Свободный радикал что это такое: Свободные радикалы: как с ними бороться

Свободные радикалы и повреждение клетки |

Free radicals and damaged cells

Сегодня стало очевидным, что образование свободных радикалов является одним из универсальных патогенетических механизмов при различных типах повреждения клетки, включая следующие:

   – реперфузия клеток после периода ишемии

   – некоторые медикаментозно-индуцированные формы гемолитической анемии

   – отравление некоторыми гербицидами

   – отравление четыреххлористым углеродом

   – ионизирующее излучение

   – некоторые механизмы старения клетки (напр., накопление липидных продуктов в клетке – цероидов и липофусцинов)

   – кислородотоксичность

   -атерогенез – вследствие окисления липопротеидов низкой плотности в клетках артериальной стенки.    

   Cвободные радикалы участвуют в процессах:

   * старения

   * канцерогенеза

   * химического и лекарственного поражения клеток

   * воспаления

   * радиоактивного повреждения

   * атерогенеза

   * кислородной и озоновой токсичности

Что такое свободный радикал ?
  Свободный радикал – это молекула или атом, имеющий неспаренный электрон на внешней орбите, что обуславливает его агрессивность и способность не только вступать в реакцию с молекулами клеточной мембраны, но также и превращать их в свободные радикалы (самоподдерживающаяся лавинообразная реакция).    

Схема процесса повреждения клетки свободными радикалами в результате перекисного окисления липидов ее мембраны

   1. Запускающий фактор ® формирование гидроксильного радикала ОН ·

   2. Радикал ОН · извлекает атом водорода из боковых цепей ненасыщенных жирных кислот, при этом образуется углерод-содержащий радикал и молекула воды.

   

   3. Углерод-содержащий радикал вступает в реакцию с молекулярным кислородом, образуя пероксидный радикал СОО·

   С · + О²® СОО ·

   4. Пероксидный радикал извлекает водород из боковой цепи ненасыщенных жирных кислот, образуя липидный гидропероксид и еще один углерод-содержащий радикал

   5. Липидные гидропероксиды увеличивают концентрацию цитотоксичных альдегидов, а углерод-содержащий радикал поддерживает реакцию формирования пероксидных радикалов и т.д. (по цепочке).

   Известны различные механизмы образования свободных радикалов. Один из них – воздействие ионизирующей радиации. В некоторых ситуациях в процессе восстановления молекулярного кислорода присоединяется один электрон вместо двух и образуется высокореактивный супероксидный анион ( О₂^–). Образование супероксида- это один из защитных механизмов от бактериальной инфекции: без свободных кислородных радикалов нейтрофилы и макрофаги не могут уничтожать бактерии.

   Наличие антиоксидантов как в клетке, так и во внеклеточном пространстве указывает на то, что образование свободных радикалов – это не эпизодическое явление, обусловленное воздействием ионизирующего излучения или токсинов, а постоянное, сопровождающее реакции окисления в обычных условиях. К основным антиоксидантам относятся ферменты группы супероксидных дисмутаз (SODs), функция которых заключается в каталитическом превращении перекисного аниона в перекись водорода и молекулярный кислород. Поскольку супероксидные дисмутазы встречаются повсеместно, правомерно предположить, что супероксидный анион является одним из основных побочных продуктов всех процессов окисления. Каталазы и пероксидазы превращают образующуюся в процессе дисмутации перекись водорода в воду.   

ЭФФЕКТЫ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

   Окисление ненасыщенных жирных кислот в составе клеточных мембран является одним из основных эффектов свободных радикалов. Свободные радикалы также повреждают белки (особенно тиол-содержащие) и ДНК. Морфологическим исходом окисления липидов клеточной стенки является формирование полярных каналов проницаемости, что увеличивает пассивную проницаемость мембраны для ионов Са²⁺, избыток которого депонируется в митохондриях. Реакции окисления обычно подавляются гидрофобными антиоксидантами, такими как витамин Е и глютатион-пероксидаза. Подобные витамину Е антиоксиданты, разрывающие цепи окисления, содержатся в свежих овощах и фруктах.

   Свободные радикалы также реагируют с молекулами в ионной и водной среде клеточных компартментов. В ионной среде антиоксидантный потенциал сохраняют молекулы таких веществ, как восстановленный глютатион, аскорбиновая кислота и цистеин. Защитные свойства антиоксидантов становятся очевидны, когда при истощении их запасов в изолированной клетке наблюдают характерные морфологические и функциональные изменения, обусловленные окислением липидов клеточной мембраны.

   Типы вызываемых свободными радикалами повреждений определяются не только агрессивностью продуцируемых радикалов, но и структурными и биохимическими характеристиками объекта воздействия. Например, во внеклеточном пространстве свободные радикалы разрушают гликозаминогликаны основного вещества соединительной ткани, что может быть одним из механизмов деструкции суставов (например, при ревматоидном артрите). Свободные радикалы изменяют проницаемость (следовательно, и барьерную функцию) цитоплазматических мембран в связи с формированием каналов повышенной проницаемости, что приводит к нарушению водно-ионного гомеостаза клетки.

По материалам “Basic and Systematic Pathology”, Neville Woolf, PhD, Med (Path), FRCPath (University College Medical School, London, UK)

.

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Что такое свободные радикалы и как с ними бороться. Рецепт Bioline-JaTo

01.08.2012

Каждый из нас хотя бы раз в жизни слышал слова — «свободные радикалы». Что же это такое?

Свободные радикалы — это, прежде всего, активные формы кислорода, нестабильные частицы с непарным электроном. Этот «дефект» приводит к тому, что такая молекула во что бы то ни стало стремится возместить свою потерю, активно вступает в реакции с другими молекулами, отбирая у них недостающий электрон и тем самым превращая их в свободные радикалы. Следствием этого процесса могут быть различные повреждения сначала клеточных структур, потом гибнут клетки, а затем мы видим повреждения на уровне тканей. Образование свободных радикалов — естественный физиологический процесс, ежесекундно протекающий в клетках нашего организма, а ультрафиолетовое излучение, воздушные поллютанты, никотин и другие внешние факторы еще больше усиливают его.

Первый удар наносится по коже — появляется гиперпигментация, сухость, шелушение, воспаление, а в дальнейшем усиливаются такие признаки старения как морщины, снижение тонуса и эластичности кожи, так как повреждаются не только клетки эпидермиса, но волокна коллагена и эластина. Свободные радикалы вызывают биохимические изменения — образование перекрестных связей, препятствующих свободному перемещению молекул коллагеновых волокон относительно друг друга. Молекулы коллагена спаиваются в пучки, теряют упругость и приобретают жесткость, что является одним из визуальных признаков старения кожи. 

В 1956 г. и в 1958 г. Ученые Д.Харман и Н.Эмануэль выдвинули теорию, получившую название «Теория свободных радикалов». Она объясняет механизм старения и причины возникновения многих возрастных заболеваний (сердечно-сосудистой патологии, катаракты, снижения иммунитета, нарушения мозговой деятельности, рака и др.). «Виновниками» происходящих в организме патологических изменений Д. Харман и Н.Эмануэль называют свободные радикалы — молекулы кислорода, участвующие во многих биохимических процессах в клетках.

Для борьбы со свободными радикалами в коже имеются собственные естественные защитные механизмы. Первая линия этой защиты — эндогенные антиоксиданты. Антиоксиданты — это вещества, способные обеспечить свободные радикалы недостающими электронами и прервать цепную реакцию. Антиоксиданты предотвращают повреждения клеточных мембран и структурных белков. С возрастом под воздействием продолжительного воздействия экзогенных факторов естественная антирадикальная защита ослабевает. Для успешной борьбы со свободными радикалами кожа нуждается в помощи извне.

Лаборатория Bioline изобрела беспрецедентный в плане глобальной антирадикальной защиты комплекс RSC, обеспечивающий полную целенаправленную защиту от эндогенных и экзогенных свободных радикалов. Глобальный антиоксидантный комплекс (RSC) входит в препараты линии REVEILLANCE и состоит из:

• Витамина C , Токотриенолов (предшественников витамина Е), Липоевой кислоты — трех наиболее мощных природных антиоксидантов, обладающих максимальной активностью против всех эндогенных и экзогенных свободных радикалов;

• Ozone off — Водорастворимого растительного комплекса (обогащенные глицерином пептиды, получаемые из соевых бобов) — предотвращает повреждения, наносимые воздушными полютантами и озоном. Исполняет роль защитного экрана и борется со старением, ингибируя деструктивное воздействие озона на барьерную функцию кожи. Повышает упругость кожи и уровень гидратации;

• UV off — высокоочищенная активная фракция натуральных пептидов риса, ингибирующая результаты воздействия УФ излучения. Угнетает активность фермента коллагеназы, индуцируемую солнечным излучением. Восстанавливает поврежденную ткань путем стимуляции синтеза и реструктуризации поврежденного коллагена.

Когда мы наносим на лицо средства, содержащие такие активные вещества, мы рассчитывает не только на защиту от негативного воздействия окружающей среды, но и ( для нас это, наверное, самое главное ), что кожа станет более упругой и сияющей, а процессы старения в ней замедлятся. Линия Reveillance от Bioline-JaTo — идеальный антирадикальный уход, который поможет сохранить и продлить молодость и красоту вашей кожи.

