Вільні радикали, антиоксиданти

ЩО ТАКЕ ВІЛЬНІ РАДИКАЛИ?

Кожна сучасна людина обов'язково чув словосполучення «вільні радикали» - причому в негативному контексті. Що таке вільні радикали, наскільки вони небезпечні і чи можна від них захиститися? 

ВІЛЬНІ РАДИКАЛИ І АНТИОКСИДАНТИ

До наукової революції початку та середини ХХ століття населення землі жило відносно спокійно, приймаючи зачаття, народження, здоров'я, хвороби і старіння як якусь природну даність. Але після того як у 1950-ті роки радянський академік М.М. Семенов отримав Нобелівську премію за відкриття так званих вільних радикалів, світ буквально збожеволів: мало не кожен день вчені відкривали нові властивості вільних радикалів, поступово відходячи від чистої хімії до фізики, біології і, головне, до медицини. З роками люди дізналися про те, що старіння шкіри, розвиток онкологічних захворювань, а іноді і безпліддя пов'язані з цими агресивними структурами.

В даний час вільні радикали розглядаються як неповноцінні молекули, які позбавлені одного електрона і всіляко намагаються його повернути, відбираючи в інших, «нормальних» молекул. З «нормальних» молекул будуються всі клітки і тканини організму, тому, коли їх атакують вільні радикали, вони окислюються (тобто віддають свої «рідні» електрони «голодним» радикалам) і запускають незворотний процес руйнування тканини.

Віднімаючи у нормальної молекули заповітний електрон, вільний радикал перетворюється на стабільне з'єднання, а атакована молекула стає вільним радикалом. З кожним разом уражається все більше і більше клітин, і коло замикається. В результаті вільнорадикального окислення молекули, які раніше були інертними, вступають в хімічні реакції. Наприклад, молекули колагену, зіткнувшись з радикалами кисню, стають настільки активними, що здатні зв'язатися один з одним. Зшитий колаген менш еластичний, ніж звичайний, а нагромадження таких колагенових димарів веде до старіння шкіри, появи зморшок.

Найбільш наочним прикладом реакції вільнорадикального окислення є корозія металів. Під дією вільних радикалів людський організм теж поступово «іржавіє» і зношується.

ПРИЧИНИ УТВОРЕННЯ ВІЛЬНИХ РАДИКАЛІВ

Вільні радикали постійно виробляються в клітинах організму під впливом різних факторів. Раніше інших був встановлений шлях їхнього утворення під дією радіаційного опромінення, але сьогодні в благополучних по рівню радіації районах ця причина відходить на другий план.

Іншою причиною, не найпоширенішою серед молодих і здорових людей, є утворення вільних радикалів при застосуванні лікарських засобів. Піддаючись всіляким ферментативним перетворенням в організмі, молекули деяких ліків втрачають свої електрони в цих хімічних реакціях, перетворюючись на вільні радикали.

Широко обговорюється і вплив куріння: нікотин і смоли вражають клітини організму, запускаючи цілий ряд вільнорадикальних реакцій.

Проте найпоширенішими на сьогодні причинами утворення вільних радикалів вважаються погана екологія, ультрафіолетове випромінювання та стан стресу.

Десятки тисяч агресивних хімічних молекул, що забруднюють навколишнє середовище, потрапляють в організм при диханні, з їжею або через шкіру, і захиститися від їх проникнення якою фізичною способом неможливо.

Улюблене нами сонце, що приносить радість тепла і красу матового засмаги, по суті, є, мало не основним «ворогом» людського організму. Адже ультрафіолетові промені викликають те саме фотостаріння, про який так багато говорять в останні роки лікарі й виробники засобів «від засмаги». Ультрафіолетове випромінювання сонця проникає в клітини шкіри, при цьому воно настільки потужне, що буквально вибиває електрони з молекул, що утворюють клітинні мембрани і внутрішнє середовище клітини. У результаті «рідні» молекули перетворюються на радикали і починають діяти проти організму-господаря за механізмом, описаного вище.

