Всем известно, что витамины А, Е, С и некоторые другие вещества являются антиоксидантами. Они препятствуют окислительному действию свободных радикалов в организме и тем самым снижают их неблагоприятное воздействие.
Но Вы только посмотрите, как много натуральных экзогенных антиоксидантов содержится в растительной пище – это и овощи, и фрукты, и ягоды. В общем, всем, чем богата природа, она всегда рада нас угостить. Зачем тогда существует такое большое количество синтетических антиоксидантных препаратов и нужны ли они на самом деле здоровому человеку? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо лучше разобраться в функциях антиоксидантов и механизмах их действия.
Радикалы и антиоксиданты: кто кого?
О существовании в организме свободных радикалов стало известно несколько десятилетий назад. Изучая механизмы протекания лучевой болезни (радиационного поражения), ученые обратили внимание на сверхактивные нестабильные соединения, которые обладали мощной окислительной способностью, и назвали их свободными радикалами.
Свободные радикалы – это класс соединений, у которых на внешнем энергетическом уровне существует не спаренный электрон, что делает их крайне активными. Они стремятся восполнить упущение, забрав электрон у других химических соединений, инициируя, таким образом, каскад окислительных реакций. В основном свободные радикалы в теле человека представлены активными формами кислорода, которые в нормальной ситуации являются побочными продуктами дыхательной цепи и процессов энергообеспечения, протекающих в митохондриях.
В клетке из кислорода образуется много нестабильных радикалов. Например, супероксид-радикал (О2*), который опасен своим превращением в перекись водорода и гидроксил-радикал. Также из кислорода образуются пергидроксил-, пероксид-, алкоксид-радикалы, которые ответственны за повреждения липидов мембран, различных белков и нуклеиновых кислот. Усиленное образование свободных радикалов можно наблюдать не только при радиационном поражении. Их концентрации повышается при действии ультрафиолета, курении и многочисленных заболеваниях. Другими словами они обеспечивают проявления болезней и патологических процессов на молекулярном уровне.
Для регулирования их действия в организме имеется система с противоположными эффектами – эндогенные антиоксиданты. Они выступают донорами «злополучного» электрона, чем переводят радикалы в стабильное состояние и ограничивают их активность. Они играют роль ловушки и останавливают цепную реакцию. Сами же они, конечно, тоже становятся окислителями, но их действие очень слабое.
Ах, этот тонкий биохимический мир!
После открытия антиоксидантов, фармацевтическую промышленность захлестнул бум их производства и в настоящее время все знают об антиоксидантах и о том, что они могут минимизировать проявления заболеваний, препятствуют старению и возникновению рака. Все очень удобно – ешь побольше таблеток с синтетическими антиоксидантами и ты в безопасности. Поэтому, их потребляют в виде БАДов по поводу и без оного. Однако есть ряд особенностей протекания окислительных процессов в организме, которые в другом свете представляют картину взаимодействия свободных радикалов и антиоксидантов.
При более тщательном рассмотрении свободные радикалы оказываются не такими «плохими», а антиоксиданты при определенных обстоятельствах могут оказаться не такими «хорошими». В чем же дело? А дело в том, что система действия радикалов и противодействия антиоксидантами должна прибывать в тонкой сбалансированности.
Начнем с того, что свободные радикалы являются «санитарами» организма. Они являются мощным оружием и используются в частности для борьбы с чужеродными микроорганизмами. Также с их помощью осуществляется уничтожение больных или генетически измененных клеток, например в тех же опухолях. Кроме этого радикалы выполняют ряд физиологических функций: гидроксид-радикал участвует в синтезе ряда регуляторов (простагландинов), радикалы оксида азота отвечают за сокращение стенок сосудов и так далее. Поэтому если окислительные процессы контролируются организмом, то уровень радикалов находится в пределах безопасных значений и не оказывает неблагоприятного действия на клетки. Однако определить избыточность действия при критических изменениях дело очень сложное и пока современной науке не доступное.
