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Agua rica en hidrógeno para mejorar el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma en la vida diaria

Agua rica en hidrógeno para mejorar el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma en la vida diaria.

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

Resumen

La salud y una vida vibrante son buscadas por todos. Para mejorar la calidad de vida (QOL), mantener un estado saludable y prevenir diversas enfermedades, las evaluaciones de los efectos de los factores que potencialmente aumentan la QOL son importantes. El estrés oxidativo crónico y la inflamación causan deterioros en la función del sistema nervioso central, lo que lleva a una baja calidad de vida. En individuos sanos, el envejecimiento, el estrés laboral y la carga cognitiva durante varias horas también inducen aumentos en el estrés oxidativo, lo que sugiere que prevenir la acumulación de estrés oxidativo causado por el estrés diario y el trabajo diario contribuye a mantener la calidad de vida y a mejorar los efectos del envejecimiento. El hidrógeno tiene actividad antioxidante y puede prevenir la inflamación y, por lo tanto, puede contribuir a mejorar la calidad de vida. El presente estudio tuvo como objetivo investigar los efectos de beber agua rica en hidrógeno (HRW) en la calidad de vida de los voluntarios adultos mediante pruebas psicofisiológicas, incluidos cuestionarios y pruebas de la función nerviosa autónoma y la función cognitiva.En este estudio doble ciego, controlado con placebo con un diseño cruzado bidireccional, 26 voluntarios (13 mujeres, 13 hombres; edad media, 34,4 ± 9,9 años) fueron asignados al azar a un grupo de agua hidrógenada HRW oral administrado (600 ml / día) o agua placebo (PLW, 600 ml / día) durante 4 semanas. Las relaciones de cambio (postratamiento / pretratamiento) para la puntuación K6 y la actividad nerviosa simpática durante el estado de reposo fueron significativamente más bajas después de la administración de agua hidrógenada HRW que después de la administración de PLW. Estos resultados sugieren que agua hidrógenada  HRW puede reforzar la calidad de vida a través de efectos que aumentan las funciones del sistema nervioso central que involucran el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma.

Introducción

La salud y una vida vibrante son muy anheladas por todos. Para mejorar la calidad de vida (QOL), mantener un estado saludable y prevenir la aparición de diversas enfermedades, es importante evaluar los efectos intervencionistas para mejorar la QOL. La alta tasa metabólica del cerebro da como resultado la generación de cantidades desproporcionadas de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, lo que lleva a un mayor estrés oxidativo. 1 El aumento del estrés oxidativo y la peroxidación lipídica inician una cascada de señales proinflamatorias que conducen a la inflamación. Se ha sugerido que la homeostasis alterada de la oxidación, la inflamación y la agregación de proteínas contribuyen a la muerte de las neuronas, lo que está directamente relacionado con el deterioro en varios dominios cognitivos. Como tal, el estrés oxidativo crónico y la inflamación pueden causar deterioros en la función del sistema nervioso central, lo que lleva a reducciones en la calidad de vida. El hidrógeno tiene actividad antioxidante y puede prevenir la inflamación. 2 , 3 , 4 La distribución de hidrógeno en todo el cerebro y el cuerpo indica acciones tanto en el sistema nervioso central como en el periférico. Estudios clínicos previos han demostrado que el agua rica en hidrógeno (HRW) reduce las concentraciones de marcadores de estrés oxidativo en pacientes con síndrome metabólico, 5 , 6 mejora el metabolismo de lípidos y glucosa en pacientes con diabetes tipo 2, 7mejora la disfunción mitocondrial en pacientes con miopatías mitocondriales y reduce los procesos inflamatorios en pacientes con polimiositis / dermatomiositis. 8 En otro estudio, la disminución de la función muscular inducida por el ejercicio entre los atletas de élite también mejoró al administrar agua hidrógenada HRW. 9Aunque tales hallazgos sugieren que agua hidrógenada HRW puede ayudar a aliviar los síntomas de varias enfermedades y aumentar el rendimiento físico de los atletas, los efectos de la ingestión prolongada de agua hidrógenada HRW en la calidad de vida de los individuos en la población general siguen siendo desconocidos.

