氢水抗疲劳，与激活线粒体有关！

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氢气抗疲劳作用已经有不少研究，但对于氢气抗疲劳的分子机制研究仍然不够，最近天津环境与职业医学研究所对氢水抗运动疲劳分子机制开展研究，发现氢水饮用能通过影响肠道菌群的组成，或者能优化肠道菌群，然后通过肠道菌群代谢物产生影响肌肉代谢，提高线粒体数量和功能，从而发挥抗疲劳效应。当然由于没有非常明确的分子过程，也可能是氢气通过直接影响细胞和线粒体功能发挥作用。这一研究增加了氢水抗运动疲劳效应的证据，并从肠道菌群和线粒体角度进行了比较深入的探讨，是氢气在运动医学研究方面相对比较深入的研究。

 

先前的研究表明，氢水对运动引起的疲劳具有抗氧化和抗炎作用;然而，其分子机制尚不清楚。将成年雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为纯水饮用组（NC）和氢水饮用组（HW）（n=7），采用2周跑步机训练建立运动模型。使用16S rRNA基因测序分析进行肠道细菌群落分析。测定线粒体能量代谢相关基因的表达水平以及糖代谢物和酶的表达水平。氢水组大鼠运动耐量显著提高，肠道微生物分布和多样性改变。氢显著上调与线粒体生物发生相关的基因，可能通过Pparγ / Pgc-1α / Tfam途径。此外，氢有效地介导了骨骼肌葡萄糖代谢的重编程。我们的研究结果通过Pparγ/ Pgc-1α / Tfam途径促进线粒体生物发生，确定了氢在改善耐力运动表现方面的关键作用。

研究摘要图

疲惫运动是指在身体超负荷状态下进行持续或重复的运动。越来越多的证据表明，除了身体疲劳外，运动引起的疲劳（EF）还会损害认知和胃肠道的生理功能。然而，由于复杂的调节因素，疲劳的发病机制仍有待确定，并且对缓解疲劳的非药物治疗知之甚少。最近，运动对肠道微生物群的影响已成为越来越多的研究领域。多项研究表明，适度运动可以调节肠道菌群，促进持久的大脑和代谢健康。然而，过度运动会导致肠道通透性增加、肠屏障功能障碍和肠道菌群组成增加，导致全身炎症。在慢性疲劳综合征中观察到肠道微生物组的多样性减少和组成改变，以及肠道通透性增加。肠道微生物群是肠道中存在的共生微生物的集合，编码丰富的代谢酶，因此具有强大的代谢能力。肠道菌群的发酵产物对于调节运动期间肝脏和骨骼肌的能量代谢很重要。大量研究表明，线粒体功能在剧烈运动引起的永久性损伤中起着重要作用。因此，靶向线粒体功能可能为预防骨骼肌损伤提供潜在的解决方案。

通过这里的介绍，我们知道适当运动有利健康，过度运动有害健康，即使适度运动也能带来疲劳，只是相对比较弱，这里关注的是过度运动导致的疲劳，否则就没有什么研究必要了。本研究希望回答的问题是，使用氢气给运动过度带来的问题提供一种新的解决方案，疲劳只是运动过度的一种表现。

最近，氢气被描述为一种治疗性抗氧化剂，在实验和临床疾病条件下可选择性清除有害活性氧（ROS）。对人类的初步研究表明，富氢水（HRW）可能有助于缓解剧烈运动引起的疲劳和乳酸积累。另一项研究表明，饮用氢水（HW）对接受抗氧化和抗炎活性强制游泳测试的小鼠具有抗疲劳作用。肠道菌群厌氧发酵也能产生氢气，肠道菌群产生氢气也有助于能量产生。因此，在考虑硬件时，肠道菌群的影响不容忽视。线粒体功能障碍与肠道菌群的变化有关，而肠道微生物群的变化受耐力运动的影响。线粒体生物发生增加可补偿运动训练后ATP的大量消耗。氢可以穿透线粒体膜，防止线粒体膜电位下降，保护线粒体免受ROS的侵害。氧化应激与线粒体结构和/或功能的变化有关，其特征是能量产生减少和氧化磷酸化功能障碍。

先前的一项研究表明，随着柠檬酸盐合酶活性的增加，富氢水刺激线粒体的心脏增殖和移植物中线粒体呼吸功能的持续，这反映了线粒体密度。本研究探讨了氢的分子机制及其提高耐力运动表现的潜力。我们的数据验证了氢水通过增加ATP产生和延缓运动引起的疲劳来改善线粒体功能的假设。在这种情况下，氢气可以用作急性衰竭运动控制的安全替代液体疗法。