Раз и навсегда: что такое свободные радикалы

Разбираться в компонентах сейчас стало нормой — если вы хотя бы немного интересуетесь косметикой, то, скорее всего, знаете, чем ретинол отличается от гиалуроновой кислоты. Пожалуй, самым пугающим даже для тех, кто в теме, остается термин «свободные радикалы». Они же называются оксидантами, и их советуют остерегаться практически все косметологи и производители косметики. Раз и навсегда объясняем, что в них страшного.

Свободные радикалы или оксиданты

Итак, свободные радикалы, или же оксиданты — окислители, которые негативно влияют на клетки (радикалы кислорода, монооксид азота, радикалы ненасыщенных жирных кислот и так далее). А антиоксиданты — это молекулы, которые препятствуют нарушению работы и даже разрушению клеток тела: их ДНК, белков, ферментов, мембран и других частей. Но почему они вообще разрушаются?

Вспомним базовую химию. В каждой молекуле есть атомы, и они связаны между собой химическими связями в виде электронов, которых должно быть два и только два. Если эта идиллия нарушается, у атома остается только один электрон: он и получает гордое название «свободный радикал». Свободные радикалы стремятся получить потерянный электрон обратно, и обычно для этого им приходится красть его у других электронов. Так возникает цепная реакция. Если ее не остановить и не нейтрализовать свободные радикалы, возникает «оксидативный стресс» организма, который приводит к воспалительным процессам, образованию опухолей, сердечно-сосудистым заболеваниям и морщинам (да и вообще старению).

Чтобы понять, слишком ли много свободных радикалов в организме человека, можно сдать тест в медицинской лаборатории. Они бывают разные, но лучше выбирать тот, что оценивает не только количество, но и качество оксидантов (насколько они активные, а значит — опасные). 

Зачем природе оксиданты

На самом деле опасность оксиданты представляют только когда их слишком много и они очень активные. Наши тела все время их производят, но обычно организм держит их под контролем. Свободные радикалы бывают очень даже полезны: например, они участвуют в митозе (то есть в том числе и в регенерации тканей и органов) и липидном обмене клеток, способствуют свертыванию крови, а еще иммунная система использует их для борьбы с чужеродными микроорганизмами. Собственно, чаще всего в ответ на чужеродные микроорганизмы и возникает оксидативный стресс: например, в результате курения, ультрафиолетового излучения, воздействия выхлопных газов, поедания продуктов с консервантами и красителями. Некоторое время ученые предполагали, что, остановив оксиданты, можно будет остановить старение, но надежды не оправдались.

Что же делать

Антиоксиданты не устраняют, но как бы «успокаивают» свободные радикалы, делая их стабильными и не стремящимися к «краже» чужих электронов. Так цепная реакция останавливается. Это их свойство, кстати, используется не только специалистами по питанию и косметологами, но и в промышленности. Например, они помогают топливу не окисляться — а значит, дольше храниться. Людям же, чтобы остановить цикл образования новых свободных радикалов, нужно правильно питаться, регулярно заниматься спортом и пользоваться косметическими средствами с антиоксидантами.

Вот что можно съесть, чтобы стабилизировать оксиданты:

• бета-каротин и другие каротиноиды (искать в составах стоит ликопин, зеаксантин, бета-криптоксантин): содержатся в помидорах, капусте, брокколи, тыкве, шпинате, папайе, облепихе, моркови, несколько меньше — в кукурузе и хурме;

• витамин Е ищите в жирах, а именно — в растительных маслах, семечках, орехах, ростках цельнозерновых злаков, рыбе, спарже, шпинате, нуте;

• витамин С содержится в пище почти повсеместно, но при дефиците найти его проще всего даже не в лимоне (как вы могли бы подумать), а в ягодах шиповника, сладком желтом перце, петрушке и смородине;

• селен: ешьте осьминогов, кальмаров, креветки, устрицы, морскую рыбу, яйца и мясо, а если вы веган, то ничуть не меньше вас насытят бразильские орехи, семечки подсолнуха, ячневая крупа, белые шампиньоны и чечевица.

Совет как всегда прост: питайтесь разнообразно, употребляйте в пищу как можно больше свежих продуктов и избегайте полуфабрикатов.

Антиоксиданты в косметике

Чтобы защитить кожу от преждевременного старения, дерматологи советуют пользоваться солнцезащитными средствами круглый год, а в составах искать следующие ингредиенты:

Витамин С. Он способствует выработке коллагена и защищает от пигментации. Не забудьте, что наносить его на кожу лучше по вечерам, а хранить — в непрозрачной емкости, ведь он теряет свои свойства под воздействием воздуха и света, в результате чего, наоборот, провоцирует оксидацию при нанесении на кожу.

Экстракт зеленого чая. Он богат полифенолами, защищает ДНК от повреждения в результате воздействия ультрафиолета и сокращает воспаления.

Экстракт граната. Благодаря высокому содержанию полифенолов гранатовый экстракт укрепляет мембраны клеток, делая их менее подверженными потере влаги и повреждениям.

Ниацинамид. Ставшее довольно популярным в последнее время среди обладателей склонной к жирности кожи, это вещество также отлично работает против воспалений и сохраняет липидный барьер кожи.

Самарская городская поликлиника №6 Промышленного района Новости

Наравне с ростом интереса к своему собственному здоровью растет интерес к антиоксидантам. Впрочем, главная особенность любой людской молвы заключается в способности все «немного» преувеличивать. Вот и тема антиоксидантов принесла обильный урожай вымыслов и мифов, в которых мы попытаемся разобраться.

Но сначала немного реальных сведений о свободных радикалах и действии антиоксидантов. О том, что кислород поступает внутрь организма в процессе дыхания, током крови доставляется к каждой клеточке, и используется в реакциях окисления, мы узнали еще на школьных уроках биологии. А вот о том, что в качестве побочных продуктов могут образовываться свободные радикалы, стало известно совсем не так давно.

Свободными радикалами называются молекулы, у которых не хватает электрона на внешнем электронном уровне. Отсутствие электрона придает такой молекуле высокую агрессивность, ей абсолютно безразлично, откуда возьмется недостающий электрон. В результате бомбардировки большого количества свободных радикалов разрушаются белковые молекулы, ферменты, молекулы ДНК. Пострадать может все, что угодно. Запускается механизм цепной реакции: любая молекула, отдавшая электрон, чтобы дополнить внешний уровень свободного радикала, в свою очередь становится свободным радикалом.

Антиоксиданты – это особые вещества, которые не только легко нейтрализуют свободные радикалы, но и сами при этом не становятся агрессивными. Антиоксиданты синтезируются самим организмом (гормоны, ферменты) и поступают с продуктами питания (витамины, микроэлементы, флаваноиды). Теперь о выдумках.

Миф №1: в продуктах питания содержится мало антиоксидантов.

Естественно, если питаться фаст-фудом, это будет истиной. Источниками антиоксидантов являются сырые фрукты, ягоды, чай.

Миф №2: БАДы являются лучшим источником антиоксидантов.

При условии правильного питания и соблюдения норм здорового образа жизни никакой необходимости в дополнительном приеме БАДов не возникает.

Миф №3: синтетические антиоксиданты являются хорошей заменой натуральным.

К сожалению, мастерство человека сегодня настолько же далеко от искусства творца, как и тысячелетия назад. Все наши лабораторные эксперименты и самые лучшие изобретения являются лишь мертвыми подобиями волшебных живых эликсиров, которыми угощает нас природа.

Миф №4: антиоксиданты омолаживают.

Доказано лишь защитное (протекторное) действие этих удивительных веществ. Но обратить время вспять не в состоянии никто, так что заботиться о собственном здоровье и состоянии коже необходимо начинать с раннего детского возраста.

Миф №5: антиоксиданты есть только в овощах и фруктах.

А еще и в цельно-зерновой муке, и в бобовых, и в орехах, семенах, и в красном вине, и даже в нежирном мясе, молоке, свежих яйцах.

Миф №6: покупать необходимо продукты, обогащенные антиоксидантами.

Надпись на этикетке, уверяющая покупателя в том, что товар содержит антиоксиданты, не всегда соответствует истине, а скорее является простым рекламным трюком. Вместо того чтобы читать все, что написано крупным шрифтом, попытайтесь внимательно разобраться с составом, напечатанным невыразительными мелкими буковками.

Миф №7: Свободные радикалы – абсолютный враг.

Это тоже не правда. Наш организм устроен так тонко, что практически все способен использоваться с пользой, например, свободные радикалы помогают обороняться от чужеродных микроорганизмов, выполняя роль одного из звеньев сложной системы иммунитета. Вопрос о вреде остро встает тогда, когда свободных радикалов становится слишком много.

Что такое свободные радикалы и антиоксиданты?

ПРОБЛЕМА

Все, что мы видим вокруг нас, состоит из крошечных элементов, известных как молекулы и атомы. Клетки нашей кожи не исключение. В свою очередь, все атомы и молекулы окружены облаком еще меньших частиц, известных как электроны.

Электроны — это отрицательно заряженные частицы, которые вращаются вокруг атомов и молекул на огромных скоростях. В идеальном мире электроны предпочитают спариваться друг с другом, чтобы оставаться энергетически стабильными. Однако из-за внешних воздействий, таких как УФ-лучи и загрязнение, этот баланс может быть нарушен.