Algunos informes han demostrado que el estrés oxidativo está asociado con la calidad de vida en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica y cáncer cervical. 10 , 11 Durante el tratamiento oncológico entre pacientes con cáncer cervical, se encontró que la suplementación con antioxidantes es efectiva para mejorar la calidad de vida. 11 Además, Kang et al. 12 informaron que el tratamiento con agua hidrógenada  HRW para pacientes que reciben radioterapia para tumores hepáticos disminuyó el estrés oxidativo y mejoró la calidad de vida. Aunque la asociación entre el estrés oxidativo y la calidad de vida en individuos sanos todavía no está clara, el envejecimiento, el estrés laboral y la carga cognitiva en el transcurso de varias horas en individuos sanos también inducen aumentos en el estrés oxidativo 13 , 14 , 15 , 16. sugiriendo que la prevención de la acumulación de estrés oxidativo causado por el estrés diario y el trabajo diario puede contribuir al mantenimiento de la calidad de vida y la mejora de los efectos del envejecimiento. Por lo tanto, se puede esperar que la ingesta continua de agua hidrógenada  HRW reduzca la acumulación de estrés oxidativo, lo que ayuda a prevenir la disminución de la calidad de vida.

El objetivo del presente estudio fue investigar los efectos de beber 600 ml de agua hidrógenada  HRW por día durante 4 semanas en la calidad de vida de los voluntarios adultos que utilizan cuestionarios para dormir, fatiga, estado de ánimo, ansiedad y depresión, una prueba de función autónoma y un mayor prueba de función cognitiva

objetos y métodos

Asignaturas

Treinta y un voluntarios adultos entre 20 y 49 años participaron en este estudio doble ciego, aleatorizado, controlado con placebo con un diseño cruzado de dos vías. Criterios de exclusión comprendidos: antecedentes de enfermedad crónica; medicación crónica o uso de vitaminas suplementarias; empleo en turnos de trabajo; el embarazo; índice de masa corporal ≤ 17 o ≥ 29 kg / m 2 ; alergia a la comida; historia de fumar; o antecedentes de consumo excesivo de alcohol (≥ 60 g / día). Los trabajadores por turnos fueron excluidos porque el agua se administró en el desayuno y la cena, cuyos horarios son irregulares entre los trabajadores por turnos. Además, las condiciones mentales y físicas de los trabajadores por turnos pueden verse muy afectadas por el horario de turnos de los 2 días anteriores, lo que puede afectar los resultados obtenidos de los cuestionarios utilizados en este estudio. Antes de cada experimento, se les pidió a los participantes que se abstuvieran de beber alcohol, ya que beber cantidades excesivas de alcohol conlleva riesgos significativos de fluctuaciones en la condición física. Todos los experimentos se llevaron a cabo de conformidad con la legislación nacional y el Código de Principios Éticos para la Investigación Médica que involucra a sujetos humanos de la Asociación Médica Mundial (la Declaración de Helsinki ) y se registraron en el Registro de Ensayos Clínicos de la UMIN (No. UMIN000022382). El protocolo de estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Centro de Innovación en Ciencias de la Salud de la Universidad de Osaka City (OCU-CHSI-IRB No. 4), y todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito para participar en el estudio.

