我們生活在富含氧氣的空氣中，離開氧氣我們的生命就不能存在，但是氧氣也有對人體有害的一面，有時候它能殺死健康細胞甚至致人於死地。當然，直接殺死細胞的並不是氧氣本身，而是由它產生的一種叫氧自由基的有害物質，它是人體的代謝產物，可以造成生物膜系統損傷以及細胞內氧化磷酸化障礙，是人體疾病、衰老和死亡的直接參與者，對人體的健康和長壽危害非常之大。
正常情況下，參與代謝的氧大多數與氫結合生成水，然而有4－5％的氧將被酶所催化形成超氧陰離子，後者又可形成過氧化氫，它們都屬於自由基。自由基有多種,如氧自由基和羥自由基 ,是指那些最外層電子軌道上含有不配對電子的原子、離子或分子。
自由基具有高度的氧化活性，它們極不穩定,活性極高,它們攻擊細胞膜、線粒體膜,與膜中的不飽和脂肪酸反應，造成脂質過氧化增強。脂質過氧化產物（mda等)又可分解為更多的自由基，引起自由基的連鎖反應。
這樣，膜結構的完整性受到破壞，引起肌肉、肝細胞、線粒體、DNA、RNA等廣泛損傷從而引起各種疾病,諸如炎症、癌症 、擴張性心肌病、老年性白內障、 哮喘等疾患 ，故自由基是人體疾病、衰老和死亡的直接參與和製造者。
自由基，機體氧化反應中產生的有害化合物，具有強氧化性，可損害機體的組織和細胞，進而引起慢性疾病及衰老效應。眾多權威研究表明，負離子能夠消減自由基，減緩人體衰老，增強人體免疫力。
自由基，化學上也稱為「游離基」，是含有一個不成對電子的原子團。由於原子形成分子時，化學鍵中電子必須成對出現，因此自由基就到處奪取其它物質的一個電子，使自己形成穩定的物質。在化學中，這種現象稱為「氧化」。
我們生物體系主要遇到的是氧自由基，例如：
超氧陰離子自由基、
羥自由基、
脂氧自由基、
二氧化氮和
一氧化氮自由基。
加上過氧化氫、
單線態氧和臭氧，
通稱活性氧。
體內活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信號傳導過程。但過多的活性氧自由基就會有破壞作用，導致人體正常細胞和組織的損壞，從而引起多種疾病。如
心臟病、
老年痴呆症、
帕金森病和腫瘤。
此外，外界環境中的陽光輻射、空氣汙染、吸菸、農藥等都會使人體產生更多活性氧自由基，使核酸突變，這是人類衰老和患病的根源。自由基被稱為萬病之源，是人體衰老和疾病的主要原因。空氣負離子能夠有效消減自由基，減緩人體衰老，增強人體免疫力。
不甘寂寞的單身漢
自由基掠奪了別的分子中原子或原子團的電子後，那些原子或原子團因為缺乏電子而成為新的自由基，這個新的自由基又會去「掠奪」別的分子中的電子，這樣的反應像鏈子一樣不斷地「傳遞」下去，而使得後果越來越嚴重。
如此的定義對於很多人來說晦澀難懂，於是，一位長期致力於自由基研究的專家將其比做不甘寂寞的單身漢。何為「自由基」?
