± 0,44 5,14 ± 0,31 5,16 ± 0,42 6,68 ± 1,61 6,70 ± 1,53 6,90 ± 2,03 7,40 ± 1,70 7,32 ± 1,48 7,38 ± 1,74
Nüchternglukose (mmol / L) 5,52 ± 0,16 ** 5,51 ± 0,08 ** 5,82 ± 0,11 ** 7,66 ± 0,11 7,29 ± 1,57 7,69 ± 1,85 8,94 ± 3,24 9,31 ± 4,18 8,96 ± 3,19
Laktat
(mmol / l)
0,95 ± 0,34 1,15 ± 0,40 1,35 ± 0,40 1,42 ± 0,18 1,66 ± 0,32 1,30 ± 0,27 1,84 ± 0,50 1,87 ± 0,78 1,73 ± 0,65
L / P
Verhältnis
12,1 ± 0,7 * 10,7 ± 1,3 * 13,6 ± 2,2 * 13,1 ± 0,9 15,0 ± 3,2 12,7 ± 1,0 20,7 ± 2,9 * 14,9 ± 3,5 * 20,3 ± 3,1 *
Kreatinin (μmol / l) 34,8 ± 3,1 34,5 ± 6,9 34,7 ± 8,8 58,6 ± 13,7 56,3 ± 10,7 56,6 ± 14,1 48,8 ± 9,0 47,7 ± 9,7 48,6 ± 8,8
BUN (mmol / l) 4,74 ± 1,16 4,20 ± 0,60 4,21 ± 1,05 4,33 ± 0,71 4,11 ± 0,48 4,68 ± 0,74 5,28 ± 1,69 5,89 ± 1,09 5,00 ± 1,58
Harnsäure (μmol / dl) 295 ± 46 315 ± 61 300 ± 30 319 ± 44 331 ± 71 329 ± 40 208 ± 50 220 ± 60 217 ± 45
8-Isoprostan im Urin
(ng / mg Cr)
303 ± 155 392 ± 173 nd 222 ± 88 237 ± 86 nd 274 ± 117 261 ± 59 nd
T-Chol (mmol / l) 5,42 ± 0,99 5,74 ± 1,02 5,70 ± 0,81 5,28 ± 0,31 5,55 ± 0,93 5,97 ± 1,35 4,52 ± 0,75 4,53 ± 0,34 4,42 ± 0,77
LDL-Chol (mmol / l) 3,30 ± 1,05 2,86 ± 1,46 2,99 ± 1,15 2,66 ± 0,28 3,21 ± 0,99 3,13 ± 1,02 2,44 ± 0,43 2,27 ± 0,44 2,22 ± 0,45
HDL-Chol (mmol / l) 1,62 ± 0,21 1,49 ± 0,19 1,62 ± 0,18 2,01 ± 0,73 1,99 ± 0,76 2,02 ± 0,67 1,14 ± 0,79 1,03 ± 0,72 1,04 ± 0,69
Triglyceride (mmol / l) 1,31 ± 0,46 3,62 ± 4,83 3,07 ± 3,67 2,17 ± 0,63 * 2,01 ± 1,21 * 3,09 ± 1,22 * 0,78 ± 0,34 0,89 ± 0,45 0,73 ± 0,37
WBC (10 9 / L) 5,30 ± 1,32 5,40 ± 1,12 4,80 ± 0,38 10,78 ± 2,08 8,35 ± 3,41 10,10 ± 0,17 5,12 ± 1,27 7,27 ± 2,29 5,93 ± 1,35
RBC (10 12 / L) 4,17 ± 0,64 3,79 ± 0,42 3,87 ± 0,80 4,01 ± 0,62 4,34 ± 0,36 4,49 ± 0,45 4,33 ± 0,43 4,31 ± 0,78 4,35 ± 0,59
Thrombozyten (10 9 / L) 262 ± 42 260 ± 33 270 ± 20 337 ± 123 265 ± 82 270 ± 65 215 ± 25 207 ± 28 217 ± 25
Hämatokrit 0,375 ± 0,040 0,374 ± 0,038 0,407 ± 0,055 0,337 ± 0,069 0,376 ± 0,041 0,395 ± 0,045 0,381 ± 0,036 0,370 ± 0,047 0,378 ± 0,038
MMP3 (ng / ml) nd nd nd 307,8 ± 59,1 * 224,3 ± 53,4 * 283,3 ± 77,6 * nd nd nd
IgG (mg / dl) nd nd nd 1343 ± 470 1396 ± 550 1429 ± 581 nd nd nd

Die Werte entsprechen dem Mittelwert ± SD. nd, nicht bestimmt. * p <0,05 und ** p <0,005 durch Einweg-ANOVA mit wiederholten Messungen.

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Zeitprofile von vier Parametern, die statistische Signifikanz durch Einweg-ANOVA-Wiederholungsmessungen in der Open-Label-Studie zeigen . Verhältnisse von Serumlactat / Pyruvat (L / P) bei 5 Patienten mit mitochondrialer Myopathie (MM) (A) und 4 Patienten mit progressiver Muskeldystrophie (PMD) (B) . Beachten Sie ungewöhnlich hohe L / P-Verhältnisse bei MM-Patienten. (C) Nüchternglukose bei 4 PMD-Patienten. (D) Serum-MMP3 bei 5 Patienten mit Polymyositis (PM) / Dermatomyositis (DM). (E)Serumtriglyceride bei 4 PMD-Patienten. Zwölf wasserstoffwasser HEW-Wochen sind in jedem Panel durch ein Kästchen gekennzeichnet. Mittelwerte und SD werden aufgezeichnet. Statistisch unterschiedliche Werte nach dem Bonferroni-Mehrfachvergleichstest sind durch „a“ und „b“ mit * p <0,05 und ** p <0,01 angegeben.Bonferronis Test zeigt keinen statistischen Unterschied zwischen zwei Werten in (D) und (E) . Die gestrichelten Linien zeigen einen normalen Bereich jedes Parameters.

Randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie

Zwölf MM- und zehn DM-Patienten nahmen an der Studie teil und kein Patient brach die Studie ab. Die Patienten nahmen 8 Wochen lang 0,5 Liter wasserstoffwasser HEW- oder Placebo-Wasser und wir maßen alle 4 Wochen 18 Serumparameter (Tabelle ( Tabelle 2).2 ). Ein MM-Patient berichtete über eine erhöhte Miktionsfrequenz bei wasserstoffwasser HEW. Ein DM-Patient berichtete von einer subjektiven Verbesserung der Ermüdbarkeit und des Durchfalls bei wasserstoffwasser HEW, ein MM-Patient klagte jedoch zunächst über vermehrten Durchfall bei wasserstoffwasser HEW. Ein anderer DM-Patient berichtete über eine Verbesserung der Myalgie bei wasserstoffwasser HEW. Ein MELAS-Patient hatte nur unter wasserstoffwasser HEW hypoglykämische Episoden, aber die Episoden klangen ab, nachdem die Insulindosis verringert worden war. Wir beobachteten während der Studie keine objektive Verbesserung oder Verschlechterung der klinischen Symptome. Zweiwege-ANOVA-Analyse mit wiederholten Messungen ergab, dass nur die Serumlactatspiegel im MM durch wasserstoffwasser HEW signifikant gesenkt wurden (Abbildung 2A).2A ). Zeitliche Profile der Serum-L / P-Verhältnisse in MM (Abbildung 2B)2B ) und der Serum-MMP3-Spiegel in DM (Abbildung 2C)2C ) zeigten ebenfalls günstige Reaktionen auf wasserstoffwasser HEW, jedoch ohne statistische Signifikanz.

Tabelle 2

Randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit wasserstoffwasser HEW bei 10 DM- und 12 MM-Patienten

Dermatomyositis (DM) Mitochondriale Myopathien (MM)

Wasserstoff Wasser Placebo-Wasser Wasserstoff Wasser Placebo-Wasser

0 Woche 8 Wochen 0 Woche 8 Wochen 0 Woche 8 Wochen 0 Woche 8 Wochen
CK (U / L) 88,7 ± 24,3 106,1 ± 88,2 93,5 ± 45,0 99,5 ± 86,7 165 ± 86,6 120 ± 55,5 142,0 ± 69,4 221 ± 235
HbA1c (%) 6,23 ± 1,28 6,34 ± 1,55 6,27 ± 1,44 6,16 ± 1,28 6,09 ± 0,94 6,12 ± 1,05 6,06 ± 1,22 6,06 ± 1,02
Nüchternglukose (mmol / L) 8,27 ± 3,62 7,81 ± 2,91 6,70 ± 2,11 6,48 ± 1,90 6,05 ± 1,43 5,67 ± 1,99 6,02 ± 1,46 6,11 ± 1,69
Laktat (mmol / l) 1,93 ± 0,78 1,81 ± 0,87 1,80 ± 0,89 1,65 ± 0,77 1,76 ± 0,67 * 1,61 ± 0,48 * 1,49 ± 0,49 * 1,70 ± 0,57 *
L / P-Verhältnis 13,1 ± 6,0 11,5 ± 2,6 12,1 ± 2,88 15,2 ± 8,3 18,7 ± 8,8 17,9 ± 7,7 7,12 ± 13,4 17,7 ± 8,6
Kreatinin (μmol / l) 59,1 ± 15,6 59,1 ± 13,6 58,8 ± 15,0 59,0 ± 19,7 53,6 ± 18,3 52,0 ± 17,4 54,8 ± 20,3 57,5 ± 22,3
BUN (mmol / l) 5,36 ± 1,48 4,82 ± 1,57 5,78 ± 1,71 4,86 ± 1,56 6,08 ± 2,09 5,39 ± 1,54 6,24 ± 1,46 6,34 ± 2,76
Harnsäure (μmol / dl) 303 ± 88 320 ± 68 313 ± 75 321 ± 83 413 ± 316 375 ± 229 447 ± 387 408 ± 284
T-Chol (mmol / l) 5,23 ± 0,78 5,15 ± 0,85 5,21 ± 0,61 4,95 ± 0,92 4,61 ± 0,78 4,80 ± 0,57 4,69 ± 0,78 4,68 ± 0,71
LDL-Chol (mmol / l) 3,06 ± 0,82 2,93 ± 0,75 2,97 ± 0,80 3,03 ± 0,84 2,69 ± 0,68 2,82 ± 0,58 2,73 ± 0,67 2,79 ± 0,60
HDL-Chol (mmol / l) 1,59 ± 0,48 1,56 ± 0,36 1,53 ± 0,47 1,43 ± 0,48 1,47 ± 0,04 1,55 ± 0,34 1,52 ± 0,34 1,45 ± 0,35
Triglyceride (mmol / l) 1,54 ± 0,65 1,83 ± 0,76 1,86 ± 0,80 1,85 ± 0,48 1,16 ± 0,58 0,92 ± 0,35 0,97 ± 0,36 1,02 ± 0,49
WBC (10 9 / L) 11,7 ± 6,4 10,9 ± 3,1 9,66 ± 2,68 11,2 ± 4,7 5,5 ± 0,1 5,7 ± 1,8 5,81 ± 1,78 5,8 ± 1,9
RBC (10 12 / L) 4,28 ± 0,05 4,32 ± 0,35 4,37 ± 0,44 4,35 ± 0,44 4,15 ± 0,04 4,17 ± 0,61 4,26 ± 0,67 4,15 ± 0,56
Thrombozyten (10 9 / L) 271 ± 10 302 ± 69 306 ± 54 312 ± 79 203 ± 40 214 ± 44 216 ± 48 225 ± 50
Hämatokrit (%) 0,380 ± 0,004 0,384 ± 0,040 0,392 ± 0,052 0,391 ± 0,047 0,373 ± 0,004 0,378 ± 0,060 0,386 ± 0,063 0,376 ± 0,058
MMP3 (ng / ml) 245 ± 122 232 ± 84,1 217 ± 93,5 221 ± 112 nd nd nd nd
IgG (mg / dl) 1211 ± 357 1244 ± 305 1202 ± 340 1282 ± 353 nd nd nd nd

Die Werte entsprechen dem Mittelwert ± SD. nd, nicht bestimmt. * p <0,05 durch Zweiwege-ANOVA mit wiederholten Messungen.

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Zeitliche Profile von drei Parametern im Doppelblindversuch . Serumlactat (A) und L / P-Verhältnis (B)bei 12 Patienten mit mitochondrialer Myopathie (MM). (C) Serum-MMP3 bei 10 Patienten mit Dermatomyositis (DM). Die Patienten nahmen 8 Wochen lang wasserstoffwasser HEW oder Placebo ein. Mittelwerte und SD werden aufgezeichnet. (A) Die Serumlactatspiegel in MM unterscheiden sich statistisch durch wiederholte Zwei-Wege-Messungen der ANOVA (p <0,05, Tabelle 1), aber der Mehrfachvergleichstest von Bonferroni zeigt keinen statistischen Unterschied zwischen zwei Werten. Es wurde kein statistischer Unterschied in den L / P-Verhältnissen (B) und im Serum-MMP3 (C) beobachtet . Der normale Laktatbereich beträgt 0,5-2,2 mmol / l. Normale Bereiche der anderen Parameter sind in Abbildung 1 angegeben.

Diskussion

Wir haben offene und doppelblinde wasserstoffwasser HEW-Studien an myopathischen Patienten durchgeführt. In der Open-Label-Studie beobachteten wir die statistische Signifikanz von Wasserstoffeffekten bei vier Parametern: L / P-Verhältnisse bei MM und PMD; Nüchternglukose bei PMD; MMP3 in PM / DM; und Triglyceride in PM / DM (Abbildung ( Abbildung 1).1 ). In der Doppelblindstudie waren die Serumlactatspiegel bei MM signifikant verbessert. Die L / P-Verhältnisse in MM und MMP3 in DM waren ebenfalls verbessert, jedoch ohne statistische Signifikanz (Abbildung ( Abbildung 2).2 ). Eine geringe Anzahl von Teilnehmern sowohl an der Open-Label- als auch an der Doppelblind-Studie hat möglicherweise keine statistisch signifikanten Auswirkungen von HEW wasserstoffwasser offengelegt.

Bei MM wird das mitochondriale Elektronentransfersystem (mETS) durch Mutationen in der mitochondrialen DNA beeinträchtigt [ 12 ]. Dies führt zu einem verringerten Einstrom von NADH in mETS und erhöht die NADH-Spiegel im Zytoplasma, was die Umwandlung von Pyruvat in Lactat durch Lactatdehydrogenase erleichtert. Somit sind Laktat und L / P-Verhältnis nützliche Ersatzmarker, um die Funktionen von mETS abzuschätzen, und sind normalerweise bei MM abnormal erhöht [ 12 ]. Defekte mETS verursachen auch ein Austreten von Elektronen aus den inneren Membranen der Mitochondrien und erhöhen die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), die mETS weiter schädigen [ 13 , 14 ]. Die Verringerung des L / P-Verhältnisses in den Open-Label- und Doppelblind-Studien legt nahe, dass Wasserstoff die mETS-Dysfunktion bei MM entweder durch Auffangen von ROS oder durch noch nicht identifizierte Signalmechanismen lindert.

MMP3 gehört zu einer Familie von calciumabhängigen Zinkproteinasen, die durch Zytokine induziert und von Entzündungszellen ausgeschieden werden. MMPs verstärken die Migration und Adhäsion von T-Zellen und bauen auch die extrazellulären Matrixproteine ​​ab [ 15 ]. MMP3 ist bei einem Bruchteil der DM-Patienten erhöht [ 16 ]. MMP3 kann die Lymphozytenadhäsion erleichtern und die T-Zell-vermittelte Zytotoxizität durch Abbau extrazellulärer Matrixproteine ​​in DM steigern. Wasserstoff verbesserte die MMP3-Spiegel im Serum in den Open-Label- und Doppelblind-Studien, wodurch pathogene Entzündungsprozesse, die zur Zerstörung der Muskelfasern führen, gebessert werden sollen.

In der Doppelblindstudie wurden im Vergleich zur Open-Label-Studie weniger ausgeprägte Effekte beobachtet. Die fehlende statistische Signifikanz in der Doppelblindstudie ist möglicherweise auf eine geringere wasserstoffwasser HEW-Menge (1,0 vs. 0,5 Liter pro Tag) und einen kürzeren Beobachtungszeitraum (12 vs. 8 Wochen) zurückzuführen. In der offenen Studie konnten die meisten myopathischen Patienten 1,0 Liter wasserstoffwasser HEW nicht ohne Weiteres trinken. Wasserstoff zeigt bei Nagetieren keine einfache Dosis-Wirkungs-Beziehung [ 2 – 4 ], und die Ad-libitum- Gabe von sogar 5% -gesättigtem wasserstoffwasser HEW hemmt die Entwicklung der Parkinson-Krankheit bei Mäusen deutlich [ 17 ]. So haben wir im Doppelblindversuch die Wasserstoffmenge auf 0,5 Liter reduziert und den Beobachtungszeitraum verkürzt, um die Belastung der Teilnehmer zu minimieren. Dies könnte jedoch maskierte Effekte von wasserstoffwasser HEW haben. Beim Vergleich von Studien zu Diabetes mellitus Typ 2 [ 6 ], der aktuellen offenen Studie und dem metabolischen Syndrom [ 9] nahmen die Teilnehmer 0,9, 1,0 bzw. 1,5 bis 2,0 Liter wasserstoffwasser HEW zu sich. Die Verhältnisse von Gesamtcholesterin / HDL-Cholesterin sind in allen Studien nach 8 Wochen verfügbar und werden auf 103,8%, 98,6% bzw. 95,8% vor der Wasserstoffverabreichung geändert, was einem Dosis-Wirkungs-Effekt entspricht von HEW wasserstoffwasser. Unter den beiden vorherigen Studien [ 6 , 9 ] und den aktuellen Open-Label- und Doppelblindstudien wurden die auffälligsten Effekte mit 1,5 bis 2,0 Litern wasserstoffwasser HEW beobachtet. Da das Trinken einer großen Menge wasserstoffwasser HEW von den meisten Patienten insbesondere im Winter nicht leicht aufgenommen werden kann, sollte ein Schwelleneffekt und / oder ein Dosis-Wirkungs-Effekt für jeden pathologischen Zustand weiter ausgearbeitet werden.

Schlussfolgerungen

HEW wirkt bei mitochondrialer Dysfunktion bei MM und bei entzündlichen Prozessen bei DM.Wasserstoff kann einen Schwellenwerteffekt oder einen Dosis-Wirkungs-Effekt haben, und 1,0 Liter oder mehr wasserstoffwasser HEW pro Tag sind wahrscheinlich erforderlich, um vorteilhafte Wirkungen zu erzielen.

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Abkürzungen

HEW: wasserstoffwasser/ mit Wasserstoff angereichertes Wasser; PMD: progressive Muskeldystrophie; PM: Polymyositis;DM: Dermatomyositis; MM: mitochondriale Myopathien; CPEO: chronisch progressive äußere Ophthalmoplegie; MELAS: Mitochondriale Myopathie mit Laktatazidose und schlaganfallähnlichen Episoden; MMP3: Matrix-Metalloproteinase-3.

Med Gas Res . 2011; 1: 24.
Online veröffentlicht am 3. Oktober 2011 unter derNummer 10.1186 / 2045-9912-1-24
PMCID: PMC3231939
PMID: 22146674
Open-Label-Studie und randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie mit Wasserstoff angereichertem Wasser zur Behandlung von mitochondrialen und entzündlichen Myopathien
Mikako Ito , # 1 Tohru Ibi , # 2 Ko Sahashi , 3 Masashi Ichihara , 4 Masafumi Ito , 5 und Kinji Ohno korrespondierender Autor 1

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

Autorenbeiträge

TI und KS untersuchten Patienten und erhielten Daten. MI 1 und TI organisierten Daten und führten statistische Analysen durch. MI 1 und KO haben die Zeitung geschrieben. MI 4 , MI 5 und KO konzipierten die Studie. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Danksagung

Wir möchten den Patienten für ihre Teilnahme an diesen Studien danken. Wir danken Fumiko Ozawa für ihre technische Unterstützung. Diese Arbeit wurde von Zuschüssen des japanischen Ministeriums für Gesundheit, Arbeit und Soziales und des japanischen Ministeriums für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie unterstützt.

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

 

Auswirkungen des Trinkens von wasserstoffWasser auf die Muskelermüdung durch akutes Training bei Spitzensportlern

Abstrakt

Hintergrund

Eine Muskelkontraktion während kurzer Intervalle intensiven Trainings führt zu oxidativem Stress, der eine Rolle bei der Entwicklung von Übertrainingssymptomen spielen kann, einschließlich erhöhter Müdigkeit, was zu einer Mikroverletzung oder Entzündung der Muskeln führt. Kürzlich wurde gesagt, dass Wasserstoff als Antioxidans fungieren kann. Daher untersuchten wir die Wirkung von wasserstoffreichem Wasser / wassserstoffwasser (HW) auf oxidativen Stress und Muskelermüdung als Reaktion auf akutes Training.

Methoden

Zehn männliche Fußballspieler im Alter von 20,9 ± 1,3 Jahren wurden Belastungstests und Blutentnahmen unterzogen. Jeder Proband wurde zweimal über Kreuz doppelblind untersucht; Sie erhielten für einwöchige Intervalle entweder wassserstoffwasser HW- oder Placebo-Wasser (PW). Die Probanden wurden gebeten, ein Fahrradergometer bei einer maximalen Sauerstoffaufnahme von 75% (VO 2 ) für 30 Minuten zu verwenden, gefolgt von der Messung des maximalen Drehmoments und der Muskelaktivität während 100 Wiederholungen der maximalen isokinetischen Kniestreckung. Oxidative Stressmarker und Kreatinkinase im peripheren Blut wurden nacheinander gemessen.

Ergebnisse

Obwohl akutes Training zu einem Anstieg des Blutlaktatspiegels bei den Probanden führte, die PW erhielten, verhinderte die orale Einnahme von wassserstoffwasser HW einen Anstieg des Blutlaktats bei starkem Training. Das maximale Drehmoment von PW nahm während der maximalen isokinetischen Kniestreckung signifikant ab, was auf Muskelermüdung hindeutet, aber das maximale Drehmoment von wassserstoffwasser HW nahm in der frühen Phase nicht ab. Nach dem Training gab es keine signifikante Veränderung der Marker für oxidative Blutverletzungen (d-ROMs und BAP) oder der Kreatinkinease.

Fazit

Eine angemessene Flüssigkeitszufuhr mit wasserstoffreichem Wasser vor dem Training verringerte den Blutlaktatspiegel und verbesserte den durch Training verursachten Rückgang der Muskelfunktion. Obwohl weitere Studien zur Aufklärung der genauen Mechanismen und Vorteile in größeren Studienreihen erforderlich sind, deuten diese vorläufigen Ergebnisse möglicherweise darauf hin, dass wassserstoffwasser HW für Sportler geeignet ist.

Einführung

Da der Energiebedarf und der Sauerstoffverbrauch während eines supermaximalen Trainings wie intermittierendem Laufen, Sprinten und Sprüngen zunehmen, steigt auch die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und reaktiven Stickstoffspezies (RNS), die das Redoxgleichgewicht stören und oxidativen Stress verursachen können. Unter normalen Bedingungen werden ROS und RNS mit einer geringen Geschwindigkeit erzeugt und anschließend von den Antioxidanssystemen eliminiert. Eine stark erhöhte ROS-Produktionsrate kann jedoch die Kapazität des zellulären Abwehrsystems überschreiten. Infolgedessen kann ein Angriff der freien Radikale auf die Zellmembranen zu einem Verlust der Lebensfähigkeit der Zellen und zu einer Zellnekrose führen und die Schädigung und Entzündung der Skelettmuskulatur auslösen, die durch intensives Training verursacht wird [ 1 – 3 ]. Gut trainierte Athleten leiden zwar an einer Verringerung des oxidativen Stresses, weil sich ihr Antioxidationssystem anpasst, aber die Ansammlung intensiver körperlicher Betätigung kann zu einem Anstieg des oxidativen Stresses führen [ 4 ]. Um durch oxidativen Stress verursachte unerwünschte Ereignisse während des Sports zu mildern, wurde die Einnahme von Antioxidantien bei Sportlern gut dokumentiert. Obwohl die Ergebnisse dieser Studien in Abhängigkeit von den Antioxidationsmitteln und ihrer Menge oftmals widersprüchlich sind, belegen einige Studien die vorteilhaften Wirkungen von Antioxidationsmitteln auf die Muskelermüdung oder -leistung [ 5 , 6 ].

Kürzlich wurden die vorteilhaften Wirkungen von wasserstoffreichem Wasser / wassserstoffwasser (HW) unter experimentellen und klinischen Krankheitszuständen beschrieben [ 7 , 8 ]. Obwohl die Forschung zu den gesundheitlichen Vorteilen von wassserstoffwasser HW begrenzt ist und kaum Daten zu Langzeitwirkungen vorliegen, deuten Pilotstudien am Menschen darauf hin, dass der Konsum von wassserstoffwasser HW zur Vorbeugung des metabolischen Syndroms [ 9 ], des Diabetes mellitus [ 10 ] und der Nebenwirkungen von Krebspatienten beitragen kann mit Strahlentherapie [ 11 ]. Da bekannt ist, dass Wasserstoff toxische ROS abfängt [ 12 ] und eine Reihe von antioxidativen Proteinen induziert [ 13 , 14 ], haben wir die Hypothese aufgestellt, dass das Trinken von wassserstoffwasser HW für Sportler von Vorteil sein kann, um die durch oxidativen Stress verursachte Muskelermüdung nach akutem Training zu reduzieren. In dieser Studie untersuchten wir die Wirksamkeit von wasserstoffreichem Wasser bei gesunden Probanden durch Messung der Muskelermüdung und des Blutlaktatspiegels nach dem Training. Obwohl weitere Studien erforderlich sind, um die genauen Mechanismen und Vorteile aufzuklären, deutet dieser Bericht darauf hin, dass wasserstoffreiches Wasser eine geeignete Flüssigkeit zur Flüssigkeitszufuhr für Sportler sein könnte.