Diseño del estudio

Utilizamos un estudio doble ciego, controlado con placebo con un diseño cruzado de dos vías, como se resume en la Figura 1 . Después de la admisión al estudio, los participantes fueron asignados al azar a doble ciego para recibir agua hidrógenada HRW en una bolsa de aluminio (0.8-1.2 ppm de hidrógeno, 300 ml / bolsa; Melodian Corporation, Yao, Japón) o agua placebo (PLW), lo que representa agua mineral de la misma fuente ( es decir , los mismos componentes sin hidrógeno) en una bolsa de aluminio (0 ppm de hidrógeno, 300 ml / bolsa; Melodian Corporation) dos veces al día durante 4 semanas. Quince participantes recibieron PLWfirst, y luego agua hidrógenada HRW. A los 16 participantes restantes se les administró agua hidrógenada HRW primero y luego PLW. Los participantes consumieron agua en 5 minutos dos veces al día, en el desayuno y la cena en su hogar, y confirmaron la ingesta de agua en el desayuno y la cena en un diario durante 4 semanas. Evaluamos la tasa de ingesta de agua comprobando el diario diario cada 4 semanas, en el  y  día experimental. Ningún participante informó ninguna diferencia de sabor entre agua hidrógenada HRW y PLW. Estudios anteriores han reportado efectos intervencionistas de la administración de agua hidrógenada HRW a humanos a concentraciones de hidrógeno inferiores a 1.3 ppm. 5 , 12 Por lo tanto, utilizamos una concentración similar de 0,8-1,2 ppm en el presente estudio. Se proporcionaron volúmenes absolutos (600 ml) de agua hidrógenada HRW y PLW a los participantes en lugar de un volumen proporcional a la masa corporal, según los resultados informados previamente. 5 , 6 , 7 , 12 La duración de la suplementación se estableció en base a hallazgos previos con la administración de agua hidrógenada HRW durante 2 a 8 semanas. 5 , 12 , 17 Se proporcionó un período de lavado de 4 semanas entre las administraciones de agua hidrógenada HRW y PLW en base a un estudio previo. 8 El día antes de comenzar cada experimento, se les dijo a los participantes que terminaran la cena antes de las 21:00, y se les pidió que ayunaran durante la noche para evitar cualquier influencia de la dieta en las concentraciones de los parámetros medidos (marcadores de inflamación y estrés oxidativo) en las muestras de sangre. A las 09:00 del día siguiente, los participantes completaron los cuestionarios después de confirmar que se habían abstenido de beber alcohol, habían terminado la cena a las 21:00 y habían ayunado durante la noche. La función nerviosa autónoma se midió a las 09:30. La prueba de función cognitiva se realizó a las 09:45. Se recogieron muestras de sangre a las 10:00. Estas mediciones se realizaron un total de cuatro veces para cada participante, antes (pre) y después (post) de cada uno de los dos períodos de administración de 4 semanas. A partir de las 24 horas (el día anterior al día de la visita) antes de cada visita para las mediciones, se les dijo a los participantes que se abstuvieran de beber alcohol o realizar actividad física extenuante y que siguieran sus dietas normales, hábitos de bebida y horas de sueño. Durante los períodos de administración de PLW o agua hidrógenada HRW de 4 semanas, se midió la actividad diaria durante el día (cantidad de esfuerzo físico) de los participantes utilizando un podómetro y los participantes mantuvieron un diario para registrar el volumen de bebida y los tiempos de ingesta de PLW o agua hidrógenada HRW, condición física ( p . Ej . , dolor, lasitud y quejas indefinidas), horas de sueño, etc.

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Curso temporal de los experimentos.

Nota: Los participantes fueron divididos aleatoriamente en dos grupos de estudio. El experimento consistió en 4 semanas de administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o administración de agua placebo (PLW), un período de lavado de 4 semanas y luego otras 4 semanas de administración de PLW o administración de agua hidrógenada HRW.Antes (antes) y después (después) de cada período de administración de agua hidrógenada HRW o PLW, se obtuvieron mediciones subjetivas y objetivas de la calidad de vida, como resultados de sueño, estado de ánimo, ansiedad, sentimientos de depresión, función nerviosa autónoma y función cognitiva.

Cuestionario

La gravedad de la fatiga se midió utilizando la Escala de fatiga de Chalder (CFS) 18 y una versión modificada de la Escala de fatiga del Hospital Universitario de la Ciudad de Osaka. 19 El estado de ánimo y la ansiedad se evaluaron utilizando la escala K6. 20 Los síntomas de depresión se midieron utilizando la escala de depresión del Centro de Estudios Epidemiológicos. 21 Las puntuaciones de somnolencia general y somnolencia diurna se calcularon utilizando el Índice de calidad del sueño de Pittsburgh (PSQI) 22 y la Escala de somnolencia de Epworth, 23 respectivamente. La fiabilidad y validez de las versiones japonesas de estos cuestionarios han sido confirmadas. 19 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28

