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L’idrogeno molecolare (H2) è una molecola composta da due atomi di idrogeno che recentemente ha suscitato un crescente interesse nella comunità scientifica grazie alle sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie.
Diversi studi hanno dimostrato che l’H2 può essere utilizzato per il trattamento di varie condizioni, come malattie cardiovascolari, malattie neurologiche, patologie legate alla funzione respiratoria e infiammazioni croniche.
Può essere somministrato in diverse forme, ovvero tramite inalazione, via orale e iniezione. Tuttavia, trattandosi di un composto altamente volatile, la sua somministrazione può essere difficile da controllare.
Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta e quali possono essere i suoi utilizzi.
Proprietà e produzione di idrogeno molecolare
L’idrogeno molecolare possiede alcune peculiarità che ne fanno un composto potenzialmente pericoloso, se non trattato con cautela. Tuttavia queste stesse caratteristiche rendono l’H2 una sostanza particolarmente utile in diversi ambiti, e che può essere prodotta con svariati metodi.
Proprietà fisiche e chimiche dell'H2
L’idrogeno è un gas incolore, inodore, insapore e altamente infiammabile. Ha una densità estremamente bassa e una massa molecolare di circa 2 g/mol, il che lo rende il gas più leggero presente in natura.
L’idrogeno molecolare è altamente reattivo e può formare legami con molti elementi chimici, tra cui il carbonio, l’ossigeno e l’azoto. Normalmente si presenta in forma gassosa, ma può essere liquefatto a temperature estremamente basse (circa -253° C).
Produzione di idrogeno molecolare
L’idrogeno molecolare viene prodotto in natura attraverso la fotosintesi delle alghe e delle piante acquatiche. Tuttavia può essere ricavato in laboratorio con diversi metodi, tra cui:
- Elettrolisi dell’acqua: prevede l’utilizzo di una corrente elettrica continua per separare le molecole di idrogeno e ossigeno che formano l’acqua (H2O).
- Reforming del metano: in questo caso si utilizza gas naturale o metano, che viene riscaldato a temperature elevate e mescolato con acqua e vapore per produrre idrogeno e anidride carbonica.
- Gassificazione del carbone: questo metodo prevede l’utilizzo del carbone come materia prima; come nel caso del metano, si riscalda il carbone a temperature elevate e si mescola con acqua e vapore per produrre idrogeno e anidride carbonica.
- Fotolisi: viene utilizzata la luce per decomporre l’acqua in idrogeno e ossigeno grazie all’impiego di particolari materiali fotosensibili.
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Applicazioni scientifiche
L’idrogeno molecolare ha numerose applicazioni scientifiche, proprio grazie alle sue proprietà chimiche e fisiche.
Può essere infatti utilizzato per:
- Studio dei processi chimici: l’H2 è uno strumento cruciale nello studio dei processi di ossidazione e di riduzione in chimica e in biologia.
- Antisettico: si caratterizza come un potente agente antisettico nella sterilizzazione di attrezzature mediche e chirurgiche.
- Fonte di energia pulita: l’idrogeno è considerato una fonte di energia pulita e rinnovabile.
- Uso medico
Utilizzo dell'idrogeno molecolare in medicina
In tempi recenti, l’idrogeno molecolare ha suscitato un crescente interesse come potenziale trattamento per diverse patologie grazie alle sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie.
Può essere somministrato in diverse forme, tra cui:
- acqua arricchita di idrogeno da bere;
- gas di idrogeno da inalare;
- soluzioni saline arricchite di idrogeno da usare per via endovenosa
È possibile assumerlo perciò tramite inalazione, per via orale ed endovenosa, in base alle esigenze specifiche del paziente e alla patologia da trattare.
Idrogeno molecolare per inalazione
L’inalazione di idrogeno molecolare è stata studiata come possibile terapia per una varietà di condizioni mediche. Assunto in questo modo, viene assorbito rapidamente dai polmoni e si diffonde in tutto il corpo, dove può esercitare i suoi effetti antiossidanti e antinfiammatori.
Gli studi sperimentali, infatti, suggeriscono che l’inalazione di H2 può avere effetti benefici sulla salute polmonare, in particolare riducendo i danni causati da malattie respiratorie come l’asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).
Inoltre l’H2 sembrerebbe contribuire anche alla salute cardiovascolare, riducendo l’infiammazione e il danno ossidativo delle cellule endoteliali, migliorando la funzione dei vasi sanguigni e diminuendo il rischio di malattie come l’arteriosclerosi.
