Acqua ricca di idrogeno per migliorare l’umore, l’ansia e la funzione nervosa autonoma nella vita quotidiana

Acqua ricca di idrogeno per migliorare l’umore, l’ansia e la funzione nervosa autonoma nella vita quotidiana

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 e Yasuyoshi Watanabe , MD, Ph.D. 1-, 4, 6, *

Astratto

La salute e una vita vibrante sono ricercate da tutti. Per migliorare la qualità della vita (QOL), mantenere uno stato sano e prevenire varie malattie, sono importanti le valutazioni degli effetti di potenziali fattori che aumentano la qualità della vita. Lo stress ossidativo cronico e l’infiammazione causano deterioramenti della funzione del sistema nervoso centrale, portando a una QOL bassa. In individui sani, l’invecchiamento, lo stress lavorativo e il carico cognitivo per diverse ore inducono anche aumenti dello stress ossidativo, suggerendo che la prevenzione dell’accumulo di stress ossidativo causato dallo stress quotidiano e dal lavoro quotidiano contribuisce a mantenere la qualità della vita e a migliorare gli effetti dell’invecchiamento. L’idrogeno ha attività antiossidante e può prevenire l’infiammazione e può quindi contribuire a migliorare la qualità della vita. Il presente studio mirava a studiare gli effetti del bere acqua ricca di idrogeno (HRW) sulla qualità della vita dei volontari adulti usando test psicofisiologici, inclusi questionari e test della funzione nervosa autonoma e della funzione cognitiva. In questo studio in doppio cieco, controllato con placebo, con design crossover a due vie, 26 volontari (13 femmine, 13 maschi; età media, 34,4 ± 9,9 anni) sono stati randomizzati in uno dei due gruppi di HRW acqua idrogenata orale (600 mL / d) o acqua placebo (PLW, 600 mL / d) per 4 settimane. I rapporti di cambiamento (post-trattamento / pre-trattamento) per il punteggio K6 e l’attività del nervo simpatico durante lo stato di riposo erano significativamente più bassi dopo la somministrazione di HRW acqua idrogenata rispetto a quella di PLW. Questi risultati suggeriscono che la HRW acqua idrogenata può rafforzare la qualità della vita attraverso effetti che aumentano le funzioni del sistema nervoso centrale che coinvolgono umore, ansia e funzione del nervo autonomo.

Introduzione

La salute e una vita vibrante sono molto ambite da tutti. Per migliorare la qualità della vita (QOL), mantenere uno stato sano e prevenire l’insorgenza di varie malattie, è importante valutare gli effetti interventistici per migliorare la qualità della vita. L’alto tasso metabolico del cervello provoca la generazione di quantità sproporzionate di specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto, portando ad un aumento dello stress ossidativo. 1 L’ aumentato stress ossidativo e la perossidazione lipidica innescano una cascata di segnali proinfiammatori, portando a infiammazione. È stato suggerito che l’omeostasi alterata dell’ossidazione, dell’infiammazione e dell’aggregazione proteica contribuisca alla morte dei neuroni, che è direttamente correlata alle menomazioni in vari settori cognitivi. Pertanto, lo stress ossidativo cronico e l’infiammazione possono causare deterioramenti della funzione del sistema nervoso centrale, con conseguenti riduzioni della qualità della vita. L’idrogeno ha attività antiossidante e può prevenire l’infiammazione. 2 , 3 , 4 La distribuzione dell’idrogeno nel cervello e nel corpo indica azioni sia nel sistema nervoso centrale che in quello periferico. Precedenti studi clinici hanno dimostrato che l’acqua ricca di idrogeno (HRW) riduce le concentrazioni di marcatori di stress ossidativo nei pazienti con sindrome metabolica, 5 , 6 migliora il metabolismo dei lipidi e del glucosio nei pazienti con diabete di tipo 2, 7 migliora la disfunzione mitocondriale nei pazienti con miopatie mitocondriali e riduce i processi infiammatori nei pazienti con polimiosite / dermatomiosite. 8 In un altro studio, anche la riduzione della funzione muscolare indotta dall’esercizio fisico tra gli atleti d’élite è stata migliorata attraverso la somministrazione di acqua idrogenata HRW. 9 Sebbene tali risultati suggeriscano che la HRW acqua idrogenata può aiutare ad alleviare i sintomi di diverse malattie e aumentare le prestazioni fisiche degli atleti, gli effetti dell’ingestione prolungata di acqua idrogenata HRW sul QOL degli individui nella popolazione generale rimangono sconosciuti.