Prueba de función autónoma

Los participantes se sometieron a electrocardiografía y fotofismografía simultáneas utilizando un sistema Vital Monitor 302 (Fatigue Science Laboratory, Osaka, Japón) mientras permanecían sentados en silencio con los ojos cerrados durante 3 minutos. Estos datos fueron analizados utilizando el software MemCalc (GMS, Tokio, Japón). Los análisis de frecuencia para la variación del intervalo RR de la electrocardiografía y una variación del intervalo como la segunda derivada de la fotopletismografía (pletismografía acelerada) se realizaron utilizando el método de entropía máxima, que es capaz de estimar la densidad del espectro de potencia a partir de datos de series de tiempo cortas, y es adecuado para examinar cambios en la variabilidad de la frecuencia cardíaca en diferentes condiciones de corta duración.29 , 30 La resolución del espectro de potencia fue de 600 Hz. Para los análisis de frecuencia, la potencia del componente de baja frecuencia (LF) se calculó como la potencia dentro de un rango de frecuencia de 0.04–0.15 Hz, y la potencia del componente de alta frecuencia (HF) se calculó como la que está dentro de un rango de frecuencia de 0.15–0.4 Hz. La IC está mediada vagalmente 31 , 32 , 33 , mientras que la LF se origina a partir de una variedad de mecanismos simpáticos y vagales. 30 , 34 Algunos artículos de revisión 35 , 36 , 37 mencionaron que la LF refleja la actividad del nervio simpático y se usa como marcador de la actividad del nervio simpático en los artículos originales. Antes de que se realizara la prueba de la función nerviosa autónoma durante 3 minutos, se realizó una prueba práctica durante un período de 1 minuto, de acuerdo con estudios previos. 38 , 39 , 40 La fiabilidad de estas pruebas ha sido confirmada. 41 , 42

Prueba de función cognitiva

Dado que estudios previos han revelado que una tarea de atención cambiante es útil para evaluar el rendimiento reducido en condiciones de fatiga, 43 , 44 , 45 usamos la tarea E de la prueba avanzada de creación de senderos modificada (mATMT) como una tarea de atención cambiante para evaluar la función ejecutiva. 46 , 47 Los círculos con números (del 1 al 13) o kana (fonogramas japoneses, 12 letras diferentes) se mostraban en ubicaciones aleatorias en una pantalla, y los participantes debían usar un mouse de computadora para tocar alternativamente los números y kana; Por lo tanto, esta tarea requería cambiar la atención. Cuando los participantes tocaban un círculo objetivo, permanecía en la misma posición, pero su color cambiaba de negro a amarillo. Los participantes recibieron instrucciones de realizar la tarea de la manera más rápida y correcta posible, y la realizaron continuamente durante 5 minutos. Evaluamos tres índices de rendimiento de la tarea: el recuento total de respuestas correctas (número de letras y números tocados correctamente); el recuento total de errores (número de números y letras tocados incorrectamente);y la respuesta motivacional (tiempo de reacción de una prueba terminada a la siguiente prueba). Según nuestro estudio anterior, 47 antes de que los participantes realizaran la tarea E del mATMT en cada día experimental, practicaron durante un período de 1 minuto. La fiabilidad de esta prueba ha sido confirmada.43 , 44

Análisis de muestras de sangre.

Se recogieron muestras de sangre de la vena braquial. La cantidad de sangre muestreada fue de 13 ml por día experimental. Por lo tanto, recolectamos muestras de sangre en cuatro ocasiones (una vez por día experimental) en el estudio. Las muestras de sangre para análisis de suero se centrifugaron a 1.470 × gdurante 5 minutos a 4 ° C. La concentración de proteína C reactiva de alta sensibilidad (hs-CRP) en cada muestra de suero se evaluó mediante inmunonefelometría mejorada con partículas usando un analizador BNII (BN II ProSpec; Siemens, Munich, Alemania). La actividad oxidativa en cada muestra de suero se evaluó con la prueba de compuestos derivados de metabolitos de oxígeno reactivos (d-ROM) (Diacron International, Grosseto, Italia), mientras que la actividad antioxidante se midió con la prueba de potencial biológico antioxidante (BAP) ( Diacron International) utilizando un analizador automático JCABM1650 (JEOL, Tokio, Japón). 48 Las concentraciones de ROM se expresan en unidades Carratelli (1 CARR U = 0.08 mg de peróxido de hidrógeno / dL). 49 El índice de estrés oxidativo (OSI) se calculó utilizando la siguiente fórmula: OSI = C × (d-ROM / BAP), donde C denota un coeficiente de estandarización para establecer la OSI media en individuos sanos en 1.0 (C = 8.85). 45 Todos los sobrenadantes se almacenaron a -80 ° C hasta su análisis. Los ensayos para hs-CRP se realizaron en LSI Medience Corporation (Tokio, Japón) y los de suero d-ROM y BAP se realizaron en la Facultad de Medicina de la Universidad de Yamaguchi.

