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水素・電子

水素の効果は、パラダイムシフト(太田成男のちょっと一言2016.10.10)

分子状水素(H2)の高等生物に対する多様な効果は、まさしく一種のパラダイムシフト(paradigm shift)と言える。2007年に私たちが論文を発表するまでは、分子状水素は高等生物に対しては何ら効果がないというのが常識であった。そのため、9年を経た現在も「水素には何ら効果がないはずだ。あり得ない。」という過去の常識にとらわれてしまう人がいるのは、そんなに不思議なことではない。
「パラダイムシフトとは、その時代や分野において当然のことと考えられていた認識や思想、社会全体の価値観などが革命的にもしくは劇的に変化することをいう。パラダイムシフトの例として、まず旧パラダイム(例:天動説)が支配的な時代は、多くの人(科学者)がその前提の下に問題解決(研究)を行い、一定の成果を上げるが、その前提では解決できない例外的な問題(惑星の動きがおかしい)が登場する。このような問題が累積すると、異端とされる考え方の中に問題解決のために有効なものが現れ、解決事例が増えていくことになる。そしてある時期に、新パラダイム(地動説)を拠り所にする人(科学者)の数が増えて、それを前提にした問題解決(研究)が多く行われるようになる。(ウィキペディアより引用)」
基礎科学の発展を振り返ってみても、パラダイムシフトがおきた例は多くはない。そして、パラダイムシフトにより過去の常識が完全に否定された時でも、なかなか新しい常識を受け入れられない人が多かったのも歴史的事実である。

私が大学1年生だった1971年3月に「科学革命の構造」というパラダイムシフトを主題とする1冊の書籍が出版された。科学史家のトーマス・クーン博士が執筆した本を科学史研究家の中山茂東大助教授(当時)が翻訳されたものである。どのようにパラダイムシフトが起きるのか、その常識の変換に人々はどのように対応したのか、などが興味深く書かれていた。4月からは、中山先生が主催された科学史のゼミに参加したので、中山先生から直接教えをうけることができ、その教えは今も鮮明に覚えている。そして、当時自分がパラダイムシフトを起こすような研究に携わることができたらすばらしいだろうと思ったことを思い出す。歴史に学び、現在の研究に生かす。大学の教養課程で学んだことが、現在の専門の研究の進め方に生きている。

すでに公表された一般の方を対象として水素の効果(太田成男のちょっと一言2017.4.19)

水素水の市販の商品としては、「病気の治療」のためではなく、一般の消費者に対して、水素はどのような効果があるのか?という問題が取り上げられるようになってきました。
そこで、一般の消費者にとって、水素水の効果が「あるのか」「ないのか」を明確にするために、ここでは、一般の方に対する水素水の効果のデータを紹介し、簡単に内容を捕捉します。このように、病気の治療だけでなく、日常の生活改善や予防効果があることが推測されます。

(1) 水素水を飲むことによってスポーツマンの運動後に乳酸の上昇が抑制され、筋肉疲労が低下していた(筑波大学のスポーツ科学の論文)。
(2) 水素入浴によって、運動後の筋肉痛が軽減した(早稲田大学のスポーツ科学の論文)
(3) 水素水を飲むことによって、日常的な疲労が改善した(大阪市立大学と理化学研究所のデータ)
(4) 水素水を飲むことによって、脂質代謝異常の傾向がある人の悪玉コレステロールが低下した(中国の山東大学の論文)。これは動脈硬化の抑制につながることを示唆します。
(5) 水素水をボランティアが飲むことによって、血流依存性血管拡張反応が上昇した(血流の増加)。これも動脈硬化の抑制につながることを示唆します(福岡県原土井病院の論文)。
(6) 6人の糖尿病発症前状態が改善した(統計的解析はおこなわれていませんが、6人全員が改善したという結果です)(京都府立医科大学の論文)
(7) 水素水を飲用することによって歯周病が改善した(岡山大学の論文)(歯周病は一般的になっていますので、一般の人に含めました)。

