для чего нужны свободные радикалы
Свободные радикалы
Что такое свободные радикалы?
Свободные радикалы обычно присутствуют в организме в небольших количествах, и здоровый организм контролирует их. Некоторые свободные радикалы производятся иммунной системой. Они разрушают вирусы и бактерии. Другие свободные радикалы участвуют в производстве важных гормонов и активизации необходимых для жизни ферментов. Свободные радикалы нужны организму для производства энергии и разнообразных субстанций, в которых он нуждается.
Образование множества свободных радикалов стимулирует образование ещё большего их количества, а это ведёт к ещё большему ущербу для организма. В результате присутствия опасного количества свободных радикалов может измениться способ кодирования клетками генетической информации, нарушится структура белков. Иммунная система распознаёт такие белки как чужие и постарается их уничтожить. В конечном итоге мутировавшие белки испортят иммунную систему, что приведёт к лейкемии и другим типам рака, к сердечным и другим заболеваниям.
Свободные радикалы способны разрушать защитные клеточные мембраны, могут приводить к накоплению жидкости в организме, что способствует быстрому старению организма. Кроме того, при этом нарушается уровень кальция в организме, что также приводит к различным заболеваниям.
Уничтожители свободных радикалов
Обычно количество свободных радикалов контролируется действием поглотителей свободных радикалов, образующихся в организме естественным путём. Эти поглотители, называемые антиоксидантами, нейтрализуют свободные радикалы, связывая их свободные электроны. В качестве антиоксидантов выступают: ферменты, которые постоянно синтезируются организмом; некоторые витамины и микроэлементы (А, С, Е, бета- каротин, селен); гормон мелатонин; некоторые травы (черника, гинкго билоба, экстракт виноградных косточек, зелёный чай). Многие антиоксиданты можно получать с пищей, например, употребляя пророщенное зерно, свежие фрукты и овощи. Однако на сегодняшний день, когда окружающая среда очень сильно загрязнена, этого недостаточно. Поэтому необходим дополнительный приёма антиоксидантов, сводящих к минимуму воздействие свободных радикалов.
Альфа-липоевая кислота
Альфа-липоевая кислота способствует нейтрализации эффекта свободных радикалов, увеличивая антиоксидантные свойства витаминов С и Е и глутатиона. Кроме того она обеспечивает функционирование двух ключевых ферментов, которые превращают пищу в энергию.
Витамин А и бета-каротин
Витамин С
Витамин Е
Для поддержания нормальной концентрации витамина Е необходим цинк. Селен улучшает усвоение витамина Е, поэтому их рекомендуют употреблять вместе.
Глутатион
Глутатион защищает клетки несколькими способами. Он нейтрализует молекулы кислорода до того, как они смогут принести вред. Вместе с селеном он образует фермент глутатион-пероксидазу, нейтрализующую перекись водорода.
Глутатион защищает не только отдельные клетки, но и ткани артерий, мозга, сердца, иммунные клетки, почки, хрусталик глаза, печень, легкие и кожу от окисления. Он играет большую роль в предупреждении рака, особенно рака печени; замедляет процессы старения.
Кофермент Q10
Мелатонин
Гормон мелатонин производится шишковидной железой, находящейся в головном мозге. В детстве мелатонин производится в больших количествах. Незадолго до полового созревания его производство начинает снижаться и с возрастом неуклонно сокращается.
Мелатонин является самым эффективным антиоксидантом из всех открытых на сегодняшний день, поскольку он способен проникать в любую часть организма. Мелатонин защищает клетки от необычайно широкого спектра неблагоприятных воздействий. В клетке он обеспечивает особую защиту ядру- центральной структуре, содержащей ДНК. С его помощью поврежденная клетка имеет возможность восстановить себя. Мелатонин также стимулирует фермент глутатион- пероксидазу. Естественную выработку мелатонина в организме могут подавлять употребление алкоголя, недостаток сна и недостаточно длительное пребывание в темноте. Выработке мелатонина способствуют белок, никотинамид, витамина В6 и В12, ацетил-карнитин.
Олигомерные проантоцианиды
Селен
Цинк необходим для поддержания нормальной концентрации витамина Е и способствует абсорбции витамина А. Кроме того, цинк способствует желез и иммунной системы.
Цистеин
Свободные радикалы и антиоксиданты
Свободные радикалы – это активные молекулы, имеющие возможность для присоединения еще одного электрона. Молекула имеет один непарный электрон, и с легкостью вступает в химические реакции, обеспечивающие ей заполнение этой пустоты. Обеспечив это присоединение, она становится неопасной. Однако, химические реакции, вызванные свободными радикалами, не проходят бесследно для организма.