Теперь коснемся «хороших». Эффективность действия антиоксидантов и доза препарата - понятия, находящиеся в сложной и неоднозначной зависимости. Например, ученые рассуждают о высокой эффективности сверхмалых доз антиоксидантов по сравнению с более высокими дозами препаратов. Но еще более сверхмалые дозы вновь приводят к уменьшению эффекта. В больших концентрациях антиоксиданты выступают в качестве прооксидантов и, наоборот, усугубляют течение окислительных процессов. К тому же выраженность действия может зависеть от этапа течения болезни: тормозить канцерогенез на начальном этапе и усиливать рост опухолевых клеток на более поздней стадии болезни.
Организм наделен сложнейшей системой регулирования скорости и уровня свободно-радикальных реакций. То есть обмен липидов в мембранах клеточной стенки под действием свободных радикалов и скорость расходования антиоксидантов находятся в динамическом равновесии. Если в организме много антиоксидантов, то окислительное действие свободных радикалов уменьшается и обмен идет медленно. В таком случае организм замещает в мембранах липиды на ненасыщенные, способные окислятся быстрее, тем самым, вызывая ускорение расходования антиоксидантов. В итоге система возвращается к стабильному состоянию. Поразительно, не правда ли!
Однако неблагоприятные внешние воздействия, наличие сопутствующей патологии или искусственное вмешательство может вызывать сбои в системе регуляции. Процессы теряют взаимосвязь и обретают самостоятельность, что и приводит к тканевому «хаосу».
Здоровье – есть гармония
При более тщательном подходе становится очевидным, что мы имеем дело с тонкой системой взаимодействия. И антиоксиданты, и свободные радикалы на самом деле служат одной цели: нормальному функционированию организма, и поэтому их равновесие обеспечивает стабильность. А здоровье, в частности, представляется их гармонией, а не преимуществом «хороших» над «плохими».
В связи с этим действие антиоксидантных препаратов в некоторых случаях оказалось не только малоэффективным, но и нанесло вред здоровью. Поэтому будущее будет за разработкой препаратов, способных оптимизировать действие свободных радикалов в клетке, а не просто их подавлять.
Радикалы и антиоксиданты: кто кого?
О существовании в организме свободных радикалов стало известно несколько десятилетий назад. Изучая механизмы протекания лучевой болезни (радиационного поражения), ученые обратили внимание на сверхактивные нестабильные соединения, которые обладали мощной окислительной способностью, и назвали их свободными радикалами.
Свободные радикалы – это класс соединений, у которых на внешнем энергетическом уровне существует не спаренный электрон, что делает их крайне активными. Они стремятся восполнить упущение, забрав электрон у других химических соединений, инициируя, таким образом, каскад окислительных реакций. В основном свободные радикалы в теле человека представлены активными формами кислорода, которые в нормальной ситуации являются побочными продуктами дыхательной цепи и процессов энергообеспечения, протекающих в митохондриях.
В клетке из кислорода образуется много нестабильных радикалов. Например, супероксид-радикал (О2*), который опасен своим превращением в перекись водорода и гидроксил-радикал. Также из кислорода образуются пергидроксил-, пероксид-, алкоксид-радикалы, которые ответственны за повреждения липидов мембран, различных белков и нуклеиновых кислот. Усиленное образование свободных радикалов можно наблюдать не только при радиационном поражении. Их концентрации повышается при действии ультрафиолета, курении и многочисленных заболеваниях. Другими словами они обеспечивают проявления болезней и патологических процессов на молекулярном уровне.
Для регулирования их действия в организме имеется система с противоположными эффектами – эндогенные антиоксиданты. Они выступают донорами «злополучного» электрона, чем переводят радикалы в стабильное состояние и ограничивают их активность. Они играют роль ловушки и останавливают цепную реакцию. Сами же они, конечно, тоже становятся окислителями, но их действие очень слабое.