Methoden

Themen

Zehn männliche Fußballspieler im Alter von 20,9 ± 1,3 Jahren wurden Belastungstests und Blutentnahmen unterzogen. Keiner der Probanden war Raucher oder nahm irgendwelche Ergänzungen / Medikamente. Jeder Proband erteilte vor der Teilnahme eine schriftliche Einverständniserklärung in Übereinstimmung mit der Ethikkommission für Humanforschung der Universität Tsukuba. Die physikalischen Eigenschaften der Probanden sind in Tabelle 1 gezeigt . Alle Spieler mit Ausnahme des Versuchstages nahmen an den täglichen Trainingseinheiten teil.

Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften der Probanden (n = 10)

Erzeugung von wasserstoffreichem Wasser

Die Teilnehmer wurden gebeten, am Vortag um 22:00 Uhr eine 500-ml-Flasche, um 5:00 Uhr eine 500-ml-Flasche und am Untersuchungstag um 6:20 Uhr eine 500-ml-Flasche zu trinken. Zusammenfassend konsumierten die Probanden 1.500 ml molekulares wasserstoffreiches Wasser HW oder PW (Wasserstoffendkonzentrationen des Placebo-Wassers (PW) und des wasserstoffreichen Wassers (HW) betrugen 0 bzw. 0,92 ~ 1,02 mM [9, 11] Die Versuchsperson wurde zweimal kreuzweise doppelblind untersucht, wobei entweder molekulares wasserstoffreiches Wasser (HW oder PW) in einwöchigen Intervallen gegeben wurde.

Dosis und Art der Verabreichung von wasserstoffreichem Wasser

Die Probanden erhielten drei 500 ml-Flaschen Trinkwasser und wurden angewiesen, 24 Stunden vor dem Trinken zwei Magnesiumstifte in jede Flasche zu stecken. Die Teilnehmer wurden gebeten, eine Flasche am Vortag um 22:00 Uhr, eine um 5:00 Uhr und eine um 6:20 Uhr am Prüfungstag zu trinken. Zusammenfassend konsumierten die Probanden 1.500 ml wassserstoffwasser HW oder PW.

Protokoll

Das Forschungsprotokoll begann um 6:00 Uhr. Die Probanden erhielten am Tag vor den Experimenten zwischen 21:00 Uhr und 22:00 Uhr Mahlzeiten und fasteten über Nacht. Am Tag der Versuche wurde kein Frühstück gegeben. Die Probanden mussten zunächst 30 Minuten in sitzender Position ruhen. Der Belastungstest bestand aus Folgendem: 1) Maximaler progressiver Belastungstest zur Bestimmung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO 2 max); 2) 30 Minuten lang mit einem Ergometer bei ca. 75% VO 2 max fahren (Übung 1); und 3) Ausführen von 100 maximalen isokinetischen Kniestreckungen bei 90 ° sec –1 (Übung 2). Unmittelbar vor dem ersten Training (6:30 Uhr), unmittelbar nach dem ersten Training (7:15 Uhr), unmittelbar nach dem zweiten Training (7:30 Uhr) und 30 Minuten nach dem zweiten Training wurden Blutproben aus einer antecubitalen Vene entnommen (8:00 Uhr) und 60 Minuten nach Übung 2 (8:30 Uhr).

Maximaler progressiver Belastungstest

Um die maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) zu bestimmen, wurden die Probanden zunächst einem maximal progressiven Belastungstest auf einem Fahrradergometer (232CL, Conbiwellness, Tokio) unterzogen. Der Test bestand aus einem kontinuierlichen Stufentest, der bei einer Last von 30 W begann und bis zur Erschöpfung jede Minute um 20 W anstieg. Die Probanden wurden angewiesen, mit 50 U / min zu fahren. Die Lungengasaustauschwerte wurden unter Verwendung eines Ausatemgassensors (AE280S, Minato Medical ®, Osaka, Japan) über ein Atemzugsystem gemessen, und die Mittelwerte wurden alle 30 Sekunden zur Analyse berechnet. Wir stellten fest, dass VO 2 max erreicht war, als der Sauerstoffverbrauch sein Plateau erreichte [ 15 ].

Festlastwechsel bei 75% (hohe Intensität) von VO 2 max

Vor Beginn des Tests ruhten die Probanden zwei Minuten. Nach einminütigem Aufwärmen mit einer Last von 50 W wurden die Probanden angewiesen, 30 Minuten auf einem submaximalen Niveau zu fahren. Die Lungengasaustauschwerte wurden überwacht, um VO 2 max bei ungefähr 75% zu halten. Während der Experimente wurden die Probanden häufig mündlich angewiesen, den Bewegungsbereich zu steuern, um VO 2 max bei ungefähr 75% zu halten.

Maximale isokinetische Kniestreckung

Ein kalibriertes isokinetisches Biodex System 3-Gerät (Biodex Medical Systems, New York, USA) wurde verwendet, um das maximale Drehmoment (PT) und die Kniegelenkposition während 100 Wiederholungen der maximalen isokinetischen Kniestreckung zu messen. Während des Tests saß jeder Proband auf dem Biodex-System 3 mit einer 90 ° -Hüftbeugung, und Rückhaltegurte wurden zusätzlich zu einem starren Sternalstabilisator über Taille und Brust gelegt. Das Dynamometer wurde motorisch mit einer konstanten Geschwindigkeit von 90 ° / s angetrieben. Jeder Proband führte eine Reihe von 100 isokinetischen Kontraktionen mit den Kniestreckern des rechten Beins von 90 ° Flexion bis 0 ° (Vollstreckung) durch. Während sich der Arm des Dynamometers von 90 ° auf 0 ° bewegte, wurde den Probanden empfohlen, bei jeder Kontraktion über den gesamten Bewegungsbereich hinweg eine maximale Leistung zu erbringen. Die Probanden entspannten sich, als sich der Dynamometerarm auf 90 ° zurückbewegte. Jede Kontraktions- und Relaxationsperiode dauerte eine Sekunde und die Gesamtlänge des Kontraktionszyklus betrug somit zwei Sekunden. Alle Probanden konnten die gesamten 100 Kontraktionen durchführen.

Messung der Muskelermüdung

Zur Messung der Muskelermüdung wird die weit verbreitete First Fourier Transformationstechnik (FFT) verwendet, um die mittlere Frequenz des Oberflächenelektromyogramms (EMG) zu analysieren [ 16 ]. EMG-Signale wurden vom Musculus rectus femoris über Elektroden erhalten, die mit einem 4-Kanal-Frequenzmodulationssender (Nihon Kohden, Tokio, Japan) verbunden waren. Alle Daten wurden unter Verwendung der FFT-Funktionen in der Acknowledge 3.7.5-Software (BIOPAC SYSTEM, Santa Barbara, USA) gespeichert und analysiert. Die mittlere Leistungsfrequenz (MPF) und die mittlere Leistungsfrequenz (MDF) wurden wie zuvor beschrieben berechnet [ 17 ]. Die MPF-Verschiebung des EMG-Signals in Richtung niedrigerer Frequenzen wurde häufig bei statischen Kontraktionen verwendet, um die Entwicklung von peripherer Ermüdung anzuzeigen.

Bluttest

Die Blutlaktatspiegel wurden unter Verwendung eines im Handel erhältlichen Lactate Pro LT17170-Kits (Arkray, Inc., Kyoto, Japan) bestimmt. Die Konzentrationen von Derivaten reaktiver oxidativer Metaboliten (dROMs) und der biologischen Antioxidationskraft (BAP) im peripheren Blut wurden unter Verwendung eines Free Radical Analytical System (FRAS4; Wismerll, Tokio, Japan) bestimmt. Labortests für Kreatinkinase (CK) wurden unter Verwendung standardisierter Verfahren bei Kotobiken Medical Laboratory Services (Tokio, Japan) durchgeführt.

statistische Analyse

Wiederholte Varianzanalyse-Tests (ANOVA) wurden verwendet, um Messungen vor und nach dem Training zu vergleichen. Gegebenenfalls wurde der F-Test mit Bonferroni- Post-Hoc- Gruppenvergleichen durchgeführt. Wahrscheinlichkeitswerte von weniger als 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen. Für die statistische Analyse wurde SPSS 18.0 verwendet. Da für das Experiment eine Signifikanzleistung von 90% bei 5% geplant war, wird die Stichprobengröße in diesem Modell auf der Grundlage von zwischen 8,91 und 9,25 (90% Leistung und 5% Signifikanzstufe) in Blutlaktatwerten berechnet unsere bisherigen erfahrungen. Wir gingen daher davon aus, dass der Stichprobenumfang für die Akkumulation vorläufiger Daten geeignet wäre.

Ergebnisse

Blutuntersuchung auf Milchsäure, d-ROMs, BAP und CK

Wie in Tabelle 2 gezeigt , stiegen die BAP- und CK-Spiegel von Blut-d-ROMs nach dem Training bei Probanden in beiden mit PW und wassserstoffwasser HW behandelten Gruppen an. Es gab jedoch keinen statistischen Unterschied zwischen den Gruppen. Auch wenn der Blutlaktatspiegel 45 und 60 Minuten nach dem Training sowohl in der wassserstoffwasser HW als auch in der PW signifikant erhöht war, waren diese Werte in der wassserstoffwasser HW vergleichbar und signifikant niedriger als in der PW-Gruppe (Abbildung 1 ).

Tabelle 2 Veränderungen der Blutspiegel
Abbildung 1
Abbildung 1

Sequentielle Veränderungen des Blutlaktatspiegels während des Trainings. Die Blutlaktatwerte bei den Athleten, denen PW verabreicht wurde, stiegen unmittelbar nach dem Training im Vergleich zu den Werten vor dem Training signifikant an.wassserstoffwasser HW senkte den Blutlaktatspiegel nach dem Training mit dem Fahrradergometer signifikant. (* p <0,05 gegen die Zeit 0. #p <0,05 gegen wassserstoffwasser HW, N = 10).

Maximale Kniestreckübung

Bei der Analyse für die maximale Kniestreckung haben wir uns in fünf Rahmen mit Kniestreckung mit 100 Wiederholungen bei dem höchsten Drehmoment der isokinetischen Kniestreckung unterteilt [ 18 ]. Jeder Rahmen entsprach 20 Wiederholungen; Frame 1 für die ersten 20 Wiederholungen, Frame 2 für die folgenden 21-40 Wiederholungen, Frame 3 für 41-60 Wiederholungen, Frame 4 für 61-80 Wiederholungen und Frame 5 für die letzten 81-100 Wiederholungen. Obwohl das Spitzendrehmoment von Probanden, die mit PW behandelt wurden, während der ersten 40 Wiederholungen signifikant abnahm (Bild 1-2), erreichte die Verringerung des Spitzendrehmoments bei den Probanden, denen wassserstoffwasser HW verabreicht wurde, keinen statistischen Unterschied, was darauf hindeutet, dass wassserstoffwasser HW die frühe Abnahme des Spitzendrehmoments von hemmte die Probanden (Abbildung 2 A).

MDF und MPF aus der EMG-Analyse

MDF und MPF bei den mit PW oder wassserstoffwasser HW behandelten Personen nahmen mit der Zeit während des Trainings signifikant ab. Während diese Werte in Bild 1-2 signifikant abnahmen, gab es keinen statistischen Unterschied zwischen den Probanden, die PW erhielten, und denen, die wassserstoffwasser HW erhielten (Abbildung 2 B, C).

Figur 2
Figur 2

(A) Änderungen des Spitzendrehmoments (PT) alle 20 Wiederholungen (rep = 1 Frame) während 100 maximaler isokinetischer Kniestreckungen. Die PT der mit PW behandelten Personen verringerte sich während der anfänglichen 40-60-Kontraktionen signifikant um ungefähr 20-25% der anfänglichen Werte, gefolgt von einer Phase mit geringer Veränderung. Andererseits gab es keinen statistischen Unterschied zwischen Frame 1 und Frame 2 in wassserstoffwasser HW, was darauf hinweist, dass wassserstoffwasser HW das Verringern des Spitzendrehmoments während der ersten 2 Frames verhinderte. wassserstoffwasser HW, wasserstoffreiches Wasser; PW, Placebo-Wasser. (* p <0,05 gegenüber Bild 1, N = 10). (B) Änderungen der Medianfrequenz (MDF) alle 20 Wiederholungen (rep = 1 Frame) während 100 maximaler isokinetischer Kniestreckungen. Obwohl das Training die MDF-Werte während der ersten 2 Frames signifikant reduzierte, gab es keinen statistischen Unterschied zwischen wassserstoffwasser HW und PW in allen Frames. HW, wasserstoffreiches Wasser; PW, Placebo-Wasser. (* p <0,05 gegenüber Bild 1, N = 10). (C) Änderungen der mittleren Leistungsfrequenz (MPF) alle 20 Wiederholungen (rep = 1 Frame) während 100 maximaler isokinetischer Kniestreckungen. Es gab keinen statistischen Unterschied zwischen wassserstoffwasser HW und PW in allen Frames. HW, wasserstoffreiches Wasser; PW, Placebo-Wasser. (* p <0,05 gegenüber Bild 1, N = 10).

Diskussion

In dieser vorläufigen Studie haben wir gezeigt, dass die Hydratation mit wassserstoffwasser HW den Anstieg des Blutlaktatspiegels abschwächt und die Abnahme des Spitzendrehmoments nach dem Training verhindert, ein Indikator für Muskelermüdung. Muskelermüdung wird durch viele verschiedene Mechanismen verursacht, einschließlich der Anhäufung von Metaboliten in den Muskelfasern und der Erzeugung eines unzureichenden motorischen Befehls in der motorischen Kortikalis. Es wurde oft vermutet, dass die Akkumulation von Kalium, Laktat und H + für die Abnahme der Muskelkontraktilität verantwortlich ist [ 19 ]. Darüber hinaus führt aerobes, anaerobes oder gemischtes Training zu einer erhöhten ROS-Produktion, was zu Entzündungen und Zellschäden führt [ 20 ]. Kurze, heftige Belastungsschübe können oxidativen Stress auf verschiedenen Wegen auslösen, z. B. durch Elektronenleckage in den Mitochondrien, Autooxidation des Katecholamins, NADPH-Aktivität oder Ischämie / Reperfusion [ 21 ]. Obwohl der Mechanismus, der mit der Wirksamkeit von wassserstoffwasser HW zusammenhängt, noch unklar ist, zeigen unsere Ergebnisse, dass eine Hydratation mit wassserstoffwasser HW bei akutem Training möglich sein könnte. Die richtige und ausreichende Flüssigkeitszufuhr ist für Spitzensportler hilfreich, um die beste Leistung zu erzielen. HW wassserstoffwasser kann normales Trinkwasser problemlos routinemäßig ersetzen und potenziell nachteilige Auswirkungen schwerer körperlicher Betätigung verhindern.

Faktoren wie Alter, Ernährungszustand, Trainingsniveau und Kategorie der körperlichen Aktivität können die Ergebnisse beeinflussen [ 22 , 23 ]. Obwohl wir erwartet hatten, dass Wasserstoff, ein bekanntes Antioxidans, den oxidativen Stress nach akutem Training verringern würde, waren die Auswirkungen der oralen Einnahme von HW wassserstoffwasser marginal und hatten keinen Einfluss auf das Niveau der oxidativen Marker nach dem Training. Dies kann durch die Tatsache erklärt werden, dass die Athleten in unserer Studie routinemäßig trainiert haben und ihre antioxidativen Abwehrsysteme möglicherweise aktiver sind. Frühere Studien berichteten, dass wiederholtes aerobes Training die antioxidative Enzymaktivität erhöht und anschließend den oxidativen Stress senkt [ 2 , 24 – 26 ]. Angesichts der kurzen Lebensdauer des Wasserstoffs im Kreislauf [ 27 ] könnte ein häufigeres Trinken von wassserstoffwasser HW während des Trainings zusätzliche Auswirkungen haben. In einer zukünftigen Studie sollte die Wirksamkeit von wassserstoffwasser HW bei ungeübten Probanden oder Freizeitsportlern getestet werden, die möglicherweise über schlecht etablierte Antioxidationssysteme zur Bekämpfung von durch körperliche Betätigung induziertem oxidativem Stress verfügen. Darüber hinaus sollten verschiedene Trinkprotokolle untersucht werden.

Wir quantifizierten die Muskelermüdung als eine Abnahme der maximalen Kraft oder Kraftkapazität des Muskels, was bedeutet, dass submaximale Kontraktionen nach dem Einsetzen der Muskelermüdung aufrechterhalten werden können. In ähnlicher Weise ist die Blutlaktatkonzentration einer der am häufigsten gemessenen Parameter bei klinischen Belastungstests sowie bei Leistungstests von Sportlern. Laktat wurde oft als eine der Hauptursachen sowohl für Müdigkeit während des Trainings als auch für Muskelkater nach dem Training angesehen. Laktat, das durch den anaeroben Abbau von Glykogen im Muskel entsteht, tritt nur bei kurzen Anfällen mit relativ hoher Trainingsintensität auf und ist normalerweise mit Müdigkeit und Muskelkater verbunden. Frühere Erkenntnisse haben gezeigt, dass anorganisches Phosphat aus Kreatinphosphat die Hauptursache für Muskelermüdung war [ 28 ].

Dehydration bei Sportlern kann auch zu Müdigkeit, schlechter Leistung, verminderter Koordination und Muskelkrämpfen führen. Obwohl weitere Untersuchungen gerechtfertigt sein werden, kann das Trinken von wassserstoffwasser HW eine geeignete Strategie für die Flüssigkeitszufuhr sein [ 29 ]. In dieser Studie haben wir Probanden vor dem Training wassserstoffwasser HW oder PW verabreicht. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um den besten Zeitpunkt, die beste Dosis und die beste Wasserstoffkonzentration des Trinkwassers zu bestimmen und die Wirkung von wassserstoffwasser HW zu optimieren.

Zusammenfassend zeigten unsere vorläufigen Daten, dass der Konsum von wassserstoffwasser HW den Laktatspiegel im Blut senkt und die Muskelermüdung nach akutem Training verbessert. Obwohl weitere Studien absolut gerechtfertigt sind, wäre das Trinken von wassserstoffwasser HW eine neuartige und effektive Strategie zur Flüssigkeitszufuhr für Sportler.

Pilotstudie: Auswirkungen des Trinkens von wasserstoffreichem Wasser auf die Muskelermüdung durch akutes Training bei Spitzensportlern

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Referenzen herunterladen

Danksagung

Diese Forschung wurde durch einen Zuschuss der Daimaru Research Foundation an SM unterstützt.

Informationen zum Autor

Korrespondenz mit Atsunori Nakao .

Zusätzliche Information

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

Autorenbeiträge

KA, TA und YM waren am Protokolldesign und der Datenakkumulation beteiligt. AN konzipierte die Studie und entwarf das Manuskript. SM war an der Gestaltung und Koordination der Studie beteiligt. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

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Rechte und Erlaubnisse

Nachdrucke und Genehmigungen

Über diesen Artikel

Das Trinken von Wasserstoff verbessert die Ausdauer und lindert psychometrische Müdigkeit

Akute körperliche Betätigung erhöht die reaktiven Sauerstoffspezies im Skelettmuskel und führt zu Gewebeschäden und Müdigkeit. Molekularer Wasserstoff (H2) wirkt direkt oder indirekt als therapeutisches Antioxidans, indem er antioxidative Enzyme induziert.

Hier untersuchten wir randomisiert, doppelblind und placebokontrolliert die Auswirkungen des Trinkens von Wasserstoff-H2-Wasser (H2-infundiertes Wasser) auf die psychometrische Müdigkeit und Ausdauerleistung.

In Experiment 1 tranken alle Teilnehmer (Menschen) in der Ergometer-Trainingseinheit des ersten Zyklus nur Placebo-Wasser. Zum Vergleich tranken sie 30 Minuten vor dem Training in der zweiten Untersuchung entweder Wasserstoff-H2-Wasser oder Placebo-Wasser. n = 99) war die psychometrische Ermüdung, die durch visuelle Analogskalen beurteilt wurde, in der Wasserstoff-H2-Wasser-Gruppe nach leichtem Training signifikant verringert. Wenn jede Gruppe in zwei Untergruppen unterteilt wurde, war die Untergruppe mit höheren visuellen analogen Skalenwerten empfindlicher gegenüber der Wirkung von Wasserstoffwasser H2.

In Experiment 2 wurden trainierte Teilnehmer (n = 60) mit einem Fahrradergometer auf ähnliche Weise wie in Experiment 1 mäßig trainiert, aber das Training wurde 10 Minuten nach dem Trinken von Wasserstoff-H2-Wasser durchgeführt. Ausdauer / Ermüdung wurden in der Wasserstoff-Wasser-H2-Gruppe signifikant verbessert / gelindert, gemessen am maximalen Sauerstoffverbrauch bzw. an der Borg-Skala.

Zusammengenommen zeigte das Trinken von Wasserstoff-H2-Wasser kurz vor dem Training Müdigkeit und verbesserte Ausdauereffekte.

PMID: 31251888
DOI: 10.1139 / cjpp-2019-0059
Can J Physiol Pharmacol. 2019 28. Juni: 1-6. doi: 10.1139 / cjpp-2019-0059. [Epub vor Druck]
Das Trinken von Wasserstoff erhöht die Ausdauer und lindert psychometrische Müdigkeit: eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie 1.
Mikami T1, Tano K2, Lee H1, Lee H1, Park J1, Ohta F3, LeBaron TW4,5, Ohta S6.
Informationen zum Autor
1 Department für Gesundheits- und Sportwissenschaften, Nippon Medical School, Musashino, Tokio 180-0023, Japan.
2 Fitnessclub, Asahi Big S Mukogaoka, Kawasaki-Stadt, Kanagawa-Präferenz. 214-0014, Japan.
3 Hydrogen Health Medical Laboratory, Co., Ltd., Arakawa-Ku, Tokio 116-0001, Japan.
4 Slowakische Akademie der Wissenschaften, Zentrum für experimentelle Medizin, Institut für Herzforschung, Bratislava 84005, Slowakische Republik.
5 Molecular Hydrogen Institute, Enoch, UT 84721, USA.
6Department of Neurology Medicine, Medizinische Fakultät der Juntendo-Universität, Bunkyo-ku, Tokio 113-8421, Japan.

Auswirkungen von wasserstoffWasser auf längeres intermittierendes Training

HINTERGRUND:
Aktuelle Studien zeigten einen positiven Effekt der Aufnahme von wasserstoffreichem Wasser / wasserstoffwasser (HRW) auf die Säure-Base-Homöostase in Ruhe. Wir untersuchten die 2-wöchige HRW-Aufnahme mit wasserstoffreichem Wasser / wasserstoffwasser auf wiederholte Sprintleistung und den Säure-Base-Status während längerer intermittierender Fahrradtouren.

METHODEN:
Bei einem Crossover-Einzelblind-Protokoll wurden 8 trainierte männliche Radfahrer (Alter [Mittelwert ± SD] 41 ± 7 Jahre, Körpermasse 72,3 ± 4,4 kg, Körpergröße 1,77 ± 0,04 m, maximale Sauerstoffaufnahme [V [O2max] 52,6 ± 4,4 ml · kg) trainiert -1 · min-1) wurden täglich mit 2 Litern Placebo-Normalwasser (PLA, pH 7,6, Oxidations- / Reduktionspotential [ORP] +230 mV, Gehalt an freiem Wasserstoff 0 ppb) oder wasserstoffreichem Wasser/ wasserstoffwasser HRW (pH 9,8, ORP) versetzt -180 mV, freier Wasserstoff 450 ppb). Die Tests wurden zu Studienbeginn und nach jeweils zweiwöchiger Behandlung durchgeführt. Die Behandlungen wurden ausgeglichen und die Sequenz randomisiert. Der 30-minütige intermittierende Fahrradversuch bestand aus 10 3-minütigen Blöcken, die jeweils aus 90 Sekunden bei 40% V̇O2max, 60 Sekunden bei 60% V̇O2max, 16 Sekunden Gesamtsprint und 14 Sekunden aktiver Erholung bestanden. Die Sauerstoffaufnahme (V̇O2), die Herzfrequenz und die abgegebene Leistung wurden während des gesamten Tests gemessen, während der Mittelwert und die Spitzenleistung (PPO), die Zeit bis zur Spitzenleistung und der Ermüdungsindex (FI) während aller 16-Sekunden-Sprints bestimmt wurden. Die Lactat-, pH- und Bicarbonat- (HCO3-) Konzentrationen wurden in Ruhe und nach jedem Sprint auf Blut bestimmt, der mit einem antecubitalen Venenverweilkatheter erhalten wurde.

