Oksidatiewe stres: rol, meganisme, aanwysers

INHOUDSOPGAWE:

Oksidatiewe stres: rol, meganisme, aanwysers
Oksidatiewe stres: rol, meganisme, aanwysers
Anonim

Stres word beskou as 'n nie-spesifieke reaksie van die liggaam op die werking van interne of eksterne faktore. Hierdie definisie is deur G. Selye ('n Kanadese fisioloog) toegepas. Enige aksie of toestand kan stres veroorsaak. Dit is egter onmoontlik om een faktor uit te sonder en dit die hoofoorsaak van die liggaam se reaksie te noem.

oksidatiewe stres
oksidatiewe stres

Ontskeiende kenmerke

Wanneer die reaksie ontleed word, maak die aard van die situasie (of dit aangenaam of onaangenaam is) waarin die organisme geleë is nie saak nie. Wat van belang is, is die intensiteit van die behoefte om aan te pas of te herstruktureer volgens die omstandighede. Die organisme staan eerstens die invloed van die irriterende middel teë met sy vermoë om te reageer en buigsaam by die situasie aan te pas. Gevolglik kan die volgende gevolgtrekking gemaak word. Stres is 'n stel aanpasbare reaksies wat deur die liggaam geproduseer word in die geval van die invloed van 'n faktor. Hierdie verskynsel word in die wetenskap die algemene aanpassingsindroom genoem.

Stages

Aanpassingsindroomverloop in fases. Eerstens kom die stadium van angs. Die liggaam gee op hierdie stadium 'n direkte reaksie op die impak uit. Die tweede fase is weerstand. Op hierdie stadium pas die liggaam die beste by die toestande aan. Die laaste stadium is uitputting. Om die vorige stadiums te slaag, gebruik die liggaam sy reserwes. Gevolglik is hulle teen die laaste stadium aansienlik uitgeput. As gevolg hiervan begin strukturele veranderinge binne die liggaam. In baie gevalle is dit egter nie genoeg vir oorlewing nie. Gevolglik word onvervangbare energiereserwes uitgeput, en die liggaam hou op om aan te pas.

primêre meganismes van die skadelike effek van oksidatiewe stres
primêre meganismes van die skadelike effek van oksidatiewe stres

Oksidatiewe stres

Antioksidantstelsels en prooksidante kom onder sekere toestande in 'n onstabiele toestand. Die samestelling van laasgenoemde elemente sluit al die faktore in wat 'n aktiewe rol speel in die verhoogde vorming van vrye radikale of ander tipes suurstof van die reaktiewe tipe. Die primêre meganismes van die skadelike effek van oksidatiewe stres kan deur verskillende middels voorgestel word. Dit kan sellulêre faktore wees: defekte in mitochondriale respirasie, spesifieke ensieme. Die meganismes van oksidatiewe stres kan ook ekstern wees. Dit sluit veral rook, medikasie, lugbesoedeling, ensovoorts in.

Vrye radikale

Hulle word voortdurend in die menslike liggaam gevorm. In sommige gevalle is dit as gevolg van ewekansige chemiese prosesse. Byvoorbeeld, hidroksielradikale (OH) word gevorm. Hul voorkoms word geassosieer metkonstante blootstelling aan laevlak-ioniserende bestraling en die vrystelling van superoksied as gevolg van die lekkasie van elektrone en hul vervoerketting. In ander gevalle is die voorkoms van radikale te wyte aan die aktivering van fagosiete en die produksie van stikstofoksied deur endoteelselle.

Meganismes van oksidatiewe stres

Die prosesse van vrye radikale vorming en reaksie-uitdrukking deur die liggaam is ongeveer gebalanseerd. In hierdie geval is dit redelik maklik om hierdie relatiewe ewewig ten gunste van die radikale te verskuif. As gevolg hiervan word selbiochemie ontwrig en oksidatiewe stres vind plaas. Die meeste van die elemente is in staat om 'n matige mate van wanbalans te verdra. Dit is as gevolg van die teenwoordigheid van herstellende strukture in die selle. Hulle identifiseer en verwyder beskadigde molekules. Nuwe elemente neem hul plek in. Boonop het selle die vermoë om beskerming te verbeter deur op oksidatiewe stres te reageer. Rotte wat byvoorbeeld in toestande met suiwer suurstof geplaas word, vrek na 'n paar dae. Dit is die moeite werd om te sê dat ongeveer 21% O2 in gewone lug teenwoordig is. As diere aan geleidelik toenemende dosisse suurstof blootgestel word, sal hul beskerming verbeter word. As gevolg hiervan is dit moontlik om te bereik dat rotte 100% konsentrasie O2 sal kan verdra. Erge oksidatiewe stres kan egter ernstige skade of seldood veroorsaak.

chroniese oksidatiewe stres
chroniese oksidatiewe stres

Tlokkende faktore

Soos hierbo genoem, handhaaf die liggaam 'n balans van vrye radikale en beskerming. Hieruit kan afgelei worddat oksidatiewe stres deur ten minste twee oorsake veroorsaak word. Die eerste is om die beskermingsaktiwiteit te verminder. Die tweede is om die vorming van radikale in so 'n mate te verhoog dat antioksidante dit nie sal kan neutraliseer nie.

