Свободные радикалы в организме человека что это – Свободные радикалы – что это такое в организме человека и как они образуются, вред и способы нейтрализации

Свободные радикалы — Википедия

Свободные радикалы в химии — частицы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке. Свободные радикалы бывают твёрдыми, жидкими и газообразными веществами и могут существовать от очень короткого (доли секунды) до очень длинного времени (до нескольких лет). Радикалы могут быть не только нейтральными, но и ионными (ион-радикалы), а также иметь более одного неспаренного электрона (как, например, у бирадикалов). Свободные радикалы обладают парамагнитными свойствами и являются очень реакционноспособными частицами^[1].

Существование свободных радикалов постулировалось ещё в XIX веке. В 1849 году английский химик Эдуард Франкленд нагреванием иодэтана с цинком получил бутан, полагая, что это этильный радикал. Подобную ошибку допустил и немецкий химик Герман Кольбе, приняв этан за метильный радикал

[2].

C2H5I+Zn→C4h20+ZnI2{\displaystyle {\mathsf {C_{2}H_{5}I+Zn\rightarrow C_{4}H_{10}+ZnI_{2}}}}

Получение трифенилметильного радикала

Впервые свободный радикал в растворе обнаружил американский химик Мозес Гомберг. В 1900 году он открыл трифенилметильный радикал, получив его действием серебра на трифенилметилхлорид. Из-за присутствия этого радикала раствор был окрашен в жёлтый цвет, а затем из раствора выпали белые кристаллы димера этого радикала^[2]

.

В 1901 году был получен порфирексид, свободный радикал нитроксильной структуры, однако получившие его О. Пилоти и Б. Шверин не идентифицировали его как радикал^[3].

В 1929 году немецкий химик Фридрих Панет идентифицировал метильный и этильный радикалы. В одном из экспериментов он разлагал тетраметилсвинец в токе водорода в термостойкой стеклянной трубке. При этом образовывались метильные радикалы, которые увлекались током водорода дальше по трубке, и металлический свинец, который выпадал на внутреннем диаметре в виде зеркала. Через 30 см от места разложения тетраметилсвинца внутри трубки находилось другое, заранее нанесённое свинцовое зеркало. Пролетающие метильные радикалы реагировали с этим свинцом, снова образуя тетраметилсвинец, который конденсировался в конце установки. Этот же эксперимент позволил благодаря варьированию расстояния между местом разложения и свинцовым зеркалом, а также по скорости тока водорода оценить время жизни радикалов. В условиях опыта (при 1—2 мм рт. ст.) оно составило около 0,0084 секунд

[4].

(Ch4)4Pb→4Ch4⋅+Pb{\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{4}Pb\rightarrow 4CH_{3}^{\cdot }+Pb}}}

В 1930 году Г. А. Разуваев и В. Н. Ипатьев изучали фотолиз диметилртути в четырёххлористом углероде и установили, что в ходе процесса образуются такие продукты, которые могут образоваться в только в ходе гомолитического распада связи ртуть — углерод. Это послужило доказательством того, что свободные радикалы могут существовать в растворах^[4].

(Ch4)2Hg→Ch4Hg⋅+Ch4⋅{\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}Hg\rightarrow CH_{3}Hg^{\cdot }+CH_{3}^{\cdot }}}}

Ch4⋅+CCl4→Ch4Cl+CCl3⋅{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}^{\cdot }+CCl_{4}\rightarrow CH_{3}Cl+CCl_{3}^{\cdot }}}}

Ch4Hg⋅+CCl4→Ch4HgCl+CCl3⋅{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}Hg^{\cdot }+CCl_{4}\rightarrow CH_{3}HgCl+CCl_{3}^{\cdot }}}}

CCl3⋅+CCl3⋅→C2Cl6{\displaystyle {\mathsf {CCl_{3}^{\cdot }+CCl_{3}^{\cdot }\rightarrow C_{2}Cl_{6}}}}

Свободные радикалы делят на σ-электронные и π-электронные. У σ-электронных радикалов неспаренный электрон расположен на σ-орбитали. Как следствие, атом с неспаренным электроном сохраняет свою гибридизацию, а радикал имеет практически то же строение, что и исходная молекула. К σ-электронным радикалам относятся фенильный (C₆H₅^•), винильный (CH₂=CH^•) и формильный (HC^•=O) радикалы, а также карбоксильный (CO₂^-•) и пиридильный (C₅H₅N^+•) ион-радикалы. В таких радикалах неспаренный электрон слабо делокализуется. Например, в фенильном радикале спиновая плотность на радикальном центре составляет 0,9918, а существенное взаимодействие наблюдается лишь с орто-протонами^[1][5].

У π-электронных радикалов неспаренный электрон расположен на p-орбитали, вследствие чего радикальный центр имеет sp²-гибридизацию. Окружающие атомы при этом расположены в узловой плоскости этой орбитали, а радикал имеет вид плоского треугольника или низкой пирамиды с очень малым энергетическим барьером инверсии. К π-электронным радикалам относятся, например, алкильные, аллильные и бензильные радикалы. Из них метильный радикал является плоским, а радикалы CF₃^• и C(CH₃)₃^• представляют собой низкие пирамиды. Это подтверждается тем, что, например трифторметильный радикал имеет ненулевой дипольный момент (0,43 Д)^[1].

Стабильность радикалов рассматривают с термодинамических и кинетических позиций, хотя в большинстве случаев оба вида факторов действуют одновременно. Термодинамическая стабильность радикалов связана с тем, насколько эффективно делокализован неспаренный электрон, поскольку делокализация снижает энтальпию образования свободного радикала. Оценить энтальпию образования радикала можно по энергии диссоциации связи, разрыв которой приводит к образованию этого радикала^[6].

Ed(A−B)=ΔfH(A⋅)+ΔfH(B⋅)−ΔfH(A−B){\displaystyle {\mathsf {E_{d}(A\!\!-\!\!B)=\Delta _{f}H(A\cdot )+\Delta _{f}H(B\cdot )-\Delta _{f}H(A\!\!-\!\!B)}}}

Как следствие, в ряду алифатических радикалов термодинамическая стабильность изменяется следующим образом^[6]:

(Ch4)3C⋅>(Ch4)2CH⋅>Ch4Ch3⋅>Ch4⋅.{\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{3}C\cdot >(CH_{3})_{2}CH\cdot >CH_{3}CH_{2}\cdot >CH_{3}\cdot .}}}

Кинетическая стабильность связана с реакционной способностью радикала по отношению к другим молекулам и радикалам. В первую очередь влияние на кинетическую стабильность оказывает наличие объёмных заместителей около реакционного центра. Если стерические препятствия для подхода реагента к радикалу достаточно велики, то такой радикал может существовать в свободном виде достаточно долгое время. Кинетически стабильные радикалы также называют долгоживущими^[6].

К короткоживущим относятся те свободные радикалы, у которых неспаренный электрон является локализованным, то есть у которых отсутствуют механизмы стабилизации за счёт участия соседних орбиталей или экранирования объёмными заместителями. Короткоживущими являются, например, радикалы NH₂^·, CH₃^·, OH^·, SiH₃^· и др. Такие радикалы приходится стабилизировать либо при помощи сильного охлаждения (жидкими гелием, водородом, азотом или аргоном), либо за счёт эффекта клетки, когда свободные радикалы при низкой температуре находятся в окружении молекул застеклованного растворителя^[1].

Короткоживущие свободные радикалы генерируют, воздействуя на вещество различными физическими или химическими способами. Типичным примером является генерирование метильного радикала при электролизе ацетата натрия в ходе реакции Кольбе^[7].

Ch4COO−→−e−Ch4COO⋅→−CO2Ch4⋅{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COO^{-}{\xrightarrow[{}]{-e^{-}}}CH_{3}COO^{\cdot }{\xrightarrow[{}]{-CO_{2}}}{CH_{3}}^{\cdot }}}}

Также короткоживущие радикалы генерируют фотолизом. При этом энергия кванта, поглощаемого веществом, должна превышать энергию диссоциации одной из его химических связей^[7].

Ph3Hg→hvPh⋅+PhHg⋅{\displaystyle {\mathsf {Ph_{2}Hg{\xrightarrow[{}]{hv}}Ph^{\cdot }+PhHg^{\cdot }}}}

Некоторые органические соединения с низкой энергией диссоциации соответствующей связи дают свободные радикалы при пиролизе. Так, нагревание органических пероксидов (перекиси бензоила, трет-бутилгидропероксида, кумилпероксида, трет-бутилпероксида) приводит к гомолитическому разрыву связи O-O и образованию двух радикалов^[7].

(Ch4)3COOC(Ch4)3→t2(Ch4)3CO⋅{\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{3}COOC(CH_{3})_{3}{\xrightarrow[{}]{t}}2(CH_{3})_{3}CO^{\cdot }}}}

Долгоживущие свободные радикалы отличаются от короткоживущих тем, что неспаренный электрон в них сильно делокализован, а реакционный центр окружён объёмными заместителями, которые создают пространственные затруднения и понижают реакционную способность этого центра^[7]. Получают их различными химическими реакциями, в том числе реакциями одноэлектронного переноса и реакциями без затрагивания радикального центра^[3].

