Влияние водородных ингаляций на функциональные характеристики и газовые биомаркеры кишечника у спортсменов-борцов при физической нагрузке

Цель исследования: изучение влияния периодических ингаляций молекулярного водорода в течение одного месяца на основные характеристики работоспособности, уровень лактата и другие биохимические показатели, определяемые в крови молодых спортсменов-борцов после физической нагрузки.

Материалы и методы. В проспективном клиническом исследовании приняли участие 10 здоровых добровольцев-спортсменов, которым проводился анализ уровня водорода и метана в выдыхаемом воздухе, общеклинический и биохимический анализы крови, оценивались физиологические параметры состояния сердечно-сосудистой системы и основные характеристики работоспособности после физической нагрузки до и после ингаляций молекулярного водорода.

Результаты. Ингаляции с молекулярным водородом привели к снижению уровня метана в выдыхаемом воздухе (преимущественно у метанопродуцентов), уменьшению щелочной фосфатазы, увеличению тромбинового времени, активированного частичного тромбопластинового времени, а также снижению уровня лактата до физических нагрузок с увеличением после физических нагрузок. В общеклиническом анализе крови статистически значимых изменений выявлено не было. При проведении тредмил-теста ингаляции молекулярного водорода приводили к снижению диастолического артериального давления на уровне аэробного порога и анаэробного порога с увеличением дыхательного коэффициента. В тесте на гребном тренажере после ингаляций молекулярного водорода было выявлено увеличение дистанции, пройденной за две минуты, а также более быстрое восстановление систолического артериального давления на пятой минуте после окончания нагрузки.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии ингаляций молекулярного водорода на состояние свертывающей системы крови и состояние сердечно-сосудистой системы, что вносит вклад в улучшение показателей работоспособности и выносливости при физической нагрузке у спортсменов.

1. Davies K.J., Quintanilha A.T., Brooks G.A., Packer L. Free radicals and tissue damage produced by exercise. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982;107(4):1198–1205. https://doi.org/10.1016/s0006-291x(82)80124-1

2. Powers S.K., Deminice R., Ozdemir M., Yoshihara T., Bomkamp M.P., Hyatt H. Exercise-induced oxidative stress: Friend or foe? J. Sport Health Sci. 2020;9(5):415–425. https://doi.org/10.1016/j.jshs.2020.04.001

3. Radak Z., Ishihara K., Tekus E., Varga C., Posa A., Balogh L., Boldogh I., Koltai E. Exercise, oxidants, and antioxidants change the shape of the bell-shaped hormesis curve. Redox Biol. 2017;12:285–290. https://doi.org/10.1016/j.redox.2017.02.015

4. Ohsawa I., Ishikawa M., Takahashi K., Watanabe M., Nishimaki K., Yamagata K., Katsura K., Katayama Y., Asoh S., Ohta S. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat. Med. 2007;13(6):688–694. https://doi.org/10.1038/nm1577

5. Медведев О.С. Современные взгляды на функциональную роль водорода и его кинетику в человеческом организме. Пульмонология. 2024;34(1):7–18. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2024-34-1-7-18

6. Russell G. Theoretical evaluation of the biological activity of hydrogen. Med. Gas Res. 2025;15(2):266–275. https://doi.org/10.4103/mgr.MEDGASRES-D-24-00083

7. Понуровский Я.Я., Ставровский Д.Б., Широков И.В., Романихин Ф.И., Бондаренко Г.Н., Литвинов А.В., Этрекова М.О., Карабиненко А.А., Килимник В.А., Медведев О.С. Новые возможности для анализа биологической роли водорода, метана и других биомаркеров активности микробиоты кишечника при использовании перестраиваемой диодной лазерной спектрометрии поглощения и селективных сенсоров водорода и кислорода. Оптика и спектроскопия. 2024;132(3):303–309. https://doi.org/10.61011/OS.2024.03.58150.35-24

8. Zhou Q., Li H., Zhang Y., Zhao Y., Wang C., Liu C. Hydrogen-Rich Water to Enhance Exercise Performance: A Review of Effects and Mechanisms. Metabolites. 2024;14(10):537. https://doi.org/10.3390/metabo14100537

9. Ogannisyan M., Slivin A., LeBaron T.W., Tarnava A., Karmazin V., Bazanovich S., Dolgachev V., Vychik A., Strizhkov A., Parastaev S. Hydrogen-Rich Water Decreases Muscle Damage and Improves Power Endurance in Elite Athletes: A Randomized, Double-Blinded, Placebo-Controlled Trial. J. Lifestyle Med. 2025;15(1):8–17. https://doi.org/10.15280/jlm.2025.15.1.8

10. LeBaron T.W., Laher I., Kura B., Slezak J. Hydrogen gas: from clinical medicine to an emerging ergogenic molecule for sports athletes 1. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2019;97(9):797–807. https://doi.org/10.1139/cjpp-2019-0067

11. Dong G., Wu J., Hong Y., Li Q., Liu M., Jiang G., Bao D., Manor B., Zhou J. Inhalation of Hydrogen-rich Gas before Acute Exercise Alleviates Exercise Fatigue: A Randomized Crossover Study. Int. J. Sports Med. 2024;45(13):1014–1022. https://doi.org/10.1055/a-2318-1880

