Stres se smatra nespecifičnom reakcijom organizma na djelovanje unutrašnjih ili vanjskih faktora. Ovu definiciju je u praksi primenio G. Selye (kanadski fiziolog). Bilo koja radnja ili stanje može izazvati stres. Međutim, nemoguće je izdvojiti jedan faktor i nazvati ga glavnim uzrokom reakcije organizma.
Prepoznatljive karakteristike
Kada se analizira reakcija, priroda situacije (da li je prijatna ili neprijatna) u kojoj se organizam nalazi nije bitna. Ono što je od interesa jeste intenzitet potrebe za prilagođavanjem ili restrukturiranjem u skladu sa uslovima. Organizam se prije svega suprotstavlja utjecaju nadražujućeg agensa svojom sposobnošću da reagira i fleksibilno se prilagodi situaciji. Shodno tome, može se izvesti sljedeći zaključak. Stres je skup adaptivnih reakcija koje proizvodi tijelo u slučaju utjecaja nekog faktora. Ovaj fenomen se u nauci naziva sindromom opšte adaptacije.
Faze
Sindrom adaptacijeodvija u fazama. Prvo dolazi faza anksioznosti. Tijelo u ovoj fazi izražava direktnu reakciju na udar. Druga faza je otpor. U ovoj fazi tijelo se najefikasnije prilagođava uslovima. Posljednja faza je iscrpljenost. Da bi prošao prethodne faze, tijelo koristi svoje rezerve. Shodno tome, do posljednje faze oni su značajno iscrpljeni. Kao rezultat, strukturne promjene počinju unutar tijela. Međutim, u mnogim slučajevima to nije dovoljno za preživljavanje. Shodno tome, nezamjenjive rezerve energije se iscrpljuju, a tijelo prestaje da se prilagođava.
Oksidativni stres
Antioksidativni sistemi i prooksidansi pod određenim uslovima dolaze u nestabilno stanje. Sastav potonjih elemenata uključuje sve faktore koji igraju aktivnu ulogu u pojačanom stvaranju slobodnih radikala ili drugih vrsta kisika reaktivnog tipa. Primarni mehanizmi štetnog dejstva oksidativnog stresa mogu biti predstavljeni različitim agensima. To mogu biti ćelijski faktori: defekti mitohondrijalnog disanja, specifični enzimi. Mehanizmi oksidativnog stresa mogu biti i vanjski. To uključuje, posebno, pušenje, lijekove, zagađenje zraka i tako dalje.
Slobodni radikali
Stalno se formiraju u ljudskom tijelu. U nekim slučajevima to je zbog nasumičnih hemijskih procesa. Na primjer, nastaju hidroksilni radikali (OH). Njihov izgled je povezan sastalna izloženost niskom jonizujućem zračenju i oslobađanje superoksida zbog curenja elektrona i njihovog transportnog lanca. U drugim slučajevima, pojava radikala je posljedica aktivacije fagocita i proizvodnje dušikovog oksida od strane endotelnih stanica.
Mehanizmi oksidativnog stresa
Procesi formiranja slobodnih radikala i izražavanja odgovora u tijelu su približno izbalansirani. U ovom slučaju, prilično je lako pomjeriti ovu relativnu ravnotežu u korist radikala. Kao rezultat toga, biohemija stanica je poremećena i dolazi do oksidativnog stresa. Većina elemenata je u stanju da toleriše umereni stepen neravnoteže. To je zbog prisustva reparativnih struktura u stanicama. Oni identificiraju i uklanjaju oštećene molekule. Njihovo mjesto zauzimaju novi elementi. Osim toga, stanice imaju sposobnost poboljšanja zaštite reagiranjem na oksidativni stres. Na primjer, pacovi stavljeni u uslove sa čistim kiseonikom umiru nakon nekoliko dana. Vrijedi reći da je oko 21% O2 prisutno u običnom zraku. Ako su životinje izložene postepeno rastućim dozama kisika, njihova će zaštita biti poboljšana. Kao rezultat, moguće je postići da pacovi budu u stanju da podnose 100% koncentraciju O2. Međutim, ozbiljan oksidativni stres može uzrokovati ozbiljna oštećenja ili smrt stanica.
