Оксидативен стрес: роля, механизъм, показатели

Стресът се счита за неспецифична реакция на тялото към действието на вътрешни или външни фактори. Това определение е въведено в практиката на G. Selye (канадски физиолог). Всяко действие или състояние може да предизвика стрес. Невъзможно е обаче да се изясни един фактор и да се нарече основна причина за реакцията на организма.

Отличителни характеристики

При анализа на реакцията естеството на ситуацията (независимо дали е приятна или неприятна), в която се намира организмът, няма значение. Интерес представлява интензивността на необходимостта от приспособяване или преструктуриране в съответствие с условията. Организмът на първо място се противопоставя на влиянието на дразнещия агент върху способността му да реагира гъвкаво на ситуацията. Следователно можем да направим следното заключение. Стресът е набор от адаптивни отговори, дадени от тялото в случай на фактор. Това явление се нарича в науката общ синдром на адаптация.

Етапи от

Синдромът на адаптиране продължава постепенно. На първо място идва сцената на безпокойство. Организмът на този етап изразява пряка реакция на ефекта. Вторият етап е съпротивата. На този етап тялото е най-ефективно приспособено към условията. На последния етап започва изтощението. За преминаването на предишните етапи органът използва резервите си. Съответно до последния етап те са значително изчерпани. В резултат на това структурните промени започват в тялото. В много случаи това обаче не е достатъчно, за да оцелее. Съответно, незаменимите енергийни запаси са изчерпани и тялото вече не се адаптира.

Оксидативен стрес

Антиоксидантни системи и про-оксиданти при определени условия са в нестабилно състояние. Последните елементи включват всички фактори, които играят активна роля в подобреното образуване на свободни радикали или други видове реактивен кислород. Първични механизми на увреждащия ефект на оксидативния стрес могат да бъдат представени от различни агенти. Те могат да бъдат клетъчни фактори: дефекти на митохондриалното дишане, специфични ензими. Механизми на оксидативен стрес може да бъде външен. Те включват по-специално пушенето, приемането на медикаменти, замърсяването на въздуха и т.н.

Безплатни радикали

Те се формират постоянно в човешкото тяло. В някои случаи това се дължи на случайни химични процеси. Например, се образуват хидроксилни радикали (ОН). Техният външен вид е свързан с постоянно излагане на йонизиращо лъчение на ниско ниво и освобождаване на супероксид, дължащо се на изтичане на електрони и тяхната транспортна верига. В други случаи появата на радикали се дължи на активирането на фагоцитите и производството на азотен оксид от ендотелните клетки.

Механизми на оксидативен стрес

Процесите на произход свободни радикали и реакцията на тялото е приблизително балансирана. Това относително равновесие е доста лесно в полза на радикалите. В резултат на това биохимията на клетката е нарушена и оксидативен стрес. Повечето от елементите са в състояние да понасят умерена степен на дисбаланс. Това се дължи на наличието на ремонтни структури в клетките. Те откриват и премахват увредените молекули. На мястото на последните се появяват нови елементи. В допълнение, клетките имат способността да подобряват защитата, като отговарят на оксидативен стрес. Например, плъховете, поставени в условия с чист кислород, умират след няколко дни. Струва си да се каже, че в обикновения въздух има около 21% от О₂. Ако действате върху животни, постепенно увеличавате дозите кислород, тяхната защита ще се увеличи. В резултат на това може да се постигне, че плъховете ще могат да понасят 100% концентрация на О₂. Все още силна оксидативен стрес може да причини сериозно унищожаване или клетъчна смърт.

Провокиращите фактори

Както бе посочено по-горе, тялото поддържа баланс между свободни радикали и защита. От това можем да заключим това оксидативен стрес се дължи най-малко на две причини. Първата е да се намали защитната активност. Второто е да се увеличи образуването на радикали до такава степен, че антиоксидантите да не могат да ги неутрализират.

Намаляване на защитната реакция

Известно е, че антиоксидантната система е по-зависима от нормалното хранене. Съответно, може да се заключи, че намаляването на защитата в организма е следствие от лоша диета. По всяка вероятност, много човешки заболявания се дължат на дефицит на антиоксидантни хранителни вещества. Например, невродегенерация се открива поради недостатъчен прием на витамин Е при пациенти, чието тяло не може правилно да смила мазнини. Съществува и информация, че при лица, инфектирани с HIV, глутатион, възстановен в лимфоцити, се открива в изключително ниски концентрации.

пушене

Това е един от основните фактори, които предизвикват оксидативен стрес в белите дробове и много други тъкани на тялото. Димът и катранът са богати на радикали. Някои от тях са в състояние да атакуват молекули и да намаляват концентрацията на витамини Е и С. Димът дразни дразнещо микрофагите на белите дробове, което води до образуването на супероксид. В белите дробове на пушачите има повече неутрофили от непушачите. Хората, които злоупотребяват с тютюн, често не ядат добре и консумират алкохол Съответно, тяхната защита е отслабена. Хроничен оксидативен стрес предизвиква тежки нарушения на клетъчния метаболизъм.

