Ūdeņradim ir daudz priekšrocību mūsu veselībai. Šie ieguvumi galvenokārt ir saistīti ar ūdeņraža antioksidantu īpašībām.

Antioksidants ir viela, kas kavē citu molekulu oksidāciju. Skābekļa vielmaiņa var veidot skābekļa brīvos radikāļus. Tie spēj nozagt elektronus no citām molekulām un tādējādi tās bojāt. Brīvie skābekļa radikāļi jeb reaktīvās skābekļa formas tiek uzskatītas par kaitīgām, jo tās var iznīcināt svarīgas mūsu organisma sastāvdaļas, piemēram, DNS, lipīdus un olbaltumvielas. Jo īpaši tie var bojāt mitohondrijus un izjaukt to funkciju, kas nodrošina organismu ar enerģiju.

Parasti fizioloģiskā skābekļa metabolisma rezultātā radušās skābekļa formas tiek likvidētas ar organisma redoks sistēmas palīdzību. Ja brīvo radikāļu skaits ir liels, tas predisponē uz daudzām slimībām, piemēram, vielmaiņas slimībām, sirds un asinsvadu slimībām, vēzi, neirodeģeneratīvām slimībām un deģeneratīvām slimībām kopumā. Tāpēc antioksidantus, kas spēj neitralizēt šos brīvos radikāļus, arvien biežāk izmanto slimību profilaksei, veselības uzturēšanai un arī kosmētikā, lai saglabātu jaunu izskatu. Tieši šajā jomā svarīga ir ūdeņraža nozīme.

Mūsu pārtikā un uztura bagātinātājos ir atrodami dažādi antioksidanti. Tomēr tie var saturēt vielas, kas var kļūt kaitīgas, ja tiek metabolizētas. Klīniskajos pētījumos pētnieki ir atklājuši, ka vitamīnu lietošana var palielināt mirstību. Tādu vitamīnu kā E un A vitamīna lietošana īpašās devās ne tikai samazina reaktīvo oksidatīvo sugu veidošanos, bet arī ietekmē svarīgas molekulas, kas tiek izmantotas šūnu signalizācijā.

Kā ūdeņradis darbojas kā antioksidants?

Ūdeņradis ir divatomu molekula, kas dabā sastopama kā gāze, un tas ir visvairāk sastopamais elements mūsu organismā. Ilgu laiku zinātnieki uzskatīja, ka ūdeņraža gāze ir fizioloģiski inerta, bet tagad tā ir piesaistījusi uzmanību kā antioksidants. Ir veikti daudzi zinātniski pētījumi, lai pārbaudītu tā spēju, efektivitāti un drošību. Dažus no šiem pētījumiem mēs piedāvājam.

ošawa et al. no Japānas 2007. gadā pierādīja, ka ūdeņradis samazina oksidatīvo stresu, selektīvi atdalot lielāko daļu toksisko brīvo radikāļu, piemēram, hidroksilgrupu (OḢ) un peroksinitrītu (ONOO-). Tas selektīvi neitralizē šīs vielas un nodrošina, ka netiek traucēta normāla šūnu signalizācija un citi svarīgi vielmaiņas procesi.

Nesenie pētījumi liecina, ka ūdeņradis spēj mainīt gēnu ekspresiju. Šīs iedarbības ietvaros tas var palielināt antioksidantu, piemēram, glutationa, un antioksidantu enzīmu līmeni šūnās. Glutations, iespējams, ir viens no spēcīgākajiem tiešajiem antioksidantiem šūnās. Tāpēc tiek uzskatīts, ka antioksidatīvais efekts ir netieša ūdeņraža iedarbība. Tas var modulēt transkripciju, izmantojot tādus svarīgus mediatorus kā Nrf2. Nrf2 jeb kodola faktoram (eritroīdiem radītais 2) līdzīgais 2 ir svarīgs molekulāro procesu uzsākšanā, lai cīnītos pret reaktīvajām skābekļa formām.

Vienkāršiem vārdiem sakot, tas nozīmē, ka, lietojot antioksidantus no ārpuses noteiktā daudzumā, tie tikai tieši iedarbojas un iznīcina brīvos radikāļus. Tas neaktivizē organisma dabiskos cīņas mehānismus kā ūdeņradis, bet var kavēt dabiskos brīvo radikāļu iznīcināšanas ceļus.

Ūdeņradim ir arī laba biopieejamība.

Kad tiek uzņemtas noderīgas vielas, lai arī ar kādiem līdzekļiem, tām ir jānonāk līdz vietai, kur veidojas skābekļa brīvie radikāļi. Parasti šie skābekļa brīvie radikāļi veidojas šūnas iekšienē, organelē, ko sauc par mitohondriju. Lielākajai daļai no ārpuses ievadīto antioksidantu ir grūti tur nokļūt, un, pat ja tas izdodas, tur nokļūst tikai neliela antioksidanta daļa.

Tas jo īpaši attiecas uz to, ko organisms ļauj izlaist cauri hematoencefaliskajai barjerai. Tomēr ūdeņradis spēj šķērsot šo barjeru. Tas var viegli difundēt un labi iekļūt šūnu organelās, piemēram, mitohondrijos, tādējādi padarot to ļoti efektīvu. Tas ir tāpēc, ka ūdeņradis ir mazākais un vieglākais antioksidants, kāds vien ir atrodams.