Verminderde verdedigingsreaksie

Dit is bekend dat die antioksidantstelsel meer afhanklik is van normale voeding. Gevolglik kan ons aflei dat 'n afname in beskerming in die liggaam 'n gevolg is van 'n swak dieet. In alle waarskynlikheid word baie menslike siektes veroorsaak deur 'n tekort aan antioksidante voedingstowwe. Byvoorbeeld, neurodegenerasie word opgespoor as gevolg van onvoldoende inname van vitamien E by pasiënte wie se liggaam nie vette behoorlik kan absorbeer nie. Daar is ook bewyse dat glutathion verminderde in limfosiete in uiters lae konsentrasies opgespoor word by mense wat met MIV besmet is.

Rook

Dit is een van die hooffaktore wat oksidatiewe stres in die longe en baie ander weefsels van die liggaam uitlok. Rook en teer is ryk aan radikale. Sommige van hulle is in staat om molekules aan te val en die konsentrasie van vitamiene E en C te verminder. Rook irriteer die mikrofage van die longe, wat lei tot die vorming van superoksied. Daar is meer neutrofiele in die longe van rokers as nie-rokers. Mense wat tabak misbruik, is dikwels ondervoed en verbruik alkohol. Gevolglik word hul beskerming verswak. Chroniese oksidatiewe stres veroorsaak ernstige versteurings van sellulêre metabolisme.

oksidatiewe stres merkers
oksidatiewe stres merkers

Veranderinge in die liggaam

Verskillende merkers van oksidatiewe stres word vir diagnostiese doeleindes gebruik. Hierdie of ander veranderinge in die liggaam dui op 'n spesifieke plek van die oortreding en die faktor wat dit uitgelok het. Wanneer die prosesse van vorming van vrye radikale in die ontwikkeling van veelvuldige sklerose bestudeer word, word die volgende aanwysers van oksidatiewe stres gebruik:

  1. Maloniese dialdehied. Dit dien as 'n sekondêre produk van vrye radikale oksidasie (FRO) van lipiede en het 'n skadelike effek op die strukturele en funksionele toestand van membrane. Dit lei weer tot 'n toename in hul deurlaatbaarheid vir kalsiumione.’n Verhoging in die konsentrasie malondialdehied tydens primêre en sekondêre progressiewe veelvuldige sklerose bevestig die eerste stadium van oksidatiewe stres – die aktivering van vrye radikale oksidasie.
  2. Schiff-basis is die eindproduk van CPO-proteïene en lipiede. 'n Toename in die konsentrasie van Schiff-basisse bevestig die neiging van die aktivering van vrye radikale oksidasie om chronies te wees. Met 'n verhoogde konsentrasie malondialdehied bykomend tot hierdie produk in primêre en sekondêre progressiewe sklerose, kan die aanvang van 'n vernietigende proses opgemerk word. Dit bestaan uit fragmentasie en daaropvolgende vernietiging van membrane. Verhoogde Schiff-basisse dui ook op die eerste stadium van oksidatiewe stres.
  3. Vitamien E. Dit is 'n biologiese antioksidant wat interaksie het met vrye radikale van peroksiede en lipiede. As gevolg van die reaksies word ballasprodukte gevorm. Vitamien E word geoksideer. Hy word oorweegeffektiewe neutraliseerder van singlet suurstof. 'n Afname in die aktiwiteit van vitamien E in die bloed dui op 'n wanbalans in die nie-ensiematiese skakel van die AO3-stelsel - in die tweede blok in die ontwikkeling van oksidatiewe stres.
  4. oksidatiewe stres antioksidant sisteme
    oksidatiewe stres antioksidant sisteme

