氢分子的特性

本文内容摘自《氢气控癌：理论与实践》：

分子氢的特性

分子氢具有多种生物学作用，其特性是一般药物和生物分子所不具备的：

1、高穿透性，具有快速弥散能力

氢分子具有高度生物膜穿透性和细胞内弥散能力，能进入细胞核、细胞浆内的各种细胞器（包括线粒体），既可进入正常组织，也能进入缺血区域，甚至透过血脑屏障。这是一般抗氧化剂和化学药物无法实现的。呼气中氢气含量的检测表明，吸入的氢气在10分钟内即可通过血流分布全身。

2、高选择性，对功能性ROS具有保护作用

氢气还原性较弱，仅选择性中和活性强、毒性强的活性氧（如·OH），而对参与正常信号调节的自由基（如·O₂⁻和H₂O₂）无不良影响。低浓度的·O₂⁻和H₂O₂可作为信号分子，调节细胞增殖、分化和凋亡。
传统抗氧化剂（如维生素C或E）还原性强，但可能破坏正常ROS，干扰细胞信号传导。例如，较高浓度下H₂O₂在髓过氧化物酶作用下转化为次氯酸，可抵御细菌入侵；NO作为神经递质，对血管扩张至关重要。过量抗氧化剂可能破坏这些防御机制，增加包括癌症在内的疾病患病率和死亡率，而分子氢无此类毒副作用。

3、高安全性，即使在高浓度下

过去几十年，一些气体分子（如NO、CO和H₂S）的生物学作用受到关注。外源性吸入CO或H₂S对多数重要器官可能产生有利影响，但这些气体在高浓度下可能具有高度毒性。
相比之下，NO和H₂即使在高浓度下也无细胞毒性。H₂与自由基反应的产物是水，多余H₂通过呼吸排出体外，无任何残留。高压H₂用于深潜水气体混合物（如含49%H₂、50%He和1%O₂的Hydreliox），可预防减压病和动脉气体血栓。
H₂活性较低，在没有催化剂或常温下表现为惰性气体，与大多数化合物（包括氧气）不发生反应。仅在高于527℃且处于爆炸浓度范围（4%~75%）时，才可能通过与O₂的链式反应发生燃烧或爆炸。