Свободные радикалы

Что такое свободные радикалы

Все вещества состоят из атомов — мельчайших частиц. Каждый атом представляет собой ядро и окружающие его электроны — другие, меньшие по размеру, частицы с электрическим зарядом.

Обычно каждый атом обладает парными электронами — они позволяют образовывать прочные химические связи. Такие атомы считаются стабильными. Но если электроны непарные, то атом становится нестабильным, и его называют свободным радикалом.

Свободные радикалы получают недостающий электрон, «отнимая» его у стабильных атомов

Свободные радикалы постоянно стремятся к стабильности, потому могут «отнимать» электроны у других атомов и молекул. Если это происходит, «ограбленная» молекула тоже становится свободным радикалом и начинает разрушать и менять химическую структуру других соединений.

Свободные радикалы — молекулы или атомы, которые могут повреждать другие, цельные, атомы и молекулы в составе здоровых клеток.

Таким образом, свободные радикалы могут разрушать клетки, а также вызывать их мутации за счёт повреждения цепочек РНК и ДНК — молекул, которые несут генетический код и служат «инструкцией» для работы каждой клетки в организме.

Процесс взаимодействия свободных радикалов со стабильными молекулами называют окислительным стрессом. Исследователи считают, что именно он — причина многих заболеваний, вплоть до рака.

Окислительный стресс — процесс разрушения клеток свободными радикалами

Так, свободные радикалы оказывают непосредственное влияние на развитие сердечно-сосудистых заболеваний — основной причины смерти людей во всём мире. Дело в том, что холестериновые бляшки, приводящие к атеросклеротической болезни, появляются из-за окисления жиров и изменения их структуры: жиры размягчаются, налипают на внутренние стенки сосудов и суживают их просвет.

Более того, свободные радикалы могут быть причастны к старению организма — так гласит одна из теорий. Учёные полагают, что изменения, происходящие в теле по мере увеличения возраста, связаны с накоплением свободных радикалов и ростом количества повреждённых клеток.

Таким образом, если не держать под контролем количество свободных радикалов, они могут спровоцировать раннее старение организма и различные патологии.

Откуда берутся свободные радикалы

Свободные радикалы появляются в организме двумя путями. Первый связан с работой клеток: вредоносные молекулы образуются в ходе их жизнедеятельности и естественного обмена веществ. Например, когда клетки вырабатывают энергию, они производят нестабильные молекулы кислорода. Если эти молекулы взаимодействуют с другими веществами, например с белками, которые нужны для различных биохимических процессов, функция последних нарушается. Они перестают выполнять свою роль и также начинают наносить вред организму.

Второй путь появления свободных радикалов — извне. Они попадают в организм с табачным дымом, выхлопными газами и другими загрязнениями воздуха. Более того, некоторые факторы, например курение, злоупотребление алкоголем, длительное воздействие солнца и радиоактивное облучение, значительно ускоряют образование свободных радикалов в организме.

Загрязнение воздуха — причина увеличения числа свободных радикалов в атмосфере

Кроме того, на появление свободных радикалов сильно влияют канцерогены — вещества, провоцирующие развитие рака. К ним относятся, например, нитраты и нитриты, которые могут содержаться в овощах, злаках и мясе (их используют в качестве консерванта), а также бензпирены, пероксиды и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — они появляются в пище при жарке и чрезмерном нагревании растительных масел.

Свободные радикалы могут вырабатываться в процессе обмена веществ внутри организма, а также поступать извне — с пищей или загрязнённым воздухом.

Основные источники свободных радикалов:

• загрязнённая окружающая среда;
• ультрафиолетовое излучение (в том числе солнечный свет);
• радиоактивное излучение;
• вредные привычки: курение, употребление спиртных напитков;
• некоторые лекарственные препараты;
• канцерогены.

Как защититься от свободных радикалов

Поскольку спрятаться от воздействия свободных радикалов невозможно, единственный способ защиты от них — снизить их количество.

Помимо отказа от вредных привычек, справиться со свободными радикалами помогают особые вещества — антиоксиданты. Это молекулы, которые могут без вреда отдавать свободные электроны и при этом не терять стабильность. Иными словами, они отдают свободным радикалам недостающую часть, но при этом сами в них не превращаются.

Антиоксиданты отдают свободному радикалу недостающий электрон, но при этом остаются стабильными

Изначально термин «антиоксидант» использовался для названия веществ, которые препятствуют взаимодействию кислорода с другими веществами, то есть не допускают окисления.

Антиоксиданты, доступные человеку, есть во многих растениях: овощах, фруктах, ягодах и травах. К таким веществам относятся, например, витамины A, E, C. Более того, антиоксидантными свойствами обладают некоторые минералы (например, железо и селен), а также полиненасыщенные жирные кислоты — их человек может получать из мяса и рыбы.

Поэтому в сбалансированном рационе обязательно должны присутствовать все виды пищи: и злаки, и свежие овощи, и продукты животного происхождения.

Антиоксидантами богаты фрукты, ягоды, овощи, орехи и некоторые виды зерна

Большое количество антиоксидантов содержится в винограде и красном вине. Однако чрезмерное употребление напитка вредит здоровью — это важно учитывать

Зелёный чай эффективно борется со свободными радикалами и превосходит чёрный по количеству антиоксидантов

Профилактика избытка свободных радикалов

Самый эффективный способ минимизировать влияние свободных радикалов — вести здоровый и активный образ жизни. Отказаться от спиртных напитков и курения, чаще бывать на природе, есть больше свежих овощей, фруктов, зелени, нежареного постного мяса и рыбы.

По согласованию с врачом и после необходимых лабораторных исследований можно также ввести дополнительный приём витаминов и микроэлементов. Многие микронутриенты (витамины А, С, Е, селен, цинк и другие) — это необходимые компоненты естественных антиоксидантных соединений.

Кроме того, рекомендуется избегать стресса и высыпаться. Недостаток сна и психологическое перенапряжение — факторы, которые пагубно влияют на гормональный фон. А гормональный дисбаланс, в свою очередь, может нарушить обмен веществ и стать причиной повышенной выработки свободных радикалов внутри организма.

Также важна умеренная физическая активность: она помогает поддерживать тонус мышц, нормализует обмен веществ и улучшает кровообращение.

Основной способ защиты от свободных радикалов — здоровый образ жизни. Он включает правильное питание, достаточный сон и физическую активность.

Однако важно понимать, что правильное питание, здоровый образ жизни и контроль поступления витаминов — это лишь некоторые из множества факторов, которые предупреждают преждевременное старение и развитие заболеваний. Важно также следить за своим здоровьем, проходить профилактические осмотры и при первых признаках болезни сразу же обращаться к врачу для диагностики и лечения.

Источники

1. Фархутдинов Р. Р., Мусин Ш. И., Кзыргалин Ш. Р. Свободные радикалы, пролиферация и канцерогенез // Креативная хирургия и онкология. 2011. № 3. C. 109–112.
2. Лудан В. В., Польская Л. В. Роль антиоксидантов в жизнедеятельности организма // Таврический медико-биологический вестник. 2019. № 22(3). С. 86–92.
3. Forman H. J., Zhang H. Targeting oxidative stress in disease: promise and limitations of antioxidant therapy // Nat Rev Drug Discov. 2021. Vol. 20(9). P. 689–709. doi:10.1038/s41573-021-00233-1