Меню

Окислительный стресс и физическая нагрузка

Окислительный стресс

Окислительный стресс (оксидативный) – это сильный дисбаланс между свободными радикалами (активными формами кислорода) и антиоксидантами. Что приводит к повреждению тканей, и может вызвать множество различных заболеваний: рак, заболевания мозга, проблемы с сердцем и многое другое. [R]

Что такое свободные радикалы

Свободные радикалы (или АФК) – это кислородосодержащие молекулы, которые имеют один или несколько неспаренных электронов, что придает им реактивность, по сравнению с другими молекулами.

Образуются они в процессе жизнедеятельности клеток и органов организма, во время тренировок, при воспалении или инфекции, а также в результате воздействия внешних факторов: ультрафиолетовых лучей, микроволнового и ультразвукового излучения, рентгеновского облучения, грязной окружающей среды и пр. [R]

Не все активные формы кислорода вредны для организма. Некоторые из них полезны для уничтожения вторжения патогенных микроорганизмов. Но большинство из них нестабильны и быстро реагируют с макромолекулами в клетке, включая ДНК, липиды (жиры) и аминокислоты (строительные блоки белков). Они захватают их электроны для своей собственной стабилизации. Это, в свою очередь, дестабилизирует макромолекулы и заставляет уже их самих искать себе электроны. Возникает цепь свободнорадикальных реакций и, собственно, процесс окислительного повреждения.

Польза

  • Свободные радикалы управляют различными биологическими процессами, такими как: запрограммированная гибель клеток, стрессовые реакции, защита от микробов и клеточная коммуникация.
  • Свободнорадикальные реакции необходимы для защиты от микробов. Нейтрофилы, макрофаги и другие клетки иммунной системы производят эти радикалы. Однако, если организм перепроизводит свободные радикалы, они вызывают повреждение тканей и гибель клеток.
  • Другие функции включают регуляцию концентрации кальция в клетках, контроль фосфорилирования белка и активацию определенных факторов транскрипции. [R]

Около 200 хронических заболеваний человека связаны с повышенным уровнем свободных радикалов, среди них: сердечно-сосудистые заболевания, рак, болезни Паркинсона и Альцгеймера, диабет и заболевание почек. [R]

АФК влияют на многие физиологические процессы, включая иммунную систему и клеточные коммуникации, а их повышенная концентрация и приводит к хроническим заболеваниям.

Что такое антиоксиданты

Антиоксиданты – это молекулы, которые присутствуют в клетках. Именно они предотвращают окислительный стресс и нейтрализуют свободные радикалы.

Мы уже знаем, что свободные радикалы очень активны и пытаются «отжать» любыми способами электро у других важных макромолекул. Антиоксиданты, в данном случае, выступают как контролеры и отдают один свободный электро свободным радикалам. При этом, антиоксиданты остаются в стабильном состоянии. [R]

Последствия окислительного стресса

При высоких концентрациях АФК могут повредить клеточные структуры, включая жиры (липиды, мембраны), белки и нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). Проблема еще заключается в том, что окислительное повреждение накапливается в течение всего жизненного цикла и играет ключевую роль в развитии возрастных заболеваний, таких как рак, артрит, мозговые нарушения и другие состояния.

Окислительный стресс вызывает диабет

Оба типа диабета показывают повышенный уровень свободных радикалов. Именно по этой причине возникновение диабета тесно связано с окислительным стрессом. Побочные реакции и продукты окислительного стресса способствуют развитию резистентности к инсулину, что является основой диабета. Кроме того, недавние исследования продемонстрировали прямую связь между дисбалансом АФК и антиоксидантами, что приводило к нарушению усвоения глюкозы. [R]

Окислительный стресс вызывает ХОБЛ

АФК повреждают и нарушают функционирование нескольких видов белков, что наносит серьезный вред легким и может вызвать хроническую обструктивную болезнь лёгких (ХОБЛ). Вредные эффекты включают инактивацию клеток, чрезмерную секрецию слизи, повреждение мембран и гибель клеток. Это ведет к воспалению и еще большему усилению свободнорадикальных реакций. [R]

Окислительный стресс и рак

Важным этапом в формировании рака является мутация ДНК, которая происходит при постоянном повреждении данной нуклеиновой кислоты. В то время как высокий уровень окислительного стресса является токсичным для клетки и вызывает гибель клетки, низкий уровень, напротив, может фактически стимулировать деление клеток на стадии продвижения и, таким образом, стимулировать рост опухоли.