Actividad diaria durante el día y diario

La actividad diaria durante el día, que representa el gasto de calorías y la cantidad de actividad física (METs × tiempo) se registró utilizando un podómetro Active style Pro HJA-350IT (OMRON, Kyoto, Japón). Se mantuvo un diario durante 4 semanas e incluyó información sobre la fatiga (basada en una escala analógica visual desde 0, que representa “sin fatiga”, hasta 100, que representa “agotamiento total”) justo después de despertarse y antes de acostarse, a la hora de dormir, condición física (1, buena; 2, normal; o 3, mala) y eventos especiales (si el día fue diferente de un día normal: 1, no; o 2, sí). Verificamos cuidadosamente el diario cada cuatro semanas, en el  ,  y  día experimental.

Análisis estadístico

Primero, probamos la normalidad (distribuciones paramétricas o no paramétricas) de cada parámetro medido utilizando la prueba de Kolmogorov-Smirnov. Los valores se presentan como la media ± desviación estándar o la mediana y el rango intercuartil en función de los resultados de la prueba de Kolmogorov-Smirnov. La prueba de rango con signo de Wilcoxon para parámetros no paramétricos y la prueba t pareada para las diferencias entre las administraciones agua hidrógenada HRW y PLW después de un análisis de varianza de medición repetida bidireccional para parámetros paramétricos. Si se observaron cambios significativos por las comparaciones dentro de cada condición (pre vs. Post-HRW; pre vs. Post-PLW) o entre los valores posteriores al tratamiento (post-HRW vs. Post-PLW), entonces comparamos las relaciones de cambio entre post-HRW / pre-HRW y post-PLW / pre-PLW utilizando la prueba de rango con signo de Wilcoxon o la prueba t pareada. Todos los valores de P fueron de dos colas, y aquellos menores de 0.05 fueron considerados estadísticamente significativos. Los análisis estadísticos se realizaron con el paquete estadístico IBM SPSS versión 20.0 (IBM, Armonk, NY, EE. UU.).

Resultados

Resultados generales

Durante el estudio, excluimos a cinco participantes de los análisis de datos debido a síntomas de fiebre del heno, uso prolongado de medicamentos debido a un resfriado, ingesta insuficiente de agua hidrógenada HRW o PLW (≥ 85%), o una frecuencia de eventos especiales ≤ 15% según lo registrado en el diario Por lo tanto, analizamos datos de un total de 26 participantes (13 mujeres, 13 hombres; edad media, 34,4 ± 9,9 años; índice de masa corporal promedio, 21,5 ± 2,6 kg / m 2 ). No se observaron efectos secundarios, de orden y de arrastre de las administraciones orales de agua hidrógenada HRW y PLW en ningún participante.

Resultados del cuestionario

Los resultados de los cuestionarios se resumen en la Tabla 1 . Ninguna puntuación del cuestionario al inicio del estudio (pre) mostró diferencias significativas entre los grupos de administración de agua hidrógenada  HRW y PLW. Con la administración de agua hidrógenada HRW, las puntuaciones para K6, CFS y PSQI disminuyeron significativamente después del período de administración de 4 semanas. Además, la relación de cambio (post / pre) para la puntuación K6 fue significativamente menor en el grupo de administración de agua hidrógenada HRW que en el grupo de administración de PLW ( Figura 2 ). No se observaron cambios significativos en ninguna otra puntuación del cuestionario (versión modificada de la Escala de fatiga del Hospital de la Universidad de la Ciudad de Osaka, la Escala de depresión del Centro de estudios epidemiológicos o la Escala de somnolencia de Epworth) después de la administración de agua hidrógenada HRW y no se observaron cambios significativos en ninguna de las puntuaciones después de la administración de PLW . Del mismo modo, estos puntajes no diferían significativamente entre agua hidrógenada  HRW y PLW después de la administración.

tabla 1

Cambios en los parámetros relacionados con la calidad de vida debido a la administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o agua placebo (PLW)

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Comparación de las relaciones de cambio (postratamiento / pretratamiento) para parámetros relacionados con la calidad de vida con la administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o agua placebo (PLW) durante 4 semanas.