以上のデータは、脂質代謝異常や歯周病の予防効果につながる改善を示唆するものであり、兆円オーダーの医療費の削減に大いに貢献することが期待されます。
なお、認知症発症前の軽度認知障害への水素水の飲用効果についても、論文を投稿中で、今後、次から次へと重要な論文が発表されるでしょう。
「有効性を示すデータがある」にもかかわらず、「保証できない」と断り書きをしている「信頼できる十分な有効データが見当たらない」というだけの情報を公の機関が発信するのは、いかがなものでしょうか?マスコミを含め各方面の関係者に、冷静な判断をすることを求めたいと思います。
文献
(1) Med Gas Res. 2012; 2: 12. Effects of drinking hydrogen-rich water on muscle fatigue caused by acute exercise in elite athletes.
(2) Jpn J Phys Fitness Sports Med, 2016; 65(3): 297-305. Effects of hydrogen bathing on exercise-induced oxidative stress and delayed-onset muscle soreness (https://www.jstage.jst.go.jp/article/jspfsm/65/3/65_297/_pdf)
(3) J Clin Endocrinol Metabol, 2015; 100: 2724-2733. Hydrogen Activates ATP-Binding Cassette Transporter A1-Dependent Efflux ex Vivo and Improves High- Density Lipoprotein Function in Patients with Hypercholesterolemia: A Double-Blinded, Randomized, and Placebo- Controlled Trial.
(4) Vasc Health Risk Manag. 2014; 10: 591-597. Consumption of water containing over 3.5 mg of dissolved hydrogen could improve vascular endothelial function.
(5)https://www.osaka-cu.ac.jp/ja/news/pdfs/press_150522.pdf#search=%27大阪市立大学+水素+疲労%27 (論文投稿中)
(6) Nutr Res. 2008; 28:137-143. Supplementation of hydrogen-rich water improves lipid and glucose metabolism in patients with type 2 diabetes or impaired glucose tolerance.
(7) Antioxidants. 2015; 4: 513-522. Drinking Hydrogen-Rich Water Has Additive Effects on Non-Surgical Periodontal Treatment of Improving Periodontitis.

健康ということに関しては、40歳〜50歳の年齢に達すると、常にどこも完全に正常という人を見つけるのが難しいくらいでしょう。病気以外でもストレス、運動や疲労などの負荷がかかった場合は、「異常がある時」になると思います。また、二日酔いの時は、異常がある時になると思います。1年365日全て健康という状態は理想的ですが、現実には難しいと思います。
健康と病気の境界は、くっきりと分かれているのではなく、連続的なものですから、「健康な人への効果」にこだわる必要はないと、私は思っています。

詳しくは、以下の拙著をご覧下さい(宣伝でスミマセン)。
「ここまでわかった水素水:最新Q&A:(続)水素水とサビない身体」:(小学館)太田成男著

すでに論文発表された水素の臨床試験結果(太田成男のちょっと一言2017.4.19)

最近、水素(または水素水)に関して「効果がない」と強調する人が見受けられるようになりました。水素の効果に関する研究は着実に進められて、様々な方面から、かなりの研究成果がすでに発表されています。
以前(2016.3.10)にも、水素の臨床試験の結果を報告していますが、あらためて最新報告をさせていただきます。DBと記載されているのは、二重盲検テストの結果です。