Було доведено і потужний вплив стресу на активацію вільнорадикальних процесів. Гормони стресу, адреналін і кортизол, при несприятливих життєвих ситуаціях виробляються в підвищених кількостях, порушуючи харчування і нормальне дихання клітини, що моментально призводить до накопичення і розповсюдження радикалів у всьому організмі.

Старіння і фізіологічне зношування організму - головні наслідки вільнорадикальних реакцій.

ВІЛЬНІ РАДИКАЛИ І ВАГІТНІСТЬ

Природно, говорячи про загальну небезпеку впливу вільних радикалів на організм, вчені не могли обійти цю проблему і у вагітних жінок, від здоров'я яких залежить майбутнє цілого покоління дітей. В результаті досліджень були виявлені наступні особливості утворення вільних радикалів і їх впливу на організм матері і майбутньої дитини.

Відразу після зачаття в організмі жінки відбувається потужна гормональна перебудова. «Не чекаючи» подібних змін, тканини і органи відчувають певний стрес, в результаті якого різко підвищується кількість вільних радикалів, атакуючих, окрім іншого, клітини плаценти і ембріона.

Збільшення кількості вільних радикалів під час вагітності пов'язано з різними причинами:

• вільні радикали беруть участь у процесах синтезу прогестерону - гормону, відповідального за збереження та нормальний перебіг вагітності. Для синтезу прогестерону в великих кількостях необхідно більше вільних радикалів;
• під час вагітності в умовах нестачі кальцію порушується процес утилізації продуктів обміну в клітині і, як наслідок, підвищується концентрація вільних радикалів;
• надмірне і безконтрольне захоплення препаратами заліза також може стати причиною збільшення числа вільних радикалів.

Збільшення кількості вільних радикалів під час вагітності неодмінно приводило б до викиднів, якби природою не було запрограмовано спеціального «протіворадікального» механізму, званого антиоксидантною системою (АОС), механізм дії якої спрямований на блокування окислення клітинних молекул вільними радикалами. У АОС входить ряд ферментів і речовин, які в результаті цілої послідовності реакцій знищують вільні радикали. Антиоксиданти першими «зустрічають» радикали, зв'язуються з ними і віддають їм свої електрони, таким чином, знешкоджуючи їх. При цьому структура антиоксидантів залишається стабільною - вони не перетворюються в радикали (як це зробили б будь-які інші молекули).

Таким чином, при зростанні числа і активності вільних радикалів пропорційно зростає і активність антиоксидантної системи. Начебто турбуватися нема про що: організм сам себе захищає. Однак, на жаль, ресурси АОС не безмежні, і при надмірній радикальної активності вони досить швидко виснажуються і стають неспроможними. До чого це може призвести? Дані свідчать про те, що надмірне переокислення може стати причиною, що провокує передчасне дозвіл вагітності.

АНТИОКСИДАНТИ ПРОТИ ВІЛЬНИХ РАДИКАЛІВ Лікарі давно знайшли спосіб цілеспрямованої боротьби з надмірним окисленням за допомогою спеціальних речовин - антиоксидантів, додатково надходять в організм з їжею або у складі спеціальних полівітамінних комплексів. Антиоксиданти віддають ненаситним радикалам свої електрони, при цьому залишаючись стабільними сполуками. Таким чином, безперервна ланцюжок руйнування молекул припиняється. Найбільш значущими для майбутніх мам антиоксидантами є відомі всім вітаміни А, Е і С, а також широко досліджуваний сьогодні мінерал - селен. Всі ці компоненти входять в АОС.

Вітамін А. Ця назва узагальнює кілька груп сполук: ретиноїди і каротиноїди. Відмінності між ними пов'язані, головним чином, із зовсім різними джерелами надходження в організм і «місцями їх застосування».