ERGEBNISSE:
In der PLA-Gruppe nahm der PPO-Wert in absoluten Werten beim 8. und 9. von 10 Sprints signifikant ab, und der relative Wert ΔPPO nahm beim 6., 8. und 9. von 10 Sprints signifikant ab (im Mittel: -12 ± 5%, P <0,006) ), während es in der wasserstoffreichen / wasserstoffwasser HRW-Gruppe unverändert blieb. Mittlere Leistung, FI, Zeit bis zur Spitzenleistung und Gesamtarbeit zeigten keine Unterschiede zwischen den Gruppen. In beiden Fällen stieg der Laktatspiegel an, während der pH-Wert und der HCO3- Wert in Abhängigkeit von der Anzahl der Sprints progressiv abnahmen.

SCHLUSSFOLGERUNGEN:
Die zweiwöchige Einnahme von wasserstoffreichem Wasser /wasserstoffwasser in Form von HRW kann dazu beitragen, PPO bei wiederholten Sprints über einen Zeitraum von 30 Minuten bis zur Erschöpfung zu halten.

PMID: 28474871 DOI: 10.23736 / S0022-4707.17.06883-9

J Sports Med Phys Fitness. 2018, Mai; 58 (5): 612-621. doi: 10.23736 / S0022-4707.17.06883-9. Epub 2017 Apr 26.
Auswirkungen von wasserstoffreichem Wasser auf längeres intermittierendes Training.
Da Ponte A1,2, Giovanelli N3,4, Nigris D5, Lazzer S3,4.
Informationen zum Autor
1
Institut für Medizinische und Biologische Wissenschaften, Universität Udine, Udine, Italien – dott.daponte@gmail.com.
2
Schule für Sportmedizin, Universität Udine, Udine, Italien – dott.daponte@gmail.com.
3
Institut für Medizinische und Biologische Wissenschaften, Universität Udine, Udine, Italien.
4
Sportwissenschaftliche Fakultät, Universität Udine, Udine, Italien.
5
Abteilung für Labormedizin, Universität Udine, Udine, Italien.

Selektive Schutzwirkung von Wasserstoffwasser bei Radikalverletzungen von Sportlern nach intensiver Belastung

 

Abstrakt

Ziel: Ziel dieser Studie ist es, die selektive Schutzwirkung von Wasserstoffwasser auf die Schädigung durch freie Radikale von Sportlern nach einem intensiven Training zu untersuchen und eine verlässliche Methode zur Reduzierung von Verletzungen durch oxidativen Stress bei Sportlern bereitzustellen.

Methoden: Insgesamt 60 Athleten aus der Schwimmmannschaft unserer Stadt wurden als Forschungsthemen ausgewählt. Sie wurden nach verschiedenen Interventionsmethoden in die Kontrollgruppe und die Wasserstoffwassergruppe eingeteilt. Die Athleten in der Kontrollgruppe wurden mit Placebo behandelt, und die Athleten in der Wasserstoffwassergruppe wurden mit Wasserstoffwasser ergänzt. Die Serum-Superoxid-Anionen, die Serum-Superoxid-Dismutase (SOD) -Aktivitäten und die Gesamtantioxidationskapazität der Athleten wurden zwischen den beiden Gruppen verglichen.

Ergebnisse: Die Serum-Superoxid-Anionen, die Serum-SOD-Aktivitäten und die gesamten Antioxidationskapazitäten der Athleten während und nach dem Training waren denen der Kontrollgruppe signifikant überlegen (P <0,05), und der Unterschied war statistisch signifikant.

Schlussfolgerung: Die Ergänzung mit Wasserstoffwasser könnte die oxidierten Substanzen bei Sportlern vor, während und nach dem Training wirksam reduzieren und die durch intensives Training verursachten Verletzungen durch freie Radikale verhindern.

 

Einführung

Wasserstoff Wasser ist eines der Antioxidantien. Der niedrige Preis, die ungiftigen Nebenwirkungen, das Nichtstimulans und andere Vorteile bieten einen entscheidenden Vorteil für die klinische Anwendung [ 1 ]. Klinische Studien zeigten, dass die Injektion oder das Trinken von Wasserstoffwasser in den menschlichen Körper oder in Tiere oder das Einatmen von Wasserstoff einen therapeutischen Effekt auf Parodontitis, Fußschwellung, traumatische Pankreatitis, Reperfusionsschädigung durch Darmischämie, Hirnschädigung und andere durch oxidativen Stress verursachte Krankheiten haben [ 2 ]. . Die einmalige Injektion von Wasserstoffwasser hatte eine schützende Wirkung auf die Schädigung der biologischen Membran durch freie Radikale nach akutem, erschöpfendem Training bei Ratten. In der Zwischenzeit wurde erstmals die kollektive selektive Oxidation von Wasserstoffwasser nachgewiesen [ 3 ]. Bisherige Forschungen zu Wasserstoffwasser im Tierversuch und sportmedizinische Forschungen befinden sich jedoch noch im Anfangsstadium der Erforschung. Die systematische Analyse von Athleten, die sich einem professionellen Training mit hoher Intensität unterziehen, steht noch aus [ 4 ]. In dieser Studie wurden 60 Athleten unserer Schwimmmannschaft in unserer Stadt als Forschungsthemen ausgewählt. Sie wurden zu verschiedenen Zeitpunkten mit Wasserstoffwasser versetzt. Die antioxidativen Wirkungen wurden verglichen, und die ausführliche Diskussion der Forschung folgt.

Materialen und Methoden

Allgemeine Daten

Insgesamt 60 Athleten aus der Schwimmmannschaft unserer Stadt wurden als Forschungsthemen ausgewählt. Sie wurden nach den verschiedenen Interventionsmethoden in die Kontrollgruppe und die Wasserstoff-Wasser-Gruppe unterteilt. Die Athleten in der Kontrollgruppe wurden mit Placebo behandelt, und die Athleten in der Wasserstoffwassergruppe wurden mit Wasserstoffwasser ergänzt. Jede Gruppe hatte 30 männliche Athleten. In der Kontrollgruppe waren die Athleten im Alter von 14 bis 22 Jahren mit einem Durchschnittsalter von (18,1 ± 1,3) Jahren und hatten die folgenden Eigenschaften: Größe 172 bis 196 cm, Durchschnittsalter (180,2 ± 6,3) cm; Körpergewicht 62-78 kg, durchschnittlich (68,2 ± 4,5) kg; und Übungsdauer 1-7 Jahre, durchschnittlich (4,1 ± 0,5) Jahre. In der Wasserstoffwassergruppe waren die Athleten 15 bis 22 Jahre alt, durchschnittlich (17,9 ± 1,5) Jahre alt und hatten die folgenden Eigenschaften: Größe 174 bis 192 cm, durchschnittlich (179,8 ± 6,5) cm; Körpergewicht 65-76 kg, durchschnittlich (68,0 ± 4,3) kg; Übungsdauer 2-7 Jahre, durchschnittlich (3,7 ± 0,7) Jahre. Es wurde kein statistischer Unterschied in Bezug auf Alter, Größe, Gewicht und Trainingsdauer der Athleten (P> 0,05) zwischen den beiden Gruppen festgestellt.

Interventionsmethoden

Das Wasserstoffwasser in dieser Studie wurde aus Japan bezogen. Es wurde vom analeptischen Inspektionszentrum weder als Stimulans noch als verbotene Substanz bestätigt. Alle Athleten waren während der Interventionsperiode bei guter Gesundheit und nahmen keine Antioxidantien, einschließlich der Vitamine C und E. Die Herzfrequenz der Athleten in den beiden Gruppen wurde überwacht. In der Zwischenzeit wurde die Blutmilchsäure von Sportlern nach dem Training gemessen, um sicherzustellen, dass die Trainingsintensität ausreichend war. Die Studie dauerte 8 Tage. Am Morgen des ersten Tages wurden insgesamt 5 ml nüchternes venöses Blut entnommen. Die Athleten wurden vor, während und nach intensiver Belastung mit jeweils 200 ml Placebo (Mineralwasser) und Wasserstoffwasser behandelt. Nach 2 Stunden Training wurde venöses Blut entnommen. Die Intensität und Menge des Trainings aller Athleten waren in der Studie konsistent. Das venöse Blut wurde markiert, natürlich koaguliert und mit 3000 U / min in der Kühlzentrifuge zentrifugiert. Das abgetrennte Serum wurde im Kühlschrank aufbewahrt. Die Athleten wurden angewiesen, auf ihre Ernährung zu achten, und die Einnahme von Antioxidantien war verboten.

Indizes ermitteln

Die selektiven Antioxidansindizes (Superoxidanion (O 2– )), Antioxidans-Abwehrsystemindizes (Superoxid-Dismutase (SOD)) und die Gesamt-Antioxidanskapazität (T-AOC) der Athleten im Serum wurden in beiden Gruppen überwacht.

Die Aktivität des Widerstands gegen Superoxidanionen wurde durch ein kolorimetrisches Verfahren gemessen. Die Operation erfolgte gemäß der Kit-Anweisung des Nanjing Bioengineering Institute, und der OD-Wert jedes Röhrchens wurde gemessen. Die Formel lautete wie folgt: Anti-O 2 -Aktivität (U / L) = (OD-Wert des Kontrollröhrchens – OD-Wert des gemessenen Röhrchens) / (OD-Wert des Kontrollröhrchens – OD-Wert des Standardröhrchens) × 1000 ml × Konzentration der Standardprobe × Verdünnungszeiten der Probe vor dem Test.

Der SOD-Spiegel in vivo wurde durch einen Biotin-Doppelkörper-Sandwich-Enzym-gebundenen Immunosorbens-Assay (ELISA) getestet. Die Operation erfolgte gemäß der Kit-Anweisung von Human-SOD von Shanghai Lianshuo Biological Technology Co., Ltd. Die SOD-Konzentration korrelierte positiv mit der Farbe.

Der T-AOC in vivo wurde durch Biotin-Doppelkörper-Sandwich-ELISA bestimmt. Die Operation erfolgte gemäß der Kit-Anweisung von Human-SOD von Shanghai Lianshuo Biological Technology Co., Ltd. Die T-AOC-Konzentration korrelierte positiv mit der Farbe.

statistische Methoden

In dieser Studie wurden alle Daten in die Excel-Tabelle eingegeben und mit der Statistiksoftware SPSS19.0 analysiert. Die Messdaten wurden mit (χ ± s) ausgedrückt und mit dem t-Test verglichen. P <0,05 zeigte, dass der Unterschied statistisch signifikant war.

Ergebnisse

Vergleich der Serum-Superoxid-Anionen-Aktivitäten von Sportlern zwischen den beiden Gruppen

Die Serum-Antisuperoxid-Anionen-Aktivitäten der Athleten unterschieden sich zwischen den beiden Gruppen vor dem Training nicht. In der Zwischenzeit nahmen die Serum-Antisuperoxid-Anionen-Aktivitäten der Athleten in beiden Gruppen nach dem Training ab. Die Serumantisuperoxidanionenaktivität von Athleten in der Wasserstoffwasserstoffgruppe war jedoch im Vergleich zu derjenigen der Kontrollgruppe während und nach dem Training verringert, wie in Tabelle 1 gezeigt .

Gruppe N Vor dem Training Während des Trainings Nach dem Training P-Wert
Leere Gruppe 30 146,60 ± 9,31 139,67 ± 9,07 117,17 ± 15,27 <0,05
Wasserstoff-Wasser-Gruppe 30 143,18 ± 7,88 95,86 ± 12,85 98,86 ± 8,30 <0,05
t Wert / 1,53 15.25 5,77 /
P-Wert / 0,13 0,00 0,00 /

Tabelle 1: Vergleich der Serum-Antisuperoxid-Anionen-Aktivitäten von Athleten in den beiden Gruppen (χ ± s; U / ml).

Vergleich der Serum-Superoxiddismutase-Aktivitäten von Sportlern zwischen den beiden Gruppen

Die SOD-Aktivitäten der Athleten unterschieden sich nicht zwischen den beiden Gruppen vor dem Training. In der Zwischenzeit war die SOD der Athleten in der Blindgruppe nach dem Training gesunken. Die SOD-Aktivität von Athleten in der Wasserstoffwassergruppe während und nach dem Training war jedoch signifikant höher als die der Kontrollgruppe und höher als die vor und während des Trainings, wie in Tabelle 2 gezeigt .

Gruppe N Vor dem Training Während des Trainings Nach dem Training P-Wert
Leere Gruppe 30 57,07 ± 7,08 47,86 ± 7,31 45,65 ± 7,63 <0,05
Wasserstoff-Wasser-Gruppe 30 55,79 ± 9,20 56,88 ± 4,83 66,92 ± 6,70 <0,05
t Wert / 0,60 5,63 11.47 /
P-Wert / 0,55 0,00 0,00 /

Tabelle 2: Vergleich der Serum-Superoxiddismutase-Aktivitäten von Athleten zwischen den beiden Gruppen (χ ± s; U / L).

Vergleich der antioxidativen Gesamtkapazität von Sportlern zwischen den beiden Gruppen zu unterschiedlichen Zeitpunkten

Die Gesamt-Antioxidationskapazität der Athleten im Serum unterschied sich nicht zwischen den beiden Gruppen vor dem Training. Währenddessen schwankte das Serum-T-AOC der Athleten in der Blindgruppe nach dem Training. Das Serum-T-AOC von Athleten in der Wasserstoffwassergruppe während und nach dem Training war jedoch signifikant höher als das der Kontrollgruppe und höher als das vor und während des Trainings, wie in Tabelle 3 gezeigt .

Gruppe N Vor dem Training Während des Trainings Nach dem Training P-Wert
Leere Gruppe 30 2,48 ± 0,11 2,28 ± 0,16 2,35 ± 0,11 <0,05
Wasserstoff-Wasser-Gruppe 30 2,46 ± 0,13 2,52 ± 0,19 3,36 ± 0,12 <0,05
t Wert / 0,64 5.29 33,98 /
P-Wert / 0,52 0,00 0,00 /

Tabelle 3: Vergleich der Gesamtantioxidationskapazität von Sportlern im Serum zwischen den beiden Gruppen zu verschiedenen Zeitpunkten (χ ± s; U / ml).

Diskussion

Freie Radikale sind eine Substanz, die im normalen Stoffwechsel des menschlichen Körpers gebildet wird. Sie enthalten keine gepaarten Elektronen, daher ist ihre Natur lebendig. Freie Radikale greifen offensiv alle Zellen an und verursachen Verletzungen. Es gibt zwei Arten von freien Radikalen, und 95% der freien Radikale gehören zu freien Sauerstoffradikalen [ 5 ]. Es hat normale biologische Funktionen wie Sterilisation, spielt eine wichtige Rolle bei der Embryonalentwicklung, reguliert Angiotensin und ist an der biologischen Initiierung verschiedener biologischer Faktoren als Second Messenger beteiligt. Das freie Radikal ist jedoch auch zytotoxisch. Zahlreiche Untersuchungen [ 6 ] haben ergeben, dass das freie Radikal in engem Zusammenhang mit Krebs, Entzündungen, Alzheimer, Depressionen, oxidativer Proteinpyrolyse und Lipidperoxidation steht. Daher wird das freie Radikal als „zweischneidiges Schwert“ angesehen, und zu viel oder zu wenig wird nachteilige Auswirkungen haben oder sogar Schaden anrichten. Das freie Radikal des Superoxidanions ist eine Quelle für verschiedene freie Radikale. Freie Radikale absorbieren die Elektronen im endoplasmatischen Retikulum, in den Mitochondrien und im Kern durch nicht-enzymatische und enzymatische Reaktion. produzieren alle Arten von freien Sauerstoffradikalen; und Schaden anrichten [ 7 ]. Unter normalen Umständen ist der Gehalt an Plasma Hb gering. Nach einem intensiven Training werden jedoch im Körper viele freie Radikale gebildet, und die Permeabilität der Erythrozytenmembran wird erhöht, was zur Freisetzung von Hb in das Blut führt. Nach dem Trinken des Wasserstoffwassers war die Antisuperoxidanionenaktivität der Athleten signifikant niedriger als die der Kontrollgruppe (P <0,01), was darauf hindeutet, dass Wasserstoffwasser die Antisuperoxidanionenaktivität bis zu einem gewissen Grad hemmen und die Schädigung durch oxidativen Stress verringern könnte.

SOD ist eine wichtige Substanz des Antioxidanssystems im Körper. Es kann das Superoxidanion während des Metabolismus effektiv beseitigen; verhindern Sie Lipidperoxidation, Altern, Ermüdung und Verletzung; und verbessern Sie athletische Fähigkeit. Durch die Überwachung der SOD-Aktivität kann die Menge an freien Radikalen in vivo effektiv untersucht werden [ 8 ]. Die Studie ergab, dass die SOD-Aktivität der Athleten in der Blindgruppe nach dem Training verringert war. Die SOD-Aktivitäten von Athleten in der Wasserstoffwassergruppe während und nach dem Training waren jedoch signifikant höher als die der Kontrollgruppe und auch höher als die vor und während des Trainings (P <0,01). T-AOC ist ein umfassender Index. Es kann die abgestufte Funktion des Antioxidanssystems im Körper messen. Sein Wert hängt eng mit dem Abwehrsystem des Körpers zusammen und kann die Gesundheit des Körpers direkt widerspiegeln [ 9 ]. Derzeit sind die Berichte über die SOD-Aktivität nach dem Training inkonsistent. Verglichen mit vor dem Training und anderen Perioden war die SOD-Aktivität im Serum signifikant erhöht. In der Zwischenzeit waren die Serum-SOD-Aktivitäten in anderen Zeitphasen nicht signifikant unterschiedlich. Die Serum-SOD-Aktivitäten waren nach anaeroben und aeroben Übungen signifikant vermindert. Die Studie ergab, dass das Serum-T-AOC von Athleten in der Blindgruppe nach dem Training schwankte [ 10 ]. Das Serum-T-AOC von Athleten in der Wasserstoffgruppe war jedoch signifikant höher als das der Kontrollgruppe und höher als das vor und während des Trainings (P <0,05).

Fazit

Die Ergänzung mit Wasserstoffwasser kann die oxidierende Substanz vor, während und nach dem Training wirksam reduzieren und so Schäden durch freie Radikale verhindern, die durch intensives Training verursacht werden. Ob es allgemein bei Sportlern eingesetzt werden kann oder nicht, bedarf noch weiterer Untersuchungen mit einer großen Stichprobe.

Selektive Schutzwirkung von Wasserstoffwasser bei Radikalverletzungen von Sportlern nach intensiver Belastung

Yue-Peng Sun 1* und Liang Sun 2

1 Institut für Leibeserziehung, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning, VR China

2 Institut für Leibeserziehung, Jilin Normal University, Siping, Jilin, VR China

* Korrespondierender Autor:
Yue-Peng Sun.
Abteilung für Leibeserziehung
Dalian Maritime University, VR China

Datum der Annahme: 14. März 2017

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Verweise

 

wasserstoffWasser auf die antioxidative Aktivität und die Darmflora bei jungen Fußballerinnen

Abstrakt

Ein erheblicher Energieaufwand führt zwangsläufig zu Ermüdungserscheinungen sowohl beim Training als auch beim Wettkampf im Fußball. Eine zunehmende Anzahl experimenteller Befunde hat den Zusammenhang zwischen der Entstehung und Beseitigung von freien Radikalen, Müdigkeit und körperlichen Belastungen bestätigt. Kürzlich wurde Wasserstoff als neues selektives Antioxidans identifiziert, das möglicherweise im Sport eingesetzt werden kann. In der vorliegenden Studie wurde die Auswirkung des 2-monatigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die Darmflora bei jugendlichen Fußballspielerinnen aus Suzhou untersucht. Wie durch einen enzymgebundenen Immunosorbens-Assay und eine 16S-rDNA-Sequenzanalyse von Stuhlproben gezeigt, verringerte der Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser für zwei Monate signifikant die Serum-Malondialdehyd-, Interleukin-1-, Interleukin-6- und Tumor-Nekrose-Faktor-α-Spiegel; Dann erhöhten sich die Serum-Superoxiddismutase, die Gesamtkonzentration an Antioxidantien und die Hämoglobinwerte im Vollblut signifikant. Darüber hinaus verbesserte der Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser die Vielfalt und Fülle der Darmflora bei Sportlern. Alle untersuchten Indizes, einschließlich der Shannon-, Sobs-, Ace- und Chao-Indizes, waren in der Kontrollgruppe höher als diejenigen, die als Ergebnis des Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser vor dem Versuch vorgeschlagen wurden. Diese Indizes waren jedoch alle umgekehrt und höher als die in die Kontrollen nach dem 2-monatigen Eingriff. Dennoch zeigten sich vor dem Versuch einige Unterschiede in den Darmflorabestandteilen dieser beiden Gruppen, während sich während des Versuchszeitraums keine signifikanten Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora zeigten. Daher könnte der Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser für zwei Monate aufgrund seiner selektiven antioxidativen und entzündungshemmenden Aktivitäten eine Rolle für die Darmflora von Sportlern spielen. Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission der Suzhou Sports School genehmigt (genehmigte Nummer: SSS- EC150903 ).

Introduction

Eine Reihe von Studien hat bestätigt, dass das Auftreten von durch körperliche Anstrengung verursachter Müdigkeit eng mit dem Grad des oxidativen Stresses im Körper zusammenhängt. 1 , 2 Die durch die Anreicherung von freien Radikalen im Körper verursachten lipidperoxidativen Schäden und die entsprechende Kettenreaktion werden als wichtige Faktoren für eine verminderte Körperfunktion angesehen. 3 , 4 , 5

Die antioxidative Kapazität von Profisportlern ist viel höher als die von normalen Menschen, und Athleten entwickeln eine größere Fähigkeit, der Anhäufung von freien Radikalen und oxidativen Schäden, die beim Sport entstehen, zu widerstehen. 6 Es gibt jedoch immer noch viele Probleme hinsichtlich des Schutzes vor und der Linderung und Beseitigung der oxidativen Stressreaktion, die durch die Akkumulation freier Radikale nach sportlicher Betätigung und Belastung hervorgerufen wird. Gegenwärtig variieren die Wirkungen von Antioxidantien, die in der Übungspraxis verwendet werden, und Studien haben gezeigt, dass einige dieser Substanzen bei Athleten eine signifikantere Schädigung der Skelettmuskulatur hervorrufen können. 7 , 8 , 9 Daher ist die Suche nach sicheren und wirksamen selektiven Antioxidantien zu einem wichtigen Forschungsvorhaben geworden.

Die selektive antioxidative Aktivität von Wasserstoff wurde erstmals 2007 von Ohsawa et al. 10 Danach bestätigten zahlreiche Studien, dass wasserstoffreiches Wasser, das durch Auflösen von Wasserstoff in Wasser hergestellt wurde, eine selektive antioxidative Aktivität aufweist. Derzeit beschäftigen sich Sportwissenschaftler verstärkt mit den selektiven antioxidativen, entzündungshemmenden und antiapoptotischen Wirkungen von Wasserstoff und seiner Regulierung der alkalisierenden Umgebung des Körpers. 11 , 12 Die vorteilhafte Schutzwirkung von wasserstoffreichem Wasser wurde sowohl in Tier- als auch in Menschenversuchen nach und nach bestätigt.

Die symbiotische Darmflora des Menschen, die als „zweites Genom“ des Körpers gilt, hat erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. 11 , 12 In den letzten Jahren haben Studien bestätigt, dass das Ungleichgewicht der Darmflora direkt mit oxidativem Stress zusammenhängt. 13 , 14 Die Ergebnisse menschlicher Experimente an Sportlern haben gezeigt, dass eine höhere Trainingsintensität zu einem erhöhten oxidativen Stress im Körper und damit zu einer höheren Inzidenz gastrointestinaler Stresssymptome führt. Daher sollten Sportler während des Trainings eine ausreichende Menge an wasserstoffreichem, selektivem Antioxidans trinken, um ihre Darmflora zu regulieren, was eine schützende Wirkung auf den Magen-Darm-Trakt haben und Stressreaktionen reduzieren kann.

teilnehmer und M ethoden

Teilnehmer und Gruppierung

Achtunddreißig jugendliche Fußballspielerinnen der Suzhou Sports School, die einen gesunden Zustand und keine Sportverletzungen aufwiesen, ohne offensichtliche Nahrungsmittelpräferenz und ohne signifikante berichtete Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln und Antibiotika für drei Monate, wurden zufällig in zwei Gruppen eingeteilt: die Kontrollgruppe ( n = 10) und die wasserstoffreiche Wasserbehandlungsgruppe ( n = 28) ( Abbildung 1 ). Vor der Zulassung zum Protokoll wurde von jedem Teilnehmer eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt, und das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission der Suzhou Sports School genehmigt (genehmigte Nummer: SSS- EC150903 ). Diese Studie folgt den Richtlinien der Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT). Während des Experiments tranken die Athleten in der Gruppe der wasserstoffreichen Wasseraufbereitung wasserstoffreiches Wasser in einer Menge, die der Menge an normalem Wasser entsprach, die sie zuvor täglich konsumiert hatten, während Athleten in der Kontrollgruppe weiterhin Standardwasser in Mengen tranken, die mit übereinstimmten ihre früheren Gewohnheiten. Der Versuch dauerte 2 Monate. Die Grundinformationen der Probanden sind in Tabelle 1 aufgeführt .

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Testablaufdiagramm.

