Molekularer Wasserstoff – ein unscheinbarer Superstar!

Da molekularer Wasserstoff aufgrund seiner Eigenschaften völlig unscheinbar und unspektakulär ist, wurde sein Nutzen für die Gesundheit und seine Rolle in unserem Stoffwechsel lange übersehen.

Wenn Sie mehr wissen möchten als mancher Wissenschaftler und Mediziner, dann lesen Sie weiter.

Wir fassen für Sie das Basis-Wissen rund um das Thema molekularer Wasserstoff in dieser Übersicht zusammen.

Molekularer Wasserstoff – schnell mal explosiv?

Molekularer Wasserstoff (H2)ist ein stabiles, zweiatomiges, neutrales Molekül, das unter normalen Bedingungen als Gas vorliegt. Molekularer Wasserstoff ist das leichteste Molekül (2,0159 g/Mol) und das mit der geringsten Dichte. Als Gas in Verbindung mit Sauerstoff bzw. Luft ist es explosiv, jedoch nicht wenn es in Wasser (Blut, Zellflüssigkeit) gelöst ist.

Kann molekularer Wasserstoff in Wasser gelöst werden?

Wasserstoff kann in Wasser bis zu einer Konzentration von 0,8 mM (1,6 mg/L) bei normaler Temperatur und Normaldruck gelöst werden. In Fetten ist er jedoch um ein Vielfaches besser löslich [1].

Obwohl wir von Lösung sprechen, ist er eigentlich nicht wirklich gelöst, da er sich nicht „auflöst“ wie zum Beispiel Salz, das in seine Teile Na+ und Cl- zerfällt, sondern molekularer Wasserstoff bleibt als Gasmolekül im Wasser erhalten. Er dissoziiert also nicht in Elektronen und Protonen, sondern wird einfach von Wassermolekülen umgeben und bildet wässriges H2. Und das unabhängig vom pH-Wert.

Aufgrund seiner geringen Größe, seiner geringen Masse, seiner neutralen Ladung und seiner unpolaren Beschaffenheit in Verbindung mit einer hohen Diffusionsgeschwindigkeit kann molekularer Wasserstoff die Biomembranen der Zellen leicht durchdringen und in die Mitochondrien und den Zellkern diffundieren [2]. Durch diese einzigartigen physikochemischen Eigenschaften ist die zelluläre Bioverfügbarkeit von molekularem Wasserstoff extrem hoch.

1,6 mg/L oder auch 1,6 ppm Wasserstoff ist die Sättigung, die im Wasser ohne Druck erreicht werden kann. Verschiedene Geräte auf dem Markt arbeiten mit Druck, um noch mehr Wasserstoff ins Wasser hineinzupressen. Wird das Wasser nach Anreicherung dann zum Trinken in ein Glas gefüllt, verschwindet der über der Normalsättigung liegende Wasserstoffanteil recht schnell.

Wasserstoffwasser - wenig molekularer Wasserstoff und doch große Wirkung

Wasserstoffgas macht nur einen extrem kleinen Teil unserer Luft aus - etwa 0,000055 Prozent. Daher ist die Konzentration von gelöstem H2 im Wasser von Seen, Flüssen und auch im Trinkwasser weniger als ein Millionstel Milligramm pro Liter; im Gegensatz dazu enthält gesättigtes Wasserstoffwasser wie bereits erwähnt1,6 mg/L. Eine Konzentration von 1,6 mg/L mag unbedeutend erscheinen, aber da H2 das leichteste und kleinste Molekül ist, sollte bei dieser Zahl auch seine Molmasse beachtet werden und nicht nur die Menge an Milligramm.

Um dies verständlicher zu machen ein Vergleich: Die Einnahme von 1 Liter H2-gesättigtem Wasser liefert mehr Substanz (als Anzahl an Molekülen) als die Einnahme einer 100-mg-Dosis Vitamin C (0,79 Millimol H2 vs. 0,57 Millimol Vitamin C) [3].

[Hinweis und Rückblick auf eine eher unwichtige Schulstunde: Ein Mol eines Stoffes enthält definitionsgemäß exakt 6.02214076 x 1023 (602 Trilliarden) Teilchen (Avogadro-Konstante). Die Zahl wurde so festgelegt, dass 1 Mol Teilchen mit x Atommasse-Einheiten (z.B. Atommasse von Sauerstoff ist 16) möglichst genau x Gramm sind (1 Mol Sauerstoff = 16 g).] [4]

Molekularer Wasserstoff und Gesundheit

Wasserstoffgas wurde in den letzten Jahren wegen seiner einzigartigen antioxidativen, entzündungshemmenden, antidiabetischen und gegen Zellstress gerichteten Wirkung eingehend untersucht. Dabei wurde auch versucht, die Wirkung in den Zellen aufzuklären. Die biologischen Vorteile von H2 lassen sich am besten durch die Modulation der Signaltransduktion und der Genexpression erklären, einschließlich der Hochregulierung zelleigener Antioxidantien. [5]

Um Ihnen eine Ahnung zu geben, was Wasserstoff für eine vielfältige Hilfe für unsere Gesundheit ist, betrachten wir nun, was Wissenschaftler bisher schon bestätigen konnten. Dazu fassen wir die Ergebnisse einiger Studien zu verschiedenen Gesundheitsaspekten zusammen, in der die Wirkung der Gabe von Wasserstoff getestet wurde. Molekularer Wasserstoff befindet sich im medizinischen Bereich noch im Versuchsstadium, d.h. es sind meist Studien mit kleineren Prodbanden- oder Tierzahlen und die Anzahl an Studien zu dem Thema ist weiterhin überschaubar.