В результате у различных молекул могут быть непарные электроны. Это то, что мы называем свободными радикалами.

Свободные радикалы очень нестабильны. Они энергично ищут электрон себе в пару и находят его с помощью кражи у других молекул. Когда молекула лишается электрона, она сама становится свободным радикалом и теперь должна найти электрон из другой молекулы, чтобы стабилизироваться. Это порочный круг, который приводит к серьезному повреждению клеток кожи, а также наших запасов коллагена и эластина. Таким образом, повреждение свободными радикалами может вызвать преждевременное старение кожи.

РЕШЕНИЕ

Не волнуйтесь, мы не совсем беззащитны против атаки свободных радикалов. Напротив, у нас есть защитники, известные как антиоксиданты.

Антиоксиданты похожи на мучеников, когда дело идет об уходе за кожей. Они самоотверженно жертвуют одним из своих собственных электронов, прерывая процесс похищения электронов у молекул. Примечательно, что антиоксиданты никогда не становятся опасными свободными радикалами. Их уникальная структура позволяет неспаренным электронам сохранять свою устойчивость, не атакуя другие молекулы. Это помогает нейтрализовать повреждение, вызванное свободными радикалами, предотвращая видимые признаки старения.

Наше тело имеет собственный запас антиоксидантов, но он часто исчерпывается из-за огромного количества загрязнений и свободных радикалов, получаемых от ультрафиолетового излучения, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Вот почему важно добавлять антиоксиданты в свой уход за кожей.

Все антиоксидантные сыворотки Medik8 вы можете увидеть здесь.

Как защититься от атак свободных радикалов

Свободные радикалы отнимают электроны у молекул и таким образом повреждают оболочки клеток, ДНК, составляющих хряща. Это называется свободнорадикальная цепная реакция. Она происходит, например, при развитии атеросклероза, старении кожи, воспалении и росте опухолей. Упрощенно говоря, свободные радикалы – это инфаркты, инсульты, морщины и боль в суставах. Рассказываем подробно, чем опасны свободнорадикальные процессы и как защитить свой организм от свободных радикалов.

Как образуются свободные радикалы

“Свободные радикалы – это молекулы, которым не повезло. В каждой молекулы являются электроны. Чтобы молекула хорошо чувствовала, их должно быть четное количество. Когда молекула теряет 1 электрон или имеет 1 лишний – она становится свободным радикалом. Больше всего она хочет найти своему электрону пару и поэтому начинает грабить молекулы, в которых все хорошо”, – объясняет на своей странице доктор Ульяна Супрун.

Наше тело постоянно образует активные формы (радикалы) кислорода и азота, но обычно мы их держим под контролем. Иногда свободных радикалов становится слишком много, и начинаются цепные реакции.

Толчком для этого могут быть:

• Курение. Свободнорадикальные процессы – механизм, лежащий между курением и болезнями сердца и сосудов
• Радиоактивное излучение
• Промышленное загрязнение окружающей среды и выхлопные газы
• Озон
• Некоторые лекарства и пестициды
• Воспаление, в том числе при ревматоидном артрите
• Сильные физические нагрузки (например, марафон)
• Свободные радикалы следует нейтрализовать, иначе цепные реакции отбора электронов в соседних молекулах длятся вечно и могут привести к хроническим болезням или даже раку

Как нейтрализовать свободные радикалы

В нашем теле и в пище есть вещества, способные «гасить» свободные радикалы – антиоксиданты, то есть “останавливающие окисления”. Они также содержатся в еде.

Итак, что есть, чтобы помочь своему организму защититься от атак свободных радикалов:

• Томаты, морковь, абрикосы, тыква, красный перец – то есть все оранжевое и красное. Этот цвет дают пигменты каротиноиды. В нашем теле они улавливают свободные радикалы и становятся витамином А и его производными. Важно употреблять эти овощи и фрукты вместе с жирами (растительным маслом или сметаной), т.к. без них каротиноиды не усваиваются в кишечнике.
• Ежевика, малина, смородина, черника, голубика, синий виноград, то есть темные ягоды. В них много флавоноидов. Они эффективно защищают сосуды и нейроны от повреждений свободными радикалами и хронических болезней.
• Свекла. Она содержит несколько типов антиоксидантов: фенольные кислоты, витамин С и каротиноиды, а также вещество бетаин, участвующее в обмене жиров. Бетаин получил свое название в честь свеклы (beet). Кроме того, наш родной корнеплод способствует образованию в теле закиси азота NO – соединения, которое расширяет сосуды и снижает давление. Пейте свекольный сок, квас, и ешьте печеную свеклу!
• Зелень: шпинат, петрушка, крапива, листовая капуста кале, брокколи, зеленый горошек. В них также много каротиноидов, но за зеленым пигментом хлорофиллом их не видно. Все зеленые продукты богатые магнием, витаминами В1 и В9. Они, хоть и не антиоксиданты, но все равно нам нужны.
• Скумбрия, сельдь, лосось, форель – источник омега-3-полиненасыщенных жирных кислот и витаминов А и Д. Они усиливают антиоксидантные возможности организма, особенно после инфаркта.
• Зеленый чай, кофе, какао. Они содержат различные полифенольные соединения: хлорогеновые кислоты, детерпены, теафлавоны. Они останавливают свободнорадикальные реакции в сосудах и атеросклеротических бляшках.
• Масла: подсолнечное, рапсовое, кукурузное, оливковое, даже цельное пальмовое. Они содержат много витамина Е, а он является мощным антиоксидантом. Ешьте масла сырыми и не нагревайте их, потому что высокая температура уничтожает антиоксидантные свойства масел и делает их вредными. Если вы все же жарите на масле, добавьте к нему специи, например, орегано. Там также есть антиоксиданты, которые защищают от порчи жиры при нагревании.
• Сырые орехи и семена льна, тыквы и подсолнечника. В них вы найдете витамин Е, а в тыквенных семечках – микроэлемент селен. Он входит в состав ферментов, останавливающих свободнорадикальные процессы.
• Киви, цитрусовые, сладкий перец, облепиха – в них много витамина С. Это самый известный антиоксидант. Но все хорошо в меру – когда витамина С становится много, он может способствовать образованию камней в почках.

Источник

РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 28. Москва, 2015, стр. {\bullet}─O-}$.

  Тер­мин «ра­ди­кал», од­но из наи­бо­лее эво­лю­цио­ни­ро­вав­ших по­ня­тий в хи­мии, пред­ло­жил в 1782 Л. Б. Ги­тон де Мор­во. В рам­ках ки­сло­род­ной тео­рии А. Ла­ву­а­зье ра­ди­ка­лом (от лат. radix, род. п. radicis – ко­рень, ос­но­ва­ние) на­зы­ва­ли «ки­не­ти­че­ские на­ча­ла» ки­слот (по Ла­ву­а­зье, ки­сло­ты – со­еди­не­ния ки­сло­ро­да с ра­ди­ка­ла­ми). По­сте­пен­но по­ня­тие «ра­ди­кал» ухо­ди­ло из не­ор­га­нич. хи­мии и пе­ре­ме­ща­лось пре­им. в ор­га­нич. хи­мию. Ла­ву­а­зье пред­ло­жил сло­во­со­четание «сво­бод­ный ра­ди­кал» для обо­значе­ния уг­ле­во­до­ро­дов вслед­ст­вие их спо­соб­но­сти со­еди­нять­ся с ки­сло­ро­дом. Ю. Ли­бих и Ф. Вё­лер об­на­ру­жи­ли (1832), что груп­па $\ce{C6H5CO}$ (на­зван­ная ими бен­зои­лом) в ре­ак­ци­ях «горь­ко­мин­даль­но­го мас­ла» (бен­заль­де­ги­да) ос­та­ёт­ся не­из­мен­ной и лег­ко об­на­ру­жи­ва­ет­ся в бен­зой­ной ки­сло­те, бен­заль­де­ги­де, бен­зо­ил­хло­ри­де, бен­за­ми­де. По­сте­пен­но вы­яв­ля­лись ря­ды ор­га­нич. со­еди­не­ний, в ко­то­рых не­из­мен­ной со­став­ляю­щей был ор­га­нич. ра­ди­кал (напр., этил $\ce{C2H5}$ – в эти­ло­вом спир­те, этил­хло­ри­де, ди­эти­ло­вом эфи­ре и др.). Под ра­ди­ка­лом ста­ли по­ни­мать груп­пи­ров­ки, вхо­дя­щие в со­став ор­га­нич. мо­ле­кул в не­из­ме­нён­ном ви­де (сле­ду­ет иметь в ви­ду, что до на­стоя­ще­го вре­ме­ни назв. «ра­ди­кал» ис­поль­зу­ет­ся в но­менк­ла­ту­ре ор­га­нич. со­еди­не­ний для обо­зна­че­ния за­мес­ти­те­лей – уг­ле­во­до­род­ных ос­тат­ков, со­став­ляю­щих мо­ле­ку­лу; напр., бо­ко­вая цепь в 3-ме­тил­пен­та­не – ме­тиль­ный ра­ди­кал). В 1839 Ж. Дю­ма, дей­ст­вуя хло­ром на ук­сус­ную ки­сло­ту, по­лу­чил мо­но-, ди- и три­хло­рук­сус­ные ки­сло­ты, по­ка­зав тем са­мым, что и не­из­ме­няю­щая­ся со­став­ная часть спо­соб­на к пре­вра­ще­ни­ям. Для до­ка­за­тель­ст­ва су­ще­ст­во­ва­ния ра­ди­ка­лов пред­при­ни­ма­лись по­пыт­ки вы­де­лить их в сво­бод­ном со­стоя­нии. Эти экс­пе­ри­мен­ты в те­че­ние дли­тель­но­го пе­рио­да не бы­ли ус­пеш­ны. {\bullet}}$ при­мер­но 0,0084 с).

