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什么是自由基?什么是氧自由基?(一)
我们生活在富含氧气的空气中,离开氧气我们的生命就不能存在,但是氧气也有对人体有害的一面,有时候它能杀死健康细胞甚至致人于死地。当然,直接杀死细胞的并不是氧气本身,而是由它产生的一种叫氧自由基的有害物质,它是人体的代谢产物,可以造成生物膜系统损伤以及细胞内氧化磷酸化障碍,是人体疾病、衰老和死亡的直接参与者,对人体的健康和长寿危害非常之大。


健康杀手—氧自由基oxygen free radical

正常情况下,参与代谢的氧大多数与氢结合生成水,然而有4-5%的氧将被酶所催化形成超氧阴离子,后者又可形成过氧化氢,它们都属于自由基。自由基有多种,如氧自由基和羟自由基 ,是指那些最外层电子轨道上含有不配对电子的原子、离子或分子。

自由基具有高度的氧化活性,它们极不稳定,活性极高,它们攻击细胞膜、线粒体膜,与膜中的不饱和脂肪酸反应,造成脂质过氧化增强。脂质过氧化产物(mda等)又可分解为更多的自由基,引起自由基的连锁反应。 

这样,膜结构的完整性受到破坏,引起肌肉、肝细胞、线粒体、DNA、RNA等广泛损伤从而引起各种疾病,诸如炎症、癌症 、扩张性心肌病、老年性白内障、 哮喘等疾患 ,故自由基是人体疾病、衰老和死亡的直接参与和制造者。
 

自由基,机体氧化反应中产生的有害化合物,具有强氧化性,可损害机体的组织和细胞,进而引起慢性疾病及衰老效应。众多权威研究表明,负离子能够消减自由基,减缓人体衰老,增强人体免疫力。

 自由基,化学上也称为“游离基”,是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其它物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。
 

我们生物体系主要遇到的是氧自由基,例如

 

超氧阴离子自由基、

羟自由基、

脂氧自由基、

二氧化氮和

一氧化氮自由基。

加上过氧化氢、

单线态氧和臭氧, 

通称活性氧

 

体内活性氧自由基具有一定的功能,如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏作用,导致人体正常细胞和组织的损坏,从而引起多种疾病。如

心脏病、

老年痴呆症、

 

帕金森病和肿瘤。


 

此外,外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基,使核酸突变,这是人类衰老和患病的根源。自由基被称为万病之源,是人体衰老和疾病的主要原因。空气负离子能够有效消减自由基,减缓人体衰老,增强人体免疫力。

 

 不甘寂寞的单身汉 

 

自由基掠夺了别的分子中原子或原子团的电子后,那些原子或原子团因为缺乏电子而成为新的自由基,这个新的自由基又会去“掠夺”别的分子中的电子,这样的反应像链子一样不断地“传递”下去,而使得后果越来越严重。

如此的定义对于很多人来说晦涩难懂,于是,一位长期致力于自由基研究的专家将其比做不甘寂寞的单身汉。何为“自由基”?

 

即一个单身或已离异的青年,由于没有伴侣因此生活并不稳定。在他(她)找寻另一半的过程中,突然遇到一位有妇之夫或有夫之妇,两人相见恨晚,喜结连理。这必然造成了一个新的单身,此后他(她)继续寻找自己的另一半,并且重蹈覆辙,又一次破坏了另一个家庭,如此反复。而不论是第一位单身汉还是后来不得已成为的单身汉都被称为“自由基”,而这个过程则被称为“自由基链式反应”。

当记者询问这位专家,何为抗自由基物质时,专家回答,即一位单身有幸遇到了另一位单身,而非“有夫之妇”或“有妇之夫”,结为夫妻,不会再去破坏其他家庭时,后者就可以被称为“抗自由基物质”。语毕,记者豁然开朗。

 

是天使还是魔鬼?

