Stres Oksydacyjny

Stres oksydacyjny to brak równowagi między wolnymi rodnikami a przeciwutleniaczami w twoim ciele. Wolne rodniki to cząsteczki zawierające tlen o nieparzystej liczbie elektronów. Nieparzysta liczba pozwala im łatwo reagować z innymi cząsteczkami.

Wolne rodniki mogą powodować duże łańcuchowe reakcje chemiczne w twoim ciele, ponieważ tak łatwo reagują z innymi cząsteczkami. Reakcje te nazywane są utlenianiem.

Mogą być korzystne lub szkodliwe. Przeciwutleniacze to cząsteczki, które mogą przekazać elektron wolnemu rodnikowi, nie czyniąc się niestabilnymi. To powoduje, że wolny rodnik stabilizuje się i staje się mniej reaktywny.

Jaki wpływ ma stres oksydacyjny i nadmiar wolnych rodników na nasz organizm? O tym przeczytają Państwo w poniższym artykule!

Spis treści

Czym dokładnie jest stres oksydacyjny?

Stres oksydacyjny to stan, w którym dochodzi do zaburzenia równowagi między produkcją wolnych rodników a zdolnością organizmu do ich neutralizacji. Wolne rodniki, zwane także reaktywnymi formami tlenu (ROS), są naturalnie produkowane przez komórki podczas procesów metabolicznych, takich jak oddychanie komórkowe. W normalnych warunkach organizm dysponuje mechanizmami ochronnymi, takimi jak enzymy antyoksydacyjne (np. katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa), które skutecznie neutralizują wolne rodniki. Jednak nadmierny wysiłek fizyczny, niezdrowa dieta, zanieczyszczenie środowiska czy stres psychiczny mogą prowadzić do nadprodukcji wolnych rodników, co wywołuje stres oksydacyjny.

W kontekście przetrenowania, stres oksydacyjny odgrywa istotną rolę, ponieważ nadmierny wysiłek fizyczny może prowadzić do nasilenia produkcji wolnych rodników, co uszkadza komórki mięśniowe, tkankę łączną, a nawet DNA. To z kolei może prowadzić do stanów zapalnych, bólu mięśni, szybszego starzenia się komórek oraz pogorszenia wydolności organizmu. Właściwa regeneracja oraz dieta bogata w antyoksydanty, takie jak witamina C, E, polifenole i karotenoidy, są kluczowe w przeciwdziałaniu skutkom stresu oksydacyjnego i utrzymaniu zdrowia na wysokim poziomie.

Wpływ stresu oksydacyjnego i wolnych rodników na organizm

Utlenianie to normalny i konieczny proces zachodzący w twoim ciele. Z drugiej strony stres oksydacyjny występuje, gdy występuje brak równowagi między aktywnością wolnych rodników, a aktywnością przeciwutleniaczy. Przy prawidłowym funkcjonowaniu wolne rodniki mogą pomóc w walce z patogenami. Patogeny prowadzą do infekcji.

Kiedy obecnych jest więcej wolnych rodników, niż może być utrzymywane w równowadze przez przeciwutleniacze, wolne rodniki mogą zacząć uszkadzać tkankę tłuszczową, DNA i białka w twoim ciele. Białka, lipidy i DNA tworzą i budują znaczną część twojego ciała, więc ich uszkodzenia mogą z czasem prowadzić do ogromnej liczby chorób. Schorzenia wytworzone przez stres oksydacyjny mogą być następujące:

cukrzyca
miażdżyca,
stany zapalne
wysokie ciśnienie krwi, znane również jako nadciśnienie
choroba serca
choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Parkinsona i Alzheimera
doprowadzenie do rozwoju chorób nowotworowych
doprowadzenie do rozwoju chorób płuc
choroby układu moczowego.
uszkodzenia cząsteczek białka

Stres oksydacyjny również przyczynia się do starzenia.

Czym dokładnie są wolne rodniki?

Wolne rodniki to cząsteczki lub atomy, które posiadają niesparowany elektron na swojej zewnętrznej powłoce, co czyni je niezwykle reaktywnymi chemicznie. Dążą one do odzyskania równowagi, poprzez przyłączanie elektronu od innych cząsteczek, co często prowadzi do uszkodzenia struktur komórkowych, takich jak białka, lipidy czy DNA. W organizmie ludzkim wolne rodniki powstają naturalnie w wyniku różnych procesów metabolicznych, szczególnie podczas oddychania komórkowego w mitochondriach. Jednak ich nadmiar może być wywołany przez czynniki zewnętrzne, takie jak intensywne ćwiczenia fizyczne, promieniowanie UV, zanieczyszczenie powietrza, palenie papierosów czy niewłaściwa dieta.

W warunkach fizjologicznych, wolne rodniki pełnią także pożyteczne funkcje, takie jak udział w odpowiedzi immunologicznej, pomagając zwalczać patogeny. Jednak kiedy dochodzi do nadprodukcji wolnych rodników i organizm nie jest w stanie ich skutecznie neutralizować, prowadzi to do stresu oksydacyjnego, który powoduje uszkodzenia komórek i przyspiesza procesy starzenia. Długotrwałe narażenie na nadmiar wolnych rodników wiąże się z wieloma chorobami przewlekłymi, takimi jak miażdżyca, choroby neurodegeneracyjne czy nowotwory. Antyoksydanty, zarówno te produkowane przez organizm, jak i dostarczane w diecie, odgrywają kluczową rolę w neutralizowaniu działania wolnych rodników i ochronie przed ich szkodliwymi skutkami.

Jak działać na wolne rodniki i zniwelować przyczyny stresu oksydacyjnego

Nie da się całkowicie uniknąć ekspozycji na wolne rodniki i stres oksydacyjny. Są jednak rzeczy, które możesz zrobić, aby zminimalizować wpływ jaki stres oksydacyjny wywiera na organizm. Najważniejszą rzeczą, jaką możesz zrobić, to zwiększyć poziom przeciwutleniaczy i zmniejszyć powstawanie wolnych rodników. Jedną z metod zapobiegania na stres oksydacyjny jest zapewnienie wystarczającej ilości przeciwutleniaczy w swojej diecie. Spożywanie pięciu porcji różnych owoców i warzyw dziennie to najlepszy sposób na dostarczenie organizmowi tego, czego potrzebuje do produkcji przeciwutleniaczy. Przykłady najlepszych owoców i warzyw obejmują:

jagody
wiśnie
owoce cytrusowe
suszone śliwki
ciemnozielone zielenie
brokuły
marchew
pomidory
oliwki

Inne przykłady produktów dietetycznych, które są źródłem przeciwutleniaczy to:

ryby i orzechy
witamina E
witamina C
kurkuma
zielona herbata
melatonina
cebula
czosnek
cynamon

Oprócz diety, ważne są też inne czynniki, które mają wpływ na zmniejszenie stresu oksydacyjnego. Oto kilka wyborów dotyczących stylu życia, które pomogą zmniejszyć stres oksydacyjny:

Wysiłek fizyczny. Jest to związane z wyższymi naturalnymi poziomami przeciwutleniaczy i mniejszymi uszkodzeniami spowodowanymi przez stres oksydacyjny. Regularne ćwiczenia zostały połączone z dłuższą żywotnością, mniejszymi efektami starzenia i zmniejszonym ryzykiem zachorowania na raka i innych chorób.
Nie pal. Unikaj również narażenia na bierne palenie.
Zachowaj ostrożność w przypadku chemikaliów. Obejmuje to czyszczenie chemikaliami, unikanie niepotrzebnego narażenia na promieniowanie i świadomość innych źródeł narażenia na chemikalia, takich jak pestycydy stosowane w żywności lub w ogrodnictwie.
Bądź świadomy ochrony środowiska. Inicjatywy przyjazne środowisku, takie jak wspólne przejazdy, pomagają ograniczyć produkcję wolnych rodników dla Ciebie i twojej społeczności.
Używaj krem przeciwsłoneczny. Krem przeciwsłoneczny zapobiega uszkodzeniom skóry przez promieniowanie ultrafioletowe.
Zmniejsz spożycie alkoholu.
Śpij dużo. Wystarczający sen jest bardzo ważny dla utrzymania równowagi we wszystkich układach organizmu. Sen ma wpływ na funkcjonowanie mózgu, produkcję hormonów, równowagę przeciwutleniaczy i wolnych rodników oraz wiele innych rzeczy.
Unikaj przejadania się. Badania wykazały, że przejadanie się i ciągłe jedzenie utrzymują organizm w stanie stresu oksydacyjnego częściej niż w przypadku jedzenia w odpowiednio rozmieszczonych odstępach czasu i spożywania małych lub umiarkowanych porcji.

Dlaczego wolne rodniki szkodzą?

Wolne rodniki to niestabilne atomy, które mogą uszkadzać komórki, powodując choroby i starzenie się. Wolne rodniki są związane ze starzeniem się i wieloma chorobami, ale niewiele wiadomo na temat ich roli w zdrowiu człowieka lub sposobów zapobiegania chorobom. Zrozumienie wolnych rodników wymaga podstawowej znajomości chemii.

