自由基和氢气健康

氧气是需氧生物维持生命不可缺少的物质。氧气之所以重要和不可缺少，是因为氧气是人体内唯一的电子最终接受体，没有氧气，细胞就不能持续进行物质和能量代谢，就不能从营养物质中获得供机体一切生命活动所需要的能量。但是，任何事情都具有两面性，氧气也不例外，当人长期呼吸浓度超过50%的氧气，就可能产生毒性引起肺损伤，这种因吸氧气导致的毒性就是肺氧中毒，呼吸氧分压超过3个大气压的高压氧则可以导致脑型氧中毒。目前认为，氧气的毒性是由于身体内产生了过多的活性氧。
许多人曾经认为，活性氧是造成各种疾病的元凶，只要能清除活性氧就可以包治百病。目前看来，这个观点现不仅是片面的，而且是错误的。因为尽管活性氧水平超过一定限度会造成机体损伤，但正常浓度的活性氧也是维持机体健康不可缺少的条件。活性氧为什么对机体健康十分重要？
了解活性氧，首先要了解自由基。所谓自由基，是指那些拥有不成对电子的化学基团，可以是离子、分子和原子。众所周知，原子是一切元素的基本单元，分子是由原子组成的，组成分子的原子是由原子核和核外电子组成，而电子的数量和分布是有规律的，其中一个重要规律就是成对趋势。如果电子不成对，则容易接受或失去一个电子以实现所有电子成对，自由基就是这样容易接受或失去电子的物质。接受电子是被还原，失去电子是被氧化，因此自由基是具有比较强的氧化性或还原性的物质。活性氧是指那些含氧的具有比较强的氧化和还原性质的自由基和非自由基氧的衍生物，例如体内最常见活性氧的超氧阴离子、过氧化氢和一氧化氮。可以这样理解，活性氧是需氧生物如人体内具有较强反应活性的含氧基团。
人体每时每刻都离不开自由基和活性氧，例如氧气本身就是自由基，氧气的重要性不言而喻；一氧化氮是机体内重要的信号分子，具有非常广泛的生物学作用，血管内皮细胞缺少一氧化氮血压将难以维持正常，一氧化氮就是一种重要的自由基和活性氧；机体多种活动依赖的能量需要通过能量代谢，而能量代谢是由一系列生物化学反应实现的，任何生物化学反应发生障碍都可能影响能量代谢的正常进行，而这些生物化学反应中最重要最常见的就是氧化还原反应，其中大部分氧化还原反应属于自由基反应，所以，没有自由基反应就无法实现能量代谢。总之，氧气、自由基和活性氧都是生命活动不可缺少的物质。

当人们考虑到自由基和活性氧过度增加引起的氧化损伤时，一个最常见误解是把所有活性氧简单地作为一个整体，机体内活性氧的种类非常多，它们的活性存在非常大的区别。机体内主要的活性氧类型，如超氧阴离子、过氧化氢和一氧化氮等，活性相对比较弱，这些活性氧对机体往往是必要和有利的，只有当这些活性氧含量过高才可能对机体造成伤害。少部分活性氧类型，如羟基自由基、亚硝酸阴离子和次氯酸根等，活性特别强，非常容易与细胞内的蛋白、核酸、脂类等重要生物大分子发生不可逆性化学反应，导致这些分子发生致命性损伤，既氧化损伤，这几乎是人类所有疾病发生发展的最常见和最基本的病理生理机制。大量临床和基础医学研究证明，心脑血管疾病、炎症、恶性肿瘤、糖尿病和动脉硬化等常见人类疾病，全部都与活性氧引起的氧化损伤有关，而氧化损伤本质上就是这些能产生毒性的少数活性氧造成的。所以，体内活性氧应分成两大类，一类是含量多的活性弱的对机体有利的活性氧，另一类是含量少的活性强的对机体有害的活性氧。基于上述这些认识，如果按照过去的思路采用强还原物质，如维生素类来清除活性氧治疗疾病是不完整的。因为强还原剂不加选择地清除那些含量高、活性弱、对机体有利的活性氧，而不可能针对性地清除含量少、活性强、对机体有害的活性氧。只有能选择性中和活性强的对机体有害的活性氧，就是说具有选择性抗氧化作用的物质才是理想的抗氧化手段。大量生物学研究证据表明，氢气具有选择性中和羟基自由基和亚硝酸阴离子的作用，这是氢气对抗氧化损伤治疗疾病的基础。
研究表明，氢气能治疗的疾病类型非常多。例如恶性肿瘤、结肠炎、一氧化碳中毒后脑病、脑缺血、老年性痴呆、巴金森病、抑郁症、脊髓损伤、皮肤过敏、二型糖尿病、急性胰腺炎、器官移植损伤、小肠缺血、系统炎症反应、放射损伤、视网膜损伤和耳聋等。不过，目前除二型糖尿病已经进行了人体实验外，大部分仍需要严格的临床对照研究来证实。
尽管氢气对人体具有潜在的治疗疾病的价值，但为达到抗氧化的目的，如何使用氢气仍是我们面临的重要问题。目前使用氢气的方式有二种，一是可以采用直接呼吸含有氢气的混合气体，二是饮用或注射含氢气的溶液，从实用和经济角度考虑，普通人饮用含氢气的水是比较理想的方法。日本Friendear珠式会社大丸社长在长期实验的基础上，发明了富氢源氢气棒，该产品已经在日本进行了大量的人群使用，相信也将给中国的民众带来一种新的保护健康的概念和生活方式。