в организме человека свободные радикалы образуются под действием таких факторов как

Антиоксиданты

АНТИОКСИДАНТЫ ПРОТИВ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

доступным языком о сложном.

Свободные радикалы (оксиданты, окислители) — это частицы (атомы, молекулы или ионы), как правило, неустойчивые, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке, поэтому их молекулы обладают невероятной химической активностью. Поскольку у них есть свободное место для электрона, они всегда стремятся отнять его у других молекул, тем самым окисляя любые соединения, с которыми соприкасаются.

Антиоксиданты или противоокислители — вещества, которые ингибируют процессы окисления.

Рис. 1. Свободные радикалы повреждают оболочку клетки, вызывая преждевременную потерю ею влаги и других жизненно важных элементов.

Содержание страницы:

На протяжении всей жизни в организме человека протекает множество химических реакций, и для каждой из них требуется энергия. Для получения её организм использует разные вещества, но для её высвобождения, всегда нужен незаменимый компонент – кислород. Окисляя органические соединения, поступающие с пищей, именно он дает нам энергию и жизненные силы. Однако насколько кислород крайне необходим для нас, настолько же и опасен: даруя жизнь, он ее и отбирает.

Радикал, отнявший чужой электрон, становится неактивным и, казалось бы, выходит из игры, однако лишенная электрона (окисленная) другая молекула взамен ему сразу становится новым свободным радикалом и затем, уже она, перенимая эстафету, следом встает на путь очередного «разбоя». Даже молекулы, которые раньше всегда были инертными и ни с кем не реагировали, после такого «разбоя» запросто сами начинают вступать в новые причудливые химические реакции.

В настоящее время развитие многих болезней связывают с разрушительным действием оксидантов — свободных радикалов.

К этим болезням относятся рак, сахарный диабет, астма, артриты, атеросклероз, болезни сердца, болезнь Альцгеймера, тромбофлебиты, рассеянный склероз и другие.

Обозначение и виды свободных радикалов

Алкоксильные радикалы (RO _* ). Образуются при взаимодействии с липидами и являются промежуточной формой между ROO _* и O H _* радикалами. Например, липидный радикал (алкоксил) LO _* индуцирует ПОЛ (перекисное окисление липидов), обладает цитотоксическим и канцерогенным действием.

Таблица 1. Названия некоторых радикалов и молекул согласно рекомендациям Комиссии по Номенклатуре Неорганической Химии (1990)

Первичные, вторичные и третичные свободные радикалы.

Таблица 2. Первичные радикалы, образующиеся в нашем организме

Вторичные радикалы, в отличие от первичных, не выполняют физиологически полезных функций. Напротив, они оказывают разрушительное действие на клеточные структуры, стремясь отнять электроны у «полноценных» молекул, вследствие чего «пострадавшая» молекула сама становится свободным радикалом (третичным), но чаще всего слабым, не способным к разрушающему действию.

Таблица 3. Вторичные радикалы

ИСТОЧНИКИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

Источники из окружающей среды:

Это: радиация, курение, напитки с высокой окислительной способностью, хлорированная вода, загрязнение окружающей среды, окисление почвы и кислотные дожди, непомерное количество консервантов и полуфабрикатов, антибиотики и ксенобиотики, компьютеры, телевизоры, мобильники. сигаретный дым, ионизированный воздух; Высокообработанная, просроченная, испорченная еда и лекарства. Кроме всего этого свободные радикалы могут также образовываться в нормальных процессах метаболизма, под влиянием солнечных лучей (фотолиз), радиоактивного облучения (радиолиз) и даже ультразвуков.

Источники внутри организма:

В процессах образования энергии в митохондриях, например из углеродов; В процессе распада вредных жиров в организме при сжигании многонасыщенных жирных кислот; В воспалительных процессах, при нарушениях метаболизма – диабет; В продуктах обмена веществ в толстом кишечнике.

Стресс (психо-эмоциональный) также способствуют окислительному стрессу. Состояние стресса заставляет организм вырабатывать адреналин и кортизол. В больших количествах эти гормоны нарушают нормальное протекание обменных процессов и способствуют появлению свободных радикалов во всем организме.