  Р. с. ус­лов­но мож­но раз­де­лить на две боль­шие груп­пы: вы­со­ко­ак­тив­ные (не­ста­биль­ные, ко­рот­ко­жи­ву­щие) и ста­биль­ные (дол­го­жи­ву­щие). Ста­биль­ность Р. с. свя­за­на с воз­мож­но­стью де­ло­ка­ли­за­ции (рас­пре­де­ле­ния) за­ря­да не­спа­рен­но­го элек­тро­на по ре­зо­нанс­ным фор­мам ра­ди­ка­ла и с воз­мож­но­стью эк­ра­ни­ро­ва­ния ре­ак­ци­он­но­го цен­тра с не­спа­рен­ным элек­тро­ном (про­стран­ст­вен­ный фак­тор). Как пра­ви­ло, Р. с. об­ла­да­ют па­ра­маг­нит­ны­ми свой­ст­ва­ми. Наи­бо­лее ши­ро­ко ис­поль­зуе­мым ана­ли­тич. ме­то­дом ис­сле­до­ва­ния Р. с. в кон­ден­си­ров. фа­зе и в рас­тво­ре яв­ля­ет­ся спек­тро­ско­пия элек­трон­но­го па­ра­маг­нит­но­го ре­зо­нан­са (ЭПР). Вы­со­кая чув­ст­ви­тель­ность ме­то­да ЭПР по­зво­ля­ет так­же ис­поль­зо­вать Р. с. в ка­че­ст­ве спи­но­вых зон­дов и ме­ток. Для изу­че­ния свойств вы­со­ко­ак­тив­ных Р. с. ис­поль­зу­ют ме­тод мат­рич­ной изо­ля­ции, в ко­то­ром ак­тив­ные ра­ди­ка­лы ста­би­ли­зи­ру­ют («за­мо­ра­жи­ва­ют») в твёр­дой фа­зе – т.  н. инерт­ных мат­ри­цах (обыч­но твёр­дых бла­го­род­ных га­зах).

  Ге­не­ри­ро­ва­ние Р. с. про­ис­хо­дит при тер­мич., фо­то­хи­мич., ра­диа­ци­он­ном воз­дей­ст­вии на разл. ве­ще­ст­ва и ма­те­риа­лы, в ре­зуль­та­те элек­тро­ли­за, окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. ре­ак­ций и пр. Ра­ди­ка­лы об­ра­зу­ют­ся из мо­ле­кул в ре­зуль­та­те раз­ры­ва свя­зи, при ко­то­ром на ка­ж­дом фраг­мен­те ос­та­ёт­ся по элек­тро­ну (см. Го­мо­ли­ти­че­ские ре­ак­ции), а так­же из др. ра­ди­ка­лов ли­бо в ре­зуль­та­те ре­ак­ций ме­ж­ду ра­ди­ка­лом и мо­ле­ку­лой. Ре­ак­ци­он­ная спо­соб­ность Р. с. из­ме­ня­ет­ся в ши­ро­ких пре­де­лах, но боль­шин­ст­во из них – вы­со­ко ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ные час­ти­цы. Р. с. лег­ко всту­па­ют в даль­ней­шие ре­ак­ции, в ре­зуль­та­те че­го мо­гут об­ра­зо­вы­вать­ся ус­той­чи­вые про­дук­ты (ре­ак­ции ре­ком­би­на­ции, дис­про­пор­цио­ни­ро­ва­ния, окис­ле­ния и вос­ста­нов­ле­ния) или др. ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ные Р. с. (ре­ак­ции за­ме­ще­ния, при­сое­ди­не­ния, рас­пад, пе­ре­груп­пи­ров­ки). Р. с. час­то яв­ля­ют­ся ин­тер­ме­диа­та­ми мно­го­ста­дий­ных хи­мич. ре­ак­ций (см., напр., Цеп­ные ре­ак­ции).

  Р. с. иг­ра­ют боль­шую роль во мно­гих пром. про­цес­сах: по­ли­ме­ри­за­ции, пи­ро­ли­за, го­ре­ния, взры­ва, ка­та­ли­за и др. Р. с. ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в при­ро­де (об­на­ру­же­ны в зем­ной ат­мо­сфе­ре, в кос­мо­се). Р. с. уча­ст­ву­ют в био­хи­мич. про­цес­сах ме­та­бо­лиз­ма (ды­ха­ние, фо­то­син­тез и пр.). Ис­сле­до­ва­ние Р. с. по­зво­ля­ет вы­яс­нить, как про­те­ка­ет по­ра­же­ние кле­ток и ка­кие за­щит­ные ме­ха­низ­мы в них су­ще­ст­ву­ют. Так, со­глас­но ги­по­те­зе Н. М. Эма­ну­эля (1977), рост ра­ко­вых кле­ток со­про­во­ж­да­ет­ся из­ме­не­ни­ем ко­ли­че­ст­ва ак­тив­ных Р. с. поч­ти на всех ста­ди­ях гли­ко­ли­за и окис­ле­ния. Ста­биль­ные Р. с. спо­соб­ны за­мед­лять (ин­ги­би­ро­вать) цеп­ные ре­ак­ции, т. е. вы­сту­пать в ро­ли ан­ти­ок­си­дан­тов. В свою оче­редь, ко­рот­ко­жи­ву­щие ак­тив­ные ра­ди­ка­лы про­яв­ля­ют вы­со­кую ци­то­ток­сич­ность, а сле­до­ва­тель­но, спо­соб­ны раз­ру­шать ра­ко­вые клет­ки (труд­ность за­клю­ча­ет­ся в ло­каль­ном ге­не­ри­ро­ва­нии та­ких «ра­ди­ка­лов-кил­ле­ров» имен­но в зло­ка­че­ст­вен­ной опу­хо­ли).

  Как они влияют на организм?

  Свободные радикалы – это нестабильные атомы, которые могут повреждать клетки, вызывая болезни и старение.

  Свободные радикалы связаны со старением и множеством заболеваний, но мало что известно об их роли в здоровье человека или о том, как предотвратить их развитие. Считается, что свободные радикалы ответственны за возрастные изменения внешнего вида, такие как появление морщин и седые волосы.

  Для понимания свободных радикалов необходимы базовые знания химии.

  Атомы окружены электронами, которые вращаются вокруг атома слоями, называемыми оболочками. Каждая оболочка должна быть заполнена определенным количеством электронов. Когда оболочка заполнена; электроны начинают заполнять следующую оболочку.

  Если у атома внешняя оболочка не заполнена, он может соединиться с другим атомом, используя электроны для завершения своей внешней оболочки. Эти типы атомов известны как свободные радикалы.

  Атомы с полной внешней оболочкой стабильны, но свободные радикалы нестабильны и, стремясь восполнить количество электронов в своей внешней оболочке, они быстро реагируют с другими веществами.

  Когда молекулы кислорода расщепляются на отдельные атомы с неспаренными электронами, они становятся нестабильными свободными радикалами, которые ищут другие атомы или молекулы для связи. Если это продолжается, начинается процесс, называемый окислительным стрессом.

  Окислительный стресс может повредить клетки организма, что приведет к ряду заболеваний и вызывает симптомы старения, такие как морщины.

  Поделиться на PinterestСвободные радикалы – нестабильные атомы. Чтобы стать более стабильными, они отбирают электроны у других атомов.Это может вызвать заболевания или признаки старения.

  Согласно свободнорадикальной теории старения, впервые изложенной в 1956 году, свободные радикалы со временем разрушают клетки.

  С возрастом организм теряет способность бороться с действием свободных радикалов. В результате больше свободных радикалов, больше окислительного стресса и больше повреждений клеток, что приводит к дегенеративным процессам, а также к «нормальному» старению.

  Различные исследования и теории связывают окислительный стресс, вызванный свободными радикалами, с:

  Свободнорадикальная теория старения относительно нова, но многочисленные исследования подтверждают ее.Например, исследования на крысах показали значительное увеличение количества свободных радикалов с возрастом. Эти изменения совпали с возрастным ухудшением здоровья.

  Со временем исследователи изменили теорию старения, основанную на свободных радикалах, и сосредоточили внимание на митохондриях. Митохондрии – это крошечные органеллы в клетках, которые перерабатывают питательные вещества для питания клетки.

  Исследования на крысах показывают, что свободные радикалы, образующиеся в митохондриях, повреждают вещества, которые необходимы клетке для правильной работы. Это повреждение вызывает мутации, которые производят больше свободных радикалов, что ускоряет процесс повреждения клетки.

  Эта теория помогает объяснить старение, поскольку старение со временем ускоряется. Постепенное, но все более быстрое накопление свободных радикалов предлагает одно объяснение того, почему даже здоровые тела стареют и со временем портятся.

  Теории свободных радикалов старения и болезней могут помочь объяснить, почему одни люди стареют медленнее, чем другие.