12. Medvedev O., Povarova O., Fadeev N., Fatima G., Zolotikov U., Toshchakov S. Correlation of High Gut Microbiota Archaea Methanogenesis with Health Characteristics of Humans and Animals. In: Beloborodova N.V. (ed.). Gut Microbiota — A Key Player in Overall Human Pathologies [Working Title]. IntechOpen; 2025. https://doi.org/10.5772/intechopen.1010612

13. Kawamura T., Higashida K., Muraoka I. Application of Molecular Hydrogen as a Novel Antioxidant in Sports Science. Oxid. Med. Cell. Longev. 2020;2020:2328768. https://doi.org/10.1155/2020/2328768

14. Robison R. The possible significance of hexosephosphoric esters in ossification. Biochem. J. 1923;17(2):286–293. https://doi.org/10.1042/bj0170286

15. Millán J.L. Alkaline Phosphatases : Structure, substrate specificity and functional relatedness to other members of a large superfamily of enzymes. Purinergic Signal. 2006;2(2):335–341. https://doi.org/10.1007/s11302-005-5435-6

16. Azpiazu D., Gonzalo S., Villa-Bellosta R. Tissue Non-Specific Alkaline Phosphatase and Vascular Calcification: A Potential Therapeutic Target. Curr. Cardiol. Rev. 2019;15(2):91–95. https://doi.org/10.2174/1573403X14666181031141226

17. Li Y., Bing R., Liu M., Shang Z., Huang Y., Zhou K., Bao D., Zhou J. Can molecular hydrogen supplementation reduce exerciseinduced oxidative stress in healthy adults? A systematic review and meta-analysis. Front. Nutr. 2024;11:1328705. https://doi.org/10.3389/fnut.2024.1328705

18. Da Ponte A., Giovanelli N., Nigris D., Lazzer S. Effects of hydrogen rich water on prolonged intermittent exercise. J. Sports Med. Phys. Fit. 2018;58(5):612–621. https://doi.org/10.23736/S0022-4707.17.06883-9

19. Hori A., Sobue S., Kurokawa R., Hirano S.I., Ichihara M., Hotta N. Two-week continuous supplementation of hydrogenrich water increases peak oxygen uptake during an incremental cycling exercise test in healthy humans: a randomized, single-blinded, placebo-controlled study. Med. Gas Res. 2020;10(4):163–169. https://doi.org/10.4103/2045-9912.304223

20. Botek M., Khanna D., Krejci J., Valenta M., McKune A., Sladeckova B., Klimesova I. Molecular Hydrogen Mitigates Performance Decrement during Repeated Sprints in Professional Ж Soccer Players. Nutrients. 2022;14(3):508. https://doi.org/10.3390/nu14030508

21. Aoki K., Nakao A., Adachi T., Matsui Y., Miyakawa S. Pilot study: effects of drinking hydrogen-rich water on muscle fatigue caused by acute exercise in elite athletes. Med. Gas Res. 2012;2:12. https://doi.org/10.1186/2045-9912-2-12

22. Botek M., Krejčí J., McKune A. J., Sládečková B., Naumovski N. Hydrogen rich water improved ventilatory, perceptual and lactate responses to exercise. Int. J. Sports Med. 2019;40(14):879–885. https://doi.org/10.1055/a-0991-0268

23. Takeuchi S., Wada K., Nagatani K., Osada H., Otani N., Nawashiro H. Hydrogen may inhibit collagen-induced platelet aggregation: an ex vivo and in vivo study. Intern. Med. 2012;51(11):1309–1313. https://doi.org/10.2169/internalmedicine.51.7161

24. Kato S., Hokama R., Okayasu H., Saitoh Y., Iwai K., Miwa N. Colloidal platinum in hydrogen-rich water exhibits radical-scavenging activity and improves blood fluidity. J. Nanosci Nanotechnol. 2012;12(5):4019–4027. https://doi.org/10.1166/jnn.2012.6163

25. Dong G., Fu J., Bao D., Zhou J. Short-Term Consumption of Hydrogen-Rich Water Enhances Power Performance and Heart Rate Recovery in Dragon Boat Athletes: Evidence from a Pilot Study. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022;19(9):5413. https://doi.org/10.3390/ijerph19095413

26. Jebabli N., Ouerghi N., Abassi W., Yagin F.H., Khlifi M., Boujabli M., Bouassida A., Ben Abderrahman A., Ardigo L.P. Acute effect of hydrogen-rich water on physical, perceptual and cardiac responses during aerobic and anaerobic exercises: A randomized, placebo-controlled, double-blinded cross-over trial. Front. Physiol. 2023;14:1240871. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1240871

27. Zhou K., Yuan C., Shang Z., Jiao W., Wang Y. Effects of 8 days intake of hydrogen-rich water on muscular endurance performance and fatigue recovery during resistance training. Front. Physiol. 2024;15:1458882. https://doi.org/10.3389/fphys.2024.1458882