Close
Telegram
Советы врачей, упражнения, акции! Подписывайтесь на наш Telegram-канал
Upp
EnvelopeНаши услуги

Окислительный стресс – основная опасность современности

На вопрос отвечает:

В организме человека постоянно протекают миллионы различных биохимических превращений. Большинство из них важно для правильного функционирования всей этой сложной системы, но иногда течение некоторых реакций выходит из-под контроля, что может отрицательно сказываться на состоянии клеток и работе организма в целом. Одним из таких явлений может стать окислительный стресс.

Что такое окислительный стресс

Окислительным или оксидативным стрессом называют резкую активизацию окислительных процессов на фоне недостаточного функционирования антиоксидантной системы. Это приводит к накоплению в организме продуктов свободнорадикального окисления, которые обладают весьма высокой активностью и способностью повреждать молекулы жиров, белков, ДНК и др. Это не может пройти для человеческого организма не замеченным, особенно при длительном нарушении баланса между стимуляцией окислительных процессов с образованием свободных радикалов и снижением активности антиоксидантов. Поэтому следствием окислительного стресса становится возникновение и прогрессирование самых различных патологий.

Впервые термин «окислительный стресс» был введен Х. Зисом в 1985 году.

Свободные радикалы

Свободными радикалами называют молекулы или их отдельные части, у которых присутствует на внешней орбите неспаренный электрон. Поскольку такое состояние нестабильно, а в природе все стремится к гармонии, свободные радикалы приобретают чрезвычайную химическую активность и стремятся стабилизироваться за счет присоединения недостающего электрона.

Баланс между концентрацией прооксидантных и антиоксидантных компонентов называется перекисным гомеостазом.

Механизм развития

Наиболее часто окислительный стресс становится следствием образования активных форм кислорода (АФК), хотя существуют и активные формы азота и других элементов. Существенная доля поступающего в организм человека кислорода принимает участие в реакциях митохондриального окисления.

Митохондрии представляют собой органеллы клетки, в которых производится энергия. В них содержатся дыхательные ферменты, которые посредством окислительно-восстановительных реакций расщепляют глюкозу с помощью доставленного посредством гемоглобина кислорода, что называют циклом Кребса.

Митохондрии и свободные радикалы

Во время митохондриального окисления к молекуле кислорода происходит синхронная транспозиция 4-х свободных электронов с последующим образованием 2-х молекул воды или других соединений. Это всегда сопровождается реакциями одноэлектронного восстановления, в результате которых образуются промежуточные продукты восстановления молекулы кислорода, имеющие как радикальную, так и нерадикальную природу. Но во всех случаях они отличаются высокой реакционной способностью, благодаря чему они и были названы активными формами кислорода. К их числу относятся:

  • супероксидный анион-радикал – О2.-;
  • перекись водорода – Н2О2;
  • гидроксильный радикал – НО.;
  • гипогалоиды, содержащие галогены – HOCl, HOI, HOBr, HOSCN;
  • оксид азота – NO. и пр.

Таким образом, АФК могут взаимно превращаться друг в друга и образуются в ходе одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода после митохондриального окисления. Но их количество напрямую зависит от содержания кислорода в клетке. Образование АФК может осуществляться различными путями, в том числе:

  • неферментативными – в митохондриальной цепи переноса электронов (дыхательной цепи);
  • ферментативным – АФК образуются в результате окисления различных соединений при участии различных ферментов, в частности микросомальных монооксигеназ, ксантиноксидазы, NADPH-оксидазы, NO-синтазы, миелопероксидазы и др.

Каждый из перечисленных ферментов отвечает за протекание процессов окисления в определенных органах и тканях, что и обуславливает характер возникающих при окислительном стрессе последствий.

