氢氧对睡眠障碍及情绪异常的影响：一项单盲随机对照临床试验

睡眠障碍与多种慢性疾病相关。氢气具有抗炎、抗氧化及抗纤维化作用，在疾病管理中具有潜在应用价值，但其对睡眠障碍的影响尚不明确。本单盲随机对照临床试验于2022年9月至2023年7月在解放军总医院第二医学中心及承德医学院附属医院开展，旨在探讨氢氧吸入对睡眠障碍的改善效果。

研究将66例睡眠障碍患者随机分为对照组与氢氧组，后者接受为期7天的经鼻气体吸入治疗。通过匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）、抑郁自评量表（SDS）及焦虑自评量表（SAS）评估患者睡眠质量与情绪状态，并采用活动记录仪（Actiwatch）分析两种气体吸入方式对睡眠障碍患者总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间的影响。

结果显示，对照组治疗期间睡眠参数无显著变化；而氢氧组在治疗第3、5、7天，总睡眠时间与睡眠效率显著提升，且第3、7天觉醒时间显著缩短。与对照组相比，氢氧组总睡眠时间更长、觉醒时间更短。治疗7天后，氢氧组PSQI评分与SDS评分均低于对照组，而两组SAS评分无显著差异。

综上，氢氧治疗可通过缩短觉醒时间、缓解心理压力、提升睡眠质量，有效改善睡眠障碍。本研究已在中国临床试验注册中心注册（注册号：ChiCTR2400084103）。

Gao YH, Chen J, Zhong H, Zhao Q. Effect of hydrogen-oxygen inhalation on sleep disorders and abnormal mood: a single-blind, randomized controlled trial. Med Gas Res. 2026 Jun 1;16(2):98-102.

本文作者主要来自北京解放军总医院第二医疗中心和承德医学院。

引言

睡眠障碍包括入睡困难、睡眠时间缩短、睡眠完整性破坏及睡眠质量下降，常导致日间功能受损。在成人群体中，失眠往往与对夜间长时间觉醒、睡眠不足或睡眠质量差的担忧及焦虑相关[1-3]。心理、社会文化因素与个体内在因素共同影响睡眠与觉醒过程。此外，研究强调失眠在年轻人群中尤为普遍，儿童、青少年及老年人同样受到睡眠障碍的严重影响。

主观睡眠质量与情绪存在双向关联：睡眠质量对情绪稳定至关重要，而情绪状态也会反向影响睡眠质量。现代医学中的“生物-心理-社会模型”指出，睡眠问题与心理健康状态密不可分——睡眠与情绪调节关系密切：充足睡眠对情绪稳定与调节具有积极作用；反之，睡眠质量差可导致记忆力下降、情绪焦虑，并增加老年人群患心脑血管疾病及阿尔茨海默病的风险[4,5]。

目前，失眠认知行为疗法（CBTi）是治疗失眠及睡眠维持障碍的安全有效手段，其疗效等同于甚至优于药物治疗。该疗法最初用于慢性原发性失眠，现也已扩展应用于短期失眠及继发性失眠。但CBTi需由经验丰富的临床医师指导，而多数医院缺乏具备相关专业能力的精神科医师。因此，难治性睡眠障碍常采用药物治疗，然而即使是最低剂量的催眠药物，在老年患者或肝功能受损患者中也需谨慎使用。此外，药物治疗通常无法带来长期获益，且可能导致药物依赖，目前仅有少数有效且无不良反应的药物可供选择[6,7]。

氢气的治疗作用已被广泛报道。1975年，Dole等[8]首次报道氢气对小鼠皮肤鳞状细胞癌的抑制作用。氢气疗法作为一种抗氧化治疗手段，正逐渐受到医学界关注。目前相关研究聚焦于明确氢气的适用疾病、评估氢气吸收效率及潜在副作用[9]。另有研究表明，富氢水可改变睡眠压力相关的多项行为指标，但对慢波活动无显著影响[10]。基于此，本研究探讨了氢氧吸入治疗对睡眠障碍及情绪状态的影响。

