胃内容物反流至食管引起食管黏膜损伤的疾病被称为胃食管反流（gastroesophageal refulux disease,GERD）。GERD的症状包括胃灼热、胸骨后疼痛和反酸，有时也会出现吞咽疼痛和吞咽困难,反流物可刺激食管痉挛性疼痛，严重时为剧烈刺痛，向背、腰、肩、颈部放射，类似心绞痛。该病白天（通常在餐后）和页里都可以发生，严重影响生活质量。胃食管反流健康相关生活质量问卷（GERD health-relatde quality of life questionnaire,GERD-HRQL）是评价GERD患者生活质量的专业量表，评价数值越大说明生活质量越差。质子泵抑制剂是目前GERD的一线治疗药物，不可逆地阻止胃壁细胞中腺苷三磷酸酶的产酸。奥美拉唑是该类别中的第一种药物，于1989年推出，随后是兰索拉唑（1995年）、泮托拉唑（2000年）、埃索美拉唑（2001年）和右兰索拉唑（2009年）。2015年，美国霍普金斯大学的研究表明，大多数GERD患者对质子泵抑制剂治疗反应小或没有反应。质子泵抑制剂可能产生多种不良反应，包括急性和慢性肾脏疾病、骨折、低镁血症、细菌感染和心血管风险等。目前临床上急需能控制GERD且副作用小的疗法。
2018年意大利安农齐奥大学评估了富氢水调节GERD的功效。2015年9月至2016年3月，共有84名有中重度胃灼热和反流症状的患者入组，其中，男性40名、女性44名，平均年龄为52名，84名受试者接受了3个月的对照治疗(泮托拉唑＋纯净水)或试验治疗（泮托拉唑＋富氢水）。试验用的富氢水为电解还原水（pH为8.1~11.6），每天饮用1.5升。结果发现治疗前对照组和试验组的GERD-HRQL评分分别为63分和56.5分，治疗3个月后分别降为38分和27.5分；相对变化分别为40%和51%，试验组下降幅度更大。该结果说明对于改善症状，泮托拉唑和富氢水具有协同作用。3个月后，试验组患者的血清丙二醛水平、脂质过氧化程度以及一氧化氮含量都显著降低，相对于对照组有统计学意义。
在人类和鼠类疾病模型中，食管炎引起的氧自由基水平升高可介导黏膜损伤和驱动疾病进展。许多抗氧化剂都可预防黏膜损伤，表明抗氧化剂治疗应被视为治疗食管炎的一种疗法。
对于GERD患者，药物和富氢水联合治疗可能通过下述机制改善细胞氧化还原状态：①氢气易于通过扩散渗透细胞，并且在不干扰新陈代谢的氧化还原反应的情况下，借助与强氧化剂的反应能力来缓解氧化应激引起的症状；②氢气作为针对氧离子和羟基的清除剂，可中和这些自由基所引起的毒性，从而减少亚硝基的形成；③氧化性全身损伤的显著减少，胃和食管炎症部位炎性细胞浸润减少，减轻了局部充血并恢复了氧化还原细胞的平衡；④血浆抗氧化剂屏障的增加和自由基的减少导致铁质减少，减轻了患者的症状并改善了生活质量。对于质子泵抑制剂无效的患者，即使停药后也不能排除长期使用产生的不利影响。临床医生必须意识到潜在的风险，并确保必须使用个性化疗法来控制对质子泵抑制剂的滥用。安农齐奥大学的研究具有巨大的社会影响，强调药物和富氢水的协同作用，可以使患者的特异性症状有所改善（例如减少胃灼热和反流症状），使患者的生活质量得以提高。
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