Типичными представителями этого класса свободных радикалов являются арилметильные радикалы. Некоторые из них являются устойчивыми при комнатной температуре окрашенными кристаллическими или аморфными веществами, содержащими около 6·10²³ спин/моль неспаренных электронов. Например, так называемые инертные радикалы (C₆Cl₅)₂C^•Cl, (C₆Cl₅)₃C^•, (C₆Cl₅)₂C^•C₆H₄OH имеют оранжево-красный цвет и плавятся при высокой температуре^[7].

Димеризация трифенилметильного радикала

В растворах эти радикалы существуют в равновесии с молекулами-димерами. На положение этого равновесия, то есть на соотношение радикала и димера, влияет сольватация, а также электронные и пространственные эффекты^[7]. Первоначально считалось, что димеры имеют структуру гексаарилэтанов, но позже было показано, что они имеют хиноидную структуру^[8].

Степень диссоциации димеров триарилметильных радикалов в бензоле при 25 °С^[7]

Радикал	Степень диссоциации, %	Радикал	Степень диссоциации, %
Ph3C•	2	трет-Bu(п-PhC6H4)2C•	74
(п-PhC6H4)Ph2C•	15	(Ph2C=CH)Ph2C•	80
(β-C10H7)3C•	24	(п-PhC6H4)3C•	100
(α-C10H7)Ph2C•	60	(Ph3C)Ph2C•	100

Ароксильные радикалы также относятся к долгоживущим, хотя они быстро реагируют с кислородом, поэтому работа с ними требует инертной атмосферы или вакуума. Они образуются как промежуточные соединения при окислении фенолов. В чистом виде выделены гальвиноксильный радикал с т. пл. 158 °С и индофеноксильный радикал с т. пл. 136 °С^[7].

Гальвиноксильный радикал

Индофеноксильный радикал

1,3,6,8-Тетра-трет-бутил-9-карбазильный радикал с т. пл. 145 °С

Существует ряд долгоживущих радикалов, у которых радикальный центр находится на атоме азота. Так, аминильные радикалы, устойчивые при 25 °С, получают окислением вторичных аминов. Особенной устойчивостью обладают вердазильные радикалы, являющиеся одними из самых стабильных органических парамагнетиков. Их период полуразложения на воздухе при комнатной температуре может составлять многие годы^[7].

Нитроксильные радикалы по строению схожи с оксидами аминов. Радикальный центр в них находится на атоме кислорода, соединённом с атомом азота. Некоторые нитроксильные радикалы очень устойчивы даже несмотря на то, что неспаренный электрон в них не подвергается делокализации. Известным примером такого устойчивого радикала является тёмно-красный 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (TEMPO) с т. пл. 38 °С. Существуют, однако, и иные структуры, где делокализация неспаренного электрона хорошо выражена, а реакционный центр окружён объёмными заместителями^[3].

Иминоксильные радикалы имеют общую формулу RR’C=NO^•. Благодаря наличию двойной связи они могут существовать в виде цис— и транс-изомеров^[3].

Поскольку у свободных радикалов есть неспаренный электрон, они проявляют характерные химические свойства. Так, они вступают в реакции с другими частицами, содержащими неспаренный электрон: со свободными радикалами (в том числе рекомбинируют сами с собой), металлами и молекулярным кислородом^[9].

2R⋅→R−R{\displaystyle {\mathsf {2R\cdot \rightarrow R\!\!-\!\!R}}}

R⋅+R′⋅→R−R′{\displaystyle {\mathsf {R\cdot +R’\cdot \rightarrow R\!\!-\!\!R’}}}

R⋅+Na⋅→R−Na{\displaystyle {\mathsf {R\cdot +Na\cdot \rightarrow R\!\!-\!\!Na}}}

R⋅+⋅O−O⋅→R−O−O⋅{\displaystyle {\mathsf {R\cdot +\cdot O\!\!-\!\!O\cdot \rightarrow R\!\!-\!\!O\!\!-\!\!O\cdot }}}

Также свободные радикалы способны реагировать с соединениями, которые легко диссоциируют на атомы^[9].

2R⋅+I2→2R−I{\displaystyle {\mathsf {2R\cdot +I_{2}\rightarrow 2R\!\!-\!\!I}}}

Один радикал может оторвать атом водорода от другого радикала: при этом происходит диспропорционирование (образуется одно насыщенное и одно ненасыщенное соединение), а общее число радикалов в системе уменьшается^[9].

Ch4Ch3⋅+Ch4Ch3⋅→Ch4Ch4+Ch3=Ch3{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}CH_{2}\cdot +CH_{3}CH_{2}\cdot \rightarrow CH_{3}CH_{3}+CH_{2}\!\!=\!\!CH_{2}}}}

Выделяют также реакции с переносом радикального центра, в которых неспаренный электрон в результате отрыва водорода или присоединения радикала по двойной связи оказывается на другой частице^[9].

RH+R′⋅→R⋅+R′H{\displaystyle {\mathsf {RH+R’\cdot \rightarrow R\cdot +R’H}}}

Ch3=Ch3+R⋅→R−Ch3−Ch3⋅{\displaystyle {\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!CH_{2}+R\cdot \rightarrow R\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\cdot }}}

Существуют и реакции, обратные присоединению, когда радикалы распадаются с разрывом связи в β-положении. Такая фрагментация особенно характерна для алкоксильных радикалов, которые при наличии нескольких путей распада предпочитают тот, при котором образуется более устойчивый алкильный радикал^[9].

RCh3C−O⋅→R⋅+Ch3=O{\displaystyle {\mathsf {RCH_{2}C\!\!-\!\!O\cdot \rightarrow R\cdot +CH_{2}\!\!=\!\!O}}}

Для свободных радикалов характерны реакции перегруппировки, однако в случае радикалов атомы водорода и алкильные группы мигрируют редко (в отличие от перегруппировок карбокатионов). Гораздо чаще встречается миграция фенильной группы или атомов галогена^[9].

Симулированный ЭПР-спектр метильного радикала

Свободные радикалы обнаруживают благодаря их парамагнитным свойствам. Преимущественно для этого используется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Спектры ЭПР позволяют не только обнаружить свободные радикалы, но и получить информацию об их строении и степени делокализации неспаренного электрона. Для этого используют два параметра: g-фактор и константу сверхтонкого расщепления. Первый из них является аналогом химического сдвига в спектроскопии ЯМР^[10].

Сверхтонкое расщепление возникает из-за взаимодействия неспаренного электрона с магнитными ядрами радикала. Если электрон взаимодействует с ядром, имеющим спиновое число I, то в результате расщепления возникает 2I+1 линий. Если таких ядер несколько, например n, то число линий становится равным 2nI+1. У протона спиновое число равно +½, поэтому n эквивалентных протонов расщепляют линию в спектре ЭПР на

n+1 линий. Относительная интенсивность этих линий соответствует биномиальным коэффициентам^[10].

Спектр трифенилметильного радикала ещё более сложен, поскольку там неспаренный электрон взаимодействует с 6 эквивалентными протонами в орто-положении, 6 эквивалентными протонами в мета-положении и 3 эквивалентными протонами в пара-положении. В этом случае число линий от каждой группы эквивалентных протонов нужно перемножать, поэтому суммарное число линий в ЭПР-спектре этого катиона равно 7·7·4 = 196. Спектры сложных радикалов расшифровывают путём расчёта теоретических спектров и сравнения их с экспериментальными^[10].

Дифенилпикрилгидразильный радикал

Концентрацию свободных радикалов в образце определяют, записывая одновременно спектр эталона и спектр исследуемого образца. Затем интенсивности сигналов сравнивают. В качестве эталона часто используют дифенилпикрилгидразильный радикал Ph₂N-N^•-C₆H₂(NO₂)₃. Этот же радикал, имеющий тёмно-фиолетовую окраску, позволяет следить за образованием и расходованием радикалов в динамике, поскольку при его взаимодействии с другими радикалами окраска изменяется на жёлтую либо исчезает^[10].

Сложные свободные радикалы исследуют методами двойного электрон-ядерного резонанса (ДЭЯР) и химической поляризации ядер. Если концентрация свободного радикала в растворе достаточна, его можно изучить методом ЯМР^[7]

Долгоживущие свободные радикалы находят применение в качестве стабилизаторов, предотвращающих процессы окисления и полимеризации: в частности, ими стабилизируют акрилонитрил, винилацетат, винилиденхлорид, стирол, фурфурол, жиры и масла. В молекулярной биологии они используются в качестве спиновых меток. Их также используют в производстве фотоматериалов, полимерных покрытий, в приборостроении, геофизике и дефектоскопии^[3].

Короткоживущие радикалы встречаются в природе как промежуточные частицы в различных химических реакциях, например радикальном галогенировании

[3].

Свободные радикалы также образуются в организме человека в ходе обычной жизнедеятельности: при биосинтезе простагландинов, в работе митохондрий и фагоцитов. С образованием в организме радикалов связывают процессы старения^[3].