Tuttavia ci sono ancora poche evidenze cliniche a riguardo e non è chiaro quale sia la dose ottimale di idrogeno molecolare per ottenere gli effetti benefici.
Assunzione di H2 per via orale
L’idrogeno molecolare può essere somministrato per via orale come integratore alimentare, in virtù delle sue proprietà di protezione delle cellule dal danno ossidativo e di miglioramento della loro funzione.
Gli integratori di H2 sono disponibili sotto forma di compresse o polvere da sciogliere in acqua.
Esiste anche la possibilità di produrre l’acqua idrogenata utilizzando l’energia elettrica con il processo di elettrolisi, cioè scindendo l’acqua stessa nelle sue componenti, l’ossigeno e idrogeno, che a sua volta rimane nell’acqua e può essere così assunto bevendo l’acqua idrogenata nel quale rimane disciolto.
Secondo alcuni studi sperimentali, l’assunzione orale di idrogeno comporta diversi effetti benefici sulla salute generale, in particolare nella prevenzione di malattie cardiovascolari e del diabete di tipo 2, ma anche nella riduzione di infiammazioni nel tratto gastrointestinale, nel miglioramento della funzione renale e delle prestazioni sportive.
Idrogeno molecolare per iniezione
L’H2 può anche essere somministrato per via iniettiva, anche se questa modalità è ancora in fase di sperimentazione e non è ampiamente utilizzata nella pratica clinica.
Le iniezioni di idrogeno molecolare vengono somministrate direttamente nel sangue o nei tessuti, dove possono esercitare i loro effetti antiossidanti e antinfiammatori.
Alcuni studi suggeriscono che questa pratica possa avere effetti benefici per una varietà di condizioni mediche, tra cui ictus e infarto del miocardio, malattie neurologiche, patologie renali, infiammazioni croniche e lesioni muscolari.
Quali patologie possono essere trattate con l'idrogeno molecolare?
Tra le possibili applicazioni mediche dell’idrogeno molecolare, una delle più promettenti sembra essere la sua capacità di ridurre lo stress ossidativo associato a molte malattie croniche, tra cui diabete, malattie neurodegenerative e cancro.
Lo stress ossidativo è causato dall’eccessiva produzione di radicali liberi, molecole instabili che possono danneggiare le cellule del corpo e contribuire alla progressione di queste malattie.
L’idrogeno molecolare può inoltre aiutare a ridurre l’infiammazione, una risposta del sistema immunitario alle infezioni, ma che può causare danni ai tessuti e contribuire alla progressione delle malattie, qualora si cronicizzi.
Usi terapeutici dell'idrogeno molecolare
Per quanto riguarda le applicazioni terapeutiche dell’H2, può essere impiegato per:
- Patologie cardiovascolari: ha un effetto protettivo sul sistema cardiovascolare, grazie alla sua capacità di ridurre lo stress ossidativo e l’infiammazione. In particolare, l’H2 può ridurre il rischio di aterosclerosi, ipertensione e infarto del miocardio.
- Malattie neurodegenerative: potrebbe avere un potenziale effetto benefico su patologie come l’Alzheimer e il Parkinson, poiché può ridurre lo stress ossidativo e migliorare la funzione cerebrale.
- Malattie infiammatorie: può essere un efficiente antinfiammatorio e analgesico per patologie come l’artrite reumatoide, la colite ulcerosa e la malattia di Crohn.
- Lesioni da radiazioni: l’H2 sembra essere in grado di proteggere i tessuti dai danni delle radiazioni ionizzanti, grazie alla sua capacità di ridurre lo stress ossidativo e l’infiammazione.
- Lesioni ischemiche e rigenerazione tissutale: può migliorare la riparazione e la rigenerazione dei tessuti dopo lesioni ischemiche, come l’infarto del miocardio e l’ictus.
- Malattie respiratorie: l’H2 può avere un effetto benefico nelle malattie respiratorie, come l’asma e la bronchite, poiché può ridurre la produzione di muco.
Idrogeno molecolare: punti salienti
L’idrogeno molecolare si caratterizza come una sostanza altamente reattiva e leggera, con numerose applicazioni scientifiche.
Grazie alle sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie, l’H2 ha suscitato un crescente interesse nella comunità medica come potenziale trattamento per diverse patologie, tra cui malattie cardiovascolari, neurodegenerative e respiratorie, anche se ulteriori ricerche sono necessarie per confermare tali effetti.
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Bibliografia: fonti e note
Yuan, T.; Zhao, JN.; Bao, NR.: Hydrogen applications: advances in the field of medical therapy, Med Gas Res. 2023 Jul-Sep;13(3):99-107.