Alcuni rapporti hanno dimostrato che lo stress ossidativo è associato alla QOL nei pazienti con malattia polmonare ostruttiva cronica e carcinoma cervicale. 10 , 11 Durante il trattamento oncologico tra i pazienti con carcinoma cervicale, l’integrazione antiossidante è risultata efficace nel migliorare la qualità della vita.11 Inoltre, Kang et al. 12 hanno riferito che il trattamento con HRW acqua idrogenata per i pazienti sottoposti a radioterapia per tumori epatici ha ridotto lo stress ossidativo e migliorato la qualità della vita. Sebbene l’associazione tra stress ossidativo e QOL negli individui sani sia ancora poco chiara, è stato riscontrato che l’invecchiamento, lo stress lavorativo e il carico cognitivo nel corso di diverse ore negli individui sani inducono aumenti dello stress ossidativo, 13 , 14 , 15 , 16 suggerendo che prevenire l’accumulo di stress ossidativo causato dallo stress quotidiano e dal lavoro quotidiano può contribuire al mantenimento della qualità della vita e al miglioramento degli effetti dell’invecchiamento. Pertanto, si può prevedere che l’assunzione continua di acqua idrogenata HRW riduca l’accumulo di stress ossidativo, contribuendo così a prevenire riduzioni della qualità della vita.

Lo scopo del presente studio era di studiare gli effetti del consumo di 600 ml di HRW acqua idrogenata al giorno per 4 settimane sulla QOL dei volontari adulti utilizzando questionari per dormire, affaticamento, umore, ansia e depressione, un test di funzionalità autonomo e un test di funzionalità cognitiva.

soggetti e modi

Soggetti

Trentuno volontari adulti tra 20 e 49 anni hanno partecipato a questo studio in doppio cieco, randomizzato, controllato con placebo con un design crossover bidirezionale. Criteri di esclusione compresi: storia di malattia cronica; farmaci cronici o uso di vitamine supplementari; impiego nel lavoro a turni; gravidanza;indice di massa corporea ≤ 17 o ≥ 29 kg / m 2 ; allergia al cibo; storia del fumo; o storia di consumo eccessivo di alcol (≥ 60 g / giorno). I lavoratori a turni furono esclusi perché l’acqua veniva amministrata a colazione e cena, i cui tempi sono irregolari tra i lavoratori a turni. Inoltre, le condizioni mentali e fisiche dei lavoratori a turni possono essere notevolmente influenzate dal programma dei turni per i 2 giorni precedenti, che può influire sui risultati ottenuti dai questionari utilizzati in questo studio. Prima di ogni esperimento, ai partecipanti è stato chiesto di astenersi dal bere alcolici, poiché bere eccessive quantità di alcol comporta rischi significativi di fluttuazioni delle condizioni fisiche. Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con la legislazione nazionale e il Codice dei principi etici per la ricerca medica che coinvolge soggetti umani dell’Associazione medica mondiale (la Dichiarazione di Helsinki ) e sono stati registrati presso il registro di sperimentazione clinica UMIN (n. UMIN000022382). Il protocollo di studio è stato approvato dal Comitato Etico del Centro universitario dell’Università di Osaka per l’innovazione delle scienze della salute (OCU-CHSI-IRB n. 4) e tutti i partecipanti hanno fornito un consenso informato scritto per la partecipazione allo studio.

