自由基增加导致的氧化损伤是人类和许多生物衰老的关键因素。生物正常代谢会产生自由基，疾病和外环境有害因素可以增加自由基的产生，但是自由基并不是只会产生危害。自由基正常情况下对细胞机体也具有重要功能，只有自由基过量和部分活性强的自由基才会造成氧化损伤。氢气能选择性中和强毒性自由基，能诱导身体产生内源性抗氧化能力，具有抗衰老减少氧化损伤和炎症的重要作用，是目前发现最理想的选择性生物抗氧化物质。

 

回看氢气医学效应的研究，在效应广谱性方面也和针灸的效应存在类似性，氢气的效应也可能会通过类似电针的作用促进干细胞释放或肠道菌群优化的途径实现。

一、人为什么会衰老？

动物包括人会衰老，但是为什么会衰老？这个问题现在并没有最公认准确的答案，但是关于衰老发生的学术观点中，自由基理论是被广泛接受的观点。

衰老的自由基学说是Denham Harman在1956年提出的，Harman认为衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生的自由基的有害作用造成的。生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果，自由基可以引起DNA损伤从而导致突变，诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物，其反应能力很强，可使细胞中的多种物质发生氧化，损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联，影响其正常功能。

生物代谢和来自环境中的自由基导致的氧化损伤，导致机体和生物分子逐渐被损伤，这些损伤逐渐积累导致了衰老的发生。总之，自由基引起的氧化损伤是衰老的重要原因。其实，自由基引起的氧化损伤也是许多重要疾病的重要病理生理学基础。

二、生物代谢怎么会产生自由基？

细胞维持正常功能需要能量，动物细胞的能量来自营养物质的氧化分解产生的化学能，营养物质氧化分解需要在酶催化参与下，经过许多步骤，在这些步骤中，大多数过程都是氧化还原反应，尤其是最后这些营养物质产生的还原电子经过线粒体内电子传递，最终交付给氧气，完成代谢过程。在电子传递过程中，部分电子会从传递链泄漏出来，类似于漏电的现象，这些电子会提前还原氧气，这种情况就会产生活性氧。正常能量代谢就有一定量活性氧产生，适当水平的活性氧是细胞维持正常生理功能需要的条件。但是在缺氧等疾病过程中，活性氧会过度增进，这些活性氧也会转变为更毒的活性氧，就可以导致机体发生氧化损伤。

三、自由基活性氧是什么东西

自由基和活性氧不是一个意思，但存在密切关系。自由基是一类有不成对电子导致与其他物质容易发生反应的物质，含有氧的一些自由基一般成为活性氧。少数含有氧气的物质，虽然不是自由基，但因为具有非常强的氧化性，也被归类为活性氧。

自由和活性的含义类似，都是指一种比较活波的物质，这些物质非常容易和其他物质发生反应。例如氢气和氧气是能反应的，但是活性并不是非常高，因此需要在点火的情况下才能发生。在身体内，氢气和氧气不会发生直接反应，是因为身体内缺乏反应条件。但是活性氧则可以在比较难的条件下与其他物质发生反应，有一些活性氧或自由基可以和氢气发生反应，就是因为这些物质的活性比较强。

自由基或活性氧因为具有强反应活性，容易和其他物质反应，反应的结果有好有坏，正常生理情况下，这些反应是细胞功能需要，例如能量代谢过程中就有许多自由基反应。但是如果在病理情况下，自由基活性氧太多，或变成活性太强的自由基，则容易误伤本来不应该发生反应的其他分子，这就会导致氧化损伤。

四、自由基不等于损伤

许多人谈自由基色变，似乎自由基是一切疾病的基础，如果能消除自由基就不会生病。其实这是非常大的误解，自由基的主要作用是正面的，细胞正常生理功能是不能离开自由基的。因为我们身体是一种相对温和的环境，温度不怎么高，压力不怎么大，酸碱度都比较中性，在这样的条件下，一些营养物质要分解产生能量是很难自然发生的，为了能有效利用营养物质分解产生能量，身体主要借助两种策略，一是依靠催化剂，生物催化剂主要是蛋白酶，另外一种方式就是依靠自由基或活性氧，因为这些分子拥有比较强的活性，能在相对温和的条件下和其他物质发生化学反应。因此从某种意义上讲，没有自由基就没有生命活动，没有自由基就没有身体健康。而且越来越多的研究证明许多活性氧具有许多重要的生理调节功能，例如能量代谢、细胞分化，细胞分裂等最基本的生物功能都离不开自由基的参与，许多生物分子发挥生物学效应也需要借助自由基的协助，甚至某些自由基例如一氧化氮本身就是生物信号分子。总之，自由基具有重要的生物学功能。

但是自由基重要不等于不会产生危害，只有在一定的浓度合适的分布区域情况下，自由基才能不造成细胞的危害，帮助细胞实现各种功能。如果自由基产生过度，来不及被及时中和，就有可能带来危害。更严重的时，自由基可以在一些金属离子存在的条件下转变成为毒性极强活性极大的自由基，这些毒性大的自由基产生的危害更为显著。

虽然氢气医学的作用机制仍然没有最终明确，但是目前公认最合理的解释就是基于选择性抗氧化的抗炎症作用。选择性抗氧化就是只针对有毒自由基中和的抗氧化作用。氢气具有选择性中和强毒性羟基自由基和亚硝酸阴离子的作用，因此学术上认为氢气是一种选择性抗氧化物质。