Следовательно, если у вас уже есть рак, прием слишком большого количества антиоксидантов будет неэффективным, поскольку теоретически он может вызвать рост опухоли. [R]

Что делать

Даже несмотря на то, что свободные радикалы постоянно производятся организмом и попадают извне, существует много способов ограничить их повреждение и окислительный стресс.

Во-первых, надо снизить количество ежедневного стресса. Физиологический стресс, такой как тот, который испытывают в школе, на работе и в воспитании детей, увеличивает маркеры окислительного стресса и может укорачивать теломеры. Теломеры – это защитные последовательности на концах наших хромосом.

Во-вторых, нужно уделять приоритетное внимание сну. Во время сна организм восстанавливается, приводит в норму уровень гормонов и нейротрансмиттеров. Именно поэтому необходимо хорошо высыпаться.

В-третьих, необходимо улучшить питание и выбирать продукты, которые богаты антиоксидантами. Это поможет поддерживать правильный баланс между свободными радикалами и антиоксидантами. Вот список самых самых:

  • Фиолетовый, красный и синий виноград.
  • Черника.
  • Малина и клубника.
  • Орехи.
  • Темно-зеленые овощи.
  • Зеленый чай.
  • Бобы.
  • Рыба и морепродукты.
Читайте также:  Ганс селье стресс и дистресс аудиокнига

В-четвертых, занимайтесь спортом. Физические нагрузки снижают окислительный стресс, приводят организм в тонус и вообще, делают вас умнее. О том, как спорт влияет на ваш мозг, можно прочить в данной статье.

Ноотропы для борьбы с окислительным стрессом

Заключение

Сегодня вы узнали что такое окислительный стресс и какое влияние он оказывает на организм. Важно понимать, что свободные радикалы не являются абсолютным злом, а антиоксиданты – абсолютным добром. Во всем нужно соблюдать баланс и меру.

источник

Симптомы и последствия для здоровья окислительного стресса

Окислительный стресс – это состояние, вызванное избыточным образованием свободных радикалов в организме. Эта ситуация имеет серьёзные последствия для здоровья, такие как старение кожи, повышение риска сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний и, в целом, повреждение клеток.

Но, каковы причины увеличения числа свободных радикалов? Какой выход из этой ситуации? Изучим тему!

Что такое оксидативный стресс

Окислительный стресс – это нарушение баланса между образованием и ликвидацией свободных радикалов. Последние могут активно образовываться из-за стресса, плохого образа жизни, чрезмерного воздействия солнечных лучей или неправильного питания.

В таких условиях, система антиоксидантной защиты организма не в состоянии противодействовать свободным радикалам, которых образуется так много, что они вызывают окислительный стресс. На самом деле, он не приводит к прямым повреждениям, но может стать причиной развития других заболеваний.

Как развивается окислительный стресс

Для того, чтобы понять, что такое окислительный стресс, вы должны изучить механизм, с помощью которого образуются окисляющие агенты. Свободные радикалы, которые правильнее называть «активные формы кислорода», образуются в организме в ходе многочисленных биохимических процессов, в которых присутствует кислород.

  • Процессы восстановления кислорода, которые происходят на уровне мембран митохондрий, ведут к образованию супероксид-анион радикалов.
  • Если две молекулы супероксид-аниона объединяются вместе, происходит образование перекиси водорода, – очень активного радикала, способного быстро проникать сквозь клеточную мембрану.
  • При реакции ионов металлов и перекиси водорода образуется гидроксил, – один из наиболее реактивных свободных радикалов.

Свободные радикалы, полученные таким образом, химически неустойчивы, и нуждаются в связи с клеточными структурами. Но, когда один из них связывается с клеткой (например, ДНК, белка или липида), то повреждает её структуру, делает клетку чувствительной к процессам преждевременного старения и деградации.

Как правило, свободные радикалы нейтрализуются системой антиоксидантов, таких как глутатион и супероксиддисмутаза, но, в случае чрезмерного производства окислителей, клетка не может нейтрализовать всё, и в результате свободные радикалы накапливаются, вызывая состояние окислительного стресса.