Tabelle 1

Merkmale aller Fächer

Eigenschaften Kontrollgruppe ( n = 10) Wasserstoffreiche Wasserbehandlungsgruppe ( n = 28)
Alter (Jahr) 13,7 ± 1,06 12,18 ± 0,86
Höhe (cm) 159,1 ± 5,51 149,32 ± 8,69
Körpergewicht (kg) 48,97 ± 4,56 40,15 ± 7,56
Ausbildungszeit (Jahr) 3,4 ± 1,51 1,21 ± 0,6

Anmerkung: Daten ausgedrückt als Mittelwert ± SD.

Beispielsammlung

Während des Experiments folgten die Athleten ihren vorherigen Diät- und Ruheprogrammen und anderen Aspekten ihres normalen Tagesablaufs. Der Trainingsinhalt, die Trainingsintensität, die Trainingshäufigkeit und andere Parameter stimmten mit dem Routine-Trainingsschema der Athleten überein.

Blutprobenentnahme

Wir sammelten 5 ml Proben venösen Blutes (Fasten) von allen 38 Athleten zu einer vorbestimmten Zeit am Morgen, und 100 ul Vollblut wurden zur Messung der hämatologischen Parameter in einem Blutzellenanalysegerät entnommen. Die verbleibenden Blutproben wurden 5 Minuten bei 3000 × g zentrifugiert. Die Serumproben wurden dann gesammelt und mit einem automatischen biochemischen Analysegerät analysiert, um Hämoglobin (HGB), Blutharnstoffstickstoff (BUN) und Kreatinkinase (CK) zu bestimmen. Dann wurden die Serumproben auf oxidative Antwortindizes (Malondialdehyd (MDA), Superoxiddismutase (SOD) und Gesamtantioxidationskapazität (T-AOC)) und Entzündungsindizes (Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-6 ( IL-6) und Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α)) unter Verwendung eines enzymgebundenen Immunosorbens-Assays.

16S-rDNA-Sequenzanalyse von Darmflora-Proben

Von allen 38 Athleten wurden Kotfloraproben gemäß den Spezifikationen für die Stuhlprobe entnommen und bei –80 ° C gelagert. Die anschließende DNA-Probenextraktion und 16S-rDNA-Sequenzierungsanalyse wurden mit Unterstützung des Novagene Genomics Institute durchgeführt.

statistische Analyse

Für die statistische Analyse wurde SPSS 19.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) verwendet. Die Ergebnisse wurden als Mittelwert ± SD ausgedrückt. Signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen wurden mit wiederholter gemessener Einweg-Varianzanalyse analysiert und das Signifikanzniveau wurde auf P <0,05 eingestellt.

ergebnisse

Auswirkungen des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf Routineindizes jugendlicher Fußballspielerinnen

Hämoglobin

Nach 4 Wochen verringerte sich der HGB von 134,3 ± 12,95 g / l auf 124,00 ± 17,75 g / l in der Kontrollgruppe, während der in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 138,74 ± 9,38 g / l auf 129,59 ± 8,57 g / l abnahm . Nach 8 Wochen stieg der HGB von 124,00 ± 17,75 g / l auf 131,6 ± 25,31 g / l in der Kontrollgruppe, während der Wert in der Gruppe zur Behandlung von wasserstoffreichem Wasser von 129,59 ± 8,57 g / l auf 139,89 ± 7,02 g / l anstieg ( Abbildung 2A ). Der zunehmende Trend und die zunehmende Amplitude von HGB waren in der Gruppe der wasserstoffreichen Wasserbehandlung signifikanter ( P = 0,032).

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Änderungen in HGB, BUN und CK vor und nach wasserstoffreichem Wasserverbrauch.

Anmerkung: (A) Die Verschiebung des HGB vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (B) Die Verschiebung von BUN vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (C) Die Verschiebung von CK vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser. HGB: Hämoglobin; BUN: Blutharnstoffstickstoff; CK: Kreatinkinase.

Blutharnstoffstickstoff

Nach 4 Wochen stieg der BUN-Spiegel in der Kontrollgruppe von 4,73 ± 0,88 auf 4,83 ± 0,81 mM, während sich der in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 5,19 ± 0,85 auf 5,17 ± 1,03 mM änderte. Nach 8 Wochen stieg der BUN-Spiegel in der Kontrollgruppe weiter von 4,83 ± 0,81 auf 5,29 ± 0,97 mM, während der in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 5,17 ± 1,03 auf 4,42 ± 0,95 mM abnahm ( 2B ). . Es gab einen deutlicheren Unterschied zwischen den beiden Gruppen ( P = 0,887).

Kreatinkinase

Nach 4 Wochen stieg die CK in der Kontrollgruppe von 157,3 ± 17,37 auf 171,3 ± 31,96 IE, während die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 149,3 ± 30,43 auf 135,85 ± 24,44 IE abnahm ( Abbildung 2C ). Nach 8 Wochen sank die CK in der Kontrollgruppe von 171,3 ± 31,96 auf 129,7 ± 30,05 IE und in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 135,85 ± 24,44 auf 119,85 ± 29,93 IE ( P = 0,061).

Im Vergleich zu HGB und BUN reagierte CK empfindlicher auf Änderungen der Belastungssituation. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser einen gewissen Effekt auf die Erhöhung des Vollblut-HGB-Spiegels der Athleten ausübte.

Auswirkungen des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die Oxidationsindizes jugendlicher Fußballspielerinnen

Malondialdehyd

Nach 4 Wochen nahm die Serum-MDA in der Kontrollgruppe von 24,77 ± 7,32 auf 16,67 ± 4,19 μM ab, während sie in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 22,39 ± 6,20 auf 13,80 ± 3,33 μM abnahm. Nach 8 Wochen änderte sich die Serum-MDA in der Kontrollgruppe von 16,67 ± 4,19 auf 15,79 ± 3,07 μM und in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 13,80 ± 3,33 auf 12,69 ± 1,94 μM, wobei signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen beobachtet wurden ( P = 0,000; 3A ).

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Veränderungen von MDA, SOD und T-AOC vor und nach wasserstoffreichem Wasserverbrauch.

Anmerkung: (A) Die Verschiebung von MDA vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (B) Die Verschiebung von SOD vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (C) Die Verschiebung von T-AOC vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser. MDA: Malondialdehyd; SOD: Superoxiddismutase; T-AOC: gesamte antioxidative Kapazität.

Hyperventilieren

Nach 4 Wochen stieg der Serum-SOD-Spiegel in der Kontrollgruppe von 10,14 ± 2,60 auf 13,14 ± 2,18 U / ml und in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 11,09 ± 3,17 auf 14,07 ± 1,91 U / ml. Nach 8 Wochen verringerte sich der Serum-SOD-Spiegel in der Kontrollgruppe von 13,14 ± 2,18 auf 13,01 ± 1,08 U / ml, während der in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 14,07 ± 1,91 auf 13,69 ± 2,10 U / ml signifikant abnahm Unterschiede zwischen den beiden Gruppen ( P = 0,027; Abbildung 3B ).

Antioxidative Gesamtkapazität

Nach 4 Wochen stieg der Serum-T-AOC in der Kontrollgruppe von 0,8 ± 0,08 auf 1,11 ± 0,17 μM an, während sich der Serum-T-AOC in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 0,87 ± 0,11 auf 1,17 ± 0,13 μM änderte. Nach 8 Wochen änderte sich der T-AOC in der Kontrollgruppe von 1,17 ± 0,13 auf 0,84 ± 0,09 μM und in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 1,17 ± 0,13 auf 0,9 ± 0,13 μM mit signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Gruppen ( P = 0,004, 3C ).

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser eine antioxidative Wirkung ausübte.

Auswirkungen des Langzeitkonsums von wasserstoffreichem Wasser auf die Entzündungsindizes jugendlicher Fußballspielerinnen

Interleukin-1

Nach 4 Wochen stieg der Serum-IL-1-Spiegel in der Kontrollgruppe von 24,77 ± 7,32 auf 32,56 ± 7,61 uM und der in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 24,79 ± 8,94 auf 29,32 ± 7,09 uM. Nach 8 Wochen stieg der IL-1-Spiegel von 32,56 ± 7,61 auf 42,94 ± 6,24 μM in der Kontrollgruppe und von 29,32 ± 7,09 μM auf 34,47 ± 6,22 μM in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe mit signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Gruppen ( P = 0,002, 4A ).

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Veränderungen von IL-1, IL-6 und TNF-α vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser.

Anmerkung: (A) Die Verschiebung von IL-1 vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (B) Die Verschiebung von IL-6 vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (C) Die Verschiebung von TNF-α vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser. IL: Interleukin; TNF-α: Tumornekrosefaktor alpha.

Interleukin-6

Nach 4 Wochen verringerte sich der Serum-IL-6-Spiegel von 19,48 ± 2,16 auf 10,53 ± 1,62 ng / l in der Kontrollgruppe und von 17,72 ± 2,1 auf 8,74 ± 2,57 ng / l in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe. Nach 8 Wochen stieg der Serum-IL-6-Spiegel in der Kontrollgruppe von 10,53 ± 1,62 ng / l auf 24,88 ± 6,11 ng / l, während der in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 8,74 ± 2,57 auf 12,37 ± 3,2 anstieg ng / l mit signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Gruppen ( P = 0,000, Abbildung 4B ).

Tumornekrosefaktor-α

Nach 4 Wochen stieg der TNF-α im Serum in der Kontrollgruppe von 20,04 ± 7,99 auf 60,57 ± 10,09 μM und in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe von 20,44 ± 7,75 auf 49,46 ± 11,59 μM. Nach 8 Wochen stieg der TNF-α im Serum von 60,57 ± 10,09 auf 132,24 ± 10,46 μM in der Kontrollgruppe und von 49,46 ± 11,59 auf 107,00 ± 13,89 μM in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe mit signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Gruppen ( P = 0,000, 4C ).

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser eine entzündungshemmende Wirkung hatte.

Auswirkungen des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die Darmflora von jugendlichen Fußballspielerinnen

Einstufung nach Stamm

In den von den Athleten nach Vorbehandlung mit wasserstoffreichem Wasser gesammelten Proben war die Anzahl der Actinobakterien in der Kontrollgruppe höher als in der Behandlungsgruppe und die Anzahl der Bacteroides in der Kontrollgruppe etwas niedriger als in der Kontrollgruppe wasserstoffreiche Wasseraufbereitungsgruppe. Darüber hinaus war die Zahl der Clostridien in der Kontrollgruppe geringfügig höher als in der Gruppe zur Behandlung von wasserstoffreichem Wasser. Es gab jedoch keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl dieser Bakteriengruppen nach 2 Monaten Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser.

Klassifizierung nach Klassen

In Proben, die von den Athleten nach einer Vorbehandlung mit wasserstoffreichem Wasser entnommen wurden , war die Anzahl der Actinobakterien in der Kontrollgruppe höher als die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe, während die Anzahl der Bacteroides in der Kontrollgruppe geringfügig niedriger war als die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe und die Anzahl von Clostridien , Coriobakterien und Erysipelotrichien in der Kontrollgruppe waren höher als die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe. Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied in der Anzahl dieser Bakteriengruppen nach 2 Monaten Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser.

Einteilung auf Bestellung

In Proben, die von den Athleten nach einer Vorbehandlung mit wasserstoffreichem Wasser entnommen wurden , war die Anzahl der Actinobakterien in der Kontrollgruppe höher als die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe, während die Anzahl der Bacteroides in der Kontrollgruppe geringfügig niedriger war als die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe und die Anzahl der Clostridien und Coriobakterien in der Kontrollgruppe waren höher als die in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe. Die Anzahl der Erysipelotrichien in der Kontrollgruppe war höher als in der Gruppe der wasserstoffreichen Wasserbehandlung, obwohl dieser Unterschied nicht signifikant war. Trotzdem gab es nach 2 Monaten Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl verwandter Bakterien.

Einteilung nach Familien

In Proben, die von den Athleten nach einer Vorbehandlung mit wasserstoffreichem Wasser entnommen wurden , war die Anzahl der Acidaminococcaceae, Bacteriodaceae, Bifidobacteriaceae, Coriobacteriaceae, Desulforibrionaceae, Erysipelotrichaceae und Ruminococcaceae höher als in der Gruppe mit wasserstoffreichem Wasser die Anzahl der Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae, Coriobacteriaceae und Erysipelotrichaceae . Es gab keinen Unterschied in der Anzahl der Lachnospiraceae zwischen den beiden Gruppen. Die Anzahl der Prevotellaceae in der Gruppe der Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser war höher als in der Kontrollgruppe. Es gab jedoch keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl dieser Bakteriengruppen nach 2 Monaten Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser.

Einteilung nach Gattung

In Proben, die von den Athleten nach Vorbehandlung mit wasserstoffreichem Wasser entnommen wurden , war die Anzahl von Bifidobacterium und Oscillibacter in der Kontrollgruppe höher als in der Gruppe mit wasserstoffreichem Wasser, wobei ein Unterschied in der Anzahl von Bifidobacteriaceae beobachtet wurde . Die Anzahl von Prevotella in der Gruppe mit wasserstoffreichem Wasser war höher als in der Kontrollgruppe, obwohl dieser Unterschied nicht signifikant war. Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl dieser Bakteriengruppen nach 2 Monaten Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser.

Auswirkungen des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die Vielfalt und den Überfluss der Darmflora bei jugendlichen Fußballspielerinnen

Die tatsächliche Anzahl von operativen taxonomischen Einheiten (Schluchzen) und die As-, Chao- und Shannon-Indizes wurden bestimmt, und dann wurde eine Verdünnungskurve gezeichnet. Die aufgezeichneten Veränderungen zeigten, dass die Schluchzer-, As-, Chao- und Shannon-Indizes der Kontrollgruppe alle höher waren als die der Gruppe zur Behandlung von wasserstoffreichem Wasser, was darauf hindeutet, dass die Häufigkeit und Vielfalt der Darmflora in der Kontrollgruppe höher waren als diese in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe.

Nach einer einmonatigen Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser waren die Sobs-, Ace- und Chao-Indizes in der Gruppe mit wasserstoffreichem Wasser höher als in der Kontrollgruppe. Der Trend kehrte sich leicht um, was darauf hindeutet, dass die Darmflora in der Gruppe der Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser häufiger vorkam als in der Kontrollgruppe. Der Shannon-Index der Behandlungsgruppe war zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen derselbe wie der der Kontrollgruppe, was darauf hinweist, dass die Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser auch die Vielfalt der Darmflora verbessern könnte. Nach 2-monatiger Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser waren die Sobs-, Ace-, Chao- und Shannon-Indizes viel höher als diejenigen in der Kontrollgruppe ( P = 0,479, P = 0,710, P = 0,369, P = 0,369). Dies weist darauf hin, dass die Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser die Darmflora in ihrer Fülle und Vielfalt verbessern kann ( Abbildung 5 ).

Eine externe Datei, die ein Bild, eine Illustration usw. enthält. Der Objektname lautet MGR-8-135-g005.jpg

Veränderungen der Darmfloravielfalt und -fülle vor und nach wasserstoffreichem Wasserverbrauch.

Anmerkung: (A) Die Verschiebung der Schluchzer vor und nach dem Wasserverbrauch; (B) die Verschiebung des Assindex vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (C) Die Verschiebung des Chao-Index vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser; (D) Die Verschiebung des Shannon-Index vor und nach dem Verbrauch von wasserstoffreichem Wasser.

iskussion

Die vorliegenden experimentellen und klinischen Studien haben gezeigt, dass Tiere oder Menschen nur Wasserstoff einatmen oder wasserstoffreiches Wasser trinken oder injizieren müssen, um Herz, Gehirn, Leber, Niere, Lunge und Dünndarm vor Ischämie / Reperfusion, oxidativen Verletzungen oder entzündlichen Verletzungen zu schützen nach Herzorgantransplantation. 15 , 16

Die potenziellen biologischen Auswirkungen von Wasserstoff im Sport haben die sportwissenschaftlichen Forscher auf sich aufmerksam gemacht. Die wohltuende Schutzwirkung von wasserstoffreichem Wasser auf den Körper wurde sowohl in Tier- als auch in Menschenversuchen nach und nach bestätigt. Ostojic fasste die gegenwärtigen Anwendungen von Wasserstoff im Sport zusammen und betonte, dass Wasserstoff 1) eine große Anzahl schädlicher freier Radikale, die durch Bewegung erzeugt werden, wirksam entfernen und so die antioxidative Kapazität verbessern kann; 2) ist ein wirksames Alkalisierungsmittel in der inneren Umgebung, das die durch Milchsäureakkumulation im Sport hervorgerufene Versauerung des Blutes wirksam hemmen kann; und 3) ein wichtiges Gassignalmolekül ist, das an physiologischen Regulationsprozessen wie entzündungshemmenden, apoptotischen und autophagiehemmenden Prozessen beteiligt sein kann. 17 , 18 Diese Regulation beinhaltet nicht den gleichen Signalweg wie antioxidativer Stress.

Analyse der Auswirkung des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die Routineindizes jugendlicher Fußballspielerinnen

HGB ist einer der klassischen Indikatoren für das Ausdauertraining. Die Verschiebung des HGB nach 4 Wochen wurde durch eine Zunahme des Trainingsumfangs oder der Trainingsintensität sowie durch saisonale Faktoren während des Wintertrainings verursacht. Das HGB-Niveau stieg allmählich an, was darauf hindeutet, dass sich die Athleten gut an die Belastung durch das Wintertraining angepasst hatten. Der Anstieg des HGB-Spiegels war in der Gruppe der wasserstoffreichen Wasseraufbereitung insgesamt höher. Dies lässt vermuten, dass eine langfristige Behandlung mit wasserstoffreichen Wasser zur Erhöhung des HGB-Spiegels beitragen kann.

Harnstoffstickstoff ist das Endprodukt des Proteinstoffwechsels. Die Beteiligung des Proteinkatabolismus an der Energieversorgung wird bei langfristiger und intensiver körperlicher Betätigung verstärkt, wodurch die Menge an Harnstoffstickstoff im Blut und Urin mit zunehmender Zersetzung von Proteinen und Aminosäuren erhöht wird. Die Verschiebung des BUN-Niveaus aller 38 Athleten nahm aufgrund des Wintertrainings und saisonaler Faktoren leicht zu. Nach 8 Wochen zeigten der Abfall des Serumharnstoff-Stickstoffspiegels und der Anstieg des HGB-Spiegels, dass eine langfristige Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser positive Auswirkungen auf die physiologischen Funktionen von Sportlern hat.

CK ist das Schlüsselenzym für den Energiestoffwechsel in Skelettmuskelzellen, dessen Aktivität die kurzfristige maximale Intensität der Trainingskapazität direkt beeinflusst. Nach einer intensiven Muskelbelastung sind Muskelkater und Serum-CK-Spiegel stark und positiv korreliert. Clarke et al. 37 stellten fest, dass der CK-Wert im Serum von professionellen Rugby-Athleten ausgesprochen hoch ist. CK ist ein wichtiger Index, der die Trainingsbelastung widerspiegelt, insbesondere die des Skelettmuskels. Somit könnte CK indirekt den Grad der Verletzung und der aktiven Reparatur der Skelettmuskel-Ultrastruktur widerspiegeln.

Nach 8 Wochen nahm der Serum-CK-Spiegel sowohl in der Kontrollgruppe als auch in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe weiter ab.

Analyse der Auswirkung des Langzeitverbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die oxidative Reaktion von jugendlichen Fußballspielerinnen im Serum

Tsubone et al. 19 verglich die Auswirkungen des Trinkens von wasserstoffreichem Wasser auf den Gehalt an oxidativem Stress und Antioxidansmetaboliten im Serum britischer Vollblutpferde und stellte fest, dass eine wasserstoffreiche Wasserbehandlung eine vorteilhafte antioxidative Wirkung hatte. Aoki et al. In 20 Studien an Fußballspielern wurde gezeigt, dass das Trinken von wasserstoffreichem Wasser für eine Woche die Ermüdung durch Sport und die Milchsäureakkumulation nach dem Sport verringern kann, jedoch keinen signifikanten Einfluss auf den Index der oxidativen Reaktion hat.

Li et al. 21 zeigten, dass wasserstoffreiches Wasser die Dauer des Trainings vor Erschöpfung bei Ratten signifikant verlängern und deren Trainingskapazität verbessern kann, was auf einen signifikanten Anti-Müdigkeitseffekt hinweist. Zhao und Zhang 22 zeigten, dass die Einnahme von wasserstoffreichem Wasser zu verschiedenen Zeiten vor, während und nach dem Training bei schwimmenden Athleten während intensiven Trainings signifikante Schutzwirkungen gegen Verletzungen durch oxidativen Stress ausübte. Diese Ergänzung mit wasserstoffreichem Wasser kann die Produktion übermäßiger freier Radikale reduzieren und die Aktivität von antioxidativen Enzymen und die antioxidative Kapazität des Körpers steigern, wodurch die körperliche Erholung nach intensiven körperlichen Aktivitäten gefördert wird. Hu und Zhang 23 zeigten, dass hochintensives intermittierendes Training die Konzentration von O 2  , • OH und H 2 O 2 erhöht. Mit wasserstoffreichem Wasser kann die körpereigene Hemmung von O 2  und • OH deutlich gesteigert werden. Es weist eine höhere • OH-Hemmungsrate auf, was die selektive antioxidative Wirkung des Wassers voll zum Ausdruck bringt. Li et al. 24 stellten fest, dass eine Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser die Schädigung durch oxidativen Stress, die durch schweres Training im Skelettmuskel verursacht wird, wirksam reduzieren und gleichzeitig die Muskel-Ultrastruktur verbessern kann. Wang et al. 25 berichteten, dass eine Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser die Expression von SIRT3 hochregulieren, die Aktivität von antioxidativen Enzymen steigern und die Entzündungsreaktion nach zentrifugaler Belastung verringern könnte.

MDA ist einer der klassischen Indikatoren für den Grad der Lipidperoxidation. Nach 8 Wochen war der Unterschied der Serum-MDA zwischen den beiden Gruppen signifikant, was darauf hindeutet, dass eine langfristige Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser eine antioxidative Wirkung ausübt.

SOD ist einer der klassischen Indikatoren für die antioxidative Kapazität, die freie Radikale abfängt. Die SOD-Spiegel sowohl der Kontrollgruppe als auch der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe nahmen nach 4 Wochen leicht zu. Und der mittlere Serum-SOD-Spiegel der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe war nach 8 Wochen konsistent höher als der der Kontrollgruppe.

Antioxidative Substanzen im Serum können in das enzymatische Antioxidationssystem und das nicht-enzymatische Antioxidationssystem unterteilt werden. Das enzymatische Antioxidanssystem umfasst hauptsächlich Substanzen wie SOD, Glutathionperoxidase, Glutathionreduktase und Katalase. Das nicht-enzymatische Antioxidanssystem umfasst hauptsächlich wasserlösliche Substanzen wie Vitamin C, Bilirubin, fettlösliches Vitamin E, Coenzym Q, Carotinoide und Flavonoid-Antioxidantien. Serum-Antioxidantien lassen sich hinsichtlich ihrer Funktion in drei Typen einteilen: vorbeugende Antioxidantien; Antioxidantien vom Fangtyp; und Antioxidantien reparieren und regenerieren. Die gesamte antioxidative Kapazität repräsentiert die Summe der oben genannten Substanzen und Funktionen.

Die beobachteten Veränderungen im Serum-T-AOC deuteten darauf hin, dass eine 4-wöchige Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser in der Tat die Fähigkeit der Antioxidantien zum Abfangen freier Radikale verbesserte. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine langfristige Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser eine antioxidative Wirkung ausübt.

Analyse der Auswirkung des Langzeitkonsums von wasserstoffreichem Wasser auf die Entzündungsindizes von jugendlichen Fußballspielerinnen

Entzündungsfaktoren nehmen zu und Entzündungen verstärken sich während des Trainings aufgrund des erhöhten Energieverbrauchs, der freien Radikale und der Verstärkung des oxidativen Stresses. Es gibt jedoch drei entzündungshemmende Mechanismen, die während des Trainings eingesetzt werden können. 1) Training kann den Energieverbrauch erhöhen, wodurch das viszerale Fettvolumen verringert und die Infiltration von Fett in entzündliche Lymphozyten gelindert wird. 2) Training kann die Produktion und Freisetzung von aus Muskeln stammenden entzündungshemmenden Zytokinen während der Skelettmuskelkontraktion effektiv steigern. Die Skelettmuskulatur macht 35–45% des gesamten Körpergewichts aus, und die regulatorischen Auswirkungen dieses wichtigen endokrinen Organs auf die menschliche Homöostase können nicht ignoriert werden. 3) Training kann die Expression von toll-like Rezeptoren auf der Membranoberfläche von Monozyten und Makrophagen effektiv reduzieren, was zu einer verminderten Downstream-Reaktion führen kann, einschließlich einer verminderten Sekretion von Entzündungserregern, einer verminderten Expression von Kompatibilitätskomplexen in wichtigen Organen und einer Verminderung der Co-Expression. stimulierende Moleküle. 26 , 27 Diese drei Effekte können sicherstellen, dass der Gehalt an entzündungshemmenden Faktoren bei Sportlern, die anstrengend trainieren, nicht zunimmt oder sogar abnimmt. Die Wirkung von oxidativem Stress auf den Körper wird jedoch nicht abgeschwächt. Nach 8-wöchiger Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser waren die Konzentrationen von IL-1, IL-6 und TNF-α in der Behandlungsgruppe mit wasserstoffreichem Wasser niedriger als in der Kontrollgruppe und mit signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Gruppen. Verglichen mit den oben erwähnten Änderungen der Indizes für oxidativen Stress zeigte eine langfristige Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser eine stärkere entzündungshemmende Wirkung zusätzlich zu einer antioxidativen Wirkung.

