运动气体和运动医学界最近将医用气体的使用描述为一种新兴的外来策略，提出了一些非常规医用气体(例如NO，Xe，O3)作为性能增强剂。其中，分子氢(H2)作为一种创新化合物出现，可能会在运动员中使用。H2通常以膳食补充剂的形式服用，无论是富含氢的水还是产生氢气的片剂，在动物研究和人体试验中似乎都会对运动能力产生积极影响。这可能是由于其抗氧化和抗炎特性，可能会减少运动引起的炎症和氧化应激，或者通过信号调节改变合成代谢激素的产生。有报告说，每天用1.5升/天的富氢水(0.92-1.02 mM的氢)进行水合作用可显着降低血液中的乳酸水平，并改善运动引起的男性足球运动员肌肉功能的下降。在连续性和进行性的消耗性运动之后，运动性酸中毒期间的富氢水(1.1 mM)的缓冲能力也得到了证明。此外，两周的富氢水摄入量(每天2升，0.45 mM的游离氢)有助于将重复冲刺中的峰值功率输出维持在男性骑行者30分钟以上的水平。
饮用富含氢的水似乎会改变血浆葡萄糖和胰岛素水平，这种作用可能由成纤维细胞生长因子21(FGF21)(一种改善胰岛素敏感性和葡萄糖清除率的代谢激素)的表达增强所介导。氢吸入增强的胰岛素反应可能会促进运动过程中能量的利用，从而在运动环境中促进H2作为胰岛素分泌刺激剂。此外，最近的证据表明，H2对涉及炎症的疾病具有改善价值，因此，通过平衡运动诱发的炎症和损伤的生物标志物(例如肌酸激酶，肌红蛋白，铁蛋白，C反应蛋白)，增加了其在运动环境中使用的可能性。
在这项随机对照的初步试验中，我们评估了7天H2吸入对一组年轻男性和女性的运动表现，血清激素和炎症状况的影响。我们假设气态H2将改善心肺功能和肌肉功能，刺激胰岛素分泌，并减轻炎症反应。所有参与者(年龄22.9±1.5岁;体重指数23.4±2.5 kg m-2; 10名妇女和10名男子)被分配为连续7天，每天接受一次持续时间为20分钟的气态氢(4%)或安慰剂(室内空气)吸入，并有7天的清除期，以防止研究期间干预措施的残留影响。主要的改善结果是从基线到第7天递增最大测试的跑步力竭时间的变化。此外，在每次干预后的基线和第7天对其他运动表现终点和临床化学生物标志物进行评估。
该试验已在ClinicalTrials.gov(IDNCT03846141)上进行了注册。随访期间，与吸入空气相比，每天呼吸4%的氢气20分钟可导致峰值运行速度增加(高达4.2%)。吸氢导致血清胰岛素样生长因子1(IGF-1)显着下降48.2 ng / mL(95%置信区间[CI]：从-186.7降至89.3)(P <0.05)，安慰剂干预后IGF-1水平升高59.3 ng / mL(95%CI;从-110.7增至229.5)(P <0.05)。在健康的男性和女性中，吸入氢似乎显示出产生增强机能的特性。应进一步评估气态氢气在运动环境中的功效和安全性。
图像数据
图1.研究方案。垂直箭头指示主要和次要结果的采样间隔。
表1.研究过程中生化标志物的变化。值是平均值±SD。
图2.基线与随访(7天)时运动表现结果的变化。
图3.试验之间个体主要改善结果(用尽时间)的个体变化。