Каковы причины окислительного стресса

Причины появления окислительного стресса связаны, в основном, с поведением и стилем жизни, которые ведут к увеличению производства свободных радикалов в теле.

Среди провоцирующих факторов мы можем выделить:

  • Длительное воздействие ультрафиолетовых лучей: УФ-излучение вызывает прямое разрушение ДНК, увеличивают окислительные явления в организме, повышая, таким образом, выработку свободных радикалов.
  • Курение сигарет: курение значительно увеличивает производство свободных радикалов, в результате окислительного стресса.
  • Воздействие ионизирующего излучения: рентгеновские лучи, используемых для некоторых диагностических исследований, таких как рентген или компьютерная томография, усиливают явления окисления.
  • Диета с низким содержанием фруктов и овощей: недостаточное потребление фруктов и овощей может быть очень вредно, так как в этих продуктах содержится большое количество антиоксидантов, которые помогают организму нейтрализовать свободные радикалы в избытке.
  • Генетическая предрасположенность: генетические причины могут приводить к ослаблению антиоксидантной системы (например, дефицит ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и глутатиона).
  • Патологии обмена веществ: сахарный диабет, избыточный вес и ожирение (которое вместе с гипертензией составляют метаболический синдром) приводят к окислительному стрессу.
  • Злоупотребление алкоголем: алкогольные напитки, особенно крепкие спиртные напитки, ускоряют окислительные процессы в организме.
  • Чрезмерная физическая активность (особенно аэробная): Вам никогда не говорили, что перебор с тренировками – это вредно для здоровья? Это, действительно, так! Когда мышцы активно работают во время занятий спортом, 2-5% кислорода превращается в свободные радикалы. Поэтому, если заниматься спортом слишком активно, в долгосрочной перспективе это может привести к оксидативному стрессу.
  • Митохондриальные повреждения: если, каким-то образом, будут повреждены митохондрии, это может создать и увеличить окислительный стресс; причины повреждения могут быть разные – воздействие токсинов, клеточная гипоксия или тоже увеличение количества свободных радикалов.
  • Воздействие химических веществ: те, кто часто бывает в контакте с тяжелыми металлами, бензолом, химическими и промышленными реактивами, может столкнуться с проблемой окислительного стресса.
Читайте также:  Химические процессы во время стресса

Симптомы и последствия избытка свободных радикалов

Какие последствия вызывает окислительный стресс для нашего организма? Ответить на этот вопрос не так легко, учитывая, что избыток свободных радикалов может быть причиной или фактором, способствующим развитию различных патологических состояний или дегенеративных повреждений клеток.

Его основными последствиями являются:

  • Старение кожи: является одним из основных симптомов окислительного стресса и проявляется сухостью кожи, снижением эластичности и склонностью к образованию морщин, особенно на лице.
  • Проблемы с волосами: избыток свободных радикалов повреждает волосы, что приводит к их выпадению, хрупкости и склонности к сечению кончиков, а иногда появлению седых волос.
  • Бесплодие: слишком много свободных радикалов вредно для всех клеток организма. Таким образом, окислительный стресс может быть причиной бесплодия, как мужского, так и женского.
  • Псориаз: это воспалительное заболевание кожи, вызванное дисбалансом иммунной системы. Несмотря на причину, остаётся не ясным, что вызывает этот дисбаланс. Одним из факторов может быть окислительный стресс, так как он способствует увеличению воспалительных явлений.
  • Фибромиалгия: существуют исследования, которые показали, что это заболевание может быть связано с наличием окислительного стресса.
  • Заболевания сердечно-сосудистой системы: свободные радикалы окисляют многие клеточные структуры, в том числе липиды, вызывая явление, известное как перекисное окисление липидов. Когда это происходит, могут возникнуть атеросклеротические бляшки, которые часто являются причиной сердечно-сосудистых проблем, таких как инфаркт, гипертония или инсульт.
  • Нейродегенеративные заболевания: перекисное окисление липидов, как описано выше, вместе с другими повреждениями клеток, в том числе ДНК, может вызвать нейродегенеративные нарушения, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.
  • Стеатоз печени: по всей видимости, окислительный стресс может быть одной из причин накопления жира в печени. Вероятно, это связано с процессами окисления липидов, вызванных свободными радикалами.
  • Остеопороз: одной из основных причин остеопороза (заболевание, которое вызывает деминерализацию и хрупкость костей) является именно окислительный стресс.
  • Витилиго: это заболевание приводит к гипопигментации кожи, т.е. появлению белесых пятен на коже в некоторых областях, вследствие уменьшения концентрация меланина. Окислительный стресс, как показывают исследования, является одной из основных причин этого нарушения, так как у больных отмечается дефицит фермента каталазы, которая нейтрализует свободные радикалы и перекись водорода.
  • Опухоли: окислительный стресс является одним из основных факторов возникновения рака.
  • Нарушения работы щитовидной железы: метаболизм щитовидной железы может зависеть от окислительного стресса, так как ущерб, нанесенный свободными радикалами, может вызвать воспаление тканей щитовидной железы.

