小剂量氢氧吸入对睡眠障碍及情绪异常的影响：一项单盲随机对照试验

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。2022年9月至2023年7月，中国人民解放军总医院第二医学中心与承德医学院附属医院联合开展了一项单盲随机对照临床试验，旨在探讨氢氧混合气对睡眠障碍的改善作用。研究纳入66例睡眠障碍患者，随机分为对照组与氢氧混合气吸入组，两组均接受为期7天的经鼻气体吸入干预。

研究人员采用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）评估患者的睡眠质量与情绪状态，并借助体动记录仪分析两种气体吸入方案对患者总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间的影响。

主要研究结果

氢氧混合气吸入组患者在干预第3、5、7天时，总睡眠时间与睡眠效率均显著提升；第3、7天时觉醒时间显著缩短。与对照组相比，氢氧混合气吸入组的总睡眠时间更长，觉醒时间更短。干预7天后，氢氧混合气吸入组的匹兹堡睡眠质量指数及抑郁自评量表评分均低于对照组，而两组焦虑自评量表评分无显著差异。

研究表明，氢氧混合气疗法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完成注册，注册号为ChiCTR2400084103。

Gao, Yu Hong1,*,#; Chen, Jun2,#; Zhong, Hua3; Zhao, Qiang3. Effect of hydrogen–oxygen inhalation on sleep disorders and abnormal mood: a single-blind, randomized controlled trial. Medical Gas Research 16(2):p 98-102, June 2026. | DOI: 10.4103/mgr.MEDGASRES-D-25-00020

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等表现，常导致日间功能受损。在成年人中，失眠往往与对夜间入睡困难、睡眠不足或睡眠质量差的担忧与焦虑相关¹⁻³。心理、社会文化及个体内在因素均会影响睡眠与觉醒周期。研究还指出，失眠在年轻人群中尤为高发，同时青少年、儿童及老年人也均受到睡眠障碍的严重影响。

主观睡眠质量与情绪状态呈双向关联，提示睡眠质量对情绪稳定至关重要，而情绪状态也会反过来影响睡眠质量。现代医学提出的“生物-心理-社会医学模式”表明，睡眠问题与心理健康状态密不可分，睡眠与情绪调节之间存在紧密联系。充足的睡眠有助于维持情绪稳定与调节能力；反之，睡眠质量不佳会导致记忆力减退、情绪焦虑，还会增加老年人群罹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一种安全有效的干预手段，其疗效与药物治疗相当甚至更优。该疗法最初用于治疗慢性原发性失眠，如今其获益范围也已拓展至短期失眠及继发性失眠。但失眠认知行为疗法需由经验丰富的临床医师指导开展，而许多医疗机构缺乏具备相关专业资质的精神科医生。因此，难治性睡眠障碍常需借助药物治疗；但对于老年患者或肝功能不全者，即使是小剂量的镇静催眠药物也需谨慎使用。此外，药物治疗通常难以带来长期获益，还可能导致药物依赖，且兼具疗效与安全性的药物种类十分有限⁶⁻⁷。

氢气的治疗作用已被广泛报道。1975年，多尔（Dole）等人⁸发现氢气对小鼠皮肤鳞状细胞癌具有抑制作用。此后，相关研究致力于明确氢气的适用疾病谱、评估氢气的吸收效率，并探究其潜在副作用⁹。另有研究显示，富氢水可改善与睡眠压力相关的多项行为学指标，但对慢波睡眠活动无显著影响¹⁰。基于此，本研究旨在探讨氢氧混合气吸入疗法对睡眠障碍及情绪状态的干预效果。

研究方法

研究对象

本项单盲随机对照临床试验于2022年9月至2023年9月，在中国人民解放军总医院及承德医学院附属医院开展。研究方案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）。试验启动前，所有受试者均签署知情同意书。研究全程严格遵循《赫尔辛基宣言》的要求，试验操作符合美国国立卫生研究院实验室管理与使用的国家标准。本研究已在中国临床试验注册中心注册（注册号：ChiCTR2400084103），并依照临床试验报告统一标准（CONSORT）规范开展¹¹。