Ретиноїди надходять в організм в основному з тваринною їжею і прісноводної рибою. Вони також містяться в оптимальних кількостях в яйцях та молочних продуктах. При цьому чим більше продуктів містять жиру, тим вище в них концентрація ретиноїдів.

Ретиноїди відіграють виняткову роль в стимуляції росту та диференціювання клітин (як у ембріона, так і у дорослої людини), в розвитку і функціонуванні кісткової і покривних тканин, а також забезпечують нормальну роботу зорового аналізатора: чіткість, контрастність, цветовосприятие.

Однією з найбільш важливих функцій ретиноїдів є виражена антиоксидантна активність. При цьому активність в окисно-відновних процесах в чому залежить від достатності в організмі цинку, заліза і магнію. Тому харчування повинно бути збалансовано абсолютно по всім речовинам.

При недостатності ретиноїдів підвищується активність вільних радикалів, першим видимим результатом якої стає лущення і сухість шкіри. Пізніше до цього приєднується і зниження зору у вечірній і нічний час доби. При цьому сповільнюється розвиток і диференціювання тканин майбутньої дитини, порушується нормальне функціонування плаценти, що може спричинити за собою затримку внутрішньоутробного розвитку. У самих запущених випадках, залишених без корекції лікарями, А-вітамінна недостатність може призвести навіть до вродженої патології - розщеплення верхнього піднебіння плода.

У відмінності від ретиноїдів, каротиноїди надходять в організм з рослинною їжею. Головним харчовим джерелом бетакаротину є морква, гарбуз, абрикоси (і курага), шпинат. Іншими різновидами каротиноїдів багаті томати, брокколі, солодкий перець і кабачки.

Поєднанні продуктів , що містять каротиноїди, з жирами значно підвищує їх засвоюваність. Ось чому рекомендується, є морква зі сметаною, гарбузову кашу на молоці і з вершковим маслом, салат з томатів і перців заправляти 10%-ної сметаною. Для підвищення доступності каротиноїдів необхідна присутність харчових жирів. Найбільш ефективно доступність вітаміну А підвищується в присутності молочних жирів, тому і рекомендуються сметанні заправки, а не заправки з рослинних олій. Можна сказати, що каротиноїди краще засвоюються з рослинним маслом, ніж без нього, але краще зі сметаною, ніж з рослинною олією. Дефіцит каротиноїдів в організмі проявляється тільки з одночасним дефіцитом ретиноїдів, так як ці сполуки можуть взаимозамещающие один одного в умовах дефіциту одного з них. Як тільки запаси обох видів з'єднань виснажені, з'являються ознаки їх нестачі, відомі під загальною назвою «ознаки дефіциту вітаміну А».

Вітамін Е. Найпопулярнішим і універсальним антиоксидантом на сьогоднішній день, безперечно, є вітамін Е, або токоферол. Механізм його захисної дії полягає в наступному. Токоферол вбудовується в клітинну мембрану, таким чином, перешкоджаючи атаці вільних радикалів і руйнуванню клітин. Він також самостійно зв'язує вільні радикали, зупиняючи ланцюгову реакцію окислення.

В останні роки з'являються все нові дані про те, що, завдяки своїй антиоксидантної активності, вітамін Е перешкоджає передчасному старінню, розвитку атеросклерозу і пухлинних процесів, а також нормалізує дихання на клітинному рівні.

Основними джерелами токоферолу є олії та продукти, що містять їх по природі (насіння, горіхи, крупи) або по рецептурі (хлібобулочні вироби, макарони, майонез). Найбільш багаті вітаміном Е рапсове, бавовняне і соєва олії, а також мигдаль (проте не слід зловживати горіхами зважаючи на їх високого алергенного потенціалу).