Ах, этот тонкий биохимический мир!
После открытия антиоксидантов, фармацевтическую промышленность захлестнул бум их производства и в настоящее время все знают об антиоксидантах и о том, что они могут минимизировать проявления заболеваний, препятствуют старению и возникновению рака. Все очень удобно – ешь побольше таблеток с синтетическими антиоксидантами и ты в безопасности. Поэтому, их потребляют в виде БАДов по поводу и без оного. Однако есть ряд особенностей протекания окислительных процессов в организме, которые в другом свете представляют картину взаимодействия свободных радикалов и антиоксидантов.
При более тщательном рассмотрении свободные радикалы оказываются не такими «плохими», а антиоксиданты при определенных обстоятельствах могут оказаться не такими «хорошими». В чем же дело? А дело в том, что система действия радикалов и противодействия антиоксидантами должна прибывать в тонкой сбалансированности.
Начнем с того, что свободные радикалы являются «санитарами» организма. Они являются мощным оружием и используются в частности для борьбы с чужеродными микроорганизмами. Также с их помощью осуществляется уничтожение больных или генетически измененных клеток, например в тех же опухолях. Кроме этого радикалы выполняют ряд физиологических функций: гидроксид-радикал участвует в синтезе ряда регуляторов (простагландинов), радикалы оксида азота отвечают за сокращение стенок сосудов и так далее. Поэтому если окислительные процессы контролируются организмом, то уровень радикалов находится в пределах безопасных значений и не оказывает неблагоприятного действия на клетки. Однако определить избыточность действия при критических изменениях дело очень сложное и пока современной науке не доступное.
Теперь коснемся «хороших». Эффективность действия антиоксидантов и доза препарата - понятия, находящиеся в сложной и неоднозначной зависимости. Например, ученые рассуждают о высокой эффективности сверхмалых доз антиоксидантов по сравнению с более высокими дозами препаратов. Но еще более сверхмалые дозы вновь приводят к уменьшению эффекта. В больших концентрациях антиоксиданты выступают в качестве прооксидантов и, наоборот, усугубляют течение окислительных процессов. К тому же выраженность действия может зависеть от этапа течения болезни: тормозить канцерогенез на начальном этапе и усиливать рост опухолевых клеток на более поздней стадии болезни.
Организм наделен сложнейшей системой регулирования скорости и уровня свободно-радикальных реакций. То есть обмен липидов в мембранах клеточной стенки под действием свободных радикалов и скорость расходования антиоксидантов находятся в динамическом равновесии. Если в организме много антиоксидантов, то окислительное действие свободных радикалов уменьшается и обмен идет медленно. В таком случае организм замещает в мембранах липиды на ненасыщенные, способные окислятся быстрее, тем самым, вызывая ускорение расходования антиоксидантов. В итоге система возвращается к стабильному состоянию. Поразительно, не правда ли!
Однако неблагоприятные внешние воздействия, наличие сопутствующей патологии или искусственное вмешательство может вызывать сбои в системе регуляции. Процессы теряют взаимосвязь и обретают самостоятельность, что и приводит к тканевому «хаосу».
Здоровье – есть гармония
При более тщательном подходе становится очевидным, что мы имеем дело с тонкой системой взаимодействия. И антиоксиданты, и свободные радикалы на самом деле служат одной цели: нормальному функционированию организма, и поэтому их равновесие обеспечивает стабильность. А здоровье, в частности, представляется их гармонией, а не преимуществом «хороших» над «плохими».
В связи с этим действие антиоксидантных препаратов в некоторых случаях оказалось не только малоэффективным, но и нанесло вред здоровью. Поэтому будущее будет за разработкой препаратов, способных оптимизировать действие свободных радикалов в клетке, а не просто их подавлять.
Обсуждения Антиоксиданты и свободные радикалы