Возникнув в них, радикалы повреждают оболочки митохондрий, а также другие внутренние структуры клетки, и это усиливает их утечку. Со временем активных форм кислорода становится там все больше и больше, в результате чего они полностью разрушают клетку и распространяются по всему организму. Как «молекулярные террористы» они хаотично «рыщут» по всем живым клеткам и, внедряясь туда, повергают вокруг себя всё в хаос. Свободные радикалы также могут еще образовываться во многих продуктах нашего питания, например, таких, как: кондитерские изделия длительных сроков хранения, мясные продукты и продукты растительного происхождения. Особенно это касается жиров, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, которые очень легко окисляются.

Митохондрия — двумембранный сферический или эллипсоидный органоид диаметром обычно около 1 микрометра. Характерна для большинства эукариотических клеток. Энергетическая станция клетки; основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтез а АТФ и термогенеза. Эти три процесса осуществляются за счёт движения электронов по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны.

Многие из вышеперечисленных факторов нам неподвластны, что-то мы и не хотим менять, но многое мы все же в силах изменить. Во всяком случае знать своих «врагов» в лицо мы просто обязаны. Реакции с участием свободных радикалов могут являться причиной или осложнять течение многих опасных заболеваний, таких как астма, артрит, рак, диабет, атеросклероз, болезни сердца, флебиты, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, эпилепсия, рассеянный склероз, депрессии и другие.

ВОЗДЕЙСТВИЕ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ НА ОРГАНИЗМ

Отрицательные результатов действия свободных радикалов:

Таблица 4. Некоторые заболевания, связанные с действием активных форм кислорода (Surai & Sparks, 2001)

Свободные радикалы атакуют наш организм 24 часа в сутки, но их атаки могут происходить чаще или реже. Это зависит от многих факторов. Курение, алкоголь, стрессы, неправильное питание и долгое пребывание на солнце увеличивают количество свободных радикалов, а правильный образ жизни, полноценный отдых и рациональное питание, наоборот, снижают их активность. Объектами атак свободных радикалов в организме человека преимущественно являются соединения, которые имеют двойные связи в частицах, например: белок, ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав клеточной оболочки, полисахариды, липиды и даже ДНК.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИСФУНКЦИЯ МИТОХОНДРИЙ КЛЕТКИ

Свободные радикалы вызывают повреждение наружной клеточной мембраны (разрушение рецепторного аппарата клетки и снижение чувствительности клетки к гормонам и медиаторам), ДНК (нарушают генетический код), митохондрий (нарушение энергетического обеспечения клетки).

2. ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ

Наиболее серьезным следствием появления свободных радикалов в клетке является перекисное окисление. Перекисным его называют потому, что его продуктами являются перекиси. Чаще всего по перекисному механизму окисляются ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоят мембраны живых клеток.

Процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) является важной причиной накопления клеточных дефектов. Основным субстратом ПОЛ являются полиненасыщенные цепи жирных кислот (ПНЖК), входящих в состав клеточных мембран, а также липопротеинов. Их атака кислородными радикалами приводит к образованию гидрофобных радикалов, взаимодействующих друг с другом.

Вначале происходит атака сопряженных двойных связей ненасыщенных жирных кислот со стороны св. радикалов (гидроксила и гидродиоксида), что приводит к появлению липидных радикалов.

Липидный радикал может реагировать с О₂ с образованием пероксильного радикала, который, в свою очередь, взаимодействует с новыми молекулами ненасыщенных жирных кислот и приводит к появлению липидных пероксидов. Скорость этих реакций зависит от активности антиоксидантной системы клетки.

При взаимодействии с комплексами железа гидроперекиси липидов превращаются в активные радикалы, продолжающие цепь окисления липидов.

Образующиеся липидные радикалы, могут атаковать молекулы белков и ДНК. Альдегидные группы этих соединений образуют межмолекулярные сшивки, что сопровождается нарушением структуры макромолекул и дезорганизует их функционирование. Окисление липидов свободными радикалами вызывает глаукому, катаракту, цирроз, ишемию и т.д.

Каждая клетка организма состоит из множества элементов, каждый из которых, да и вся она, окружены оболочками — мембранами. Ядро клетки также защищено мембраной. Таким образом до 80% массы клетки в ней могут составлять различные мембраны, а они состоят из легко окисляющихся жиров, очень слабо удерживающих электроны. Поэтому свободные радикалы наиболее легко вырывают электроны, именно, из мембран. Такое окисление называются перекисным окислением липидов.

Перекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме − нарушаются целостность и функция самих мембран: они теряют способность нормально пропускать в клетку питательные вещества и кислород, но при этом начинают лучше пропускать болезнетворные бактерии и токсины. Такие клетки начинают плохо работать, меньше живут, плохо делятся и дают слабое, а то и вовсе генетически поврежденное потомство. Дестабилизация и нарушение барьерных функций мембран может привети к развитию катаракты, артрита, ишемии, нарушению микроциркуляции в тканях мозга. Под действием свободных радикалов возрастает содержание пигментов старения, например меламина, цероида и липофусцина, в нервах, внутренних органах, коже и сером веществе мозга. Головной мозг особо чувствителен к гиперпродукции свободных радикалов и окислительному стрессу, так как в нем содержится множество ненасыщенных жирных кислот, таких как, например, лецитин. При их окислении в мозгу повышается уровень липофусцина (липофусциновые гранулы образуются прежде всего из деградировавших (старых) митохондрий). Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.

Свободно-радикальное окисление не только само по себе вызывает старение организма. Оно усугубляет течение других возрастных заболеваний, еще более ускоряя процессы старения. Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие и на сердечнососудистую систему: компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов пропитываются липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания. Дело в том, что окисленный холестерин низкой плотности (LDL-Cholesterin) сам не может проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободно-радикального окисления, поэтому он «прилипает» к стенкам сосудов, что и ведет к развитию атеросклероза. Таким образом, между активностью свободнорадикального окисления и прогрессированием атеросклероза существует прямая зависимость. Научные исследования показали, что у пациентов с инфарктом миокарда концентрация окисленного ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) явно выше, чем у здоровых людей. Таким образом, свободные радикалы во многом причастны к развитию таких заболеваний, как: инфаркт, инсульт, ишемия, рак, заболевания нервной и иммунной систем, кожи.

Как уже было сказано выше, кислородсодержащие свободные радикалы опасны из-за своей способности реагировать с жирными кислотами. В результате образуются продукты «перекисного окисления липидов», или сокращенно «ПОЛ». Эти продукты обладают еще более сильным повреждающим действием, чем кислородсодержащие свободные радикалы, и некоторые из них токсичнее в тысячи раз. Промежуточные продукты распада (альдегиды, перекиси, гидроксиальдегиды, кетоны, продукты распада трикарбоновых кислот) являются высокотоксичными веществами, так как сами могут усиливать процессы перекисного окисления или вступать во взаимодействие с макромолекулами белков. Окисление липидов играет большую роль в развитии хронических заболеваний печени (гепатита, цирроза). В условиях активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран гепатоцитов (клеток печени), в печени могут образоваться изменения в виде дегенерации и некроза ее клеток. Здесь следует отметить, что при ухудшении функционального состояния гепатоцитов показатели антиоксидантной активности липидов также снижаются.

Точно так же перекисное окисление может идти в маслах, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты, и тогда масло прогоркает (перекиси липидов имеют горький вкус). Опасность перекисного окисления в том, что оно протекает по цепному механизму, т. е. продуктами такого окисления являются не только свободные радикалы, но и липидные перекиси, которые очень легко превращаются в новые радикалы. Таким образом, количество свободных радикалов, а значит, и скорость окисления лавинообразно нарастают.

3. ПОВРЕЖДЕНИЕ БЕЛКА

Таблица 5. Уровень окисленных белков в разных тканях и организмах

Источник

ВОЗДЕЙСТВИЕ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ НА ОРГАНИЗМ.

Свободные радикалы атакуют наш организм 24 часа в сутки, но их атаки могут происходить чаще или реже. Это зависит от многих факторов. Курение, алкоголь, стрессы, неправильное питание и долгое пребывание на солнце увеличивают количество свободных радикалов, а правильный образ жизни, полноценный отдых и рациональное питание, наоборот, снижают их активность.

Свободные радикалы очень сильно повреждают белок, результатом атаки которого является старение всего организма, поскольку стареют все клетки, в которых белок атакован свободными радикалами.

Свободные радикалы повреждают ДНК – генетический код клетки, что в свою очередь приводит к изменениям в структуре его кода, его свойств и даже мутации. Смутированные клетки больше не могут выполнять свои прежние функции. Считается, что свободные радикалы наиболее сильно влияют на процесс старения и являются основной причиной рака и большинства болезней кровообращения. Наука доказала, что именно они и повинны в развитии таких болезней, как: рак, атеросклероз, инфаркт, инсульт, ишемия, атеросклероз, заболевания нервной и иммунной систем и заболевания кожи.

ИСТОЧНИКИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

По мнению ученых, считается нормальным, если примерно 5% веществ, образовавшихся в ходе химических реакций, — это свободные радикалы. В малом количестве они необходимы нашему организму, потому что только при их участии иммунная система может бороться с вирусами и болезнетворными микроорганизмами. Но избыток их губителен и, к сожалению, неизбежен.

Основными «фабриками» по производству свободных радикалов в нашем организме служат маленькие продолговатые тельца внутри живой клетки — митохондрии, самые главные её энергетические станции.

Возникнув в них, радикалы повреждают оболочки митохондрий, а также другие внутренние структуры клетки, и это усиливает их утечку. Со временем активных форм кислорода становится там все больше и больше, в результате чего они полностью разрушают клетку и распространяются по всему организму. Как «молекулярные террористы» они хаотично «рыщут» по всем живым клеткам и, внедряясь туда, повергают вокруг себя всё в хаос.

Свободные радикалы могут образовываться во многих продуктах нашего питания, например, таких, как: кондитерские изделия длительных сроков хранения, мясные продукты и продукты растительного происхождения. Особенно это касается жиров, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, которые очень легко окисляются. Больше всего таких кислот в кукурузном и подсолнечном маслах, а меньше всего в оливковом и льняном маслах. В жареных продуктах как: чипсы, хрустящий картофель (жареный в большом количестве масла низкого качества), тесто для пиццы, жирные соусы и в продуктах с длительным сроком хранения жиры также быстро окисляются, и такая еда тоже содержит очень много свободных радикалов.

Источники внутри организма:

— в процессах образования энергии в митохондриях, например из углеродов;

— в процессе распада вредных жиров в организме при сжигании многонасыщенных жирных кислот;

— в воспалительных процессах, при нарушениях метаболизма – диабет

— в продуктах обмена веществ в толстом кишечнике.

Источники из окружающей среды:

— загрязненный воздух, дым промышленности, сигаретный дым, ионизированный воздух;

— высокообработанная, просроченная, испорченная еда и лекарства.

Кроме всего этого свободные радикалы могут также образовываться в нормальных процессах метаболизма, под влиянием солнечных лучей (фотолиз), радиоактивного облучения (радиолиз) и даже ультразвуков.

Необходимо запомнить:

1. чем дольше данный продукт был подвержен промышленной обработке, тем больше в нём свободных радикалов;

2. чем больше добавлено в его состав «улучшателей», наполнителей, искусственных красителей, консервантов, тем большая насыщенность таких продуктов свободными радикалами;

3. чем дольше срок хранения продукта, тем больше (как правило) свободных радикалов;

4. чем дольше жарите, печете, сохраняете, варите, тем больше окисляете продукты.

БОРЬБА СО СВОБОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ

Итак, АНТИОКСИДАНТЫ — это биологически активные вещества (БАВ), блокирующие реакции свободно-радикального окисления и восстанавливающие окисленные соединения. Антиоксиданты бывают ферментной природы (ферменты (или энзимы), продуцируемые в т.ч. бактериями) и неферментные.

К неферментативным антиоксидантам можно отнести следующие вещества:

витамины А, Е, К, С, В6, РР, коэнзим Q10; биофлавоноиды (кверцетин, рутин, антоцианы, ресвератрол, гесперидин, катехины и др.), аминокислоты цистин и метионин, глютатион,; микроэлемент селен.

Биофлавоноиды способны снижать даже уровень холестерина в организме, а также тенденцию красных кровяных телец слипаться и образовывать тромбы, как впрочем и многое другое. Например доказано, что биофлавоноиды эффективно помогают снижать гипертонию и устранять разного рода аллергии.