Progettazione dello studio

Abbiamo usato uno studio in doppio cieco, controllato con placebo, con un design crossover a due vie, come riassunto nella Figura 1 . Dopo l’ammissione allo studio, i partecipanti sono stati randomizzati in doppio cieco per ricevere acqua idrogenata HRW in un sacchetto di alluminio (0,8-1,2 ppm di idrogeno, 300 ml / sacchetto; Melodian Corporation, Yao, Giappone) o acqua placebo (PLW), che rappresentano acqua minerale dalla stessa fonte ( cioè , stessi componenti senza idrogeno) in un sacchetto di alluminio (0 ppm di idrogeno, 300 mL / sacchetto; Melodian Corporation) due volte al giorno per 4 settimane. A quindici partecipanti sono stati somministrati prima PLW e poi acqua idrogenata HRW. I restanti 16 partecipanti sono stati somministrati prima acqua idrogenata HRW e poi PLW. I partecipanti hanno consumato acqua entro 5 minuti due volte al giorno, a colazione e cena a casa, e hanno confermato l’assunzione di acqua a colazione e cena in un diario giornaliero per 4 settimane.Abbiamo valutato il tasso di assunzione di acqua controllando il diario giornaliero ogni 4 settimane, il 2o e il 4o giorno sperimentale. Nessun partecipante ha riportato differenze di gusto tra acqua idrogenata HRW e PLW. Precedenti studi hanno riportato effetti interventistici della somministrazione di acqua idrogenata HRW all’uomo a concentrazioni di idrogeno inferiori a 1,3 ppm. 5 , 12 Nel presente studio abbiamo quindi utilizzato una concentrazione simile di 0,8–1,2 ppm. Volumi assoluti (600 mL) di HRW acqua idrogenata e PLW sono stati forniti ai partecipanti piuttosto che un volume proporzionale alla massa corporea, sulla base dei risultati precedentemente riportati. 5 , 6 , 712 La durata dell’integrazione è stata stabilita in base ai risultati precedenti con la somministrazione di acqua idrogenata HRW per 2-8 settimane. 5 , 12 , 17 È stato fornito un periodo di washout di 4 settimane tra le amministrazioni di acqua idrogenata HRW e PLW sulla base di uno studio precedente. 8 Il giorno prima di iniziare ogni esperimento, ai partecipanti è stato detto di terminare la cena entro le 21:00 e di digiunare durante la notte per evitare qualsiasi influenza della dieta sulle concentrazioni dei parametri misurati (marcatori di infiammazione e stress ossidativo) nei campioni di sangue. Alle 09:00 del giorno successivo, i partecipanti hanno completato i questionari dopo aver confermato di essersi astenuti dal bere alcolici, di aver terminato la cena entro le 21:00 e di aver digiunato durante la notte. La funzione nervosa autonoma è stata misurata alle 09:30. Il test della funzione cognitiva è stato condotto alle 09:45. I campioni di sangue sono stati raccolti alle 10:00. Queste misurazioni sono state eseguite per un totale di quattro volte per ciascun partecipante, prima (pre) e dopo (post) ciascuno dei due periodi di somministrazione di 4 settimane. A partire da 24 ore (il giorno prima del giorno della visita) prima di ogni visita per misurazioni, ai partecipanti è stato detto di astenersi dal bere alcolici o svolgere attività fisica intensa e di seguire le loro normali diete, abitudini di consumo e ore di sonno. Durante i periodi di somministrazione PLW o HRW acqua idrogenata di 4 settimane, l’attività giornaliera durante il giorno (quantità di sforzo fisico) dei partecipanti è stata misurata utilizzando un contapassi e i partecipanti hanno tenuto un diario giornaliero per registrare il volume di consumo e i tempi di assunzione di PLW o HRW acqua idrogenata , condizioni fisiche ( ad es . , dolore, pigrizia e lamentele indefinite), periodi di sonno, ecc .

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Andamento temporale degli esperimenti.

Nota: i partecipanti sono stati divisi casualmente in due gruppi di studio. L’esperimento consisteva in 4 settimane di somministrazione di acqua ricca di idrogeno (HRW) o di somministrazione di acqua placebo (PLW), un periodo di washout di 4 settimane e quindi altre 4 settimane di somministrazione di PLW o somministrazione di acqua idrogenata HRW. Prima (pre) e dopo (post) di ciascun periodo di somministrazione di HRW acqua idrogenata o PLW, sono state ottenute misurazioni soggettive e oggettive per la qualità della vita, come risultati per il sonno, l’umore, l’ansia, i sentimenti di depressione, la funzione nervosa autonoma e la funzione cognitiva.

Questionario

La gravità dell’affaticamento è stata misurata utilizzando la scala di affaticamento Chalder (CFS) 18 e una versione modificata della scala di affaticamento dell’ospedale universitario della città di Osaka. 19 L’umore e l’ansia sono stati valutati usando la scala K6. 20 I sintomi della depressione sono stati misurati usando il Center for Epidemiologic Depression Scale. 21 I punteggi di sonnolenza generale e di sonnolenza diurna sono stati calcolati utilizzando rispettivamente l’indice di qualità del sonno di Pittsburgh (PSQI) 22 e l’Epworth Sleepiness Scale, 23 . L’affidabilità e la validità delle versioni giapponesi di questi questionari sono state confermate. 19 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28

