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., Рома нихин 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 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