Но все клетки имеют специализированные системы для трансформации АФК в не столь реакционноспособные соединения. Тем не менее их активность может снижаться на фоне:

  • употребления вредных продуктов питания, в том числе содержащих чрезмерное количество углеводов;
  • недостаточного потребления свежих фруктов и овощей;
  • курения;
  • действия на организм содержащихся в воздухе токсических веществ;
  • стресса;
  • влияния ионизирующего излучения;
  • продолжительного или частого действия ультрафиолета;
  • инфекции;
  • гипоксии, обусловленной действием разных факторов.
Причины окислительного стресса

Эти и ряд других факторов приводят к активизации окислительных процессов и подавлению антиоксидантной системы, что провоцирует повышенное образование активных форм кислорода, которые и оказывают разрушающее действие на клетки и в частности ДНК. Это становится причиной развития ряда патологических изменений и в конечном итоге заболеваний.

Наиболее велика роль оксидативного стресса в развитии сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний, в особенности ишемической болезни сердца, атеросклероза, ишемических изменений в головном мозге, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Также доказано, что окислительный стресс провоцирует инфекционные, онкологические заболевания и сахарный диабет. Все эти заболевания становятся причиной смерти миллионов людей ежегодно, что требует серьезного отношения к проблеме развития окислительного стресса и поиску вариантов ее решения.

Тем не менее нельзя рассматривать процесс образования АФК только с отрицательной стороны. Они важны для организма, поскольку принимают участие в регуляции апоптоза (необходимой клеточной гибели, обеспечивающей поддержание постоянства количества клеток и избегания их неконтролируемого деления) и клеточной адаптации. Поэтому опасным стоит считать только дисбаланс между образующимися АФК и другими высоко реакционноспособными соединениями и антиоксидантами, т. е. непосредственно окислительный стресс.

Возможные последствия

Под воздействием свободных радикалов могут повреждаться белки, нуклеиновые кислоты, а также происходить разрушение мембранных фосфолипидов и образование межмолекулярных комплексов. Молекулы ДНК в основном мутируют в результате воздействия гидроксид-радикалов и реже под влиянием супероксид-анионов, что приводит к нарушениям в структуре хромосом и может стать причиной развития онкологических заболеваний, генетически обусловленных патологий, передающихся по наследству.

Влияние окислительного стресса на клетки

Белки также подвергаются окислительным видоизменениям, в результате чего они теряют свои функциональные возможности и могут трансформироваться в соединения, способные взаимодействовать с другими. Кроме того, при окислительном стрессе существенно активизируются процессы гликозилирования белков, что приводит к повреждению тканей, что характерно для сахарного диабета.

Отражается оксидативный стресс и на структуре липидов, которые являются элементами клеточных мембран. Свободные радикалы провоцируют разрыв их молекулы, что приводит к повышению проницаемости клетки для разных соединений, некоторые из которых могут оказывать гибельное цитотоксическое действие на них. Из клетки вымываются важные микроэлементы, но увеличивается концентрация солей, а также наблюдается снижение внутриклеточного pH.

pH крови является одним из наиболее стабильных показателей для человеческого организма. Венозная кровь содержит углекислоту, подлежащую выведению из организма легкими, и имеет pH – 7,35. В то же время для артериальной крови характерно pH – 7,4. Другие биологические жидкости также имеют свой нормальный уровень pH: для слюны это 6,8—7,4, для мочи – 6—7, для желудочного сока – 1,53—1,67.

Разрушение мембраны клетки свободными радикалами

Организм стремится поддерживать постоянный кислотно-щелочной баланс всех биологических жидкостей, смещение которого в ту или иную сторону немедленно отражается на самочувствии и состоянии здоровья. Увеличение кислотности называют ацидозом, а сдвиг pH в сторону щелочной реакции – алкалозом. Оба состояния являются опасными для организма и требуют принятия соответствующих мер, но чаще наблюдается смещение pH в кислую сторону, т. е. закисление организма.

Изменение кислотно-щелочного баланса организма приводит к нарушениям протекания нормальных биохимических процессов в клетках и их гибели. В результате возникают изменения в работе внутренних органов. При окислительном стрессе в первую очередь меняется pH мочи и слюны.