Analyse der Auswirkung des Langzeitkonsums von wasserstoffreichem Wasser auf die Darmflorakomponenten jugendlicher Fußballspielerinnen

Die Analyse der Strukturkomponenten der Darmflora auf verschiedenen Ebenen der Klassifikation in den beiden Gruppen zeigte einige Unterschiede zwischen den beiden Gruppen in verschiedenen Stadien des Experiments. Es gab jedoch keine signifikanten Veränderungen in den strukturellen Bestandteilen der Flora zwischen den beiden Gruppen hinsichtlich der oxidativen Reaktion und der entzündungshemmenden Wirkung. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine zweimonatige Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser die strukturellen Bestandteile der Darmflora der jugendlichen Fußballspielerinnen nicht signifikant veränderte. Unterschiede in der Zusammensetzung der Flora zwischen den beiden Gruppen sind eine erwartete Folge von Altersunterschieden, insbesondere in Bezug auf die Anzahl der Ausbildungsjahre.

Im Jahr 2007 haben Ohsawa et al. 10 schlugen vor, dass die selektive antioxidative Aktivität von wasserstoffreichem Wasser und insbesondere die selektive Eliminierung von • OH der von herkömmlichen Antioxidantien überlegen ist, während die Gesamtkapazität der Antioxidantien viel geringer ist als die von herkömmlichen Antioxidantien. Daher war der Effekt einer zweimonatigen Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser auf die Regulierung der Darmflora auch viel geringer als der von etablierten Nahrungsergänzungsmitteln wie Resveratrol, antioxidativen Traubenfasern, Selenergänzungsmitteln, Anthocyanin und Granatapfelschalenpolyphenolen. 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33

Analyse der Auswirkung des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die Vielfalt und den Überfluss der Darmflora bei jungen Fußballspielerinnen

Als komplexes und variables mikroökologisches System verändert sich die Darmflora ständig in ihrem dynamischen Gleichgewicht. Der Reichtum und die Vielfalt seiner Bestandteile sind wichtige Indikatoren für die Gesundheit dieses ökologischen Systems. 34 Der Reichtum der Darmflora bei Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen ist bei älteren und fettleibigen Personen verringert. 35 Le Chatelier et al. 36 verglich die Zusammensetzung der Darmflora von 123 nicht adipösen und 169 adipösen Dänen und stellte fest, dass sich der Darmflora-Reichtum dieser beiden Gruppen sowie die Anzahl der Gene in ihrer Darmflora unterschieden. Es wurde festgestellt, dass Personen mit geringerer Darmflora mehr signifikante Fettleibigkeitseigenschaften, Insulinresistenz und Fettstoffwechselstörungen sowie schwerere entzündliche Phänotypen aufweisen. 35 , 36

Langfristiges und intensives professionelles Sporttraining hat als starker Stressor letztendlich einen entsprechenden Einfluss auf die Darmflora. Clarke et al. 37 stellten fest, dass professionelle Rugby-Athleten im Vergleich zu Kontrollgruppen von Personen mit einem Body-Mass-Index (BMI) <25 oder BMI> 28 eine reichlichere Darmflora aufwiesen. In Proben der professionellen Rugby-Athleten stammten die insgesamt identifizierten Mikroorganismen aus 22 Phyla, 68 Familien und 113 Gattungen. In der Kontrollgruppe mit einem BMI <25 wurden insgesamt 11 Phyla, 33 Familien und 65 Gattungen von Mikroorganismen nachgewiesen, während die Mikroorganismen in der Kontrollgruppe mit einem BMI> 28 aus 9 Phyla, 33 Familien und 61 Gattungen stammten . Der Reichtum und die Vielfalt der Darmflora waren bei adipösen Personen am geringsten, während die Profisportler den höchsten Reichtum und die höchste Vielfalt aufwiesen.

Vor der Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser war der Reichtum und die Vielfalt der Darmflora in der Kontrollgruppe (3,4 ± 1,51 Jahre Training) höher als in der Behandlungsgruppe (1,21 ± 0,6 Jahre Training) Hauptfaktor für diesen Unterschied. Personen, die eine längere Einarbeitungszeit hatten, zeigten einen höheren Reichtum und eine größere Vielfalt in ihrer Darmflora; Dieser Trend steht im Einklang mit den Ergebnissen von Clarke et al. 37

Nach vierwöchiger Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser kehrte sich der Trend leicht um. Der Reichtum und die Vielfalt der Darmflora waren bei Sportlern mit einer kürzeren Trainingsdauer höher als bei Sportlern mit einer längeren Trainingsdauer. Dieser Befund deutet darauf hin, dass das Trinken von wasserstoffreichem Wasser über einen längeren Zeitraum eine wichtige Rolle bei der Verbesserung des Reichtums und der Vielfalt der Darmflora spielen kann. Gleichzeitig nahmen die Serumspiegel von MDA, IL-1, IL-6 und TNF-α in der Behandlungsgruppe ab, und der SOD-, T-AOC-Spiegel stieg an. Solche Veränderungen stehen in engem Zusammenhang mit Veränderungen des Reichtums und der Vielfalt der Darmflora.

Nach 8-wöchiger Behandlung mit wasserstoffreichem Wasser war der Reichtum und die Vielfalt der Darmflora bei Athleten mit einer kürzeren Trainingsdauer noch höher als bei Kontrollpersonen mit einer längeren Trainingsdauer. Zusätzlich nahmen die Serumspiegel von MDA, IL-1, IL-6 und TNF-α ab, und die Spiegel von HGB-SOD, T-AOC stiegen in der wasserstoffreichen Wasserbehandlungsgruppe auf verschiedene Grade an. Der Trend zu günstigen Änderungen der motorischen Funktionsindizes, des Index der oxidativen Reaktion und des Index des Entzündungsfaktors stimmte nahezu mit den Änderungen des Reichtums und der Vielfalt der Darmflora überein.

Die obigen Ergebnisse zeigten, dass der langfristige Konsum von wasserstoffreichem Wasser nicht nur bestimmte antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen ausübt, sondern auch die Vielfalt und Fülle der Darmflora der Probanden erhöht.

Med Gas Res . 2018 Okt-Dez; 8 (4): 135–143.
Online veröffentlicht 2019 Jan 9. doi: 10.4103 / 2045-9912.248263
PMCID: PMC6352569
PMID: 30713665
Auswirkungen des langfristigen Verbrauchs von wasserstoffreichem Wasser auf die antioxidative Aktivität und die Darmflora bei jungen Fußballerinnen aus Suzhou, China
Ji-Bin Sha , 1,2 Shuang-Shuang Zhang , 1,6 Yi-Ming Lu , 1 Wen-Jing Gong , 1 Xiao-Ping Jiang , 3 Jian-Jun Wang , 3 Tong-Ling Qiao , 4 Hong-Hong Zhang , 4 Min-Qian Zhao , 3 Da-Peng Wang , 3 Hua Xia , 4 Zhong-Wei Li , 5 Jian-Liang Chen , 5 Lin Zhang , PhD, 6, * und Cheng-Gang Zhang , PhD 1, *

Fußnoten

Finanzierung: Die Studie wurde gefördert vom Nationalen Grundlagenforschungsprojekt Chinas (Programm 973), Nr. 2012CB518200 (an ZCG), dem Allgemeinen Programm der Naturwissenschaftlichen Stiftung Chinas, Nr. 81371232, 81573251 (an ZCG) und dem Spezielle Schlüsselprogramme für Wissenschaft und Technologie von China, Nr. 2012ZX09102301-016 und 2014ZX09J14107-05B (zu ZCG).

Interessenskonflikte

Es liegt kein Interessenkonflikt vor.

Finanzielle Unterstützung

Die Studie wurde vom Nationalen Grundlagenforschungsprojekt Chinas (Programm 973), Nr. 2012CB518200, dem Allgemeinen Programm der Naturwissenschaftlichen Stiftung Chinas, Nr. 81371232, 81573251 und den Speziellen Schlüsselprogrammen für Wissenschaft und Technologie Chinas, unterstützt. Nr. 2012ZX09102301-016, 2014ZX09J14107-05B.

Stellungnahme des Institutional Review Board

Für diese Studie wurde die Genehmigung der Institutional Review Board der Suzhou Sports School eingeholt.

Einverständniserklärung des Teilnehmers

Die Autoren bestätigen, dass sie die Einverständniserklärungen der 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.

Berichterstattung

Diese Studie folgt den Richtlinien der Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT).

Erklärung zur Biostatistik

Die statistischen Methoden dieser Studie wurden vom Biostatisten des staatlichen Forschungszentrums für Proteomik, Kognitive und Psychische Gesundheit, Peking, China, überprüft.

Copyright-Lizenzvereinbarung

Die Copyright-Lizenzvereinbarung wurde vor der Veröffentlichung von allen Autoren unterzeichnet.

Erklärung zum Datenaustausch

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

Plagiatsprüfung

Von iThenticate zweimal überprüft.

Peer Review

Externe Begutachtung.

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

 

Wasserstoff-Wasser-Aufnahme über Sondenernährung für Patienten mit Dekubitus und seine rekonstruktiven Wirkungen

 

Hintergrund

Dekubitus (Dekubitus, Dekubitus) ist bei unbeweglichen älteren Patienten häufig, und es gibt einige Forschungsarbeiten, um eine vorbeugende und kurative Methode zu untersuchen, aber keine ausreichende Wirksamkeit zu finden. Das Ziel dieser Studie ist es, die klinische Wirksamkeit auf die Wundheilung bei Patienten mit PU durch Aufnahme von in Wasserstoff gelöstem Wasser / wasserstoffwasser  (HW) über die Sondenernährung (TF) zu klären. Darüber hinaus wurden normale humane dermale Fibroblasten OUMS-36 und normale humane HaCaT-Keratinozyten der Epidermis-Zelllinie in vitro untersucht, um die Mechanismen zu untersuchen, die bestimmen, ob Wasserstoff eine Rolle bei der Wundheilung auf zellulärer Ebene spielt.

Methoden

In der vorliegenden Studie wurden 22 schwer hospitalisierte ältere japanische Patienten mit PU rekrutiert. Ihr Alter reichte von 71,0 bis 101,0 (86,7 ± 8,2) Jahre, 12 männliche und 10 weibliche Patienten, die alle an einer Essstörung und einem bettlägerigen Syndrom litten sekundäre Ergebnisse verschiedener Grunderkrankungen. Alle Patienten erhielten routinemäßige Pflegebehandlungen für PU in Kombination mit einer HW-Aufnahme über TF für 600 ml pro Tag anstelle einer teilweisen Feuchtigkeitsnachfüllung. Andererseits wurde wasserstoffwasser HW mit einer Wasserstoffperlenapparatur hergestellt, die  wasserstoffwasser HW mit 0,8-1,3 ppm gelöster Wasserstoffkonzentration (DH) und -602 mV bis -583 mV Oxidations-Reduktionspotential (ORP) im Gegensatz zu umgekehrt erzeugt osmotisches Reinstwasser (RW) als Referenz mit einem DH von <0,018 ppm und einem Redoxpotential von +184 mV zur Verwendung in der experimentellen In-vitro- Forschung. In In-vitro- Experimenten wurden OUMS-36-Fibroblasten und HaCaT-Keratinozyten jeweils in mit wasserstoffwasser HW und / oder RW hergestelltem Medium kultiviert. Die Immunfärbung wurde zum Nachweis der Typ-I-Kollagenrekonstruktion in OUMS-36-Zellen verwendet. Die intrazellulären reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) wurden mittels NBT-Assay quantifiziert und die Lebensfähigkeit der HaCaT-Zellen mittels WST-1-Assay untersucht.

Ergebnisse

Zweiundzwanzig Patienten wurden nachträglich in eine wirksame Gruppe (EG, n = 12) und eine weniger wirksame Gruppe (LG, n = 10) gemäß den Ergebnissen der Endpunktbewertung und den Heilungskriterien unterteilt. PU-Krankenhausaufenthalte waren in EG signifikant kürzer als in LG (113,3 Tage gegenüber 155,4 Tagen, p <0,05), und die Verkürzungsrate betrug ungefähr 28,1%. Die reduzierenden Veränderungen (EG: 91,4%; LG: 48,6%) der Wundgröße stellten entweder in EG oder in LG einen statistisch signifikanten Unterschied gegenüber der wasserstoffwasser HW-Aufnahme dar ( p <0,05, p <0,001). Die In-vitro- Daten zeigen, dass die durch NBT-Assay quantifizierte intrazelluläre ROS durch HW, jedoch nicht durch RW, in mit Ultraviolett-A (UVA) bestrahlten HaCaT-Zellen verringert wurde. Bei mit UVA bestrahlten HaCaT-Zellen in RW war eine Kernkondensation und -fragmentierung aufgetreten, in wasserstoffwasser HW jedoch kaum, wie durch Färbung mit Hoechst 33342 gezeigt. Außerdem verschlechterte sich unter UVA-Bestrahlung entweder die mitochondriale Reduktionsfähigkeit von HaCaT-Zellen oder die Typ-I-Kollagenkonstruktion in OUMS-36-Zellen in RW-hergestelltem Kulturmedium, wurde jedoch in HW-hergestelltem Kulturmedium beibehalten, wie durch WST-1 gezeigt Assay bzw. Immunfärbung.

Schlussfolgerungen

Es wurde gezeigt, dass die HW-Aufnahme über TF bei schwer hospitalisierten älteren Patienten mit PU eine Verringerung der Wundgröße und eine frühzeitige Erholung bewirkt, was entweder auf die Typ-I-Kollagenkonstruktion bei dermalen Fibroblasten oder auf die gesteigerte mitochondriale Reduktionsfähigkeit und ROS-Repression bei epidermalen Keratinozyten zurückzuführen ist gezeigt durch Immunfärbung oder NBT- bzw. WST-1-Assays.

Einführung

PU tritt häufig bei unbeweglichen älteren oder anderen unbeweglichen Patienten auf, die an Krankheiten wie Rückenmarksverletzung, Amyotropher Lateralsklerose, Multipler Sklerose und Muskeldystrophie usw. leiden. Darüber hinaus gehören ältere und schwache bettlägerige Patienten zu einer Hochrisikopopulation für PU [ 1 ]. Schätzungen zufolge gibt es in den USA über eine Million ältere Menschen, die an der Hautspezialität leiden und den Risikofaktoren von PU ausgesetzt sind [ 2 ]. Grundsätzlich wird in der Regel darauf hingewiesen, dass die sozialen, psychologischen und finanziellen Aufwendungen für PU unermesslich sind, Patienten und ihre Familien sowie Leistungserbringer immer psychisch belastet sind [ 3 ].

Für PU ist es eine vorrangige Forschungsaufgabe, eine kostengünstige, aber wirksame präventive und kurative Methode zu erforschen. Obwohl verschiedene Methoden zur Vorbeugung und Behandlung entwickelt wurden, sind sie bei weitem nicht erfolgreich genug. Grundlegende Studien verlaufen, wenn auch etwas verzögert, stetig wie die klinische Studie. Als grundlegende Studien zur Wundheilung konzentrieren sich viele Forscher auf hautbildende Proteine ​​wie Kollagen, Elastin, Laminin und Fibronektin sowie auf die Stoffwechselaktivität und die Proliferationsfähigkeit dermaler Fibroblasten [ 4 , 5 ].

In Bezug auf diese Angelegenheit hatten wir die Tatsache bestätigt, dass wasserstoffwasser HW als äußerliche Anwendung für die Haut den Aufbau des Typ-I-Kollagens in fibroblastischen Zellen der Dermis fördern kann [ 6 – 8 ]. Wir stellten wasserstoffwasser HW mit einer Wasserstoffperlenapparatur her, wiesen einen DH von 1,13 ppm und einen Redox-Wert von –741 mV auf, im Gegensatz zu einem DH von <0,01 ppm und einem Redox-Wert von +150 mV für normales Wasser [ 6 ]. Gleichzeitig wurden normale humane dermale Fibroblasten OUMS-36 und normale humane von der Epidermis abgeleitete Keratinozyten HaCaT unter Verwendung einer Immunfärbung kultiviert, zusätzlich wurden WST-8- und DAPI-Färbungen durchgeführt, um die zytoprotektiven Wirkungen von HW wasserstoffwasser gegen UVA-Bestrahlung zu untersuchen. Sechs japanische Probanden wurden 3 Monate lang täglich in eine Studie zum HW-Baden (DH, 0,2-0,4 ppm) eingeschlossen. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, dass das HW-Baden bei vier Probanden am 90. Tag im Vergleich zu Tag 0 die Falten im Nacken signifikant verbesserte. Somit wurde die Schlussfolgerung gezogen, dass wasserstoffwasser HW als tägliche Hautpflegeroutine zur Unterdrückung von UVA-Strahlen dienen kann. induzierte Hautschäden durch ROS-Scavenging und Förderung der Typ-I-Kollagensynthese in der Dermis. Andererseits haben viele Grundlagenforschungsstudien gezeigt, dass wasserstoffwasser HW als orale Zufuhr zur Absorption über den Magen-Darm-Trakt bei verschiedenen Krankheiten weit verbreitet ist [ 9 – 14 ]. Die Forschungen legen nahe, dass wasserstoffwasser HW nach wie vor eine wirksame Methode ist, um die Haut zu reparieren und die ROS zu entfernen, unabhängig davon, ob es sich um eine badende oder eine orale Behandlung handelt [ 15 – 17 ].

Wir haben die Theorie aufgestellt, dass eine routinemäßige Behandlung in Kombination mit einer HW-Zufuhr über TF bei Patienten mit PU die Wundheilung verbessern und einen besseren Gesundheitszustand als zuvor aufrechterhalten kann. Ziel dieser Studie ist es, die klinische Wirksamkeit der Wundheilung bei PU-Patienten durch die Einnahme von wasserstoffwasser HW über TF zu klären. Darüber hinaus wurden OUMS-36-Zellen und HaCaT-Zellen untersucht, um die Mechanismen zu analysieren, die sich darauf beziehen, ob Wasserstoff in vitro eine Rolle bei der Wundheilung auf zellulärer Ebene spielt.

Methoden

Klinische Materialien

Patienten

Die für diese Studie analysierten medizinischen Akten wurden von 22 älteren japanischen Patienten mit PU erhalten, die im Kobayashi-Krankenhaus, Fukuyama City, Präfektur Hiroshima, Japan, stationär behandelt wurden. Dies ist ein allgemeines Krankenhaus, das an eine gemischte Langzeitpflege angeschlossen ist Einrichtung. Diese Studie wurde von der Ethikkommission des Kobayashi-Krankenhauses genehmigt.

Das Alter der PU-Patienten, die wir in dieser Studie behandelten, lag zwischen 71,0 und 101,0 (86,7 ± 8,2) Jahre, und zehn Patienten waren Frauen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme hatten sie an einer oder mehreren Krankheiten und Komplikationen gelitten, und fast alle waren bettlägerige ältere Menschen mit einem hohen Risiko der PU-Entwicklung, und alle konnten ohne die Hilfe anderer Menschen nicht essen. Zum Zeitpunkt der Aufnahme oder während des Krankenhausaufenthalts traten bei allen Patienten nach und nach Symptome von PU auf.

Die Arten von Krankheiten und Komplikationen bei diesen Patienten umfassten nicht nur Essstörungen, sondern 90% zeigten auch, dass sie häufiger im Alter waren und 100% hatten eine eingeschränkte Mobilität. Es muss jedoch betont werden, dass die PU-Inzidenz für Neuerkrankungen im Kobayashi-Krankenhaus in den Jahren 2010–2011 weiterhin bei etwa 2,10% lag und auf niedrigem Niveau blieb. In einer landesweiten Umfrage der japanischen Gesellschaft für Dekubitus wurde eine durchschnittliche PU-Inzidenz von 2,43% angegeben [ 18 ].

Zweiundzwanzig Patienten wurden nachträglich in EG (effektive Gruppe, n = 12) und LG (weniger effektive Gruppe, n = 10) gemäß den Ergebnissen der Endpunktbewertung und den Heilungskriterien eingeteilt. Einzelheiten zur Entlassung aus dem Krankenhaus wurden analysiert und die Ausgangsdaten zusammengefasst (Tabelle 1 ). In der Datenverarbeitung wurden die Ergebnisse aller Patienten gemäß der Richtlinie von EPUAP (European Pressure Ulcer Advisory Panel) und NPUAP (National Pressure Ulcer Advisory Panel), die zur Beurteilung des Schweregrads von PU herangezogen werden, im Jahr 2009 als Stadium I-IV eingestuft. Zufälligerweise gehörten alle Patienten in dieser Studie zum Stadium II oder III.

Tabelle 1 Eigenschaften der Basisdaten von PU-Patienten in zwei Gruppen

Klinische Pflegebehandlungen

Krankenhaus routinemäßige Behandlung

Die Behandlung konzentrierte sich auf die Verhinderung einer Verschlechterung von PU und auf die Wiederherstellung gesunder Haut. Entsprechend den routinemäßigen Pflegebehandlungen für alle Patienten wurden nicht-chirurgische Therapien ausgewählt, wie Salbe, Mullverband, Umhüllung und Bettpolster wurden nach dem Waschen durch Desinfektion mit saurem Wasser verwendet. Die Hautpflege, Druckentlastung und Ernährungsunterstützung wurden im Rahmen dieser Pflegebehandlung aggressiv eingesetzt [ 1 , 3 ]. Die wichtigsten Pflegeschritte zur Behandlung von PU waren:

  1. ein.Verwaltung der Gewebebelastung.
  2. b.Halten Sie den Ulkusbereich sauber und bedeckt und lassen Sie ihn nicht austrocknen.
  3. c.Die Körperhaltung ändert sich mindestens alle 2 Stunden, wenn der Patient an ein Bett gebunden ist, oder bis zu alle 15 Minuten, wenn er im Rollstuhl sitzt.
  4. d.Um eine positive Stickstoffbilanz zu erreichen, verbraucht der Patient mit TF ungefähr 30 bis 35 Kalorien pro kg und Tag und 1,25 bis 1,50 g Protein pro kg und Tag.

Vorbereitung für HW wasserstoffwasser

wasserstoffwasser HW wurde mit einer Wasserstoffperlenapparatur hergestellt, die hauptsächlich aus einem Wasserversorgungsabschnitt zur Herstellung von RW mit weniger als 0,018 ppm DH und +184 mV Redox und HW mit 0,8-1,3 ppm DH und -602 mV bis -583 mV besteht von ORP. Zum Vergleich von wasserstoffwasser HW mit RW wurden die Wassercharakteristikparameter mit den verschiedenen Verdünnungsraten gemessen (Tabelle 2 , Abbildungen 1 und 2 ). Es muss betont werden, dass einige stabile charakteristische Indikatoren und die Eigenschaften für die Unschuld und Unschädlichkeit von Wasserstoffwasser aus mehreren getrennten in vivo und menschlichen Experimenten erhalten wurden, die wir berichtet hatten [ 19 – 23 ]. Währenddessen wurden PU-Patienten über die Sondenfütterung gezwungen, morgens und nachmittags jeweils ungefähr eine Stunde lang wasserstoffwasser HW von 600 ml pro Tag zu sich zu nehmen, unmittelbar nachdem wasserstoffwasser HW jedes Mal hergestellt worden war.

Tabelle 2 Charakteristische Parameter, die aus in Wasserstoff gelöstem Wasser gegen umgekehrt osmotisches ultrareines Wasser erhalten wurden
Abbildung 1
Abbildung 1

Messergebnisse der Verdünnung von wasserstoffwasser HW mit RW. Die Verdünnungsraten sind in Abbildung 1 dargestellt . Die Abbildungen 1 – a und – b zeigen die immer stärkeren Tendenzen zu DO (gelöster Sauerstoffkonzentration) und ORP (Redoxpotential). In der Zwischenzeit zeigt DH (Konzentration an gelöstem Wasserstoff), wie in den Fig. 1- c und -d gezeigt, die stetig abnehmende Tendenz, die anzeigt, dass der im Wasserstoffwasser gelöste Wasserstoff durch Mischen mit normalem Wasser langsam verdampft wurde. Andererseits hielten sowohl HW wasserstoffwasser als auch RW den Temperaturbereich von 23,2-24,1ºC und pH 7,37-7,48, unabhängig von der 1- bis 11-fachen Verdünnungsrate.

