Waterstof/zuurstoftherapie (H2-O2 of OxyHydrogen)

Waterstof zuurstof gemengde gasinhalatie is een krachtige vorm van waterstoftherapie die steeds meer onderzoek heeft gezien in de behandeling van verschillende aandoeningen. Het inademen van een mengsel van waterstof-zuurstof of oxywaterstof samen met helium in gebruikt bij diepzeeduiken. Waterstof houdt het lichaam intact op botverpletterende diepten en is ongetwijfeld een uniek en krachtig element van ons bestaan. Laten we meer te weten komen over waterstof-zuurstofmengsel en de voordelen / toepassingen van waterstof / zuurstoftherapie op basis van gepubliceerde klinische onderzoeken en studies.

Wat is waterstof-zuurstofmengsel?

Ook bekend als Oxy-waterstof, HHO of H2-O2 mengsel, dit medische gas is veel krachtiger dan pure H2. Waterstof en zuurstofmengsel is een niet-reactieve gasvormige mix van waterstof en zuurstof in verschillende verhoudingen. Het mengsel is explosiever dan zuivere waterstof als HHO en heeft een hogere verbrandingstemperatuur waarbij meer energie vrijkomt.

Waterstof en zuurstof kunnen worden gemengd door eenvoudig de uitgangen van beide gassen in een gemeenschappelijke buis of container te combineren. Wanneer water wordt geëlektrolyseerd, produceert het zuurstof en waterstof op de spanningsknooppunten van de elektrolyseer. Er zijn veel methoden voor elektrolyse van water. Een van de nieuwste, levensvatbare en efficiënte waterelektrolysetechnologie staat bekend als Proton Exchange Membrane (PEM) Elektrolyse.^​1​

Protonuitwisselingsmembraan (PEM) waterelektrolyse produceert een hoge zuiverheid van waterstof en gebruikt ook zeer weinig energie. ^​2​ Vaste polymeerelektrolyten (SPE) worden gebruikt in PEM-elektrolyse van water om H2-O2 te produceren. Nafion is een polymeer dat in de elektrolysemembranen wordt gebruikt om waterstof en zuurstof van watermoleculen te scheiden. Het polymeer is chemisch resistent en duurzaam. Platina, iridium en andere edelmetalen worden gebruikt als katalysatoren en coaten de polymeermembranen.

Een PEM SPE-elektrolyser bestaat uit een katalysator die tussen twee elektroden (kathode/anode) en twee eindplaten wordt geplaatst. In dit geval is de katalysator een Nafion met Iridium en Platina die respectievelijk als anode en kathode worden gebruikt. De gasdiffusielagen bij kathode en anode vangen het gas op voor ontlading en gebruik.

Hoewel de basis hetzelfde blijft, kunnen verschillende elektrolysemethoden, waaronder polymeer elektrolytmembraan elektrolyzer, alkalische elektrolyzer en elektrolysator voor vaste oxide-elektrolysers worden gebruikt voor de productie van waterstof. Deze methoden zijn voornamelijk verschillend op basis van de ionentransportmethode of het type aangenomen elektrolyt.

De voordelen van elektrolyse op basis van membraan zijn onder meer geen netto koolstofafgifte in de atmosfeer (alleen waterstof, zuurstof en water worden gegenereerd tijdens de operatie), eenvoudige replicatie en de mogelijkheid om meerdere lagen in een stapel te combineren.^​3​

Voor therapeutisch gebruik van dit waterstof-zuurstof gemengd gas of oxywaterstof wordt in de meeste studies een verhouding van 2:1 gebruikt, wat zich zou vertalen in een mengsel van ongeveer 66,6% waterstof en 33,3% zuurstof. Dit zou ook de standaardverhouding zijn van waterstof en zuurstof die wordt geproduceerd bij het elektrolyseren van water. Waterstof/zuurstoftherapiemachines leveren over het algemeen afzonderlijke uitgangen voor waterstof en zuurstof, zodat de machine in verschillende configuraties (H2, H2-O2, O2) kan worden gebruikt.