Provocirajući faktori
Kao što je već spomenuto, tijelo održava ravnotežu slobodnih radikala i zaštite. Iz ovoga se može zaključitida je oksidativni stres uzrokovan najmanje dva uzroka. Prvi je smanjenje aktivnosti zaštite. Drugi je povećati stvaranje radikala do te mjere da ih antioksidansi neće moći neutralizirati.
Smanjena odbrambena reakcija
Poznato je da antioksidativni sistem više zavisi od normalne ishrane. Shodno tome, možemo zaključiti da je smanjenje zaštite u organizmu posljedica loše ishrane. Po svoj prilici, mnoge ljudske bolesti su uzrokovane nedostatkom antioksidativnih nutrijenata. Na primjer, neurodegeneracija se otkriva zbog nedovoljnog unosa vitamina E kod pacijenata čije tijelo ne može pravilno apsorbirati masti. Postoje i dokazi da se glutation smanjen u limfocitima u ekstremno niskim koncentracijama otkriva kod ljudi zaraženih HIV-om.
Pušenje
To je jedan od glavnih faktora koji izazivaju oksidativni stres u plućima i mnogim drugim tkivima u tijelu. Dim i katran su bogati radikalima. Neki od njih su u stanju da napadaju molekule i smanjuju koncentraciju vitamina E i C. Dim iritira mikrofage pluća, što rezultira stvaranjem superoksida. U plućima pušača ima više neutrofila nego nepušača. Ljudi koji zloupotrebljavaju duvan često su pothranjeni i konzumiraju alkohol. Shodno tome, njihova zaštita je oslabljena. Hronični oksidativni stres izaziva teške poremećaje ćelijskog metabolizma.
Promjene u tijelu
Različiti markeri oksidativnog stresa se koriste u dijagnostičke svrhe. Ove ili druge promjene u tijelu ukazuju na određeno mjesto kršenja i faktor koji ga je izazvao. Prilikom proučavanja procesa stvaranja slobodnih radikala u nastanku multiple skleroze koriste se sljedeći pokazatelji oksidativnog stresa:
- Malonski dijaldehid. Djeluje kao sekundarni proizvod oksidacije slobodnih radikala (FRO) lipida i štetno djeluje na strukturno i funkcionalno stanje membrana. To zauzvrat dovodi do povećanja njihove permeabilnosti za jone kalcija. Povećanje koncentracije malondialdehida tokom primarne i sekundarne progresivne multiple skleroze potvrđuje prvu fazu oksidativnog stresa - aktivaciju oksidacije slobodnih radikala.
- Schiff baza je krajnji proizvod CPO proteina i lipida. Povećanje koncentracije Schiffovih baza potvrđuje tendenciju hronične aktivacije oksidacije slobodnih radikala. Uz povećanu koncentraciju malondialdehida uz ovaj proizvod u primarnoj i sekundarno progresivnoj sklerozi, može se primijetiti početak destruktivnog procesa. Sastoji se od fragmentacije i naknadnog uništavanja membrana. Povišene Schiffove baze također ukazuju na prvu fazu oksidativnog stresa.
- Vitamin E. To je biološki antioksidans koji stupa u interakciju sa slobodnim radikalima peroksida i lipida. Kao rezultat reakcija nastaju proizvodi balasta. Vitamin E se oksidira. On se smatraefikasan neutralizator singletnog kiseonika. Smanjenje aktivnosti vitamina E u krvi ukazuje na neravnotežu u neenzimskoj vezi AO3 sistema - u drugom bloku u razvoju oksidativnog stresa.