研究共纳入66例睡眠障碍患者，所有患者均参照《国际睡眠障碍分类（第三版）》的诊断标准确诊¹²⁻¹³。慢性失眠的诊断标准包括：存在持续性入睡困难、睡眠维持困难或早醒症状；夜间失眠导致日间功能受损，出现疲劳乏力、注意力不集中及情绪异常等表现；上述症状每周至少出现3次，且持续时间不少于3个月；同时，症状不能单纯归因于睡眠时间不足或睡眠环境不适¹⁴⁻¹⁵。

采用匹兹堡睡眠质量指数对睡眠障碍患者进行筛查。该量表是一种自评量表，用于评估受试者近1个月内睡眠问题的发生频率及总体睡眠质量，适用于睡眠障碍、精神障碍患者的睡眠质量评估，亦可用于普通人群的睡眠质量普查。匹兹堡睡眠质量指数包含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；量表总分范围为0~21分，总分≥7分即可判定为存在睡眠质量问题¹⁶。本研究纳入匹兹堡睡眠质量指数评分＞7分的受试者。

排除标准包括：拒绝参与本研究调查者；入组前使用过镇静催眠药物或抗焦虑药物者；合并严重心、肝、肾疾病或自身免疫性疾病等基础疾病者。

66例睡眠障碍患者被随机分为对照组（n=25）与氢氧混合气吸入组（n=41）。研究分组信息对受试者设盲，仅研究人员与数据分析师知晓分组情况。

干预方案

所有受试者均被要求维持日常的生活方式与饮食习惯。对照组受试者吸入空气，氢氧混合气吸入组受试者吸入氢氧混合气体（氢气浓度66.7%，氧气浓度33.3%）。氢氧混合气体由纯水经喷雾电解式氢氧发生器制备（型号：Small H D-HO-001；生产厂家：中国大连津凯仪器有限公司）。该纯水电解设备整合了传统电解技术与离子膜技术的优势，可稳定制备体积比为66.7%: 33.3%的氢氧混合气体，气体流速可在20~60 mL/min范围内调节。

两组受试者均采用鼻导管吸入气体，每日2次，每次流速为60 mL/min，持续吸入1小时，连续干预7天。气体吸入操作均在受试者睡前2小时完成。

分别于治疗前及治疗第1、3、5、7天，采用匹兹堡睡眠质量指数、抑郁自评量表及焦虑自评量表对两组受试者进行评估，记录其睡眠质量及情绪异常的改善情况。同时，采用飞利浦体动记录仪（生产厂家：美国宾夕法尼亚州默里斯维尔市瑞思迈公司）监测受试者的睡眠效率、总睡眠时间及觉醒时间。

睡眠运动状态监测

自干预开始至试验第7天结束，所有受试者均佩戴体动记录仪，用于监测其日常活动、休息及睡眠状态。体动记录仪是评估失眠症状的便捷工具¹⁷⁻¹⁸。若体动记录仪监测到受试者睡眠与觉醒状态交替出现，提示其睡眠稳定性差；若监测到持续的睡眠模式，则提示睡眠状态稳定。试验期间，允许受试者维持正常的日常活动。对比分析治疗前后受试者总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间的变化情况。

统计学分析

采用SPSS Statistics 27.0 统计软件（美国纽约州阿蒙克市IBM公司）进行数据分析。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样本t检验；多组间比较采用方差分析；计数资料比较采用卡方检验。所有统计学检验均采用双侧检验，P值＜0.05表示差异具有统计学意义。

研究结果

对照组受试者平均年龄为50.44±12.27岁（年龄范围：36~81岁），男性占比36%；氢氧混合气吸入组受试者平均年龄为53.29±15.47岁（年龄范围：32~85岁），男性占比36.6%。两组受试者在年龄、性别构成方面的差异无统计学意义（*P＞0.05）。