Atomy są otoczone przez elektrony, które krążą wokół atomu w warstwach zwanych powłokami. Każda powłoka musi być wypełniona określoną liczbą elektronów. Kiedy muszla jest pełna; elektrony zaczynają wypełniać następną powłokę. Jeśli atom ma zewnętrzną powłokę, która nie jest pełna, może związać się z innym atomem, wykorzystując elektrony do uzupełnienia zewnętrznej powłoki. Te typy atomów są znane jako wolne rodniki.

Atomy z pełną powłoką zewnętrzną są stabilne, ale wolne rodniki są niestabilne i starając się uzupełnić liczbę elektronów w zewnętrznej powłoce, szybko reagują z innymi substancjami.

Kiedy cząsteczki tlenu dzielą się na pojedyncze atomy, które mają niesparowane elektrony, stają się niestabilnymi wolnymi rodnikami, które szukają innych atomów lub cząsteczek, z którymi mogą się związać. Jeśli tak się stanie, to powstaje stres oksydacyjny. Stres oksydacyjny może uszkadzać komórki organizmu, prowadząc do szeregu chorób i powoduje objawy starzenia, takie jak zmarszczki.

Jak wolne rodniki niszczą organizm?

Zgodnie z wolnorodnikową teorią starzenia, po raz pierwszy nakreśloną w 1956 r., wolne rodniki z czasem niszczą komórki. Wraz z wiekiem organizm traci zdolność do walki z działaniem wolnych rodników. Rezultatem jest więcej wolnych rodników, więcej stresu oksydacyjnego i więcej uszkodzeń komórek, co prowadzi do procesów zwyrodnieniowych, a także zwiększenia procesu starzenia.

Różne badania i teorie łączą stres oksydacyjny wywołany przez wolne rodniki z następującymi chorobami:

choroby ośrodkowego układu nerwowego takie jak choroba Alzheimera i inne demencje
choroba sercowo-naczyniowa z powodu zatkanych tętnic
zaburzenia autoimmunologiczne i zapalne, takie jak reumatoidalne zapalenie stawów i rak
zaćma i związane z wiekiem pogorszenie wzroku
zmiany wyglądu związane z wiekiem, takie jak utrata elastyczności skóry, zmarszczki, siwienie włosów, wypadanie włosów i zmiany w strukturze włosów
cukrzyca
genetyczne choroby zwyrodnieniowe, takie jak choroba Huntingtona czy choroba Parkinsona
udar mózgu
choroby układu oddechowego
stany zapalne organizmu,
przyspieszony proces starzenia.

Wolnorodnikowa teoria starzenia jest stosunkowo nowa, ale potwierdzają ją liczne badania. Na przykład badania na szczurach wykazały znaczny wzrost wolnych rodników w miarę starzenia się szczurów. Zmiany te zbiegły się ze spadkiem stanu zdrowia związanym z wiekiem. Z biegiem czasu naukowcy zmodyfikowali wolnorodnikową teorię starzenia, aby skupić się na mitochondriach. Mitochondria to maleńkie organelle w komórkach, które przetwarzają składniki odżywcze w celu zasilania komórki.

Badania na szczurach sugerują, że wolne rodniki wytwarzane w mitochondriach uszkadzają substancje potrzebne komórce do prawidłowego funkcjonowania. Uszkodzenie to powoduje mutacje, które wytwarzają więcej wolnych rodników, przyspieszając w ten sposób proces uszkodzenia komórki. Ta teoria pomaga wyjaśnić starzenie się, ponieważ starzenie się z czasem przyspiesza. Stopniowe, ale coraz szybsze gromadzenie się wolnych rodników stanowi jedno z wyjaśnień, dlaczego nawet zdrowe ciała starzeją się i pogarszają z upływem czasu. Wolnorodnikowe teorie starzenia się i chorób mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego niektórzy ludzie starzeją się wolniej niż inni.

Jakie są negatywne czynniki jakie wpływają na wolne rodniki?

Chociaż wolne rodniki są produkowane naturalnie w organizmie, czynniki związane ze stylem życia mogą przyspieszyć ich produkcję. Negatywne czynniki, które wpływają na wolne rodniki to:

narażenie na toksyczne chemikalia, takie jak pestycydy i zanieczyszczenie powietrza
palenie
alkohol
smażone jedzenie
promieniowanie słoneczne
zbyt intensywny wysiłek fizyczny,
szkodliwe węglowodory aromatyczne.