(1) 虚血再灌流関係(急性疾患)
脳虚血(腹腔注射)(人数38)
心肺停止蘇生 (水素ガス)(人数5人:統計解析なし)
(2) 炎症抑制関係
炎症性またはミトコンドリア性筋症(水素水)(人数31)DBを含む
関節リウマチ(水素水)(人数20)
関節リウマチ(関節注射)(人数24)DB
歯周病(水素水)(人数13人)DB
運動後の筋肉痛(水素入浴)(人数20人)DB
(3) 脳神経変性病関係
パーキンソン病(水素水)(人数17)DB
(4) メタボおよび代謝関連
2型糖尿病と境界型糖尿病(水素水)(人数30)DBを含む
メタボリックシンドローム(水素水)(人数20)
脂質代謝異常(水素水)(人数20)
脂質代謝異常(水素水)(人数68)DB
静脈血流改善(水素水)(人数34)DB
運動による乳酸血症(水素水)(人数52)DB
筋肉疲労と血液乳酸(水素水)(人数10)DB
(5) その他
慢性腎不全(血液透析)(人数29)
間質性膀胱炎(水素水)(人数30)DB(自覚症状のみの効果)
放射線治療の副作用軽減(水素水)(人数49)DBらしい
圧力皮膚潰瘍(床ずれ)(水素水)(人数22)
紫外線による皮膚障害(水素ガス)(人数28)
慢性B型肝炎(水素水)(人数60)DB (酸化ストレス軽減効果のみ)
運動による筋障害(サプリメント)(人数36)(統計的有意差なし)
シワ、肌のつやなど(水素入浴)(人数6人)(統計解析なし)

詳しくは、以下の拙著をご覧下さい(宣伝でスミマセン)。
「ここまでわかった水素水:最新Q&A:(続)水素水とサビない身体」:(小学館)太田成男著

信頼できる学術研究(太田成男のちょっと一言2012.11.7)

学術面について、発表論文と学会発表を紹介します。いずれも優れた論文や学会発表で公表しており、信頼できる結果です。
(1)水素に関する最初の論文(培養細胞とラット)日本医科大学
Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Ohsawa  I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, Katsura K.-I, (…), Ohta S, Nature Medicine. 2007;13 (6):688-694.

(2)心肺停止蘇生後の脳と心臓の障害の軽減の論文(ラット)慶応義塾大学
Inhalation of hydrogen gas improves neurologic and cardiac outcome in a rat model of cardiac arrest with ventricular fibrillation. Hayashida  K, Sano M, Kamimura N, Yokota T, Ohta S, Fukuda K, and Hori S. J. Am. Heart. Assoc. (2012)

(3)脳梗塞治療(患者)西島病院
A basic study on molecular hydrogen (H2) inhalation in acute cerebral ischemia patients for safety check with physiological parameters and measurement of blood H2 level. Ono H, Nishijima Y, Adachi N, Sakamoto M, Kudo Y, Kaneko K, Nakao  A, and Imaoka T, Medical Gas Research 2012, 2:21.
Improved brain MRI indices in the acute brain stem infarct sites treated with hydroxyl radical scavengers, Edaravone and hydrogen, as compared to Edaravone alone. A non-controlled study.Ono H, Nishijima Y, Adachi N, Tachibana S, Chitoku S, Mukaihara S, Sakamoto M, Kudo Y, Nakazawa J, Kaneko K, Nawashiro H, Medical Gas Research 2011, 1:12 (7 June 2011).

(4)リウマチ治療(患者)原土井病院
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. Ishibashi T, Sato B, Rikitake M, Seo T, Kurokawa R, Hara Y, Naritomi Y, Hara H, and Nagao T, Medical Gas Research 2012, 2:27.

(5)歯周炎抑制効果(ラット)岡山大学
Hydrogen-rich water attenuates experimental periodontitis in a rat model.
Kasuyama K, Tomofuji T, Ekuni D, Tamaki N, Azuma T, Irie K, Endo Y, Morita M, 2011;Journal of Clinical Periodontology 38 (12):1085-1090.