方法

研究对象

本单盲随机对照临床试验于2022年9月至2023年9月在解放军总医院及承德医学院附属医院开展，已通过承德医学院附属医院伦理委员会审批（审批号：CYFYLL2022314，审批日期：2022年10月19日）。试验开始前，所有参与者均签署知情同意书。研究全过程遵循《赫尔辛基宣言》要求，所有试验流程符合美国国立卫生研究院（NIH）实验室护理与使用国家标准。本研究已在中国临床试验注册中心注册（注册号：ChiCTR2400084103），并严格按照《临床试验报告统一标准》（CONSORT）指南执行[11]。

研究共纳入66例睡眠障碍患者，诊断标准参照《国际睡眠障碍分类（第三版）》[12,13]。慢性失眠诊断标准包括：持续入睡困难、入睡与维持睡眠均存在障碍、夜间失眠导致早醒及日间功能受损，伴随疲劳、注意力不集中及情绪障碍；上述症状每周至少出现3次，且持续至少3个月；同时排除单纯由睡眠不足或睡眠环境不适导致的睡眠问题[14,15]。

采用匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）对睡眠障碍患者进行筛查，该量表为自评量表，用于评估受试者过去1个月内睡眠问题发生频率及整体睡眠质量，适用于睡眠障碍、精神障碍患者的睡眠质量评估及普通人群睡眠质量普查。PSQI包含19个自评条目，每个条目按0-3分计分，得分越高提示睡眠障碍越严重；量表总分为0-21分，其中中国成人PSQI评分≥7分被定义为睡眠质量差[16]。本研究纳入PSQI评分>7分的患者。

排除标准包括：拒绝参与调查者；服用过助眠药物或抗焦虑药物者；合并严重基础疾病（如心、肝、肾疾病或自身免疫性疾病）者。

66例睡眠障碍患者被随机分为对照组（n=25）与氢氧组（n=41）。仅研究人员与数据分析师知晓两组分组情况。

干预治疗

所有参与者均需维持日常作息与饮食习惯。对照组吸入空气，氢氧组吸入氢氧混合气体（氢气66.7%、氧气33.3%）。氢氧混合气体由喷雾电解式氢氧机（Small H D-HO-001，大连金凯仪器有限公司）电解水产生，该纯水电解设备结合传统电解技术与离子膜技术优势，可生成含66.6%氢气与33.3%氧气的混合气体，流量可在20-60 mL/min范围内调节。

所有参与者均采用鼻导管吸入气体，每日2次，每次吸入1小时，流量为60 mL/min，连续治疗7天，且吸入操作需在睡前2小时完成。

分别在治疗前、治疗第1天、第3天、第5天、第7天后，采用PSQI、SDS、SAS量表对两组患者进行评估，记录睡眠质量与情绪异常的变化情况；同时使用飞利浦活动记录仪（Respironics公司，美国宾夕法尼亚州默里斯维尔）记录上述各时间点患者的睡眠效率、总睡眠时间及觉醒时间。

运动睡眠状态监测

参与者从干预开始至第7天试验结束期间需佩戴活动记录仪，以监测其运动、休息及睡眠状态。活动记录仪是评估失眠的便捷工具[17,18]：当记录仪记录到睡眠与觉醒状态交替出现时，提示睡眠不稳定；若记录到持续睡眠模式，则提示睡眠稳定。试验期间允许参与者正常进行日常活动，通过分析治疗前后总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间的变化，评估治疗效果。

统计学分析

所有统计分析采用SPSS Statistics for Windows 27.0版本（IBM公司，美国纽约州阿蒙克）完成。对量表评分数据进行正态性检验，符合正态分布的计量资料以“均数±标准差”（`x̄±s`）表示。两组间比较采用独立样本t检验，组内治疗前后比较采用配对t检验，多组间差异比较采用方差分析；计数资料采用卡方检验。所有P值均为双侧检验，P<0.05被认为差异具有统计学意义。

