Что такое свободные радикалы простыми словами
Что такое свободные радикалы, или Как кислород убивает нас и нашу кожу
Зачем нужны антиоксиданты, вроде понятно. А вот от кого они нас спасают — не слишком. Разобрали свободные радикалы на частицы. Сага о молодости прилагается.
Начнем с плохой новости: наука не знает, почему человек стареет. Долгое время надежды на вечную молодость связывали с обнаружением внутреннего тумблера, эдакого переключателя с on на off. Но чем дальше мы продвигаемся в изучении человека, тем яснее: старение — комплексная проблема. Более того, в прошлом году ученые Гарвардской медицинской школы выяснили: старение человека запускается с первых недель его внутриутробного развития. Но есть и хорошая новость: мы начали понимать, почему саморазрушается наше тело.
Одна из теорий старения — свободнорадикальная, ее выдвинул в 1950-х американский химик Денхам Харман. По его гипотезе, во всем виноват окислительный, или оксидативный, стресс. Его провоцируют свободные радикалы, которые в организме человека представлены в основном активными формами кислорода, или АФК. По сути, это побочный продукт нашего дыхания. Клетке нужен кислород, чтобы производить энергию, и производство это совсем не безотходное.
Неперерабатываемый мусор, оставшийся от «переваривания» кислорода, — те самые радикалы.
«Свободные радикалы — это молекулы с одним или несколькими неспаренными электронами: они взаимодействуют с окружающими молекулами и отнимают у них электроны, чтобы добрать себе недостающих, — объясняет Екатерина Мочалова, биохимик Института медико-биологических проблем РАН. — В результате попавшие под горячую руку молекулы распадаются и тоже превращаются в свободные радикалы. Так запускается цепная реакция».
Свободные радикалы действуют как грабители-дилетанты. Им недостаточно украсть электрон — перевернут вверх дном всю квартиру, побьют хозяйские бокалы и оставят на столе недоеденный бутерброд. Они могут повреждать мембраны клеток, выводить из строя ферменты, портить ДНК. Они же играют не последнюю роль в развитии инфарктов, инсультов, диабета, болезни Альцгеймера, некоторых видов рака. И да, в старении кожи. Впрочем, не стоит спускать всех собак на мать-природу: есть в этих частицах и что-то хорошее. «АФК способствуют обновлению белков, регулируют многие процессы в клетке. Например, лимфоциты могут производить АФК, защищая организм от патогенных бактерий и вирусов», — продолжает Екатерина Мочалова.
Повреждения, которые АФК наносят клетке, и есть оксидативный стресс.
В слабой форме он возникает каждый раз, когда кислород попадает в клетку, — то есть с каждым глотком воздуха. Сильный развивается реже — если кислорода слишком много или клетка не смогла подавить слабый. Высвобождение свободных радикалов может происходить в результате заболеваний, нервного напряжения, из-за внешних факторов — от солнечной радиации до пережаренной пищи. К счастью, вскоре после открытия свободных радикалов выяснилось, что существуют вещества, работающие как опытные спецназовцы и предотвращающие атаки на мирные клетки. Их назвали антиоксидантами.
Остановить цепную реакцию с участием свободных радикалов можно несколькими способами. Во-первых, за счет реакции между двумя радикалами: их неспаренные электроны соединяются и больше не ищут, у кого бы что отнять. Во-вторых, с помощью малоактивных свободных радикалов, не поддерживающих цепных реакций. В обоих процессах участвуют антиоксиданты: они жертвуют электрон свободному радикалу, частица стабилизируется и перестает быть опасной. Благодаря такой щедрости антиоксидант сам превращается в свободный радикал, но настолько неактивный, что не может нанести вреда. Реакция на нем затухает.
Чем спасти себя и клетки
За последние полвека вокруг свободнорадикальной теории сформировалась целая культура. Повышенный интерес к здоровому образу жизни и борьбе со старением привел к тому, что с начала 2010-х активно растет глобальный рынок антиоксидантов: это и биодобавки, и суперфуды, и косметика. И если об антиоксидантах в формате БАДов еще ведутся споры (в 2007-м группа американских ученых доказала, что они могут повышать смертность пациентов с некоторыми тяжелыми заболеваниями), то их эффективность в составе косметики уже не вызывает сомнений.