(6)パーキンソン病の治療効果(患者・二重盲検試験)順天堂大学
第6回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス(2012.10.11-13)

(7)水素水による疲労予防効果(健常人)筑波大学
Pilot study: Effects of drinking hydrogen-rich water on muscle fatigue caused by acute exercise in elite athletes. Aoki K, Nakao A, Adachi T Matsui Y, Miyakawa S, Medical Gas Research 2012, 2:12 (20 April 2012)

(8)水素入浴による血流増加効果(健常人)国際医療福祉大学
日本未病システム学会(2012.10.27-28)
温泉物理医学会 2012.6.8-9 発表
http://onki2012.umin.ne.jp/program.html

#22図121108-1結果Ⅲ大腿部血流

発汗量

(9)水素入浴による抗がん剤治療の副作用軽減効果(患者)e-クリニック
日本未病システム学会(2012.10.27-28)
http://www.medisuppli.com/is-pm%20060212.pdf#search=’水素+入浴’
参考文献(マウス)
Molecular hydrogen alleviates nephrotoxicityinduced by an anti-cancer drug cisplatin without compromising anti-tumor activity in mice. Nakashima-Kamimura N, Mori T, Ohsawa I, Asoh S, Ohta S, 2009. Cancer Chemotherapy and Pharmacology 64 (4): 753-761.

(10)肥満マウスの肥満抑制・血糖値低下・中性脂肪低下・インスリン低下の研究(マウス)日本医科大学
Molecular hydrogen improves obesity and diabetes by inducing hepatic FGF21 and stimulating energy metabolism in db/db mice.Kamimura N, Nishimaki K, Ohsawa I, Ohta S, 2011.Obesity19 (7):1396-1403.  Nature出版社

(11)認知機能低下抑制効果(マウス) 日本医科大学
Consumption of molecular hydrogen prevents the stress-induced impairments in hippocampus-dependent learning tasks during chronic physical restraint in mice. Nagata K, Nakashima-Kamimura N, Mikami T, Ohsawa I, Ohta S,2009. Neuropsychopharmacology 34(2):501-508.  Nature出版社

水素ガスはOKでも、水素水はダメ?? 水素の有効濃度のお話(太田成男のちょっと一言2016.7.19)

水素水をめぐる議論に、「水素ガスの吸引効果は理解できるが、水素水の飲用効果はありえない」という意見があります。「水素ガスを吸うなら大量の水素を摂取できるが、水素水からは微量の水素しか摂取できないはずだ」というのが理由のようです。
こういう議論では、単なる印象ではなく、実測や計算が大切です。
吸引させた時の水素ガスの有効濃度は1%(volume/volume)以上であることが動物実験でわかっています。最近の臨床試験では、1.3%、2%、3%(volume/volume)の濃度の水素ガスを吸引させており、動物実験の結果とよく一致しています。水素の飽和濃度が800μMなので、そのときの体内濃度は、10〜24μMとなるはずです。別の単位で表すと0.02〜0.048 ppm(weight/weight) (1リットルあたり20μg〜48μg)です。
では、水素水を飲んだときの体内濃度はどうなるでしょう?これは、人体実験をするわけにはいかないので、ラットを使います。15mL/kgの飽和水素水を飲ませた場合の結果を見てみます。これは、体重40kgの人に600mLの水素水を飲ませた量に対応しますので、極端に多く飲ませた訳ではありません。測定結果では、水素濃度は肝臓で20μMに達することは実測されています。別の単位で表すと0.040 ppm(weight/weight) (1リットルあたり40μg)です。この濃度は、2%の水素ガスを吸わせたときの水素濃度とほぼ一致します。
Molecular hydrogen improves obesity and diabetes by inducing hepatic FGF21 and stimulating energy metabolism in db/db mice. Obesity (Silver Spring). 2011;19:1396-1403.のFigure 1
つまり、水素ガスを吸わせた時と、水素水を飲んだときでは、臓器へ到達する水素濃度はあまり違わないのです。
「腸内細菌が発生する水素よりも水素水を飲む方が効果的」http://shigeo-ohta.com/topics120/
に説明しましたように、水素の効果は、水素の摂取量ではなくで、水素濃度の変化が重要です。
つまり、水素水の水素でも十分効果を発揮できるはずだということになります。もちろん、水素ガスの吸引と水素水の飲用による体内動態は全く同じだという訳ではありませんが、基本的には同じように考えてよいのではないかと思っています。

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