结果

参与者基本情况

对照组参与者平均年龄为50.44±12.27岁（范围36-81岁），男性占比36%；氢氧组参与者平均年龄为53.29±15.47岁（范围32-85岁），男性占比36.6%。两组参与者在年龄、性别方面无显著差异（P>0.05）。

睡眠障碍参数变化

氢氧组参与者睡眠障碍显著改善。每位参与者均接受8次夜间睡眠监测（佩戴活动记录仪记录睡眠状态），其中6例参与者因记录仪丢失或其他原因导致数据缺失。为保证准确性，最终纳入60例参与者的完整数据（8次监测均记录到睡眠状态）进行分析。

对照组治疗前后睡眠障碍无明显变化：治疗前与治疗第1、3、5、7天的总睡眠时间、睡眠效率、觉醒时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。

氢氧组治疗前后觉醒障碍显著改善：治疗前与治疗第3、5、7天的总睡眠时间、睡眠效率比较，差异具有统计学意义（P<0.05）；治疗前与治疗第3、7天的觉醒时间比较，差异具有统计学意义（P<0.05，图1）。

图1 氢氧吸入后睡眠障碍患者总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间变化  

（A-C）对照组（n=25）与氢氧组（n=41）总睡眠时间（A）、睡眠效率（B）、觉醒时间（C）变化。数据以“均数±标准差”表示。*P<0.05，**P<0.01（t检验）。

氢氧吸入治疗7天后，患者总睡眠时间显著增加、觉醒时间显著缩短，但氢氧组与对照组的睡眠效率无显著差异。

PSQI、SAS、SDS评分变化

治疗7天后，对照组PSQI、SAS、SDS评分与治疗前比较，均无显著变化（均P>0.05）；而氢氧组PSQI、SAS、SDS评分与治疗前比较，均显著降低（均P<0.05）。

治疗后，氢氧组与对照组的PSQI、SDS评分比较，差异具有统计学意义（均P<0.05）；两组SAS评分比较，差异无统计学意义（P>0.05，图2）。上述结果表明，氢氧吸入可显著改善参与者情绪异常，缓解压力与抑郁状态，但对两组间焦虑水平无显著影响。

图2 氢氧组与对照组治疗前及治疗7天后PSQI（A）、SAS（B）、SDS（C）评分变化  

数据以“均数±标准差”表示。*P<0.05，**P<0.01，##P<0.01。PSQI：匹兹堡睡眠质量指数；SAS：焦虑自评量表；SDS：抑郁自评量表。

讨论

本研究评估了氢氧吸入治疗对睡眠障碍患者睡眠质量与情绪状态的改善效果。结果显示，与对照组相比，氢氧组患者的总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间均显著改善，提示氢氧吸入治疗有望成为睡眠障碍的新型治疗手段。本研究的创新性与意义在于，突破了氢气已知的抗炎作用范畴，聚焦睡眠障碍与情绪调节，提出了一种新型非药物干预方案，为精准医疗提供了潜在方向。

睡眠障碍不仅会加速认知功能下降，还会诱发并加重精神行为症状，对照护者心理健康产生负面影响，同时增加社会相关疾病经济负担。睡眠障碍与阿尔茨海默病存在因果关联，且在阿尔茨海默病各病程阶段均会出现睡眠障碍[19]。此外，睡眠障碍会增加生理应激[20]，损害记忆力、注意力及执行功能[21]，还可能与睡眠时间、慢性疾病及共病存在相互作用[22]。大部分睡眠障碍患者同时伴有心理健康问题，焦虑相关睡眠障碍的病因复杂——例如，一项针对焦虑症状升高儿童的研究发现，适应能力越强的儿童，睡眠相关问题发生率越高[23]。

目前已有多种药物可在一定程度上改善睡眠-觉醒障碍，但这些药物常伴随副作用。CBTi可改善入睡困难、睡眠浅、早醒等睡眠问题，其短期疗效与药物相当，且长期获益优于药物治疗。然而，多数医院缺乏经验丰富的精神科医师，且治疗效果受患者依从性影响较大，个体差异显著。