Дефіцит вітаміну Е зустрічається вкрай рідко, зважаючи на його широкого розповсюдження в продуктах харчування, але під час вагітності, коли підвищується загальний обмін речовин, можуть спостерігатися ознаки відносної Е-вітамінної недостатності. Вони включають загальну слабкість, зниження м'язової сили, сухість шкіри і деякі інші неспецифічні прояви.

Вітамін С. За кількістю одночасно виконуваних функцій в організмі вітамін С є безсумнівним лідером. По-перше, розглядаючи його антиоксидантні якості, варто відзначити, що аскорбінова кислота бореться з вільними радикалами і перекисами безпосередньо, забезпечуючи надійний захист білків, жирів, ДНК і РНК (генетичного матеріалу) клітини. Вона захищає від окислення життєво важливі клітинні ферменти, а також відновлює втратив свою активність вітамін Е. друге, вітамін С відповідає за засвоєння та обмін більшості вітамінів і мінеральних речовин. По-третє, він бере участь у синтезі колагенових волокон - основи сполучної тканини, норадреналіну (гормону стресу, спорідненого адреналіну) і серотоніну (біологічно активної речовини, контролюючого апетит, сон, настрій та емоції), жовчних кислот і багатьох гормонів. В останні роки отримані численні підтвердження участі вітаміну С у підтримці нормального імунітету.

Основними джерелами вітаміну С є продукти рослинного походження. Особливо їм багаті шипшина, солодкий перець, обліпиха, чорна смородина, зелень, картопля і капуста.

Для підвищення доступності вітаміну С необхідно пам'ятати про наступні його особливості. Найбільш насичені аскорбіновою кислотою периферичні ділянки рослин (листя зелені, шкірка овочів і фруктів). Однак навіть найвища концентрація вітаміну С може бути втрачена при кулінарній обробці, зважаючи на його особливої ​​нестійкості. Так, при варінні супу втрачається до 50%, а при смаженні - до 90% аскорбінової кислоти. Для запобігання вітамінних втрат існують деякі нюанси, які повинна враховувати майбутня мама.Знизити кулінарні втрати допоможе варення овочів (наприклад, картоплі) в шкірці. При цьому овочі слід додавати у вже киплячу воду і варити в каструлі, закритою кришкою.

При дефіциті аскорбінової кислоти стоншуються стінки судин, з'являється кровоточивість ясен, підвищується ламкість капілярів, наслідком чого може стати мелкоточечная висип на поверхні шкіри. Сама шкіра стає сухою, на ній з'являються «пупиришки», іменовані «гусячою шкірою». Подібний стан судин характерно і для плаценти, внаслідок чого погіршується кровопостачання майбутньої дитини.

Селен. Він є основним мікроелементом, що бере участь у антиоксидантного захисту організму. У складі клітинних ферментів селен забезпечує знищення вільних радикалів в клітинах, захищає судини від активного окислення азотистими шлаками, а також забезпечує активацію аскорбінової кислоти і вітаміну Е. Крім того, селен бере участь у регуляції гормонів щитовидної залози, має детоксикаційні властивістю відносно важких металів, що надходять в організм з навколишнього середовища, попереджає розвиток пухлин.

Харчові джерела селену вельми різноманітні. Він надходить в організм із зерновими, горіхами, м'ясом і зеленою цибулею. Найбільша кількість селену міститься в морепродуктах, м'ясі птиці, в сирі і молоці. В останні роки навчилися вирощувати збагачені селеном цибуля-порей і часник.

Нестача селену розвивається порівняно рідко, в основному у людей із захворюваннями шлунково-кишкового тракту, коли порушено всмоктування селену, як і інших компонентів, які людина отримує з їжею. До проявів дефіциту селену відносяться м'язова слабкість, зниження маси тіла, пошкодження м'язової тканини серця, болючість суглобів і зниження імунітету.

