Abstract

L’hydrogène moléculaire (H2) est une molécule incolore, insipide, inodore et minime, mais très inflammable. Bien que l’on ait pensé pendant de nombreuses années que l’H2 était un gaz inerte dans les organismes vivants, une étude animale a signalé que l’inhalation de gaz H2 réduisait le stress oxydatif et supprimait les lésions cérébrales causées par l’ischémie et la reperfusion grâce à son action antioxydante. Depuis lors, l’action antioxydante de l’H2 a attiré une attention considérable et de nombreuses études ont fait état de ses avantages. La plupart des études ont rapporté les effets de l’H2 sur des maladies telles que le cancer, le diabète, l’infarctus cérébral et la maladie d’Alzheimer. Cependant, on sait peu de choses sur ses effets sur les sujets sains et l’exercice physique. Jusqu’à présent, y compris notre étude, seules 6 études ont exploré l’effet de l’H2 sur l’exercice. L’H2 est la plus petite molécule et peut donc facilement pénétrer la membrane cellulaire et diffuser rapidement dans les organites. On pense que l’H2 est capable de réduire sélectivement les radicaux hydroxyles et le peroxynitrite et n’affecte pas les espèces physiologiquement réactives. L’H2 peut être fourni à l’organisme par de multiples voies d’administration, telles que l’absorption orale d’eau H2 et le bain d’H2. Par conséquent, le H2 peut être une stratégie alternative potentielle pour les interventions antioxydantes exogènes conventionnelles dans les sciences du sport. L’objectif de cette revue est de fournir des preuves concernant les effets de l’absorption d’H2 sur les changements des paramètres physiologiques et biochimiques, centrés sur le stress oxydatif induit par l’exercice, pour chaque méthode d’absorption. En outre, cette revue met en évidence les orientations futures possibles dans ce domaine de recherche.

Kawamura T, Higashida K, Muraoka I. Application of Molecular Hydrogen as a Novel Antioxidant in Sports Science. Oxid Med Cell Longev. 2020 Jan 14;2020:2328768.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6988658/

Abstract

Contexte
Des études cliniques ont rapporté que l’eau riche en hydrogène (HRW) avait des effets thérapeutiques et ergogéniques. L’objectif de cette étude était de déterminer l’effet d’une supplémentation aiguë en eau riche en hydrogène sur la performance à l’exercice mesurée par le VO2, le rapport d’échange respiratoire (RER), la fréquence cardiaque (FC) et la fréquence respiratoire (RR).

Méthodes
Les niveaux de base de tous les indices d’exercice ont été déterminés chez dix-neuf sujets sains (4 femmes, 23,4 ± 9,1 ans ; 15 hommes, 30,5 ± 6,8 ans) en utilisant un test d’exercice graduel sur tapis roulant jusqu’à épuisement. Chaque sujet a été examiné deux fois de plus dans le cadre d’une étude croisée randomisée en double aveugle et contrôlée par placebo. Les sujets ont reçu soit du HRW, soit un placebo, qui a été consommé la veille et le jour du test. Le HRW a été administré à l’aide des comprimés produisant de l’hydrogène, DrinkHRW (5 mg d’H2). Toutes les données ont été analysées avec SPSS en utilisant des comparaisons par paires avec ajustement de Bonferroni.

Résultats
La supplémentation en HRW n’a pas influencé les indices maximaux ou minimaux de performance à l’exercice (VO2, RER, HR et RR) (p < 0,05). Cependant, HRW a diminué de manière significative la RR et la HR moyennes de l’exercice (p < 0,05). L’HRW a diminué la FC à l’effort pendant les minutes 1 à 9 du test d’exercice gradué (121 ± 26 bpm) par rapport au placebo (126 ± 26 bpm) et à la ligne de base (124 ± 27 bpm) (p < 0,001) sans influencer substantiellement la VO2.

Conclusion
Une supplémentation aiguë en comprimés de DrinkHRW peut être bénéfique à la performance d’un exercice aérobique submaximal en abaissant la FC à l’effort. D’autres études sont nécessaires pour déterminer l’influence et la signification pratique de la HRW sur des intensités d’exercice variables ainsi que les protocoles de dosage optimaux et les effets d’une utilisation chronique.

