HRI-Freitagsbrief · 9. Oktober 2026
Wie viel Wasserstoff kommt wirklich dort an, wo er gebraucht wird?
Von der Inhalation über die Gewebeverteilung bis zur biologischen Wirkung – und warum eine japanische Herzstudie besonders interessant ist.
Liebe Leserinnen und Leser,
wenn wir über die Anwendung von molekularem Wasserstoff sprechen, stehen häufig technische Werte im Mittelpunkt: 300, 900 oder 3.000 ml Gas pro Minute, unterschiedliche H₂-Konzentrationen und die Dauer einer Inhalation.
Diese Angaben sind wichtig. Aber sie beantworten noch nicht die entscheidende Frage:
Wie viel Wasserstoff erreicht tatsächlich das betroffene Gewebe, wie lange bleibt er dort verfügbar und welche biologische Wirkung wird ausgelöst?
Damit beschäftigen wir uns heute. Denn zwischen der Gasproduktion eines Gerätes und einer möglichen biologischen Wirkung liegen mehrere Schritte, die wir wissenschaftlich unterscheiden müssen.
1. Wasserstoff findet seinen Weg – auch ohne direkte Blutversorgung?
Eine japanische Untersuchung zur Ischämie-Reperfusion des Herzens liefert dazu einen bemerkenswerten Hinweis.
Die Forscher verschlossen bei Ratten vorübergehend eine Herzkranzarterie. Dadurch wurde ein Teil des Herzmuskels nicht mehr ausreichend durchblutet.
Anschließend untersuchten sie, welche Wirkung die Inhalation von molekularem Wasserstoff während dieser Situation und der anschließenden Wiederherstellung der Durchblutung hatte.
Das Ergebnis war interessant:
Wasserstoff erreichte auch den Herzmuskelbereich, dessen versorgende Koronararterie noch verschlossen war. Gleichzeitig beobachteten die Forscher eine Verringerung der Infarktgröße.
In ergänzenden Untersuchungen wurde im ischämischen Bereich eine geringere H₂-Konzentration festgestellt als im normal durchbluteten Herzmuskel.
Als mögliche Transportwege kommen die Diffusion aus dem Blut innerhalb der Herzkammer und die Diffusion aus benachbarten, weiterhin durchbluteten Bereichen infrage.
Was bedeutet das?
Wasserstoff ist nicht ausschließlich darauf angewiesen, dass das Zielgewebe unmittelbar über seine eigenen Blutgefäße versorgt wird.
Durch seine Diffusionseigenschaften kann er unter bestimmten Bedingungen auch benachbarte, schlechter durchblutete Bereiche erreichen.
Die Studie beweist allerdings keinen direkten Transport von der Lunge zum Herzen unter vollständiger Umgehung des Blutkreislaufs.
Quelle: Hayashida et al. (2008), Biochemical and Biophysical Research Communications. Originalstudie auf PubMed →
2. Wenn Wasserstoff Zellmembranen durchdringt – spielen Gewebebarrieren überhaupt eine Rolle?
Molekularer Wasserstoff ist ein sehr kleines, ungeladenes Molekül. Er kann biologische Membranen vergleichsweise leicht durchdringen.
Das ist ein wesentlicher Unterschied zu vielen Arzneimitteln und größeren biologischen Molekülen.
Trotzdem bedeutet diese Eigenschaft nicht, dass Wasserstoff in jedem Organ oder jeder Zelle dieselbe Konzentration erreicht.
Dafür gibt es mehrere Gründe:
- Durchblutung: Wie viel H₂ wird in eine bestimmte Körperregion transportiert?
- Diffusion: Welche Konzentrationsgefälle bestehen zwischen Blut, Gewebe und Zellen?
- Gewebestruktur: Wie weit muss Wasserstoff bis zu den jeweiligen Zellen diffundieren?
- Expositionsdauer: Wie lange steht Wasserstoff überhaupt zur Verfügung?
- Ausscheidung: Wie schnell verlässt H₂ das Gewebe und den Organismus wieder?
Die japanische Herzstudie macht diesen Unterschied besonders anschaulich: Wasserstoff erreichte das ischämische Gewebe, aber nicht in derselben Konzentration wie den besser durchbluteten Herzmuskel.
HRI-Einordnung: Nicht nur die Überwindung einer biologischen Barriere ist entscheidend, sondern auch, welche H₂-Konzentration dahinter tatsächlich entsteht.
3. Eine Grippe und ein Karzinom – kann der Wasserstoffbedarf derselbe sein?
Betrachten wir zwei völlig unterschiedliche Erkrankungssituationen.
Beispiel A: Akute Influenza
Bei einer Grippe reagiert der Organismus auf eine Virusinfektion. Entzündungsprozesse, Immunreaktionen und oxidativer Stress können dabei eine Rolle spielen.
Die biologischen Veränderungen entwickeln sich häufig innerhalb weniger Tage.
Eine Forschungsfrage wäre, ob und in welchem Umfang molekularer Wasserstoff bestimmte entzündliche Signalwege beeinflussen kann.
Dabei müssten wir untersuchen, welche H₂-Konzentration im betroffenen Gewebe entsteht und welche messbaren Veränderungen daraus folgen.
Eine klinisch wirksame Wasserstoffdosierung zur Behandlung der Influenza ist bisher nicht etabliert.
Beispiel B: Ein Karzinom
Bei einem Karzinom ist die Situation erheblich komplexer.