  Хотя свободные радикалы вырабатываются в организме естественным образом, факторы образа жизни могут ускорить их производство. К ним относятся:

  • воздействие токсичных химикатов, таких как пестициды и загрязнение воздуха
  • курение
  • алкоголь
  • жареные продукты

  Эти факторы образа жизни связаны с такими заболеваниями, как рак и сердечно-сосудистые заболевания.Итак, окислительный стресс может быть причиной того, что воздействие этих веществ вызывает заболевание.

  Поделиться на PinterestАнтиоксиданты могут помочь предотвратить вредное воздействие свободных радикалов. Антиоксиданты можно найти в ягодах, цитрусовых, соевых продуктах и ​​моркови.

  Трудно смотреть телевизор, не увидев хотя бы одну рекламу, которая обещает бороться со старением с помощью антиоксидантов. Антиоксиданты – это молекулы, предотвращающие окисление других молекул.

  Антиоксиданты – это химические вещества, которые уменьшают или предотвращают действие свободных радикалов.Они отдают электрон свободным радикалам, тем самым снижая их реактивность. Уникальность антиоксидантов заключается в том, что они могут отдавать электрон, не превращаясь сами в реактивные свободные радикалы.

  Ни один антиоксидант не может бороться с действием всех свободных радикалов. Так же, как свободные радикалы по-разному действуют на разные части тела, каждый антиоксидант ведет себя по-разному из-за своих химических свойств.

  Однако в определенных условиях некоторые антиоксиданты могут стать прооксидантами, которые захватывают электроны у других молекул, создавая химическую нестабильность, которая может вызвать окислительный стресс.

  Антиоксидантные продукты и добавки: работают ли они?

  Тысячи химических веществ могут действовать как антиоксиданты. Витамины C и E, глутатион, бета-каротин и растительные эстрогены, называемые фитоэстрогенами, входят в число многих антиоксидантов, которые могут нейтрализовать действие свободных радикалов.

  Многие продукты богаты антиоксидантами. Ягоды, цитрусовые и многие другие фрукты богаты витамином С, а морковь известна своим высоким содержанием бета-каротина. Соя, содержащаяся в соевых бобах и некоторых заменителях мяса, богата фитоэстрогенами.

  Доступность антиоксидантов в продуктах питания вдохновила некоторых экспертов в области здравоохранения на то, чтобы рекомендовать диеты, богатые антиоксидантами. Антиоксидантная теория старения также подтолкнула многие компании к увеличению продаж антиоксидантных добавок.

  Исследования антиоксидантов неоднозначны. Большинство исследований показывают незначительные преимущества или их отсутствие. Исследование 2010 года, в котором изучались антиоксидантные добавки для предотвращения рака простаты, не обнаружило никаких преимуществ. Исследование 2012 года показало, что антиоксиданты не снижают риск рака легких.Фактически, для людей, которые уже подвергаются повышенному риску рака, таких как курильщики, антиоксиданты немного повышают риск рака.

  Некоторые исследования даже показали, что добавки с антиоксидантами вредны, особенно если люди принимают больше рекомендованной суточной нормы (RDA). Анализ 2013 года показал, что высокие дозы бета-каротина или витамина Е значительно повышают риск смерти.

  Несколько исследований выявили преимущества, связанные с использованием антиоксидантов, но результаты были скромными.Например, исследование 2007 года показало, что длительное употребление бета-каротина может незначительно снизить риск возрастных проблем с мышлением.

  Исследования показывают, что антиоксиданты не могут «вылечить» воздействие свободных радикалов – по крайней мере, когда антиоксиданты поступают из искусственных источников. Это вызывает вопросы о том, что такое свободные радикалы и почему они образуются.

  Возможно, свободные радикалы являются ранним признаком того, что клетки уже борются с болезнью, или что образование свободных радикалов неизбежно с возрастом.Без дополнительных данных невозможно полностью понять проблему свободных радикалов.

  Людям, заинтересованным в борьбе со старением, связанным со свободными радикалами, следует избегать общих источников свободных радикалов, таких как загрязнение окружающей среды и жареная пища. Им также следует придерживаться здоровой и сбалансированной диеты, не беспокоясь о добавках антиоксидантов.

  Что такое свободные радикалы? | Живая наука

  Организм постоянно подвергается атаке окислительного стресса. Кислород в организме расщепляется на отдельные атомы с неспаренными электронами.Электроны любят быть парами, поэтому эти атомы, называемые свободными радикалами, очищают тело в поисках других электронов, чтобы они могли стать парой. Это вызывает повреждение клеток, белков и ДНК.

  Свободные радикалы связаны с болезнями человека, включая рак, атеросклероз, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и многие другие. Они также могут иметь связь со старением, которое было определено как постепенное накопление свободных радикалов, по словам Кристофера Ваньека, обозревателя Bad Medicine в Live Science.

  Вещества, вырабатывающие свободные радикалы, можно найти в пище, которую мы едим, принимаемых лекарствах, воздухе, которым мы дышим, и воде, которую мы пьем, согласно проекту Huntington Outreach for Education в Стэнфордском университете. Эти вещества включают жареную пищу, алкоголь, табачный дым, пестициды и загрязнители воздуха.

  Свободные радикалы – это естественные побочные продукты химических процессов, например, метаболизма. Доктор Лаури Райт, диетолог и доцент кафедры питания Университета Южной Флориды, сказал: «В основном, я думаю о свободных радикалах как о продуктах жизнедеятельности различных химических реакций в клетке, которые при накоплении повреждают клетки тело.«

  Тем не менее, свободные радикалы необходимы для жизни, – писал Ванжек в 2006 году. Способность организма превращать воздух и пищу в химическую энергию зависит от цепной реакции свободных радикалов. Свободные радикалы также являются важной частью иммунной системы.

  Опасность свободных радикалов

  По данным Университета Райса, после образования свободных радикалов может произойти цепная реакция. Первый свободный радикал отрывает электрон от молекулы, что дестабилизирует молекулу и превращает его в свободный радикал.Затем эта молекула забирает электрон у другой молекулы, дестабилизируя ее и настраивая на свободный радикал. Этот эффект домино может в конечном итоге нарушить и повредить всю клетку.

  По данным Гарвардской школы общественного здравоохранения, цепная реакция свободных радикалов может привести к разрушению клеточных мембран, что может изменить то, что входит в клетку и выходит из нее. Цепная реакция может изменить структуру липида, повышая вероятность его попадания в артерию. Поврежденные молекулы могут мутировать и вырастать опухоли.Или каскадное повреждение может изменить код ДНК.

  Окислительный стресс возникает, когда слишком много свободных радикалов и слишком много повреждений клеток. Окислительный стресс связан с повреждением белков, липидов и нуклеиновых кислот, согласно статье в Pharmacognosy Review. Несколько исследований за последние несколько десятилетий показали, что окислительный стресс играет роль в развитии многих состояний, включая дегенерацию желтого пятна, сердечно-сосудистые заболевания, некоторые виды рака, эмфизему, алкоголизм, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, язвы и все воспалительные заболевания, такие как артрит и волчанка.

  Свободные радикалы также связаны со старением. «Свободнорадикальная теория старения утверждает, что мы стареем из-за повреждения свободными радикалами с течением времени», – сказал Райт. Свободные радикалы могут повредить учебный код ДНК, в результате чего наши новые клетки будут расти неправильно, что приведет к старению.

  Симптомы окислительного стресса

  Согласно статье 2010 года в журнале «Методы молекулярной биологии», официально признанных симптомов окислительного стресса не существует. Однако, согласно веб-сайту врача-натуропата Дониэль Уилсон, симптомы включают усталость, головные боли, чувствительность к шуму, потерю памяти и туман в мозгу, боли в мышцах и суставах, морщины и седые волосы, проблемы со зрением и снижение иммунитета.

  Тестирование на свободные радикалы

  По данным Университета Райса, невозможно напрямую измерить количество свободных радикалов в организме. Согласно статье 2000 года в American Journal of Clinical Nutrition, существуют косвенные методы измерения окислительного стресса, обычно включающие анализ побочных продуктов перекисного окисления липидов. В статье содержится предупреждение, что все методы «следует использовать с осторожностью из-за отсутствия точности, достоверности или того и другого».

  В последней статье в «Методах молекулярной биологии» говорится, что наборы для тестирования окислительного стресса становятся все более доступными, хотя их точность и достоверность все еще находятся под пристальным вниманием.

  Антиоксиданты и свободные радикалы

  Антиоксиданты сдерживают свободные радикалы. Антиоксиданты – это молекулы в клетках, которые предотвращают захват электронов свободными радикалами и причинение ущерба. Антиоксиданты могут отдавать электрон свободному радикалу, не дестабилизируя себя, тем самым останавливая цепную реакцию свободных радикалов. «Антиоксиданты – это натуральные вещества, задача которых – выводить свободные радикалы. Так же, как клетчатка очищает продукты жизнедеятельности кишечника, антиоксиданты убирают отходы свободных радикалов в клетках», – сказал Райт.Хорошо известные антиоксиданты включают бета-каротин и другие каротиноиды, лютеин, ресвератрол, витамин C, витамин E, ликопин и другие фитонутриенты.

  Некоторые антиоксиданты наш организм вырабатывает самостоятельно, но в недостаточном количестве. Согласно Pharmacognosy Review, окислительный стресс возникает при дисбалансе свободных радикалов и антиоксидантов (слишком много свободных радикалов и слишком мало антиоксидантов).

