Что такое оксидативный стресс, чем он вреден и как его снизить
Оксидативный стресс — это дисбаланс между двумя типами молекул: свободными радикалами и антиоксидантами. Избыток свободных радикалов повреждает клетки. Долгосрочный окислительный стресс способствует развитию самых распространённых хронических болезней. Также окислительный стресс играет огромную роль в процессе старения. Разобрались в механизмах окислительно-восстановительного баланса.
Оксиданты и антиоксиданты
Свободные радикалы — это кислородсодержащие молекулы с неспаренными электронами, то есть с их нечётным числом. Эти молекулы отнимают электроны у других, чтобы восстановить свою стабильность. В зоне риска оказываются «здоровые» и полноценные молекулы. Захват электрона приводит к повреждению клеток, а сам процесс называют окислением.
При этом свободные радикалы нельзя считать плохими, их синтез— это нормальный и необходимый процесс. Свободные радикалы образуются, например, в процессе пищеварения. Также эти молекулы участвуют в борьбе с атипичными клетками и бактериями. Вредными они становятся, когда их слишком много или не хватает антиоксидантов.
Антиоксиданты нейтрализуют (восстанавливают) свободные радикалы, отдавая им недостающий электрон. Таким образом они защищают организм от окислительного стресса. Примеры антиоксидантов — витамины A, C и E.
Получить эти вещества можно из разных источников, например из овощей и фруктов. Кроме того, клетки естественным образом вырабатывают антиоксиданты, например, глутатион.
Баланс между окислением и восстановлением
Нормальное соотношение свободных радикалов и антиоксидантов называется окислительно-восстановительным балансом. Если он нарушен, возникает окислительный или оксидативный стресс.
Почему возникает оксидативный стресс
Внешние факторы
Синтез свободных радикалов может происходить в результате:
- Загрязнения окружающей среды, например, тяжёлыми металлами. Кадмий, ртуть, никель истощают запасы глутатиона.
- Употребления некоторых лекарств, например, антибиотиков циклоспорина и гентамицина.
- Курения (активного и пассивного). В табачном дыму содержится множество реактивных форм кислорода и азота, которые повреждают мембраны клеток и нуклеиновые кислоты (из них состоит ДНК).
- Употребления алкоголя, которое стимулирует выработку свободных радикалов и снижает уровень антиоксидантов.
- Употребления ультрапереработанных продуктов.
- Стрессовых ситуаций и хронического стресса. (11)
Внутренние причины
- низкая или неумеренная физическая активность,
- метаболический синдром,
- аутоиммунные заболевания.
Как работают оксиданты
Повреждение клеток и ДНК
В большом количестве свободные радикалы могут быть важной причиной повреждения клеток, нуклеиновых кислот, липидов (жироподобных веществ) и белков. Известно, что некоторые свободные радикалы (в частности гидроксильный радикал) реагируют со всеми компонентами молекулы ДНК. Это может привести к развитию мутаций и как следствие появлению атипичных клеток.
Вред для белков и липидов
Избыток гидроксильного радикала и пероксинитрита запускает перекисное окисление липидов, тем самым повреждая клеточные мембраны и липопротеины (класс сложных белков). Окисление липопротеинов низкой плотности, например, приводит к развитию атеросклероза. Повреждение свободными радикалами белков может привести к потере или ухудшению их функций и как следствие плохой работе клеток.
Последствия оксидативного стресса
Хронические болезни
Воздействие свободных радикалов на глюкозу и перекисное окисление липидов приводит к инсулиновой резистентности и становится одним из факторов развития диабета. Побочные продукты окисления ДНК (гидролизованные основания) считаются одним из самых значимых факторов в развитии онкологических процессов.
Также окислительный стресс играет важную роль в развитии атеросклероза, ишемии (снижении или прекращении кровоснабжения), гипертонии, кардиомиопатии, гипертрофии сердца (увеличение толщины сердечной стенки) и сердечной недостаточности.
Старение
Есть так называемая теория старения окислительного стресса, согласно которой возрастные функциональные изменения обусловлены накоплением окислительного повреждения липидов, ДНК и белков. Повреждённые клетки теряют способности к делению и постепенно погибают.
Как измерить оксидативный стресс
Окисление
Есть прямые качественные и количественные методы, когда определяется конкретный окислительный агент, но они пока не получили широкого распространения. Гораздо проще определить специфические соединения, которые образовались в результате повреждения белков, липидов или ДНК — например, продукты перекисного окисления липидов. В основном такие анализы используют в науке, хотя некоторые доступны в коммерческих лабораториях.
Антиоксидантная активность
Антиоксиданты также можно определить напрямую или по следам их действия. Есть множество тестов, которые собирают в комплексы или панели. Все они достаточно дороги и дают данные, которые тяжело интерпретировать из-за быстро меняющегося окислительно-восстановительного баланса и большого количества факторов, на него влияющего.
Как предотвратить и скорректировать окислительный стресс
Питание
Овощи и фрукты — отличный источник антиоксидантов, в первую очередь витаминов. Из морепродуктов и рыбы можно получить селен. Флавоноиды, содержащиеся в зеленом чае, помогут снизить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. В целом большое количество антиоксидантов предполагает средиземноморская диета. Плюс, у неё много других преимуществ.
Средиземноморская диета: мифы, правда и польза
Образ жизни и физическая активность
Окислительно-восстановительный баланс нарушается из-за плохого сна. Гормон сна мелатонин — это антиоксидант, для его синтеза нужны темнота и качественный ночной отдых.
Физическая активность улучшает антиоксидантную защиту и снижает уровень перекисного окисления липидов. Во время упражнений вырабатываются свободные радикалы, но также активизируются и антиоксиданты. Нагрузка должна быть умеренной, слишком сильная (например, марафон) приводит к снижению уровня антиоксидантов.
7 простых упражнений, которые помогут держать себя в форме
В целом исследователи рекомендуют избегать слишком сильного психического и физического стресса и обязательно уделять время расслаблению и удовольствиям.
Есть ли смысл в БАДах
Сегодня на рынке предлагают множество продуктов, обогащённых антиоксидантами, но исследования не подтверждают их пользу. Пока лучшим способом получить антиоксиданты остаются овощи и фрукты.
Главное
Активное равновесие между свободными радикалами и антиоксидантами — часть естественного и здорового функционирования организма. Нарушение этого баланса может быть серьёзным фактором риска развития хронических заболеваний.
Не всё, что связано с окислительным стрессом, можно контролировать, — например, воздействие загрязнённого воздуха. Зато можно контролировать, что вы едите, сколько спите, избегать табака, уделять время физической активности и приятным занятиям.