1. ↑ ^{1 2 3 4} Химическая энциклопедия, 1995, с. 154.
2. ↑ ^{1 2} Берберова, 2000, с. 39–40.
3. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Химическая энциклопедия, 1995, с. 156.
4. ↑ ^{1 2} Берберова, 2000, с. 41.
5. ↑ Днепровский, Темникова, 1991, с. 178–181.
6. ↑ ^{1 2 3} Днепровский, Темникова, 1991, с. 181–183.
7. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10} Химическая энциклопедия, 1995, с. 155.
8. ↑ Днепровский, Темникова, 1991, с. 180.
9. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Днепровский, Темникова, 1991, с. 189–191.
10. ↑ ^{1 2 3 4} Днепровский, Темникова, 1991, с. 175–177.

Вред свободных радикалов и польза антиоксидантов, или как сохранить молодость

Сегодня в мире насчитывается множество теорий, объясняющих процесс старения. Одной из наиболее популярных является теория влияния свободных радикалов на организм человека.

Враг номер один – свободные радикалы

Свободные радикалы – это молекулярные частицы, имеющие на внешней электронной оболочке один или несколько непарных электронов, что делает их особенно активными и «агрессивными». Такие молекулы стремятся вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул.

Внимание! Для обозначения свободных радикалов в России употребляется сокращение «АФК-активные формы кислорода», в Европе – ROS, reactive oxygen species, что означает в переводе то же самое.

Образуются свободные радикалы под влиянием различных неблагоприятных факторов внешней среды: загрязнения воздуха, радиации, сигаретного дыма, повышенных ультрафиолетовых излучений. Стрессовые ситуации и инфекции также способствуют образованию свободных радикалов.

По современным представлениям, свободные радикалы, обладающие способностью инициировать процессы перекисного окисления, являются причиной повреждений генетического аппарата клетки. Они представляют собой активные неустойчивые частицы, образующиеся в ходе процессов естественного клеточного метаболизма. Это приводит к тому, что начинается разрушительная цепная реакция, которая губительно действует на живые клетки. В результате организм начинает преждевременно стареть, развиваются многие серьезные заболевания, начинаются патологические изменения, которые могут стать причиной рака, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, ослабления зрения, памяти.

Ученые предполагают, что начальной стадией многих заболеваний – от простого кашля до онкологии – является именно большое количество свободных радикалов в организме. Они ослабляют иммунную систему, могут повреждать эндотелий артерий, ускорять старение суставных хрящей и межпозвоночных дисков и в целом влияют на процессы преждевременного старения.

Повреждение ДНК – причина рака и инфарктов

Любимые мишени свободных радикалов – клетки, их составляющие или даже целые органы. Так, излюбленной мишенью является ДНК, обеспечивающая хранение и передачу генетической программы.

ДНК – это индивидуальная, сжатая, зашифрованная запись всех данных человеческого организма. В ней содержится полная информация и о той клетке, в которой молекула ДНК находится, и об устройстве и потребностях других клеток организма. Молекулы ДНК содержат информацию о росте, весе, цвете глаз, давлении и болезнях, к которым вы предрасположены.

Молекула ДНК – объект для свободных радикалов весьма привлекательный. Подсчитано, что она подвергается их нападению до 10 000 раз в день.

Внимание! С повреждением структур ДНК свободными радикалами связывают в настоящее время такие болезни, как рак, артрозы, инфаркт, ослабление иммунной системы.

Окисление липидов – причина глаукомы, катаракты, цирроза, ишемии

Легко окисляющиеся жиры и жироподобные вещества – липиды, ненасыщенные жирные кислоты, из которых состоит мембрана клетки, – также часто подвергаются «нападению» свободных радикалов. Перекисное окисление липидов приводит к драматическим последствиям в организме – дестабилизации и нарушению барьерных функций мембран, в результате чего развиваются катаракта, артрит, ишемия, нарушения микроциркуляции в тканях мозга.

Внимание! 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. Это один из пигментов изнашивания, избыток которого ускоряет процесс старения.

Разрушение легких

В отличие от других органов, легкие непосредственно подвергаются действию кислорода – инициатора окисления – а также оксидантов, содержащихся в загрязненном воздухе (озона, диоксидов азота, серы). Ткань легких содержит в избытке ненасыщенные жирные кислоты, которые оказываются жертвами свободных радикалов. На них напрямую воздействуют оксиданты, образующиеся при курении. Также они подвергаются воздействию микроорганизмов, содержащихся в воздухе. Они активируют фагоцитирующие клетки, которые выделяют активные формы кислорода, запускающие процессы свободнорадикального окисления.

Внимание! Легкие особенно уязвимы для свободных радикалов, так как в них повышена возможность протекания свободнорадикальных реакций.

Поражение сердечно-сосудистой системы

Изменения молекул мембран клеток, вызванные атакой свободных радикалов, оказывают разрушительное воздействие на сердечно-сосудистую систему : компоненты крови становятся «липкими», стенки сосудов «пропитываются» липидами и холестерином, в результате возникают тромбоз, атеросклероз и другие заболевания.

Свободные радикалы и сахарный диабет

Экспериментально доказано, что свободные радикалы могут являться как первичными факторами, провоцирующими развитие сахарного диабета, так и вторичными, усугубляющими течение заболевания и вызывающими его осложнения. Обычно здоровый организм сам справляется со свободными радикалами, однако неблагоприятные внешние факторы приводят к ситуации, когда ему необходима поддержка.

Борьба со свободными радикалами – главное условие для здоровья. К счастью, в природе существует большая группа биологически активных соединений антиоксидантов, которые нейтрализуют свободные радикалы.

На защите организма – антиоксиданты

Антиоксиданты – это вещества, которые способны предотвратить или замедлить процесс окисления органических соединений. Говоря человеческим языком, это хранители наших клеток. Именно они способны замедлить процесс старения, снижают риск возникновения и развития многих серьезных заболеваний, в том числе рака, мышечной дистрофии и сердечно-сосудистых нарушений.

Внимание! Антиоксиданты – это соединения, защищающие клетки (а точнее их мембраны) от вредных воздействий или реакций, которые могут вызвать избыточное окисление в организме. На нашей планете практически всегда процессы разрушения идут с участием кислорода путем окисления.

Ржавеет железо – это окисление, в лесу гниют опавшие листья – это окисление. Мы болеем, постепенно стареем, и это, очень приблизительно, конечно, можно назвать процессом окисления. Антиоксиданты – это специфическая группа химических веществ различного химического строения, обладающих одним общим свойством – способностью связывать свободные радикалы (активные формы кислорода) и замедлять окислительно-восстановительные процессы.

Исследования показали, что антиоксиданты помогают организму снижать уровень повреждения тканей, ускорять процесс выздоровления и противостоять инфекциям. Антиоксиданты – это вещества, в большинстве своем витамины, которые очищают организм от повреждающих молекул, называемых свободными радикалами, которые постоянно образуются в теле человека в результате многочисленных окислительно-восстановительных процессов, направленных на поддержание нормального функционирования всех органов и систем.

Антиоксиданты являются природными целителями ткани и могут способствовать оздоровлению поврежденных клеток по мере старения организма. На деле с помощью этих эффективных оздоравливающих веществ можно в большой степени затормозить или даже предотвратить старение.

Антиоксиданты бывают разные:

• Эндогенные вырабатываются в самом организме, например, женские половые гормоны, коэнзим Q, ферменты супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза.
• Экзогенные поступают с пищей, например, витамин С, селен, флавоноиды.

Основные четыре антиоксиданта в борьбе со свободными радикалами, которые служат нашему омоложению и поддержанию здоровья всех клеток, это витамины А, Е, С и селен. Кроме того, ученые полагают, что омолаживающее и оздоровительное действие оказывает не одно какое-нибудь вещество, а их комплекс. Антиоксиданты приносят пользу только тогда, когда работают «в команде». Это связано с тем, что каждое из этих полезных веществ обладает удивительной особенностью усиливать и дополнять действие другого. Например, витамин С оберегает от окисления селен и витамин Е, а витамин Е, в свою очередь, помогает усвоению ретинола (витамина А).

Вред свободных радикалов в организме

Что такое свободные радикалы

В био-химических процессах, непрерывно происходящих в организме человека являются органические и неорганические соединения. К первым относятся белки и ферменты, углеводы, липиды, гормоны и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), другие вещества, образующиеся в результате процессов метаболизма. Ко вторым, неорганическим, можно отнести воду и кислород.

Активные молекулы кислорода образуются в организме в результате работы дыхательной цепи, в ней участвуют группы митохондриальных белков, преобразующих кислород, вдыхаемый человеком в аденозинтрифосфорную кислоту – источника энергии для клеток. Как побочный продукт этого процесса и образуются активные формы кислорода, имеющие неспаренный электрон, притягивающий к себе другие атомы и молекулы, вызывая в организме неконтролируемую цепную реакцию. Они обладают мощной окислительной способностью и называются «свободными радикалами».