  Антиоксиданты можно получить с пищей. «Антиоксиданты изобилуют фруктами и овощами, особенно красочными фруктами и овощами», – сказал Райт.«Некоторые примеры включают ягоды, помидоры, брокколи, шпинат, орехи и зеленый чай».

  Антиоксиданты стали широко известны в 1990-х годах, когда ученые начали осознавать возможное влияние свободных радикалов на развитие рака, атеросклероза и других хронических состояний. В последующие десятилетия ученые провели множество исследований воздействия антиоксидантов с неоднозначными результатами. Райт привел несколько примеров. «Шестилетнее исследование Age-Related Eye Disease Study (AREDS) показало, что комбинация витамина C, витамина E, бета-каротина и цинка обеспечивает некоторую защиту от развития возрастной дегенерации желтого пятна», – сказала она. сказал.

  С другой стороны, Райт упомянул, что исследование бета-каротина среди финских мужчин, которые были заядлыми курильщиками, выявило увеличение заболеваемости раком легких среди тех, кто принимал добавки бета-каротина.

  Ученые не до конца понимают неоднозначные результаты испытаний или точный механизм, который делает антиоксиданты эффективными или неэффективными против свободных радикалов, но, по словам Райта, результаты исследования показывают, что более эффективно и потенциально безопаснее получать антиоксиданты через цельные продукты. а не добавки.

  Свободные радикалы и упражнения

  Согласно статье в журнале Biochemical Society Transactions, интенсивные аэробные упражнения могут вызывать окислительный стресс. Сжигание топлива при высокоинтенсивных кардиоупражнениях вызывает химические реакции, которые ускоряют образование свободных радикалов. Однако это не повод пропускать спортзал. Согласно статье в Американском журнале клинического питания, частые тренировки уменьшают окислительный стресс, изначально вызванный физическими упражнениями. Это связано с тем, что регулярные физические упражнения усиливают антиоксидантную защиту.

  В связи с опасением, что интенсивные упражнения могут вызвать окислительный стресс, было проведено несколько исследований, чтобы изучить влияние антиоксидантных добавок на спортсменов. В статье, опубликованной в American Journal of Clinical Nutrition, говорится, что добавление высокоинтенсивных упражнений с антиоксидантными добавками, однако, не дает положительного эффекта. Одних только регулярных упражнений было достаточно, чтобы создать антиоксидантную защиту от начального окислительного стресса, вызванного физической нагрузкой.

  Следовательно, не в форме и нечасто занимающиеся спортом, которые спонтанно выполняют интенсивную физическую активность, могут вызвать окислительный стресс, в то время как те, кто постоянно ведет активный образ жизни, не должны беспокоиться.

  Дополнительные ресурсы

  Определение, причина и роль в раке

  Свободные радикалы – это высокореактивные и нестабильные молекулы, которые естественным образом вырабатываются в организме как побочный продукт метаболизма (окисления) или под воздействием токсинов в окружающей среде, таких как табачный дым и ультрафиолетовый свет. Свободные радикалы имеют продолжительность жизни лишь доли секунды, но за это время могут повредить ДНК, что иногда приводит к мутациям, которые могут привести к раку. Антиоксиданты в пищевых продуктах, которые мы едим, могут нейтрализовать нестабильные молекулы, снижая риск повреждения.

  Питер Клоуз / Istockphoto.com / Stock Photo

  Мы рассмотрим структуру, причины и эффекты свободных радикалов, а также то, что вы должны знать об антиоксидантных добавках, если у вас рак.

  Определение и структура свободных радикалов

  Свободные радикалы – это атомы, содержащие неспаренный электрон.Из-за отсутствия стабильного количества электронов внешней оболочки они находятся в постоянном поиске связи с другим электроном для стабилизации самих себя – процесс, который может вызвать повреждение ДНК и других частей клеток человека. Это повреждение может играть роль в развитии рака и других заболеваний и ускорять процесс старения.

  Типы свободных радикалов

  Существует много типов свободных радикалов, однако для человека наиболее значимыми являются свободные радикалы (активные формы кислорода). Примеры включают синглетный кислород (когда кислород «расщепляется» на отдельные атомы с неспаренными электронами), пероксид водорода, супероксиды и гидроксильные анионы.

  Причины / источники свободных радикалов

  Вы можете задаться вопросом, откуда вообще берутся свободные радикалы. Свободные радикалы можно получить несколькими способами. Они могут образовываться в результате нормальных метаболических процессов в организме или в результате воздействия канцерогенов (веществ, вызывающих рак) в окружающей среде.

  Свободные радикалы могут вырабатываться как канцерогенами, так и нормальными метаболическими процессами клеток.

  Свободные радикалы, обусловленные нормальными метаболическими процессами

  Наше тело часто производит свободные радикалы в процессе расщепления питательных веществ для создания энергии, которая позволяет нашему телу функционировать. Производство свободных радикалов в нормальных метаболических процессах, таких как это, является одной из причин того, что риск рака увеличивается с возрастом, даже когда люди мало подвержены воздействию канцерогенных веществ.

  Свободные радикалы вследствие воздействия канцерогенов

  Воздействие канцерогенов в окружающей среде также может производить свободные радикалы.Примеры некоторых канцерогенов:

  • Табачный дым
  • Ультрафиолетовое излучение
  • Радон в доме
  • Окружающие и производственные вещества и химические вещества, такие как асбест и винилхлорид
  • Некоторые вирусы
  • Медицинское излучение
  • Загрязнение воздуха

  Влияние свободных радикалов на организм: окислительный стресс

  Как только свободные радикалы образуются в результате воздействия канцерогенов или в результате нормальных процессов метаболизма организма, они могут причинить вред.Наличие свободных радикалов создает в организме так называемый оксидативный стресс . Причина, по которой это называется окислительным стрессом, заключается в том, что происходящие реакции, в результате которых свободные радикалы получают электрон, происходят в присутствии кислорода.

  На самом деле процесс намного сложнее и по сути представляет собой замкнутый круг. Когда один свободный радикал «крадет» электрон у молекулы, эта молекула теряет электрон (становится свободным радикалом) и так далее. Свободные радикалы могут повредить не только ДНК (нуклеиновые кислоты), но и белки, липиды, клеточные мембраны и многое другое в организме.Повреждение белков (сшивание белков и др.) И других компонентов организма может напрямую вызывать заболевание.

  Свободные радикалы и старение

  Существует несколько теорий, объясняющих, почему наши тела стареют, и свободные радикалы включены в одну из этих теорий. Однако не только свободные радикалы несут ответственность за изменения, связанные со старением, вполне вероятно, что нормальное старение связано с рядом различных процессов в организме.

  Как свободные радикалы могут вызывать рак

  Повреждение генов в ДНК может привести к образованию генов, производящих неэффективные белки; белки должны были наблюдать за клетками тела. Некоторые из этих мутаций могут включать гены, известные как гены-супрессоры опухолей. Эти гены кодируют белки, которые функционируют для восстановления повреждений ДНК или вызывают удаление клеток, которые не подлежат спасению, в процессе апоптоза (запрограммированной гибели клеток).

  Онкогены – это гены, кодирующие белки, способствующие росту клеток. Нормальные гены в организме, называемые «протоонкогенами», важны для стимулирования роста ребенка во время беременности и временно производят белки, которые помогают в восстановлении тканей.Мутации в этих генах (которые затем являются онкогенами) приводят к непрерывному производству белков, которые способствуют росту клетки.

  Чаще всего это серия мутаций как в генах-супрессорах опухолей, так и в онкогенах, которая приводит к раку. Повреждение (мутации) генов-супрессоров опухолей позволяет поврежденной клетке выживать без ремонта (ненормально), а поврежденные онкогены способствуют росту этой поврежденной клетки. Результат – образование раковой клетки.

  Антиоксиданты и свободные радикалы

  Многие фитохимические вещества (растительные химические вещества) в продуктах, которые мы едим, действуют как антиоксиданты.Эти питательные вещества действуют, подавляя образование свободных радикалов, и могут уменьшить ущерб, который они могут причинить организму. Считается, что это, по крайней мере, одна из причин того, почему диета, богатая овощами и фруктами, связана с более низким риском многих заболеваний.

  Примеры антиоксидантов включают витамин E, витамин A, бета-каротин, антоцианидины (в ягодах), эпигаллакатехин-3-галлат (EGCG) в зеленом чае и многие другие.

  Антиоксидантные добавки

  Многие исследования показали, что употребление в пищу продуктов, богатых антиоксидантами, связано с более низким риском развития заболеваний, включая рак.К сожалению, простое добавление в рацион антиоксидантных добавок не дает такого же эффекта.

  Пример – рак легких. Зная, что люди, которые потребляли больше продуктов, богатых бета-каротином и витамином Е, имели более низкий риск развития рака легких, исследователи провели исследование, в котором одна группа людей принимала ежедневную добавку бета-каротина, а другая – нет. . Мужчины, которые курили и принимали бета-каротин, на самом деле имели более высокий риск развития рака легких.Взаимодействие с другими людьми

  Антиоксиданты у людей, уже больных раком

  Тем, кто проходит лечение от рака, очень важно обсудить любые антиоксидантные добавки – или любые добавки, если на то пошло – со своим онкологом. Было высказано несколько различных опасений.