Mots clés : Ergogène, Athlète, VO2, Hydrogène moléculaire, Exercice

LeBaron TW, Larson AJ, Ohta S, Mikami T, Barlow J, Bulloch J, DeBeliso M. Acute Supplementation with Molecular Hydrogen Benefits Submaximal Exercise Indices. Randomized, Double-Blinded, Placebo-Controlled Crossover Pilot Study. J Lifestyle Med. 2019 Jan;9(1):36-43. doi: 10.15280/jlm.2019.9.1.36. Epub 2019 Jan 31. PMID: 30918832; PMCID: PMC6425901.

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6425901/

Abstract

L’exercice physique aigu augmente les espèces réactives de l’oxygène dans les muscles squelettiques, ce qui entraîne des lésions tissulaires et la fatigue. L’hydrogène moléculaire (H2) agit comme un antioxydant thérapeutique directement ou indirectement en induisant des enzymes antioxydantes. Nous avons examiné ici les effets de la consommation d’eau enrichie en H2 (eau enrichie en H2) sur la fatigue psychométrique et la capacité d’endurance dans le cadre d’une étude randomisée, en double aveugle, contrôlée par placebo. Dans l’expérience 1, tous les participants ont bu uniquement de l’eau placebo lors de la première session d’exercice sur cycle ergométrique et, à titre de comparaison, ils ont bu soit de l’eau H2, soit de l’eau placebo 30 minutes avant l’exercice lors du deuxième examen. Chez ces participants sains non entraînés (n = 99), la fatigue psychométrique jugée par des échelles visuelles analogiques était significativement diminuée dans le groupe H2 après un exercice léger. Lorsque chaque groupe a été divisé en 2 sous-groupes, le sous-groupe ayant des valeurs plus élevées sur l’échelle visuelle analogique était plus sensible à l’effet de l’H2. Dans l’expérience 2, des participants entraînés (n = 60) ont été soumis à un exercice modéré sur bicyclette ergométrique de la même manière que dans l’expérience 1, mais l’exercice a été effectué 10 minutes après avoir bu de l’eau H2. L’endurance et la fatigue ont été significativement améliorées dans le groupe H2, comme en témoignent la consommation maximale d’oxygène et l’échelle de Borg, respectivement. Dans l’ensemble, la consommation d’eau H2 juste avant l’exercice a eu des effets anti-fatigue et d’endurance.

Mots clés : Borg’s scale ; O max ; bicyclette ergométrique ; cycle ergometer ; eau hydrogénée ; endurance ; essai clinique avec répartition aléatoire ; exercice physique ; exercice ; fatigue ; hydrogène ; eau hydrogénée ; hydrogène ; essai clinique randomisé ; visual analogue score ; échelle de Borg ; échelle visuelle analogue.

Mikami T, Tano K, Lee H, Lee H, Park J, Ohta F, LeBaron TW, Ohta S. Drinking hydrogen water enhances endurance and relieves psychometric fatigue: a randomized, double-blind, placebo-controlled study. Can J Physiol Pharmacol. 2019 Sep;97(9):857-862.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31251888/

Abstract

Contexte
Des études récentes ont montré un effet positif de la consommation d’eau riche en hydrogène (HRW) sur l’homéostasie acide-base au repos. Nous avons étudié l’effet de deux semaines de consommation d’eau riche en hydrogène sur la performance de sprint répété et le statut acido-basique pendant un exercice de cyclisme intermittent prolongé.

Méthodes
Dans un protocole croisé en simple aveugle, 8 cyclistes masculins entraînés (âge [moyenne±SD] 41±7 ans, masse corporelle 72,3±4,4 kg, taille 1,77±0,04 m, absorption maximale d’oxygène [V̇O2max] 52,6±4. 4 mL-kg-1-min-1) ont reçu quotidiennement 2 litres d’eau normale placebo (PLA, pH 7,6, potentiel d’oxydation/réduction [ORP] +230 mV, teneur en hydrogène libre 0 ppb) ou HRW (pH 9,8, ORP -180 mV, hydrogène libre 450 ppb). Les tests ont été effectués au départ et après chaque période de 2 semaines de traitement. Les traitements étaient contre-équilibrés et la séquence randomisée. L’épreuve de cyclisme intermittent de 30 minutes consistait en 10 blocs de 3 minutes, chacun composé de 90 secondes à 40% V̇O2max, 60 secondes à 60% V̇O2max, 16 secondes de sprint à fond et 14 secondes de récupération active. L’absorption d’oxygène (V̇O2), la fréquence cardiaque et la puissance de sortie ont été mesurées pendant toute la durée du test, tandis que la puissance de sortie moyenne et maximale (PPO), le temps jusqu’à la puissance maximale et l’indice de fatigue (FI) ont été déterminés pendant tous les sprints de 16 secondes. Les concentrations de lactate, pH et bicarbonate (HCO3-) ont été déterminées au repos et après chaque sprint sur du sang obtenu par un cathéter à demeure dans une veine antécubitale.