Nota: Cambie las relaciones para la puntuación K6 para el estado de ánimo (A) y la ansiedad y la potencia de componentes de baja frecuencia (LF) para la función nerviosa autónoma (B). P <0,05.

Resultados de la función autónoma.

Los resultados para la función nerviosa autónoma se resumen en la Tabla 1 . La relación LF, HF y LF / HF al inicio del estudio (pre) no difirió significativamente entre las administraciones agua hidrógenada  HRW y PLW, lo que indica una función nerviosa autónoma similar en los dos grupos antes de la ingesta de agua. Aunque la relación HF y LF / HF no se vio afectada significativamente por las administraciones de 4 semanas de agua hidrógenada HRW o PLW, LF después de la administración de agua hidrógenada HRW fue significativamente menor que la de la administración de PLW. La relación de cambio (post / pre) para LF también fue significativamente menor en el grupo de administración de agua hidrógenada HRW que en el grupo de administración de PLW ( Figura 2 ).

Resultados de la función cognitiva

Los resultados para la prueba de función cognitiva se muestran en la Tabla 1 . La respuesta motivacional y el recuento total de respuestas correctas y errores al inicio (pre) no difirieron significativamente entre las administraciones de agua hidrógenada HRW y PLW, lo que indica una función cognitiva similar entre los grupos antes de la ingesta de agua. La respuesta motivacional después de la administración de agua hidrógenada HRW fue significativamente más rápida que la anterior a la administración de HRW. La relación de cambio (post / pre) para la respuesta motivacional no fue significativamente diferente en el grupo de administración de agua hidrógenada HRW que en el grupo de administración de PLW. No se observaron diferencias significativas en la respuesta motivacional, recuentos totales de respuestas correctas o errores después de la administración de agua entre las condiciones administradas por agua hidrógenada HRW y PLW.

Resultados de muestras de sangre

No se observaron diferencias significativas en ningún parámetro sanguíneo (hs-CRP, d-ROM, BAP y OSI) antes de la administración de agua hidrógenada HRW o PLW ( Tabla 1 ), lo que indica la comparabilidad de los dos grupos antes de la ingesta de agua. Después de las administraciones de agua hidrógenada HRW y PLW, nuevamente no encontramos diferencias significativas en estos parámetros sanguíneos.

Actividad diaria diurna y resultados diarios diarios

El gasto diario de calorías y la cantidad de actividad física durante los períodos de administración de 4 semanas no difirieron significativamente entre las condiciones de administración de agua hidrógenada HRW y PLW ( Tabla 2 ). Del mismo modo, las puntuaciones de la escala analógica visual para la fatiga justo después de despertarse y antes de acostarse, los tiempos de sueño, la condición física y los recuentos de eventos especiales fueron comparables entre las condiciones de administración de agua hidrógenada HRW y PLW ( Tabla 2 ), lo que indica que los hábitos de vida se controlaron con éxito durante el período experimental. en los dos grupos

Tabla 2

Actividad diaria durante el día y datos registrados en el diario durante el período de administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o agua placebo (PLW) (4 semanas)

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Discusión

Los hallazgos actuales sugieren que la administración de agua hidrógenada  HRW durante 4 semanas puede haber mejorado la calidad de vida de los voluntarios adultos en términos de un mejor estado de ánimo y ansiedad y una menor actividad del sistema nervioso simpático en reposo.