АНТИОКСИДАНТИ В КОСМЕТИЦІ

Дослідження довели високу ефективність антиоксидантів в боротьбі зі старінням шкіри. Крім традиційних вітамінів А, Е і С, в креми додають сполуки, буквально доконаний революцію в косметології в кінці ХХ - на початку ХХІ століття:

Коензим Q-10, або убіхінон, що міститься в природних рослинних оліях і горіхах, є потужним антиоксидантом, що перешкоджає передчасному старінню, підвищує еластичність шкіри і вміст вологи в клітинах. Крім того, Q-10 сприяє відновленню токоферолу і збільшенню життєвого потенціалу клітин.

Ретинол, як сильний антиоксидант, перешкоджає впливу на шкіру ультрафіолетових променів, захищаючи її від ефекту фотостаріння.

Катехіни (поліфеноли) - антиоксиданти, виділені з екстрактів зеленого чаю. Катехіни блокують дію радикалів, мають протизапальну та заспокійливу дію на шкіру, використовуються в антивікових і сонцезахисних кремах.

Антоціани - речовини, виділені з виноградних кісточок. Здатні блокувати дію ферментів, що активують вільні радикали, а також, зв'язувати і виводити зі шкіри токсини.

ПРИЙОМ АНТИОКСИДАНТІВ ПІД ЧАС ВАГІТНОСТІ

Надлишковий вміст в організмі речовин, що входять до антиоксидантну систему, можуть виявитися небезпечними. Об этом следует помнить будущей маме. Чрезмерное стремление обезопасить будущего малыша может привести к отрицательным последствиям:

• Суточной физиологической нормой витамина А является 0,8 мг. Значительное медикаментозное превышение этой дозы может привести к нарушению развития эмбриона, поэтому максимальное потребление витамина А должно быть не выше трех суточных норм.
• Суточная потребность в токофероле варьирует от 8 до 12 мг. Гипервитаминоз витамина Е точно не описан, однако есть данные о том, что при длительном чрезмерном поступлении больших количеств токоферола снижался иммунитет и развивались вялотекущие, устойчивые к антибиотикам инфекционные процессы. Кроме того, высокие дозы токоферола снижают свертываемость крови, что повышает риск развития кровотечений, в том числе внутренних.
• Гипервитаминоз аскорбиновой кислоты не встречается: поступая в организм, она немедленно расходуется на различные нужды, а ее избыток выделяется почками. Суточная норма витамина С равна 50-70 мг. Однако превышение витамина С более чем в 10 раз, связанное с его дополнительным систематическим приемом, усиливает вероятность развития аллергических реакций. Кроме того, повышается проницаемость сосудов, ухудшается питание тканей, вследствие чего нарушается функция плаценты.
• Нормы и потребность в селене точно не установлены. Безопасным уровнем поступления является 50-200 мг/сутки, но это количество строго индивидуально. При чрезмерном увлечении селеновыми биодобавками может развиться выраженное токсическое действие. Типичными симптомами отравления селеном являются повышенное выпадение волос и ломкость ногтей, желтушность кожи и ее шелушение, анемия, потеря аппетита и снижение настроения. С селеном надо быть особенно осторожным беременным женщинам, так как отрицательный эффект от его применения для будущего ребенка может превышать отрицательный эффект влияния свободных радикалов : избыток селена может вызвать выраженный тератогенный эффект, то есть провоцировать формирование пороков развития плода, часто не совместимых с жизнью ребенка.

Во избежание недостатка в антиоксидантах , первое, что должна делать молодая мама, - хорошо и полноценно питаться. Свежие фрукты и овощи, вареное мясо, рыбные блюда, достаточное количество молочных продуктов – вот основа питания во время беременности . Чрезмерного поступления витаминов и микроэлементов и их последующих негативных влияний при потреблении пищи опасаться не стоит и ни в коем случае не следует себя целенаправленно ограничивать.

Необходимость будущей мамы в витаминных и минеральных комплексах может определить только врач, ведущий беременность. Он же ( и только он! ) вправе назначить прием антиоксидантов дополнительно.