Oksidatiivinen stressi: rooli, mekanismi, indikaattorit

Stressiä pidetään kehon epäspesifisenä reaktioksi sisäisten tai ulkoisten tekijöiden vaikutukselle. Tämä määritelmä otettiin käytäntöön G. Selye (kanadalainen fysiologi). Mikä tahansa toiminta tai tila voi aiheuttaa stressiä. On kuitenkin mahdotonta erottaa yksi tekijä ja kutsua sitä organismin reaktion pääasialliseksi syyksi.

Erottamattomat ominaisuudet

Reaktion analyysissä ei ole merkitystä tilanteessa (miellyttävä tai epämiellyttävä) tilassa, jossa organismi sijaitsee. Korko on sopeutumis-tai rakenneuudistustarpeen voimakkuus ehtojen mukaisesti. Elimistö vastustaa ennen kaikkea ärsyttävän aineen vaikutusta sen kykyyn reagoida ja mukautua joustavasti tilanteeseen. Näin ollen voimme tehdä seuraavan päätelmän. Stressi on joukko mukautuvia vastauksia, joita keho antaa tekijälle. Tätä ilmiötä kutsutaan tieteelliseksi yhteiseksi adaptaatio-oireyhtymiksi.

Vaiheet

Sopeutumisongelma etenee vaiheittain. Ensin tulee ahdistustapa. Organisaatio tässä vaiheessa ilmaisee suoraa reaktiota vaikutukseen. Toinen vaihe on vastus. Tässä vaiheessa keho sopii parhaiten olosuhteisiin. Viimeisessä vaiheessa uupumus alkaa. Aiempien vaiheiden kulkua varten elin käyttää varantojaan. Niinpä viimeiseen vaiheeseen ne ovat huomattavasti köyhdytetyt. Tämän seurauksena rakenteelliset muutokset alkavat kehossa. Monissa tapauksissa tämä ei riitä eloonjäämiseen. Näin ollen korvaamattomat energiavarat ovat tyhjentyneet, eikä keho enää sovita.

Oksidatiivinen stressi

и прооксиданты при тех или иных условиях приходят в неустойчивое состояние. Antioksidanttijärjestelmät ja hapettimet tietyissä olosuhteissa tulevat epävakaaseen tilaan. Viimeksi mainittujen elementtien koostumus sisältää kaikki tekijät, joilla on aktiivinen rooli vapaiden radikaalien tai muun tyyppisten reaktiivisen hapen muodostumisessa. могут быть представлены разными агентами. Ensisijaisia mekanismeja haitallisen vaikutuksen oksidatiivisen stressin voidaan edustaa eri aineet. Nämä voivat olla solutekijöitä: mitokondrioiden hengityksen häiriöt, spesifiset entsyymit . могут быть и внешними. Hapetusjännityksen mekanismit voivat olla myös ulkoisia. Näihin kuuluvat erityisesti tupakointi, lääkkeiden ottaminen, ilman pilaantuminen ja niin edelleen.

Vapaa radikaalit

Ne muodostuvat jatkuvasti ihmiskehoon. Joissakin tapauksissa tämä johtuu tahattomista kemiallisista prosesseista. Esimerkiksi hydroksyyliradikaalit (OH) ilmestyvät. Niiden ulkonäkö liittyy jatkuvaan altistumiseen matalan tason ionisoivasta säteilystä ja superoksidin vapautumisesta johtuen elektronivuodosta ja niiden kuljetusketjusta. Muissa tapauksissa radikaalien esiintyminen johtuu fagosyyttien aktivaatiosta ja typpioksidin tuottamisesta endoteelisoluilla.

Hapettumisjännityksen mekanismit

Vapautuneiden radikaalien muodostumisprosessit ja kehon vasteen ilmentyminen ovat suunnilleen tasapainossa. On suhteellisen helppoa siirtää tämä suhteellinen tasapaino radikaalien hyödyksi. . Tämän seurauksena solun biokemia on hajonnut ja oksidatiivinen stressi ilmenee. Useimmat elementit pystyvät sietämään kohtalaisen epätasapainon astetta. Tämä johtuu korjaavien rakenteiden läsnäolosta soluissa. Ne havaitsevat ja poistavat vahingoittuneita molekyylejä. Viimeksi mainitun sijaan tulee uusia elementtejä. . Lisäksi soluilla on kyky parantaa suojausta, vastaten oksidatiivista stressiä . Esimerkiksi rotat, jotka on sijoitettu olosuhteisiin, joissa on puhdasta happea, kuolevat muutaman päivän kuluttua. On syytä sanoa, että tavallisessa ilmassa on noin 21% O _{2: sta} . Jos käytät eläimiä vähitellen lisäämällä hapen annoksia, niiden suojaus lisääntyy. Tämän seurauksena voidaan saavuttaa, että rotat pystyvät sietämään 100-prosenttisen O _2- pitoisuuden. способен вызвать серьезные разрушения или гибель клеток. Kuitenkin voimakas oksidatiivinen stressi voi aiheuttaa vakavia vaurioita tai solukuolemia.

Välitekijät

Kuten edellä mainittiin, keho ylläpitää vapaiden radikaalien tasapainoa ja suojaa. вызывается как минимум двумя причинами. Tästä voimme päätellä, että hapettumishäiriö aiheutuu ainakin kahdesta syystä. Ensimmäinen on vähentää suojaustoimintaa. Toinen on lisätä radikaalien muodostumista siinä määrin, että antioksidantit eivät pysty neutraloimaan niitä.

Suojausreaktion pienentäminen

Tiedetään, että antioksidanttijärjestelmä on riippuvaisempi tavallisesta ravinnosta. Näin ollen voidaan päätellä, että kehon suojan väheneminen on seurausta huonosta ruokavaliosta. Todennäköisesti monet ihmisen sairaudet johtuvat antioksidanttisten ravintoaineiden vähenemisestä. Esimerkiksi neurodegeneraatio havaitaan E-vitamiinin riittämättömän saannin takia potilailla, joiden keho ei kykene metaboloimaan rasvoja. On myös tietoa, että HIV-infektoituneissa henkilöissä lymfosyytteihin palautettu glutationi havaitaan äärimmäisen alhaisissa pitoisuuksissa.

tupakointi

Se on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka aiheuttavat oksidatiivista stressiä keuhkoissa ja monissa muissa kehon kudoksissa. Savu ja terva ovat runsaasti radikaaleja. Jotkut niistä pystyvät hyökkäämään molekyyleihin ja vähentämään vitamiinien E ja C pitoisuutta. Savulla on ärsyttävä vaikutus keuhkojen mikrofageihin, mikä johtaa superoksidin muodostumiseen. Tupakan keuhkoissa on enemmän neutrofiilejä kuin tupakoimattomia. Tupakan väärinkäyttäjät eivät useinkaan syö hyvin ja kuluttavat alkoholia. Niinpä heidän suojansa heikkenee. провоцирует тяжелые нарушения клеточного метаболизма. Krooninen oksidatiivinen stressi aiheuttaa solujen aineenvaihdunnan vaikeita häiriöitä.

Muutokset kehossa

Diagnostiikkatarkoituksessa käytetään erilaisia oksidatiivisen rasituksen merkkejä. Nämä tai muut muutokset kehossa osoittavat tietyn alueen häiriö ja tekijä, joka aiheutti sen. : Kun tutkitaan vapaiden radikaalien muodostumista multippeliskleroosin kehittymisessä, käytetään tällaisia oksidatiivisen stressin indikaattoreita :

1. Malondialdehydi. Se toimii lipidien vapaiden radikaalien hapettumisen (CPO) toissijaisena tuotteena ja sillä on haitallinen vaikutus kalvojen rakenteelliseen ja toiminnalliseen tilaan . Tämä vuorostaan johtaa kalsiumionien läpäisevyyden kasvuun. Malonidialdehydin pitoisuuden kasvaminen primäärisen ja sekundaarisen progressiivisen multippeliskleroosin aikana vahvistaa oksidatiivisen rasituksen ensimmäisen vaiheen - vapaiden radikaalien hapettumisen aktivoinnin.
2. Schiffin perusta on CPO-proteiinien ja lipidien lopullinen tuote. Schiff-emästen pitoisuuden lisääntyminen vahvistaa vapaan radikaalin hapettumisen aktivoinnin taipumuksen kroonisesti aktivoitumaan. Koska malonidialdehydin pitoisuus kasvaa tämän tuotteen lisäksi, primäärinen ja sekundaarinen progressiivinen skleroosi voivat merkitä tuhoisaa prosessia. Se koostuu pirstoutumisesta ja sen jälkeen kalvojen tuhoutumisesta. Schiff-emästen kohotettu sisältö osoittaa myös oksidatiivisen rasituksen ensimmäisen vaiheen.
3. E-vitamiini on biologinen antioksidantti, joka vuorovaikuttaa peroksidien ja lipidien vapaiden radikaalien kanssa. Reaktioiden seurauksena muodostuu painolastituotteita. E-vitamiini hapettuu. Sitä pidetään tehokkaana neutraloijana singletti happea. E-vitamiinihoidon indeksin väheneminen veressä osoittaa epätasapainoa AO3-järjestelmän ei-entsymaattisessa linkissä - hapettumisen stressin kehityksen toisessa osassa.

tehosteet

? Mikä on oksidatiivisen stressin rooli ? On syytä huomata, että ei ainoastaan kalvon ja proteiinien lipidejä, vaan myös hiilihydraatteja. Lisäksi muutokset alkavat hormonaalisissa ja endokriinisissä järjestelmissä. Kateenkorvan lymfosyyttien entsyymirakenteen toiminta vähenee, hermovälittäjien määrä nousee, hormonit alkavat vapautua. Kun stressi alkaa, nukleiinihappojen, proteiinien ja hiilien hapettuminen lisää lipidien kokonaispitoisuutta veressä. Adrenokortikotrooppisen hormonin vapautumista tehostetaan ATP: n voimakkaan hajoamisen ja cAMP: n ulkonäön vuoksi. Viimeksi mainittu aktivoi proteiinikinaasia. Se puolestaan osallistuu ATP: n kanssa, edistää kolinesteraasin fosfoliaatiota, joka muuntaa kolesteroliesterit vapaaksi kolesteroliksi. Proteiinin, RNA: n, DNA: n ja glykogeenin biosynteesin vahvistaminen samanaikaisella mobilisoinnilla depot-rasvasta, rasvahappojen (korkeamman) happojen ja glukoosin kudosten hajoaminen aiheuttaa myös oksidatiivista stressiä. считается одним из наиболее серьезных последствий процесса. Ikääntymistä pidetään yhtenä prosessin vakavimmista seurauksista. Kilpirauhashormonien toiminta lisääntyy myös. Se säätelee perusmetabolian nopeutta - kudosten, proteiinien, lipidien ja hiilihydraattien aineenvaihdunnan kasvua ja erilaistumista. Tärkeä rooli annetaan glukagonille ja insuliinille. Joidenkin asiantuntijoiden mukaan glukoosi toimii signaalina adenylaattisyklaasin aktivaatiolle ja cMAF insuliinituotannolle. Kaikki tämä johtaa intensifikaation glykogeenin hajoamiseen lihaksissa ja maksassa, hidastaen hiilihydraattien ja proteiinien biosynteesiä ja hidastaen glukoosin hapettumista. Negatiivinen typpitasapaino kehittyy, kolesterolin ja muiden lipidien pitoisuus veressä kasvaa. Glikagon edistää glukoosin muodostumista, estää sen hajoamisen maitohapoksi. Samanaikaisesti sen ylimääräiset menot lisäävät glukoneogeneesiä. Tämä prosessi on muiden kuin hiilihydraattien ja glukoosin synteesi. Ensimmäiset ovat pyruvic- ja maitohapot, glyseroli sekä kaikki yhdisteet, jotka hajoamisen aikana voidaan muuntaa pyruvaatiksi tai jollakin trikarboksyylihappojakson välituotteista. Pää substraatit ovat myös aminohappoja ja laktaattia. Keskeinen rooli hiilihydraattien muuttamisessa kuuluu glukoosi-6-fosfaattiin. Tämä yhdiste dramaattisesti hidastaa glykogeenin fosforyylisen pilkkomisen prosessia. Glukoosi-6-fosfaatti aktivoi glukoosin entsymaattisen kuljetuksen uridiinidifosfoglukoosista syntetisoituun glykogeeniin. Yhdiste toimii myös substraattina myöhempien glykolyyttisten transformaatioiden suhteen. Tämän lisäksi glukoneogeneesin entsyymien synteesi lisääntyy. Erityisesti tämä on ominaista fosfoenolipyruvaatti-karboksikaasalle. Se määrittää prosessin nopeuden munuaisissa ja maksassa. Glukoneogeneesin ja glykolyysin suhde siirtyy oikealle. Entsyymisynteesin induktoreina ovat glukokortikoidit.

Ketonielimet

Ne toimivat eräänlaisena polttoaineena toimittajana munuaisissa, lihaksissa. Hapettumishäiriöllä ketonikappaleiden määrä kasvaa. Ne toimivat sääntelijänä estäen rasvahappojen liiallisen mobilisoinnin varastosta. Tämä johtuu siitä, että monissa kudoksissa energia nälkä alkaa siitä, että insuliinin puuttumisen vuoksi glukoosi ei pysty tunkeutumaan soluun. Suurilla rasvahappojen pitoisuuksilla plasmassa maksan imeytyminen kasvaa ja hapettuminen lisääntyy ja triglyseridisynteesin voimakkuus lisääntyy. Kaikki tämä johtaa ketonirakenteiden määrän kasvuun.

lisäksi

Tiede tuntee myös tällaisen ilmiön kuin "hapettava kasvien stressi". On syytä sanoa, että kulttuurien sopeutumisen erityispiirteet eri tekijöille ovat edelleen kiistanalaisia. Jotkut tekijät uskovat, että epäsuotuisissa olosuhteissa reaktioiden monimutkaisuus on yleismaailmallinen. Sen toiminta ei riipu tekijän luonteesta. Muut asiantuntijat väittävät, että kulttuurien vastustus määritetään tiettyjen vastausten avulla. Toisin sanoen reaktio riittää tekijään. Samaan aikaan useimmat tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että yhdessä epäspesifisten vastausten kanssa esiintyy myös erityisiä. Samalla jälkimmäistä ei aina voida havaita lukuisten yleismaailmallisten reaktioiden taustalla.