Промени в тялото

За диагностични цели, различни маркери на оксидативен стрес. Тези или други промени в тялото показват специфична област на разстройството и фактора, който го провокира. При изучаване на образуването на свободни радикали в развитието на множествена склероза, такива показатели на оксидативен стрес:

1. Малонен диалдехид. Той действа като вторичен продукт на окисляването на свободни радикали (CPO) на липидите и има вредно въздействие върху него структурно и функционално състояние мембрани. Това от своя страна води до увеличаване на пропускливостта им за калциеви йони. Увеличаването на концентрацията на малонен диалдехид по време на първична и вторична прогресивна множествена склероза потвърждава първия етап на оксидативен стрес - активиране на оксидацията на свободните радикали.
2. Основата на Schiff е крайният продукт на CPO протеини и липиди. Увеличаването на концентрацията на основите на Schiff потвърждава тенденцията на активиране на оксидацията на свободните радикали да стане хронична. При повишена концентрация на малонен диалдехид, в допълнение към този продукт, първичната и вторична прогресивна склероза могат да означават началото на деструктивен процес. Състои се от фрагментация и последващо разрушаване на мембраните. Повишеното съдържание на основите на Schiff също така показва първия етап на оксидативния стрес.
3. Витамин Е. Той е биологичен антиоксидант, взаимодействащ със свободните радикали на пероксидите и липидите. В резултат на реакциите се образуват баластни продукти. Витамин Е се окислява. Той се счита за ефективен неутрализатор на синглетен кислород. Намаляването на индекса на активността на витамин Е в кръвта показва дисбаланс в неензимната връзка на системата АОЗ - във втория блок на развитие на оксидативен стрес.

вещи

Какво е това? ролята на оксидативния стрес? Струва си да се отбележи, че не само липидите на мембраните и протеините са засегнати, но и въглехидратите. В допълнение, промените започват в хормоналните и ендокринните системи. Активен ензим тимуса лимфоцити структура намалява, повишава нивото на невротрансмитери, хормони започват да се отделят. Когато започва стрес, окисляването на нуклеинови киселини, протеини, въглероди повишава общото съдържание на липидите в кръвта. Освобождаването на адренокортикотропния хормон се засилва поради интензивното разпадане на АТР и появата на сАМР. Последният активира протеин киназата. Тя, от своя страна, допринася за участието на ATP фосфорилиране на холинестеразата преобразяваща естери на холестерола в холестерол. Подобрение на синтеза на протеини, РНК, ДНК, докато едновременно гликоген мобилизация на депо мазнини, гниене мастна тъкан (високи) киселини и глюкоза също причинява оксидативен стрес. остаряване се счита за една от най-сериозните последици от процеса. Налице е също така повишаване на действието на тиреоидните хормони. Той осигурява регулиране на скоростта на основния метаболизъм - растеж и диференциация на тъканите, протеините, липидите, въглехидратния метаболизъм. Важна роля се дава на глюкагона и инсулина. Според някои експерти, глюкозата действа като сигнал за активирането на аденилат циклазата и cMAF за производството на инсулин. Всичко това води до засилване на разграждането на гликоген в мускулите и черния дроб, забавяйки биосинтезата на въглехидратите и протеините, забавяйки окисляване на глюкозата. Повишава се отрицателният азотен баланс, повишава се концентрацията на холестерол и други липиди в кръвта. Glikagon насърчава образуването на глюкоза, инхибира нейното разпадане на млечна киселина. В същото време прекомерното изчерпване води до повишаване на глюконеогенезата. Този процес е синтез на не-въглехидратни продукти и глюкоза. Първите са пирувинови и млечни киселини, глицерол, както и всякакви съединения, които могат да бъдат трансформирани в пируват или един от междинните елементи на цикъла на трикарбоксилната киселина по време на катаболизма. Основните субстрати са също аминокиселини и лактат. Ключова роля в трансформацията на въглехидратите принадлежи на глюкоза-6-фосфат. Това съединение забавя процеса на фосфорилно разцепване на гликоген. Глюкоза-6-фосфатът активира ензимния транспорт на глюкоза от уридин дифосфоглюкоза до синтезиран гликоген. Съединението също действа като субстрат за последващи гликолитични трансформации. Наред с това се подобрява синтеза на глюконеогенезните ензими. По-специално, това е характерно за фосфоенолпируват-карбоксикиназа. Той определя скоростта на процеса в бъбреците и черния дроб. Съотношението на глюконеогенезата и гликолизата се измества вдясно. Като индуктори на синтеза на ензими са глюкокортикоидите.

Кетонни тела

Те действат като вид доставчик на гориво за бъбреците, мускулатурата. С оксидативен стрес, сумата кетони се увеличава. Те функционират като регулатор, предотвратявайки прекомерната мобилизация на мастни киселини от депото. Това се дължи на факта, че в много тъкани енергийният глад започва поради факта, че глюкозата поради липса на инсулин не е в състояние да проникне в клетката. При висока концентрация в плазмата на мастни киселини, тяхната абсорбция от черния дроб и окислението се увеличава, интензивността на синтеза на триглицеридите се увеличава. Всичко това води до увеличаване на броя на кетонните тела.

допълнително

Науката знае и такъв феномен като "оксидативен стрес на растенията". Струва си да се каже, че въпросът за спецификата на адаптацията на културите към различни фактори остава противоречив днес. Някои автори смятат, че при неблагоприятни условия комплексът от реакции е универсален. Дейността му не зависи от естеството на фактора. Други експерти твърдят, че устойчивостта на културите се определя от конкретни отговори. Това означава, че реакцията е адекватна на фактора. Междувременно повечето учени са единодушни, че заедно с неспецифичните отговори се появяват и такива. В същото време последният не винаги може да бъде открит на фона на множество универсални реакции.