Oksidatīvas stress tiek uzskatīts par būtisku veselības problēmu un novecošanas faktoru. Attiecībā uz oksidatīvo stresu tiek apskatīti:
- brīvie radikāļi,
- antioksidanti,
- brīvo radikāļu un antioksidantu līdzsvars organismā.
Oksidatīvais stress rodas, kad organismā zūd antioksidantu un brīvo radikāļu līdzsvars. Tādējādi veidojas pārāk daudz brīvo radikāļu – aktīvu molekulu, kuras ir iesaistītas daudzos procesos. Brīvie radikāļi kaitē veselībai un pakāpeniski paātrina novecošanos.
Stress
Stress ir jebkura dzīva organisma atbilde uz kairinājumu. Ne tikai cilvēku un dzīvnieki, bet arī augi piedzīvo stresu. Augu gadījumā tā ir temperatūras maiņa, vēja ietekme, ultraviolētais starojums.
Cilvēki un dzīvnieki piedzīvo dažādākus – ne tikai fiziskus, bet arī psihosociālus stresa veidus.
Jēdziens „Oksidatīvais stress” ir stresa zinātniskais termins bioķīmijā.
No bioķīmijas viedokļa jebkuram stresam (fiziskajam, emocionālajam) ir gan viens kairinātājs, gan viena atbilde.
Stresa rezultātā veidojas brīvie radikāļi, aktīvās skābekļa un slāpekļa formas. Tie ir oksidēšanās (savienošanās ar skābekli) procesā radušies ķīmiski savienojumi, kas oksidē citas organismā esošās molekulas.
Brīvie radikāļi – kā stress izpaužas šūnās?
Brīvie radikāļi ir nestabili skābekļa savienojumi, kas dabiski veidojas vielmaiņas procesā.
Skābeklis organismā sadalās atsevišķos atomos ar savstarpēki nesavienotiem elektroniem. Elektroniem patīk būt pāros, tāpēc šie atomi, ko sauc par brīvajiem radikāļiem, „izplūst” ķermenī, lai meklētu citus elektronus ar ko savienoties pārī. Tas rada kaitējumu šūnām un DNS.
Brīvie radikāļi ir vielas ar augstu reaģētspēju – tās rodas organismā un reaģē savā starpā. Savstarpējo reakciju rezultātā veidojas agresīvākas brīvo radikāļu formas, kas, piemēram, var reaģēt ar maināmās vērtības metāliem – varu, dzelzi.
No brīvajiem radikāļiem mēs izvairīties nevaram: tie veidojas metabolisma, piemēram, elpošanas procesā.
Lūk piemērs: organismā nonāk skābeklis un metabolisma procesā zūd viens elektrons. Veidojas superoksīda anjona radikālis. Tam reaģējot rodas hidroksila radikālis un iesaistoties enzīmiem, mēs iegūstam ūdeni. Ja superoksīda radikālis satiek savā ceļā divvērtīgā dzelzs atomu, notiek ļoti aktīva reakcija, kuras rezultātā veidojas hidroksila radikālis, kas jau ir bīstams šūnu membrānām.
Šūnu membrānas
Katru šūnu (vienu no organisma mazākajām vienībām) klāj divas membrānas. Viena membrāna „mīl” taukus jeb lipīdus (lipofīlā), otra – ūdeni (hidrofīlā).
Membrānas sargā virkni šūnas elementu, savukārt brīvie radikāļi uzbrūk šūnām. Taukskābes (lipīdi) un olbaltumvielas (proteīni) ir ļoti jūtīgas pret brīvo radikāļu uzbrukumiem.
Kas notiek, ja tiek bojāta viena vai otra šūnas membrāna?
Šūna kļūst caurlaidīga. Tam, kas nedrīkst nokļūt šūnā izdodas tur nokļūt un otrādi – no šūnas izkļūst vielas, kurām nevajadzētu nokļūt ārpus šūnas. Tiek bojāta šūna – membrāna, jonu sūkņi un kanāli, receptori uz šūnas virsmas.
Antioksidanti
Antioksidanti ir dabīgi vai sintētiski ķīmiskie savienojumi, kas aizkavē citu molekulu oksidēšanos. Antioksidanti ir dažādi vitamīni, minerālvielas un fermenti, kas aizsargā organismu no brīvo radikāļu veidošanās.
Pazīstamākie antioksidanti ir E vitamīns un C vitamīns, selēns, cinks, varš un magnijs, kā arī beta karotīns un likopēns. Tie ne tikai cīnās pret brīvajiem radikāļiem, bet arī uzlabo imunitāti, mazina vēža un dažādu infekciju attīstības risku.
Ir gan taukos šķīstošie, gan ūdenī šķīstošie antioksidanti, dažādi lielmolekulārie savienojumi, piemēram, burkānos esošais beta karotīns.
Antioksidanti ir ne tikai vitamīni, bet arī minerālvielas. Piemēram, selēns piedalās vairāk 100 būtiskās norisēs organismā.
Jo plašāks būs lietoto antioksidantu spektrs, jo labāk būs aizsargātas šūnas.
Antioksidanti pārtikā
- C vitamīns: upenes, dzērvenes, kāposti (arī skābēti) paprika, smiltsērkšķi, pīlādži, āboli, citrusaugļi, kivi, granātābols, brokoļi, Briseles kāposti, mango.
- E vitamīns: zaļie lapu dārzeņi, zaļie zirnīši un citi pākšaugi, dažādu šķirņu kāposti, rieksti (īpaši mandeles), avokado, paprika, mežrozīšu augļi un smiltsērkšķu ogas.