Te czynniki stylu życia powiązano z chorobami, takimi jak rak i choroby układu krążenia. Jak widać - stres oksydacyjny prowadzi do wielu zaburzeń przez czynności, których realnie możemy uniknąć.

Przeciwutleniacze - sposób na wolne rodniki

Przeciwutleniacze to cząsteczki, które zapobiegają utlenianiu innych cząsteczek.

Przeciwutleniacze to substancje chemiczne, które zmniejszają lub zapobiegają działaniu wolnych rodników. Oddają elektron wolnym rodnikom, zmniejszając w ten sposób ich reaktywność. To, co sprawia, że przeciwutleniacze są wyjątkowe, to fakt, że mogą oddawać elektron, nie stając się reaktywnymi wolnymi rodnikami. Żaden pojedynczy przeciwutleniacz nie jest w stanie zwalczyć skutków każdego wolnego rodnika. Tak jak wolne rodniki mają różny wpływ na różne obszary ciała, tak każdy przeciwutleniacz zachowuje się inaczej ze względu na swoje właściwości chemiczne. Jednak w niektórych kontekstach niektóre przeciwutleniacze mogą stać się prooksydantami, które chwytają elektrony z innych cząsteczek, tworząc niestabilność chemiczną, która może powodować stres oksydacyjny.

Żywność i suplementy zawierające przeciwutleniacze

Tysiące chemikaliów mogą działać jako przeciwutleniacze. Witaminy C i E, glutation, beta-karoten i estrogeny roślinne zwane fitoestrogenami należą do wielu przeciwutleniaczy, które mogą niwelować działanie wolnych rodników i wpierać działanie obronne organizmu.

Ponadto wiele produktów spożywczych jest bogatych w przeciwutleniacze. Jagody, owoce cytrusowe i wiele innych owoców są bogate w witaminę C, podczas gdy marchew znana jest z wysokiej zawartości beta-karotenu. Soja znajdująca się w ziarnach soi i niektórych substytutach mięsa jest bogata w fitoestrogeny.

Dostępność przeciwutleniaczy w żywności zainspirowała niektórych ekspertów w dziedzinie zdrowia do doradzania diet bogatych w przeciwutleniacze. Antyoksydacyjna teoria starzenia doprowadziła również wiele firm do zwiększenia sprzedaży suplementów antyoksydacyjnych.

Badania nad przeciwutleniaczami są w toku. Wiele badań wykazało korzyści związane ze stosowaniem przeciwutleniaczy, jednak wyniki wymagają dalszych doświadczeń. Na przykład badanie z 2007 r. wykazało, że długotrwałe stosowanie beta-karotenu może nieznacznie zmniejszyć ryzyko problemów poznawczych związanych z wiekiem (polepszenie m.in. pamięci).

Niemniej jednak warto stosować zdrową dietę i styl życia, gdyż to z pewnością pozwoli nam zachować nasz organizm w świetnej kondycji przez wiele lat. Pamiętajmy, że istotną przyczyną stresu oksydacyjnego jest niewłaściwa dieta i narażenie na czynniki chemiczne. Ogromna ilość chemii w pokarmie może nawet doprowadzić z czasem do uszkodzenia DNA komórek. Niestety na proces starzenia ma wpływ również psychika. Długotrwały stres generuje szkodliwe związki chemiczne w naszym organizmie. Palenie papierosów, zaburzenie równowagi snu, zanieczyszczenia powietrza, zanieczyszczenia środowiska, słaba aktywność fizyczna i niewłaściwa dieta - to główne przyczyny stresu oksydacyjnego. Warto zatem zaopatrzyć się w suplementy i produkty, które pomogą nam zabezpieczyć się przed szkodliwym działaniem antyoksydantów.

Przeczytaj również
Ciągłe zmęczenie, jakie witaminy stosować?

Bibliografia:

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5551541 (dostęp 1 grudnia 2021r.)

2. https://www.medicalnewstoday.com/articles/324863 (dostęp 1 grudnia 2021r)

3. Yoshikawa, T.: A Guide to Free Radicals. Part 2. Sentan Igaku Sha, Tokyo, 1998.

Oceń tekst

AUTOR

Patryk Chodyniecki
Patryk Chodyniecki

Pasjonat kulturystyki, pływania oraz sportów walki. Od ponad 10 lat uprawia amatorsko sporty siłowe, które lubi łączyć na zmianę z boksem, MMA oraz pływaniem. Interesuje się również szeroko pojętą suplementacją oraz dietetyką, którą sukcesywnie wdraża w swoje treningi.