  Один касается людей, получающих лечение рака, такое как химиотерапия и лучевая терапия. Некоторые витаминные добавки могут снизить эффективность лечения рака, и причина этого становится понятной, если учесть механизм этих методов лечения.Некоторые методы лечения рака, такие как облучение, создают свободные радикалы, чтобы убить раковые клетки. В этих условиях использование антиоксидантов теоретически может снизить эффективность лечения. В этом случае антиоксиданты могут помочь защитить раковых клеток, которые вы пытаетесь убить.

  (Хотя по этой причине антиоксидантные добавки часто не рекомендуются, большинство онкологов считают, что здоровое питание, содержащее продукты, богатые антиоксидантами, не является проблемой. Несколько различных исследований, опубликованных в 2019 году, подтверждают эту обеспокоенность.

  В одном исследовании у женщин в постменопаузе с раком груди, которые принимали антиоксидантные добавки во время химиотерапии и облучения, был обнаружен худший прогноз. В двух отдельных исследованиях клеточные исследования показывают, что антиоксидантные добавки (такие как витамин E) могут способствовать росту и распространение рака легких.

  Прием антиоксидантных добавок (не диета) на самом деле может ухудшить прогноз человека с некоторыми видами рака.

  Антиоксиданты, свободные радикалы и рак

  Рак обычно вызывается серией мутаций, которые приводят к неконтролируемому росту и относительному бессмертию клетки. Поскольку фрукты и овощи в нашем рационе богаты антиоксидантами, считается, что это может быть одной из причин, почему диета, богатая фруктами и овощами, неизменно ассоциируется с более низким риском развития рака.

  Однако, как отмечалось ранее, получение этих антиоксидантов в виде добавок не было эффективным, и большинство онкологов рекомендуют диетические источники этих питательных веществ. Кроме того, некоторые витаминные и минеральные добавки могут мешать лечению рака.

  Как уменьшить количество свободных радикалов в вашем теле

  Уменьшение количества свободных радикалов в организме включает в себя как снижение вероятности их образования, так и обеспечение вашего организма антиоксидантами. Организм сам производит антиоксиданты, но не только в достаточном количестве. Однако важно отметить, что, поскольку свободные радикалы образуются в ходе нормальных клеточных процессов, люди могут «делать все правильно» и все же заболеть раком.

  Снижение воздействия свободных радикалов включает в себя как отказ от их источников (канцерогенов), так и обеспечение вашего организма полезными антиоксидантами в вашем рационе.

  Меры образа жизни по снижению воздействия включают отказ от курения, отказ от обработанных пищевых продуктов, соблюдение осторожности с любыми химическими веществами, с которыми вы работаете дома или на работе, и многое другое.

  Что касается получения здорового разнообразия антиоксидантов в вашем рационе, специалисты по питанию часто рекомендуют есть « радуги продуктов » с продуктами разного цвета, часто содержащими разные классы антиоксидантов.

  Слово Verywell

  Невозможно полностью исключить воздействие свободных радикалов, особенно тех, которые образуются в результате нормального метаболизма в организме. Тем не менее, здоровая диета, богатая множеством антиоксидантов, – отличное начало.

  Определение, воздействие на организм и профилактика

  Обзор

  Окислительный стресс – это дисбаланс между свободными радикалами и антиоксидантами в вашем организме. Свободные радикалы – это кислородсодержащие молекулы с неравномерным числом электронов.Нечетное количество позволяет им легко реагировать с другими молекулами. Свободные радикалы могут вызывать в организме химические реакции с большой цепью, потому что они легко вступают в реакцию с другими молекулами. Эти реакции называются окислением. Они могут быть полезными или вредными.

  Антиоксиданты – это молекулы, которые могут отдавать электрон свободному радикалу, не становясь нестабильными. Это заставляет свободные радикалы стабилизироваться и становиться менее реактивными.

  Прочтите, чтобы узнать, как окислительный стресс влияет на организм и как управлять этим дисбалансом и предотвращать его.

  Окисление – это нормальный и необходимый процесс, происходящий в вашем организме. Окислительный стресс, с другой стороны, возникает, когда существует дисбаланс между активностью свободных радикалов и антиоксидантной активностью. При правильном функционировании свободные радикалы могут помочь бороться с болезнетворными микроорганизмами. Патогены приводят к инфекциям.

  Когда свободных радикалов больше, чем можно удержать в равновесии с помощью антиоксидантов, свободные радикалы могут начать повреждать жировую ткань, ДНК и белки в организме.Белки, липиды и ДНК составляют значительную часть вашего тела, поэтому их повреждение со временем может привести к огромному количеству заболеваний. К ним относятся:

  Окислительный стресс также способствует старению.

  Каждый человек естественным образом вырабатывает свободные радикалы в своем организме в результате физических упражнений или воспалений. Это нормально и является частью сложной системы поддержания здоровья в организме.

  Вы также можете подвергаться воздействию свободных радикалов в окружающей среде. Некоторые источники включают:

  • озон
  • определенные пестициды и очистители
  • сигаретный дым
  • излучение
  • загрязнение

  Диета с высоким содержанием сахара, жира и алкоголя также может способствовать выработке свободных радикалов.

  Невозможно полностью избежать воздействия свободных радикалов и окислительного стресса. Однако есть вещи, которые можно сделать, чтобы свести к минимуму воздействие окислительного стресса на свой организм. Главное, что вы можете сделать, – это повысить уровень антиоксидантов и уменьшить образование свободных радикалов.

  Один из методов предотвращения окислительного стресса – убедиться, что вы получаете достаточно антиоксидантов с пищей. Употребление пяти порций в день разнообразных фруктов и овощей – лучший способ обеспечить ваше тело тем, что ему нужно для производства антиоксидантов. Примеры фруктов и овощей включают:

  • ягоды
  • вишни
  • цитрусовые
  • чернослив
  • темная зелень
  • брокколи
  • морковь
  • помидоры
  • оливки

  Другие примеры диетических источников антиоксидантов включают:

  Другой выбор здорового образа жизни также может предотвратить или уменьшить окислительный стресс. Вот несколько вариантов образа жизни, которые помогут:

  • Регулярные умеренные упражнения. Это было связано с более высоким уровнем естественных антиоксидантов и уменьшением повреждений, вызванных окислительным стрессом. Регулярные упражнения связаны с более продолжительной продолжительностью жизни, меньшим количеством эффектов старения и снижением риска рака и болезней.
  • Не курите. Избегайте также воздействия пассивного курения.
  • Будьте осторожны с химическими веществами. Это включает химические чистящие средства, предотвращение ненужного радиационного воздействия и осведомленность о других источниках химического воздействия, таких как пестициды, используемые в продуктах питания или в садоводстве.
  • Будьте экологически сознательными. Экологически безопасные инициативы, такие как совместное использование автомобилей, помогают снизить образование свободных радикалов для вас и вашего сообщества.
  • Используйте солнцезащитный крем. Солнцезащитный крем предотвращает повреждение кожи ультрафиолетом.
  • Уменьшите потребление алкоголя.
  • Высыпайтесь. Обильный сон очень важен для поддержания баланса всех систем организма. Сон влияет на работу мозга, выработку гормонов, баланс антиоксидантов и свободных радикалов, а также на множество других вещей.
  • Избегайте переедания. Исследования показали, что переедание и постоянное питание удерживают ваш организм в состоянии окислительного стресса чаще, чем если вы едите через определенные промежутки времени и едите небольшими или умеренными порциями.

  В то время как свободные радикалы и антиоксиданты являются частью естественного и здорового функционирования вашего организма, окислительный стресс возникает, когда свободные радикалы и антиоксиданты не сбалансированы. Окислительный стресс может вызвать повреждение многих тканей, что со временем может привести к ряду заболеваний.

  Хотя полностью избежать воздействия свободных радикалов невозможно, вы можете выбирать образ жизни в отношении диеты, физических упражнений и окружающей среды, чтобы поддерживать равновесие своего тела и предотвращать повреждения и болезни.

  Что делают свободные радикалы и можно ли их остановить

  Свободные радикалы – это нестабильные молекулы или атомы, которые могут повредить клетки вашего тела. Они образуются, когда атомы или молекулы приобретают или теряют электроны, что приводит к образованию неспаренного электрона. Свободные радикалы сталкиваются с вашими клетками, пытаясь «украсть» электрон, и клетки, теряющие электроны, могут начать работать со сбоями.

  Свободные радикалы часто возникают в результате нормальных обменных процессов. Например, когда ваше тело использует кислород, он создает свободные радикалы в качестве побочного продукта, и ущерб, причиненный этими свободными радикалами, называется «окислительным стрессом».

  Но ваш метаболизм – не единственный виновник. Вы также можете подвергнуться воздействию свободных радикалов, поступающих из различных источников окружающей среды, таких как радиация, лекарства, пестициды, сигаретный дым и другие загрязнители.

  Что делают свободные радикалы?

  Если вы молоды и здоровы, ваше тело довольно хорошо справляется со свободными радикалами, и вы, вероятно, даже ничего не заметите.Но если вы неправильно питаетесь, курите или подвергаетесь воздействию большого количества источников свободных радикалов в окружающей среде, ваш риск повреждения клеток и органов возрастает. Старение сказывается и на вашей системе защиты от свободных радикалов.