Витамины А, С, Е — самые изученные и распространенные антиоксиданты, поэтому их часто добавляют в кремы и сыворотки.
Работая на коже «щитом» и отражая атаки свободных радикалов, они решают и сопутствующие проблемы кожи: увлажняют, питают, снимают воспаления, осветляют пигментацию. Как именно крем с витамином может замедлить старение, объясняет биохимик Екатерина Мочалова.
«Витамин А — группа, в которую входят ретинол и близкие по структуре химические вещества, ретиноиды. Все они — эффективные доноры электронов благодаря наличию в структуре двойных связей. Они способны предотвращать фотоповреждения кожи и стимулировать активность ферментов, ответственных за синтез коллагена и эластина.
Витамин А во всех его формах — жирорастворимый. Он проникает в глубокие слои кожи и сами клетки, чтобы принять участие в регуляции генов. Кстати, именно из-за этого средства с ретинолом обычно не советуют использовать беременным. Хотя современные исследования показывают: ограничивать нужно только тот витамин А, что поступает с пищей.
Что до концентрации в косметике, то тут все сложно. Эффективная доза зависит от того, каким образом вещество метаболизируется клеткой, поэтому важнее всего — форма ретиноидов. Мой совет: прежде чем покупать подобные средства, проконсультируйтесь с врачом- косметологом».
«Он участвует во множестве процессов в организме, в том числе выступает в роли антиоксиданта. А также задействован в синтезе коллагена, что доказано исследованиями. Так, нанесение 5%-й L-аскорбиновой кислоты за два часа до облучения животных УФ-излучением существенно уменьшило повреждение кожи по сравнению с контрольной группой. А двойное слепое тестирование на людях показало, что при топическом применении 10%-го витамина С в течение 12 недель признаки фотостарения уменьшаются (в сравнении с группой, использовавшей плацебо). Эффективность крема с витамином С зависит от формы действующего вещества. Наиболее биологически активная и хорошо изученная — L-аскорбиновая кислота. Но она гидрофильна: хорошо растворяется в воде, плохо — в маслах. А еще быстро разрушается. Стабильность молекулы и ее проникающая способность заметно увеличиваются в кислой среде. То есть крем или сыворотка с аскорбиновой кислотой должны быть кислотными для лучшего проникновения в кожу. Другие распространенные в косметике формы — аскорбилпальмитат и аскорбилфосфат магния. Они гидрофильны и стабильны при уровне pH, близком к естественному кислотно-щелочному балансу кожи.
Оптимальная концентрация также зависит от формы, и больше тут точно не значит лучше. После 20% полезные свойства не меняются, зато растет риск раздражения кожи. Целесообразно выбирать средства с содержанием витамина С в диапазоне 10–20%».
«Витамин Е — это группа соединений, в частности токоферолы и токотриенолы. Все они — мощные антиоксиданты. Кроме того, витамин Е не дает окислиться ретиноидам и витамину С, обеспечивая большую стабильность сывороток с ними в составе.
Токоферолы и токотриенолы жирорастворимы и хорошо проникают в кожу, поэтому концентрации 1,5% достаточно для эффективной антиоксидантной защиты крема. В сыворотках она выше — порядка 5%, и это позволяет снизить на 40–50% даже проявления солнечных ожогов».
Что такое антиоксиданты и свободные радикалы — продукты
В 1956 году ученые Харман и Эмануэль выдвинули теорию, получившую название Теория свободных радикалов. Она объясняет механизм старения и причины возникновения многих возрастных заболеваний. Например, сердечно-сосудистые заболевания, катаракта, снижения иммунитета, нарушения мозговой деятельности, рака. Именно свободные радикалы названы виновниками происходящих в организме патологических изменений. Свободные радикалы это слегка измененные молекулы кислорода, участвующие во многих биохимических процессах в клетках.
Что такое свободные радикалы
Давайте разбираться, вопрос действительно интересный. Как же образуются свободные радикалы из обычного кислорода, которым мы дышим? Процесс начинается с митохондрий, микроскопических двигателей внутри многих наших клеток.
Эта реакция лежит в основе всей нашей деятельности, однако она не совершенна. Электроны могут утекать из митохондрий и вступать в реакции с находящимися поблизости молекулами кислорода. В результате образуются свободные радикалы, это нестабильные молекулы кислорода с неспаренным электроном на внешней орбите. Чтобы вернуть стабильность, свободные радикалы забирают электроны у соседних жизненно важных молекул, таких как ДНК и белки.
Польза свободных радикалов
Без свободных радикалов мы также чаще заражались бы инфекциями. В условиях стресса, вызванного проникновением в организм человека нежелательных бактерий или вирусов, свободные радикалы начинают вырабатываться более активно, действуя как бесшумный сигнал для иммунной системы. В результате макрофаги и лимфоциты, стоящие в авангарде нашей иммунной защиты начинают делиться и бороться с возникшей проблемой. С самого начала здоровая иммунная реакция зависит от наличия в организме свободных радикалов.
Другими словами, избавляться от свободных радикалов при помощи антиоксидантов не всегда правильно. Но хорошая новость в том, что даже если принимать антиоксиданты больше необходимого количества, в организме человека есть системы, отвечающие за поддержание стабильности биохимических процессов. В случае с антиоксидантами, их излишек удаляется из кровотока в мочу.
Что такое антиоксиданты
Итак, свободные радикалы — это окислители, оксиданты. Противоядие для них — антиоксиданты. Антиоксиданты нейтрализуют активность свободных радикалов, связывая их. Такая система помогает клеткам защищаться от окисления, делает их менее уязвимыми.
Для борьбы со свободными радикалами в нашем организме имеются собственные естественные защитные механизмы. Первая линия этой защиты это эндогенные антиоксиданты. Правда с возрастом под воздействием продолжительного воздействия экзогенных факторов естественная антирадикальная защита ослабевает. Это и является причиной назначения антиоксидантов в виде добавок для людей после 40 лет.
Полностью избавиться от свободных радикалов в организме невозможно, как писали выше, это и не нужно. В ограниченном режиме они должны выполнять свою разрушительную работу, направленную на уничтожение (окисление) вредных веществ и микроорганизмов, тем самым защищая нас от них.
Натуральные источники антиоксидантов
Получение веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, возможно из продуктов питания. Они считаются безопаснее специализированных добавок для большинства людей. Однако из-за того, что каждый продукт содержит различные виды антиоксидантов, чем разнообразнее диета, тем лучше.
Если вам до 40 лет, вы ведете здоровый образ жизни, занимаетесь спортом и не курите, то нет никакого смысла принимать антиоксиданты в виде добавок. Лучшим выбором будет прием натуральных продуктов с антиоксидантами. Организм возьмёт столько сколько необходимо, остальное без труда будет выведено с мочой.
Витамины с антиоксидантами и дозировка
Кому действительно стоит обратить внимание на антиоксиданты в виде добавок и какую дозировку принимать?
1) Если вы мало употребляете сырую пищу, предпочитая жаренное и вареное. Как известно, при термической обработке некоторые витамины разрушаются, а энзимы уничтожаются полностью.
2) Вы старше 40 лет, курите, ведете малоподвижный образ жизни, живете в городе с плохой экологией.
3) Если у вас есть хронические заболевания, связанные с усвоением витаминов А, С, Е и селена.
1) Основные витамины с антиоксидантными свойствами это А, С, Е. А также другие добавки: селен, астаксантин, N-ацетилцистеин, коэнзим CoQ10, PQQ, куркумин, ресвератрол из винограда. Идеальный вариант это покупка этого комплекса, аналоги тут и тут. Они полностью натуральные, оптимальные дозировки, взрослым подходят для любого возраста. Комплекс Country Life, Антиоксидант Super 10 также рекомендуется к покупке, но он довольно дорогой.