Действие свободных радикалов
В норме небольшое количество свободных радикалов присутствует в человеческом организме. Здоровый иммунитет отлично контролирует их деятельность и сам способствует их появлению.
Функции контролируемых свободных радикалов:
Разрушение вирусов и бактерий;
Активизация необходимых ферментов;
Производство важнейших гормонов;
Производство энергии и нужных человеку субстанций.
Примером контролируемых свободных радикалов является коллоидное серебро
Клетки лишаются своей защиты, так как свободные радикалы разрушают целостность клеточной мембраны. В организме накапливается излишняя жидкость, повышается уровень кальция. Эти изменения приводят к появлению заболеваний, бесплодию, нарушению биохимических реакций в толще кожи и преждевременному старению.
Образование свободных радикалов
Причины появления свободных радикалов:
Ультрафиолетовое излучение – УФ-лучи лишают молекулы электронов, разрушают мембраны клеток и их составляющие.
Побочные эффекты, передозировка лекарственных средств – молекулы химических соединений препаратов вступают в реакции и ферментативные превращения, превращаются в свободные радикалы.
Курение – никотин и образующиеся при этом смолы запускают реакции окисления.
Нарушенное экологическое равновесие – химически соединения из продуктов, выхлопных газов, бытовой химии попадают в организм человека и запускают реакции окисления.
Негативное действие стресса – гормоны стресса (адреналин, кортизол) нарушают дыхание и питание клетки, делая ее мишенью для свободных радикалов.
За 15 минут, пока мы заправляем машину топливом, от испарений бензина в нашем организме появляется столько свободных радикалов, сколько наши дедушки и бабушки не получали за всю жизнь.
Старение организма и свободные радикалы
Нестабильные молекулы, которым не хватает одного или даже нескольких электронов, рано или поздно отнимают его у полноценных клеток. Атака радикалов запускает реакцию окисления, когда обычные молекулы отдают электрон нестабильным молекулам. Поскольку из обычных молекул состоят все органы и ткани человеческого организма, после окислительных реакций они уже не могут оставаться прежними и начинают разрушаться.
После забора электрона, свободный радикал становится устойчивым соединением. В это самое время атакованная им молекула сама становится свободным радикалом. Окислительные реакции возобновляются с новой силой уже с другими участниками. Количество пораженных клеток растет, в химические реакции вступают даже инертные молекулы.
Для примера стоит обратить внимание на молекулы коллагена. Инертные в обычной ситуации, после окисления их активность растет, они связываются друг с другом. Результат этого процесса – потеря эластичности кожи, образование морщин, старение дермы. Аналогичный процесс происходит во всех тканях человеческого тела. Этот процесс сравним с коррозией металла. Свободные радикалы заставляют организм «ржаветь».
Цепной механизм старения запускается при поражении радикалами митохондрии клетки (клеточной органеллы). Роль этих неполноценных молекул в процессе старения стала явной после многочисленных исследований последних десятилетий.
Возможные последствия свободных радикалов:
Появления морщин и пигментных пятен;
Воспалительные изменения в суставах;
Заболевания сердца и сосудов;
Ослабление мышц, поддерживающих скелет;
Потеря эластичности кожи;
Снижение зрения и слуха;
Возрастные психические процессы;
Чем успешнее человек борется со свободными радикалами, тем позже начинается у него возраст начала возрастных изменений. Старение на молекулярном уровне приводит к изменениям метаболизма организма. После повреждений клеток свободными радикалами в них накапливаются повреждения ДНК, мутации. Модифицированные белки приводят к склеиванию молекул друг с другом, и не могут в полной мере выполнять свои функции. С возрастом количество перекрестных связей увеличивается.
Разрушение структуры клеток, деструкция их мембран приводит к тому, что все процессы в них замедляются или идут неправильно. Продукты обмена не выводятся из клетки, и она засоряется. Повреждающие воздействия из-за свободных радикалов увеличиваются, организм не может противостоять старению.
Защита организма от свободных радикалов
Для противодействия свободным радикалам есть надежный способ – это поступление в организм антиоксидантов. Эти соединения отдают неполноценным молекулам свои электроны, не теряя при этом своей стабильности и активности. Прекращается негативный процесс разрушения молекул, не происходит разрушения клеток, не возникают реакции окисления. Антиоксиданты тоже становятся свободными радикалами, но они не имеют почти никакой силы, и не разрушают клетки.