En términos de asociaciones entre el hidrógeno y el sistema nervioso central, un informe de Ohsawa et al. 4fue el primero en demostrar que el hidrógeno molecular actúa, al menos en parte, como un antioxidante, ya que se une a los iones hidroxilo producidos en las lesiones del sistema nervioso central. Estudios anteriores han propuesto que la administración de agua hidrógenada HRW tiene efectos neuroprotectores 50 y efectos antienvejecimiento sobre el daño oxidativo periodontal en ratas sanas y envejecidas. 51 En un modelo de rata de la enfermedad de Alzheimer, la solución salina rica en hidrógeno previno la neuroinflamación y el estrés oxidativo, y mejoró la función de la memoria. 52 En términos de la asociación entre HRW y QOL, solo un estudio informó que la administración de HRW durante 6 semanas mejoró los puntajes de QOL en pacientes tratados con radioterapia para tumores hepáticos. 12 Aunque no se han acumulado informes sobre los efectos de la administración de HRW en poblaciones sanas, el estrés laboral 14 , 15 y la fatiga aguda causada por la carga mental y física durante varias horas 16 , 53 han demostrado que aumentan el estrés oxidativo. En cuanto a la fatiga física, para aliviar la fatiga física aguda en voluntarios sanos sin incluir a los atletas, hemos demostrado previamente que el tratamiento con suplementos antioxidantes es efectivo. 54 , 55 , 56 El presente estudio proporcionó nuevos hallazgos de que agua hidrógenada HRW afecta no solo la condición física sino también las condiciones mentales como el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma. Una de las ventajas de agua hidrógenada HRW es la capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica, que ofrece un alto potencial para reducir el estrés oxidativo en el cerebro. Un estudio previo en ratas encontró que los niveles de malondialdehído, un marcador de estrés oxidativo, eran alrededor de 4.8 veces más altos en el cerebro que en la sangre (plasma). 57 Estos resultados sugieren que agua hidrógenada HRW puede ser eficaz para reducir el estrés oxidativo acumulado en el cerebro en la vida diaria, contribuyendo potencialmente al mantenimiento de la actividad del sistema nervioso central y evitando la disminución de la calidad de vida.

En el presente estudio, los niveles de ánimo y ansiedad mejoraron después de la administración de agua hidrógenada HRW.También se sabe que estas emociones negativas están involucradas en condiciones relacionadas con el estrés oxidativo; La fobia social, 58 , 59 depresión, 60 ansiedad, 61 , 62 y otros trastornos neuropsiquiátricos 63 se han asociado con un mayor estrés oxidativo. La neuroinflamación también está relacionada con la fatiga, el estado de ánimo, la ansiedad y el sueño. 64 , 65 , 66 , 67 En ratones mayores, la administración de agua hidrógenada HRW logró suprimir comportamientos similares a la depresión. 68 Estos hallazgos sugieren que la administración de agua hidrógenada HRW durante 4 semanas puede ser efectiva para controlar tales emociones negativas al reducir el estrés oxidativo y la inflamación del sistema nervioso central. La evidencia creciente sugiere que el estrés oxidativo y la inflamación en las neuronas están involucradas en las manifestaciones patológicas de muchos trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos, por lo que la administración de agua hidrógenada HRW puede ayudar a aliviar los síntomas de estos trastornos. Un estudio anterior reveló que el estrés oxidativo del cerebro causa déficits cognitivos y motivacionales en un modelo de ratón de trastorno neuropsiquiátrico (esquizofrenia). 69 En el presente estudio, la respuesta motivacional de la prueba de función cognitiva mejoró por la ingesta prolongada de agua hidrógenada HRW, lo que sugiere que una reducción del estrés oxidativo en el cerebro por la ingesta de agua hidrógenada HRW puede aumentar el rendimiento motivacional de la tarea cognitiva.