Figur 2
Figur 2

Eine Vorrichtung zur Herstellung von in Wasserstoff gelöstem Wasser und zum Vergleich von in Wasserstoff gelöstem Wasser mit Leitungswasser im Hinblick auf ihre mit einem Aerosolpartikelzähler erfassten Blasenpartikelverteilungen. Abbildung 2 – a : Die Volumenrate der Blasen mit angegebener Größe im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Blasen in Leitungswasser (im Zusammenhang mit der Entchlorung) wurde mit einem Aerosolpartikelzähler (Beckmann-Coulter, Delsa Nano S) analysiert. 2- a-1 und a-2 : Mikroblasenpartikel mit Durchmessern über 3 μm in Leitungswasser waren im Histogramm zu mehr als 50% belegt. Zusätzlich wurden fünf Wassereigenschaftsparameter der Leitungswasserprobe wie folgt nachgewiesen. DH: 0,025 ppm, DO: 8,6 ppm, ORP: +250 mV, pH: 7,30, Chlorionenkonzentrationen: 0,015 ppm. 2- b : Die Verteilung der Blasenpartikel in in Wasserstoff gelöstem Wasser wurde mit einem Aerosolpartikelzähler (Beckmann-Coulter, Delsa Nano S) analysiert. 2- b-1 : Nanoblasenbildende Partikel aus in Wasserstoff gelöstem Wasser waren reichlich vorhanden und im Gegensatz dazu waren die Mikroblasenbildenden Partikel über 3 & mgr; m rar. 2- b-2 : Die Nanoblasenpartikel mit einem Durchmesser unter 1 μm haben eine höhere Belegung als eines der Mikroblasenpartikel. 2- c : Eine schematische Ansicht einer Vorrichtung (Vorschlag Nr. 2005-177724, japanisches Patent) zur Herstellung von in Wasserstoff gelöstem Wasser. Der Mechanismus bedeutet, dass die minimalen Volumina von Tröpfchen mit Nanogröße erzeugt werden, um ihre Oberfläche zu maximieren, und so wurde ein Hochdruckwasserstoffgas stark in die Tröpfchen im Inneren eingebaut. Außerdem enthält der Tank eine Ausstoßdüse und ein Führungsrohr aus Wasserstoffgas, das aus der herkömmlichen Vorrichtung hergestellt wurde. Die Hauptzubehörteile und ihre Indizes sind wie folgt: 1. Abgasabschnitt, 0,01 MPa; 2. Wasserversorgungsabschnitt , 0,3 MPa, 1 Charge = 15 l / 8 min; 3. Wasserstoffgasversorgungsabschnitt , 0,9 MPa, 0,55 l / min; 4. Auslassabschnitt von in Wasserstoff gelöstem Wasser ; 5. winzige Teilchen aus Siliciumdioxid-Quarzporphyr ; 6. Wasserstoffstrahldüse mit mikroporösem Filter , wobei der Porendurchmesser 6,1 & mgr; m beträgt.

Klinische Bewertungen

Die Bewertungsindizes für klinisch-therapeutische Wirkungen auf PU bestanden aus den stationären Tagen, der Wundgröße, den Einstufungen des PU-Stadiums und dem DESIGN-Rating.

Tage im Krankenhaus

Da die verlängerte Dauer des Krankenhausaufenthalts für einen PU-Patienten mit Lebensqualität ein wichtiger Indikator ist, wurden die Tage von der Aufnahme bis zur Entlassung für 22 Patienten gezählt.

Wundgröße

Um genaue objektive Informationen zu erhalten und den Heilungsgrad der Wunde zu überwachen, maß das medizinische Pflegepersonal Größe, Tiefe und Fläche [ 24 ], verwendete Fotografien und Diagramme zur Aufzeichnung der Form und des Umrisses der Wunde.

Einteilung der PU-Stufen

Gemäß einer bekannten Panel-Richtlinie, die 2009 von EPUAP und NPUAP erstellt wurde [ 3 ], umfasst Stadium II die Teildicke bei Hautverlust mit Beteiligung von Epidermis, Dermis oder beidem. Das Geschwür ist oberflächlich und stellt sich klinisch als Abrieb oder Blase dar, ist aber nicht tiefer als die Dermis. Andererseits betrifft Stadium III die gesamte Tiefe der Haut und kann sich bis in die subkutane Gewebeschicht erstrecken, die eine relativ schlechte Blutversorgung aufweist und möglicherweise schwer zu heilen ist [ 25 , 26 ].

DESIGN-Bewertung

DESIGN war ein absolutes Bewertungsinstrument und wurde als klinischer Indikator zur Beurteilung der Qualität der medizinischen Versorgung herangezogen. Der Score konnte jedoch nicht mit dem Schweregrad der PU bei verschiedenen Patienten und ihren verschiedenen Geschwüren verglichen werden. Aus diesem Grund wurde das DESIGN-Rating erfunden, um eine einfache und einfache Beurteilung von PU zu ermöglichen [ 27 , 28 ]. In unserer Studie wurde der DESIGN-Rating-Score jedes Patienten mindestens einmal monatlich vom medizinischen Personal aufgezeichnet.

In-vitro- Experimente

Materialen und Methoden

Normale humane dermale Fibroblastenzellen OUMS-36

OUMS-36-Zellen wurden 18 Stunden in HW- oder RW-hergestelltem Dulbecco-modifiziertem Eagle-Medium (DMEM; Nissui Pharmaceutical Co. Ltd., Tokio), ergänzt mit 10% FCS (fötales Kälberserum) (GIBCO) in einem CO 2 -Inkubator kultiviert Bei 37 ° C und pH 7,1-7,4 in einer angefeuchteten Atmosphäre von 5% CO 2 aufbewahren . Das verbrauchte Medium wurde durch das frische HW- oder RW-Kulturmedium ersetzt und sofort mit UVA-Strahlen in Dosen von 12 oder 18 J / cm² bestrahlt, was dem normalen Dosisbereich für das tägliche Leben des Menschen entspricht. Die resultierenden Zellen wurden mit 4 ‚, 6-Diamidino-2-phenylindoldihydrochlorid (DAPI, Ultracruz Mounting Medium, sc-24941, Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA) auf die Kerne gefärbt und auf Kollagen vom Typ I untersucht Rekonstruktion durch Immunfärbung unter Verwendung des ersten Antikörpers, der gegen Kollagen Typ I gerichtet ist, und des mit FITC (Fluoresceinisothiocyanat) konjugierten sekundären Antikörpers, wie mit einem Fluoreszenzmikroskop (ECLIPSE E600, Nikon Corp., Tokio) wie zuvor beschrieben beobachtet [ 6 ].

Normale humane, von der Epidermis abgeleitete Keratinozyten HaCaT

HaCaT-Zellen wurden in ähnlicher Weise in HW- oder RW-hergestelltem DMEM, das mit 10% FCS (GIBCO) supplementiert war, kultiviert und in ähnlicher Weise mit UVA bestrahlt. Die resultierenden Zellen wurden durch WST-1-Verfahren unter Verwendung von (Phenyl) -5- (2-disulfophenyl) -2H-tetrazolium, Mononatriumsalz als Redoxindikator und durch NBT (Nitroblau) auf ROS wie Superoxidanionenradikale untersucht Tetrazorium) -Assay wie zuvor beschrieben [ 6 ].

statistische Analyse

Entweder in einer klinischen Studie oder in einer In-vitro- Studie wurde der t- Test des Schülers verwendet, um den Unterschied im Mittelwert ± SD zwischen der Kontrollgruppe und der behandelten Gruppe unter Verwendung einer Microsoft Office Excel 2010-Software (Microsoft, Albuquerque, NM, USA) oder eines Softwarepakets SPSS zu vergleichen 11.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) für Windows. Ein p- Wert, der unter 0,05 liegt, wurde als statistisch signifikant angesehen.

Ergebnisse

Die klinischen Ergebnisse von Routinebehandlungen in Kombination mit HW wasserstoffwasser über TF

Die hospitalisierten Tage und das DESIGN-Rating von PU

Bei den PU-Patienten waren die stationären Tage in EG signifikant kürzer als in LG (113,3 Tage gegenüber 155,4 Tagen, p <0,05) und die PU-Reduktionsrate betrug ungefähr 28,1% (Abbildung 3 -a). Ebenso wurde das DESIGN-Rating in EG verringert, um den Beginn mit dem Endpunkt (11,5 Raten gegenüber 14,3 Raten, p <0,05) zwischen den Prä-Post-Bewertungen zu vergleichen, einschließlich beider Ergebnisse (Bewertung in der Anfangszeit, am Tag des Beginns) Krankenhauseinweisung) und im Endpunkt (Auswertung in letzter Zeit, am Tag der Entlassung aus dem Krankenhaus oder Todestag). In LG wurde in der DESIGN-Bewertung, die den Schweregrad für PU angibt, zwischen beiden keine statistische Signifikanz festgestellt (Abbildung 3 -b).

Figur 3
Figur 3

Vergleich der klinischen Wirkungen von PU für die Tage im Krankenhaus und der DESIGN-Bewertung in der wirksamen Gruppe und in der weniger wirksamen Gruppe. Abbildung 3 – a zeigt, dass der Zeitraum für die PU-Krankenhausaufenthalte in EG signifikant kürzer war als in LG. Abbildung 3 – b zeigt an, dass die DESIGN-Bewertung in EG zum Vergleich des Beginns mit dem Endpunkt verringert wurde. Es wurden Pre-Post-Bewertungen durchgeführt, bei denen der Beginn und der Endpunkt berücksichtigt wurden. Alle Werte werden statistisch verglichen. Die statistische Analyse wurde unter Verwendung des Student- t- Tests durchgeführt, und die signifikanten Unterschiede sind als p <0,05 definiert. Die Daten werden als Mittelwert mit der Standardabweichung (± SD, angezeigt durch den vertikalen Balken) dargestellt. p <0,05.

Ergebnisse der Wundgröße in zwei Gruppen

Die Wundmessung ist ein wichtiges Mittel zur Bestimmung des PU-Gehalts. Die Messmethode ist in Abbildung 4 -a (Abbildung 4 -a) dargestellt. Sowohl bei EG als auch bei LG stellen die reduzierenden Veränderungen (EG: 91,4%; LG: 48,6%) der Wundgrößen einen statistisch signifikanten Unterschied dar ( p <0,05, p <0,001). In ähnlicher Weise ist auch ein signifikanter Unterschied zwischen der EG- und der LG-Gruppe festzustellen ( p <0,05) (Abbildung 4 -b).

Figur 4
Figur 4

Messmethoden für die Wundgröße und Ergebnisse der Wundgröße bei der reduzierenden Veränderung der Wundgröße zwischen beiden Gruppen. Abbildung 4 – a zeigt die Wundmessmethode. Messen Sie zunächst die größte Länge in axialer Richtung (von Kopf bis Fuß) und dann die größte Breite in Querrichtung (von Seite zu Seite) mit einem Zentimeterlineal. Zum Schluss multiplizieren Sie die Längen- und Breitenabstände, um eine Schätzung der Oberfläche in Quadratzentimetern (cm 2 ) zu erhalten. Abbildung 4 – b zeigt einen statistisch signifikanten Unterschied zur Verringerung der Wundgrößenänderung in zwei Gruppen. Einige Patienten hatten mehrere Standorte für PU. Werte werden statistisch verglichen. T- Test des Schülers, * p <0,05, *** p <0,001.

Angabe verschiedener PU-Beurteilungsindizes für Stufe II und Stufe III

Zur Beobachtung der klinischen Auswirkungen in vielerlei Hinsicht, einschließlich der Tage im Krankenhaus, wurden DESIGN-Bewertung und Wundgröße, EG und LG in vier Untergruppen nach Einteilung der PU-Stadien unterteilt (siehe Methoden (3) -3 ). Infolgedessen war in Stadium II die Dauer der Krankenhausaufenthalte in EG signifikant kürzer als in LG (87,5 Tage gegenüber 387,0 Tagen, p <0,001). Im Gegensatz dazu gab es in zwei Gruppen keine statistische Signifikanz für Krankenhausaufenthalte im Stadium III (Abbildung 5 -a) aufgrund anderer Erkrankungen als PU. Darüber hinaus zeigte das DESIGN-Rating der Untergruppen der Stadien II und III in EG einen statistisch signifikanten Unterschied ( p <0,05) (Abbildung 5 -b). Die Abnahme der Wundgröße innerhalb der Untergruppen des Stadiums II und des Stadiums III weist statistische Unterschiede auf (Abbildung 5 -c). Zusammenfassend heilen EG-Ulzera im Stadium II und III schneller und effektiver als LG-Ulzera.

Abbildung 5
Abbildung5

Angabe verschiedener PU-Beurteilungsindizes für Stufe II und Stufe III. Die Abbildungen 5 – a bis c weisen auf sehr signifikante Unterschiede zwischen vier Untergruppen auf der Grundlage von Stadium II oder Stadium III hin. P- Werte berechnet aus Student’s t- Test, * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001.

Ergebnisse eines typischen Falls zum zeitabhängigen Wundheilungsfortschritt: für eine 85-jährige Patientin mit PU

Abbildung 6 zeigt den zeitabhängigen Wundheilungsfortschritt einer 85-jährigen Patientin mit PU. Sie wurde ins Krankenhaus eingeliefert, weil sie an PU litt. Der Wundbefund zu Beginn umfasste: Lokalisation: Kreuzbein; Wundgröße (cm 2 ): 20,8; Stufe: II; DESIGN-Bewertung: 16. Vier Monate nach der routinemäßigen Pflegebehandlung und einer Kombination mit der Aufnahme von HW wasserstoffwasser über TF war der Krater fast verschwunden. Der Wundbefund am Endpunkt (vs. Beginn) umfasste: Wundgröße (cm 2 ): ungefähr 0 (Verschwinden); Stufe: I (verbessern); DESIGN-Bewertung: 6 (Abnahme) (Abbildungen 6 -a bis -d).

Abbildung 6
Abbildung 6

Ergebnisse eines typischen Falls zum zeitabhängigen Wundheilungsverlauf. Ein jährlicher zeitabhängiger Wundheilungsfortschritt für eine 85-jährige PU-Patientin wird berichtet. Sie wurde ins Krankenhaus eingeliefert, um sich bei PU behandeln zu lassen. Abbildung 6 – a zeigt Fotos zum zeitabhängigen Wundheilungsverlauf desselben Patienten. Die Abbildungen 6- b bis- d zeigen die verringerten Tendenzen der Wundgröße, der DESIGN-Bewertung bzw. des Stadiums.

Ergebnisse eines anderen typischen Falls zum zeitabhängigen Wundheilungsfortschritt: für einen 80-jährigen männlichen Patienten mit PU

Abbildung 7 zeigt den zeitabhängigen Wundheilungsfortschritt eines 80-jährigen männlichen Patienten mit PU. Sein Krankenhausaufenthalt dauerte 10 Monate und es konnte in die beiden Unterperioden unterteilt werden. In den letzten 5 Monaten erhielt er zusätzlich zur routinemäßigen Pflege eine HW-Behandlung. Das Ergebnis zeigt ein verbessertes Ergebnis (Abbildungen 7 -a, -b).

Abbildung 7
Abbildung7

Ergebnisse eines weiteren typischen Falls zum zeitabhängigen Wundheilungsverlauf. Ähnlich wie in Abbildung 6 zeigt Abbildung 7 auch einen zeitabhängigen Wundheilungsfortschritt bei einem 80-jährigen männlichen PU-Patienten. Abbildung 7 – a zeigt die Merkmale, die im vorherigen Zeitraum nur für die routinemäßige Behandlung aufgenommen wurden. Auf der anderen Seite werden in Abbildung 7 – b diejenigen dargestellt, die im letzten Zeitraum für die routinemäßige Pflegebehandlung plus HW-Aufnahme fotografiert wurden. Der letztgenannte Zeitraum bei der Verwendung der HW-Aufnahme zeigt ein deutlich verbessertes Ergebnis.

In-vitro- Experimente

Promotorische Effekte auf die Rekonstruktion von Typ-I-Kollagen, wie durch Immunfärbung gezeigt, auf normale humane dermale Fibroblasten OUMS-36, die mit UVA-Strahlen bestrahlt und dann mit RW- bzw. HW-hergestelltem Kulturmedium verabreicht wurden

Um die rekonstruktive Wirkung von wasserstoffwasser HW auf Typ-I-Kollagen zu untersuchen, verwendeten wir Immunfärbung auf OUMS-36-Zellen, die mit UVA-Strahlen bestrahlt und dann in vitro mit RW bzw. HW wasserstoffwasser verabreicht wurden. Repräsentative Ausdrücke und Pixelwerte wurden mit einer Software ImageJ ( http://rsb.info.nih.gov/ij/ ) aufgezeichnet. Bei UVA-bestrahlten OUMS-36-Zellen in RW traten Kernkondensation (sogenannte Pyknose) und Fragmentierung (sogenannte Karyorrhexis) auf, in HW wasserstoffwasser jedoch kaum (Abbildung 8 ). Die HW-Gruppe zeigt eine höhere Proliferation von Zellen mit abgerundeter Morphologie in Fibroblasten und einer großen Morphologie und ist häufiger im Typ-I-Kollagen als diejenigen der RW-Gruppe.

Abbildung 8
Abbildung 8

Rekonstruktive Wirkung von HW wasserstoffwasser in UVA-bestrahlten OUMS-36-Zellen. 8a, b : Verteilungsexpressionen von Typ-I-Kollagen mit Immunfärbung (grün) in OUMS-36-Zellen, die mit UVA-Strahlen bestrahlt und mit RW bzw. HW wasserstoffwasser verabreicht wurden. 8 – b : Jede gelbe gestrichelte Linie zeigt kollagenreiche Regionen vom Typ I an. Abbildung 8 – c : Relative Fluoreszenzintensität, die mit ImageJ aufgezeichnet wurde, um die Pixelanzahl darzustellen. Es ist eine Typ-I-Kollagenfärbung auf OUMS-36-Zellen gezeigt, die mit UVA-Strahlen bestrahlt und mit RW bzw. HW wasserstoffwasser verabreicht wurden. 8 – d : Das Pseudofarbenmerkmal wurde unter Verwendung von ImageJ als eine Intensität aufgetragen, die dem Kollagenausstellungsgrad Typ I pro hundert Zellen (& mgr; m 2/100 Zellen) entspricht. Vergrößerung: × 200; Maßstabsbalken = 50 μm. T- Test des Schülers, *** p <0,001.

Proliferative Effekte der Nukleus-DAPI-Färbung auf UVA-bestrahlte normale humane dermale Fibroblasten OUMS-36, denen RW- bzw. HW-präpariertes Kulturmedium verabreicht wurde

Mit der Fluoreszenzmikroskopie kann der DAPI-Farbstoff durch UVA-Strahlen angeregt werden. Um die rekonstruktive Wirkung von wasserstoffwasser HW auf Typ-I-Kollagen durch Immunfärbung zu untersuchen, kontern wir Kerne auch mit einem DAPI-Farbstoff in UVA-bestrahlten OUMS-36-Zellen, um die Veränderungen zu beobachten, wenn OUMS-36-Zellen mit RW bzw. HW in vitro verabreicht wurden . Repräsentative Expression und relative Fluoreszenzintensität wurden mit dem ImageJ aufgezeichnet. Der erleichterte Effekt auf die Kernkondensation und -fragmentierung wurde für UVA-bestrahlte OUMS-36-Zellen in RW beobachtet, trat jedoch in wasserstoffwasser HW kaum auf, wie durch DAPI-Färbung wie das Ergebnis gezeigt, das durch Immunfärbung erhalten wurde ( 9 ). In 9c wurden die Grade der DAPI-Färbung auf HaCaT-Zellen, die mit UVA-Strahlen bestrahlt und mit RW bzw. wasserstoffwasser HW verabreicht wurden, geklärt.

Abbildung 9
abbildung9

Merkmale der Kern-DAPI-Färbung auf UVA-bestrahlten HaCaT-Zellen. 9 – a , – b : Verteilungsausdrücke von Nucleus-DAPI-Färbung (blau) in HaCaT-Zellen, die mit UVA-Strahlen bestrahlt und mit RW bzw. wasserstoffwasser HW verabreicht wurden. 9- c , -d : Die relative Fluoreszenzintensität und das Pseudofarbmerkmal für Typ-I-Kollagen wurden unter Verwendung von ImageJ aufgetragen. Vergrößerung: × 200; Maßstabsbalken = 200 μm. T- Test des Schülers, *** p <0,001.

ROS-Mengen in normalen humanen, von der Epidermis abgeleiteten Keratinozyten HaCaT, wie durch NBT-Assay quantifiziert

In HaCaT-Zellen wurden die intrazellulären ROS-Mengen in dem mit RW hergestellten Kulturmedium durch UVA-Bestrahlung in verschiedenen UVA-Strahlendosen erhöht, jedoch in dem mit wasserstoffwasser HW hergestellten Kulturmedium wiederhergestellt, wie durch NBT-Färbung für Superoxidanionenradikale gezeigt. Es wurde beobachtet, dass die Zellmorphologie bei wasserstoffwasser HW gesünder und weniger schädlich ist als bei RW ( 10 ). 10 -e zeigte, dass die dunkelblaue Farbe der NBT-Färbung in RW-verabreichten Zellen dichter war als in HW-verabreichten Zellen, was auf die intrazelluläre ROS-Repression in HW-verabreichten Zellen hinweist.

Abbildung 10
abbildung10

Intrazelluläre ROS-Mengen in HaCaT-Zellen, wie durch NBT-Assay quantifiziert. 10- a , -b : Die beibehaltene Zellmorphologie und die verringerte ROS wurden in HW-hergestelltem Kulturmedium zum Vergleich mit RW gezeigt. Gelbe gestrichelte Linien zeigen häufig vorkommende dunkelblaue Farbstoffe an, bei denen festgestellt wurde, dass ROS wie Superoxidanionenradikale mit NBT-Färbung reagieren. Abbildungen 10 – c , – d : Die Ausdrücke des Oberflächenplotters von ImageJ. 10 – e : Die von ImageJ erhaltenen mittleren Grauwerte, die verwendet wurden, um die Zunahme oder Abnahme von Superoxidanionenradikalen in normalen von der menschlichen Epidermis abgeleiteten Keratinozyten HaCaT gemäß NBT-Färbung auszudrücken. Im Detail zeigt die vertikale Achse die Helligkeit, die als mittlerer Grauwert dargestellt wird, der als Index zur Anzeige der zellulären Fleckintensität und zur Angabe der ROS-Mengen betrachtet wird. Die Zellmorphologien von RW und wasserstoffwasser HW wurden in die acht Regionen unterteilt und dann mit ihren mittleren Grauwerten durch Student- t- Test verglichen (** p <0,01). Vergrößerung: × 200; Maßstabsbalken = 100 μm.

Erhöhung der Lebensfähigkeit der Zellen durch vorbestrahlte Verabreichung von in Wasserstoff gelöstem Wasser an UVA-bestrahlte HaCaT-Zellen, wie durch einen auf Mitochondriendehydrogenase basierenden WST-1-Assay bewertet

In HaCaT-Zellen war die Lebensfähigkeit der Zellen in dem mit wasserstoffwasser HW präparierten Kulturmedium durch UVA-Bestrahlung offensichtlich erhöht, verglichen mit dem mit RW präparierten Kulturmedium durch WST-1-Assay ( 11 -d). Es wurde auch beobachtet, dass die Zellmorphologie im Hinblick auf verschiedene Symptome wie Zellschrumpfung, Kernkondensation und Zellfragmentierung für wasserstoffwasser HW weniger anfällig ist als für RW ( 11 -b, -c). Die HW-Gruppe zeigte eine höhere Proliferation von Zellen mit gerundeter Morphologie und großer Morphologie in HaCaT-Zellen als diejenigen der RW-Gruppe. Alle diese Beweise sagten voraus, dass in Wasserstoff gelöstes Wasser zytoprotektive Wirkungen gegen UVA-Strahlen auf HaCaT-Zellen ausüben könnte.

Abbildung 11
abbildung11

Ergebnisse der Zelllebensfähigkeit von HaCaT-Zellen, wie durch WST-1-Assay bewertet. Abbildung 11 – a : HaCaT-Zellen sind im nicht verabreichten oder nicht mit UVA bestrahlten Zustand dargestellt. Abbildungen 11 – b , – c : Die morphologischen Merkmale von HaCaT-Zellen sind nach Bestrahlung mit UVA-Strahlen in RW bzw. wasserstoffwasser HW dargestellt. 11 – d : Die Lebensfähigkeit der Zellen ist für HaCaT-Zellen nach UVA-Bestrahlung durch WST-1-Assay gezeigt. Vergrößerung: × 400; Maßstabsbalken = 100 μm. T- Test des Schülers, ** p <0,01.

Diskussion

Der Zweck der vorliegenden Studie war es, die klinische Wirksamkeit der Wundheilung für PU unter Verwendung der HW-Aufnahme über TF zu untersuchen. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass die routinemäßige Behandlung in Kombination mit der HW-Aufnahme bei PU-Patienten die Wundheilung verbessern und für sie einen gesünderen Zustand aufrechterhalten kann. Darüber hinaus wurden normale humane dermale Fibroblasten OUMS-36 und normale humane von der Epidermis abgeleitete Keratinozyten HaCaT untersucht, um die Mechanismen zu untersuchen, die durch In-vitro- Experimente zu untersuchen, ob Wasserstoff eine Rolle bei der Wundheilung bei Aspekten von Cutis-Gewebe spielt.

Unsere klinischen Ergebnisse scheinen darauf hinzudeuten, dass die HW-Aufnahme über TF ein wirksames Mittel zur Wundheilung von PU-Patienten ist, die an einer Essstörung litten. Trotz der Einschränkungen, die durch die Durchführung unserer klinischen Intervention für PU verursacht wurden, konnten wir die verbesserten Ergebnisse an Tagen im Krankenhaus, bei der Wundgröße und anderen klinischen Indikatoren durch Vergleich von EG mit LG erzielen. Daher haben wir geschätzt, dass das vom Magen-Darm-Trakt aufgenommene wasserstoffwasser HW eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des oxidativen Stresses, der extrazellulären Matrixrekonstitution und der entzündungshemmenden Wirkung spielt. Mehrere Experimente haben unsere Überlegungen wie folgt gestützt.