低剂量氢氧吸入治疗睡眠障碍目前处于临床试验阶段，其潜在作用机制仍需进一步体内验证。研究表明，富氢水可改善肠道菌群失衡、调节脑能量代谢、减轻炎症反应，是治疗阿尔茨海默病的有效氢供体[24]。阿尔茨海默病患者在疾病早期常出现睡眠-觉醒障碍，而氢氧吸入可减轻睡眠障碍患者的病理损伤；同时，失眠是抑郁症的常见症状，氢氧吸入可能对抑郁症具有改善作用，此外还可缓解多种炎症及疼痛相关疾病。本研究也观察到，氢氧吸入可显著改善患者睡眠觉醒状态与情绪异常。

氢生物学是健康防护领域的新概念，有望推动相关研究进展，加速这种非药物疗法的临床转化，使患者获益[25,26]。氢气作为一种新型高效抗氧化还原气体，已被报道可作为潜在神经保护剂，在生理过程中选择性清除羟基自由基与过氧亚硝酸盐离子[27]。氢气最显著的优势在于无已知副作用：现有文献显示，适度吸入氢氧混合气体无麻醉作用。我们推测其原因可能包括：（1）氢氧雾化器产生的混合气体中氧气占比固定（33.3%），确保吸入后不会导致体内氧浓度下降，从而避免窒息或麻醉效应；（2）氢气为惰性气体，在体内不发生化学反应，因此不会像麻醉药那样影响神经系统。该比例的氢氧混合气体已应用于多项临床试验，包括新型冠状病毒感染治疗，并被纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）》，目前尚未见安全性相关报道。

氢气疗法是一种新兴治疗策略，以氢分子作为治疗介质[28]。其核心优势在于氢分子的选择性清除作用：可重塑糖尿病创面微环境、减轻炎症反应、促进胶原沉积与血管生成，有效加速慢性创面愈合。

氢氧吸入可显著提高超氧化物歧化酶（一种自由基清除酶）水平，因此氢气制备是一种具有创新性与应用前景的治疗策略[29]。然而，氢分子溶解度低、扩散性强的特点，限制了其对多种疾病的治疗效果。要提升氢气疗法的有效性，需解决当前面临的关键挑战，包括气体有效储存、靶向递送及可控释放[30]。

睡眠障碍可能导致睡眠不足与睡眠效率下降，进而引发工作效率降低、认知功能受损、高血压加重、心肌缺血及胰岛素敏感性下降。但由于对多种慢性睡眠障碍的认知有限，其具体影响机制仍不明确[31,32]。睡眠障碍的严重危害值得进一步关注与研究：睡眠在情绪处理与调节中发挥关键作用，睡眠不足可诱发易怒、焦虑、攻击性、情绪波动等负面情绪，而慢性焦虑又会加重睡眠障碍。总体而言，通过提高认知、加强心理支持及改善环境等方式，或可减少睡眠障碍的发生[33,34]。

本研究中两组睡眠效率无显著差异，可能与治疗周期较短有关。选择7天为治疗周期的理论依据是：失眠治疗中通常建议患者坚持7天治疗，因为人体生物钟与睡眠周期具有规律性，通过7天持续治疗与调节，或可同步改善生物钟。因此我们推测，若延长治疗周期，两组睡眠效率可能出现显著差异，但这一假设仍需进一步研究验证。

本研究存在以下局限性：首先，睡眠障碍参与者样本量较小，无法按年龄分层进行亚组分析；其次，治疗效果评估时间点集中在治疗初期（第1、3、5、7天），延长治疗周期（如2-4周）或可使氢氧吸入对睡眠障碍患者的改善效果更显著；此外，受资金限制及参与者意愿影响，本试验未采集血液样本，后续研究计划补充血液样本检测，并增加脑电图监测，以弥补本研究设计的不足。总之，上述初步研究结果仍需更多研究进一步验证与完善。

本研究结果表明，吸入低剂量氢氧混合气体可通过其抗氧化作用，改善睡眠质量与情绪异常，有望成为睡眠障碍患者的新型治疗选择。