В организм человека антиоксиданты поступают с растительной пищей, витаминами, минералами, аминокислотами, микроэлементами. Часть антиоксидантов образуются в организме человека (ферменты, гормон мелатонин).
Наиболее доступные антиоксиданты:
Витамин A, E, C и бетта-каротин (любые овощи и фрукты)
Цинк (рекордсменом по содержанию цинка являются тыквенные семечки)
Флавоноиды (рекордсменами по содержанию флавоноидов являются ягоды, особенно темного цвета)
Глутатион (данный антиоксидант вырабатывается самим организмом)
Чтобы противостоять свободным радикалам, нужно применять несложные меры: включать в свой рацион большое количество овощей и фруктов, отказаться от курения, избегать ультрафиолетового излучения, принимать витаминные и минеральные комплексы.
Один из лучших способов защититься от свободных радикалов – это пить ежедневно свежевыжатые соки из овощей.
Образование: С 2010 по 2016 гг. практикующий врач терапевтического стационара центральной медико-санитарной части №21, город электросталь. С 2016 года работает в диагностическом центре №3.
Наши авторы
Антиоксиданты могут лечить сердечные и раковые заболевания. Способны оздоровить ваш организм, выводя токсины. Есть будет у вас на столе будет пища богатая бета каротином, то вероятность возникновения рака – низкая.
На сегодняшний день с лечебной целью используются только листья растения. Их собирают осенью во время вегетационного периода. В листьях также как и в семенах и древесине найдены эфиры линалоола и производные фенилпропана. В составе имеются особые.
Что такое свободные радикалы, или Как кислород убивает нас и нашу кожу
Зачем нужны антиоксиданты, вроде понятно. А вот от кого они нас спасают — не слишком. Разобрали свободные радикалы на частицы. Сага о молодости прилагается.
Начнем с плохой новости: наука не знает, почему человек стареет. Долгое время надежды на вечную молодость связывали с обнаружением внутреннего тумблера, эдакого переключателя с on на off. Но чем дальше мы продвигаемся в изучении человека, тем яснее: старение — комплексная проблема. Более того, в прошлом году ученые Гарвардской медицинской школы выяснили: старение человека запускается с первых недель его внутриутробного развития. Но есть и хорошая новость: мы начали понимать, почему саморазрушается наше тело.
Одна из теорий старения — свободнорадикальная, ее выдвинул в 1950-х американский химик Денхам Харман. По его гипотезе, во всем виноват окислительный, или оксидативный, стресс. Его провоцируют свободные радикалы, которые в организме человека представлены в основном активными формами кислорода, или АФК. По сути, это побочный продукт нашего дыхания. Клетке нужен кислород, чтобы производить энергию, и производство это совсем не безотходное.
Неперерабатываемый мусор, оставшийся от «переваривания» кислорода, — те самые радикалы.
«Свободные радикалы — это молекулы с одним или несколькими неспаренными электронами: они взаимодействуют с окружающими молекулами и отнимают у них электроны, чтобы добрать себе недостающих, — объясняет Екатерина Мочалова, биохимик Института медико-биологических проблем РАН. — В результате попавшие под горячую руку молекулы распадаются и тоже превращаются в свободные радикалы. Так запускается цепная реакция».
Свободные радикалы действуют как грабители-дилетанты. Им недостаточно украсть электрон — перевернут вверх дном всю квартиру, побьют хозяйские бокалы и оставят на столе недоеденный бутерброд. Они могут повреждать мембраны клеток, выводить из строя ферменты, портить ДНК. Они же играют не последнюю роль в развитии инфарктов, инсультов, диабета, болезни Альцгеймера, некоторых видов рака. И да, в старении кожи. Впрочем, не стоит спускать всех собак на мать-природу: есть в этих частицах и что-то хорошее. «АФК способствуют обновлению белков, регулируют многие процессы в клетке. Например, лимфоциты могут производить АФК, защищая организм от патогенных бактерий и вирусов», — продолжает Екатерина Мочалова.
Повреждения, которые АФК наносят клетке, и есть оксидативный стресс.
В слабой форме он возникает каждый раз, когда кислород попадает в клетку, — то есть с каждым глотком воздуха. Сильный развивается реже — если кислорода слишком много или клетка не смогла подавить слабый. Высвобождение свободных радикалов может происходить в результате заболеваний, нервного напряжения, из-за внешних факторов — от солнечной радиации до пережаренной пищи. К счастью, вскоре после открытия свободных радикалов выяснилось, что существуют вещества, работающие как опытные спецназовцы и предотвращающие атаки на мирные клетки. Их назвали антиоксидантами.
Остановить цепную реакцию с участием свободных радикалов можно несколькими способами. Во-первых, за счет реакции между двумя радикалами: их неспаренные электроны соединяются и больше не ищут, у кого бы что отнять. Во-вторых, с помощью малоактивных свободных радикалов, не поддерживающих цепных реакций. В обоих процессах участвуют антиоксиданты: они жертвуют электрон свободному радикалу, частица стабилизируется и перестает быть опасной. Благодаря такой щедрости антиоксидант сам превращается в свободный радикал, но настолько неактивный, что не может нанести вреда. Реакция на нем затухает.
Чем спасти себя и клетки
За последние полвека вокруг свободнорадикальной теории сформировалась целая культура. Повышенный интерес к здоровому образу жизни и борьбе со старением привел к тому, что с начала 2010-х активно растет глобальный рынок антиоксидантов: это и биодобавки, и суперфуды, и косметика. И если об антиоксидантах в формате БАДов еще ведутся споры (в 2007-м группа американских ученых доказала, что они могут повышать смертность пациентов с некоторыми тяжелыми заболеваниями), то их эффективность в составе косметики уже не вызывает сомнений.
Витамины А, С, Е — самые изученные и распространенные антиоксиданты, поэтому их часто добавляют в кремы и сыворотки.
Работая на коже «щитом» и отражая атаки свободных радикалов, они решают и сопутствующие проблемы кожи: увлажняют, питают, снимают воспаления, осветляют пигментацию. Как именно крем с витамином может замедлить старение, объясняет биохимик Екатерина Мочалова.
«Витамин А — группа, в которую входят ретинол и близкие по структуре химические вещества, ретиноиды. Все они — эффективные доноры электронов благодаря наличию в структуре двойных связей. Они способны предотвращать фотоповреждения кожи и стимулировать активность ферментов, ответственных за синтез коллагена и эластина.
Витамин А во всех его формах — жирорастворимый. Он проникает в глубокие слои кожи и сами клетки, чтобы принять участие в регуляции генов. Кстати, именно из-за этого средства с ретинолом обычно не советуют использовать беременным. Хотя современные исследования показывают: ограничивать нужно только тот витамин А, что поступает с пищей.
Что до концентрации в косметике, то тут все сложно. Эффективная доза зависит от того, каким образом вещество метаболизируется клеткой, поэтому важнее всего — форма ретиноидов. Мой совет: прежде чем покупать подобные средства, проконсультируйтесь с врачом- косметологом».
«Он участвует во множестве процессов в организме, в том числе выступает в роли антиоксиданта. А также задействован в синтезе коллагена, что доказано исследованиями. Так, нанесение 5%-й L-аскорбиновой кислоты за два часа до облучения животных УФ-излучением существенно уменьшило повреждение кожи по сравнению с контрольной группой. А двойное слепое тестирование на людях показало, что при топическом применении 10%-го витамина С в течение 12 недель признаки фотостарения уменьшаются (в сравнении с группой, использовавшей плацебо). Эффективность крема с витамином С зависит от формы действующего вещества. Наиболее биологически активная и хорошо изученная — L-аскорбиновая кислота. Но она гидрофильна: хорошо растворяется в воде, плохо — в маслах. А еще быстро разрушается. Стабильность молекулы и ее проникающая способность заметно увеличиваются в кислой среде. То есть крем или сыворотка с аскорбиновой кислотой должны быть кислотными для лучшего проникновения в кожу. Другие распространенные в косметике формы — аскорбилпальмитат и аскорбилфосфат магния. Они гидрофильны и стабильны при уровне pH, близком к естественному кислотно-щелочному балансу кожи.
Оптимальная концентрация также зависит от формы, и больше тут точно не значит лучше. После 20% полезные свойства не меняются, зато растет риск раздражения кожи. Целесообразно выбирать средства с содержанием витамина С в диапазоне 10–20%».
«Витамин Е — это группа соединений, в частности токоферолы и токотриенолы. Все они — мощные антиоксиданты. Кроме того, витамин Е не дает окислиться ретиноидам и витамину С, обеспечивая большую стабильность сывороток с ними в составе.
Токоферолы и токотриенолы жирорастворимы и хорошо проникают в кожу, поэтому концентрации 1,5% достаточно для эффективной антиоксидантной защиты крема. В сыворотках она выше — порядка 5%, и это позволяет снизить на 40–50% даже проявления солнечных ожогов».
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.