Test di funzionamento autonomo

I partecipanti sono stati sottoposti a elettrocardiografia e fotopletismografia simultanee utilizzando un sistema Vital Monitor 302 (Fatigue Science Laboratory, Osaka, Giappone), seduti in silenzio con gli occhi chiusi per 3 minuti. Questi dati sono stati analizzati utilizzando il software MemCalc (GMS, Tokyo, Giappone). Le analisi di frequenza per la variazione dell’intervallo RR dall’elettrocardiografia e una variazione dell’intervallo come seconda derivata della fotopletismografia (pletismografia accelerata) sono state eseguite utilizzando il metodo entropia massima, che è in grado di stimare la densità dello spettro di potenza dai dati di serie temporali brevi ed è adeguata per l’esame cambiamenti nella variabilità della frequenza cardiaca in diverse condizioni di breve durata. 29 , 30 La risoluzione dello spettro di potenza era di 600 Hz. Per le analisi di frequenza, la potenza del componente a bassa frequenza (LF) è stata calcolata come la potenza entro un intervallo di frequenza di 0,04-0,15 Hz e la potenza del componente ad alta frequenza (HF) è stata calcolata come quella entro un intervallo di frequenza di 0,15-0,4 Hz. L’HF è mediato vagamente, 31 , 32 , 33 mentre l’LF ha origine da una varietà di meccanismi simpatici e vagali. 3034 Alcuni articoli di revisione 35 , 36 , 37 menzionano che la LF riflette l’attività del nervo simpatico e viene usata come marcatore dell’attività del nervo simpatico negli articoli originali. Prima che il test di funzionalità nervosa autonoma fosse condotto per 3 minuti, un test di pratica veniva condotto per un periodo di 1 minuto, in conformità con studi precedenti. 38 , 39 , 40 L’affidabilità di questi test è stata confermata. 41 , 42

Test di funzionalità cognitiva

Poiché studi precedenti hanno rivelato che un’attività di attenzione al cambio è utile per valutare prestazioni ridotte in condizioni di fatica, 43 , 44 , 45 abbiamo usato l’attività E del test avanzato di trail making modificato (mATMT) come compito di attenzione al cambio per valutare la funzione esecutiva. 4647 Cerchi con numeri (da 1 a 13) o kana (fonogrammi giapponesi, 12 lettere diverse) sono stati mostrati in posizioni casuali su uno schermo e ai partecipanti è stato richiesto di usare un mouse del computer per toccare alternativamente i numeri e il kana; questo compito richiedeva quindi un cambio di attenzione.Quando i partecipanti hanno toccato un cerchio target, è rimasto nella stessa posizione, ma il suo colore è cambiato da nero a giallo. Ai partecipanti è stato richiesto di eseguire l’attività nel modo più rapido e corretto possibile e di eseguire questa attività ininterrottamente per 5 minuti. Abbiamo valutato tre indici di prestazione dell’attività: il conteggio totale delle risposte corrette (numero di numeri e lettere correttamente toccati); il conteggio totale degli errori (numero di numeri e lettere toccati in modo errato); e la risposta motivazionale (tempo di reazione da uno studio finito a uno successivo). Sulla base del nostro precedente studio, 47 prima che i partecipanti eseguissero l’attività E del mATMT in ogni giorno sperimentale, si sono esercitati per un periodo di 1 minuto. L’affidabilità di questo test è stata confermata. 43 , 44

Analisi dei campioni di sangue

Sono stati raccolti campioni di sangue dalla vena brachiale. La quantità di sangue prelevato era di 13 ml per giorno sperimentale. Abbiamo quindi raccolto campioni di sangue in quattro occasioni (una volta per giorno sperimentale) nello studio. I campioni di sangue per le analisi del siero sono stati centrifugati a 1.470 × g per 5 minuti a 4 ° C. La concentrazione di proteina C-reattiva ad alta sensibilità (hs-CRP) in ciascun campione di siero è stata valutata mediante immunonefelometria potenziata da particelle usando un analizzatore BNII (BN II ProSpec; Siemens, Monaco, Germania). L’attività ossidativa in ciascun campione di siero è stata valutata con il test dei composti derivati ​​da metaboliti dell’ossigeno reattivo (D-ROM) (Diacron International, Grosseto, Italia), mentre l’attività antiossidativa è stata misurata con il test biologico antiossidante (BAP) ( Diacron International) utilizzando un analizzatore automatico JCABM1650 (JEOL, Tokyo, Giappone). 48 Le concentrazioni di ROM sono espresse in unità Carratelli (1 CARR U = 0,08 mg di perossido di idrogeno / dL). 49 L’indice di stress ossidativo (OSI) è stato calcolato utilizzando la seguente formula: OSI = C × (d-ROMs / BAP), dove C indica un coefficiente di standardizzazione per impostare l’OSI medio negli individui sani a 1,0 (C = 8,85). 45 Tutti i supernatanti sono stati conservati a -80 ° C fino all’analisi. I saggi per hs-CRP sono stati eseguiti presso la LSI Medience Corporation (Tokyo, Giappone) e quelli per siero d-ROM e BAP sono stati eseguiti presso la Yamaguchi University Graduate School of Medicine.

