Свободные радикалы: как с ними бороться
1 Что такое свободные радикалы
Когда мы говорим о свободных радикалах, чаще всего имеются в виду молекулы кислорода с неспаренным электроном. Они очень активны (их называют еще активным кислородом) и стремятся забрать недостающий электрон у любой другой молекулы, которая в результате сама становится свободным радикалом.
2 Появление свободных радикалов провоцируют:
Ясно, что спрятаться от свободных радикалов практически невозможно, можно лишь минимизировать взаимодействие с ними.
Если коротко: источником свободных радикалов для живого организма становится практически любое чужеродное действие или явление, нарушающее баланс внутренней системы.
3 Действие свободных радикалов
Основное повреждающее действие свободных радикалов — это окислительный стресс (оксидативный стресс, оксидация, окисление). Свободно-радикальная теория считается одной из главных теорий старения. И с ней трудно поспорить.
За всю жизнь человек прокачивает через себя примерно 17 тонн кислорода — образуется около полутора тонн свободных радикалов. От такого воздействия ржавеют металлы, что уж говорить о хрупком человеческом организме.
4 Свободные радикалы в организме человека
Понятно, что в нашем теле постоянно происходят естественные химические процессы, включая и окисление, в котором участвуют свободные радикалы. Это норма и часть жизни.
Мало того, в умеренных дозах, которые мы получаем из чистого воздуха, свободные радикалы нам необходимы — в частности, они участвуют в обеспечении когнитивных функций мозга (памяти, внимания, психомоторной координации, речи, мышления, ориентации и др.).
Проблемой становится их избыток. С одной стороны, мы получаем их извне:
На коже свободные радикалы:
С другой стороны, наш организм, особенно в состоянии стресса, сам становится фабрикой по производству свободных радикалов. Продукты полураспада многих гормонов (и гормонов стресса, и женских стероидов) — те же токсины (наряду с химией из лекарственных препаратов или пищи), которые вызывают образование свободных радикалов, призванных, строго говоря, уничтожать эти токсины.
Кстати, легче всего окисляются именно липиды — жиры, из которых состоят мембраны едва ли не всех клеток человека, начиная с клеток кожи, первыми встающих на пути свободных радикалов.
5 Как бороться со свободными радикалами в организме
В идеале надо переехать в утопический мир, где возможна жизнь:
Избавиться от свободных радикалов в организме невозможно, да и незачем. Они должны выполнять свою разрушительную работу, направленную на уничтожение (окисление) вредных веществ и микроорганизмов, тем самым защищая нас от них.
Поскольку у свободных радикалов в организме есть строго определенные функции, природа предусмотрела защиту от их избыточной активности — антиоксидацию.
Естественный ее уровень рассчитан на то, чтобы справляться с природным оксидативным стрессом. Но человеческая антиоксидантная защита не рассчитана на оксидативный стресс, многократно усиленный цивилизацией. Поэтому современный человек нуждается в дополнительных антиоксидантах.
6 Свободные радикалы и антиоксиданты
Итак, свободные радикалы — это окислители, оксиданты. Противоядие для них — антиоксиданты. Вы удивитесь, но это слово впервые появилось в русском языке: термин «антиоксиданты» применили в одном из научных институтов Москвы на рубеже 1960–70-х.
Антиоксиданты нейтрализуют активность свободных радикалов, связывая их. Такая система помогает клеткам защищаться от окисления, делает их менее уязвимыми. Основные антиоксиданты, которые положили начало этой категории веществ — некоторые ферменты (коэнзим Q10), витамины А, С и Е. Антиоксидантным действием отличаются и гормоны — например, мелатонин.
Помимо перечисленных веществ, множество витаминов, микроэлементов, ферментов и гормонов, присутствуя в организме в достаточном количестве, формируют ту самую антиоксидантную защиту.
7 Как защититься от воздействия свободных радикалов
Очевидно, что с годами антиоксидантная защита ослабевает, поэтому стоит задуматься о ее усилении. При этом наивно полагать, что можно питаться фастфудом и вдыхать городской смог, а затем выпить таблетку с антиоксидантом и тем самым нейтрализовать все негативные последствия. Важны комплексный подход и трезвый взгляд на свой образ жизни.
Кроме отказа от вредных привычек, имеет смысл обратить внимание на продукты, богатые антиоксидантами.
Темные ягоды, особенно виноград, в кожуре и косточках которого содержится один из чемпионов по антиоксидантной активности — ресвератрол. Считается, что чем насыщеннее цвет ягоды, фрукта или овоща, тем богаче он полифенолами —веществами-антиоксидантами.
Важно
Соблюдение правила «5 разных овощей и фруктов в день» — серьезный вклад в собственную антиоксидантную защиту.
Важно
Не стоит бояться свободных радикалов. Лучше ограничить их присутствие в своей жизни, перейти на антиоксидантную диету и заботиться о здоровье.
8 Обзор антиоксидантов SkinCeuticals
Антиоксидантный гель для кожи вокруг глаз AOX+ Eye Gel
Формула «сыворотка в геле» борется с морщинами и признаками фотостарения тонкой кожи век. В составе — звездное трио антиоксидантов: L-аскорбиновая и феруловая кислоты, флоретин.
Свободные радикалы
Свободные радикалы – это атомы, молекулы или ионы, которые характеризуются определенным строением. Правильный атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него пар электронов. Когда он достигает своей цели, разрушает другие здоровые клетки или ткани. Ситуацию осложняет тот факт, что свободный радикал, забирая другой электрон молекулы, вызывает появление следующего свободного радикала, способного к продолжению атак. Так образуется замкнутый круг (один вызывает возникновение следующих свободных радикалов, а они в свою очередь провоцируют появление следующих). Эта цепная реакция может продолжаться до бесконечности. Единственная возможность ее прерывания – это деактивация радикалов. Если в течение короткого времени произойдет накопление большого количества свободных радикалов – значит в организме мало антиоксидантов, это свидетельствует о том, что происходят окислительные процессы в организме, которые действительно опасны для нашего организма.
