水素(H2)について



【1】水素の性質


1.水に溶ける
水素原子(H)二つからなる分子(H2)で、通常は酸素(O2)同様気体です。
H2は、酸素(O2)と同程度、水(H2O)に溶けます。
H2は非常に小さく、運動速度も速い分子です。ペットボトルやアルミ缶なども通り抜けてしまいます。

2.非常に小さく、ペットボトルやアルミ缶を通り抜ける
H2のこの特性は、ヒトの体の隅々まで、細胞の中のミトコンドリア内部まで容易に行きわたることを意味しています。 ミトコンドリアはヒトの細胞内に数多く存在する、酸素を使って食べ物からエネルギーを取り出す器官で、通常の呼吸で活性酸素が発生する場所なのです。

3.ヒトの細胞や体を通り抜ける
H2はまた、速やかにヒトの細胞や体を通り抜けて、とどまりません。これらの特性は活性酸素スカヴェンジャー(ヒドロキシラジカルを消去する掃除屋)としての、有効性と安全性に寄与していると考えられています。

4.生体内で水素は非常に安定である
水素は危険というイメージを持たれている方もいらっしゃるかもしれませんが、生体内において非常に安定しており、危害を加えることはありません。

5.毒性を持つヒドロキシルラジカルのような分子と反応する
H2はinert gasすなわち、反応性に乏しい無害なガスです。窒素同様、生体内を構成するタンパク質などとは反応しません。活性酸素のように反応性の高い、生体内で毒性を持つヒドロキシラジカルのような分子としか反応しないと考えられています。

有効なH2含有水は、最高濃度であっても10ppm以下なので、呼気中から排泄されても、その濃度は極めて低く、安全な濃度であると言えます。直接吸入する治療用の水素ガスも、有効に用いられる濃度は最高2%程度なので、安全と言えます。


【2】水素の効果

H2が最初にヒトに対して用いられたのは1995年で(※1)、潜水病の予防に用いられました。その後、ヘリウムガス同様、人体には無害であるとされています。2001年にはH2は無害であるだけでなく、生体に対する有効性が示されました。(※2)H2がヒドロキシラジカルを打ち消すこと、動物実験において抗炎症作用をもつこと示されたのです。2007年には動物実験において、H2が生体に有用な活性酸素には影響を与えずに、毒性の高いヒドロキシラジカルを選択的に消去することによって、脳梗塞の再灌流障害を抑制することが示されています。(※3)

2012年には、高濃度水素水(Aquela 5ppm)のヒトにおける飲用試験において、関節リウマチに対する高い有効性が示されました。(※4)

(文献)
※1
Lafay V, Barthelemy P, Comet B, Frances Y, Jammes Y: ECG changes during the experimental human dive HYDRA 10 (71 atm/7,200 kPa). Undersea & hyperbaric medicine : journal of the Undersea and Hyperbaric Medical Society, Inc 1995, 22(1):51-60.

※2
Gharib B, Hanna S, Abdallahi OM, Lepidi H, Gardette B, De Reggi M: Anti-inflammatory properties of molecular hydrogen: investigation on parasite-induced liver inflammation. Comptes rendus de l'Academie des sciences Serie III, Sciences de la vie 2001, 324(8):719-724.

※3
Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, Katsura K, Katayama Y, Asoh S, Ohta S: Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nature medicine 2007, 13(6):688-694.

※4
Ishibashi T, Sato B, Rikitake M, Seo T, Kurokawa R, Hara Y, Naritomi Y, Hara H, Nagao T: Consumption of water containing a high concentration of molecular hydrogen reduces oxidative stress and disease activity in patients with rheumatoid arthritis: an open-label pilot study. Medical gas research 2012, 2(1):27.
http://www.medicalgasresearch.com/content/2/1/27/abstract


【3】摂取方法
どうすればH2を摂ることができるのでしょう。
H2のなんでも通り抜けてしまうという能力は、非常に重要ですが、逆に閉じ込めることができない、容器に保存しておくことが困難であるということです。

そこで三つの方法が開発されました。

(1)水に溶かして飲む

――1.6ppm――
H2は酸素と同程度水に溶けます。その飽和濃度、つまり最大限溶けて、1.6ppmとなります。現在家庭用の電気分解装置で、添加物を使わずに、水素水としてこの濃度を達成しているのは、「アキュエラブルー」です。

――5-7ppm――
H2がたくさん溶けているほど、少量の水を飲むだけで、多くのH2を摂取することが可能になります。通常の大気圧では、1.6ppmが最大ですが、例えば、ペットボトルの中でH2を発生させて加圧すると、5-7ppmものH2を溶かすことができます。
「水素水7.0」で作る水素水が、この濃度を達成しています。この場合、水素発生剤が飲用水と接しないようになっているので、認可された安全な食品添加物しか使われていない水素発生剤ですが、純粋にH2のみが溶けた飲用水を摂取することができます。

H2はペットボトルなどの容器を通り抜けてしまいますが、H2を水に溶かして、例えば数時間以内であれば、あまり失われることはないでしょう。その水素水を、一旦、開封しますと、急速に失われますが、例えば、一時間以内であれば、ある程度の溶存水素を摂取することができるでしょう。どちらにしろ、水素水の場合、十分量摂取するためには、溶存している水素濃度を把握し、確認しておくことが大切です。


(2)水素含有点滴

非破壊水素含有装置を用いて、血液と等張な生理食塩水に1ppmのH2を含ませ、点滴することができます。
点滴の場合は、病院で相談しましょう。現在は主に治験段階で使用されています。


(3)水素ガスの吸引

2%程度の水素ガス吸引で、脳梗塞や心筋梗塞の再灌流障害など、重篤な疾病を含む病態への効果が期待されます。
現在のところ、このための安全な装置の開発を待っているところです。




H2を用いた取り組み(5ppm水素水、水素含有点滴)

H2を用いた取り組みによる治験、治療が行われています。

1.関節リウマチの病態改善
2.腰部脊柱管狭窄症

腰部で神経を圧迫することによって引き起こされる疾患です。原因は脊椎の変形や、椎間板ヘルニア、靭帯の肥厚、腰椎椎間関節の変形などが考えられます。
特徴的な症状は間欠性跛行です。単なる椎間板ヘルニアによる神経根の圧迫ではこの症状は出現しません。
間欠性跛行とは、ある距離以上、例えば100m以上歩くと腰部から下肢にかけてしびれや痛みが広がり、歩けなくなり、少し休むとまた少し歩ける、このような症状のことです。

これらの病態が改善することが期待されています。


◆下記に水素についての解説動画を公開しております。 是非ご覧ください。◆

【解説CG】「QUALITY OF TIME」と水素の関係

【解説CG】「水素が下げる健康へのハードル~リウマチ疾患編~」


活性酸素の詳しい解説ついてはコチラをご覧ください