Kognitive Beeinträchtigungen [6]

Bei Mäusen mit leichter Beeinträchtigung der Gehirnleistung verringerte das Trinken von H2-Wasser den oxidativen Stress und unterdrückte weitere Gedächtnisstörungen und die Degeneration von Nervenzellen. Darüber hinaus war die durchschnittliche Lebenserwartung in der H2-Wasser-Gruppe länger als in der Kontrollgruppe.

Metabolisches Syndrom [7]

Patienten mit Metabolischem Syndrom bekamen über 24 Wochen Wasserstoffwasser zu trinken. Die Aufnahme von hochkonzentriertem Wasserstoffwasser senkte den Cholesterin- und Blutzuckerspiegel im Blut signifikant, verringerte das Hämoglobin A1c im Serum und verbesserte die Biomarker für Entzündungen und Redox-Homöostase im Vergleich zu Placebo. Darüber hinaus führte molekularer Wasserstoff tendenziell zu einer leichten Verringerung des Body-Mass-Index und des Verhältnisses von Taille zu Hüfte.

Schlaganfall [8]

Die Inhalation von H2-Gas (1-4%) hat sich in mehreren Tierversuchen als wirksam zur Verbesserung von Hirninfarkten erwiesen. In dieser Studie bewerteten die Forscher die H2-Behandlung bei akutem Hirninfarkt. Die H2-Gruppe inhalierte 3%iges H2-Gas (1 Stunde zweimal täglich), und die Kontrollgruppe erhielt in den ersten 7 Tagen herkömmliche intravenöse Medikamente. Die folgenden Faktoren änderten sich in der Wasserstoffgruppe signifikant zum Positiven: die relative Signalintensität der MRT, die den Schweregrad des Infarkts anzeigt, NIHSS-Scores zur klinischen Bewertung der Beeinträchtigung und die Beurteilung der physikalischen Therapie anhand des Barthel-Index.

Arteriosklerose [9]

Die Forscher stellten fest, dass molekularer Wasserstoff (H2) ein wirksames Antioxidans ist, um oxidativen Stress zu reduzieren. Forscher prüften die unbegrenzte Aufnahme von Wasserstoffwasser durch ApoE-Mäuse mit Neigung zu Arteriosklerose. Atherosklerotische Läsionen und das Niveau des oxidativen Stresses in der Aorta wurden signifikant reduziert. Daher hat Wasserstoffwasser das Potenzial, Arteriosklerose zu positiv zu beeinflussen.

Parkinson / Antioxidans [10]

Oxidativer Stress ist am Fortschreiten der Parkinson-Krankheit beteiligt. Jüngste Studien haben bestätigt, dass molekularer Wasserstoff (H2) in Zellkulturen und Tiermodellen als hochwirksames Antioxidans wirkt. Das Trinken von Wasserstoffwasser reduzierte den oxidativen Stress und verbesserte die Parkinson-Merkmale in Tiermodellen. In dieser Studie tranken japanische Parkinson-Patienten über 48 Wochen 1 Liter Wasserstoffwasser täglich. Es wurde eine signifikante Verbesserung der UPDRS-Gesamtwerte (Unified Parkinson's Disease Rating Scale, ein Test zur Einschätzung der Stadiums der Parkinso-Erkrankung) in der H₂-Wasser-Gruppe nachgewiesen.

Sportmedizin [3][11]

Obwohl körperliche Betätigung eine Vielzahl von Vorteilen bietet, wie Verringerung des Krankheitsrisikos, kann sie auch nachteilige Auswirkungen haben. Schädliche Formen der körperlichen Betätigung (zu intensiv, unzureichender körperlicher Zustand) fördern oxidativen Stress und chronische Entzündungen. Molekularer Wasserstoff mildert dies, indem er den Zellschutz, die Bildung von Mitochondrien, die ATP-Produktion, ein höheres NAD+/NADH-Verhältnis, zellschützende Phase-II-Enzyme, Hitzeschockproteine, Sirtuine usw. fördert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass molekularer Wasserstoff die Muskelschädigung wirksam herunterreguliert und den oxidativen Stress, die Entzündung und die Apoptose nach einer akuten, anstrengenden Belastung eines untrainierten Organismus reduziert. LeBaron zeigt damit auf, wie molekularer Wasserstoff die Vorteile von nützlicher Bewegung verstärkt und den Schaden von schädlicher Bewegung verringert.