 

自由基摧毁细胞膜,导致细胞膜发生变性,使细胞不能从外部吸收营养,也排泄不出细胞内的代谢废物,并失去了对细菌和病毒的抵御能力;

 

自由基攻击正在复制中的基因,造成基因突变,诱发癌症发生;

 

自由基激活人体的免疫系统,使人体表现出过敏反应,或出现自体免疫疾病(如红斑狼疮);

 

自由基作用于人体内酶系统,导致胶原蛋白酶和硬弹性蛋白酶的释放,这些酶作用于皮肤中的胶原蛋白和硬弹性蛋白并使这两种蛋白产生过度交联并降解,结果使皮肤失去弹性,出现皱纹;

 

自由基侵蚀脑细胞,使人患上早老性痴呆等疾病;

 

自由基氧化血液中的脂蛋白加速胆固醇向血管壁的沉积,引起心脏病和中风……

已有医学研究指出,自由基可以引发100多种疾病。因此,在如今“高科技泛滥、信息化弥漫”的时代,自由基几乎成为人人喊打的“过街老鼠”,过度关注健康的人们恨不得将体内的自由基完全消灭。然而,自由基领域的专家却在大声呼吁“自由基并非罪不可赦。”

 

自由基并非罪不可赦

“氧化作用为机体提供着一切能量,去执行运动、呼吸、消化、分泌、代谢、血液循环甚至于思维等多种生理功能。完全制止氧化的结果就是死亡。事实上,一定程度的氧化作用为机体提供了必需的能量,维持着健康和生命,只有过分强烈的氧化才会危害健康与生命。这就是我们认识和对待自由基的辩证法。” 

 

当有细菌、病毒等致病微生物侵入机体时,自由基则成为杀灭“敌人”的有力武器。人体免疫细胞包括白细胞、单核细胞、巨噬细胞等在被病毒或细菌激活的同时大量吸收氧气,产生大量氧自由基,损伤免疫细胞外面的细菌和病毒,使其易被吞噬、消化。因此,自由基作为人体自然免疫系统的一部分,发挥着有益的作用。

我们生活在氧化的时代

我们生活在富含氧气的空气中,铁生锈,铜变绿,纸变黄脆,都是氧化的结果,锈蚀生成的物质就是氧化性产物。构成生物体的基本物质,如蛋白质、脂肪、糖和核酸等也会发生氧化反应,老人皮肤干瘪发暗则是氧化的结果。实际上,机体氧化的过程也就是衰老的过程。因此,有人指出,虽然氧气是维持人类生命的源泉,但有时它也是损害健康细胞甚至“置人于死地”的“神秘杀手”。然而,事实上,罪魁祸首并不是氧气本身,而是由它产生的氧自由基,也被称为活性氧。

衰老的直接参与者

吸入人体内的氧绝大部分(96%~99%)都通过体内叫细胞色素氧化酶的催化剂作用,去氧化人们摄取的营养物质(糖、脂肪、蛋白质),以维持生命所需的能量,同时生成二氧化碳和水。在此过程中,还会产生超氧阴离子、过氧化氢、羟基阴离子等活性氧。

 在正常情况下,体内会通过一系列抗氧化机制,如超氧化物歧化酶,过氧化氢酶等予以清除或拮抗。但如果因各种原因引起体内氧化机制功能减退或活性氧产生过多,未能得到及时清除的活性氧则会攻击各种生物膜,引起脂质过氧化反应,并产生多的自由基,从而使得膜结构的完整性受到破坏,引起细胞器甚至DNA、RNA等广泛损伤,导致各种疾病发生。由此可见,自由基是人体疾病、衰老和死亡的启动剂和直接参与者。

自由基对人体的影响

“我们生命最基本的分子机制就和燃烧的木柴一样。”木柴在燃烧的时候散发出的热量就是人体氧化过程中制造出的不可缺少的能量,而在燃烧过程中所生成的炭灰则可被当做人体在氧化过程中生成的自由基。用理论解释亦是如此:当物质丢弃一个电子时称为氧化,当从外界俘获一个电子时称为还原。因此自由基极易发生氧化或还原反应,并能够迅速将人体内的生物分子氧化或还原,由此影响着人类的健康,决定着人类的寿命。

 

 每个人的身体内都免不了会产生自由基,因为人体要新陈代谢,就需要有氧化反应产生能量,而这些氧化反应也就是自由基的重要来源。人体运动时需要更多的能量,机体对氧的摄取和消耗都会增加,体内自由基也将成比例增加;人类在极端不良的情绪下,如愤怒、紧张、恐惧等,也会产生自由基。另外,紫外线、X射线、电磁波、致癌物质、酒精、药物、污染物等外来因素也会导致自由基的产生。