Чем опасны свободные радикалы

Свободные радикалы, так же, как и другие важные соединения, генерируемые в организме, выполняют определенные физиологические функции: участвуют в синтезе ряда биологических регуляторов, контролируют процесс сокращения стенок сосудов, стимулируют естественную запрограммированную гибель клеток.

Но, если начинается цепная реакция с участием свободных радикалов, которая может быть спровоцирована вредным внешним воздействием, начинается процесс их неконтролируемого размножения, в результате которого могут измениться информационные связи, что ведет к изменению генетического кода, нарушению структуры белков. Иммунная система, контролирующая подобные мутации, распознает их как аномалию и старается уничтожить. Результатом этого являются онкологические заболевания, в том числе лейкемия, а также нарушения работы сердца: атеросклероз, инфаркт, инсульт и пр., других жизненно важных органов.

Образующиеся в большом количестве свободные радикалы разрушают клеточные мембраны, служащие своеобразной защитой клеток, что приводит к накоплению жидкости в организме, следствием чего является старение. Кроме того, меняется и уровень содержания кальция, что также провоцирует возникновение нарушений жизнедеятельности.

Внешним толчком, способным стимулировать такую цепную реакцию, может стать радиационное или ультрафиолетовое облучение, проживание в экологически опасных зонах, вредное воздействие табачного дыма и выхлопных газов. Медики считают, что пища, богатая жирами, также может спровоцировать увеличение количества свободных радикалов в организме.

Как нейтрализовать вредное действие свободных радикалов

Ученые давно занимаются этим вопросом, от решения которого зависит продолжительность жизни человека. Использование сильных антиокислителей (антиоксидантов) – вот то средство, которое они предлагают сегодня. Испробованные на лабораторных животных, антиоксиданты позволили увеличить продолжительность их жизни на 40-50%.

Организм человека способен самостоятельно вырабатывать антиокислители, которых вполне хватает, пока условия жизни не сопряжены со стрессами и вредным воздействием окружающей среды. К таким антиоксидантам относится протеин глутатион, который вырабатывается в печени из аминокислот. Он способен снижать вред от действия наркотиков, курения и радиационного облучения на организм, нейтрализует последствия химиотерапии в лечении онкологических заболеваний, выводит токсины, попадающие в организм вместе с алкоголем, нейтрализует действие тяжелых металлов, что способствует излечению в случае болезней крови и печени. Его действие начинается еще до того, как свободные радикалы могут начать свое разрушающее влияние, глутатион вместе с селеном образует фермент, который нейтрализует образовавшуюся под их действием перекись водорода.

Самым активным аниокислителем, известным на сегодняшний день, является мелатонин, который производится шишковидной железой головного мозга, но его выработка в организме начинает снижаться еще до полового созревания.

К группе антиоксидантов, которые человек может получить вместе с пищей, относятся витамины: А, С и Е, бета-каротин, куэнзим Q10, микроэлементы: селен, цинк, цистеин; гормоны: мелатонин. Высокими аниоксидантными свойствами обладают некоторые растения: гинко билоба, черника, вытяжка из косточек винограда, зеленый чай, пророщенные зерна сои и пшеницы, свежие овощи и фрукты.

Олигомерные проантоцианиды, содержащиеся в экстрактах виноградных косточек и сосновой коры, оказывают в 50 и 20 раз мощнее по своему антиокислительному действию, чем витамины С и Е. соответственно.

Кроме этого, есть вещества, способные усилить антиокислительное действие витаминов и глутатиона, например, альфа-липоевая кислота, которая также является важным компонентом, обеспечивающим выработку ферментов, превращающих пищу в энергию.

Что такое свободные радикалы?

Каждый современный человек обязательно слышал словосочетание «свободные радикалы» — причем в негативном контексте. Что такое свободные радикалы, насколько они опасны и можно ли от них защититься?

Свободные радикалы и антиоксиданты

До научной революции начала и середины ХХ века население земли жило относительно спокойно, принимая зачатие, рождение, здоровье, болезни и старение как некую естественную данность. Но после того как в 1950-е годы советский академик Н.Н. Семенов получил Нобелевскую премию за открытие так называемых свободных радикалов, мир буквально сошел с ума: чуть ли не каждый день ученые открывали новые свойства свободных радикалов, постепенно отходя от чистой химии к физике, биологии и, главное, к медицине. С годами люди узнали о том, что старение кожи, развитие онкологических заболеваний, а иногда и бесплодие связаны с этими агрессивными структурами.

В настоящее время свободные радикалы рассматриваются как неполноценные молекулы, которые лишены одного электрона и всячески пытаются его вернуть, отнимая у других, «нормальных» молекул. Из «нормальных» молекул строятся все клетки и ткани организма, поэтому, когда их атакуют свободные радикалы, они окисляются ( то есть отдают свои «родные» электроны «голодным» радикалам ) и запускают необратимый процесс разрушения ткани.

Отнимая у нормальной молекулы заветный электрон, свободный радикал превращается в стабильное соединение, а атакованная молекула становится свободным радикалом. С каждым разом поражается все больше и больше клеток, и круг замыкается. В результате свободнорадикального окисления молекулы, которые раньше были инертными, вступают в химические реакции. Например, молекулы коллагена, столкнувшись с радикалами кислорода, становятся настолько активными, что способны связаться друг с другом. Сшитый коллаген менее эластичен, чем обычный, а накопление таких коллагеновых димеров ведет к старению кожи, появлению морщин.

Самым наглядным примером реакции свободнорадикального окисления является коррозия металлов. Под действием свободных радикалов человеческий организм тоже постепенно «ржавеет» и изнашивается.

Причины образования свободных радикалов

СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ постоянно вырабатываются в клетках организма под влиянием различных факторов. Раньше других был установлен путь их образования под действием радиационного облучения, но сегодня в благополучных по уровню радиации районах эта причина отходит на второй план.

Другой причиной, не самой распространенной среди молодых и здоровых людей, является образование свободных радикалов при применении лекарственных средств. Подвергаясь всевозможным ферментативным превращениям в организме, молекулы некоторых лекарств теряют свои электроны в этих химических реакциях, превращаясь в свободные радикалы.

Широко обсуждается и влияние курения: никотин и смолы поражают клетки организма, запуская целый ряд свободнорадикальных реакций.

Однако самыми распространенными на сегодня причинами образования свободных радикалов считаются плохая экология, ультрафиолетовое излучение и состояние стресса.

Десятки тысяч агрессивных химических молекул, загрязняющих окружающую среду, попадают в организм при дыхании, с пищей или через кожу, и защититься от их проникновения каким-либо физическим способом невозможно.

Любимое нами солнце, приносящее радость тепла и красоту матового загара, в сущности, является, чуть ли не основным «врагом» человеческого организма. Ведь ультрафиолетовые лучи вызывают то самое фотостарение, о котором так много говорят в последние годы врачи и производители средств «от загара». Ультрафиолетовое излучение солнца проникает в клетки кожи, при этом оно настолько мощное, что буквально выбивает электроны из молекул, образующих клеточные мембраны и внутреннюю среду клетки. В результате «родные» молекулы превращаются в радикалы и начинают действовать против организма-хозяина по механизму, описанному выше.

Было доказано и мощное влияние стресса на активацию свободнорадикальных процессов. Гормоны стресса, адреналин и кортизол, при неблагоприятных жизненных ситуациях вырабатываются в повышенных количествах, нарушая питание и нормальное дыхание клетки, что моментально приводит к накоплению и распространению радикалов во всем организме.

Старение и физиологическое изнашивание организма – главные последствия свободнорадикальных реакций.

Свободные радикалы и беременность

Естественно, говоря об общей опасности воздействия свободных радикалов на организм, ученые не могли обойти эту проблему и у беременных женщин, от здоровья которых зависит будущее целого поколения детей. В результате исследований были выявлены следующие особенности образования свободных радикалов и их влияния на организм матери и будущего ребенка.

Сразу после зачатия в организме женщины происходит мощная гормональная перестройка. «Не ожидая» подобных изменений, ткани и органы испытывают определенный стресс, в результате которого резко повышается количество свободных радикалов, атакующих, помимо прочего, клетки плаценты и эмбриона.

Увеличение количества свободных радикалов во время беременности связано с разными причинами:

свободные радикалы участвуют в процессах синтеза прогестерона – гормона, ответственного за сохранение и нормальное течение беременности. Для синтеза прогестерона в больших количествах необходимо больше свободных радикалов;

во время беременности в условиях недостатка кальция нарушается процесс утилизации продуктов обмена в клетке и, как следствие, повышается концентрация свободных радикалов;

чрезмерное и бесконтрольное увлечение препаратами железа также может стать причиной увеличения числа свободных радикалов.

Увеличение количества свободных радикалов во время беременности непременно приводило бы к выкидышам, если бы природой не было запрограммировано специального «противорадикального» механизма, называемого антиоксидантной системой ( АОС ), механизм действия которой направлен на блокирование окисления клеточных молекул свободными радикалами. В АОС входит ряд ферментов и веществ, которые в результате целой последовательности реакций уничтожают свободные радикалы. Антиоксиданты первыми «встречают» радикалы, связываются с ними и отдают им свои электроны, таким образом, обезвреживая их. При этом структура антиоксидантов остается стабильной – они не превращаются в радикалы ( как это сделали бы любые другие молекулы ).