Leberschädigung [12]

Diese Studie untersuchte die leberschützenden Wirkungen und Mechanismen von wasserstoffreichem Wasser bei durch durch Paracetamol verursachten Leberschäden bei Mäusen. Anzeiger für oxidativen Stress und die Bereiche mit Lebernekrose wurden verringert. Gleichzeitig vermehrten sich die Zellschutzenzyme SOD und Glutathion, außerdem verbesserten sich die Leberregeneration und einige biochemische Parameter.

Fazit

Molekularer Wasserstoff ist auf einem guten Weg, ein wichtiges Element in der medizinischen Gesundheitsvorsorge und -therapie zu werden.

Sie brauchen allerdings nicht darauf zu warten, bis Ihr Therapeut Ihnen Wasserstoff empfiehlt. Mit unseren Wasserstoffwasser-Geräten für Ihren Haushalt sind Sie unabhängig von tablettengebundenen Nahrungsergänzungen, die Sie regelmäßig nachkaufen müssen.

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Zum Weiterlesen:

Weitere Blogartikel, die zum Thema Wasserstoff und Wasserstoffwasser in unserem Blog erschienen sind, finden Sie unter: 

https://misterwater.eu/enerscan-tests-mit-wasserstoffwasser/

https://misterwater.eu/medizinische-forschungen-zu-molekularem-wasserstoff/

https://misterwater.eu/misterwater-wasserstoffwasser-im-zellversuch/

Quellen:

1) Nishimura, N.; Tanabe, H.; Adachi, M.; Yamamoto, T.; Fukushima, M. Colonic hydrogen generated from fructan diffuses into the abdominal cavity and reduces adipose mRNA abundance of cytokines in rats. J. Nutr. 2013, 143, 1943–1949. [Google Scholar]

2) Jackson, K.; Dressler, N.; Ben-Shushan, R.S.; Meerson, A.; LeBaron, T.W.; Tamir, S. Effects of alkaline-electrolyzed and hydrogen-rich water, in a high-fat-diet nonalcoholic fatty liver disease mouse model. World J. Gastroenterol. 2018, 24, 5095–5108. [Google Scholar]  [PubMed]

3) LeBaron, T.W.; Laher, I.; Kura, B.; Slezak, J. Hydrogen gas: From clinical medicine to an emerging ergogenic molecule for sports athletes. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2019, 97, 797–807. - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30970215/ 

4) Mol Definition von Wikipedia - https://de.wikipedia.org/wiki/Mol

5) LeBaron, T.W.; Kura, B.; Kalocayova, B.; Tribulova, N.; Slezak, J. A New Approach for the Prevention and Treatment of Cardiovascular Disorders. Molecular Hydrogen Significantly Reduces the Effects of Oxidative Stress. Molecules 2019, 24, 2076.

6) Nishimaki, K.; Asada, T.; Ohsawa, I.; Nakajima, E.; Ikejima, C.; Yokota, T.; Kamimura, N.; Ohta, S. Effects of Molecular Hydrogen Assessed by an Animal Model and a Randomized Clinical Study on Mild Cognitive Impairment. Curr. Alzheimer Res. 2018, 15, 482–492. [Google Scholar]

7) LeBaron, T.W.; Singh, R.B.; Fatima, G.; Kartikey, K.; Sharma, J.P.; Ostojic, S.M.; Gvozdjakova, A.; Kura, B.; Noda, M.; Mojto, V.; et al. The Effects of 24-Week, High-Concentration Hydrogen-Rich Water on Body Composition, Blood Lipid Profiles and Inflammation Biomarkers in Men and Women with Metabolic Syndrome: A Randomized Controlled Trial. Diabetes Metab. Syndr. Obes. 2020, 13, 889–896. [Google Scholar]

8) Ono, H.; Nishijima, Y.; Ohta, S.; Sakamoto, M.; Kinone, K.; Horikosi, T.; Tamaki, M.; Takeshita, H.; Futatuki, T.; Ohishi, W.; et al. Hydrogen Gas Inhalation Treatment in Acute Cerebral Infarction: A Randomized Controlled Clinical Study on Safety and Neuroprotection. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2017, 26, 2587–2594. [Google Scholar] [PubMed]

9) Ohsawa I, Nishimaki K, Yamagata K, Ishikawa M, Ohta S. Consumption of hydrogen water prevents atherosclerosis in apolipoprotein E knockout mice. Biochem Biophys Res Commun. 2008 Dec 26;377(4):1195-8. doi: 10.1016/j.bbrc.2008.10.156. Epub 2008 Nov 6. PMID: 18996093. - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18996093/

10) Yoritaka A, Takanashi M, Hirayama M, Nakahara T, Ohta S, Hattori N. Pilot study of H₂ therapy in Parkinson's disease: a randomized double-blind placebo-controlled trial. Mov Disord. 2013 Jun;28(6):836-9. doi: 10.1002/mds.25375. Epub 2013 Feb 11. PMID: 23400965. - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23400965/

11) Nogueira JE, Amorim MR, Pinto AP, da Rocha AL, da Silva ASR, Branco LGS. Molecular hydrogen downregulates acute exhaustive exercise-induced skeletal muscle damage. Can J Physiol Pharmacol. 2021 Aug;99(8):812-820. doi: 10.1139/cjpp-2020-0297. Epub 2020 Dec 23. PMID: 33356867. - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33356867/

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