随着人们对氢的了解逐渐深入，对氢的使用也更加科学合理。根据氢及氢载体的物理状态不同，可以将氢在医学健康领域的使用状态分为三种：气态用氢、液态用氢以及固态用氢。三种不同的供氢方式各具特点，随之也派生出了多种多样的氢气治疗方式，为氢医学研究和治疗提供了更多的可能性。


气态用氢


气态用氢是最直接的用氢方式，就是将氢气直接运抵需要氢气的部位。医学上气态用氢最常见、最简单、最便捷的方式就是直接吸入氢气，即通过呼吸道直接将氢气吸入人体体内。


一般来说，氢气吸入可以分为高压吸入和常压吸入。高压吸入氢气时，由于压力较高，需要特殊的加压舱，技术复杂而且存在一定的危险性。因此高压吸入并没有得到大规模的普及，一般仅仅应用于潜水。


氢气潜水


氢气的常压吸入包括纯氢吸入和氢氧混合气吸入两种常见的类型。纯氢吸入具有较高的安全性，但是当纯氢吸入量过大时，有可能会造成体内氧分压下降。而且在低氧含量环境中并不适合进行纯氢吸入，纯氢吸入要有足够高的氧含量以保证氢氧两种气体在总体上保持相对平衡。而氢氧混合吸入则不会造成低氧，但由于氢气易燃烧，氢氧混合吸入无形中提高了发生燃烧甚至爆炸的风险，因此对设备的安全技术要求更高。


目前，氢气吸入不仅仅可以在医院内实现，随着家庭制氢仪的问世，人们足不出户就可利用吸氢进行日常保健或者疾病治疗。氢气在空气中的可燃浓度范围是4%～74%，因此为了保证吸氢过程的安全，吸入氢气的浓度一般控制在4%以下。作为普通人的日常保健，每天吸氢1～2小时就可能看到效果。对于一些严重的疾病，如急性脑中风、心肌梗死、老年痴呆等，患者就需要通过长时间的连续吸氢才可能产生效果。


液态用氢


用水作为氢气的载体是另外一种比较常见的用氢方式，让氢气溶于水中形成富氢水供给到人体内，这就是液态用氢。


富氢水的使用方法有很多，包括饮用、注射、淋洗和浸泡等，还包括血液给氢和透析腹膜给氢等。液态用氢的最大特点在于氢可以进入人体的内部，并且有机会直接进入人体的体液，使得作用效果更加明显。


液态用氢的主要方式


但氢气在水中的溶解度非常有限，而且极易逸散，在富氢水的制备、储存和运输过程中，需要解决压力和气密性两个问题，需要让尽可能多的氢气溶解在水中，才能保证富氢水的效果。


液态用氢最简单的方式就是直接饮用富氢水，氢可以直接经过食道抵达胃肠，进入到人体。由于氢气的渗透性强，还可以通过皮肤进入人体，因此可以通过将富氢水和身体直接接触的方式为人提供氢。目前，提供饮用氢水的产品有氢水杯、氢水机、袋装或瓶装氢水等。临床学研究表明，饮用饱和浓度的氢水代替日常饮水，既方便安全又能提高人体免疫力，对人体健康有诸多好处，对各类疾病恢复也具有促进作用。


氢水沐浴也是一种液态用氢的方式，通过氢水和皮肤接触，利用氢的高穿透性，使氢进入人体。通过大功率的氢水生产设备，可以在15分钟内快速制备浓度在1ppm以上的氢水。氢水沐浴对皮肤可以起到抗皱抗衰老的功效，而且可以减轻紫外线对皮肤造成的损伤。氢气沐浴还可以缓解牛皮癣等难治性皮肤病，促进患病皮肤修复再生。


另外注射也是适合临床应用的氢气提供方式，通过静脉注射或者其他部位的注射将富氢生理盐水供给到体内是完全安全可行的。含氢的生理盐水静脉注射的方式已经在多种疾病模型中得到应用，包括急性胰腺炎模型、失血性休克模型、急性听力损失模型等，并且显示出明显的效果。


目前，含氢透析液也已经应用于临床试验，研究显示含氢溶液可以有效地降低透析过程中的氧化应激，改善患者的营养状况并增加患者的蛋白水平，有效促进患者恢复健康。


固态用氢


固态用氢采用固体材料作为载体，将氢气送到需要氢气的部位，再将氢气从固态载体中释放出来。与其他两种用氢方式相比，固态用氢更加方便，作用效果更加持久，为精准的靶向供氢、定量供氢、缓释供氢、长效供氢提供了可能。现在技术较为成熟的固态用氢材料主要是由上海交通大学氢科学中心研究团体自主研发的新型镁基固态储氢材料—生物医用镁氢材料。


生物医用镁氢材料


生物医用镁氢材料由于储氢容量大、储量丰富、价格低廉、质量轻、可逆性好，以及材料在干燥空气中非常稳定、易于储存和运输等优点，被广泛认为是最具应用前景的储氢材料之一。相较于传统的高压气态储运氢技术，镁氢材料具有显著的安全优势，能够满足多方面的应用要求。镁氢材料资源丰富，储氢量高，通过加热和水解两种不同的方式都可以使氢释放出来。固体载氢材料可以实现靶向、定量、缓释控制氢的释放，使氢成药成为可能。


镁基固态储氢材料安全无毒，具有良好的生物相容性，且稳定性较好，可通过水解产生氢气，并能够维持相对较长的时间，因此可以作为氢生物学的潜在产氢材料。新型生物医用镁氢材料的储氢效率高、应用范围广且具有良好的生物安全性。


氢气浓度如何把控？每分钟出气量多少为好？


化学常识告诉我们氢气是可以燃烧的气体，在空气中燃烧爆炸的浓度范围是4%-74%。


所以，为了避免燃烧爆炸风险，建议家庭日常吸入的氢气浓度在2%—4%之间。也正如此，日本把2%的氢气吸入界定为治疗“心脏骤停”的医疗行为，这个浓度即使明火环境也不会燃烧爆炸。


因此，在目前没有证据证明一定需要多少浓度的氢气才最有效的环境下，一般提倡吸入浓度在4%以下的安全范围。同时为了保证吸入氢气的有效性，一般建议吸入的氢气浓度为2%-4%。


2%-4%的氢气浓度代表每分钟多少的出气量？


正常情况下通过电解纯水我们可以得到纯度99.9%以上的氢气。我们设定吸氢机气体流量是300-600毫升/分钟，根据呼吸气体计算公式，每次呼吸进入身体的氢气浓度就在2%-4%之间，也就是说2%-4%的氢气浓度代表吸氢机每分钟的氢气出气量在300毫升—600毫升之间。


特别说明：如果是氢氧混合机，2%-4%的氢气浓度按出气量2份氢气比1份氧气来计算，氢氧混合机的每分钟出气量为600毫升—900毫升。


以此总结：纯氢机产氢流量在每分钟300-600毫升，氢氧混合机出气量每分钟在600毫升-900毫升，就可以实现有治疗效果的氢气吸入。而在这样安全的环境中适当延长吸氢时间可以获得更好的疾病改善效果。