Как видите, окислительный стресс вызывает очень много проблем, поэтому очень важно диагностировать наличие этого состояния.

Основные средства борьбы со свободными радикалами

Окислительный стресс, к сожалению, часто долго остаётся незамеченным, но, к счастью, его можно легко побороть с помощью антиоксидантов – очень полезных для организма.

В частности, мы рекомендуем следующие средства естественной защиты от свободных радикалов:

  • Диета на основе фруктов и овощей, особенно томатов (содержат ликопен), цитрусовые и киви (содержат витамин C), масличных семян (содержат витамин E), красные фрукты (содержащие антоцианы, полифенолы и флавоноиды), фрукты и овощи оранжевого цвета, такие как абрикосы и морковь (содержит каротин).
  • Фармацевтические добавки на основе трав (экстракты различных растений), среди которых мы рекомендуем принимать комплексы, содержащие флавоноиды, полифенолы, антоцианы и каротиноиды.
  • Фармацевтические добавки с витаминами и минералами, в частности, комплексы поливитаминов, содержащих витамины A, C и E, минералы, такие как цинк, магний и селен.
  • Добавки с незаменимыми жирными кислотами семейства омега-3 и омега-6, которые также можно получить с жирной рыбой.
  • Добавки с глутатионом и коэнзимом Q10, – натуральные антиоксиданты, которые также синтезируются внутри организма.

В любом случае, прежде чем начать принимать какие-либо добавки, настоятельно рекомендуется обратиться за консультацией лечащего врача, чтобы он подобрал наиболее подходящую для Вас терапию.

Но, говоря по правде, известный принцип – «лучше предотвратить, чем лечить» – абсолютное верен в отношении борьбы со свободными радикалами.

Профилактика окислительного стресса

Лучший способ не страдать от окислительного стресса – профилактика, которая позволяет создать и поддерживать сильный антиоксидант барьер.

В частности, мы должны избегать окислительных агентов и следовать следующим правилам:

  • Вести активный образ жизни, отказаться от сидячего образа жизни, который способствует увеличению веса.
  • Заниматься спортом, но без фанатизма, достаточно 2-3 раза в неделю или 30-40 минут в день ходьбы в быстром темпе.
  • Следовать здоровой диете, включающей красные фрукты, томаты, морковь, цитрусовые, киви, шпинат; к этому следует добавить жирную рыбу, богатую ненасыщенными жирными кислотами, и семена масличных культур, и все продукты, содержащие вещества-антиоксиданты (витамин К, C, E, полифенолы, антоцианы, флавоноиды, ресвератрол, каротин и ликопин).
  • Избегайте злоупотребления алкоголя и сигаретного дыма, так как оба вещества способствуют образованию свободных радикалов.
  • На солнце в самые жаркие часы дня не забывайте использовать кремы с солнцезащитными фильтрами, чтобы не повредить структуру клеток кожи.
  • Не злоупотребляйте диагностическими исследованиями, такими как рентгенография и КТ, так как они могут ускорить процессы окисления.
  • Держите под контролем уровень сахара в крови (вызывает окислительный стресс), исключите из рациона сладости, сладкие напитки, конфеты и так далее, замените их цельнозерновыми продуктами и продуктами с низким гликемическим индексом.
Читайте также:  Как самому бороться со стрессом

источник

Окислительный стресс — причина почти всех современных заболеваний.

Окислительный стресс является очень опасным процессом, который сегодня является причиной почти всех заболеваний, включая рак. Мы опишем в этой статье, что такое окислительный стресс, каковы его причины и какие болезни он вызывает.