Таким образом, при возрастании числа и активности свободных радикалов пропорционально растет и активность антиоксидантной системы. Вроде бы беспокоиться не о чем: организм сам себя защищает. Однако, к сожалению, ресурсы АОС не безграничны, и при чрезмерной радикальной активности они довольно быстро истощаются и становятся несостоятельными. К чему это может привести? Данные свидетельствуют о том, что избыточное переокисление может стать причиной, провоцирующей преждевременное разрешение беременности.

Антиоксиданты против свободных радикалов

Врачи давно нашли способ целенаправленной борьбы с чрезмерным окислением при помощи специальных веществ – антиоксидантов, дополнительно поступающих в организм с пищей или в составе специальных поливитаминных комплексов. Антиоксиданты отдают ненасытным радикалам свои электроны, при этом оставаясь стабильными соединениями. Таким образом, непрерывная цепочка разрушения молекул прекращается.

Наиболее значимыми для будущих мам антиоксидантами являются известные всем витамины А, Е и С, а также широко изучаемый сегодня минерал – селен. Все эти компоненты входят в АОС.

Витамин А. Это название обобщает несколько групп соединений: ретиноиды и каротиноиды. Различия между ними связаны, главным образом, с совершенно разными источниками поступления в организм и «местами их приложения».

Ретиноиды поступают в организм в основном с животной пищей и пресноводной рыбой. Они также содержатся в оптимальных количествах в яйцах и молочных продуктах. При этом чем больше продукты содержат жира, тем выше в них концентрация ретиноидов.

Ретиноиды играют исключительную роль в стимуляции роста и дифференцировки клеток ( как у эмбриона, так и у взрослого человека ), в развитии и функционировании костной и покровных тканей, а также обеспечивают нормальную работу зрительного анализатора: четкость, контрастность, цветовосприятие.

Одной из наиболее важных функций ретиноидов является выраженная антиоксидантная активность. При этом активность в окислительно-восстановительных процессах во многом зависит от достаточности в организме цинка, железа и магния. Поэтому питание должно быть сбалансировано абсолютно по всем веществам.

При недостаточности ретиноидов повышается активность свободных радикалов, первым видимым результатом которой становится шелушение и сухость кожи. Позже к этому присоединяется и снижение зрения в вечернее и ночное время суток. При этом замедляется развитие и дифференцировка тканей будущего ребенка, нарушается нормальное функционирование плаценты, что может повлечь за собой задержку внутриутробного развития. В самых запущенных случаях, оставленных без коррекции врачами, А-витаминная недостаточность может привести даже к врожденной патологии – расщеплению верхнего неба плода.

В отличии от ретиноидов, каротиноиды поступают в организм с растительной пищей. Главным пищевым источником бетакаротина являются морковь, тыква, абрикосы ( и курага ), шпинат. Другими разновидностями каротиноидов богаты томаты, брокколи, сладкий перец и кабачки.

Сочетании продуктов, содержащих каротиноиды, с жирами значительно повышает их усвояемость. Вот почему рекомендуется, есть морковь со сметаной, тыквенную кашу на молоке и со сливочным маслом, салат из томатов и перцев заправлять 10%-ной сметаной. Для повышения доступности каротиноидов необходимо присутствие пищевых жиров. Наиболее эффективно доступность витамина А повышается в присутствии молочных жиров, поэтому и рекомендуются сметанные заправки, а не заправки из растительных масел. Можно сказать, что каротиноиды лучше усваиваются с растительным маслом, чем без него, но лучше со сметаной, чем с растительным маслом. Дефицит каротиноидов в организме проявляется только с одновременным дефицитом ретиноидов, так как эти соединения могут взаимозамещать друг друга в условиях дефицита одного из них. Как только запасы обоих видов соединений истощены, появляются признаки их недостатка, известные под общим названием «признаки дефицита витамина А».

Витамин Е. Самым популярным и универсальным антиоксидантом на сегодняшний день, бесспорно, является витамин Е, или токоферол. Механизм его защитного действия состоит в следующем. Токоферол встраивается в клеточную мембрану, таким образом, препятствуя атаке свободных радикалов и разрушению клеток. Он также самостоятельно связывает свободные радикалы, останавливая цепную реакцию окисления.

В последние годы появляются все новые данные о том, что, благодаря своей антиоксидантной активности, витамин Е препятствует преждевременному старению, развитию атеросклероза и опухолевых процессов, а также нормализует дыхание на клеточном уровне.

Основными источниками токоферола являются растительные масла и продукты, содержащие их по природе ( семена, орехи, крупы ) или по рецептуре ( хлебобулочные изделия, макароны, майонез ). Наиболее богаты витамином Е рапсовое, хлопковое и соевое масла, а также миндаль ( однако не следует злоупотреблять орехами ввиду их высокого аллергенного потенциала ).

Дефицит витамина Е встречается крайне редко, ввиду его широкого распространения в продуктах питания, но во время беременности, когда повышается общий обмен веществ, могут наблюдаться признаки относительной Е-витаминной недостаточности. Они включают общую слабость, снижение мышечной силы, сухость кожи и некоторые другие неспецифические проявления.

Витамин С. По количеству одновременно выполняемых функций в организме витамин С является несомненным лидером. Во-первых, рассматривая его антиоксидантные качества, стоит отметить, что аскорбиновая кислота борется со свободными радикалами и перекисями напрямую, обеспечивая надежную защиту белков, жиров, ДНК и РНК ( генетического материала ) клетки. Она защищает от окисления жизненно важные клеточные ферменты, а также восстанавливает потерявший свою активность витамин Е. Во-вторых, витамин С отвечает за усвоение и обмен большинства витаминов и минеральных веществ. В-третьих, он участвует в синтезе коллагеновых волокон – основы соединительной ткани, норадреналина ( гормона стресса, родственного адреналину ) и серотонина ( биологически активного вещества, контролирующего аппетит, сон, настроение и эмоции ), желчных кислот и многих гормонов. В последние годы получены многочисленные подтверждения участия витамина С в поддержании нормального иммунитета.

Основными источниками витамина С являются продукты растительного происхождения. Особенно им богаты шиповник, сладкий перец, облепиха, черная смородина, зелень, картофель и капуста.

Для повышения доступности витамина С необходимо помнить о следующих его особенностях. Наиболее насыщенны аскорбиновой кислотой периферические участки растений ( листья зелени, кожура овощей и фруктов ). Однако даже самая высокая концентрация витамина С может быть потеряна при кулинарной обработке, ввиду его особой нестойкости. Так, при варке супа теряется до 50%, а при жарении – до 90% аскорбиновой кислоты. Для предотвращения витаминных потерь существуют некоторые нюансы, которые должна учитывать будущая мама. Снизить кулинарные потери поможет варение овощей ( например, картофеля ) в кожуре. При этом овощи следует добавлять в уже кипящую воду и варить в кастрюле, закрытой крышкой.

При дефиците аскорбиновой кислоты истончаются стенки сосудов, появляется кровоточивость десен, повышается ломкость капилляров, следствием чего может стать мелкоточечная сыпь на поверхности кожи. Сама кожа становится сухой, на ней появляются «пупырышки», именуемые «гусиной кожей». Подобное состояние сосудов характерно и для плаценты, в результате чего ухудшается кровоснабжение будущего ребенка.

Селен. Он является основным микроэлементом, участвующим в антиоксидантной защите организма. В составе клеточных ферментов селен обеспечивает уничтожение свободных радикалов в клетках, защищает сосуды от активного окисления азотистыми шлаками, а также обеспечивает активацию аскорбиновой кислоты и витамина Е. Кроме того, селен участвует в регуляции гормонов щитовидной железы, обладает детоксикационным свойством в отношении тяжелых металлов, поступающих в организм из окружающей среды, предупреждает развитие опухолей.

Пищевые источники селена весьма разнообразны. Он поступает в организм с зерновыми, орехами, мясом и зеленым луком. Наибольшее количество селена содержится в морепродуктах, мясе птицы, в сыре и молоке. В последние годы научились выращивать обогащенные селеном лук-порей и чеснок.

Наибольшей способностью из известных растений к накоплению органического селена (селенметионина) обладает АСТРАГАЛ шерстистоцветковый.

В сравнении с другими растениями, содержание селенметионина в Астрагале шерстистоцветковом достигает 15 тыс. мг. на 1 кг. веса растения с корнями.

Это примерно в 5000 раз больше чем в чесноке, петрушке, укропе, в 1250 раз больше чем в солодке, в 625 раз больше – чем в расторопше, в 455 раз – чем в лимоннике китайском (Д.м.н., заслуженный врач РФ Ф.А.Туманов, книга «Астрагал и здоровье»).

Свое название Астрагал получил у древних скифов еще в 5 веке до н.э. от латинского слова « ASTRA » – звезда в Галактике.

