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【科普】体内氢分子的生理来源

发表时间:2021-03-23 10:46


体内氢分子的生理来源

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从来源角度看,机体有内源性氢分子和外源性氢分子



(1)内源性氢分子:含量较低,可能来源于体内的有机物被还原产生。


体内的氢,多数以+1价的形式与碳、氧等元素形成有机化合物,如要转变成氢分子,需要被还原,即得到别的分子提供的电子。


氧化呼吸链等过程可以产生电子的传递,但是体内存在大量更容易得到电子的分子:


如氧及氧合化合物,而氢原子得到电子的能力较弱,因此较难被还原成氢分子,目前并无充分证据证明人体内组织会产生可观的内源性的氢气。

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然面,肠道菌群提供了另一个可能:氢气可由一些细菌代谢产生,并被人体肠壁吸收体内


从人体肠道分离出的细菌已经证明了这种存在的可能性。


因此,肠道来源的氢气可作为一种内源性氢分子而存在。这项研究最早始于人们对肛门排出气体(俗称屁)成分的好奇而进行的研究。

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20世纪中叶,人们已经搞清楚这些气体成分包括氢气、二氧化碳、氧气、氮气、甲烷等,并且与食物有一定关系。


人体每天可产生约150mL的氢气,其中以盲肠处为最多,氢气可迅速扩散到全身。


随着细菌学的研究进展,特别是1944年成功建立的厌氧菌培养技术,以及近来菌群的研究手段的飞跃,越来越多的人体肠道细菌被成功分离和培养,并对其代谢产物进行研究。


因此,越来越多的产氢气细菌被鉴定出来,如来自棱菌属( Clostridium sp.)的多个不同菌株。

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人们对它们的特性和产氢条件进行分析研究,未来这些产氢的细菌是否可以被归类于有益菌,并且被人们利用,值得期待。



(2)外源性氢分子:则是通过不同途径给予,比如喝富氢水、输注氢饱和的生理盐水、呼吸高浓度氢气、经皮肤吸收氢等


不同给药途径选择的氢气浓度不同,吸入浓度为3%~4%的氢气被证明是安全的;在液体注射和饮用时,则往往受制于氢气的溶解性,一般选择饱和处理。


虽然氢气很容易扩散,但这些不同的给药途径,产生的靶器官氢浓度不同,产生的效应也不同,需要我们在研究和利用时加以考虑。


科学家们利用专门的电化学方法,可以精确测定出不同给药途径中氢分子在不同组织器官里的动态变化(类似于药物的代谢动力学),这也为研究氢分子的生理功能提供了必要的证据。


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