Attività giornaliera e diario giornaliero

L’attività giornaliera durante il giorno, che rappresenta il dispendio di calorie e la quantità di attività fisica (MET × tempo) è stata registrata usando un contapassi Pro stile HJA-350IT (OMRON, Kyoto, Giappone).Un diario giornaliero è stato tenuto per 4 settimane e includeva informazioni sull’affaticamento (basato su una scala analogica visiva da 0, che rappresenta “nessuna fatica”, a 100, che rappresenta “esaurimento totale”) subito dopo il risveglio e prima di coricarsi, i periodi di sonno, condizioni fisiche (1, buono; 2, normale; o 3, cattivo) ed eventi speciali (se il giorno era diverso da un normale giorno: 1, no; o 2, sì).Abbiamo controllato attentamente il diario giornaliero ogni quattro settimane, il 2o , 3o e 4o giorno sperimentale.

analisi statistiche

Innanzitutto, abbiamo testato la normalità (distribuzioni parametriche o non parametriche) di ciascun parametro misurato utilizzando il test di Kolmogorov-Smirnov. I valori sono presentati come media ± deviazione standard o intervallo mediano e interquartile in base ai risultati del test di Kolmogorov-Smirnov. Il test di Wilcoxon a livello di segno firmato per parametri non parametrici e test t associato per le differenze tra le amministrazioni HRW acqua idrogenata e PLW dopo che sono state condotte analisi bidirezionali di misurazione ripetuta della varianza per i parametri parametrici. Se sono stati osservati cambiamenti significativi dai confronti all’interno di ciascuna condizione (pre vs. Post-HRW; pre vs. Post-PLW) o tra valori post-trattamento (post-HRW vs. Post-PLW), abbiamo confrontato i rapporti di variazione tra post-HRW / pre-HRW e post-PLW / pre-PLW utilizzando il test dei ranghi firmati Wilcoxon o il test di coppia associato. Tutti i valori di P erano a due code e quelli inferiori a 0,05 erano considerati statisticamente significativi. Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando IBM SPSS Statistical Package versione 20.0 (IBM, Armonk, NY, USA).

Resulti

Risultati generali

Durante lo studio, abbiamo escluso cinque partecipanti dalle analisi dei dati a causa di sintomi di febbre da fieno, uso prolungato di farmaci a causa di un consumo freddo, insufficiente di assunzione di HRW acqua idrogenata o PLW (≥ 85%) o una frequenza di eventi speciali ≤ 15% come registrato nel diario giornaliero. Abbiamo quindi analizzato i dati di un totale di 26 partecipanti (13 femmine, 13 maschi; età media, 34,4 ± 9,9 anni; indice di massa corporea media, 21,5 ± 2,6 kg / m 2 ). Nessun effetto collaterale, di ordine e di riporto è stato osservato dalle amministrazioni orali di HRW acqua idrogenata e PLW in nessun partecipante.

Risultati del questionario

I risultati dei questionari sono riassunti nella Tabella 1 . Nessun punteggio del questionario al basale (pre) ha mostrato differenze significative tra i gruppi di somministrazione di HRW acqua idrogenata e PLW. Con la somministrazione di acqua idrogenata HRW, i punteggi per K6, CFS e PSQI erano significativamente diminuiti dopo il periodo di somministrazione di 4 settimane. Inoltre, il rapporto di variazione (post / pre) per il punteggio K6 era significativamente più basso nel gruppo di somministrazione HRW acqua idrogenata rispetto al gruppo di somministrazione PLW ( Figura 2 ). Non sono stati osservati cambiamenti significativi in ​​nessun altro punteggio del questionario (versione modificata della Scala di affaticamento dell’ospedale dell’Università di Osaka, Scala di depressione del Centro per gli studi epidemiologici o Scala della sonnolenza di Epworth) dopo la somministrazione di HRW acqua idrogenata e non sono stati osservati cambiamenti significativi in ​​nessuno dei punteggi dopo la somministrazione di PLW . Allo stesso modo, questi punteggi non differivano significativamente tra HRW acqua idrogenata e PLW dopo la somministrazione.

