 对神经系统的作用
空气负离子通过促进单胺氧化酶（MAO）的氧化脱氨基作用降低脑及组织内的5-HT水平，引起内分泌及神经系统明显的生理变化，对自主神经高级中枢具有良好的调节作用。从而能改善大脑皮层的功能，振奋精神，消除疲劳，提高工作效率，改善睡眠，增加食欲，并有兴奋副交感神经系统等作用，而正离子的作用与此相反。所以长时间逗留在烟尘弥漫、通风不良的地方，常感困乏，头昏，头痛、甚至恶心等，而在海滨，瀑布和喷泉附近，使人觉得头脑清醒，心情爽快。在空气负离子作用下，脑电图有改变，适当剂量的负离子可使脑电波频率加快，振幅加大，而正离子使之减慢。负离子可使感觉和运动时值缩短，而正离子则使之延长。
 对心血管系统的作用
空气负离子有降低血压的治疗作用，而正离子作用相反，可使血压升高。吸入负离子后，负离子通过神经反射和体液作用，扩张冠状动脉增加冠状动脉血流量，使周围毛细血管扩张改善心肌的功能，调整心率使血管反应和血流速度恢复正常，缓解心绞痛，恢复正常血压。通过心电图X线记波摄影等研究证明，负离子可改善心功能和心肌营养不良状况。
 对血液的作用
空气负离子可使血沉减慢，正离子则使其加快，这是由于血液中胶体质点本身荷负电，负离子加强了这一趋势，使血浆蛋白的胶体稳定性增加。同样，由于血中纤维蛋白元和血浆蛋白的带电状况的改变，可使凝血时间缩短，血液粘稠度增大，血液中的正常红细胞带负电荷，它们之间相互排斥，保持一定距离，而病变老化的红细胞由于被掠夺了电子，细胞带正电荷，根据正负相吸的原理，与健康的细胞相聚，红细胞凝聚成团，造成血液粘稠。负离子能有效修复老化的红细胞膜电位，促使其变成正常带负电的细胞，从而有效降低血液粘稠度。负离子对造血功能有一定刺激作用，有人在动物实验中观察到，贫血动物在吸入负离子后，周围血液中的幼稚型红细胞、白细胞数均增加。国内有人用空气负离子治疗单纯性周围性白细胞减少症和放射治疗所致的白细胞减少，取得一定的疗效。
 对皮肤的作用
在负离子作用后皮肤血管短暂收缩，继而扩张，可改善微循环和组织营养，加快上皮再生，而有抑菌作用，可促进创面愈合。动物实验证明，吸入空气负离子可使伤口愈合速度加快20%。
 对免疫系统的影响
负离子可加强单核吞噬细胞系统的功能，使血中抗体含量增加，提高机体的非特异性免疫功能，并具有脱敏作用，有人给过敏性休克的动物吸入空气负离子，发现与对照组相比，能减轻病情并缩短病程。还有人发现空气负离子能增强机体对白喉毒素的抵抗力。
对吸吮系统的作用：
空气负离子主要通过呼吸道吸入而产生作用，同时对呼吸系统生理功能有明显影响，在电离空气过程中，氧原子易得到电子而产生大量的氧负离子。气管粘膜上皮的纤毛运动在氧负离子的作用下加强，而在正离子的作用下减弱；负离子可影响上皮绒毛内呼吸酶的活性、加强对游离的5-羟色胺的氧化，二氧化碳正负离子可提高游离的5-羟色胺的含量、破坏粘膜的功能。吸入负离子可改善肺泡的分泌功能及肺的通气和换气功能，呼吸系数增加（吸收O2增加20%，排CO2增加14.5%）。负离子可使气管粘膜上皮纤毛运动加强，腺体分泌增加，并可缓解支气管痉挛、增加肺活量、调整呼吸频率、镇咳等。负离子还能促进鼻粘膜上皮细胞的再生，恢复粘膜的分泌功能。呼吸道粘膜广泛分布着许多神经末梢，空气离子进入呼吸道后，通过机械或电荷的刺激，使这些神经兴奋，通过一系列神经反射而产生生理效应。
 内分泌系统作用
实验证明空气负离子对切除卵巢或睾丸动物的内分泌障碍有良好的作用。能通过血液循环，改善内分泌功能，如提高性腺功能和改善甲状腺功能等。可改善机体的反应性，活跃网状内皮系统的机能，增加机体的抗病能力。有的停经妇女在应用空气负离子治疗其他疾病的同时，往往有重新出现月经的现象。说明空气负离子对内分泌功能有一定的调节作用。
 对消化功能的作用
吸入空气负离子可加强胃液的分泌，改善胃肠道的功能，增加食欲。有人曾在离体巴甫洛夫小胃上研究电离空气对胃分泌功能的影响，发现可促进胃的分泌。
 对物质代谢和组织呼吸的影响
空气负离子对正常情况下的某些代谢有加强作用，对病理状况下的某些代谢有调节作用，对机体的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢及水、电解质代谢都有一定的影响，吸入负离子可激活体内多种酶的活性，如过氧化氢酶、细胞色素氧化酶、琥珀酸氧化酶、脂酶、胰蛋白酶、碳酸酐酶等，加强对氧的吸收、氧化还原和新陈代谢，增加基础代谢率，调节体内维生素A、B1、C、D、PP等的含量，故可促进机体发育，增强体质；并可降低血糖和胆固醇、减少血钾含量，增加尿量及尿素氮和肌酐等的排出量，是血中NPN含量下降等。降低血中乳酸含量、消除疲劳，提高工作效率。空气离子可以透过肺泡上皮层进入血液，以其本身电荷对血液中的胶体和各种细胞的电代谢的影响。胶体质点的吸附层和扩散层之间存在电位差，这种电位一般在几十毫伏左右。当吸入负离子时，肺泡内空气平衡状态下的血液电荷仍是敏感的，血液中带电粒子的组成和分布可受到它的直接影响。在肺泡内的空气离子，通过静电感应的作用，可隔着肺泡上皮细胞影响肺毛细血管内血液的电荷，从而影响血液的电代谢活动。
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