從某種意義上說,生命的衰老就是肉體被氧化的過程。
但是氧氣並不直接參與這個過程。而是通過氧氣在人體代謝中的一個特殊產品參與這個過程。這個特殊的代謝產品就是~氧自由基。
氧氣是通常意義上的生命所必須的要素之一。沒有吃的,人可以堅持三個星期到一個月;沒有水喝,人可以堅持3天;在沒有氧氣的情況下,人類存活時間不會超過3分鐘。
組成人體的大約有50萬億個細胞,人整體的生命活力就來自細胞集體生命活力的總和。
》氧氣扮演了什麼角色,決定它對我們的意義。
實際上,就單個細胞來說,細胞活動所需要的只是能量,而氧氣在其中充當的只是氧化劑的作用。
人體內的含氧量可以用多種方法測量,但最簡單的就是驗血,它通常被稱為動脈血氣測試(ABG)。
氧氣就是通過血液輸送到全身,分配給每一個細胞。
在細胞內,氧氣和脂肪酸、葡萄糖反應,生成一種被稱為Atp(三磷酸腺苷)的物質,我們的細胞就依靠Atp作為能量來源。
如果更仔細的把這個過程分解,可以發現Atp的作用,就是產生質子,換句話說產生氫的原子核。通過質子梯度來驅動人體內的所有生化反應。
脂肪和糖被氧化的過程中,既會產生能量,也會產生二氧化碳和水。二氧化碳會隨著人類的呼吸被排出體外。
這個化學過程還會產生氧自由基。但是,氧自由基沒有辦法被主動排除體外。
氧自由基包括超氧陰離子自由基(O2·–)、單線態氧(1O2)、羥基自由基(·OH)和過羥基自由基(HO2·),統稱為「活性氧化物」(ROS)。
》活性氧化物在人體內具有很強的破壞性。
它能夠打斷大分子鏈,改變蛋白質的性質,破壞遺傳物質的完整。
氧自由基對人體細胞膜(質膜、線粒體和內膜系統)有顯著傷害。
細胞膜是由兩層磷脂分子和中間的結構蛋白組成,這些磷脂分子全是不飽和脂肪酸。
氧自由基可以把脂肪分子中的一個氫原子置換出來,留下一個碳中心的自由基做為脂肪酸的一部分,然後這個自由基可以和其他的脂肪酸或者是蛋白質發生反應,這樣就改變了磷脂分子的性質。
這個過程被稱為脂膜過氧化。其影響包括:膜硬度增加、膜結合酶活性降低、改變受體活性。
自由基除了對磷脂有影響外,還可以直接攻擊膜結構蛋白,誘導脂質、脂蛋白和蛋白交聯,對膜功能有明顯的影響。
》這種微觀分子級別的化學作用,宏觀結果就是人體器官的衰老。
自由基與癌症、動脈粥樣硬化、阿爾茨海默病、帕金森氏症和許多其他疾病相關。衰老可以被定義為自由基損傷的逐漸積累。
膜外受體是一個細胞通信器,用來感受細胞外的化學激素,啟動細胞內的生化反應。
自由基攻擊受體後,降低受體活性。降低就意味著身體對於激素不敏感,整體活力降低。相同的激素濃度,年輕人會有更強烈的生理反應,但是老年人需要更大劑量的激素才能夠啟動相應的反應。隨著年齡的增長,老年人會對與激素相關的生理活動的敏感性越來越低,這都是受體活性降低的後果。
所以從這個角度上來說,氧自由基確實是一種「毒藥」。
也有一個例外,人體免疫系統中,白細胞會專門產生氧自由基,用於宿主防禦,殺死入侵的病原體。但這是主動可控的。
人體內兩大新陳代謝,合成代謝與分解代謝,產生氧自由基絕大部分是意外化學過程,是不可控的。
降低新陳代謝的頻率就可以降低自由基的產生概率,在一定程度上可以延長壽命提高身體活力。
根據現代生物學實驗,小鼠在限定食物量的情況下,壽命會更長、生命的活力也會增加。
》降低身體內的氧化反應過程,確實能夠讓人體恢復部分活力。
這相當於讓鐘錶走的慢一點或者不走,以提高它的使用壽命一樣。
假如我們直接有一種方法能夠向細胞線粒體內提供質子的話,那麼細胞的能量可以不依靠Atp,也就不依靠氧氣和碳水化合物、脂肪等等。
當然這個過程只存在於科學幻想中:人體只要背上一個質子電池,就不用吃東西和呼吸。
這樣人體的壽命會變得更長,但是同樣也要失去很多樂趣。
可能科技進步的結果就是如此,讓人生失去了很多樂趣,同時變得更長壽。這是我們想要的還是我們不想要的,可能每一個人有不同的理解。
對於人生來說,可能絕大多數事情的真相就是如此,即是毒藥也是歡樂的源泉,氧氣也一樣。