C vitamīns sver aptuveni 88 reizes vairāk nekā ūdeņradis. Nepolārām un neitrālām molekulām ir tendence vieglāk iekļūt šūnās, tāpēc tām ir laba biopieejamība. Ūdeņradis var viegli iekļūt šūnu membrānās, jo tas nav polārs. Ūdeņradim ir vislielākais difūzijas ātrums starp gāzēm, tāpēc tas ir viens no visefektīvākajiem antioksidantiem.

Kā lieto ūdeņradi?

Ūdeņradi var ievadīt inhalācijas veidā, izmantojot smidzinātāju. Tā ir ļoti droša gāze bez zināmas kaitīgas ietekmes, un, ieelpojot koncentrācijā, kas mazāka par 4 % gaisa, tā ir nedegoša. Ir zināms, ka ūdeņraža gāzes ieelpošana ilgākā laika periodā rada ilgtermiņa labvēlīgu ietekmi uz veselību, lai gan ūdeņradis no organisma izdalās 30 minūšu laikā pēc ieelpošanas pārtraukšanas. Tas ir saistīts ar ūdeņraža sekundāro iedarbību, aktivizējot labvēlīgus signālceļus, kas vēl tiek pētīti.

Inhalācijai paredzēto ūdeņradi visvieglāk iegūt, veicot ūdens elektrolīzi. Ūdeņradis ir arī ūdenī izšķīdināts, un to var izdzert 4 stundu laikā. Lai gan ūdenī izšķīst tikai neliels daudzums ūdeņraža, tas ir veselīgs dzeramais ūdens.

Vai ūdeņradis kā antioksidants ir drošs?

Lietojot ūdeņradi ieteiktajās devās, veiktajos klīniskajos pētījumos nav konstatēta nekāda nelabvēlīga ietekme. Tas netraucē normālus vielmaiņas procesus organismā.

Ūdeņraža kā antioksidanta nākotne

Ja sameklēsiet zinātnisko literatūru, atradīsiet neskaitāmus pētījumus, kas veikti par ūdeņraža kā antioksidanta iedarbību. Tas ir ļoti daudzsološs, lai nākotnē to izmantotu kā ārstniecības līdzekli. Patiesībā vairumā pētījumu ir ierosināts to izmantot daudzu slimību ārstēšanā.

Īpaši japāņi jau sen izmanto elektrolizētu reducētu ūdeni, kas satur ūdeņradi un ir pazīstams arī kā sārmains jonizēts ūdens.

Tomēr elektrolīzes reducētais ūdens tirgū ir pieejams jau sen, kas nozīmē, ka ūdeņraža ārstnieciskā iedarbība tika pārbaudīta jau ilgi pirms tā reālas izpētes. Tāpēc var teikt, ka ūdeņradis ir viens no drošākajiem līdz šim atklātajiem antioksidantiem.

Atsauces Akhavan, O., et al, Hydrogen-rich water for green reduction of graphene oxide suspensions.
International Journal of Hydrogen Energy, 2015. 40(16): p. 5553-5560. Berjak, P., et al, Cathodic amelioration of the adverse effects of oxidative stress accompanying procedures necessary for cryopreservation of embryonic axes of recalcitrant-seeded species.
Seed Science Research, 2011. 21(3): p. 187-203. Hanaoka, K., Antioxidant effects of reduced water produced by electrolysis of sodium chloride solutions.
Journal of Applied Electrochemistry, 2001. 31(12): p. 1307-1313. Hanaoka, K., et al, The mechanism of the enhanced antioxidant effects against superoxide anion radicals of reduced water produced by electrolysis.
Biophysical Chemistry, 2004. 107 Hiraoka, A., et al, In Vitro Physicochemical Properties of Neutral Aqueous Solution Systems (Water Products as Drinks) Containing Hydrogen Gas, 2-Carboxyethyl Germanium Sesquioxide, and Platinum Nanocolloid as Additives.
Journal of Health Science, 2010. 56(2): p. 167-174. Kato, S., D. Matsuoka, and N. Miwa, Antioxidant activities of hydrogen-solubilized nanobubbles evaluated by ESR and 2, 2?-bipyridyl methods.
Materials Science and Engineering:, 2015. C 53: p. 7-10. Ohsawa, I., et al, Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant through selective reduction of cytotoxic oxygen radicals.
Nat Med, 2007. 13(6): p. 688-694. Ohta, S., Molecular hydrogen as a novel antioxidant: overview of the advantages of hydrogen for medical applications.

Methods Enzymol, 2015. 555: lpp. 289-317. http://www.life-enhancement.com/magazine/article/3725-the-hydrogen-that-almost-nobody-knows-hydrogen-as-a-selective-antioxidant. Settineri, Zhou, Ji, Garth L. Nicolson et al, Hydrogenized Water Effects on Protection of Brain Cells from Oxidative Stress and Gutamate Toxicity, American Journal of Food and Nutrition 2018, Vol. 6, No. 1, 9-13