早在20世纪90年代，氢气就开始被应用在潜水领域中。然而，氢分子在运动恢复中的应用，直到近十年才开始越来越被重视。
最早的研究出现在日本。2012年，一篇名为“饮用富氢水对优秀运动员急性运动性肌肉疲劳的影响”的论文揭开了序幕。之后，尤其是最近五年，氢分子在运动损伤及运动恢复中的应用如雨后春笋般冒了出来。
中国的相关研究在女足运动员、游泳运动员和柔道运动员中相继展开，使氢分子在抗疲劳和运动恢复中的应用进入国人的视线。
2014年，苏州大学的一项研究将富氢水和番茄红素两种抗氧化剂联合应用于游泳运动员，结果发现短时间内，单独补充富氢水或番茄红素或者两者联合应用，都能显著降低高强度间歇训练对游泳运动员蛋白质、脂质和DNA造成的氧化应激损伤;能显著提高游泳运动员抗氧化酶活性，增强机体的抗氧化防御能力;能抑制过氧化氢(H2O2)的过量产生。其中富氢水的抑制率更为明显，富氢水的选择性抗氧化效果得到突显。
2015年，通过对足球现役裁判员跟踪监测研究发现，富氢水可以影响重复力竭运动导致的机体酸化趋势。总结下来，我们可以发现富氢水对力竭运动后疲劳的缓解机制大概为：对抗人体力竭运动导致的血乳酸化程度增加、血氧饱和度降低等。相关研究提供了崭新的思路。
2017年，湖南省体育科学研究院研究发现补充富氢水能降低女子柔道运动员大强度训练后导致的自由基水平升高，提高抗氧化酶活性，增强总抗氧化能力，对于大负荷训练导致的机体脂质过氧化具有保护作用。
2018年，同样是苏州大学，一项对女足运动员的研究发现，短期与长期补充富氢水对少年女子足球运动员血液红细胞指标的影响并不显著，但能够在一定程度上缓解运动疲劳，对改善运动员运动功能具有良好的促进作用。短期与长期补充富氢水能够抑制长时间高强度运动后自由基对机体的氧化应激损伤，增强总抗氧化能力。
我们不难发现，氢分子对运动及疲劳的恢复机制主要集中在它的抗氧化作用上。急性高强度体力活动中体内氧自由基增加，导致体内脂质过氧化物蓄积、抗氧化酶活力降低以及体内亚硝酸盐浓度升高等，引起机体组织细胞的脂质过氧化损伤、蛋白质与DNA损伤，致使机体疲劳、运动能力下降甚至诱发运动损伤。而氢分子作为一种抗氧化剂，它的还原性/抗氧化性在运动领域中的应用也就不难理解了。
对于绝大多数中国人来说，“平衡”二字是经常挂在嘴上的。例如每每提起中医，即使没有学过中医的人，也多少能说出几句阴阳平衡来。事实上，从现代医学的角度来看，我们的人体经过几千万年的进化之旅，本身就是不断地处于各种大大小小精妙的动态平衡之中，维持着人体的健康和正常活动。在本书中被反复提及的氧化还原反应，也是我们人体中一个很大的平衡体系，存在于运动系统、心血管系统、消化系统等各大组织器官之中。我们已经讲了很多氧化反应带来的危害。但我们首先要认识到，没有氧，我们都活不了，氧化反应是生命最基本的过程。一方面，氧化反应为我们人体提供能量。另一方面，剧烈的运动导致的过激的氧化反应，我们称为“过氧化反应”，产生过多的氧化代谢产物，破坏了氧化还原反应的平衡，就会显现出明显的危害。这与我们通常讲的“过犹不及”是一个意思。
那么氢分子怕不怕“过还原”呢?不会，氢分子的还原性很弱。一方面意味着需要较大剂量的氢分子持续使用才能发挥疗效，另一方面也意味着氢疗不容易过量，不会影响到正常人体需要的氧化反应。只有当过激的氧化反应出现时，氢分子才会有针对性地去对抗它。氢分子作为一种温柔的抗氧化剂，其应用并不局限于有过氧化反应的运动员或者病患。对于处于亚健康的慢性疲劳人群，氢疗同样有着很好的效果。从文献上看，疲劳状态下饮用富氢水可加速体力恢复，坚持饮用1个月可缓解长期的日常疲劳感。
2019年日本对富氢水做了两个有趣的试验。一个是在训练有素的运动员中测试。运动前分别饮用普通水和富氢水，之后测定运动最大耗氧量和主观疲劳程度量表Borg评分，发现运动前预先饮用富氢水能提高运动员的耐力，减少疲劳。而另一个类似的试验在普通健康人中展开，并在运动后用视觉模拟量表测定了心理疲劳程度。结果发现，预先饮用富氢水能显著改善中等强度训练后的心理疲劳程度，而且评分高的受试者对富氢水的敏感性更强。这两个试验的结果告诉我们，运动前饮用富氢水能改善运动导致的心理疲劳程度，而且越容易心理疲劳的人喝富氢水产生的预防效果越明显。富氢水确实具有抗疲劳的作用，而且普通人和经常训练的人都有效果，这更进一步说明富氢水的抗疲劳效果。
疲劳与氧化应激以及炎症有着密切的关系。由于持续的体力和脑力劳动，机体的过多的能量代谢和营养代谢产物导致细胞和组织的微损伤，使人感觉疲惫不堪。若是这种疲劳的状态持续时间较长，则会导致免疫力下降等亚健康状态。氢分子不仅可以清除疲劳及炎症状态下产生的过多氧自由基，还可以通过调节糖和脂肪代谢，持续为机体供应能量，同时氢气的促进组织修复作用又能在最短的时间内修复微损伤，达到抗疲劳的效果。
例如，给小鼠食物中添加富氢水，可显著延长小鼠负重游泳的时间，最高可达475%，也就是增加了将近5倍。游泳后小鼠的血尿素氮含量明显降低，血乳酸含量明显降低，而肌糖原、肝糖原含量均明显增加。尿素氮是蛋白质代谢的产物，乳酸则是葡萄糖代谢的产物，肌糖原和肝糖原的增加则说明有更多的能量可供人体消耗。这些指标的改变，意味着富氢水具有缓解小鼠疲劳的作用。
综上所述，无论是在小鼠中，还是在人体中，氢分子对抗疲劳、缓解运动损伤，加速恢复的作用都得到了证实。随着越来越多的研究证据的出现，氢疗在抗疲劳及运动恢复中的应用也会越来越得到认可。
(汪慧菁 上海健康医学院基础医学院)