Астрагал называли «скифской травой жизни» , использовалась скифскими целителями для лечения царей и членов царского рода. Применение «царской травы» для лечения простолюдинов было запрещено в законодательном порядке и каралось смертной казнью.

Антиоксиданты в косметике

Исследования доказали высокую эффективность антиоксидантов в борьбе со старением кожи. Помимо традиционных витаминов А, Е и С, в кремы добавляют соединения, буквально свершившие революцию в косметологии в конце ХХ – начале ХХI века:

Коэнзим Q-10, или убихинон, содержащийся в природных растительных маслах и орехах, является мощным антиоксидантом, препятствующим преждевременному старению, повышающим эластичность кожи и содержание влаги в клетках. Кроме того, Q-10 способствует восстановлению токоферола и увеличению жизненного потенциала клеток.

Ретинол, как сильнейший антиоксидант, препятствует воздействию на кожу ультрафиолетовых лучей, защищая ее от эффекта фотостарения.

Катехины (полифенолы ) – антиоксиданты, выделенные из экстрактов зеленого чая. Катехины блокируют действие радикалов, обладают противовоспалительным и успокаивающим действием на кожу, используются в антивозрастных и солнцезащитных кремах.

Антоцианы — вещества, выделенные из виноградных косточек. Способны блокировать действие ферментов, активирующих свободные радикалы, а также, связывать и выводить из кожи токсины.

Прием антиоксидантов во время беременности

Избыточное содержание в организме веществ, входящих в антиоксидантную систему, могут оказаться опасными. Об этом следует помнить будущей маме. Чрезмерное стремление обезопасить будущего малыша может привести к отрицательным последствиям:Суточной физиологической нормой витамина А является 0,8 мг. Значительное медикаментозное превышение этой дозы может привести к нарушению развития эмбриона, поэтому максимальное потребление витамина А должно быть не выше трех суточных норм.

Суточная потребность в токофероле варьирует от 8 до 12 мг. Гипервитаминоз витамина Е точно не описан, однако есть данные о том, что при длительном чрезмерном поступлении больших количеств токоферола снижался иммунитет и развивались вялотекущие, устойчивые к антибиотикам инфекционные процессы. Кроме того, высокие дозы токоферола снижают свертываемость крови, что повышает риск развития кровотечений, в том числе внутренних.

Гипервитаминоз аскорбиновой кислоты не встречается: поступая в организм, она немедленно расходуется на различные нужды, а ее избыток выделяется почками. Суточная норма витамина С равна 50-70 мг. Однако превышение витамина С более чем в 10 раз, связанное с его дополнительным систематическим приемом, усиливает вероятность развития аллергических реакций. Кроме того, повышается проницаемость сосудов, ухудшается питание тканей, вследствие чего нарушается функция плаценты.

Нормы и потребность в селене точно не установлены. Безопасным уровнем поступления является 50-200 мг/сутки, но это количество строго индивидуально. При чрезмерном увлечении селеновыми биодобавками может развиться выраженное токсическое действие. Типичными симптомами отравления селеном являются повышенное выпадение волос и ломкость ногтей, желтушность кожи и ее шелушение, анемия, потеря аппетита и снижение настроения. С селеном надо быть особенно осторожным беременным женщинам, так как отрицательный эффект от его применения для будущего ребенка может превышать отрицательный эффект влияния свободных радикалов: избыток селена может вызвать выраженный тератогенный эффект, то есть провоцировать формирование пороков развития плода, часто не совместимых с жизнью ребенка.

Во избежание недостатка в антиоксидантах, первое, что должна делать молодая мама, — хорошо и полноценно питаться. Свежие фрукты и овощи, вареное мясо, рыбные блюда, достаточное количество молочных продуктов – вот основа питания во время беременности. Чрезмерного поступления витаминов и микроэлементов и их последующих негативных влияний при потреблении пищи опасаться не стоит и ни в коем случае не следует себя целенаправленно ограничивать.

MissFit.Ru «СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ: Что такое свободные радикалы, свободные радикалы и беременность, антиоксиданты против свободных радикалов, антиоксиданты во время беременности, антиоксиданты в косметике.»

Что такое «СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ» и ЧЕМ они ОПАСНЫ

Свободный радикал – это молекула любого вещества, которая как бы «разорвана» химической реакцией (высокой температурой при жарке, к примеру) в произвольном месте.

Лишний вес, даже небольшой, существенно (хоть и до поры – незаметно) ухудшает здоровье тем, что человек становится сам себе производителем опаснейших СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ.

 

Как свободные радикалы влияют на наше здоровье

У индивидуума с превышением идеального для него веса на 30% утилизация глюкозы (то есть – расщепление ее на энергию, углекислый газ и воду) снижается на 30-40%.

А это значит не только то, что такому человеку требуется на 30-40% больше сахаров, чтобы сохранять такую же физическую и умственную активность, как человеку с идеальной массой тела! Это значит, что глюкоза недорасщепляется в клетке до конца.

И результатом этого «несварения клеточного желудка» становится производство колоссального количества свободных радикалов как раз там, где они с наибольшей легкостью приносят наибольший вред.

Свободный радикал – это молекула любого вещества, которая как бы «разорвана» химической реакцией (высокой температурой при жарке, к примеру) в произвольном месте. У такой молекулы в месте разрыва остается свободный электрон, который непременно норовит тут же присоединиться к любой другой молекуле в любом пригодном для этого месте.

Если эта молекула является частью живой клетки, то клетке наносится повреждение. И если это повреждение происходит в ДНК – информационной спирали, несущей информацию о строении любого живого существа, то велик риск возникновения информационного сбоя, который способен привести к раку.

У клетки, конечно, есть масса способов залечить пробоину от свободного радикала (хотя лучше всего — разрушений вовсе избежать). Один из них – это антиоксиданты.

Они всегда имеют в запасе один «свободный» электрон, которым делятся со свободным же радикалом, превращая его в менее агрессивное вещество.

 

 

Переедать – значит лишать организм витаминов

Однако антиоксиданты нужны организму и для других целей, кроме обезвреживания радикальных элементов. Большая часть из антиоксидантов – это знакомые нам витамины (А, С и Е) и каротиноиды, необходимые для образования того же витамина А.

Без витамина А быстро начинают давать сбои и иммунитет, и щитовидка, обеспечивающая организм гормонами, поддерживающими на нужном уровне обмен веществ.

То есть, человек, подвергающийся избыточным атакам свободных радикалов (это именуется оксидативным стрессом), лишает драгоценных витаминов свою иммунную и иные системы.

Витамин С используется как одна из составляющих для производства коллагена – белка, обеспечивающего упругость и молодость коже, Тот же витамин С нужен организму для борьбы со стрессом: он помогает нейтрализовать вредное воздействие «гормона стресса» — кортизола, которое, в частности, заключается в ускоренном старении систем и тканей организма и разрушении системы иммунной защиты в целом: не нейтрализованные гормоны стресса разрушают вилочковую железу – один из ключевых органов иммунной системы.

К 40 годам у большинства людей она теряет половину своей массы. А к 60-70 у большинства людей ткани вилочковой железы и вовсе перерождаются в соединительную и жировую. Результат – бесконечные болезни, низкий иммунитет и разрушение противораковой защиты организма.

Витамин Е, поддерживающий, в частности, еще и достаточную влажность кожи, необходим для защиты от тех же атак свободных радикалов на жировые (липидные) оболочки клеток. При повышенном расходовании витамина Е (или – его недостатке в пище, повсеместно наблюдающемся сейчас) жиры внутри организма окисляются свободными радикалами и образуют стойкие соединения с белками. Эти соединения снаружи проявляются как старческие пигментные пятна.

«Пятнистости» можно избегнуть, обеспечив себя достаточным количеством витамина Е в пище. А вот вылечить ее практически нельзя: эти соединения разрушенных свободными радикалами жиров с белковыми элементами тканей тела чрезвычайно устойчивы.

А еще следует учесть, что, кроме собственного внутреннего производства свободных радикалов при излишнем весе, мы еще и потребляем громадное их количество с жареной и рафинированной пищей, загрязненным выхлопами воздухом, водопроводной водой, пылью и прочими продуктами и последствиями скверной экологической обстановки.

Так что уменьшение собственного производства свободных радикалов внутри себя часто становится для современного человека буквально вопросом выживания.

Так что современный взгляд на стройность, как на красоту и здоровье, совершенно обоснован еще и с точки зрения медицинской! Однако, если вы решили, что автор призывает вас немедля и радикально похудеть, то вы очень недооцениваете авторских благих намерений! Любого рода радикальность в отношениях со своим организмом всегда чревата массой неприятных последствий!

Напомню, что всевозможные диеты, предполагающие (и обещающие) быстрое похудение, основаны на одном, общем для всех принципе: они существенно ограничивают калорийность пищи. Это всегда дает эффект. Но эффект этот — всегда временный и достающийся ценой непомерных усилий и больших потерь. Да, существенное снижение калорийности пищи влечет за собой снижение веса. Это снижение, происходит в основном не из-за потери жира, но — за счет сброса мышечной ткани и выхода накопленной в тканях тела воды.

