有氧代謝與稱為自由基或活性氧（ROS）的氧化增強劑相關，包括羥基自由基，超氧陰離子自由基，過氧化氫和一氧化氮。氧化增強劑和抗氧化劑之間存在復雜的相互作用，維持細胞內穩態。當氧化增強劑和抗氧化劑之間存在不平衡時，開始氧化應激（OS）狀態。

OS在女性不孕癥中的作用

OS通過一系列機制使婦女變得不育。卵母細胞和精子也可能遭受直接損傷，同時，由于腹膜腔中的OS環境，受精過程受損。即使受精發生，也存在導致胚胎分裂，植入失敗，流產或后代先天性異常的細胞凋亡現象。輸卵管中的OS會對胚胎造成直接的副作用。當ROS-抗氧化劑在雌性生殖道中不平衡時，發生子宮內膜的缺陷。在正常情況下，子宮內膜可以支持胚胎及其發育。在黃體變性和黃體酮對妊娠的支持不足的情況下，還涉及ROS-抗氧化劑失衡。許多其他不孕癥的原因還包括OS，如子宮內膜異位癥，輸卵管積水，多囊卵巢疾病，不明原因的不孕癥和反復流產。

OS和不明原因的不孕癥

一些研究人員提出了一個假設，即增加ROS水平會擾亂腹膜液中氧化增強劑/抗氧化劑的平衡，并且可能是不育癥婦女不育的原因而沒有其他明顯原因。當卵子從卵巢中釋放出來時，升高的ROS水平會損害卵子并損害對OS敏感的受精卵/胚胎和精子。研究人員選擇接受腹腔鏡檢查的婦女評估不孕癥和接受輸卵管結扎的婦女，并比較腹膜液中的ROS水平。結果顯示，不明原因不孕婦女的腹腔液中含有ROS水平。它遠遠高于肥沃的女性。在不明原因不孕癥的女性中，ROS水平的增加表明抗氧化劑水平降低，包括維生素E和谷胱甘肽，這反過來導致清除ROS的能力降低并中和其毒性作用。這一假設已被一項研究所證實，該研究表明，不明原因的不孕患者的抗氧化劑濃度遠低于可育患者，這表明抗氧化劑補充劑可用于治療特發性不孕癥患者。體內的ROS水平很高。

操作系統及其對試管嬰兒的影響

OS在排卵中起重要作用。研究發現，低卵泡氧化與卵母細胞發育潛力降低有關，卵母細胞發育潛能降低可通過卵母細胞細胞質缺陷率增加，卵裂受損和血管化不良來實現。反映了卵泡卵母細胞中的染色體異常。 ROS可能導致胚胎分裂增加，這是由細胞凋亡增加引起的。因此，增加的ROS水平不會促進胚胎生長，但可能導致胚胎發育受損。目前的研究主要集中在生長因子保護體外培養的胚胎免受ROS的有害作用（如細胞凋亡）的能力。這些生長因子常見于輸卵管和子宮內膜。研究中的生長因子是小鼠胚胎中的胰島素生長因子和表皮生長因子，其在許多方面與人類胚胎相似。

據報道，未懷孕的患者的卵泡液中的ROS水平遠低于懷孕的患者。因此，卵泡中的ROS水平可被視為預測試管嬰兒成功的潛在標志物。經歷試管嬰兒的女性卵泡液中的OS與女性年齡呈負相關（使用熱化學熒光測定，研究人員發現斜率與最大血清雌二醇水平，成熟卵母細胞數和卵裂胚胎數呈正相關，存在負相關使用促性腺激素的量。妊娠率達到28％。當熱化學熒光振幅較小時，所有妊娠均出現。這與另一項研究一致，另一項研究報道，最小的OS水平是實現妊娠的必要條件。子宮內膜異位癥，OS增強，導致同型半胱氨酸水平升高，從而導致卵母細胞和胚胎質量差。

ROS在許多生殖過程的發病機制中起著非常重要的作用。在男性因素不孕癥中，OS攻擊精子核中的精子膜流動性和DNA完整性.ROS誘導的DNA損傷可能加速精子的過程細胞凋亡，導致精子總數減少，這與男性不育有關。 OS調節一系列生理功能并影響女性的生殖生活甚至絕經后的生活。它在這個過程中發揮著作用。更新的證據表明OS在多囊性卵巢疾病，流產，先兆子癇，胎兒胚胎疾病，早產和胎兒宮內發育遲緩中發揮作用，因此OS的作用變得越來越重要。在試管嬰兒計劃中，不育的成功管理取決于體外克服 OS。