体育竞赛、高强度锻炼、非常规运动及重负荷活动常引发运动性疲劳。此疲劳不仅由代谢和机械应力破坏身体组织，还降低运动性能，增加受伤几率。剧烈或长期运动导致活性氧（ROS）激增，是疲劳主因之一。ROS过量超出身体抗氧化能力，打破氧化-抗氧化平衡，导致过高氧化应激，可能抑制兴奋-收缩偶联蛋白，降低肌肉力量，引发疲劳。因此，增加外源性抗氧化剂以减轻运动引起的氧化应激，对缓解疲劳、保持性能极具潜力。

氢分子以其选择性抗氧化、抗炎特性及调节酸碱平衡作用受关注。研究显示，通过吸入富氢气体（HRG）或口服富氢水（HRW）摄入的氢分子能迅速穿过细胞膜进入细胞器，选择性地减少OH和ONOO−。服用HRW和HRG可减轻剧烈运动引起的氧化损伤，加速心率恢复，改善肌肉功能，降低运动疲劳感，减轻运动后乳酸反应。相比其他递送方式，吸入HRG能更快将更高剂量氢气输送到身体。饮用HRW使氢气在10-20分钟达峰值，30-40分钟内维持基线以上，而吸入HRG反应时间可长达3小时。为研究高负荷运动前吸入HRG是否能通过消除过量ROS缓解疲劳，Gengxin Dong等进行了一项随机交叉研究，以评估补充HRG与不补充对相同持续时间和强度的特定运动单位后疲劳的影响。

研究招募了24名健康男性，他们每周至少参与两次、每次持续一小时以上的中至高强度体育活动，并能够完成高强度自行车测力计训练。首先，参与者进行最大骑行功率（Wmax）和最大骑行时间（Tmax）测试，确定疲劳建模参数。后续实验中，参与者被分为两组：HRG组吸入HRG 60分钟后进行疲劳建模，安慰剂组吸入安慰剂气体（标准空气）60分钟后进行相同测试。使用视觉模拟量表（VAS）评估主观疲劳程度，Borg CR10量表评估感知努力（RPE），血液样本采集评估气体吸入前后的生物标志物变化。吸入气体前进行VAS测试、血液样本采集和CMJ测试；疲劳建模任务后立即进行VAS测试、CMJ测试，并在2-3分钟后采集血液样本；疲劳建模任务后30分钟和60分钟重复VAS测试和血液样本采集。最后收集数据，使用SPSS软件进行统计分析和描述。

上表展示了在实验的两个阶段（HRG干预和安慰剂干预）前后，主要测试指标的结果。这些指标包括感知努力评分（RPE）、反跳跳跃（CMJ）高度、视觉模拟量表（VAS）评分、乳酸（LA）、抑制羟基自由基的能力（OH·-）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性。

与安慰剂相比，HRG组在运动后立即的VAS评分显著降低，表明HRG吸入可以显著减轻运动后的主观疲劳感。RPE也显示了类似的结果，HRG组在运动后立即的RPE评分显著低于安慰剂组。尽管HRG组在CMJ测试中表现出更高的跳跃高度，但与安慰剂组相比没有达到统计学上的显著差异。HRG组在运动后30分钟和60分钟的乳酸水平显著低于安慰剂组，表明HRG可以加速乳酸的清除。结果支持了研究的结论，即运动前吸入HRG可以减轻运动引起的疲劳，维持功能表现，并改善羟基自由基和乳酸水平。这些发现表明HRG可能通过减轻氧化应激和加速乳酸清除来发挥作用。

上表展示了在疲劳建模过程中十个阶段的最后30秒骑行频率结果，分别对应于富氢气体（HRG）组和安慰剂（空气）组的24名参与者。在前九个阶段，HRG组和安慰剂组的骑行频率均保持在60-70 rpm的范围内，这表明两组参与者在这些阶段都能满足实验的要求，即维持规定的骑行频率。在第十阶段，即疲劳建模过程的最后30秒，HRG组的平均骑行频率显著高于安慰剂组（p < 0.001），这表明吸入HRG可能有助于在高强度运动后维持更高的骑行性能。结果支持了研究的主要发现，即吸入HRG可以减轻运动引起的疲劳，并可能有助于维持运动性能。

研究显示，吸入HRG较安慰剂显著降低了运动后的主观疲劳感，并提高了运动后立即抑制羟基自由基的能力。运动前吸入HRG是一种创新方法，可减轻运动疲劳，保持运动后性能，并增强抑制羟基自由基的能力及加速乳酸清除。HRG吸入可作为剧烈或非常规运动前的准备活动，延长娱乐和训练时间，减轻疲劳相关的细胞损伤，并促进乳酸代谢。最后作者也强调未来研究的方向，包括更多研究全面阐述氢气如何通过测量外周和中枢因素减轻运动疲劳的机制，以及HRG在精英运动员中的应用效果和在更高级别比赛中的潜在作用。