氫氣具有極大擴(kuò)散能力，擴(kuò)散能力強(qiáng)大到可以進(jìn)入身體任何部位，甚至可以進(jìn)入到許多生物大分子內(nèi)部，例如蛋白質(zhì)核酸和脂肪分子內(nèi)，氫氣都可以進(jìn)入。進(jìn)入作用部位是發(fā)揮作用的前提，這是毋庸置疑的，甚至在復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，例如生物化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，擴(kuò)散能力強(qiáng)的分子是決定反應(yīng)方向的重要因素。氫氣的強(qiáng)大擴(kuò)散能力因此也經(jīng)常被作為氫氣醫(yī)學(xué)生物學(xué)優(yōu)勢(shì)之一。
 

一、擴(kuò)散相關(guān)知識(shí)，擴(kuò)散能力決定于顆粒大小和極性
 

不同物體互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散，物質(zhì)顆粒從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。擴(kuò)散的速率與物質(zhì)的濃度梯度成正比。擴(kuò)散雖然有明確的方向，但并不是一種有意識(shí)的活動(dòng)，是物質(zhì)本身固有的特征，是分子熱運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的宏觀效果。

在一般界面之間的擴(kuò)散效率，和分子大小關(guān)系密切，很早就有科學(xué)家對(duì)分子大小和擴(kuò)散能力的關(guān)系進(jìn)行了研究，甚至找到分子大小和擴(kuò)散速度直接的量化關(guān)系，我們只需要知道，分子越小擴(kuò)散能力越大就可以，氫氣的分子體積特別小，決定了其擴(kuò)散能力非常高。

氣體在組織內(nèi)的擴(kuò)散能力不僅決定于分子大小，還受到分子極性的影響，主要是因?yàn)楸仨毥?jīng)?？邕^(guò)細(xì)胞膜，例如肺呼吸必須跨過(guò)多層細(xì)胞膜才能進(jìn)入血液，在組織內(nèi)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)同樣需要跨過(guò)細(xì)胞膜。細(xì)胞膜是酯類(lèi)物質(zhì)，和非極性分子可以互相溶解，非極性氣體分子可以自由進(jìn)出細(xì)胞就是這個(gè)道理。氫氣和氧氣都屬于非極性分子，可以自由進(jìn)出細(xì)胞。

氣體進(jìn)入和離開(kāi)人體組織最主要的方式是通過(guò)呼吸運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)，但也可以通過(guò)皮膚和消化道等途徑進(jìn)行擴(kuò)散。由于人體組織并不是液體狀態(tài)，呼吸和血液循環(huán)在氣體擴(kuò)散中具有絕對(duì)地位，氧氣和二氧化碳的體內(nèi)運(yùn)輸過(guò)程就是非常典型的，離開(kāi)呼吸和血液，氧氣和二氧化碳的運(yùn)輸幾乎完全中斷。氫氣、氮?dú)?、氦氣等氣體如果被肺吸入，也按照類(lèi)似氧氣的運(yùn)輸模式進(jìn)入人體，呼吸和血液循環(huán)同樣是決定性的因素。但是相對(duì)來(lái)說(shuō)，不同氣體的擴(kuò)散能力仍然是重要的因素，例如在皮膚界面上，氧氣和二氧化碳的交換可以忽略不計(jì)，但是氦氣和氫氣的交換就比較可觀，需要重視，因?yàn)楹夂蜌錃獾臄U(kuò)散能力比氧氣大許多。

由于組織血液循環(huán)的影響，氣體進(jìn)入和離開(kāi)組織的決定性因素仍然是血液循環(huán)血液灌流量的大小，例如心臟、肺、肝、腎和腦這種血液循環(huán)極端豐富的器官，血液中的成分幾乎同時(shí)會(huì)在這些組織中表現(xiàn)出來(lái)。理解氫氣在組織內(nèi)的過(guò)程，可以考慮吸入麻醉的情況，一般麻醉誘導(dǎo)大約1分鐘時(shí)間，也就是在60秒達(dá)到效果，其實(shí)藥物從吸入到進(jìn)入大腦的時(shí)間只需要幾秒。

雖然血液灌流具有決定性作用，物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部發(fā)揮作用仍然會(huì)受到物質(zhì)自身的擴(kuò)散能力很大影響。由于存在血腦屏障，某些物質(zhì)即使運(yùn)輸?shù)酱竽X毛細(xì)血管，也不能從血液進(jìn)入腦細(xì)胞內(nèi)，這就是擴(kuò)散能力不足帶來(lái)的極端影響。血腦屏障主要是阻斷極性分子，對(duì)非極性分子如氧氣、氫氣、氮?dú)獾热狈ψ钄嘈?yīng)，所以可以不考慮血腦屏障對(duì)氫氣的干擾，氫氣進(jìn)入大腦如入無(wú)人之境。或者簡(jiǎn)單認(rèn)為，這是氫氣的擴(kuò)散能力大的結(jié)果，血腦屏障絲毫不影響氫氣的強(qiáng)大擴(kuò)散能力。
 