- Beta karotīns: burkāni, ķirbji, greipfrūti, zivju eļļa, olas dzeltenums, aprikozes, kāposti, brokoļi, smiltsērkšķu ogas, kāposti, brokoļi, selerijas, skābenes, sīpolloki, salāti.
- Selēns: cūkas, liellopa, jēra un putnu gaļa (sevišķi aknas), jūras zivis (mencas, siļķes, sardīnes), piens, sīpoli, olas, visu veidu pupas, raugs un pilngraudu produkti.
- Cinks: liellopa, cūkas, jēra un putnu gaļa, pākšaugi, magoņu un ķirbju sēklas, kakao, pilngraudu produkti, auzu pārslas, olas dzeltenums un austeres.
- Varš: jūras zivis, liellopa, cūkas, jēra un putnu gaļa, nieres un aknas, rieksti, sēkliņas, žāvēti augļi (īpaši dateles un vīģes), sēnes, piens, siers, pupas, zirņi, pilngraudu produkti un kakao.
- Magnijs: zaļie lapu dārzeņi (īpaši kāposti un spināti), zaļie zirnīši, pupas, avenes, banāni, rupjmaize, ķirbju un saulespuķu sēkliņas, rieksti ( īpaši mandeles).
- Likopēns: tomāti, sarkanie burkāni un paprika.
Sintētiskie antioksidanti
Ja agrāk ārsti ieteica papildus lietot sintētiskos vitamīnus, pēdējo gadu vērtējumi par to, vai normālos apstākļos mums jāuzņem pārtikā antioksidanti sintētisko pārtikas piedevu un vitamīnu formā nav viennozīmīgi un drīzāk sliecas par labu sintētisko vitamīnu nelietošanai.
- Tiek apgalvots, ka “dzīvās” molekulas uzvedas pilnīgi citādi nekā to sintētiskās kopijas. Tas saistīts arizomēriju – parādību, kurā vienādām molekulām var būt dažāds atomu stāvoklis. Piemērs ir tauki un transtauki.
- Lietojot sintētiskos vitamīnus iespējams pārdozēt. Tas izjauc pieļaujamo brīvo radikāļu un antioksidantu līdzsvaru un kaitē mūsu šūnām. Dabisko, ar uzturu uzņemto vitamīnu priekšrocība ir tā, ka organisms spēj bez pūlēm tikt galā ar tiem, kas nav vajadzīgi.
- Atrodamas arī atsauces uz pētījumiem par to, ka sintētiskie A un E vitamīni kavē organisma aizsargreakcijas pret onkoloģisko slimību attīstību.
Tādējādi biežāk sastopamais uzskats ir, ka ja cilvēks ir vesels, neslimo ar hroniskām vai infekcijas slimībām, ir fiziski aktīvs – profilakses nolūkos vitamīnus lietot nav nepieciešams.
Brīvo radikāļu un antioksidantu līdzsvars
Gan augi, gan dzīvnieki, gan cilvēki ir pakļauti brīvo radikāļu iedarbībai. Tas ir dabisks process. Jautājums ir par to, cik mēs spējam ar iekšējiem vai ārējiem antioksidantu resursiem nodrošināt organisma iekšējās vides jeb homeostāzes.
Līdzsvars strap antioksidantiem un brīvajiem radikāļiem mūsu organismā ir nepārtraukti mainīgs.
Šo mainību nepieciešams noturēt zināmās robežās. Tiklīdz līdzsvara robežas ir izjauktas, mēs, piemēram vieglāk saslimstam ar infekcijas slimībām.
Cilvēka organisms pats ražo dažus antioksidantus, taču ar to nepietiek.
Visefektīvākais līdzeklis kā nodrošināt līdzsvaru starp antioksidantiem un brīvajiem radikāļiem ir sabalansēts uzturs.
Brīvie radikāļi un sports
Fiziskās aktivitātes izraisa paaugstinātu aerobo vielmaiņu, kas savukārt palielina brīvo radikāļu daudzumu organismā.
Tiek uzskatīts, ka mērena fiziskā slodze ir veselīga mūsu vielmaiņai (atcerēsimies, ka brīvo radikāļu veidošanās ir dabisks process – runa ir par brīvo radikāļu un antioksidantu līdzsvaru), taču pastiprināta slodze var izjaukt šo līdzsvaru par labu brīvajiem radikāļiem – t.i., izraisīt oksidatīvo stresu.
Oksidatīvā stresa simptomi
Vieni uzskata, ka oksidatīvajam stresam nav oficiāli pierādītu ārējo simptomu.
Citi uzskata, ka simptomi ietver nogurumu, galvassāpes, trokšņa jutību, atmiņas pavājināšanos, muskuļu un locītavu sāpes, grumbas, redzes problēmas un pazeminātu imunitāti. Nav iespējams tiešā veidā izmērīt brīvo radikāļu daudzumu, taču ir ir netiešas metodes oksidatīvā stresa mērīšanai. Parasti tās ietver lipīdu peroksidācijas blakusproduktu analīzi, taču šī metode netiek uzskatīta par 100% ticamu.
Ir zināms, ka jauniem cilvēkiem organismā ir vairāk antioksidantu un mazāk brīvo radikāļu. Vecākiem cilvēkiem vairāk ir brīvo radikāļu un mazāk ir antioksidatīvo vielu, kas notur mūsu veselību līdzsvarā.
Jo vecāki kļūstam, jo mums vairāk jādomā par veselīgu uzturu, kurā ir daudz antioksidantu un vairāk jāizvairās no stresa.