Tabella 1

Cambiamenti nei parametri relativi alla qualità della vita dovuti alla somministrazione di acqua ricca di idrogeno (HRW) o acqua placebo (PLW)

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Confronto tra i rapporti di cambiamento (post-trattamento / pre-trattamento) per i parametri relativi alla qualità della vita con la somministrazione di acqua ricca di idrogeno (HRW) o acqua placebo (PLW) per 4 settimane.

Nota: modificare i rapporti per il punteggio K6 per l’umore (A) e l’ansia e la potenza dei componenti a bassa frequenza (LF) per la funzione nervosa autonoma (B). P <0,05.

Risultati della funzione autonoma

I risultati per la funzione del nervo autonomo sono riassunti nella Tabella 1 . Il rapporto LF, HF e LF / HF al basale (pre) non differiva significativamente tra le amministrazioni di HRW acqua idrogenata e PLW, indicando una funzione nervosa autonoma simile nei due gruppi prima dell’assunzione di acqua. Sebbene il rapporto HF e LF / HF non sia stato influenzato in modo significativo dalle amministrazioni di 4 settimane di HRWacqua idrogenata o PLW, la LF dopo la somministrazione di HRWacqua idrogenata era significativamente inferiore rispetto a quella dopo la somministrazione di PLW. Anche il rapporto di variazione (post / pre) per LF era significativamente più basso nel gruppo di somministrazione di HRW acqua idrogenata rispetto al gruppo di somministrazione di PLW ( Figura 2 ).

Risultati della funzione cognitiva

I risultati per il test della funzione cognitiva sono mostrati nella Tabella 1 . La risposta motivazionale e il conteggio totale delle risposte e degli errori corretti al basale (pre) non differivano significativamente tra le amministrazioni di HRWacqua idrogenata e PLW, indicando una funzione cognitiva simile tra i gruppi prima dell’assunzione di acqua. La risposta motivazionale dopo l’amministrazione delle risorse umane è stata significativamente più veloce di quella precedente l’amministrazione delle risorse umane. Il rapporto di variazione (post / pre) per la risposta motivazionale non era significativamente diverso nel gruppo di amministrazione di HRW acqua idrogenata rispetto al gruppo di amministrazione di PLW. Non sono state osservate differenze significative nella risposta motivazionale, conteggi totali delle risposte corrette o errori dopo la somministrazione di acqua tra le condizioni di HRW acqua idrogenata e PLW.

Risultati del campione di sangue

Non sono state osservate differenze significative nei parametri ematici (hs-CRP, d-ROM, BAP e OSI) prima della somministrazione di HRW acqua idrogenata o PLW ( Tabella 1 ), indicando la comparabilità dei due gruppi prima dell’assunzione di acqua. Dopo le amministrazioni di HRW acqua idrogenata e PLW, non abbiamo riscontrato differenze significative in questi parametri ematici.

Attività diurna giornaliera e risultati del diario giornaliero

Il dispendio giornaliero di calorie e la quantità di attività fisica durante i periodi di somministrazione di 4 settimane non differivano significativamente tra le condizioni di somministrazione di acqua idrogenata HRW e PLW ( Tabella 2 ). Allo stesso modo, i punteggi della scala analogica visiva per l’affaticamento subito dopo il risveglio e prima di coricarsi, i tempi di sonno, le condizioni fisiche e il numero di eventi speciali erano comparabili tra le condizioni di somministrazione di acqua idrogenata HRW e PLW ( Tabella 2 ), indicando che le abitudini di vita sono state controllate con successo durante il periodo sperimentale nei due gruppi.

Tavolo 2

Attività quotidiane e dati registrati nel diario giornaliero durante il periodo di somministrazione di acqua ricca di idrogeno (HRW) o acqua placebo (PLW) (4 settimane)

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Discussione

I presenti risultati suggeriscono che la somministrazione di acqua idrogenata HRW per 4 settimane potrebbe aver migliorato la qualità della vita dei volontari adulti in termini di miglioramento dell’umore e dell’ansia e della ridotta attività del sistema nervoso simpatico a riposo.

