Что такое свободные радикалы?

     Свободные радикалы (СР) это частицы (молекулы, атомы или ионы), которые благодаря некоторым своим особенностям (наличие неспаренных электронов) проявляют высокую химическую активность и, вступая в реакции, повреждают различные структуры организма.

     В стабильных частицах электроны должны быть спарены (это физикаJ). Если по какой-то причине электронная пара в частице теряет один электрон, вся частица теряет стабильность и, пытаясь ее восстановить, «забирает» недостающий электрон у другой стабильной частицы (этот процесс называется окислением), которая в свою очередь становится нестабильной и нападает на соседние и так далее. Так начинается цепная реакция (окислительный стресс), в которой могут быть затронуты  очень многие органические молекулы составляющие основу структуры клеток.

    Как образуются свободные радикалы.

    Когда говорят о СР, приводящих к патологиям в организме, чаще всего подразумевают радикалы, инициирующие процессы повреждения биологических молекул (упомянутые выше цепные реакции). Они могут образовываться естественным путем в организме (природные), чаще всего появляясь в обычных химических реакциях присоединения к молекулам кислорода или отделения от них водорода или являться следствием внешних факторов (чужеродные).

     В организме свободные радикалы образуются в биохимических реакциях процессов  дыхания, пищеварения. Некоторые из них являются частью иммунной системы организма  и помогают бороться с патогенными микроорганизмами,  выполняют ряд других важных функций при синтезе белков, клеточном метаболизме, производстве гормонов. Другие же («лишние» или «плохие»), не участвуя непосредственно в нормальных обменных процессах, инициируют окислительные реакции, приводящие к повреждению клеток. В организме в основном образуются СР  в виде соединений с  кислородом (так называемые активные формы кислорода (АФК), азота, и хлора).

     Если говорить о радикалах АФК, образующихся естественным путем как о природных, то существуют еще чужеродные свободные радикалы, продуцируемые в клетках под действием на нее внешних факторов.  УФ облучение, ионизирующая радиация, загрязненная окружающая среда, прием лекарств, курение,  некоторые продукты питания (копченые, жареные, см. Жарка) способствуют образованию СР, инициирующих окислительные повреждения.

    Процессы окисления в организме под действием СР значительно усиливаются при стрессах, травмах, неправильном питании, при любом сбое иммунной системы на фоне различных заболеваний.

    Интересные факты:

    Повышенные физические нагрузки   увеличивают потребление кислорода, усиливают обменные процессы, и как следствие, приводят к увеличению количества свободных радикалов. И это нормальноJ

    До 5% кислорода поступающего в клетки организма преобразуется в АФК!

    Один и тот же механизм, с участием одних и тех же АФК, используется организмом как при борьбе, например, с «чужими»  плохими бактериями (так работает иммунитет), та и при повреждении своих  «хороших» клеток.        

     Влияние на организм человека

    Какими  бы возможностями ни обладал наш организм, избежать образования СР  невозможно. Они образуются как результат воздействия внешних факторов, так и  естественным путем, являясь продуктами обмена веществ. Не лишним будет подчеркнуть, что речь будет идти о тех радикалах, которые участвуют в процессах повреждения клеток.

    Для борьбы со свободными радикалами наш организм «разработал» антиоксидантную систему – совокупность механизмов для нейтрализации их разрушительной деятельности. В здоровом организме и в «идеальной» внешней среде эти механизмы должны действовать избирательно по отношению к «хорошим» и «плохим» радикалам. Например, не работать в то время и в том месте, где СР выполняют какую то регулирующую функцию и в то же время бороться с «плохими»  СР, где это необходимо.

     Однако, в наше время, под влиянием многочисленных негативных факторов современной жизни, когда СР становится слишком много, антиоксидантная система не справляется самостоятельно и возникает окислительный стресс, приводящий к необратимым повреждениям и болезням.

    Согласно современным представлениям, свободные радикалы играют важную, если не ключевую роль в развитии различных патологий в организме.  Избыточное накопление различных СР (активных форм кислорода, радикалов других химических элементов) провоцирует развитие цепных реакций окисления  молекул белков, липидов (в т.ч. жирных кислот), нуклеиновых кислот (ДНК), нарушает их нормальное функционирование и вызывает огромное количество заболеваний: болезни почек, печени, ЖКТ, сахарный диабет, инсульт, инфаркт, варикозное расширение вен, атеросклероз, рак и т. д.  

    Для клеток особую опасность представляет окисление жирных кислот, из которых состоят мембраны (перекисное окисление липидов), что приводит к нарушению их функций и гибели. Процесс окисления жирных кислот клеток можно сравнить с прогорканием сливочного или растительного масла. Химически это похожие процессыJ. 

    Доказано, что именно накопление свободных радикалов вызывает процессы старения организма. Одним из внешних проявлений этих процессов является повреждения кожи – СР  разрушают молекулы коллагена и эластина. Кожа при этом теряет свою  эластичность, появляются морщины, различные кожные заболевания.

    Рекомендации

    Для защиты организма от действия свободных радикалов существуют особые вещества – антиоксиданты. Антиоксиданты нейтрализуют СР, прерывают цепи окисления и защищают биомолекулы от повреждений. Молекула антиоксиданта отдает свободный электрон радикалу, но при этом остается стабильной и не приобретает химическую активность.

    Подробнее См. Антиоксиданты.