Posljedice
Koja je uloga oksidativnog stresa? Treba napomenuti da nisu pogođeni samo membranski lipidi i proteini, već i ugljikohidrati. Osim toga, počinju promjene u hormonskom i endokrinom sistemu. Smanjuje se aktivnost enzimske strukture limfocita timusa, povećava se nivo neurotransmitera i počinju se oslobađati hormoni. Pod stresom počinje oksidacija nukleinskih kiselina, proteina, ugljika i povećava se ukupan sadržaj lipida u krvi. Oslobađanje adrenokortikotropnog hormona pojačano je zbog intenzivnog razgradnje ATP-a i pojave cAMP-a. Potonji aktivira protein kinazu. On, pak, uz učešće ATP-a, potiče fosforilaciju holinesteraze, koja pretvara estere holesterola u slobodni holesterol. Jačanje biosinteze proteina, RNK, DNK, glikogena uz istovremenu mobilizaciju iz depoa masti, razgradnju masnih (viših) kiselina i glukoze u tkivima također uzrokuje oksidativni stres. Starenje se smatra jednom od najozbiljnijih posljedica procesa. Dolazi i do pojačanog djelovanja hormona štitnjače. Osigurava regulaciju brzine bazalnog metabolizma - rast i diferencijaciju tkiva, metabolizam proteina, lipida, ugljikohidrata. Glukagon i inzulin igraju važnu ulogu. Prema nekim stručnjacima, glukozadjeluje kao signal za aktivaciju adenilat ciklaze, a cMAF za proizvodnju inzulina. Sve to dovodi do intenziviranja razgradnje glikogena u mišićima i jetri, usporavanja biosinteze ugljikohidrata i proteina i usporavanja oksidacije glukoze. Razvija se negativna ravnoteža dušika, povećava se koncentracija kolesterola i drugih lipida u krvi. Glikagon potiče stvaranje glukoze, inhibira njenu razgradnju do mliječne kiseline. Istovremeno, njegova prekomjerna potrošnja dovodi do povećane glukoneogeneze. Ovaj proces je sinteza neugljikohidratnih proizvoda i glukoze. Prvi su pirogrožđane i mlečne kiseline, glicerol, kao i bilo koja jedinjenja koja se tokom katabolizma mogu transformisati u piruvat ili jedan od međuelemenata ciklusa trikarboksilne kiseline.
Glavni supstrati su takođe aminokiseline i laktat. Ključnu ulogu u transformaciji ugljikohidrata ima glukoza-6-fosfat. Ovaj spoj naglo usporava proces fosfoliritske razgradnje glikogena. Glukoza-6-fosfat aktivira enzimski transport glukoze od uridin difosfoglukoze do sintetiziranog glikogena. Jedinjenje također djeluje kao supstrat za naknadne glikolitičke transformacije. Uz to, dolazi do povećanja sinteze enzima glukoneogeneze. Ovo posebno važi za fosfoenolpiruvat karboksikinazu. Određuje brzinu procesa u bubrezima i jetri. Odnos glukoneogeneze i glikolize se pomera udesno. Glukokortikoidi djeluju kao induktori enzimske sinteze.
ketontijelo
Deluju kao neka vrsta snabdevača gorivom za bubrege, mišiće. Pod oksidativnim stresom povećava se broj ketonskih tijela. Funkcioniraju kao regulatori sprječavajući prekomjernu mobilizaciju masnih kiselina iz depoa. To je zbog činjenice da energetska glad počinje u mnogim tkivima zbog činjenice da glukoza, zbog nedostatka inzulina, ne može prodrijeti u ćeliju. Pri visokim koncentracijama masnih kiselina u plazmi povećava se njihova apsorpcija u jetri i oksidacija, a povećava se i intenzitet sinteze triglicerida. Sve ovo dovodi do povećanja broja ketonskih tijela.
Extra
Nauka poznaje takav fenomen kao "oksidativni stres biljaka". Vrijedi reći da pitanje specifičnosti prilagođavanja kultura različitim faktorima i danas ostaje diskutabilno. Neki autori smatraju da u nepovoljnim uslovima kompleks reakcija ima univerzalni karakter. Njegova aktivnost ne zavisi od prirode faktora. Drugi stručnjaci tvrde da je otpornost usjeva određena specifičnim odgovorima. Odnosno, reakcija je adekvatna faktoru. U međuvremenu, većina naučnika se slaže da se uz nespecifične odgovore pojavljuju i oni specifični. U isto vrijeme, ovo drugo se ne može uvijek identificirati na pozadini brojnih univerzalnih reakcija.