Ограничительные диеты и «бездумный» спорт — вредны

Любая ограничительная диета, какой бы «кремлевской» или «звездной» она ни была, обязательно и вынужденно приводит к недостатку питательных веществ в пище. В частности, любые рационы питания, не обеспечивающие организм всем комплексом из 50-70 тысяч необходимых ему для здорового и бодрого функционирования веществ, приводят к тому, что после них здоровье ухудшается, тело становится дряблым, низкоэнергичным и постоянно хочет есть.

Бездумные и неправильные занятия спортом сжигают и без того скудные ресурсы, и человек однажды срывается. Затем он срывается снова и снова, теряет остатки веры в диету и себя и часто набирает вес, еще больший, чем до диеты.

 

Качество пищи – основа достижения идеального веса

Поэтому любое насильственное ограничение количества пищи без кардинального изменения самого подхода к ее качеству и составу – бессмысленно. Необходимо изменить сам подход к питанию: нужно обеспечить организм всем комплексом из 50 – 70 тысяч необходимых ему для здоровой, бодрой, безопасной и сытной жизни веществ.

Этим мы:

• гармонизируем все процессы метаболизма;

• восстановим нарушенный избытком крахмалов и сладостей гормональный баланс;

• уберем пищевые зависимости;

• возвратим телу его естественное здоровье.

Снижение веса при этом произойдет само собой, как следствие восстановления естественного баланса тела. Оно не столь быстро, как в случае, если вы следуете ограничительным диетам, но зато приносит стабильный результат. И при этом – навсегда!

Для достижения своего идеального веса без риска постепенного разрушения систем безопасности организма необходимо составлять свой ежедневный рацион из:

 1.максимального количества свежей зелени;

 2.максимума неприготовленных овощей и фруктов.

Это даст вам большое количество витаминов С, А и каротиноидов. Кроме того – обеспечит большим количеством клетчатки, из которой ваша кишечная микрофлора произведет всю группу витаминов В. Клетчатка также имеет свойство впитывать токсины, образующиеся при расчистке жировых завалов при похудении. Овощи и зелень, кроме того, очень богаты фитостеролами, снижающими уровень вредного холестерина в крови.

Также обязательно следует съедать нежареные орехи и семечки, добавлять в салаты нерафинированные растительные масла прямого холодного отжима: в них есть большие количества витамина Е и тех же полезных для вашего сердца и артерий фитостеролов.

Грецкий орех, конопляное, льняное и рыжиковое масло содержат Омега-3 жирные кислоты, очень нужные организму для ремонта и построения клеточных мембран. Только – не перебарщивайте!

Максимальная доза льняного масла составляет от половины до одной чайной ложки в день. А орехового, конопляного или рыжикового – до 2 чайных ложек в день. Большее количество чревато риском возникновения капиллярных кровотечений.

А вот количество животных жиров следует максимально снижать: они не содержат ни витамина Е, ни фитостеролов, а лишь большие количества «пустой энергии» и холестерина. Животные белки, особенно – в зрелом возрасте, лучше заменять растительными: мяса, сыра, творога, рыбы и морепродуктов лучше съедать не более 100 г в день и стараться их заменять орехами, семечками или бобовыми.

Вот кратко – основные правила «свободнорадикальной» безопасности!

Будьте здоровы и всего вам вкусного.опубликовано econet.ru 

Макс Погорелый

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Радикалы свободные — это… Что такое Радикалы свободные?

атомы или группы химически связанных атомов, обладающие свободными валентностями, т.е. неспаренными (нескомпенсированными) электронами на внешней (валентной) орбитали. Наличие неспаренных электронов определяет высокую химическую реакционную способность и электронный спиновый магнетизм свободных радикалов.

Фундаментальные закономерности реакций с участием Р. с. были установлены Н.Н. Семеновым и его учениками и послужили основой для создания нового раздела физики — химической физики. Значение Р. с. в биологических процессах начали изучать в 30-х гг. 20 века.

Многочисленные данные свидетельствуют об участии Р. с. в нормальном функционировании живых клеток и тканей, а также в развитии некоторых патологических состояний. Установлено, что процесс старения сопровождается появлением и накоплением в тканях аномальных количеств Р. с. и перекисей. Р. с. обладают выраженным мутагенным эффектом. Предполагают, что свободнорадикальные процессы играют существенную роль в онкогенезе. Антибактериальное действие некоторых антибиотиков объясняют их способностью образовывать Р. с., обладающие цитолитическим эффектом в отношении бактериальных клеток. Существует гипотеза, основанная на теоретических представлениях и экспериментальных данных, что абиогенными предшественниками белков, нуклеиновых кислот и других биополимеров на Земле были Р. с., образовавшиеся из углекислого газа, аммиака, водяного пара, метана и других простейших соединений первичной атмосферы Земли.

Стабильные Р. с. используют в качестве меток и зондов при изучении конформации белков и нуклеиновых кислот, а также при исследовании механизма взаимодействия субстрата с ферментом, антигена с антителом, свойств биологических мембран и т.п.

Свободные радикалы могут быть нейтральными или заряженными частицами — ионрадикалами, которые в зависимости от знака заряда называют анион-радикалами или катион-радикалами. Обозначают Р. с. символом «», точка указывает на наличие неспаренного электрона. Наиболее простыми по строению Р. с. живой клетки являются анион-радикал супероксида () и нейтральный радикал гидроксила (ОН) — гидроксильный радикал.

В живых организмах Р. с. образуются в результате реакций одноэлектронного окисления или восстановления молекул соответствующими донорами или акцепторами электрона, например кислородом или металлами переменной валентности, а также непосредственно под действием ионизирующего или ультрафиолетового излучения.

Одноэлектронное восстановление кислорода может происходить в клетках и тканях при участии ряда ферментов, таких как ксантиноксидаза, глюкозооксидаза и др. Действие некоторых антибиотиков основано на том, что они обеспечивают одноэлектронное восстановление молекулярного кислорода, отводя поток электронов от терминальных оксидаз бактериальной клетки. В результате образуются супероксидные, а значит, и гидроксильные радикалы, вызывающие в конечном счете гибель такой клетки. При действии ионизирующего и ультрафиолетового излучений на аминокислоты, белки, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, жирные кислоты и липиды в результате отрыва электрона или разрыва химической связи образуются различные Р. с., а также первичные продукты фотолиза — сольватированный (т. е. захваченный молекулами среды, в основном воды) электрон, атом водорода и органические радикалы.

При затраченной энергии ионизирующего излучения в 100 эВ образуется 2—4 свободных радикала, при поглощении каждых 100 квантов света возникает всего несколько свободных радикалов.

В результате реакции с участием Р. с. в облученных белках и нуклеиновых кислотах происходит химическая модификация макромолекул (разрывы пептидных или нуклеиновых связей, образование «сшивок», химические изменения различных аминокислотных остатков, нуклеотидов и др.). Химическая модификация приводит к изменению структуры макромолекулы, ее формы и биохимических свойств, появлению точковых мутаций, к инактивации ферментов, разрушению биологических мембран и т.д.

Полагают, что функционально самой важной и универсальной по распространению группой Р. с. в живых клетках являются семихиноны — анион-радикалы, постоянно образующиеся в ходе обмена веществ и энергии, а именно при окислительно-восстановительных превращениях переносчиков электронов в митохондриях, хлоропластах, мембранах бактериальных клеток и внутриклеточных мембранах эукариотов.

Большое значение для нормальной жизнедеятельности клетки, а также при развитии ряда патологическмх процессов имеют Р. с., образующиеся при окислении липидов молекулярным кислородом, в первую очередь при окислении полиненасыщенных жирных кислот и жирных кислот фосфолипидов, входящих в состав липопротеидов и биологических мембран.

Как показал Б.Н. Тарусов (1954), механизм свободнорадикального окисления липидов в тканях и мембранах соответствует общим законам ценного окисления. Процесс цепного окисления начинается со стадии инициирования. причем в роли инициатора может выступать ОН-радикал, способный отнимать атом водорода у органических соединений (RH) с образованием воды и активного органического свободного радикала, участвующего в цепи последующих реакции.

Методы определения Р. с. и процессов, протекающих с их образованием, различны. Прямое определение Р. с. в клетках и тканях, в растворах и суспензиях клеточных органелл при физиологической температуре трудно осуществимо из-за высокой реакционной способности Р. с. и малого времени жизни, вследствие чего их стационарная концентрация в исследуемых объектах очень низка. При замораживании объектов скорость свободнорадикальных процессов замедляется, а при глубоком охлаждении она практически равна нулю. В таких образцах Р. с. могут быть зарегистрированы оптическими методами исследования (Оптические методы исследования) путем измерения спектров поглощения или с помощью люминесценции. Однако наиболее объективным прямым методом обнаружения и определения Р. с. является метод электронного парамагнитного резонанса.

Для обнаружения Р. с. некоторых типов используется чувствительный метод — хемолюминесценция. Разработаны химические методы регистрации Р. с., например метод, основанный на способности Р. с. инициировать реакцию сополимеризации с использованием радиоактивных мономеров и биополимеров. По окончании реакции мономеры, не включившиеся в сополимер, удаляют и с помощью счетчиков излучения оценивают степень сополимеризации.