即一個單身或已離異的青年，由於沒有伴侶因此生活並不穩定。在他(她)找尋另一半的過程中，突然遇到一位有婦之夫或有夫之婦，兩人相見恨晚，喜結連理。這必然造成了一個新的單身，此後他(她)繼續尋找自己的另一半，並且重蹈覆轍，又一次破壞了另一個家庭，如此反覆。而不論是第一位單身漢還是後來不得已成為的單身漢都被稱為「自由基」，而這個過程則被稱為「自由基鏈式反應」。
當記者詢問這位專家，何為抗自由基物質時，專家回答，即一位單身有幸遇到了另一位單身，而非「有夫之婦」或「有婦之夫」，結為夫妻，不會再去破壞其他家庭時，後者就可以被稱為「抗自由基物質」。語畢，記者豁然開朗。
是天使還是魔鬼？
自由基摧毀細胞膜，導致細胞膜發生變性，使細胞不能從外部吸收營養，也排洩不出細胞內的代謝廢物，並失去了對細菌和病毒的抵禦能力;
自由基攻擊正在複製中的基因，造成基因突變，誘發癌症發生;
自由基激活人體的免疫系統，使人體表現出過敏反應，或出現自體免疫疾病(如紅斑狼瘡);
自由基作用於人體內酶系統，導致膠原蛋白酶和硬彈性蛋白酶的釋放，這些酶作用於皮膚中的膠原蛋白和硬彈性蛋白並使這兩種蛋白產生過度交聯並降解，結果使皮膚失去彈性，出現皺紋;
自由基侵蝕腦細胞，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膽固醇向血管壁的沉積，引起心臟病和中風……
已有醫學研究指出，自由基可以引發100多種疾病。因此，在如今「高科技泛濫、信息化瀰漫」的時代，自由基幾乎成為人人喊打的「過街老鼠」，過度關注健康的人們恨不得將體內的自由基完全消滅。然而，自由基領域的專家卻在大聲呼籲「自由基並非罪不可赦。」
自由基並非罪不可赦
「氧化作用為機體提供著一切能量，去執行運動、呼吸、消化、分泌、代謝、血液循環甚至於思維等多種生理功能。完全制止氧化的結果就是死亡。事實上，一定程度的氧化作用為機體提供了必需的能量，維持著健康和生命，只有過分強烈的氧化才會危害健康與生命。這就是我們認識和對待自由基的辯證法。」
當有細菌、病毒等致病微生物侵入機體時，自由基則成為殺滅「敵人」的有力武器。人體免疫細胞包括白細胞、單核細胞、巨噬細胞等在被病毒或細菌激活的同時大量吸收氧氣，產生大量氧自由基，損傷免疫細胞外面的細菌和病毒，使其易被吞噬、消化。因此，自由基作為人體自然免疫系統的一部分，發揮著有益的作用。
我們生活在氧化的時代
我們生活在富含氧氣的空氣中，鐵生鏽，銅變綠，紙變黃脆，都是氧化的結果，鏽蝕生成的物質就是氧化性產物。構成生物體的基本物質，如蛋白質、脂肪、糖和核酸等也會發生氧化反應，老人皮膚乾癟發暗則是氧化的結果。實際上，機體氧化的過程也就是衰老的過程。因此，有人指出，雖然氧氣是維持人類生命的源泉，但有時它也是損害健康細胞甚至「置人於死地」的「神秘殺手」。然而，事實上，罪魁禍首並不是氧氣本身，而是由它產生的氧自由基，也被稱為活性氧。
衰老的直接參與者
吸入人體內的氧絕大部分(96%~99%)都通過體內叫細胞色素氧化酶的催化劑作用，去氧化人們攝取的營養物質(糖、脂肪、蛋白質)，以維持生命所需的能量，同時生成二氧化碳和水。在此過程中，還會產生超氧陰離子、過氧化氫、羥基陰離子等活性氧。
在正常情況下，體內會通過一系列抗氧化機制，如超氧化物歧化酶，過氧化氫酶等予以清除或拮抗。但如果因各種原因引起體內氧化機制功能減退或活性氧產生過多，未能得到及時清除的活性氧則會攻擊各種生物膜，引起脂質過氧化反應，並產生多的自由基，從而使得膜結構的完整性受到破壞，引起細胞器甚至DNA、RNA等廣泛損傷，導致各種疾病發生。由此可見，自由基是人體疾病、衰老和死亡的啟動劑和直接參與者。
自由基對人體的影響
「我們生命最基本的分子機制就和燃燒的木柴一樣。」木柴在燃燒的時候散發出的熱量就是人體氧化過程中製造出的不可缺少的能量，而在燃燒過程中所生成的炭灰則可被當做人體在氧化過程中生成的自由基。用理論解釋亦是如此：當物質丟棄一個電子時稱為氧化，當從外界俘獲一個電子時稱為還原。因此自由基極易發生氧化或還原反應，並能夠迅速將人體內的生物分子氧化或還原，由此影響著人類的健康，決定著人類的壽命。
每個人的身體內都免不了會產生自由基，因為人體要新陳代謝，就需要有氧化反應產生能量，而這些氧化反應也就是自由基的重要來源。人體運動時需要更多的能量，機體對氧的攝取和消耗都會增加，體內自由基也將成比例增加;人類在極端不良的情緒下，如憤怒、緊張、恐懼等，也會產生自由基。另外，紫外線、X射線、電磁波、致癌物質、酒精、藥物、汙染物等外來因素也會導致自由基的產生。
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