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关于氢气对心血管系统的研究证据比较多，心脏疾病是美国的头号死因，氢气可治疗该类疾病是氢气应用最具有潜力的领域。有大量动物实验研究证据，钱立人等研究发现，氢气饱和生理盐水对辐射引起的心脏损伤具有保护作用，这种作用与氢气对抗辐射引起的羟基自由基增加有关。孙强等研究发现，氢气饱和生理盐水对心脏缺血再灌注损伤具有治疗作用，其作用和减少氧化损伤、细胞凋亡和炎症反应有关。也有发现，呼吸2%的氢气对心肌缺血再灌注损伤具有保护作用，呼吸氢气可以提高缺血后心脏功能。