Откуда берутся свободные радикалы?
Можно выделить 3 источника образования свободных радикалов. К ним относятся:
Сводобные радикалы кислорода
Реактивные формы кислорода, в том числе свободные радикалы кислорода, образуются при утечке электронов из дыхательной цепи во время дыхания (это примерно 2-3% кислорода, который мы вдыхаем). Но они имеют также и положительную роль в организме. Необходимы, например, в процессах свертывания крови, апоптоза, то есть программируемой смерти клеток, или же участвуют в производстве некоторых ферментов и гормонов.
Можно сказать, что свободные радикалы были созданы, чтобы нам помогать, а не вредить. Это наш стиль жизни и окружающая среда, в которой мы живем, вызвали проблему, с которой надо бороться. В разумных количествах свободные радикалы необходимы нашему организму, а особенно иммунитету. Наша иммунная система использует их каждый день для уничтожения бактерий и вирусов (выглядит это следующим образом, например, макрофаги, то есть некоторые из белых кровяных клеток поглощают вирус или бактерию и в вашем организме, активируют производство свободных радикалов, которые разрушают ДНК вирусов или бактерий, которые в результате этого погибают). Без их присутствия не может происходить в нашем организме чрезвычайно важные функции, направленные на преодоление заболеваний, воспалительных процессов. Но что важно, после выполнения одной из главных ролей, свободные радикалы должны немедленно нейтрализоваться антиоксидантами.
Да, действительно, проблема появляется тогда, когда их количество резко увеличивается или в тот момент, когда защитные свойства клеток, являются недостаточными. Тогда это приводит к повреждениям, в частности, клеточных мембран и генетического материала, а это крайне опасно.
Свободные радикалы в организме
Длительный окислительный процесс или недостаточное количество антиоксидантов в организме (избыток свободных радикалов) могут вызвать такие последствия:
Негативное влияние свободных радикалов на кожу
Свободные радикалы, наносят вред не только здоровью, но и нашей красоте. Отягощают ее в виде морщин, потери упругости кожи. Свободные радикалы, разрушая липиды эпидермиса, повреждают его естественный защитный барьер. Изменение этих структур вызывает расслоение эпидермиса и испарения воды из него. Тогда кожа становится сухой и склонной к раздражениям. Свободные радикалы нарушают работу фибробластов (клеток, вырабатывающих коллаген и эластин) и меланоцитов (клетки, которые вырабатывают меланин, который защищает кожу от влияния солнечного излучения). Могут также привести к повреждению коллагеновых и эластиновых волокон в дерме, что приводит к снижению упругости и ускоряет образование глубоких морщин. Изменения в строении волокон дермы вызывают также более медленное заживление ран, ускоряется атрофия подкожной клетчатки, появление целлюлита и растяжек, а также ускоряются процессы старения. Если дойдет до повреждения ДНК, ответственного за правильное строение клеток, затем может привести к развитию рака кожи.
Свободные радикалы – как с ними бороться?
Наш организм имеет в своем распоряжении множество средств защиты от свободных радикалов – антиоксиданты. Производит их как в своих собственных клетках (эндогенные), так и получает из пищи (экзогенные).
Эндогенные антиоксиданты – это когда в клетках вырабатывается глутатион, который защищает от разрушительного воздействия свободных радикалов. Есть также и другие ферменты, например, каталаза или оксиддисмутаза, которые также вступают в реакцию со свободными радикалами. Другой эндогенный антиоксидант — коэнзим Q10 — убихинон или более более биодоступный убихинол. С возрастом количество глутатиона и других ферментов, которые организм в состоянии производить уменьшается, и наш организм становится все более беззащитным. В такой ситуации, конечно, вы не должны отчаиваться, но должны работать над собой.
Тем не менее, мы сами можем помочь нашему организму в борьбе со свободными радикалами, обеспечивая ему, антиоксиданты вместе с пищей (экзогенные антиоксиданты). Среди них можно назвать витамины: витамин A, C, E и бета-каротин, минералы: медь, селен, цинк и марганец. Но не только, они прекрасно справляются в борьбе со свободными радикалами, также коэнзим Q10 или полифенолы, а среди них флавоноиды, антоцианы, катехины; кислоты: эллаговая, кофейная, а также процианидины, которые достаточно сильны в борьбе со свободными радикалами.
Лучшим источником усваиваемых антиоксидантов, питательных веществ, являются фрукты и овощи. Очень богаты антиоксидантами красные плоды, то есть ягоды, ежевика, виноград, смородина, гранат, рябина, черника. Стоит также употреблять цитрусовые фрукты, которые содержат много антиоксидантов. Из овощей рекомендуются, в частности, брокколи, свекла, красная капуста, лук, чеснок, помидоры. Также стоит включить в рацион зерновые продукты, а также умеренное употребление красного вина, например, перед едой.
Свободные радикалы для кожи
В борьбе со свободными радикалами, атакующими кожу, кроме антиоксидантов также важен правильный уход. Рекомендуется использование косметики с содержанием витамина E (например, он присутствует в масле зародышей пшеницы, авокадо). Важно, чтобы витамин Е поступал в паре с витамином C. Другим ценным компонентом косметических средств в борьбе со свободными радикалами, является коэнзим Q10.
Свободные радикалы и антиоксиданты
Вот такой большой ассортимент форм, дозировок и производителей антиоксидантов от свободных радикалов:
Источник фото: iHerb.com
Как вам помогают антиоксиданты? Ваш отзыв очень важен для новичков!
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
