过氧化与人体疾病

氧在人体内必不可少，然而过多的氧却会对人体造成不可挽回的损伤，引起多种慢性疾病，甚至产生急性氧中毒导致生命危险。这就是我们平常所说的过氧化损伤。

早在19世纪中叶，英国科学家保尔·伯特首先发现，如果让动物呼吸纯氧会引起中毒，人类也同样。人如果在大于0.05MPa（半个大气压）的纯氧环境中，对所有的细胞都有毒害作用，吸入时间过长，就可能发生“氧中毒”（氧中毒是1878年西医提出的病名，是一种很难抢救的医源性疾病）。肺部毛细管屏障被破坏，导致肺水肿、肺淤血和出血，严重影响呼吸功能，进而使各脏器缺氧而发生损害。在0.1MPa（1个大气压）的纯氧环境中，人只能存活24小时，就会发生肺炎，最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2MPa（2个大气压）高压纯氧环境中，最多可停留1.5~2小时，超过了会引起脑中毒，生命节奏紊乱，精神错乱，记忆丧失。如加入0.3MPa（3个大气压）甚至更高的氧，人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死，抽搐昏迷，导致死亡。

总而言之，人体各器官组织均不能承受过多的氧，因为氧本身不靠酶催化就能与不饱和脂肪酸反应，并能破坏贮存这些酸的磷脂，而磷脂又是构成细胞生物膜的主要成分，从而最终造成细胞死亡，这个过程叫做脂质过氧化。此外，氧对细胞的破坏还在于它可产生自由基，诱发癌症。

此外，过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应，可生成过氧化氢，进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质，它堆积在心肌，使心肌细胞老化，心功能减退堆积在血管壁上，造成血管老化和硬化；堆积在肝脏，削弱肝功能；堆积在大脑，引起智力下降，记忆力衰退，人变得痴呆堆积在皮肤上，形成老年斑。

氧化导致疾病

氧能导致疾病听起来不可思议，但事实就是如此。

氧的化学特性很活泼，也很危险，在正常的生物化学反应中，氧会变得很不稳定，能够“氧化”邻近的分子，使得物质发生性质的改变，比如切开的苹果会很短时间就出现棕褐色，铁会生锈，等等。在人体内，过度的氧化会引起细胞损伤，从而导致癌症、发炎、动脉损伤以及衰老。

氧化对生物体的损害主要表现在对脂质、蛋白质和核酸的破坏。脂质因自由基的链式反应受到破坏，导致生物膜结构功能发生改变；蛋白质对氧化也是很敏感的，尤其是其中的含硫氨基酸；DNA分子中的碱基和戊糖都是易氧化的位置，氧化可导致DNA断裂、碱基降解和与蛋白质交联，使得遗传物质发生变异或导致细胞死亡。

过氧化是诱发多种慢性疾病的重要原因，肿瘤，糖尿病及其并发症、血管硬化、心脑血管疾病、肾病、辐射损伤、免疫性疾病等等，都与其密切相关。抗氧化，实际上就是多种疾病的治疗、预防、康复良好有效的手段。

导致过氧化的三种主要物质形式

过氧化，实际上只是一种笼统、概括的说法，它对人体的损害主要有三个方面：氧自由基、单线态氧和过氧化物。

氧自由基是人体的代谢产物，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，对人体的健康危害非常之大。

我们知道，细胞经呼吸获取氧，其中98%与细胞器内的葡萄糖和脂肪润结合，转化为能量，满足细胞活动的需要，另外2%的氧则转化成氧自由基。由于这种物质非常活跃，几乎可以与任何物质发生作用，引起一系列对细胞具有破坏性的连锁反应。

我们日常呼吸的氧为基态氧，它有两个未配对电子，是一种二价自由基。分子外层电子对平行旋转的称为三重态，反平行旋转的称为单线态；基态氧为三重态，其反应活性较低，三重态氧获得能量可转化为单线态氧，后者处于激发态；化学性质活泼，单线态氧是正常代谢产生的。三重态氧接受一个电子可转为较为活泼的还原态，称为过氧化物，过氧化物也是一种自由基，过氧化物既可作为氧化剂又能作为还原剂。过氧化物在生物体内的反应活性较低，它本身对生物体的氧化损害不大。同样，过氧化物也参与正常的生命活动如抵御微生物、作为信号分子调节细胞活动等。在生物体内，过氧化物的主要反应是与自身反应产生过氧化氢和氧，这一反应称为过氧化物歧化反应，它可自发进行，也可在超氧化物歧化酶（SOD）的催化下进行，过氧化氢进一步形成反应活性很高的氢氧自由基（HO）过氧化物还可与一氧化氮（NO）反应生成活泼的过氧硝酸盐(00NO)。

人体内，单线态氧和过氧化物一般也呈现为游离自由基状态，所以我们一般也把它们归结为氧自由基的一类。这也是为什么大家知道抗氧化、消除氧自由基损伤的说法比较多，而很少听多消除单线态氧和过氧化物的说法。