睡眠障碍相关指标的变化

氢氧混合气吸入组受试者的睡眠障碍症状得到显著改善。研究人员为每位受试者进行了8次夜间睡眠监测，受试者均佩戴体动记录仪记录睡眠状态。其中6例受试者因体动记录仪丢失或其他原因导致数据缺失。为保证数据分析的准确性，本研究最终纳入剩余60例完成全部8次睡眠监测的受试者数据进行统计分析。

对照组受试者治疗前后的睡眠障碍相关指标无明显变化；治疗前与治疗第1、3、5、7天的总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间比较，差异均无统计学意义（*P*＞0.05）。

氢氧混合气吸入组受试者治疗前后的觉醒障碍症状改善显著；治疗前与治疗第3、5、7天的总睡眠时间、睡眠效率比较，差异均具有统计学意义（*P＜0.05）；治疗前与治疗第3、7天的觉醒时间比较，差异亦具有统计学意义（*P＜0.05，见图1）。

图1  氢氧混合气吸入对睡眠障碍患者总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间的影响

（A-C）对照组（n=25）与氢氧混合气组（n=41）患者总睡眠时间（A）、睡眠效率（B）及觉醒时间（C）的变化情况。数据以均数±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01（t检验）。

持续吸入氢氧混合气7天后，患者总睡眠时间延长，觉醒时间显著缩短；但氢氧混合气组与对照组的睡眠效率相比，未观察到显著差异。（有改善，但没有统计学差异！）

匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）、焦虑自评量表（SAS）及抑郁自评量表（SDS）评分变化

对照组患者治疗7天后，其PSQI、SAS及SDS评分与治疗前相比均无显著变化（均*P*>0.05）。相反，氢氧混合气组患者治疗7天后，上述三项量表评分均较治疗前显著降低（均*P*<0.05）。组间比较显示，治疗后两组患者的PSQI及SDS评分差异具有统计学意义（均*P*<0.05），而SAS评分无显著差异（*P*>0.05，见图2）。上述结果表明，氢氧混合气吸入可显著改善受试者的情绪异常状态，缓解其心理压力与抑郁情绪，但对两组患者的焦虑水平未产生显著影响。（能改善焦虑和抑郁，也难得可贵！）

图2  治疗前及治疗7天后，氢氧混合气组与对照组患者PSQI（A）、SAS（B）及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。

注：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

本研究旨在评估氢氧混合气吸入疗法对睡眠障碍患者睡眠质量及情绪状态的改善作用。结果显示，与对照组相比，氢氧混合气组患者的总睡眠时间、睡眠效率及觉醒时间均得到显著改善，提示该疗法有望成为治疗睡眠障碍的新型方案。本研究的创新点与意义在于，突破了氢气已知抗炎作用的范畴，将研究焦点投向睡眠障碍与情绪调节领域，提出了一种具有转化潜力的非药物干预手段，为个体化治疗提供了新思路。

睡眠障碍不仅会加速认知功能衰退，还可诱发并加重精神行为症状，对照护者的心理健康造成负面影响，并增加社会经济负担。研究表明，睡眠障碍与阿尔茨海默病之间存在因果关联，且睡眠障碍可贯穿阿尔茨海默病的全部病程¹⁹。睡眠障碍会加剧机体生理应激反应²⁰，损害记忆力、注意力及执行功能²¹，同时可能与慢性疾病及其并发症存在相互作用²²。多数睡眠障碍患者合并精神健康问题，焦虑引发的睡眠障碍成因复杂，例如一项针对高焦虑症状儿童的研究发现，适应能力越强的儿童，发生睡眠相关问题的概率反而越高²³。

尽管多种药物治疗可在一定程度上改善睡眠-觉醒障碍，但往往伴随副作用。失眠认知行为疗法（CBTi）能够改善入睡困难、睡眠过浅及早醒等睡眠问题，其短期疗效与药物相当，且获益持续时间更长。但该疗法的推广受限于专业医师资源匮乏，同时疗效受患者依从性影响较大。