Zunächst konnte gezeigt werden, dass molekulares Wasserstoffgas (H 2 ) den Magen-Darm-Trakt günstig beeinflusst [ 29 ]. Kajiya et al. ein Mausmodell für entzündliche Darmerkrankungen beim Menschen (IBD) durch Zufuhr von Trinkwasser an Mäuse, das a) 5% Dextran-Natriumsulfat (DSS), b) 5% DSS und H 2 oder c) H 2 nur ad libitum bis zu 7 enthielt Tage. Sie fanden heraus, dass an Tag 7 DSS-induzierte pathogene Ergebnisse, einschließlich erhöhter Spiegel von IL-12, TNF- & agr; und IL-1 & bgr; in Kolonläsionen usw., durch Zugabe von H 2 zu DSS-Lösung signifikant unterdrückt wurden. Daraus wurde der Schluss gezogen, dass H 2 in vivo einen entzündungshemmenden Einfluss auf den Magen-Darm-Trakt haben kann [ 30 ].

Zweitens haben Nakashima-Kamimura et al. Untersucht wurde, ob Trinkwasser, das den gesättigten gelösten Wasserstoff enthält (HW: 0,8 mM H 2 in Wasser), durch Untersuchung der Auswirkungen von oxidativem Stress, Mortalität und Körpergewichtsverlust sowie der Serumkreatinin- und Blutharnstoff-Stickstoff- (BUN-) Werte anwendbar ist . In In-vivo- Experimenten zeigten ihre Ergebnisse, dass Wasserstoff im Blut nachgewiesen wurde, wenn wasserstoffwasserHW über eine Sonde in einer Dosis von 15 ml / kg in den Magen einer Ratte gegeben wurde, und HW zur Linderung von nephrotoxischen Nebenwirkungen angewendet werden kann, die durch ein Anti-Agens hervorgerufen wurden Krebsmedikament wie Cisplatin [ 31 ].

Drittens können Cardinal et al. testete die Wirkung der Behandlung mit wasserstoffwasser HW in einem Rattenmodell der Nierentransplantation. Infolgedessen verbesserte die Behandlung mit wasserstoffwasser HW die Allotransplantatfunktion, verlangsamte das Fortschreiten der chronischen Allotransplantat-Nephropathie (CAN), verringerte die Oxidationsmittelverletzung und die Produktion entzündlicher Mediatoren und verbesserte das Gesamtüberleben. Ihre Schlussfolgerung war, dass wasserstoffwasser HW in vivo ein wirksames Antioxidans und entzündungshemmendes Mittel ist [ 32 ].

Es wurde zuvor gezeigt, dass einige freie Radikale den Wundheilungsprozess hemmen [ 33 ]. 2 ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses Gas und besitzt eine gewisse Peroxidationsreduzierbarkeit. 2 kann leicht durch die Dünndarmzotten in das Innere des menschlichen Körpers und in die Blutbahn gelangen [ 15 ], da sein Molekulargewicht die kleinste aller Molekülspezies ist und es gasförmige und elektrisch neutrale Eigenschaften aufweist eine starke Diffusionskapazität. Darüber hinaus hat H 2 möglicherweise seine speziellen Kanäle für den Transport in den intrazellulären Raum, wie die Aquaporine (AQPs) für Wasser, insbesondere wasserstoffhaltiges Wasser, und die Rhesus (Rh) -Proteine ​​[ 34 ].

In Verbindung mit dem Körper selbst und der Anwesenheit von enterogenem H 2 aufgrund spezifizierter Darmbakterien kann die HW-Aufnahme über TF eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Bildung von Wundgranulaten an aufgelösten Nekroseorten und der Fähigkeit spielen, ein Anti- entzündliche Wirkung durch einen ROS-Reduktionsmechanismus.

Zusätzlich sollte darauf hingewiesen werden, dass apoptotische Zellen die Proliferation, Wundheilung und Geweberegeneration stimulieren können [ 35 ]. Wir konzentrieren uns auf die „Apoptose-induzierte kompensatorische Proliferation“, die bei PU auftritt [ 36 ]. Im Allgemeinen hat Nekrose eine Auswirkung auf die sekundär letale Schädigung der die Wunde umgebenden PU-Zellen durch Schwellung und Platzen der Zellen. Im Gegensatz dazu werden Zelltrümmer, die durch Zellschrumpfung und -fragmentierung bei der Apoptose verursacht werden, bei der Karyorrhexis ( dh Kernfragmentierung) und Pyknose ( dh Kernkondensation) als frühes Ereignis aufgedeckt werden, von beiden wandernden professionellen Phagozyten ( zB Makrophagen) einer Endozytose unterzogen und Langerhans-Zellen in der Epidermis) und den umgebenden nichtprofessionellen Phagozyten. Es wird daher angenommen, dass „die kompensatorische Proliferation“ induziert wird, weil Zelltrümmer friedlich gehandhabt werden, um die umgebenden Zellen innerhalb eines minimalen, sich verschlechternden Einflusses zurückzuhalten. Bei dieser Gelegenheit kann ROS durch das Wasserstoffwasser unterdrückt werden, um eine Apoptose sanfter hervorzurufen, und in der Folge stimuliert die Apoptose, die in den die Wunde umgebenden Zellen von PU verursacht wird, die kompensatorische Proliferation, um zu einer frühen Heilung zu führen. In der Tat haben Cai JM et al. berichteten, dass eine Inhalation mit 2% Wasserstoffgas, die an ein Rattenmodell mit neonataler Hypoxie und Ischämie verabreicht wurde, die Apoptose verringern könnte [ 37 ].

Durch die Kombination der HW-Zufuhr über TF mit routinemäßigen Pflegebehandlungen kann der Wundheilungsprozess deutlich beschleunigt werden. Daher besitzt der wirksame Mechanismus von HW wasserstoffwasser mindestens zwei mögliche Wege, zum einen eine antioxidative Wirkung und zum anderen eine entzündungshemmende Wirkung. Darüber hinaus dachten wir, dass HW wasserstoffwasser zusätzliche Effekte haben könnte, dh die Rekonstruktion von Kollagen und Zytoprotektion für andere dermale sowie epidermale Zellen. Daher führten wir ein In-vitro- Experiment mit normalen humanen dermalen Fibroblasten OUMS-36 und normalen humanen, von der Epidermis abgeleiteten Keratinozyten HaCaT durch, um deren Wechselwirkung zu untersuchen. Daher wurden entweder dermale oder epidermale Zellen in HW- oder RW-hergestelltem Medium kultiviert. Immunostain wurde zur Beobachtung der Typ-I-Kollagenrekonstruktion in OUMS-36-Zellen verwendet und zeigte die fördernde Wirkung. Die Lebensfähigkeit der HaCaT-Zellen wurde im Hinblick auf die zellmorphologische Beobachtung und den WST-1-Assay untersucht, und ihr erzeugter ROS, insbesondere die Superoxid-Zwiebel-Radialwerte, wurden durch einen NBT-Assay gemessen, wobei alle die Zelltod-Unterdrückung und den ROS zeigten ausräumende Effekte.

Wir haben versucht, die Abbildungen für die Annahme eines Heilungsmechanismus vom Stadium III bis zur Wundheilung während der PU zu zeichnen (Abbildung 12 ).

Abbildung 12
Abbildung 12

Mechanismus zur Wundheilung von Dekubitus durch in Wasserstoff gelöstes Wasser. Wir sagen voraus, dass ROS zu einem Dekubitus führen kann, und der verursachende Prozess ist in der linken Abbildung dargestellt. Zuallererst erzeugen so unterschiedliche Faktoren wie das bettlägerige Syndrom, der mechanische Druck und die lokale Ischämie eine ROS, die in Kombination mit anderen pathologischen Faktoren Nekrose und Apoptose verursacht und möglicherweise zu Wunden und Gewebedefekten des Dekubitus führt. Andererseits zeigt die rechte Abbildung den Heilungsmechanismus. Die orale Aufnahme von Nano-Bubble-Wasserstoffwasser über Trink- oder Sondennahrung erfolgt über den Mund oder die Speiseröhre und wird von den Epithelzellen des Dünndarms absorbiert. Es ist möglich, dass Wasserstoffgas aus wasserstoffwasser HW in die Vergangenheit gelangt und von der Lunge eingeatmet wird. Dann wandert der absorbierte Nano-Blasen-Wasserstoff durch die Blutzirkulation in das Cutis-Gewebe und fängt ROS ab, das reichlich in PU erzeugt wird. Schließlich führt dieser Prozess zur Kollagenrekonstruktion von Fibroblasten in der Dermis und zur Proliferation von Keratinozyten in der Epidermis und verursacht Angiogenese und Remodelling für Reparaturen im defekten Gewebe.

Folglich zeigten unsere In-vitro- Daten, dass die intrazelluläre ROS bei UVA-bestrahlten OUMS-36-Fibroblasten durch HW, aber nicht durch RW verringert wurde. Kernkondensation und -fragmentierung traten bei UVA-bestrahlten OUMS-36-Zellen in RW auf, in HW wasserstoffwasser jedoch kaum, wie durch DAPI-Färbung gezeigt wurde. Außerdem war in HaCaT-Zellen die mitochondriale Dehydrogenase-, insbesondere die Succinat-Dehydrogenase-Aktivität in mit UVA-Strahlung hergestelltem Kulturmedium vermindert, wurde jedoch in mit wasserstoffwasser HW hergestelltem Kulturmedium beibehalten, wie durch NBT- und WST-1-Assay gezeigt. Daher wurde vorgeschlagen, dass UVA-induzierte ROS, insbesondere Singulett-Sauerstoff- und Superoxid-Zwiebelradikale, durch Wasserstoff abgefangen werden und zu einem Zytoprotektor gegen ROS-induzierte mitochondriale Dysfunktion führen.

Ähnliche Ergebnisse wurden aus früheren Forschungsarbeiten zur Rekonstruktion von Kollagen in anderen dermalen oder epidermalen Zellen durch HW wasserstoffwasser berichtet [ 38 , 39 ]. Als Mechanismus für die Verwendung von HW  wasserstoffwasserzur Behandlung von PU unter Aspekten dermaler und epidermaler Zellen betrachten wir drei Wege: (1) die Förderung der Bildung der Dermisstruktur sowie die Rekonstruktion von Typ-I-Kollagen, (2 ) die Verhinderung der Bildung von Wundkörnern an aufgelösten Nekroseorten und (3) die Reparatur und Wiederherstellung von Narbengeweben.

Heilungseffekte für PU-Patienten durch wasserstoffwasser HW-Einnahme über TF, wie sie in unserer vorliegenden Studie gezeigt wurden, wurden in der Vergangenheit kaum festgestellt. Unsere Erfahrungen in dieser Studie haben weitere Beweise für eine mögliche Rolle bei medizinischen Therapien für PU erbracht. Darüber hinaus gibt es bekanntlich verschiedene Methoden zur Herstellung des Wasserstoffwassers durch verschiedene Forschungsgruppen, so dass es auch unterschiedliche Wasserparameter für HW wasserstoffwassergibt. Um unsere Daten zu zeigen, die aus Messungen mit den verschiedenen Verdünnungsverhältnissen erhalten wurden, haben wir die Abbildungen 1 und 2 sowie Tabelle 2 speziell zusammengestellt, um diese Ergebnisse zu präsentieren. Die Herstellung von HW wasserstoffwasserund RW ist eine wichtige und wesentliche Angelegenheit auf dem Gebiet der Wasserstoffwassermedizin.

Diese Studie weist jedoch einige Einschränkungen auf, die bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden sollten. Erstens konnte das Studiendesign nicht als randomisierter Kontrollpfad (randomized control trail, RCT) durchgeführt werden, da der klinische Interventionstest mit PU-Heilung im Allgemeinen nicht als RCT ausgeführt werden kann, da andere verschiedene Faktoren wie das Auftreten und die Komplikation verschiedener Krankheiten vorliegen. Die klinische Situation erlaubte es uns nicht, klinische Daten vor der von uns geplanten zu erhalten. Zweitens konnten wir die Studie nicht darauf ausrichten, die Ergebnisse sowohl der oralen wasserstoffwasser HW-Aufnahme als auch des externen Waschens von schädlichen Stellen mit wasserstoffwasserHW zu vergleichen. Diese verdienen die nächste Studie.

Schlussfolgerungen

Es wurde gezeigt, dass die HW-Aufnahme über TF bei schwer hospitalisierten älteren Patienten mit PU eine Verringerung der Wundgröße und eine frühe Genesung bewirkt, die beide auf die Kollagenkonstruktion vom Typ I bei dermalen Fibroblasten oder auf die gesteigerte Fähigkeit zur Reduktion der Mitochondrien und die ROS-Unterdrückung bei epidermalen Patienten zurückzuführen sind Keratinozyten, wie durch Immunfärbung, NBT- bzw. WST-1-Assays gezeigt.

Zustimmung

Die schriftlichen Einverständnisse, die von den Patienten zur Veröffentlichung dieses Berichts und der dazugehörigen Bilder vorgelegt wurden, wurden vom Ethikausschuss des Kobayashi-Krankenhauses in Fukuyama, Präfektur Hiroshima, Japan, eingeholt und als ethische Freigabe bestätigt.

Wasserstoff-Wasser-Aufnahme über Sondenernährung für Patienten mit Dekubitus und seine rekonstruktiven Wirkungenauf normale menschliche Hautzellen in vitro

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Verweise

Danksagung

Die Autoren danken dem Kobayashi Hospital und dem stellvertretenden Direktor Dr. Yoshizi Kobayashi für ihre engagierte Unterstützung für einen Teil der klinischen Studie. Diese Studie wurde zum Teil durch Zuschüsse von JCAAMS (Japanisches Zentrum für Anti-Aging-Wissenschaften in Hiroshima) unterstützt.

Informationen zum Autor

Korrespondenz mit Nobuhiko Miwa .

Zusätzliche Information

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

Autorenbeiträge

Durchführung und Konzeption der Experimente: QL NM. Experimente durchgeführt: DM SK QL. Analysierte die Daten: QL NM. Mitwirkende Geräte / Reagenzien / Materialien: DM HT NM. Schrieb das Manuskript: QL NM. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Von den Autoren eingereichte Originaldateien für Bilder

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Rechte und Erlaubnisse

Nachdrucke und Genehmigungen

Über diesen Artikel

Wasserstoff-Wasser-Badens bei Patienten mit Psoriasis und Parapsoriasis und Plaques

Abstrakt

Psoriasis und Parapsoriasis und Plaques sind chronisch entzündliche Hauterkrankungen, die sowohl eine therapeutische Herausforderung in der täglichen Praxis darstellen als auch die Lebensqualität beeinträchtigen. Es wurde nachgewiesen, dass reaktive Sauerstoffspezies (ROS) an der Pathogenese der chronisch entzündlichen Erkrankungen beteiligt sind. Wir berichten nun, dass Wasserstoffwasser, ein wirksamer ROS-Fänger, die Schwere der Erkrankung und die Lebensqualität von Patienten mit Psoriasis und Parapsoriasis und Plaques signifikant und schnell verbessert. In Woche 8 ergab unsere parallel kontrollierte Studie, dass 24,4% der Patienten (10/41), die ein Wasserstoff-Wasser-Bad erhielten, eine Verbesserung des Psoriasis Area Severity Index (PASI) um mindestens 75% erreichten, verglichen mit 2,9% der Patienten (1/34). der Kontrollgruppe ( Pc = 0,022, OR = 0,094, 95% CI = [0,011, 0,777]). Bei 56,1% (23/41) der Patienten, die gebadet wurden, verbesserte sich der PASI-Score um mindestens 50%, verglichen mit nur 17,7% (6/34) der Kontrollgruppe ( P = 0,001, OR = 0,168, 95% CI = [ 0,057, 0,492]). Die signifikante Verbesserung des Juckreizes wurde ebenfalls beobachtet ( P = 3,94 × 10 –4 ). Außerdem wurde ein vollständiges Ansprechen bei 33,3% der Patienten (2/6) auf Parapsoriasis en Plaques und ein teilweises Ansprechen bei 66,7% (4/6) in Woche 8 beobachtet diese chronisch entzündlichen Hauterkrankungen.

Einführung

Psoriasis und Parapsoriasis und Plaques sind chronisch entzündliche Hauterkrankungen, die durch anhaltende Schuppenbildung und entzündliche Eruptionen gekennzeichnet sind 1 , 2 . Sie stellen in der täglichen Praxis eine therapeutische Herausforderung dar und beeinträchtigen die Lebensqualität der Patienten 3 – 6 . Psoriasis ist so häufig, dass sie seit der Antike erkannt wurde und etwa 1% bis 3% der Gesamtbevölkerung betrifft 7 . Es ist mit einem hohen Grad an Morbidität verbunden. In der Tat sind Behinderung und Auswirkungen auf die Lebensqualität infolge von Psoriasis mit denen von Herzkrankheiten und Arthritis vergleichbar 8 , 9 . Parapsoriasis en plaques ist eine relativ seltene Gruppe von Erkrankungen, die je nach Größe der Läsionen in kleine Plaque-Parapsoriasis (SPP) und große Plaque-Parapsoriasis (LPP) eingeteilt wurde. Obwohl die Beziehung von SPP zu Mycosis fungoides (MF) immer noch diskutiert wird, resultieren 10–30% der Fälle von LPP in MF und schließlich 10–13 . Es wird angenommen, dass das interaktive Netzwerk des Immunsystems und der Hautzellen eine wichtige Rolle bei der Pathogenese beider Krankheiten spielt. Genauer gesagt, Psoriasis wird als Th1⁄Th17-bedingte Erkrankung 11 – 13 angesehen , während Parapsoriasis en Plaques ein Modell für kutane lymphoproliferative T-Zell-Erkrankungen darstellt und sich in vielen Fällen als monoklonale Erkrankung erwiesen hat. Die konventionelle Behandlung beider Krankheiten hat die Bedürfnisse der Patienten lange Zeit nicht vollständig erfüllt, obwohl sie bekannte Nebenwirkungen aufwies. Das verbesserte Verständnis der Autoimmun-Entzündungswege und die damit verbundenen veränderten Konzepte in der Pathogenese haben zur Entwicklung biologischer Arzneimittel geführt, die insbesondere die Behandlung der Psoriasis revolutionierten 4 , 14 . Langsamer Wirkungseintritt, hohe Kosten, mit der Zeit verloren gegangene Wirksamkeit und das langfristige Sicherheitsprofil dieser Biologika bleiben jedoch weiterhin ungelöst 3 – 5 .

Kürzlich wurde nachgewiesen, dass oxidativer Stress wie eine erhöhte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) an der Pathogenese chronischer entzündlicher Erkrankungen beteiligt sein kann 15 , 16 . Die Möglichkeit, diese Informationen zur Entwicklung neuer Behandlungsstrategien zu verwenden, ist von erheblichem Interesse. Wasserstoffmolekül (H 2 ) wurde in medizinischen Anwendungen als sicheres und wirksames Antioxidans und Immunmodulator mit minimalen Nebenwirkungen 16 – 18 verwendet . Im Gegensatz zu anderen Antioxidantien, die Organellen nicht angreifen können, kann H 2 in Biomembranen eindringen und in das Cytosol, die Mitochondrien und den Kern 19 diffundieren. Darüber hinaus wurde auch berichtet, dass es ROS 17 selektiv abfängt und einen positiven Einfluss auf das Th1-, Th2- und entzündungsfördernde Zytokin-Ungleichgewicht 20 zeigt . Bislang wurde Wasserstoffwasser (solubilisiertes H 2 ) als Behandlungsstrategie für Psoriasis-assoziierte Hautläsionen in wenigen Fallberichten ausprobiert 21 , und Wasserstoffwasser für Patienten mit Parapsoriasis und Plaques ist ebenfalls nicht verfügbar. Neben dem Trinken von Wasserstoffwasser, dem Einatmen von Wasserstoffgas und dem Injizieren von H 2 -gelöster Kochsalzlösung ist das Baden mit Wasserstoffwasser ein neuer Ansatz, der sich durch eine hautgerechte, sichere und schmerzfreie Verabreichung auszeichnet. Daher führte unsere Studie eine parallele kontrollierte Studie bei Patienten mit Psoriasis und eine selbstkontrollierte Studie bei Patienten mit Parapsoriasis und Plaques durch, um die Wirksamkeit des Wasserstoff-Wasser-Badens bei diesen chronisch entzündlichen Hauterkrankungen zu bewerten.

Ergebnisse

Verbesserung der Psoriasis

Insgesamt wurden 41 Psoriasis-Patienten der Behandlung mit Wasserstoff-Wasser-Badetherapie und 34 Patienten der Kontrollgruppe zugeordnet. Die Behandlungsgruppen waren in Bezug auf Demographie und Basislinieneigenschaften gut ausgewogen (Tabelle 1 ). Nur eine Patientin der Kontrollgruppe zog sich im Verlauf der Studie in Woche 2 wegen mangelnder Besserung zurück und wurde als Non-Responder in der Kontrollgruppe gezählt. Das Ansprechen war nach 8-wöchiger Badetherapie offensichtlich. Der mittlere Psoriasis-Schweregradindex (PASI) und der mittlere visuelle Analogskalenwert (VAS) der Wasserstoff-Wasser-Badegruppe in Woche 8 betrugen 5,8 bzw. 0 und lagen damit signifikant unter den Ausgangswerten ( P = 7,08 × 10 –6 ; P = 2,42 × 10 –5 ).

Tabelle 1

Merkmale der Psoriasis-Patienten.

Die Wasserstoff-Wasser-Badegruppe Die Kontrollgruppe
Grundlinie Woche 8 Grundlinie Woche 8
Nein 41 41 34 33
Geschlecht (männlich / weiblich) 24/17 24/17 18/16 18/15
Alter 40 ± 15 (18–78) 40 ± 15 (18–78) 39 ± 12 (18–72) 39 ± 13 (18–72)
BMI 23,8 ± 3,8 (17,5–35,5) 23,7 ± 3,9 (17,2–35,6) 23,1 ± 4,2 (15,5–31,4) 23,0 ± 4,6 (15,3–31,4)
Taille (cm) 82,7 ± 10,3 (63,3–103,3) 82,8 ± 9,8 (63,3–103,3) 76,8 ± 8,7 (58,2–95,4) 76,8 ± 8,9 (58,2–95,4)
PASI-Score 9,8 ± 5,9 (1,4–25,2) 5,8 ± 5,5 (0,2–25,2) 8,5 ± 4,1 (2,8–23,8) 7,9 ± 6,8 (0,8–34,5)
VAS-Punktzahl (Median, Bereich) 2 (0–8) 0 (0–4) 0 (0–7) 0 (0–9)

PASI: Psoriasis Area Severity Index; VAS: die visuelle Analogskala; BMI: Body Mass Index.

Nach 8-wöchiger Therapie zeigten die mit Wasserstoffbad behandelten Patienten eine signifikant größere Besserung als diejenigen der Kontrollgruppe, die sowohl durch PASI als auch durch VAS bewertet wurden (Tabelle 2 und 1 ). 24,4% der Patienten, die mit Wasserstoff-Wasser gebadet wurden, erreichten den Endpunkt einer mindestens 75% igen Verbesserung des PASI-Werts im Vergleich zu 2,9% der Patienten der Kontrollgruppe ( Pc = 0,022, OR = 0,094, 95% CI = [0,011, 0,777) ]). 56,1% der Patienten, die gebadet wurden, erreichten eine Verbesserung des PASI um mindestens 50% im Vergleich zu nur 17,7% der Kontrollgruppe ( P = 0,001, OR = 0,168, 95% CI = [0,057, 0,492]). Die Wasserstoff-Wasser-Badebehandlung führte auch zu einer wesentlichen Verbesserung des Juckreizes, gemessen durch VAS. Die mediane Änderung der Badegruppe von Grundlinie zu Woche 8 betrug -2, verglichen mit einer medianen Änderung von 0 in der Kontrollgruppe ( P = 3,94 × 10 -4 ).

Tabelle 2

Zusammenfassung der Verbesserung des Psoriasis-Bereichs und des Schweregradindex (PASI) und der visuellen Analogskala (VAS) in Woche 8.

Die Wasserstoff-Wasser-Badegruppe Die Kontrollgruppe P- Wert
PASI-Ausgangswert PASI-Ausgangswert
Mild Mäßig Schwer Gesamt Mild Mäßig Schwer Gesamt
(N = 26) (N = 11) (N = 4) (N = 41) (N = 24) (N = 9) (N = 1) (N = 34)
PASI (%) > PASI90 1 (2,4) 1 (2,4) 0 2 (4,8) 0 0 0 0 > 0,05
> PASI75 5 (12,2) 3 (7,3) 2 (4,9) 10 (24,4) 1 (2,9) 0 0 1 (2,9) 0,022 *
> PASI50 13 (31,7) 8 (19,5) 2 (4,9) 23 (56,1) 4 (11,8) 2 (5,9) 0 6 (17,6) 0,001
VAS-Verbesserung (%) ≤ − 5 3 (7,3) 0 (0) 0,31 *
≤ − 3 9 (22,0) 1 (2,9) 0,04 *
<0 21 (51,2) 7 (20,6) 0,006
≥0 20 (48,8) 27 (79,4) 0,006

* Die korrigierten P ( P c) -Werte wurden unter Verwendung der Yate-Korrektur für die Kontinuität angepasst.