Окислительный стресс (кислородное напряжение, кислородная нагрузка) представляет собой состояние нарушенного баланса между свободными радикалами (окислителями, реактивными кислородными видами — ROS) и антиоксидантами в организме. Как свободные радикалы, так и антиоксиданты естественным образом происходят в организме, поскольку они необходимы для правильного курса многих жизненных процессов. Пока есть баланс между ними, организм функционирует должным образом. Однако, когда производство свободных радикалов увеличивается или уменьшается антиоксидантная активность, начинается, так называемый антиоксидантный стресс.

Окислительный стресс — как действуют свободные радикалы и антиоксиданты?

Во время каждого вдоха образуются свободные радикалы. Когда кислород превращается в энергию в организме, некоторые его молекулы выделяются в виде, так называемых свободные радикалов кислорода — этосоединения, которые разрушают все, с чем они сталкиваются на своем пути.

Как они это делают? Окислители имеют неспаренный электрон, поэтому они постоянно стремятся собрать один электрон из другой ячейки, чтобы присоединиться к нему. Этот процесс приводит к распаду и повреждению клеток и, следовательно, к нарушению их функционирования.

Реактивные виды кислорода могут нанести ущерб всем биомолекулам, обнаруженным в организме, в том числе белков, жиров, а также клеточной ДНК, что приводит к мутациям. В крайних случаях окислители могут привести к гибели клеток. Деструктивное действие свободных радикалов предотвращается антиоксидантами, которые дают им их свободный электрон и, таким образом, удаляют их избыток из организма.

Антиоксидантами являются прежде всего вещества из пищи, такие как каротиноиды, полифенолы и витамины С , А и Е. Эти витамины не синтезируются в организме и должны поступать в организм в необходимом количестве.

Антиоксидантом, продуцируемым организмом, является глутатион, который в основном сконцентрирован в печени.

Окислительный стресс — причины

Окислительный стресс чаще всего вызван внешними факторами:

  • стресс, жизнь в нервном напряжении;
  • интенсивное, регулярное физическое напряжение;
  • загрязнение окружающей среды;
  • чрезмерное воздействие солнечных лучей (слишком интенсивный дубление);
  • курение сигарет;
  • контакт с тяжелыми металлами: свинцом, кадмием и ртутью и оксидами азота через продукты питания или автомобильные выхлопы;
  • принятие определенных лекарств — противозачаточных средств, антидепрессантов, стероидов и антикоагулянтов.

Возраст также важен, поскольку на протяжении многих лет защита организма от избыточных свободных радикалов значительно ослабляется.

Важной причиной окислительного стресса является также неправильная диета, в частности потребление, среди прочего:

  • высоко обработанная пища, искусственно опрыскиваемые и оплодотворенные фрукты и овощи;
  • заплесневелые продукты (в основном овощи и фрукты) — вырезание плесневых или плесневых фрагментов фруктов, овощей или хлеба и употребление остальной части продукта;
  • копченые (вредные ароматические углеводороды возникают именно при копчении);
  • жареные блюда (разрушающие здоровье аминосоединения, образуются во время жарки и присутствуют в жареных продуктах);
  • спирт.

Окислительный стресс — для развития каких заболеваний можно привести?

Избыток свободных радикалов при окислительном стрессе способствует повреждению сосудов, а также окислению «плохого» холестерина ЛПНП в сосудистом эндотелии, что приводит к развитию атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт миокарда, инсульт или ишемическая болезнь сердца.

Окислительный стресс вызывает окисление жирными кислотами (липидами) мембран клеток кожи, структурными белками (особенно коллагеном), что вызывает преждевременное старение кожи.

Окислительный стресс также может быть причиной многих кожных заболеваний, включая тяжелую меланому. Это всего лишь один из многих видов рака, которые он вызывает. Избыток свободных радикалов приводит к повреждению ДНК, т. е. к генетическому материалу клетки, что может привести к образованию любого вида рака.

Окислительный стресс — это основная причина нейродегенеративных заболеваний (болезни Паркинсона и Альцгеймера), потому что нейроны более восприимчивы к окислительному повреждению, чем другие клетки.

Кроме того, окислительный стресс может привести к развитию заболеваний глаз, легких, желудка, почек, мочевых путей и любой другой системы и органа.

источник