Los estresores pueden mejorar la hiperactividad simpática, promover el estrés oxidativo y aumentar la producción de citocinas proinflamatorias. 70 , 71 , 72 La función nerviosa autónoma se asocia estrechamente con el estrés oxidativo y la inflamación. La atenuación de la actividad del sistema nervioso simpático durante el estado de reposo en voluntarios adultos, por lo tanto, puede ser el resultado de la disminución de la inflamación y el estrés oxidativo como efecto de la administración prolongada de agua hidrógenada HRW.Sin embargo, la falta de cambios en los marcadores de estrés oxidativo observados en el presente estudio después de la ingesta de agua hidrógenada HRW durante 4 semanas podría deberse a la baja gravedad del estrés oxidativo en los participantes. En realidad, las concentraciones séricas de d-ROM (307.1 ± 49.4 CARR U) y BAP (2.549 ± 194 µM) en el primer punto de medición en el presente estudio estuvieron dentro de los rangos normales basados ​​en los resultados de los d-ROM séricos (286.9 ± 100.2 CARR U ) y las concentraciones de BAP (2.541 ± 122 µM) medidas en 312 participantes sanos en nuestro estudio anterior. 48 Sin embargo, los niveles de estrés oxidativo fluctúan dependiendo de la carga de trabajo diaria y el estrés. Además, el estudio de ratas de García-Niño et al. 57 que encontraron niveles de malondialdehído alrededor de 4.8 veces más altos en el cerebro que en el plasma indican que el estrés oxidativo en el cerebro es más severo.La administración diaria de HRW durante 4 semanas puede contribuir a la atenuación y prevención del estrés oxidativo acumulativo en el cerebro. El estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma podrían por lo tanto mejorar potencialmente. Aunque el rango de actividad del nervio simpático en el presente estudio se considera normal según nuestros estudios anteriores, 73 , 74 la actividad del nervio simpático también fluctúa dependiendo de la carga de trabajo diaria y el estrés. 35 Por lo tanto, una actividad nerviosa simpática más baja en estado de reposo puede contribuir a suprimir un aumento excesivo de la actividad nerviosa simpática después de la carga de trabajo diaria y el estrés.

Realizamos este estudio con un número limitado de participantes. Antes de que nuestros resultados puedan generalizarse, los estudios que involucran a un mayor número de participantes son esenciales.

Aunque examinamos principalmente los efectos de agua hidrógenada HRW en el sistema nervioso central, no evaluamos directamente la dinámica de la inflamación y la oxidación en el cerebro. Los estudios de neuroimagen con tomografía por emisión de positrones y resonancia magnética están en marcha en nuestro laboratorio para identificar los mecanismos subyacentes a los efectos de la ingesta de agua hidrógenada HRW en el sistema nervioso central que pueden mejorar la calidad de vida.

En conclusión, la administración de agua hidrógenada HRW durante 4 semanas en voluntarios adultos mejoró el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma, lo que sugiere que la administración de HRW puede ofrecer un método eficaz para reforzar la calidad de vida y mantener una buena salud. En otro estudio, trataremos de identificar los efectos de la administración de agua hidrógenada HRW en participantes con estrés continuo o fatiga crónica.

Expresiones de gratitud

Nos gustaría agradecer a la Sra. Mika Furusawa por su excelente asistencia técnica y Forte Science Communications por su ayuda editorial con este manuscrito.

Notas al pie

Conflictos de interés

Este trabajo fue presentado en la Sociedad Japonesa de Ciencia de la Fatiga, ciudad de Yamaguchi, Japón, el 16 de mayo de 2016. Yasuyoshi Watanabe recibió fondos para el presente estudio de Melodian Corporation. Los otros autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

Ética de la investigación

Todos los experimentos se llevaron a cabo de conformidad con la legislación nacional y el Código de Principios Éticos para la Investigación Médica que involucra a sujetos humanos de la Asociación Médica Mundial (la Declaración de Helsinki ) y se registraron en el Registro de Ensayos Clínicos de la UMIN (UMIN000022382). El protocolo de estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Centro de la Universidad de Osaka para la Innovación en Ciencias de la Salud (OCU-CHSI-IRB No. 4).

Declaración de consentimiento del participante

Los autores certifican que han obtenido todos los formularios de consentimiento de los participantes apropiados.En el formulario, los participantes han dado su consentimiento para que sus imágenes y otra información clínica sean reportadas en la revista. Los participantes entienden que sus nombres e iniciales no se publicarán y se harán los esfuerzos necesarios para ocultar su identidad, pero no se puede garantizar el anonimato.

Declaración de intercambio de datos

Los conjuntos de datos analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a solicitud razonable.

Control de plagio

Comprobado dos veces por iThenticate.

Revisión por pares

Revisado por pares externamente.

Revisores pares abiertos

Lei Huang, Universidad de Loma Linda, Estados Unidos; Qin Hu, Universidad de Shanghai Jiao Tong, China.

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Los artículos de Medical Gas Research se proporcionan aquí por cortesía de Wolters Kluwer – Medknow Publications