Р. с. участвуют в процессах окисления, окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания. Установлено, что в норме в клетках постоянно протекают процессы свободнорадикального окисления липидов. Фагоцитоз микроорганизмов и вирусов сопровождается активацией свободнорадикального окисления.

Важную роль играют Р. с. в патологических процессах. Усиление свободнорадикалького окисления липидов может привести к нарушению нормальной жизнедеятельности организма и создать условия для развития ряда заболеваний. Признаками участия свободнорадикального окисления липидов в развитии того или иного заболевания, помимо активации свободнорадикального окисления, являются нарастание клинической симптоматики, а также улучшение состояния больного или его полное излечение в результате торможения свободнорадикального окисления липидов при терапии антиоксидантами.

Об активации процесса свободнорадикального окисления судят обычно по увеличению содержания в тканях и крови больных Р. с., липидных гидроперекисей, альдегидов, в частности малонового диальдегида, а также по снижению содержания липидных антиоксидантов. Разработан метод регистрации уровня свободнорадикального окисления в организме больных в клинических условиях по содержанию пентана в выдыхаемом воздухе. Усиление свободнорадикального окисления липидов было обнаружено в печени при отравлении четыреххлористым углеродом, алкоголем, солями меди, озоном, кислородом, в коже после УФ-облучения, в очагах гипоксии и воспаления и при ожогах, в сетчатке глаза при чрезмерном освещении, во всех органах и тканях при развитии лучевой болезни (Лучевая болезнь) и на определенных стадиях онкогенеза, при некоторых инфекционных болезнях, авитаминозах, воспалительных процессах: в мозге животных усиление свободнорадикального окисления липидов было выявлено при экспериментальной эпилепсии и т.д. Однако патогенетическая роль свободнорадикального окисления липидов во всех этих случаях пока не ясна. Состояние больных или животных (в условиях эксперимента) почти всегда значительно улучшается после терапии биоантиоксидантами: например, уменьшается эритема, вызванная УФ-облучением кожи, снижается токсическое действие на организм четыреххлористого углерода, купируются эпилептические припадки (в эксперименте), увеличиваются сроки консервации клеток и органов. Описано успешное применение антиоксидантов при печении ожогов и ишемической болезни сердца, связанной с атеросклерозом. Большое внимание исследователи уделяют роли Р. с. в онкогенезе, Обнаружена корреляция между способностью ряда онкогенов к образованию Р. с. и их онкогенной активностью. Как правило, по мере развития опухоли концентрация Р. с. в тканях снижается в 2—6 раз по сравнению с контролем, а интенсивность свободнорадикального окисления в других тканях организма обычно повышается, особенно на терминальных стадиях болезни, что, возможно, связано с перераспределением антиоксидантов между тканью злокачественной опухоли и другими тканями. Библиогр.: Ажипа Я.И. Медико-биологические аспекты применения метода электронного парамагнитного резонанса, М., 1983, библиогр.; Владимиров Ю.А. и Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах, М., 1972; Козлов Ю.П. Свободные радикалы и их роль в нормальных и патологических процессах. М., 1973; Свободные радикалы в биологии, под ред. У. Прайора, пер. с англ., т.1—2, М., 1979.

Образование свободных радикалов в организме человека

Свободные радикалы в организме человека образуются когда атом или молекула (химическое вещество, которое имеет два или более атомов) получает или теряет электрон (небольшая отрицательно заряженная частица в атомах).

Как образуются свободные радикалы

Кислород является одним из наиболее важных компонентов для организма. Все живые организмы используют кислород для метаболизма и питательные вещества для того, чтобы производить энергию для жизни. Таким образом, кислород является жизненно важным компонентом для жизни. Кислород медитирует химические реакции, которые усваивают жиры, белки и углеводы для получения энергии. Но кислород имеет высокую реакционную способность атома, который может стать частью потенциально поврежденных молекул которые обычно называют “свободные радикалы.” Свободные радикалы в организме человека, содержащие элемент кислорода являются наиболее распространенным типом частиц, образующихся в живой ткани. Другое название для них является “активные формы кислорода”.

Активные формы кислорода

Активные формы кислорода это термин, который охватывает все высокоактивные кислородсодержащие молекулы, в том числе свободные радикалы. Типы форм кислорода включают гидроксильные, перекись водорода, супероксид анион, оксид азота, синглетный кислород, гипохлорит, а также различные перекиси липидов. Они могут реагировать с мембранными липидами, нуклеиновыми кислотами, белками и ферментами, а также другими небольшими молекулами.

Окислительный стресс

Окислительный стресс означает дисбаланс между прооксидантными и антиоксидантными механизмами. Это приводит к чрезмерному окислительному метаболизму. Это напряжение может быть вызвано несколькими факторами окружающей среды, такими как воздействие загрязняющих веществ, алкоголя, лекарств, инфекции, плохого питания, токсинами, радиацией и т.д.

Оксидативное повреждение ДНК, белков и других макромолекул может привести к широкому спектру заболеваний человека в первую очередь сердечно-сосудистым заболеваниям и заболевание рак.

Контроль свободных радикалов

Как правило, образование свободных радикалов регулируется естественным образом с помощью различных полезных соединений, известных как антиоксиданты. Когда есть дефицит этих антиоксидантов из-за повреждения свободными радикалами последствия могут стать изнурительными.

Антиоксиданты способны стабилизировать или дезактивировать свободные радикалы, прежде чем они нападают на клетки.

Антиоксиданты из пищевых продуктов

Есть несколько питательных веществ в продуктах питания, которые содержат антиоксиданты. Витамин С, витамин Е, а также бета-каротин являются одними из наиболее широко изученных пищевых антиоксидантов.

Витамин С является наиболее важным водорастворимым антиоксидантом в внеклеточной жидкости. Витамин С помогает нейтрализовать в воде или водной фазе, прежде чем он может атаковать липиды.

Витамин Е является наиболее важным жирорастворимым антиоксидантом. Это важно, так как цепной антиоксидант в клеточной мембране. Он может защитить мембрану жирных кислот из перекисного окисления липидов. Витамин С в дополнение способен регенерировать витамин Е.

Бета-каротин и другие каротиноиды также обладают антиоксидантными свойствами. Каротиноиды работают во взаимодействии с витамином Е.

Питание с низким содержанием жиров может ухудшить усвоение бета-каротина и витамина Е и других жирорастворимых питательных веществ. Фрукты и овощи являются важным источником витамина С и каротиноидов. Цельные зерна и высококачественные растительные масла являются основными источниками витамина Е.

Многие растительные вещества известны как “фитонутриенты” или “фитохимические». Они также обладают антиоксидантными свойствами. К фитохимическим веществам относятся фенольные соединения, такие как флавоноиды. Они находятся в некоторых фруктах, овощах, экстракте зеленого чая и т.д.

Свободные радикалы способны атаковать здоровые клетки организма что может привести к повреждению и тяжелым заболеваниям. Повреждение клеток, вызванное свободными радикалами, как представляется, одна из основных причин старения и болезней, как:

·       Рак

·       болезнь сердца

·       снижение функции головного мозга

·       снижение иммунной системы и т.д.
В целом неустойчивые частицы участвуют в патогенезе, по крайней мере 50 заболеваний. Так как свободные радикалы содержат неспаренный электрон они неустойчивы и захватывают электроны от других веществ, чтобы нейтрализовать себя. Это первоначально стабилизирует их, но в процессе порождает повреждение другой молекулы. Вскоре начинается цепная реакция и тысячи реакций частиц могут произойти в течение нескольких секунд при первичной реакции.

Антиоксидантная система организма

Помимо питания, антиоксидантная система организма имеет механизмы, которые могут защитить себя от опосредованного повреждения. Антиоксидантные ферменты – глутатионпероксидазы, каталазы и супероксиддисмутазы являются такими ферментами. Они требуют кофакторов питательных микроэлементов, таких как селен, железо, медь, цинк и марганец в отношении их активности. Недостаточное питание этих микроэлементов может также привести к низкой антиоксидантной активности.

Свободные радикалы в организме человека обладают высокой реакционной способностью химических веществ, которые могут причинить вред клеткам. Некоторые частицы образуются естественным образом в организме и играют важную роль во многих нормальных клеточных процессах. При высоких концентрациях, однако, свободные радикалы могут быть опасны для организма и повредить все основные компоненты клеток, включая ДНК, белки и клеточные мембраны. Повреждение клеток, вызванных свободными радикалами, особенно серьезно повреждают ДНК и могут играть определенную роль в развитии рака и других заболеваний.

Антиоксидантная система организма при аномально высоких концентрациях неустойчивых частиц вызванных воздействием ионизирующей радиации и других экологических токсинов может не справиться.

Кроме того, некоторые токсины, такие как сигаретный дым, некоторые металлы и атмосфера с высоким содержанием кислорода, могут содержать большое количество свободных радикалов или стимулировать клетки организма производить больше ненужных частиц.