Nemanāmas redzes slepkavas – brīvie radikāļi.

Skābeklis ir ļoti svarīgs dzīvei, tomēr paradoksāls ir fakts, ka skābeklis pēc būtības ir bīstams bioloģiskiem audiem. 95% skābekļa, ko mēs ieelpojam, pārvēršas par ūdeni, bet atlikušie 1-2% pārvēršas reaktīvā skābekļa formā (piemēram, ūdeņraža peroksīds (H₂O₂), atomārais skābeklis). Reaktīvā skābekļa savienojumi rodas metabolisma procesā, piemēram, pie enerģijas producēšanas oksidēšanās-reducēšanās reakcijās. Tiem ir svarīga loma, kad tas tiek producēts ar baltām šūnām (H₂O₂) aizsardzībai pret baktēriju un vīrusu invāziju. Reaktīvā skābekļa savienojumi ir bīstami tikai tad, ja tie atbrīvojas neatbilstošā vietā vai parāk lielā koncentrācijā.

Brīvie radikāļi ir reaktīva skābekļa paveids. Acis tiek nepārtraukti pakļautas brīvo radikāļu iedarbībai. Divi galvenie brīvo radikāļu avoti ir gaismas iedarbība un smēķēšana. Lai rastos gaismas radītais acu audu bojājums caur brīvo radikāļu veidošanos, nepieciešami trīs komponenti: gaismu absorbējošo molekulu (krāsa, pigments), skābekli un īso viļņu garuma (zilā un ultravioletā) gaismu. Gaisma maina molekulas enerģijas līmenī līdz nestabilam stāvoklim, un tā atdala elektronu, kurš parasti saistās ar kaimiņu molekulu (biežāk ar skābekli). Skābeklis kļūst par superoksīdu (O₂ˉ). Pēc būtības brīvais radikāls ir atoms vai molekula ar nesapāroto elektronu. Īsi dzīvojošs, nestabils, ar lielu enerģijas daudzumu tas mēģinās iegūt elektronu no cita atoma vai molekulas, lai kļūtu par ķīmiski stabilu, rezultātā veidojas bojājoša ķēdes reakcija. Ja brīvie radikāļi netiek neitralizēti, tie uzbrūk šūnas membrānai un tās saturam (DNS), sekmējot šūnas mutāciju, nāvi un saistīto ar to audu un orgānu destrukciju. Tie brīvi reaģē ar lipīdiem, proteīniem, ogļhidrātiem un nukleīnskābēm, bojājot šīs svarīgās bioloģiskās molekulas. Brīvie radikāļi jeb superoksidanti, var sagraut mitohondriju membrānas, depolimerizēt kolagēnu un hialuronskābi, tādējādi noārdot audus.

Novecošana un apkārtējās vides iedarbība palielina reaktīvā skābekļa savienojumu koncentrāciju (piem, izplūdes gāzu ieelpošana). Brīvos radikāļus satur arī piedegušie, pārogļotie produkti vai augsti rafinētas eļļas. Eļļas sildīšana līdz augstām tempertūrām producē brīvos radikāļus.

Normāli organismā eksistē aizsargmolekulas – antioksidanti, kas nemitīgi meklē un neitralizē jebkurus paradījušos brīvos radikāļus, ziedojot elektronu vai labojot reaktīvā skābekļa izsauktus bojājumus. Organismā antioksidanti nokļūst ar uzturu. Uzturā antioksidanti ir pārstāvēti ar vitamīniem, minerālvielām, enzīmiem un fitoprotektoriem (karotenoīdi). Tadējādi oksidatīvs stress veidojas, ja reaktīva skābekļa produkcija neatbilst aizsargspējām pret to.