Wir haben es nicht nur mit veränderten Zellen zu tun, sondern auch mit einer Tumormikroumgebung, die durch unterschiedliche Durchblutung, Sauerstoffversorgung, Stoffwechselaktivität und Immunreaktionen geprägt sein kann.
Ein Lungentumor befindet sich unter anderen Bedingungen als ein Lebertumor oder ein Hirntumor.
Auch innerhalb eines Tumors können die Verhältnisse unterschiedlich sein.
Damit stellen sich mehrere Fragen: Erreicht H₂ alle relevanten Bereiche? Welche Konzentration entsteht dort? Wie lange bleibt sie bestehen? Und welche biologischen Prozesse werden tatsächlich beeinflusst?
Wichtige Unterscheidung: Ein höherer biologischer Regulationsbedarf bedeutet nicht automatisch, dass eine höhere H₂-Dosis wirksamer ist.
Gerade in der Onkologie fehlen belastbare Dosis-Wirkungs-Daten. Eine tumorhemmende Wirkung beim Menschen lässt sich aus diesen Überlegungen nicht ableiten. H₂ ist kein Ersatz für etablierte onkologische Therapien.
4. Aufgenommen bedeutet noch nicht biologisch genutzt
Hier kommen wir zum eigentlichen Kern unserer Überlegungen.
Wir können messen, wie viel Wasserstoff ein Gerät produziert. Wir können die eingeatmete H₂-Konzentration bestimmen und unter experimentellen Bedingungen sogar Konzentrationen in Blut oder Gewebe untersuchen.
Aber wie viel Wasserstoff wird tatsächlich biologisch wirksam?
Das ist deutlich schwieriger zu beantworten.
H₂ ist kein klassischer Nährstoff, der von unseren Zellen in einer bekannten Menge verbraucht wird.
Die Forschung untersucht vielmehr, ob molekularer Wasserstoff unter anderem Redoxsignalwege, Entzündungsregulation und mitochondriale Prozesse beeinflussen kann.
Dabei müssen wir drei Ebenen unterscheiden:
- Exposition: Wie viel H₂ steht am Zielort zur Verfügung?
- Biologische Reaktion: Welche messbare Veränderung entsteht durch diese Exposition?
- Klinische Wirkung: Führt diese Veränderung tatsächlich zu einem gesundheitlichen Nutzen?
Diese drei Ebenen sind nicht identisch.
Auch eine messbare Veränderung eines Entzündungsmarkers beweist noch nicht, dass eine Erkrankung dadurch wirksam behandelt wird.
5. Der HJK-Wert – ein neuer Forschungsansatz des HRI
Aus diesen Überlegungen möchten wir beim Hydrogen Regulation Institute einen weiterführenden Ansatz entwickeln: den HJK-Wert.
Dabei geht es zunächst nicht um eine fertige mathematische Formel, sondern um eine systematische Betrachtung der Wasserstoffanwendung.
Wir wollen drei Fragen miteinander verbinden:
Welche Menge wird aufgenommen, und welche Konzentration erreicht tatsächlich das Zielgewebe?
Welche Transportwege, Durchblutungsverhältnisse, Diffusionsbedingungen und lokalen Besonderheiten beeinflussen die Verfügbarkeit?
Welche zellulären, biochemischen oder klinischen Veränderungen lassen sich tatsächlich nachweisen?
Der HJK-Wert soll langfristig dazu beitragen, technische Geräteangaben, die Verteilung von H₂ im Organismus und die beobachtete biologische Reaktion besser miteinander zu verknüpfen.
Dabei müssen wir ausdrücklich festhalten: Der HJK-Wert ist bisher ein konzeptioneller Forschungsansatz des HRI. Er ist weder eine validierte Messgröße noch eine medizinische Dosierungsformel.
Auch für die Unterscheidung von reinem H₂, H₂/O₂ und HHO⁺ könnte ein solches Modell künftig hilfreich sein, sofern die unterschiedlichen Gaszusammensetzungen und tatsächlichen Expositionen ausreichend untersucht werden.
HRI-Wochenfazit
Die japanische Herzstudie zeigt uns etwas Grundsätzliches:
Wasserstoff kann unter experimentellen Bedingungen auch Gewebe erreichen, dessen direkte Blutversorgung unterbrochen ist.
Gleichzeitig zeigen die unterschiedlichen Konzentrationen im Herzmuskel, dass die lokalen Bedingungen durchaus eine Rolle spielen.
Für die weitere Forschung reicht es daher nicht, ausschließlich den Geräteflow oder die eingeatmete H₂-Menge zu betrachten.
Wir müssen zusätzlich fragen:
Wie viel Wasserstoff erreicht das Zielgewebe? Wie lange steht er dort zur Verfügung? Und welche nachweisbare biologische Wirkung entsteht daraus?
Genau an dieser Schnittstelle zwischen Technik, Physiologie und biologischer Regulation möchten wir mit dem HRI weiterarbeiten.
Jürgen Jansen
Hydrogen Regulation Institute
Wissenschaftliche Grundlage
Hayashida K. et al. (2008): Inhalation of hydrogen gas reduces infarct size in the rat model of myocardial ischemia-reperfusion injury. Biochemical and Biophysical Research Communications.
Originalpublikation auf PubMed →
Die weiteren Abschnitte erläutern physiologische Zusammenhänge und offene Forschungsfragen. Der HJK-Ansatz ist ein in Entwicklung befindliches HRI-Konzept.