Résultats
Dans le groupe PLA, la PPO en valeurs absolues a diminué significativement au 8ème et 9ème des 10 sprints et en valeurs relatives, ΔPPO, a diminué significativement au 6ème, 8ème et 9ème des 10 sprints (en moyenne : -12±5%, P<0,006), alors qu’elle est restée inchangée dans le groupe HRW. La puissance moyenne, l’IF, le temps jusqu’à la puissance maximale et le travail total n’ont montré aucune différence entre les groupes. Dans les deux conditions, les niveaux de lactate ont augmenté tandis que le pH et le HCO3- ont diminué progressivement en fonction du nombre de sprints.

Conclusions
Deux semaines de prise de HRW peuvent aider à maintenir la PPO lors de sprints répétitifs jusqu’à épuisement sur 30 minutes.

Da Ponte A, Giovanelli N, Nigris D, Lazzer S. Effects of hydrogen rich water on prolonged intermittent exercise. J Sports Med Phys Fitness. 2018 May;58(5):612-621.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28474871/

Abstract

La dépense d’une quantité considérable d’énergie physique conduit inévitablement à la fatigue, tant à l’entraînement qu’en compétition dans le football. Un nombre croissant de résultats expérimentaux ont confirmé la relation entre la génération et l’élimination des radicaux libres, la fatigue et les blessures dues à l’exercice. Récemment, l’hydrogène a été identifié comme un nouvel antioxydant sélectif avec des applications bénéfiques potentielles dans les sports. La présente étude a évalué l’effet d’une consommation de deux mois d’eau riche en hydrogène sur la flore intestinale de jeunes joueuses de football de Suzhou. Comme l’ont démontré le dosage immuno-enzymatique et l’analyse de la séquence de l’ADNr 16S des échantillons de selles, la consommation d’eau riche en hydrogène pendant deux mois a réduit de manière significative les taux sériques de malondialdéhyde, d’interleukine-1, d’interleukine-6 et de facteur de nécrose tumorale-α, puis a augmenté de manière significative les taux sériques de superoxyde dismutase, de capacité antioxydante totale et d’hémoglobine dans le sang total. En outre, la consommation d’eau riche en hydrogène a amélioré la diversité et l’abondance de la flore intestinale chez les athlètes. Tous les indices examinés, y compris les indices shannon, sobs, ace et chao, étaient plus élevés dans le groupe témoin que ceux proposés pour résulter de la consommation d’eau riche en hydrogène avant l’essai, mais ces indices se sont tous inversés et étaient plus élevés que ceux des témoins après l’intervention de deux mois. Néanmoins, il y avait quelques différences dans les composants de la flore intestinale de ces deux groupes avant l’essai, alors qu’il n’y avait pas de changements significatifs dans la composition de la flore intestinale pendant la période d’essai. Ainsi, la consommation d’une eau riche en hydrogène pendant deux mois pourrait jouer un rôle modulateur dans la flore intestinale des athlètes, grâce à ses activités antioxydantes et anti-inflammatoires sélectives. Le protocole de l’étude a été approuvé par le comité d’éthique de la Suzhou Sports School (numéro d’approbation : SSS-EC150903).

Mots clés : eau riche en hydrogène, antioxydant, anti-inflammatoire, flore intestinale, diversité, joueur de football, Suzhou.

Sha JB, Zhang SS, Lu YM, Gong WJ, Jiang XP, Wang JJ, Qiao TL, Zhang HH, Zhao MQ, Wang DP, Xia H, Li ZW, Chen JL, Zhang L, Zhang CG. Effects of the long-term consumption of hydrogen-rich water on the antioxidant activity and the gut flora in female juvenile soccer players from Suzhou, China. Med Gas Res. 2019 Jan 9;8(4):135-143.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6352569/

Abstract

Contexte
L’hydrogénothérapie s’étant révélée bénéfique pour le traitement de l’inflammation, des lésions d’ischémie-reperfusion et du stress oxydatif chez l’homme, il semble utile d’évaluer les effets de l’hydrogène administré de manière exogène en tant qu’élément de la prise en charge immédiate des blessures des tissus mous liées au sport. L’objectif principal de cette étude pilote était d’examiner les effets de l’administration d’hydrogène pendant 2 semaines sur les marqueurs biochimiques de l’inflammation et la récupération fonctionnelle chez les athlètes professionnels masculins après une blessure aiguë des tissus mous.