Процессы окисления липидов также провоцируют повышение синтеза простагландинов, известных науке в качестве мощных индукторов сокращения или расслабления гладкой мускулатуры стенок сосудов, бронхов, матки, ЖКТ и ряда других физиологических изменений. Их окисление может становиться причиной развития нарушений микроциркуляции, ишемии, глаукомы, катаракты, цирроза.

Таким образом, признаками возникновения окислительного стресса могут выступать:

  • головные боли, которые не проходят без использования обезболивающих средств;
  • расстройства работы ЖКТ;
  • высыпания на коже;
  • мышечные боли;
  • слабость;
  • психоэмоциональные расстройства;
  • снижение способности к концентрации внимания;
  • повышенная утомляемость;
  • повышение частоты перенесения вирусных и бактериальных инфекций.

Окислительный стресс также становится причиной преждевременного старения, ухудшения состояния кожи, волос и ногтей.

Заболевания ЦНС

Окислительный стресс оказывает мощное влияние на состояние головного мозга, поскольку он не только является одним из основных потребителей кислорода в организме, но и во многом состоит из липидов, которые крайне чувствительны к действию свободных радикалов. Под их действием наблюдается нарушение нейроциркуляции, ослабление связей между частями головного мозга, что и приводит к возникновению когнитивных, а также поведенческих расстройств.

Особенно чувствительны к действию оксидативного стресса клетки гиппокампа, миндалин, префронтальной коры и мозжечка.

Передача нервных импульсов в головном мозге

Сегодня существуют свидетельства, подтверждающие повышение риска развития заболеваний центральной нервной системы, в результате развития окислительного стресса. Его следствием могут стать:

  • нейродегенеративные расстройства (болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона);
  • депрессия;
  • шизофрения;
  • биполярное аффективное расстройство.

Заболевания сердечно-сосудистой системы

Окислительный стресс крайне негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы. Существуют убедительные доказательства повреждения свободными радикалами эндотелиальных клеток и развитие на фоне этого нарушений состояния сосудистых стенок.

В результате создаются весомые предпосылки для возникновения атеросклероза, при котором в толще стенок кровеносных сосудов образуются холестериновые бляшки, что приводит к уменьшению просвета сосуда. Вследствие подобных изменений повышается артериальное давление, что становится причиной развития гипертонии, а затем и ишемической болезни сердца, сопровождающейся нарушением движения крови в коронарных сосудах. Результатом их закупорки может стать инфаркт миокарда, для которого характерна выраженная ишемия с последующим некрозом части миокарда. При отсутствии своевременной медицинской помощи инфаркт миокарда способен унести жизнь больного.

Ишемия миокарда развивается, когда потребность сердечной мышц в кислороде превышает его поступление.

Механизм образования холестериновой бляшки

Сахарный диабет

Активные формы кислорода способны оказывать отрицательное влияние на состояние β-клеток поджелудочной железы, что сказывается на продукции инсулина. Кроме того, они активизируют процессы гликозилирования белков. В результате не только может ухудшаться течение сахарного диабета с развитием осложнений, но и формироваться предпосылки для его возникновения.

Влияние окислительного стресса на сахарный диабет

Остеопороз

Остеопорозом называют заболевание, при котором кости теряют свою исходную прочность, становятся более пористыми и в результате более хрупкими. Это резко увеличивает риск получения переломов, в том числе компрессионных переломов позвоночника. Данное заболевание наиболее характерно для лиц пожилого возраста, но мало кто задумывается, что истоки его развития также лежат в окислительном стрессе.

При оксидативном стрессе потребляемые с пищей минералы не успевают доставляться к костям, а используются для решения более неотложных задач – нейтрализации кислот и повышения pH до нормальных показателей. В результате костная ткань, не имея возможности должным образом обновляться, постепенно истончается, разрушаются присутствующие внутри костей костные перегородки, что приводит к увеличению пор и повышению хрупкости кости.