Gevolge

Wat is die rol van oksidatiewe stres? Daar moet kennis geneem word dat nie net membraanlipiede en proteïene aangetas word nie, maar ook koolhidrate. Daarbenewens begin veranderinge in die hormonale en endokriene stelsels. Die aktiwiteit van die ensiemstruktuur van timus limfosiete neem af, die vlak van neurotransmitters neem toe, en hormone begin vrygestel word. Onder stres begin die oksidasie van nukleïensure, proteïene, koolstofstowwe, en die totale inhoud van lipiede in die bloed neem toe. Die vrystelling van adrenokortikotropiese hormoon word verbeter as gevolg van die intensiewe afbreek van ATP en die voorkoms van cAMP. Laasgenoemde aktiveer proteïenkinase. Dit bevorder op sy beurt, met die deelname van ATP, die fosforilering van cholinesterase, wat cholesterolesters in vrye cholesterol omskep. Die versterking van die biosintese van proteïen, RNA, DNA, glikogeen met gelyktydige mobilisering vanaf die depot van vette, die afbreek van vetsure (hoër) sure en glukose in weefsels veroorsaak ook oksidatiewe stres. Veroudering word beskou as een van die ernstigste gevolge van die proses. Daar is ook 'n toename in die werking van tiroïedhormone. Dit bied regulering van die tempo van basale metabolisme - groei en differensiasie van weefsels, proteïen, lipied, koolhidraatmetabolisme. Glukagon en insulien speel 'n belangrike rol. Volgens sommige kenners, glukosedien as 'n sein vir die aktivering van adenilaatsiklase, en cMAF vir die produksie van insulien. Dit alles lei tot 'n intensivering van die afbreek van glikogeen in die spiere en lewer, 'n verlangsaming in die biosintese van koolhidrate en proteïene, en 'n verlangsaming in die oksidasie van glukose.’n Negatiewe stikstofbalans ontwikkel, die konsentrasie cholesterol en ander lipiede in die bloed neem toe. Glikagon bevorder die vorming van glukose, inhibeer die afbreek daarvan na melksuur. Terselfdertyd lei die oorbesteding daarvan tot verhoogde glukoneogenese. Hierdie proses is die sintese van nie-koolhidraatprodukte en glukose. Die eerste is pirodruiven- en melksure, gliserol, asook enige verbindings wat tydens katabolisme in pirovaat of een van die intermediêre elemente van die trikarboksielsuursiklus omskep kan word.

die rol van oksidatiewe stres
die rol van oksidatiewe stres

Die hoofsubstrate is ook aminosure en laktaat. Die sleutelrol in die transformasie van koolhidrate behoort aan glukose-6-fosfaat. Hierdie verbinding vertraag die proses van fosfoliriese afbreek van glikogeen skerp. Glukose-6-fosfaat aktiveer die ensiematiese vervoer van glukose vanaf uridien difosfoglukose na gesintetiseerde glikogeen. Die verbinding dien ook as 'n substraat vir daaropvolgende glikolitiese transformasies. Daarmee saam is daar 'n toename in die sintese van glukoneogenese-ensieme. Dit is veral waar vir fosfoenolpiruvaatkarboksikinase. Dit bepaal die tempo van die proses in die niere en lewer. Die verhouding van glukoneogenese en glikolise skuif na regs. Glukokortikoïede dien as induseerders van ensiematiese sintese.

Ketoonliggaam

Hulle dien as 'n soort brandstofverskaffer vir die niere, spiere. Onder oksidatiewe stres neem die aantal ketoonliggame toe. Hulle funksioneer as 'n reguleerder wat oormatige mobilisering van vetsure uit die depot voorkom. Dit is te wyte aan die feit dat energiehonger in baie weefsels begin as gevolg van die feit dat glukose, as gevolg van 'n gebrek aan insulien, nie in staat is om die sel binne te dring nie. By hoë plasmakonsentrasies van vetsure neem hul absorpsie deur die lewer en oksidasie toe, en die intensiteit van trigliseriedsintese neem toe. Dit alles lei tot 'n toename in die aantal ketoonliggame.

oksidatiewe stres veroudering
oksidatiewe stres veroudering

Ekstra

Wetenskap ken so 'n verskynsel as "plantoksidatiewe stres". Dit is die moeite werd om te sê dat die vraag na die spesifisiteit van die aanpassing van kulture by verskeie faktore vandag debatteerbaar bly. Sommige skrywers glo dat die kompleks van reaksies onder ongunstige toestande 'n universele karakter het. Die aktiwiteit daarvan hang nie af van die aard van die faktor nie. Ander kenners voer aan dat die weerstand van gewasse deur spesifieke reaksies bepaal word. Dit wil sê, die reaksie is voldoende vir die faktor. Intussen stem die meeste wetenskaplikes saam dat daar saam met nie-spesifieke antwoorde ook spesifieke antwoorde voorkom. Terselfdertyd kan laasgenoemde nie altyd geïdentifiseer word teen die agtergrond van talle universele reaksies nie.

Aanbeveel: