氢气效应从大的角度可以分为治病效应和生理效应，治疗效果更容易理解，生理作用是一种较为基础的作用，是维持正常生理机能的必要因素，生理影响通常显示对健康个体的影响作用，所以它具有更重要的价值。过去，氢气效应研究很少观察到对健康动物和人类的影响。一个很重要的因素是，研究人员普遍认为氢气没有这种作用，或者说氢气不能产生如此强大的作用。这次介绍的一项研究是关于健康人血管内皮细胞的功能，非常接近“生理效应”。如果这项研究能够得到进一步证实，不仅可以解释氢气的许多疾病的治疗机制，而且表明氢气对生物体的存在有更基本或更重要的作用。

血管内皮细胞可以对血流和血压变化引起的剪切应力作出反应，是维持血管张力的重要调节细胞。因此，内皮功能障碍会导致血管损伤累积，诱发慢性炎症，最终导致动脉粥样硬化和心血管疾病。血管扩张因子如一氧化氮、前列环素和内皮细胞产生的内皮细胞超极化因子是扩张血管以维持血管平衡的重要因素，在这些调节机制中，一氧化氮介导的血管舒张作用最为关键，血流介导的血管舒张 (FMD) 测试是一种评估内皮功能的方法。

在过去的十年中，已经开发出微创或无创技术来评估前臂动脉的内皮依赖性血管功能，即外周血管内皮功能。这些技术包括使用高分辨率超声测量前臂血流量，通过变形体积描记术监测阻塞血管后的 FMD。前臂的血流主要受阻力血管的血管内皮功能影响，而FMD主要反映较大容量的动脉内皮功能。缺血性充血也由内皮细胞 NO 介导，其创伤性相对较小。应用血压袖带加压，阻断肢体近端血流，然后松开被阻断的血管，立即导致远端血管血流量增加，即反应性充血。反应性充血增加了动脉近端血管壁的剪应力，然后是血流依赖性血管舒张，肱动脉血流介导的血管舒张是目前最常用的血管内皮功能非侵入性替代技术。

血管内皮细胞中一氧化氮和超氧阴离子之间的氧化还原平衡是影响血管功能的重要因素，这种平衡的破坏是内皮功能障碍的重要表现，过氧化氢是最常见的活性氧物质，对血管功能有两方面的影响，浓度最小但毒性最大的羟基自由基是过氧化氢与铁离子反应的产物，但对血管功能的影响不是很清楚，作为一种新的抗氧化物质，氢气分子被发现可以特异性地中和羟基自由基和亚硝酸根阴离子，它们是一氧化氮和超氧阴离子的反应产物。考虑到氢是羟基自由基的选择性抗氧化剂，可作为分析羟基自由基对血管功能损害的重要工具。

2014年，日本福冈市原井医院心内科专家Sakai T等人在Vasc Health Risk Manag发表论文，观察高浓度（7ppm）氢水对肱动脉血流介导的FMD结果的影响健康志愿者的血管舒张。受试者随机分为2组，高浓度氢水组饮用500毫升氢水，安慰剂对照组饮用普通饮用水。内皮功能使用肱动脉血流来调节血管舒张。首先，检查肱动脉直径和 FMD 基数。受试者可以喝氢水和舒适水或每30分钟进行多次检查。

检查结果显示，饮用富氢水后，高浓度氢水组（8男8女）的FMD由6.80%±1.96%上升至7.64%±1.68%，对照组从8.07%±2.41%下降到6.87%±2.94%，高浓度氢水组FMD与基线值之比的变化比安慰剂对照组更显着（P<0.05）。研究结果表明，氢气可以通过中和剪应力引起的羟基自由基等活性氧，保护和维持一氧化氮介导的正常血管调节反应。

本研究分析了对氢气饮用后的血压和血管调节功能，发现对内皮血管调节功能有一定的保护作用。本研究提供了一个研究模型，证明氢气对正常健康人的血管功能有一定影响，这是一个非常罕见的研究结果。过去，大多数动物和临床研究都是关于疾病和损伤状态的影响。这项研究表明，氢气会对正常血管功能产生影响，这是一种生理效应，值得关注。由于内皮细胞的功能与体内几乎所有器官的功能密切相关，氢气对内皮细胞的作用也从一个角度证明了氢气广泛作用的细胞学基础。

这项研究只检查了喝水后 30 分钟的数据，所以这是一个急性效应。这也是研究的不足，留给我们一些思考。首先应该回答的是这种效果能持续多久。因此，应分析一小时甚至几小时后的数据。当然，最好与血液中的氢浓度进行比较。此外，还应研究长期饮酒后的内皮细胞功能，以观察这种作用是否具有长期价值，这是氢气的长期使用需要关注的问题。