Méthodes
Au cours de la saison 2013 (de mars à mai), 36 athlètes professionnels ont été recrutés en tant que participants et examinés par un spécialiste certifié en médecine sportive dans les 24 premières heures suivant la survenue d’une blessure. Les sujets ont été répartis dans 3 essais attribués de manière aléatoire dans un design en simple aveugle. Les sujets du groupe témoin ont reçu un protocole de traitement traditionnel pour les blessures des tissus mous. Les sujets du premier groupe expérimental ont suivi les mêmes procédures que le groupe témoin, mais avec une administration supplémentaire tout au long de l’étude de comprimés oraux riches en hydrogène (2 g par jour). Les sujets du deuxième groupe expérimental ont également suivi les procédures du groupe témoin, avec l’administration supplémentaire, tout au long de l’étude, de comprimés oraux riches en hydrogène (2 g par jour) et de packs topiques riches en hydrogène (6 fois par jour pendant 20 minutes). Les participants ont été évalués au moment de la déclaration de blessure et 7 et 14 jours après les tests de base.

Résultats
Ces résultats préliminaires soutiennent l’hypothèse selon laquelle l’ajout d’hydrogène aux protocoles de traitement traditionnels est potentiellement efficace dans le traitement des blessures des tissus mous chez les athlètes professionnels masculins.

Ostojic SM, Vukomanovic B, Calleja-Gonzalez J, Hoffman JR. Effectiveness of oral and topical hydrogen for sports-related soft tissue injuries. Postgrad Med. 2014 Sep;126(5):187-95.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25295663/

Abstract

Contexte
La contraction musculaire pendant de courts intervalles d’exercice intense provoque un stress oxydatif, qui peut jouer un rôle dans le développement de symptômes de surentraînement, notamment une fatigue accrue, entraînant des microlésions ou des inflammations musculaires. Nous avons donc étudié l’effet de l’eau riche en hydrogène (HW) sur le stress oxydatif et la fatigue musculaire en réponse à un exercice aigu.

Méthodes
Dix joueurs de football masculins âgés de 20,9 ± 1,3 ans ont été soumis à des tests d’exercice et à des prélèvements sanguins. Chaque sujet a été examiné deux fois de manière croisée en double aveugle ; ils ont reçu soit de l’eau HW soit de l’eau placebo (PW) pendant une semaine d’intervalle. Les sujets ont été invités à utiliser un vélo ergométrique à une absorption maximale d’oxygène (VO2) de 75 % pendant 30 minutes, puis à mesurer le couple maximal et l’activité musculaire pendant 100 répétitions d’une extension isocinétique maximale du genou. Les marqueurs de stress oxydatif et la créatine kinase dans le sang périphérique ont été mesurés de manière séquentielle.

Résultats
Bien que l’exercice aigu ait entraîné une augmentation des niveaux de lactate dans le sang chez les sujets ayant reçu du PW, la prise orale de HW a empêché une élévation du lactate dans le sang pendant un exercice intense. Le couple maximal de PW a diminué de manière significative pendant l’extension isocinétique maximale du genou, suggérant une fatigue musculaire, mais le couple maximal de HW n’a pas diminué pendant la phase initiale. Il n’y a pas eu de changement significatif dans les marqueurs de lésions oxydatives dans le sang (d-ROM et BAP) ou la créatine kinase après l’exercice.

Conclusion
Une hydratation adéquate avec de l’eau riche en hydrogène avant l’exercice a réduit les niveaux de lactate sanguin et amélioré le déclin de la fonction musculaire induit par l’exercice. Bien que d’autres études pour élucider les mécanismes exacts et les avantages doivent être confirmés dans de plus grandes séries d’études, ces résultats préliminaires peuvent suggérer que l’HW peut être une hydratation appropriée pour les athlètes.

Sha JB, Zhang SS, Lu YM, Gong WJ, Jiang XP, Wang JJ, Qiao TL, Zhang HH, Zhao MQ, Wang DP, Xia H, Li ZW, Chen JL, Zhang L, Zhang CG. Effects of the long-term consumption of hydrogen-rich water on the antioxidant activity and the gut flora in female juvenile soccer players from Suzhou, China. Med Gas Res. 2019 Jan 9;8(4):135-143.

https://doi.org/10.1186/2045-9912-2-12