低剂量氢氧混合气吸入治疗睡眠障碍目前仍处于临床试验阶段，其作用机制有待进一步体内实验验证。已有研究证实，富氢水可改善肠道菌群失衡、调节脑能量代谢并减轻炎症反应，是治疗阿尔茨海默病的有效氢供体²⁴。而阿尔茨海默病患者在病程早期常出现睡眠-觉醒节律紊乱。氢氧混合气吸入可减轻睡眠障碍患者的病理损伤，同时可能通过改善失眠症状进而缓解抑郁情绪。此外，该疗法还可用于治疗多种与炎症、疼痛相关的疾病。本研究也证实，氢氧混合气吸入可显著改善患者的睡眠觉醒障碍及情绪异常。

氢生物学是健康防护领域的新兴概念，其研究进展有望推动这一非药物疗法更快惠及患者²⁵,²⁶。氢气作为一种新型高效抗氧化还原性气体，可选择性清除生理过程中产生的羟自由基与过氧亚硝基阴离子，具有潜在神经保护作用²⁷。氢气最突出的优势在于**无已知副作用**。现有文献表明，适度吸入氢氧混合气不会产生麻醉效应。本研究推测其原因可能包括两方面：（1）氢氧发生器制备的混合气体中氧气占比固定（33.3%），可保证吸入过程中机体血氧浓度不会下降，从而避免窒息或麻醉效应的发生；（2）氢气属于惰性气体，在体内不发生化学反应，因此不会像麻醉剂那样对神经系统产生作用。该配比的混合气体已被应用于多项临床试验，包括新型冠状病毒感染的治疗，并被纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）》，迄今未报告任何安全性相关问题。

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抗氧化能力，例如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新生，从而有效加速慢性创面愈合。

氢氧混合气吸入可显著提升机体超氧化物歧化酶（一种自由基清除酶）的水平，因此氢气制备技术是一项具有创新性与应用前景的治疗策略²⁹。但氢分子溶解度低、易扩散的特性，限制了其在多种疾病治疗中的效果。为提升氢气疗法的有效性，亟待解决气体高效储存、靶向递送及可控释放等关键问题³⁰。

睡眠障碍可导致睡眠不足与睡眠效率下降，进而引起工作效率降低、认知功能受损、高血压加重、心肌缺血及胰岛素敏感性下降等一系列问题。但由于对多数慢性睡眠障碍的认知仍不充分，其具体影响机制尚未明确³¹,³²。睡眠障碍带来的严重后果值得进一步关注与深入研究。睡眠在情绪加工与调节中发挥关键作用，睡眠不足可诱发烦躁、焦虑、攻击性增强及情绪波动等负面情绪，而慢性焦虑又会反过来加重睡眠障碍。总体而言，通过提高认知水平、加强心理支持及优化环境因素等手段，有望改善睡眠障碍³³,³⁴。

本研究中，氢氧混合气组与对照组的睡眠效率未出现显著差异，这一结果可能与治疗时长有限有关。选择7天为一个治疗周期的理论依据是，临床治疗失眠时通常建议患者坚持7天干预，这与人体生物钟及睡眠周期的节律性相契合，连续7天的治疗与调节有助于推动生物钟同步调整。因此本研究推测，若延长治疗周期，两组患者的睡眠效率可能会呈现显著差异，但这一假设仍需进一步研究验证。

本研究存在若干局限性。首先，纳入的睡眠障碍患者样本量相对较小，限制了按年龄分层的亚组分析。其次，疗效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）可能会使氢氧混合气吸入疗法对睡眠障碍患者的改善效果更为显著。此外，受经费限制及受试者意愿影响，本试验未采集受试者血液样本，后续研究计划补充血液学检测，并增加脑电图监测，以弥补本研究设计的不足。综上，本研究结论仍需更大规模的研究进一步验证与完善。

本研究结果表明，低剂量氢氧混合气吸入可通过其抗氧化作用，改善睡眠障碍患者的睡眠质量与情绪异常状态。综上，该疗法有望成为治疗睡眠障碍的一种极具前景的选择。