In termini di associazioni tra idrogeno e sistema nervoso centrale, un rapporto di Ohsawa et al. 4 è stato il primo a dimostrare che l’idrogeno molecolare agisce, almeno in parte, come antiossidante in quanto si lega agli ioni idrossile prodotti nelle lesioni del sistema nervoso centrale. Precedenti studi hanno suggerito che la somministrazione di acqua idrogenata HRW ha effetti neuroprotettivi 50 ed effetti anti-invecchiamento sul danno ossidativo parodontale in ratti anziani sani. 51 In un modello di ratto del morbo di Alzheimer, la soluzione salina ricca di idrogeno previene la neuroinfiammazione e lo stress ossidativo e migliora la funzione della memoria. 52 In termini di associazione traacqua idrogenata HRW e QOL, solo uno studio ha riportato che la somministrazione di acqua idrogenata HRW per 6 settimane ha migliorato i punteggi QOL nei pazienti trattati con radioterapia per tumori epatici. 12 Sebbene non siano stati accumulati rapporti sugli effetti della somministrazione di acqua idrogenata HRW in popolazioni sane, lo stress da lavoro 14 , 15 e l’affaticamento acuto causato dal carico mentale e fisico per diverse ore 16 , 53 hanno dimostrato di migliorare lo stress ossidativo. Per quanto riguarda l’affaticamento fisico, al fine di alleviare l’affaticamento fisico acuto in volontari sani, esclusi gli atleti, abbiamo precedentemente dimostrato che il trattamento con integratori antiossidanti è efficace. 54 , 55 , 56 Il presente studio ha fornito nuove scoperte sul fatto che la acqua idrogenata HRW influenza non solo le condizioni fisiche ma anche le condizioni mentali come l’umore, l’ansia e la funzione nervosa autonoma.Uno dei vantaggi di acqua idrogenata HRW è la capacità di attraversare la barriera emato-encefalica, offrendo un elevato potenziale per ridurre lo stress ossidativo nel cervello. Un precedente studio sui ratti ha scoperto che i livelli di malondialdeide, un marker di stress ossidativo, erano circa 4,8 volte più alti nel cervello rispetto al sangue (plasma). 57 Questi risultati suggeriscono che la acqua idrogenata HRW può essere efficace per ridurre lo stress ossidativo accumulato nel cervello nella vita quotidiana, contribuendo potenzialmente al mantenimento dell’attività del sistema nervoso centrale e prevenendo la riduzione della QOL.

Nel presente studio, i livelli di umore e ansia sono migliorati dopo la somministrazione di acqua idrogenata HRW. Queste emozioni negative sono anche note per essere coinvolte in condizioni legate allo stress ossidativo; fobia sociale, 58 , 59 depressione, 60 ansia, 61 , 62 e altri disturbi neuropsichiatrici 63 hanno dimostrato di essere associati ad un aumento dello stress ossidativo. La neuroinfiammazione è anche correlata a stanchezza, umore, ansia e sonno. 64 , 65 , 66 , 67 Nei topi più anziani, l’amministrazione delle risorse umane è riuscita a sopprimere comportamenti simili alla depressione. 68 Questi risultati suggeriscono che la somministrazione di acqua idrogenata HRW per 4 settimane può essere efficace per controllare tali emozioni negative riducendo lo stress ossidativo e l’infiammazione del sistema nervoso centrale. Prove crescenti suggeriscono che lo stress ossidativo e l’infiammazione nei neuroni sono coinvolti nelle manifestazioni patologiche di molti disturbi neurologici e neuropsichiatrici e la somministrazione di acqua idrogenata HRW può quindi aiutare ad alleviare i sintomi di questi disturbi. Precedenti studi hanno rivelato che lo stress ossidativo del cervello provoca deficit cognitivi e motivazionali in un modello murino di disturbo neuropsichiatrico (schizofrenia). 69 Nel presente studio, la risposta motivazionale del test della funzione cognitiva è stata migliorata dall’assunzione prolungata di acqua idrogenata HRW, suggerendo che una riduzione dello stress ossidativo nel cervello attraverso l’assunzione di acqua idrogenata HRW può aumentare le prestazioni motivazionali dell’attività cognitiva.

