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喝氢水后氢气在体内持续存在的时间很短，一般不超过3小时，动物因为呼吸循环更快，持续时间更短。产生持续效应的原因可能是启动了机体其他的信号通路，这些被启动的生理通路具有持续性特点类似于麻醉气体和药物的长期效应。这个效应应该与基因表达，或蛋白活性有关系。

氢气预先应用可能有预防疾病的作用，比如给大鼠连续吸氢7天，最后一次吸氢结束24小时后(这时候身体内基本不含氛)让动物发生脑缺血，可以观察到预先吸氢气处理的大鼠脑损伤程度减轻，这个现象证明氢气摄入后较长一段时间，身体仍然处在可以抵抗各类损伤的比较理想的状态，这可能是氢气产生持续效应的一个证明。