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Klinische Besserung der Psoriasis bei einer 8-wöchigen Wasserstoff-Wasser-Badetherapie. Fall 1: Ein 64-jähriger Psoriasis-Patient zu Studienbeginn (PASI 16.4, a , b ) und nach der Badetherapie (PASI 1.8, c , d ). Obwohl er länger als 4 Monate mit 30 mg Acitretin-Kapseln täglich behandelt worden war, hatten sich die Psoriasis-Läsionen bis auf die teilweise verringerte Ablagerung auf der Plaque nicht gebessert. Er weigerte sich, die Medikamentendosis wegen unerträglicher Trockenheit und rissiger Schleimhäute zu erhöhen. Fall 2 : Ein 40-jähriger Psoriasis-Patient zu Studienbeginn (PASI 21.1, a, b ) und nach der letzten Badetherapie (PASI 4.1, c , d ). Er klagte über stark juckende und behandlungsresistente Läsionen (Acitretin-Kapseln 40 mg täglich für mehr als 6 Monate) und konnte nach einer Badetherapie die Dosis reduzieren. Fall 3 : Ein 43-jähriger Psoriasis-Patient zu Studienbeginn (PASI 20.2, a , b ) und nach der letzten Badetherapie (PASI 4.8, c , d ). Dieser Mann wurde seit mehr als 10 Monaten kontinuierlich mit 5 mg Methotrexat pro Woche behandelt und konnte die Dosis nach der Badetherapie erfolgreich reduzieren. Beachten Sie, dass die Patienten in den nicht gezeigten Bereichen ähnliche Reaktionen zeigten.

Verbesserung der Parapsoriasis und Plaques

Sechs Patienten wurden eingeschlossen: 1 Mann und 5 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 32,8 ± 4,9 (Bereich: 25–40) Jahren und einer durchschnittlichen Kursdauer von 34,4 ± 31,1 (Bereich: 12–96) Monaten. Vier Patienten wurden als LPP und zwei als SPP eingestuft. Merkmale der Patienten wurden in Tabelle 3 dargestellt . Bei allen Patienten war eine Verbesserung der Morphologie oder der Verteilung der Läsionen aufgetreten (Abb. 2 ). Ein vollständiges Ansprechen wurde bei 33,3% der Patienten (2/6), ein teilweises Ansprechen bei 66,7% (4/6) beobachtet.

Tisch 3

Merkmale und klinische Ergebnisse von Patienten mit Parapsoriasis und Plaques.

Patienten Geschlecht / Alter Art der Parasporiasis Verteilung bei Erstvorstellung Morphologie bei der Erstvorstellung Krankheitsdauer (Monat) Klinisches Ansprechen in Woche 8
1 F / 40 LPP Rumpf und Extremitäten Pflaster, Plakette 25 PR
2 F / 31 LPP Kofferraum papule, patch 12 PR
3 F / 33 SPP Rumpf und Extremitäten Papel, Patch, Plaque 28 PR
4 F / 33 SPP Kofferraum papule, patch fünfzehn PR
5 M / 35 LPP Rumpf und Extremitäten Pflaster, Plakette 30 CR
6 F / 25 LPP Rumpf und Extremitäten Pflaster, Plakette 96 CR

SPP: kleine Plaque-Parapsoriasis; LPP: große Plaque-Parapsoriasis; PR: Teilantwort; CR: vollständige Antwort.

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Klinische Untersuchung eines Patienten mit Parapsoriasis-en-Plaques, der 4 Wochen nach dem Baden mit Wasserstoff-Wasser rasch vollständig angesprochen hatte. Ein 35-jähriger Mann mit großer Plaque-Parapsoriasis wurde 30 Monate lang nachuntersucht, und während dieser Zeit wurden zwei Biopsien entnommen, die kein Fortschreiten zeigten. Er hatte nach einer 10-monatigen Schmalband-UVB-Therapie ein Flare-up erlitten und konnte trotz Leistungssteigerung keine offensichtliche Besserung der späteren 6-monatigen Phototherapie feststellen. Sogar nach nur 4 Wochen erzielten seine Läsionen ohne gleichzeitige Therapie rasch signifikante Verbesserungen ( a ). Die Hämatoxylin-Eosin-Färbung zeigt eine leicht hyperkeratotische und fokal parakeratotische Epidermis mit mäßig dichtem oberflächlichen perivaskulären Infiltrat. Lymphoide Zellen sind meist kleine, zytologisch normale Lymphozyten, und es liegt ein fokaler Einzellepidermotropismus vor ( b ).

Nebenwirkungen

Zwei Psoriasis-Patienten klagten über die Temperatur des Wasserstoffwassers. Die Beschwerden wurden gelindert, sobald die tatsächliche Temperatur entsprechend der Zufriedenheit der Patienten eingestellt wurde. Während der Studie wurden keine weiteren Nebenwirkungen festgestellt.

Diskussion

Die Ergebnisse der parallel kontrollierten Studie zeigten, dass die Wasserstoff-Wasser-Badetherapie bei der Mehrzahl der Patienten zu einer signifikanten Verbesserung der Psoriasis führte. Die beobachtete Rücklaufquote war offensichtlich höher als bei Alefacept und Fumarsäureestern. und war ähnlich denjenigen, die mit Efalizumab, einer niedrigen Dosis von oralem Methotrexat (MTX) (5–15 mg / Woche) und Cyclosporin A (1,25 mg / kg / Tag) 22–26 beobachtet wurden . Darüber hinaus zeigten Patienten, die ein Wasserstoff-Wasser-Bad erhielten, einen raschen Beginn der Verbesserung gegenüber dem Ausgangswert. Ungefähr ein Viertel der Patienten zeigte 8 Wochen nach dem ersten Bad eine mindestens 75% ige Verbesserung des PASI-Wertes, eine Remission, die erst nach 12 oder mehrwöchiger Therapie bei Patienten beobachtet wurde, die einige biologische Wirkstoffe 23 , 24 , 27 erhielten . Patienten, die mit Wasserstoff-Wasser-Baden behandelt wurden, zeigten auch eine wesentliche Verbesserung des Juckreizes, wie durch VAS bewertet. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensqualität von Psoriasis aus, die mit der anderer schwerwiegender chronischer Krankheiten vergleichbar, wenn nicht sogar schlechter ist. Obwohl die Hautläsionen gleichzeitig behandelt wurden, sollte beachtet werden, dass die Dosierung von MTX, UVB-Phototherapie und systemischen Retinoiden, die gleichzeitig angewendet wurden, mindestens 4 Monate vor der Teilnahme an der vorliegenden Studie nicht wirksam war. Überraschenderweise konnten 6 Patienten nach dem Badekurs die Medikamentendosis reduzieren oder sogar stoppen (4 Patienten: Acitretin; 2 Patienten: MTX). Obwohl die Möglichkeit, dass die Verbesserungen durch die gleichzeitige Behandlung hervorgerufen wurden, nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, wird darauf hingewiesen, dass die schnelle Linderung der Symptome zu einem großen Teil durch die Badetherapie bedingt war.

Bei Parapsoriasis und Plaques deutete unser Ergebnis darauf hin, dass das Baden mit Wasserstoff-Wasser mit 66,7% partieller Remission und 33,3% vollständiger Remission schnell wirksam und sicher für die Kontrolle der Krankheit war. Gegenwärtig werden PUVA und Schmalband-UVB als Hauptbehandlungsoptionen für Parapsoriasis und Plaques mit bis zu 80% vollständigen Remissionsraten und einer mittleren Clearancezeit von 2–6 Monaten 6 , 28 , 29 verwendet . Im Allgemeinen wird UVB bei Patienten mit Pflastern und dünnen Plaques bevorzugt, und bei Patienten mit dicken Plaques mit Phototypen ≥ III und ohne Reaktion auf UVB 6 sollte eine PUVA-Photochemotherapie angewendet werden. Zusätzlich zum Erfordernis einer langen Zeit, um das Ansprechen und die Aufrechterhaltung zu induzieren, sind alle diese Therapien jedoch mit einem potentiellen Risiko der Photokarzinogenese verbunden, und die Photoalterung begrenzt ihre langfristige Verwendung.

Psoriasis und Parapsoriasis und Plaques sind als repräsentative Krankheiten bekannt, die die orchestrierten Mechanismen chronischer Entzündungen aufzeigen. Die klinische Wirksamkeit von Wasserstoff-Wasser kann teilweise durch die Fähigkeit zum selektiven Abfangen von H 2 gegen hochaktive Oxidationsmittel wie Hydroxylradikal und Peroxynitrit sowie durch zytoprotektive Wirkungen gegen oxidativen Stress 17 erklärt werden . Hydroxylradikale sind als Hauptauslöser der Kettenreaktion der freien Radikale 30 bekannt , und das Fehlen des spezifischen Radikalfängers dieser Spezies verursacht spontan oxidative Zustände bei chronischen Entzündungen 31 , 32 . Somit kann H 2 den Vorteil haben, die Kettenreaktion zu unterdrücken, die Lipidperoxid erzeugt und zur Bildung von oxidativen Stressmarkern führt, wie beispielsweise Malondialdehyd (MDA) 32, von dem nachgewiesen wurde, dass es mit der Verschlimmerung von Psoriasis 33 zusammenhängt . Ein weiteres Ziel von H 2 , Peroxynitrit, das durch die Reaktion von Stickoxid mit Superoxid erzeugt wird, aktiviert p 38 MAPK-Pfade, die mit der Produktion von entzündlichen Zytokinen wie TNF-α, IL-6, IL-8 und vielen anderen zusammenhängen 20 , was zur Entwicklung von Plaque der Psoriasis 34 führt . Nachfolgende Studien zeigen, dass die Wirkung von H 2 durch das Nrf2-Keap1-System 35 , 36 vermittelt wird , ein Transkriptionsfaktor, von dem bekannt ist, dass er die intrinsischen Schutzmechanismen gegen oxidativen Stress aktiviert. Die Mechanismen sind jedoch noch ungeklärt. Radikalfängereffekte von H 2 können jedoch die entzündungshemmenden und apoptotischen Effekte, die eine Reihe von fein abgestimmten Signalwegen beinhalten sollten, nicht vollständig erklären. Studien haben auch gezeigt, dass H 2 Signalwege bei Allergien 37 und Entzündungen 38 unterdrückt, ohne reaktive Sauerstoff- / Stickstoffspezies direkt abzufangen.

Tatsächlich wurden bereits Antioxidans-Therapien gegen Psoriasis getestet, z. B. unter Verwendung von Fumarsäureestern, insbesondere in Deutschland 39 . Die meisten von ihnen zeigten jedoch nur begrenzten therapeutischen Erfolg. Neuere Studien deuten außerdem darauf hin, dass einige ROS als Signalboten fungieren, um eine Vielzahl von physiologischen Prozessen zu regulieren 40 , 41 . Vor diesem Hintergrund wird erwartet, dass ein ideales Antioxidans den übermäßigen oxidativen Stress abschwächt, aber die Redox-Homöostase nicht stört. H2 kann spezifisch potente ROS abfangen, reagiert jedoch nicht mit solchen, die wichtige physiologische Funktionen haben 17 . Die Sicherheit von H 2 wird auch durch die körpereigene Produktion und die Inertheit gegenüber biogenen Bestandteilen gewährleistet. Es wurde bereits zur Vorbeugung der Dekompressionskrankheit bei Tieftauchern eingesetzt 42 . Die klinische Praxis von H 2 bei der Behandlung chronisch entzündlicher Erkrankungen wurde kürzlich bei Patienten mit rheumatoider Arthritis (RA) 43 versucht. Darüber hinaus wurde in einem aktuellen Fallbericht vorgeschlagen, dass H 2 Psoriasis-assoziierte Hautläsionen und Arthritis 21 lindern könnte. Neben anderen Applikationsmethoden ist das Wasserstoff-Wasser-Baden ein neuer Ansatz, der sich durch eine hautgerechte, sichere und schmerzfreie Anwendung auszeichnet und im täglichen Leben durchgeführt werden kann.

In Bezug auf die vorliegende Studie zeigten unsere Ergebnisse einen verringerten BMI-Trend bei Psoriasis-Patienten, die mit einer Badetherapie ohne lipidsenkende Interventionen behandelt wurden. Dieses Ergebnis stimmt mit den Ergebnissen früherer Studien überein, in denen gezeigt wurde, dass die klinische Besserung bei Patienten mit Psoriasis mit einer Verringerung der Lipidperoxidation und einer erhöhten antioxidativen Serumkapazität verbunden ist 44 . Darüber hinaus ist zu beachten, dass das Juckgefühl in den meisten Fällen deutlich reduziert war. Der Einfluss von Wasserstoff auf das Juckgefühl lässt auf eine mit ROS assoziierte neurogene Entzündung in der Psoriasisläsion und die Möglichkeit eines ähnlichen therapeutischen Ansatzes wie bei neurologischen Entzündungsstörungen schließen 17 . Auf einige Einschränkungen dieser Studie muss hingewiesen werden. Da es sich um eine offene Studie mit begrenzter Stichprobengröße handelt, kann diese Studie eine Verzerrung der Selektion beinhalten, obwohl die Basiseigenschaften der Psoriasis-Gruppen, einschließlich der primären PASI- und VAS-Scores, ausgewogen waren. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Patienten, die eine Wasserstoffbadetherapie erhalten, diejenigen sind, die seit mehr als 4 Monaten keine konventionelle Behandlung erhalten haben. Dies implizierte zumindest, dass sich die Krankheitsaktivitäten dieser „refraktären“ Patienten in einem weniger stabilen Zustand befanden. Zweitens umfasste diese Studie aufgrund der ethischen Bedenken keine Placebo-Kontrollgruppe. Alle Mitglieder der Kontrollgruppe erhielten jedoch während dieser Studie mehr als zweimal pro Woche Leitungswasser. So wurde die Kontrollgruppe der Psoriasis mit der Kombinationstherapie der konventionellen Therapie und dem Placebo-Bad (Leitungswasser) verabreicht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Patienten mit Psoriasis und Parapsoriasis en Plaques, die mit einer Wasserstoff-Wasser-Badetherapie behandelt wurden, eine signifikante und schnelle Verbesserung der Schwere und Lebensqualität der Erkrankung erzielten. Wir schlugen vor, dass die Wasserstofftherapie die ungedeckte Notwendigkeit einer alternativen Therapieoption für diese Patienten erfüllen könnte. Weitere große randomisierte, placebokontrollierte Studien sind erforderlich, um diese Ergebnisse zu verifizieren und zu erweitern. Der Mechanismus und die langfristige Wirksamkeit von Wasserstoff-Wasser bei diesen Krankheiten sind ebenfalls gewährleistet.

Methoden

Patienten

Einundvierzig Patienten mit Psoriasis und sechs Patienten mit Parapsoriasis und Plaques wurden von Februar 2016 bis April 2017 vom Huashan Hospital der Fudan University und vom Huadong Hospital der Fudan University aufgenommen. Die Kontrollgruppe der Psoriasis umfasste vierunddreißig Patienten, die aus den dermatologischen Kliniken des Huashan-Krankenhauses rekrutiert wurden. Die Studie wurde von der chinesischen Ethikkommission für die Registrierung klinischer Studien (ChiCTR-ONC-17013055, 20.10.2017) registriert und genehmigt. Alle Patienten unterzeichneten eine Einverständniserklärung und erklärten sich damit einverstanden, identifizierende Informationen oder Bilder zu veröffentlichen. Alle Methoden wurden gemäß den einschlägigen Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.

Patienten mit Psoriasis hatten eine Vorgeschichte von Plaque-Psoriasis von mindestens 12 Monaten. Unter ihnen waren 21 Patienten resistent gegen topische Kortikosteroid- und Calcipotriolsalben; Der Rest der Patienten litt mehr als 4 Monate lang unter einem konventionellen Behandlungsversagen oder konnte die bestehende Dosierung von Arzneimitteln über die topischen Kortikosteroid- und Calcipotriolsalben hinaus nicht reduzieren. Die fehlgeschlagenen Therapieoptionen umfassen UVB-Phototherapie (10/41), MTX (3/41) und systemische Retinoide (7/41). Alle Patienten lehnten die Behandlung anderer Medikamente (einschließlich Biologika) aufgrund finanzieller Probleme und Sicherheitsbedenken ab. Patienten mit Parapsoriasis und Plaques wurden aufgrund klinischer, histopathologischer und immunhistochemischer Befunde diagnostiziert (SPP: 2/6, LPP: 4/6). Sie wurden seit mehr als 8 Monaten überwacht. Unter ihnen erhielten 4 Patienten mehr als 6 Monate lang eine UVA- oder Schmalband-UVB-Therapie ohne erkennbare Besserung. Bei zwei Patienten kam es während der Phototherapie zu Schüben. Alle Biopsien berichteten über dichte lymphatische Infiltrate, gelegentlich mit Lymphozytenexozytose. Keiner der Patienten hatte eine axilläre oder inguinale Lymphadenopathie. Die Laborergebnisse aller Patienten waren unauffällig. Patienten mit schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Infektionskrankheiten sowie solche, die nicht regelmäßig behandelt werden konnten, wurden ausgeschlossen.

Während der Dauer der Wasserstoff-Wasser-Badetherapie wurden die derzeitigen Behandlungen von Psoriasis-Patienten wie zuvor fortgesetzt (mit Ausnahme von Drug Tapering), einschließlich systemischer und topischer Therapie. Die Patienten der Psoriasis-kontrollierten Gruppe erhielten die gleiche traditionelle chinesische Patentmedizin namens „Qu-Yin Lösung zum Einnehmen“, eine topische Behandlung von Corticosteroid- und Calcipotriol-Salben. Ein Hauptbestandteil dieser weit verbreiteten Lösung ist Glycyrrhizin, das nachweislich die klinische Reaktion der Psoriasis mit seiner entzündungshemmenden und immunmodulierenden Wirkung verstärkt. Alle Mitglieder der Kontrollgruppe hatten während dieser Studie mehr als zweimal pro Woche ein Leitungswasserbad erhalten. Patienten mit Parapsoriasis und Plaques erhielten außer topischen Kortikosteroiden und Erweichungsmitteln keine begleitende Therapie.

Baden mit Wasserstoffwasser

Das Wasserstoffwasserbad wurde durch Eintauchen des ganzen Körpers zweimal pro Woche (Intervall von 3 Tagen) in das Wasserstoffwasser durch die Haut verabreicht. Jedes Baden dauerte 10 bis 15 Minuten. Bei weiblichen Probanden wurde das Wasserstoffbad eine Woche lang unterbrochen, wenn die Menstruation auftrat. Die von der Shanghai Yiquan Investment Limited Partnership bereitgestellte Wasserstoffbademaschine bereitete mithilfe der Nanobubble-Technologie frisch Wasserstoffwasser zu, um Wasserstoffgas in reinem entionisiertem Wasser aufzulösen. In Kürze enthielt es das folgende Verfahren: (1) Leitungswasser, das durch ein Filtrationssystem (bestehend aus Quarzsand, Aktivkohle, Ultrafiltrations- und Umkehrosmosemembran) und eine UV-Desinfektionseinheit geleitet wurde, um entionisiert und desinfiziert zu werden. (2) Wasserstoffgenerator elektrolysierte behandeltes Leitungswasser in Sauerstoff und Wasserstoff und sammelte dann reines Wasserstoffgas. (3) Wasserstoffgas wurde in Blasen mit Mikro-Nano-Level gepresst und die Blasen wurden dann direkt und gleichmäßig in entionisiertem Wasser gelöst. Das frisch zubereitete Wasserstoffwasser hatte die folgenden physikalischen und chemischen Eigenschaften: (1) pH 6,8–7,3. (2) Die Temperatur lag im Bereich von 38 bis 42 ° C (die tatsächliche Temperatur basiert auf der Zufriedenheit der Patienten). (3) Hoher Gehalt an gelöstem Wasserstoff mit einer Konzentration von 1,0 ppm (als Referenz beträgt der gelöste Wasserstoff in Leitungswasser weniger als 0,001 ppm). (4) Mit einem extrem negativen Redoxpotential (ORP) von –580 mV ~ –650 mV (als Referenz Leitungswasser: +250 mV ~ +350 mV). Jedes Mal vor der Therapie wurde das gleiche Gerät verwendet, um den pH-Wert, die Temperatur, die ORP (RM-30P, DKK-TOA Corp., Japan) und die Wasserstoffkonzentration (ENH-1000, Trustlex Corp., Japan) zu testen, um sicherzustellen, dass Wasserstoffwasser die folgenden Eigenschaften hatte gleiche Eigenschaften.

Wirksamkeitsbewertung

Psoriasis

Klinische Bewertungen, einschließlich körperlicher Untersuchungen, Vitalfunktionen, Begleitmedikamente, unerwünschter Ereignisse und Messungen der Psoriasis-Aktivität (PASI-Scores und Fotos), wurden zu Studienbeginn und nach jeder Badebehandlung geschätzt. Bei der PASI werden Patienten auf der Grundlage von Erythem, Skalierung und Dicke bewertet, die in vier anatomische Teile (Kopf, Rumpf, obere und untere Extremitäten) unterteilt sind. Die Fläche jedes anatomischen Teils wird in den Gesamtwert 46 einbezogen. Der Score wurde in milde (1–10), moderate (10–20) und schwere (> 20) PASI unterteilt. Der PASI-Score in Woche 8 war der vordefinierte Wirksamkeitsendpunkt, bei dem ein günstiges Ansprechen eine Verbesserung von mindestens 50% gegenüber dem Basis-PASI 47 ergab. Der Juckreiz der Hautläsionen wurde mit dem VAS auf Juckreiz gemessen 48 .

Parapsoriasis en Plaques

Das klinische Ansprechen wurde in Woche 8 bewertet und als vollständiges Ansprechen eingestuft. Die Läsionsfreiheit betrug> 90%. Teilreaktion, 50–90% Clearance; Keine Reaktion, <50% Clearance bei anhaltenden Hautläsionen trotz fortgesetzter Behandlung. Der Juckreiz der Hautläsionen wurde ebenfalls mittels VAS gemessen.

statistische Analyse

Die Analyse der Wirksamkeitsendpunkte basierte auf der Intent-to-Treat-Population (ITT). Die LOCF-Analyse (Last-Observation-Carry-Forward) wurde verwendet, um die fehlenden Daten für Effektivitätsvariablen abzuschätzen. Beschreibende Variablen wurden nach Anzahl (Prozent), Median oder Mittelwert ± Standardabweichung zusammengefasst. Die Messdaten wurden mit einem paried t-Test verglichen. Der Vergleich der Zähldaten oder Niveaudaten wurde unter Verwendung von tests2-Tests, exakten Fisher-Tests oder Mann-Whitney-U-Tests durchgeführt. Das Odds Ratio (OR) wurde mit Haldanes Modifikation berechnet, die allen Zellen 0,5 hinzufügt, um mögliche Nullzählungen zu berücksichtigen 49 . P- Werte waren zweiseitig. Unterschiede wurden bei P <0,05 als signifikant angesehen. Die korrigierten P ( P c) -Werte wurden unter Verwendung der Yate-Korrektur für die Kontinuität angepasst. Die Daten wurden mit der Software SPSS17.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) analysiert.

Datenverfügbarkeit

Die während der aktuellen Studie erzeugten und / oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Danksagung

Wir möchten uns bei Shanghai Yiquan Investment Limited Partnership für die technische Unterstützung bedanken. Diese Studie wurde durch das HOPE-Programm unterstützt, das von der Branch Association of Hydrogen Biomedicine, der China-Japan Medical Science and Technology Exchange Association, ins Leben gerufen wurde.

Autorenbeiträge

Qinyuan Zhu verfasste das Hauptmanuskript, analysierte die Daten und bereitete die Zahlen vor. Xiaoqun Luo, Yueshen Wu, Erhong Dai, Yongmei Li, Jianhua Wu und Bin Fan führten Nachuntersuchungen bei den Patienten durch und sammelten die klinischen Daten. Zihua Chen, Lanting Wang, Hao Xiong und Li Ping trugen zur

Überwachung der regelmäßigen Wasserstoff-Wasser-Badetherapie bei. Xiaoqun Luo war für das Design und die Durchführung dieser Studie verantwortlich. Alle Autoren überprüften das Manuskript.

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen.

Fußnoten

Qinyuan Zhu und Yueshen Wu haben gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen.

Hinweis des Herausgebers: Springer Nature bleibt in Bezug auf Gerichtsstandsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Verbindungen neutral.

Sci Rep . 2018; 8: 8051.
Online veröffentlicht am 23. Mai 2018. doi: 10.1038 / s41598-018-26388-3
PMCID: PMC5966409
PMID: 29795283
Positive Wirkungen des Wasserstoff-Wasser-Badens bei Patienten mit Psoriasis und Parapsoriasis und Plaques
Qinyuan Zhu , Nr. 1 Yueshen Wu , Nr. 2 Yongmei Li , 3 Zihua Chen , 1 Lanting Wang , 1 Hao Xiong , 1 Erhong Dai , 4 Jianhua Wu , 5 Bin Fan , 6 Li Ping , 3 und Xiaoqun Luo korrespondierender Autor 1

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