Onderzoek naar het inademen van waterstof-zuurstofmengsel

Er komt voortdurend nieuw onderzoek naar waterstoftherapie uit. Inademing van zuivere waterstof heeft aangetoond dat het epitheliale apoptose (weefseldood) vermindert bij door beademingsapparatuur geïnduceerd longletsel. ^​4​ Het is gemakkelijk voor te stellen waarom waterstof nodig zou zijn op ICU’s. Momenteel is veel onderzoek naar waterstof-zuurstof gemengde gasinhalatie voor chronische inflammatoire ademhalingsaandoeningen, waaronder astma ^​5​, longfibrose ^​6​, en acute symptomen van virale infecties.

In een multicenter RCT bleek inademing van waterstof en zuurstofmengsel superieur te zijn aan zuurstoftherapie bij acute exacerbatie van chronische obstructieve longziekte (AECOPD). Waterstof / zuurstof mix gasinhalatie resulteerde in verminderde hoest volgens de Ademnood, Hoest en Sputum Schaal (BCSS) gebruikt in de studie.

In een klinisch onderzoek van 90 dagen waarin de veiligheid en werkzaamheid van H2-O2-inhalatietherapie werd beoordeeld, werd een curatief effect opgemerkt vanaf de tweede week tot het einde van het onderzoek bij patiënten met ernstige COPD als gevolg van virale infectie. Deze bevindingen worden verder ondersteund door resultaten van een multicenter open-label klinische studie waarbij waterstof / zuurstoftherapie werd gevonden om de zuurstofverzadigingsniveaus in rust, kortademigheid te verbeteren en pijn op de borst te verminderen en in een mate waar het progressie van de ziekte kan voorkomen. De zuurstof in oxy-waterstof verhoogt de cel oxygenatie en de waterstof zorgt voor beschermende effecten. Deze acties helpen bij het herstellen van slechte bloedverzadigingsniveaus van O2 en verminderen de ontstekingsreactie, waardoor de kans op type 1 respiratoire insufficiëntie wordt verminderd.

In een recente studie werd gevonden dat het inademen van waterstof-zuurstofmengsel de ademhaling bij acute ernstige tracheale stenose kan verbeteren en voor dit doel veilig kan worden gebruikt.^​7,8​ De symptomen van tracheale stenose zijn vermoeidheid, piepende ademhaling, hoesten of kortademigheid, waaronder ademhalingsmoeilijkheden, een hoge pieptoon uit uw longen bij het inademen, longontsteking of infecties van de bovenste luchtwegen, astma, congestie op de borst, apneu onder anderen.

Een recente studie geeft gewicht aan waarom we van waterstofinhalatiemachines houden die ook zuurstof aan het mengsel toevoegen. In deze nieuwe studie vonden de wetenschappers voordelen met waterstofinhalatie op gehoorverbetering bij patiënten met doofheid na radiotherapie / chemotherapie.^​9​ De eerdere dierstudies naar moleculaire waterstof voor tinnitus waren ook behoorlijk bemoedigend voor tinnitus.^​10​ Verdere klinische studies zijn momenteel aan de gang om de voordelen van waterstof / zuurstofinhalatie voor gehoorverlies te beoordelen.

Waterstof verlengt levens

H2 heeft in veel klinische onderzoeken een ontstekingsremmend en antioxiderend vermogen aangetoond en de toepassing ervan in de nieuwste onderzoeken is gunstig geweest. Een klinische richtlijn uitgegeven door de Chinese Nationale Gezondheidscommissie, beval de inademing van zuurstof gemengd met waterstofgas (33,3% O2 en 66,6% H2) aan, waardoor H2 naar de voorgrond van hedendaags therapeutisch medisch gasonderzoek werd gebracht.