Схематическое изображение остеопороза

Онкологические заболевания

Повреждение ДНК при окислительном стрессе может становиться причиной нарушения процессов из репликации и транскрипции, что приводит к возникновению мутаций и возможному преобразованию нормальных клеток в злокачественные. При этом напомним, что любой воспалительный процесс сопровождается повышением активности окисления и усиленной продукцией активных форм кислорода. Они могут инициировать процесс синтеза противовоспалительных цитокинов, а также играют значительную роль в активации онкогенов.

Поэтому на фоне длительно текущего воспалительного процесса или окислительного стресса, обусловленного действием других факторов, резко увеличивается риск образования злокачественных клеток, которые не поддаются апоптозу, а напротив, активно делятся и растут. Это приводит к формированию злокачественных опухолей разного типа и степени агрессивности, в том числе способных уносить жизнь человека в течение нескольких лет после образования.

Антиоксиданты, как средства для борьбы с окислительным стрессом

Как уже говорилось, в организме постоянно образуются свободные радикалы и постоянно уничтожаются антиоксидантами. Окислительный стресс – следствие нарушения этого баланса. Таким образом, антиоксиданты являются естественной защитой организма от старения и развития патологических изменений в организме.

Часть антиоксидантов вырабатывается организмом, другие же поступают в него вместе с пищей. Первые представляют собой ферменты или высокомолекулярные белки. Они принимают участие в раскладывании вырабатывающихся внутри клетки свободных радикалов нерадикальным путем или связывают их, чтобы они не смогли нанести ей повреждений. Антиоксиданты, поступающие с пищей, действуют по типу «ловушки». Они отдают свои электроны свободным радикалам, тем самым нейтрализуя их.

Каждый антиоксидант имеет свою локализацию в организме и механизм действия на свободные радикалы. Поэтому один и тот же антиоксидант не способен инактивировать все присутствующие свободные радикалы.

Механизм действия антиоксидантов

В процессе эволюции сформировалось 2 системы защиты от АФК. Первичная, в состав которой входят как ферментные, так и неферментные антиоксиданты, препятствуют образованию новых радикалов. Элементы вторичной системы захватывают уже сформировавшиеся радикалы и образуют комплекс, который включается в работу при возникновении окислительных повреждений клеточных структур для быстрого их восстановления.

К числу ферментных антиоксидантов принадлежат:

  • супероксиддисмутаза;
  • каталаза;
  • глутатионпероксидаза;
  • глутатион-S-трансферазы.

Неферментными антиоксидантами являются:

  • высокомолекулярные белки (трансферрин, церулоплазмин), присутствующие в плазме крови;
  • аскорбиновая кислота или витамин С;
  • витамин Е, в особенности его α-форма;
  • каротиноиды, в частности витамин А;
  • коэнзим Q10, называемый еще убихиноном;
  • тиоредоксины;
  • металлотионеины;
  • витамины D, К;
  • селен;
  • мочевая кислота.

Таким образом, естественным способом защиты от свободных радикалов является снижение количества потребляемых вредных продуктов, в особенности фастфуда, полуфабрикатов и пр., с увеличением объема съедаемых ежедневно свежих фруктов или овощей. Наибольшее количество антиоксидантов содержится в помидорах, цитрусовых, орехах, винограде, фруктах, ягодах и овощах оранжевого и красного цвета. Полезным будет увеличить количество потребляемой рыбы и других продуктов, богатых на омега-3.

«Живая» вода – сильнейший антиоксидант

«Живой» водой или католитом называют воду, получившую в результате электролиза отрицательный редокс-потенциал и pH в рамках 8,5—10,5. Она не отличается от обычной ни по цвету, ни по запаху, ни по вкусу. Тем не менее отличия все таки есть и заключаются они в окислительно-восстановительном потенциале, а именно в наличии «лишних» электронов у молекул, которые и присоединяются к свободным радикалам, нейтрализуя их.

Таким образом, с точки зрения физики такая вода является восстановителем, а само название «живая» является данью исконно русским традициям. Главным ее достоинством является то, что взаимодействуя со свободными радикалами, она сама не превращается в таковые, становясь полностью нейтральной, а также стимулирует синтез в организме собственных антиоксидантов, усиливает действие имеющихся.