2) Если нет конкретных назначений врача, дозировки не должны быть экстремально высокими, для антиоксидантов важно соблюдать баланс. Если производитель рекомендует 1 капсулу в день, вы не сделаете лучше принимая 5 шт. По дозировкам см этот обзор.
3) Старайтесь принимать больше свежих овощей и фруктов, желательно не передать. Чем плохо переедание и термическая пищи написано тут.
Что выбрать на Айхерб и промокод на скидку
Отказ от ответственности. Содержание данного блога не имеет никакого отношения к составлению диагнозов, проведению лечебных процедур или получения врачебных назначений. Все статьи и публикации размещены исключительно в информационных целях и для общего изучения. При плохом самочувствии или появления каких-либо симптомов немедленно обращайтесь к врачу и получите квалифицированную медицинскую помощь. Представленная в данном блоге информация не может служить заменой врачебной консультации. Любые пункты описания каждого товара, которые вы можете встретить в статьях и публикациях, не носят подтверждающий лечебный характер, поэтому не могут служить основанием для составления диагноза или лечения различных заболеваний. Представленные в блоге товары являются биологически активными добавками и не являются лекарственным средством, имеются противопоказания, проконсультируйтесь с врачом.
Ссылки на исследования
1. Dietary antioxidants and human cancer.
2. Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health
3. A Review On Free Radicals and Antioxidants.
Свободные радикалы
Что такое свободные радикалы?
Свободные радикалы обычно присутствуют в организме в небольших количествах, и здоровый организм контролирует их. Некоторые свободные радикалы производятся иммунной системой. Они разрушают вирусы и бактерии. Другие свободные радикалы участвуют в производстве важных гормонов и активизации необходимых для жизни ферментов. Свободные радикалы нужны организму для производства энергии и разнообразных субстанций, в которых он нуждается.
Образование множества свободных радикалов стимулирует образование ещё большего их количества, а это ведёт к ещё большему ущербу для организма. В результате присутствия опасного количества свободных радикалов может измениться способ кодирования клетками генетической информации, нарушится структура белков. Иммунная система распознаёт такие белки как чужие и постарается их уничтожить. В конечном итоге мутировавшие белки испортят иммунную систему, что приведёт к лейкемии и другим типам рака, к сердечным и другим заболеваниям.
Свободные радикалы способны разрушать защитные клеточные мембраны, могут приводить к накоплению жидкости в организме, что способствует быстрому старению организма. Кроме того, при этом нарушается уровень кальция в организме, что также приводит к различным заболеваниям.
Уничтожители свободных радикалов
Обычно количество свободных радикалов контролируется действием поглотителей свободных радикалов, образующихся в организме естественным путём. Эти поглотители, называемые антиоксидантами, нейтрализуют свободные радикалы, связывая их свободные электроны. В качестве антиоксидантов выступают: ферменты, которые постоянно синтезируются организмом; некоторые витамины и микроэлементы (А, С, Е, бета- каротин, селен); гормон мелатонин; некоторые травы (черника, гинкго билоба, экстракт виноградных косточек, зелёный чай). Многие антиоксиданты можно получать с пищей, например, употребляя пророщенное зерно, свежие фрукты и овощи. Однако на сегодняшний день, когда окружающая среда очень сильно загрязнена, этого недостаточно. Поэтому необходим дополнительный приёма антиоксидантов, сводящих к минимуму воздействие свободных радикалов.
Альфа-липоевая кислота
Альфа-липоевая кислота способствует нейтрализации эффекта свободных радикалов, увеличивая антиоксидантные свойства витаминов С и Е и глутатиона. Кроме того она обеспечивает функционирование двух ключевых ферментов, которые превращают пищу в энергию.
Витамин А и бета-каротин
Витамин С
Витамин Е
Для поддержания нормальной концентрации витамина Е необходим цинк. Селен улучшает усвоение витамина Е, поэтому их рекомендуют употреблять вместе.
Глутатион
Глутатион защищает клетки несколькими способами. Он нейтрализует молекулы кислорода до того, как они смогут принести вред. Вместе с селеном он образует фермент глутатион-пероксидазу, нейтрализующую перекись водорода.
Глутатион защищает не только отдельные клетки, но и ткани артерий, мозга, сердца, иммунные клетки, почки, хрусталик глаза, печень, легкие и кожу от окисления. Он играет большую роль в предупреждении рака, особенно рака печени; замедляет процессы старения.
Кофермент Q10
Мелатонин
Гормон мелатонин производится шишковидной железой, находящейся в головном мозге. В детстве мелатонин производится в больших количествах. Незадолго до полового созревания его производство начинает снижаться и с возрастом неуклонно сокращается.
Мелатонин является самым эффективным антиоксидантом из всех открытых на сегодняшний день, поскольку он способен проникать в любую часть организма. Мелатонин защищает клетки от необычайно широкого спектра неблагоприятных воздействий. В клетке он обеспечивает особую защиту ядру- центральной структуре, содержащей ДНК. С его помощью поврежденная клетка имеет возможность восстановить себя. Мелатонин также стимулирует фермент глутатион- пероксидазу. Естественную выработку мелатонина в организме могут подавлять употребление алкоголя, недостаток сна и недостаточно длительное пребывание в темноте. Выработке мелатонина способствуют белок, никотинамид, витамина В6 и В12, ацетил-карнитин.
Олигомерные проантоцианиды
Селен
Цинк необходим для поддержания нормальной концентрации витамина Е и способствует абсорбции витамина А. Кроме того, цинк способствует желез и иммунной системы.
Цистеин
Свободные радикалы
Свободные радикалы – это атомы, молекулы или ионы, которые характеризуются определенным строением. Правильный атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него пар электронов. Когда он достигает своей цели, разрушает другие здоровые клетки или ткани. Ситуацию осложняет тот факт, что свободный радикал, забирая другой электрон молекулы, вызывает появление следующего свободного радикала, способного к продолжению атак. Так образуется замкнутый круг (один вызывает возникновение следующих свободных радикалов, а они в свою очередь провоцируют появление следующих). Эта цепная реакция может продолжаться до бесконечности. Единственная возможность ее прерывания – это деактивация радикалов. Если в течение короткого времени произойдет накопление большого количества свободных радикалов – значит в организме мало антиоксидантов, это свидетельствует о том, что происходят окислительные процессы в организме, которые действительно опасны для нашего организма.
Откуда берутся свободные радикалы?
Можно выделить 3 источника образования свободных радикалов. К ним относятся:
Сводобные радикалы кислорода
Реактивные формы кислорода, в том числе свободные радикалы кислорода, образуются при утечке электронов из дыхательной цепи во время дыхания (это примерно 2-3% кислорода, который мы вдыхаем). Но они имеют также и положительную роль в организме. Необходимы, например, в процессах свертывания крови, апоптоза, то есть программируемой смерти клеток, или же участвуют в производстве некоторых ферментов и гормонов.
Можно сказать, что свободные радикалы были созданы, чтобы нам помогать, а не вредить. Это наш стиль жизни и окружающая среда, в которой мы живем, вызвали проблему, с которой надо бороться. В разумных количествах свободные радикалы необходимы нашему организму, а особенно иммунитету. Наша иммунная система использует их каждый день для уничтожения бактерий и вирусов (выглядит это следующим образом, например, макрофаги, то есть некоторые из белых кровяных клеток поглощают вирус или бактерию и в вашем организме, активируют производство свободных радикалов, которые разрушают ДНК вирусов или бактерий, которые в результате этого погибают). Без их присутствия не может происходить в нашем организме чрезвычайно важные функции, направленные на преодоление заболеваний, воспалительных процессов. Но что важно, после выполнения одной из главных ролей, свободные радикалы должны немедленно нейтрализоваться антиоксидантами.
Да, действительно, проблема появляется тогда, когда их количество резко увеличивается или в тот момент, когда защитные свойства клеток, являются недостаточными. Тогда это приводит к повреждениям, в частности, клеточных мембран и генетического материала, а это крайне опасно.
Свободные радикалы в организме
Длительный окислительный процесс или недостаточное количество антиоксидантов в организме (избыток свободных радикалов) могут вызвать такие последствия:
Негативное влияние свободных радикалов на кожу
Свободные радикалы, наносят вред не только здоровью, но и нашей красоте. Отягощают ее в виде морщин, потери упругости кожи. Свободные радикалы, разрушая липиды эпидермиса, повреждают его естественный защитный барьер. Изменение этих структур вызывает расслоение эпидермиса и испарения воды из него. Тогда кожа становится сухой и склонной к раздражениям. Свободные радикалы нарушают работу фибробластов (клеток, вырабатывающих коллаген и эластин) и меланоцитов (клетки, которые вырабатывают меланин, который защищает кожу от влияния солнечного излучения). Могут также привести к повреждению коллагеновых и эластиновых волокон в дерме, что приводит к снижению упругости и ускоряет образование глубоких морщин. Изменения в строении волокон дермы вызывают также более медленное заживление ран, ускоряется атрофия подкожной клетчатки, появление целлюлита и растяжек, а также ускоряются процессы старения. Если дойдет до повреждения ДНК, ответственного за правильное строение клеток, затем может привести к развитию рака кожи.
Свободные радикалы – как с ними бороться?
Наш организм имеет в своем распоряжении множество средств защиты от свободных радикалов – антиоксиданты. Производит их как в своих собственных клетках (эндогенные), так и получает из пищи (экзогенные).
Эндогенные антиоксиданты – это когда в клетках вырабатывается глутатион, который защищает от разрушительного воздействия свободных радикалов. Есть также и другие ферменты, например, каталаза или оксиддисмутаза, которые также вступают в реакцию со свободными радикалами. Другой эндогенный антиоксидант — коэнзим Q10 — убихинон или более более биодоступный убихинол. С возрастом количество глутатиона и других ферментов, которые организм в состоянии производить уменьшается, и наш организм становится все более беззащитным. В такой ситуации, конечно, вы не должны отчаиваться, но должны работать над собой.
Тем не менее, мы сами можем помочь нашему организму в борьбе со свободными радикалами, обеспечивая ему, антиоксиданты вместе с пищей (экзогенные антиоксиданты). Среди них можно назвать витамины: витамин A, C, E и бета-каротин, минералы: медь, селен, цинк и марганец. Но не только, они прекрасно справляются в борьбе со свободными радикалами, также коэнзим Q10 или полифенолы, а среди них флавоноиды, антоцианы, катехины; кислоты: эллаговая, кофейная, а также процианидины, которые достаточно сильны в борьбе со свободными радикалами.
Лучшим источником усваиваемых антиоксидантов, питательных веществ, являются фрукты и овощи. Очень богаты антиоксидантами красные плоды, то есть ягоды, ежевика, виноград, смородина, гранат, рябина, черника. Стоит также употреблять цитрусовые фрукты, которые содержат много антиоксидантов. Из овощей рекомендуются, в частности, брокколи, свекла, красная капуста, лук, чеснок, помидоры. Также стоит включить в рацион зерновые продукты, а также умеренное употребление красного вина, например, перед едой.
Свободные радикалы для кожи
В борьбе со свободными радикалами, атакующими кожу, кроме антиоксидантов также важен правильный уход. Рекомендуется использование косметики с содержанием витамина E (например, он присутствует в масле зародышей пшеницы, авокадо). Важно, чтобы витамин Е поступал в паре с витамином C. Другим ценным компонентом косметических средств в борьбе со свободными радикалами, является коэнзим Q10.
Свободные радикалы и антиоксиданты
Вот такой большой ассортимент форм, дозировок и производителей антиоксидантов от свободных радикалов:
Источник фото: iHerb.com
Как вам помогают антиоксиданты? Ваш отзыв очень важен для новичков!