二、氫氣擴(kuò)散能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)
 

氫氣具有強(qiáng)大擴(kuò)散能力，能容易深入到身體任何部位發(fā)揮作用，例如可進(jìn)入大腦、視網(wǎng)膜、內(nèi)耳、中耳、骨髓等這些一般藥物難以進(jìn)入的部位，這給氫氣發(fā)揮生物效應(yīng)提供了重要基礎(chǔ)。

強(qiáng)大的擴(kuò)散能力也給氫氣使用方法的選擇帶來(lái)方便，例如氫水飲用非常容易被胃腸道吸收，可在10分鐘左右吸收達(dá)到高峰。因?yàn)閿U(kuò)散能力大，氫氣可通過(guò)皮膚等部位局部吸收進(jìn)入血液循環(huán)和全身，這使氫氣的使用方法多樣化，已經(jīng)有通過(guò)洗澡、泡腳、氫氣艙等方式使用氫氣改善疾病的研究和技術(shù)，其中的主要理論依據(jù)就是氫氣的擴(kuò)散能力足夠強(qiáng)。

氫氣的擴(kuò)散能力強(qiáng)，使氫氣在身體內(nèi)的停留時(shí)間短，減少了產(chǎn)生不良效應(yīng)的可能性。雖然目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氫氣對(duì)人體具有任何毒性，但并不等于氫氣絕對(duì)不可能產(chǎn)生任何副作用，因?yàn)橹灰嬖谡孀饔?，這種作用都有可能在某些情況下變成副作用。例如，氫水對(duì)便秘的效果非常好，作用基礎(chǔ)是氫氣能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，但是少數(shù)特別敏感的人，飲用氫水后發(fā)生明顯腹瀉，更多人出現(xiàn)輕微腹瀉，這可以認(rèn)為是氫水產(chǎn)生的副作用。我也曾遇到過(guò)飲用氫水出現(xiàn)心慌的情況。適當(dāng)多喝水有利健康，但尿毒癥患者隨便喝水就有致命風(fēng)險(xiǎn)。退一步講，即使出現(xiàn)某些副作用，由于氫氣擴(kuò)散能力強(qiáng)，這種作用也比較容易隨著氫氣的消散而消失，這給氫氣的使用安全帶來(lái)很大優(yōu)勢(shì)。

氫氣可多種方法聯(lián)合使用，由于氫氣擴(kuò)散能力強(qiáng)，再結(jié)合氫氣的安全性非常高，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)量使用帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn)，又因?yàn)椴煌褂梅椒óa(chǎn)生效應(yīng)存在差異，為了一并解決多種身體健康問(wèn)題，可采用多種方法聯(lián)合使用。最常用是吸入氫氣和飲用氫水聯(lián)合，吸入改善，飲用保健，吸入對(duì)肺，飲用對(duì)胃。也可以同時(shí)用氫水泡浴的手段。
 

三、氫氣擴(kuò)散能力強(qiáng)的缺點(diǎn)
 

任何事物和特點(diǎn)都是雙面的，有優(yōu)點(diǎn)也可能有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)可能是因?yàn)榻嵌炔煌?。例如擴(kuò)散強(qiáng)的最重要的缺點(diǎn)是，導(dǎo)致氫氣難以在體內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間維持足夠濃度，這給使用氫氣帶來(lái)的一個(gè)困惑是氫氣難以在身體內(nèi)停留，從藥物學(xué)角度理解，需要反復(fù)不斷補(bǔ)充氫氣才能維持足夠強(qiáng)濃度。類(lèi)似的道理是，包裝氫水需要采用氣密性良好的材料也是基于避免氫氣的擴(kuò)散泄露。

如前所述，多種給氫方法聯(lián)合可解決這個(gè)問(wèn)題，聯(lián)合使用是從安全性角度沒(méi)有問(wèn)題，從另一個(gè)角度看，這也存在缺點(diǎn)，因?yàn)闀?huì)給使用者帶來(lái)麻煩。假如只用一種方法能滿(mǎn)足需要，例如一天喝一次氫水，顯然能帶來(lái)很大方便。為克服氫氣擴(kuò)散能力強(qiáng)帶來(lái)的不足，有人嘗試固化氫氣的策略，但也不能徹底解決問(wèn)題。因此，要使用氫氣，充分發(fā)揮氫氣的效應(yīng)，就不能怕麻煩。我曾經(jīng)說(shuō)氫氣效果需要足量，就是這個(gè)意思。

昨天在南通開(kāi)會(huì)過(guò)程中了解到，同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院余少卿教授在氫氣生理鹽水改善過(guò)敏性鼻炎，謝克亮教授在氫氣吸入改善COPD的臨床研究論文已經(jīng)接受發(fā)表。特別祝賀，獲得論文后氫思語(yǔ)將第一時(shí)間推送。另外很高興的是了解到深圳大學(xué)何前軍教授氫氣納米材料的論文被Nature Communications接受，應(yīng)是氫氣醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要文獻(xiàn)之一。