Электролиз – физико-химический процесс, заключающийся в получении под действием электрического тока и специальных электродов или с помощью особых минералов двух разнозаряженных веществ, в нашем случае католита (живой воды с отрицательным потенциалом и щелочной реакцией) и анолита (мертвой воды с положительным потенциалом и высокой кислотностью).

Ионизация воды

Хотя еще нет систематизированных данных, подтверждающих эффективность живой воды, практика показывает, что она является сильным и при этом многофункциональным антиоксидантом, поскольку не только сама проявляет антиоксидантные свойства, но и многократно усиливает действие ферментных и неферментных антиоксидантов.

Кроме того, что она является прекрасным и целиком безопасным антиоксидантом, живая вода:

  • оказывает благоприятное влияние на состояние кровеносных сосудов и способствует снижению артериального давления;
  • нормализует кислотно-щелочной баланс;
  • способствует снижению уровня глюкозы в крови;
  • улучшает состояние при различных воспалительных процессах в организме;
  • ускоряет течение репаративных процессов, в том числе заживление эрозий, язв, ожогов, пролежней, ран;
  • улучшает состояние кожи, волос и ногтей, замедляя наступление возрастных изменений;
  • укрепляет иммунитет.

В природе также существуют источники «живой» воды, более известные нам в качестве минеральных. Но мало кто знает, что кроме уникального набора солей, они ионизированы, т. е. имею положительный или отрицательный заряд. Это и объясняется тот факт, что ранее люди стремились попасть на воды, чтобы поправить свое здоровье, а сегодня бутилированная минеральная вода не оказывает такого выраженного эффекта. Дело в том, что большинство ионов нейтрализуется в течение двух суток, что делает бутилированную минералку далеко не такой полезной, как вода, выпитая непосредственно из того же источника.

Одновременно с получением живой воды образуется так называемая мертвая вода или анолит. Они также по вкусовым свойствам не отличается от обычной, но имеет положительный окислительно-восстановительный потенциал. Это обеспечивает приобретение ею выраженных бактерицидных свойств, что делает такую воду весьма эффективным средством для лечения различных инфекционных заболеваний, дезинфекции помещений и пр.

Получить живую и мертвую воду можно в домашних условиях с помощью бытовых активаторов или ионизаторов. Процесс занимает 10—40 минут, после чего оба типа воды готовы к употреблению.

Живая и мертвая вода

Но употреблять живую и мертвую воду нужно правильно. Прежде всего, следует понимать, что в зависимости от способа получения и конкретного прибора она имеет разные окислительно-восстановительные потенциалы. Если они не высоки, такую воду, особенно живую, можно использовать для ежедневного применения. Но вода с высоким отрицательным зарядом должна использоваться короткими курсами, в противном случае она также сможет нанести вред организму. Этим и объясняется тот факт, что одни хвалят живую воду и считают ее панацеей, а другие не заметили никаких изменений в самочувствии. Все дело в правильном подборе величины восстановительного потенциала и дозе.

Профилактика окислительного стресса

Значительно лучше своевременно заботиться о поддержании здоровья в норме, чем затем бороться с последствиями оксидативного стресса. Для этого важно обеспечить организм достаточным поступлением в организм естественных антиоксидантов с пищей, т. е. стараться придерживаться здорового питания с выделением существенной доли в ежедневном рационе свежим фруктам и овощам.

Важно отказаться от курения и злоупотребления алкоголем. Тем не менее красное вино может оказаться полезным в профилактике окислительного стресса, так как содержит биологически активные вещества, которые обладают антиоксидантными свойствами. Поэтому бокал красного вина в день вполне допустим.