Het onderzoek naar de gezondheidsvoordelen van waterstof/zuurstoftherapie staat nog in de kinderschoenen. Er is ruimte voor het bestuderen van de effecten van H2-O2 op andere systemische aandoeningen en delen van het lichaam. Meer onderzoek is ook nodig om het verschil in effecten van waterstof / zuurstofmengsel en inademing van zuiver waterstofgas te begrijpen.

Duizenden klinische studies van over de hele wereld hebben aangetoond dat moleculaire waterstof een unieke antioxidant is. Bekijk onze onderzoek beoordeling over de voordelen van waterstofinhalatie om meer te weten te komen over het nieuwste onderzoek naar waterstof geïnfundeerd water en H2-inhalatie.

Verwijzingen

1. Escobar-Yonoff R, Maestre-Cambronel D, Charry S, Rincón-Montenegro A, Portnoy I. Prestatiebeoordeling en economische perspectieven van geïntegreerde PEM-brandstofcel en PEM-elektrolyzer voor elektriciteitsopwekking. Heliyon. 2021;7(3):e06506. DOI:10.1016/J.Heliyon.2021.E06506
2. Wang T, Cao X, Jiao L. PEM waterelektrolyse voor waterstofproductie: fundamenten, vooruitgang en vooruitzichten. Koolhydraatneutraliteit. Online gepubliceerd op 2 juni 2022. DOI:10.1007/s43979-022-00022-8
3. Ahmad K, Sabli N, Tuan A, et al. Membraangebaseerde elektrolyse voor waterstofproductie: een overzicht. Membranen (Basel). 2021;11(11). DOI:10.3390/membranen11110810
4. Huang C, Kawamura T, Peng X, et al. Waterstofinhalatie verminderde epitheliale apoptose bij door beademingsapparatuur geïnduceerde longschade via een mechanisme met nucleaire factor-kappa B-activering. Biochem Biophys Re Commun. 2011;408(2):253-258. DOI:10.1016/j.bbrc.2011.04.008
5. Wang ST, Bao C, He Y, et al. Inademing van waterstofgas (XEN) verbetert de luchtwegontsteking bij astma- en COPD-patiënten. QJM: Een internationaal tijdschrift voor geneeskunde. Online gepubliceerd op 14 mei 2020:870-875. DOI:10.1093/QJMED/HCAA164
6. Gao L, Jiang D, Geng J, Dong R, Dai H. Waterstofinhalatie verzwakte bleomycine-geïnduceerde longfibrose door het remmen van transformerende groeifactor-β1 en relevante oxidatieve stress en epitheliale-naar-mesenchymale overgang. Exp Fysio. 2019;104(12):1942-1951. DOI:10.1113/EP088028
7. Gao L, Jiang D, Geng J, Dong R, Dai H. Waterstofinhalatie verzwakte bleomycine-geïnduceerde longfibrose door het remmen van transformerende groeifactor-β1 en relevante oxidatieve stress en epitheliale-naar-mesenchymale overgang. Exp Fysio. Online gepubliceerd op 23 oktober 2019:1942-1951. DOI:10.1113/EP088028
8. Zhou Z, Zhong C, Su Z, et al. Ademhaling waterstof-zuurstofmengsel vermindert de inspiratoire inspanning bij patiënten met tracheale stenose. Ademhaling. 2019;97(1):42-51. DOI:10.1159/000492031
9. Kong X, Lu T, Lu YY, Yin Z, Xu K. Effect van waterstofinhalatietherapie op gehoorverlies van patiënten met nasofaryngeaal carcinoom na radiotherapie. Voorzijde Med. Online gepubliceerd op 31 maart 2022. DOI:10.3389/fmed.2022.828370
10. Fransson AE, Videhult Pierre P, Risling M, Laurier GFE. Inademing van moleculaire waterstof, een reddingsbehandeling voor lawaai-geïnduceerd gehoorverlies. Voorcel Neurosci. Online gepubliceerd op 1 juni 2021. DOI:10.3389/fncel.2021.658662