Недавно в Бостонском Университете в США проводились исследования о качественном наличии антиоксидантов в различных продуктах питания. По итогам их исследований были выложены две сводные таблицы содержания антиоксидантов в продуктах

Продукты питания

Антиоксидантная способность / грамм

Продукты питания

Антиоксидантная способность / грамм

Пять лучших ягод и фруктов:

Пять лучших орехов:

Клюква

Пеканы

Черника (дикорос)

Грецкий орех

Чёрная слива

Фундук, лесной орех

Слива (тип не указан)

Фисташки

Черника (культивируемая)

Миндаль

Пять лучших овощей:

Пять лучших специй:

Маленькая красная фасоль

Гвоздика

Обычная красная фасоль

Молотая корица

Фасоль (разный цвет)

Душицы лист

Артишоки

Куркума

Чёрные бобы

Сушёная петрушка

Фрукты:

Овощи:

Чернослив

Капуста

Изюм

Шпинат

Черника

Брюссельская капуста

Ежевика

Ростки люцерны

Земляника

Брокколи (цветки)

Малина

Свёкла

Слива

Красный перец

Апельсины

Виноград красный

Зерно

Вишня

Баклажан

Вывод: антиоксиданты обезвреживают свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются одной из главных причин старения и множества дегенеративных болезней.

Категория документа:

(c) Управление Федеральной службы по надзору
в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека по Республике Мордовия, 2006-2015 г.

Если Вы не нашли необходимую информацию, попробуйте зайти на старую версию сайта

Адрес: 430030, г. Саранск, ул. Дальняя, д. 7

Источник

В организме человека свободные радикалы образуются под действием таких факторов как

Міністэрства аховы здароўя Рэспублікі Беларусь

Міністэрства аховы здароўя:

(017) 222-70-80 Упраўленнi аховы здароўя

Боремся со свободными радикалами

Такие цепные реакции, приводящие к образованию свободных радикалов, представляют собой, по сути, окислительные (химические) реакции с участием кислорода. К окисляющему действию кислорода высокочувствительны все вещества и структуры живого организма.

Подобные реакции происходят и в природе, когда, скажем, ржавеет железо, теряет эластичность, становится ломкой резина или прогоркает масло. Точно так же, как коррозия разрушает металл, свободные радикалы могут вызвать в нашем организме опасные процессы, наносящие ущерб здоровью.

Обезопасить нас от этого могут антиоксиданты (антиокислители). Они обладают способностью легко вступать во взаимоотношение со свободно-радикальными формами кислорода, лишая их опасной активности и сохраняя при этом свою структуру. Антиоксиданты в большом количестве содержатся в растительных и морских продуктах. Основными антиокислителями являются:

Универсальным и мощным антиоксидантом является витамин С. Эксперты считают, что, помимо мощного антиокислительного эффекта, этот витамин увеличивает метаболизм холестерина и нормализует свёртываемость крови, спасая артерии от закупоривания и снижая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Богаты витамином С смородина, шиповник, сладкий перец, капуста (особенно брокколи и брюссельская), петрушка, апельсины, лимоны, клубника и др. Рекордное количество витамина С содержится в незрелых плодах грецких орехов. Вообще, витамин С в большем или меньшем количестве содержат практически все растительные продукты, есть он и в картофеле, и, так как мы едим его довольно много, картофель также считается хорошим источником витамина С. А принцип здесь такой: чем больше мы едим различной растительной пищи (желательно с минимальной обработкой, так как витамин С очень нестойкий и разрушается при длительном нагревании), тем больше мы получим этого очень важного для организма витамина.

Ещё одним мощным антиоксидантом является витамин Е (ά –токоферол), который, не только тормозит образование свободных радикалов и поддерживает активность иммунной системы, но и укрепляет стенки капилляров, продлевает срок жизни эритроцитов, предотвращая развитие анемии. Витамин Е также снимает мышечные судороги, обеспечивая крепость и силу мышц, регулирует свертываемость крови, предотвращает появление старческой пигментации. Кроме того он ещё обеспечивает возможность продления рода (способность к зачатию у мужчин и женщин, развитие оплодотворенного яйца и плаценты, роды). Основными пищевыми источниками витамина Е являются растительные масла. Среди них наибольшей Е-витаминной активностью обладает подсолнечное нерафинированное масло, в 1 ст. л. которого содержится суточная потребность организма в этом витамине.

Токоферолами также богаты семена злаков, соя, облепиха, яйца, печень, орехи, семечки. Небольшое количество витамина Е содержится в молочных продуктах, рыбе, в овощах и фруктах.

Не забывайте также, что мощнейшими антиокислителями являются чеснок и лук. Осенью и зимой их нужно есть больше, чтобы защитить себя также и от инфекций.

Как видите, всё не так уж и сложно. Природа обо всём, как оказывается, позаботилась сама, создав для нас продукты-лекарства. Надо только почаще использовать их в своём питании.

Источник