Также рекомендуется повысить уровень физической активности, но отказаться от изнурительных тренировок, так как они заставляют организм испытывать гипоксию. При этом не лишним будет периодически контролировать уровень сахара в крови, особенно лицам старше 45 лет. Не стоит забывать и о роле ультрафиолета в развитии окислительного стресса. Поэтому рекомендуется использовать солнцезащитные кремы, причем не только в летнее время, но и в течение года.

Таким образом, с окислительным стрессом сегодня может столкнуться каждый, поскольку вызывающие его факторы крайне распространены и избежать их негативного влияния невозможно. Поэтому каждый, особенно жители мегаполиса, нуждаются в использовании антиоксидантов даже на фоне отсутствия проблем со здоровьем, а при возникновении таковых следует обратиться к врачу и на фоне лечение имеющегося заболевания, обязательно обогатить ежедневный рацион природными источниками антиоксидантов, в качестве которых также может выступать «живая» вода.

Автор статьи

Отзывы, вопросы и комментарии

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии

Похожие материалы

10.05.2022

Остеопат после родов и для беременных

Беременность является физиологическим процессом, но зачастую у женщин возникает ряд проблем со здоровьем, особенно с увеличением срока вынашивания. Человеческий организм – это уникальный, слаженный механизм, который многие проблемы устраняет самостоятельно, но ему успешно помогает остеопатия.

09.05.2022

Лордоз

Лордоз представляет собой естественный либо патологический изгиб позвоночного столба при котором наблюдается выпуклость вперед. Первый имеется у всех людей, что является нормой, второй отличается степенью выпуклости и не относится к физиологическому.

07.05.2022

Кифоз

Кифоз заключается в искривлении позвоночника в переднезаднем направлении. При легкой степени кифоз вызывает сутулость, его прогрессирование при отсутствии лечения может стать причиной горбатости.

07.05.2022

Деформация позвоночника

Деформация позвоночника отражается на работе всего организма и может стать причиной тяжелых осложнений. Не стоит забывать, что это и эстетическая проблема – внешние дефекты могут приводить к психологическим травмам, особенно это касается подростков, которые наиболее чувствительны к несовершенствам внешности.

05.05.2022

Прострел в пояснице: лечение люмбаго

Люмбаго, или поясничный прострел, – приступ резкой и сильной боли, связанный с перенапряжением мышц в области поясницы. Возникает при физических нагрузках, резком изменении позы.

05.05.2022

Миелопатия

Диагноз «миелопатия» объединяет группу подострых или хронических заболеваний спинного мозга, которые связаны с патологическими процессами, различными причинами. Диагностика включает комплекс аппаратных методов, лабораторных исследований. Лечение основано на устранении основных причин медикаментозным или хирургическим способом.

05.05.2022

Причины боли в спине и паху

Боли в спине, отдающие в пах, требуют комплексной диагностики. Патология может быть связана с защемлением нерва, выпячиванием межпозвоночной грыжи, повреждением тазобедренного сустава. Лечением заболеваний занимается невролог или вертебролог.

05.05.2022

Боль в копчике: причины и лечение кокцигодинии

Кокцигодиния – хроническое заболевание, которое поражает нижний фрагмент позвоночного столба. Патология также известна под названием «анокопчиковый болевой синдром». Для нее характерны сильные и постоянные боли в области копчика, которые отдают в промежность и анальное отверстие.

05.05.2022

Синдром грушевидной мышцы

Синдром грушевидной мышцы – это сочетание нескольких симптомов, которые проявляются при передавливании седалищного нерва. Сопровождается сильной болью в области ягодиц, задней поверхности бедра, снижением чувствительности в нижних конечностях, парезами ног.

4
Остеопатия
14.03.2022

Остеопатия

Остеопатию рассматривают в качестве одного из ответвлений мануальной терапии, включающего некоторые массажные техники. Но она предполагает значительно более мягкое и щадящее воздействие на организм и позвоночник в частности. Движения остеопата могут быть еле ощутимыми и при этом давать существенный эффект.

Check
Ваша заявка принята

Спасибо за оставленную заявку.
С вами свяжутся в ближайшее время

Arr Arr Arr Arr
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x