Gli stress possono migliorare l’iperattività simpatica, promuovere lo stress ossidativo e aumentare la produzione di citochine pro-infiammatorie. 70 , 71 , 72 La funzione nervosa autonoma è quindi strettamente associata allo stress ossidativo e all’infiammazione. L’attenuazione dell’attività del sistema nervoso simpatico durante lo stato di riposo nei volontari adulti può quindi essere il risultato di una diminuzione dell’infiammazione e dello stress ossidativo come effetto della somministrazione prolungata di acqua idrogenata HRW. Tuttavia, la mancanza di cambiamenti nei marker di stress ossidativo rilevati nel presente studio dopo l’assunzione di acqua idrogenata HRW per 4 settimane potrebbe essere dovuta alla bassa gravità dello stress ossidativo nei partecipanti. In realtà, le concentrazioni sieriche di d-ROM (307,1 ± 49,4 CARR U) e BAP (2.549 ± 194 µM) nel primo punto di misurazione nel presente studio erano entro intervalli normali in base ai risultati dei d-ROM sierici (286,9 ± 100,2 CARR U ) e concentrazioni di BAP (2.541 ± 122 µM) misurate in 312 partecipanti sani nel nostro studio precedente. 48 Tuttavia, i livelli di stress ossidativo variano a seconda del carico di lavoro quotidiano e dello stress. Inoltre, lo studio sui ratti di García-Niño et al. 57 che hanno trovato livelli di malondialdeide circa 4,8 volte più alti nel cervello rispetto al plasma indicano che lo stress ossidativo nel cervello è più grave. La somministrazione giornaliera di acqua idrogenata HRW per 4 settimane può quindi contribuire all’attenuazione e alla prevenzione dallo stress ossidativo cumulativo nel cervello.L’umore, l’ansia e la funzione del nervo autonomo potrebbero quindi essere potenzialmente migliorati.Sebbene la gamma di attività nervosa simpatica nel presente studio consideri normale sulla base dei nostri studi precedenti, l’attività nervosa simpatica 73 , 74 varia anche a seconda del carico di lavoro quotidiano e dello stress. 35 Pertanto, un’attività nervosa simpatica inferiore dello stato di riposo può contribuire a sopprimere un aumento eccessivo dell’attività nervosa simpatica dopo il carico di lavoro quotidiano e lo stress.

Abbiamo condotto questo studio con un numero limitato di partecipanti. Prima che i nostri risultati possano essere generalizzati, sono essenziali studi che coinvolgono un numero maggiore di partecipanti.

Sebbene abbiamo principalmente esaminato gli effetti dell’acqua idrogenata HRW sul sistema nervoso centrale, non abbiamo valutato direttamente la dinamica dell’infiammazione e dell’ossidazione nel cervello. Nel nostro laboratorio sono quindi in corso studi di neuroimaging che utilizzano la tomografia a emissione di positroni e la risonanza magnetica per identificare i meccanismi alla base degli effetti dell’assunzione di acqua idrogenata HRW sul sistema nervoso centrale che possono migliorare la qualità della vita.

In conclusione, la somministrazione di acqua idrogenata HRW per 4 settimane in volontari adulti ha migliorato l’umore, l’ansia e la funzione nervosa autonoma, suggerendo che la somministrazione diacqua idrogenata HRW può offrire un metodo efficace per rafforzare la qualità della vita e mantenere una buona salute. In un ulteriore studio, cercheremo di identificare gli effetti della somministrazione di acqua idrogenata HRW nei partecipanti con stress in corso o affaticamento cronico.

Ringraziamenti

Vorremmo ringraziare la signora Mika Furusawa per le sue eccellenti assistenze tecniche e Forte Science Communications per l’aiuto editoriale con questo manoscritto.

Le note

Conflitto di interessi

Questo lavoro è stato presentato alla Japanese Society of Fatigue Science, città di Yamaguchi, Giappone, il 16 maggio 2016. Yasuyoshi Watanabe ha ricevuto finanziamenti per il presente studio dalla Melodian Corporation. Gli altri autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Etica della ricerca

Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con la legislazione nazionale e il Codice dei principi etici per la ricerca medica che coinvolge soggetti umani dell’Associazione medica mondiale (la Dichiarazione di Helsinki ) e sono stati registrati presso il Registro delle prove cliniche UMIN (UMIN000022382). Il protocollo di studio è stato approvato dal Comitato Etico del Centro universitario della città di Osaka per l’innovazione delle scienze della salute (OCU-CHSI-IRB n. 4).

Dichiarazione del consenso del partecipante

Gli autori certificano di aver ottenuto tutti i moduli di consenso dei partecipanti appropriati. Nella forma i partecipanti hanno dato il loro consenso affinché le loro immagini e altre informazioni cliniche fossero riportate sulla rivista. I partecipanti comprendono che i loro nomi e le loro iniziali non saranno pubblicati e che saranno fatti gli sforzi necessari per nascondere la loro identità, ma l’anonimato non può essere garantito.

Dichiarazione sulla condivisione dei dati

I set di dati analizzati durante lo studio attuale sono disponibili dall’autore corrispondente su ragionevole richiesta.

Controllo del plagio

Controllato due volte da iThenticate.

Revisione tra pari

Revisione esterna tra pari.

Revisori peer aperti

Lei Huang, Loma Linda University, USA; Qin Hu, Università Jiao Tong di Shanghai, Cina.

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Gli articoli di Medical Gas Research sono forniti qui per gentile concessione di Wolters Kluwer – Medknow Publications

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