  Свободные радикалы со временем повреждают клетки, поэтому в конечном итоге какой-либо орган, к которому эти клетки принадлежат, не будет функционировать должным образом. Например, соединительная ткань, называемая коллагеном, становится слабее под воздействием свободных радикалов, и в результате на коже появляется больше морщин. Взаимодействие с другими людьми

  Стенки артерий могут быть повреждены, и накапливаются холестериновые бляшки, которые могут уменьшить приток крови к сердцу, мозгу и другим органам или вызвать образование тромбов.

  Чрезмерное воздействие свободных радикалов связано с повышенным риском хронических заболеваний, таких как сердечные заболевания и рак. Принятие мер по предотвращению воздействия свободных радикалов и усиление вашей антиоксидантной защиты может помочь снизить риск.

  Как питание влияет на свободные радикалы?

  Употребление здоровой пищи, особенно ярких фруктов и овощей, может помочь справиться с некоторыми повреждениями, вызванными свободными радикалами.Такие питательные вещества, как витамин С, бета-каротин, селен и витамин Е, могут помочь предотвратить повреждение клеток свободными радикалами и снизить окислительный стресс, поэтому их называют антиоксидантами.

  Эти питательные вещества содержатся в самых разных продуктах, но больше всего их в растительных источниках. Возможно, это одна из причин, почему диета, богатая фруктами и овощами, так важна для вашего здоровья.

  Действительно, исследования показывают, что диета с высоким содержанием антиоксидантов связана с улучшением здоровья.Конечно, есть и другие причины, по которым люди, потребляющие много антиоксидантов, могут чувствовать себя лучше. Люди, которые едят здоровую пищу, также, как правило, более физически активны и с большей вероятностью будут поддерживать надлежащее потребление калорий.

  Могут ли диетические добавки бороться с свободными радикалами?

  Многие пищевые добавки называют антиоксидантами, потому что они состоят из питательных веществ или экстрактов растений, которые продемонстрировали антиоксидантную активность в лаборатории. Хотя употребление в пищу продуктов, богатых антиоксидантами, кажется полезным, прием антиоксидантных добавок не дает таких же преимуществ, за исключением редких случаев.

  Одним из таких случаев является комбинация лютеина, зеаксантина и других питательных веществ, которые могут замедлить прогрессирование дегенерации желтого пятна, которая является основной причиной слепоты у пожилых людей.

  Хотя антиоксидантные добавки обычно считаются безопасными, некоторые исследования показывают, что прием определенных антиоксидантных добавок может принести больше вреда, чем пользы, а это не то, что вам нужно, если вы пытаетесь получить или оставаться здоровым. Вместо того, чтобы тратить деньги на дорогие пищевые добавки, вероятно, вам лучше покупать больше фруктов, овощей и другой здоровой пищи.

  О повреждении свободными радикалами – НАДЕЖДА Информация о болезни Хантингтона

  Помимо нарушения производства энергии, повреждение митохондрий приводит также к увеличению производства токсичных молекул, называемых свободными радикалами. Соединения, называемые антиоксидантами, действуют как поглотители свободных радикалов, инициируя реакции, которые делают свободные радикалы нетоксичными для клеток. Имеющиеся данные указывают на то, что повреждение свободными радикалами является фактором, способствующим патологии HD. Следовательно, изучаются соединения с антиоксидантными свойствами, чтобы увидеть, могут ли они служить в качестве возможных методов лечения HD.

  Свободные радикалы и антиоксиданты

  Свободные радикалы – это атомы или молекулы, которые обладают высокой реакционной способностью по отношению к другим клеточным структурам, поскольку содержат неспаренные электроны. Свободные радикалы – это естественные побочные продукты текущих биохимических реакций в организме, включая обычные метаболические процессы и реакции иммунной системы. Вещества, генерирующие свободные радикалы, можно найти в пище, которую мы едим, принимаемых нами лекарствах и лекарствах, в воздухе, которым мы дышим, и в воде, которую мы пьем.Эти вещества включают жареные продукты, алкоголь, табачный дым, пестициды, загрязнители воздуха и многое другое. Свободные радикалы могут вызывать повреждение таких частей клеток, как белки, ДНК и клеточные мембраны, путем кражи их электронов в процессе, называемом окислением. (Вот почему повреждение свободными радикалами также называется «окислительным повреждением».) Когда свободные радикалы окисляют важные компоненты клетки, эти компоненты теряют способность нормально функционировать, и накопление таких повреждений может привести к гибели клетки.Многочисленные исследования показывают, что повышенное производство свободных радикалов вызывает или ускоряет повреждение нервных клеток и приводит к заболеваниям.

  Антиоксиданты, также известные как «поглотители свободных радикалов», представляют собой соединения, которые либо уменьшают образование свободных радикалов, либо реагируют с ними и нейтрализуют их. Антиоксиданты часто работают, отдавая электрон свободному радикалу, прежде чем он сможет окислить другие компоненты клетки. Как только электроны свободного радикала спарены, свободный радикал стабилизируется и становится нетоксичным для клеток.Терапия, направленная на увеличение доступности антиоксидантов в клетках, может быть эффективной для предотвращения или замедления течения неврологических заболеваний, таких как HD.

  -E. Тан, 9-21-01

  Что такое свободные радикалы?

  Антиоксиданты, содержащиеся во фруктах и ​​овощах, помогают бороться со свободными радикалами, которые могут привести к раку груди.

  Свободные радикалы часто упоминаются как причина рака груди, но что именно такое свободные радикалы?

  Свободные радикалы – это очень реактивные и нестабильные молекулы, обычно молекулы кислорода, но не всегда.Их нестабильная природа вызвана наличием неспаренного электрона. В результате этого неспаренного электрона свободные радикалы ищут и забирают электроны у других молекул, что часто вызывает повреждение второй молекулы. Когда молекула свободного радикала делает это, это называется «окислением». Молекула, электрон которой был «украден» у свободного радикала, «окислен». Окисленные молекулы теперь сами превращаются в свободные радикалы и будут стремиться взаимодействовать с другой здоровой молекулой, создавая тем самым порочную цепную реакцию кражи электронов в организме. Когда организм подвергся чрезмерному окислению или большему окислению, чем можно бороться, говорят, что он испытывает «окислительный стресс».

  Подобно многим вещам, происходящим в природе, свободных радикалов не только невозможно избежать, но и необходимо для жизни. Свободные радикалы помогают нам бороться с инфекцией, запускают процесс воспаления, который помогает восстановить повреждение тканей, а краткосрочный окислительный стресс может замедлить старение. В то же время чрезмерное количество вредно для человека.

  Как образуются свободные радикалы?

  Свободные радикалы могут образовываться в организме разными способами:

  • Воздействие на окружающую среду – Канцерогены, такие как солнечное излучение, сигаретный дым, загрязнение воздуха и воды, пестициды и гербициды в пище, которую мы едим, асбест и другие вредные вещества могут вызывать образование свободных радикалов в нашем организме.
  • Физические упражнения – Хотя постоянные умеренные упражнения имеют много положительных преимуществ и могут снизить риск рака груди, чрезмерные упражнения или непоследовательные, но энергичные упражнения используют большое количество запаса кислорода в организме и, как следствие, генерируют чрезмерное количество свободных радикалов.
  • Стресс – химические вещества кортизон и катехоламины, образованные умственным стрессом, могут создавать свободные радикалы.
  • Наши тела – молекулы свободных радикалов являются естественным побочным продуктом клеточного метаболизма.
  • Алкоголь – При употреблении алкоголя в любом количестве в организме образуются свободные радикалы.
  • Жир – полиненасыщенные жиры, содержащиеся в овощных маслах, легко окисляются в организме и могут образовывать свободные радикалы. Замените полиненасыщенные жиры мононенасыщенными.

  Свободные радикалы и рак груди

  Считается, что свободные радикалы являются одной из причин рака, а также причиной некоторых аутоиммунных заболеваний, болезней сердца, неврологических заболеваний и процесса старения в целом. В случае рака считается, что взаимодействие свободных радикалов с ДНК организма – частью каждой клетки, которая несет генетическую информацию о росте, делении и функционировании клеток.может вызывать клеточные мутации, что увеличивает риск рака груди. Было показано, что оксидативный стресс снижает апоптоз (естественный метод контроля роста клеток в организме) и увеличивает инвазивность, пролиферацию и метастазирование. Раковые клетки отрываются от того места, где они впервые образовались (первичный рак), проходят через систему крови или лимфы и образуют новые опухоли (метастатические опухоли) в другие органы тела. раковых клеток.

  Как антиоксиданты борются со свободными радикалами

  Антиоксиданты – это молекулы, которые могут безопасно взаимодействовать со свободными радикалами.В отличие от других молекул, антиоксиданты могут отдавать электрон свободному радикалу и при этом оставаться стабильными, тем самым останавливая цикл постоянным и повторяющимся образом. повреждения клеток. В результате антиоксиданты часто называют «поглотителями свободных радикалов». Примеры антиоксидантов:

  • Бета-каротин (витамин А)
  • Витамин C
  • Витамин E
  • Ликопин

  Как увеличить потребление антиоксидантов

  Один из лучших способов уменьшить повреждение организма свободными радикалами и, следовательно, снизить риск рака груди, – это увеличить потребление этих витаминов.

  No related posts.