A stressz a szervezet nem specifikus reakciója a belső vagy külső tényezők hatására. Ezt a meghatározást G. Selye (kanadai fiziológus) ültette át a gyakorlatba. Bármilyen cselekvés vagy körülmény stresszt válthat ki. Lehetetlen azonban egyetlen tényezőt kiemelni, és azt a szervezet reakciójának fő okának nevezni.
Megkülönböztető jellemzők
A reakció elemzésekor nem számít annak a helyzetnek a jellege (legyen az kellemes vagy kellemetlen), amelyben a szervezet található. Ami érdekes, az az alkalmazkodási vagy átstrukturálási igény intenzitása a feltételeknek megfelelően. A szervezet mindenekelőtt a szituációhoz való rugalmas reagálási és alkalmazkodási képességével áll szemben az irritáló szer hatásával. Ennek megfelelően a következő következtetés vonható le. A stressz a szervezet által kiváltott adaptív válaszok összessége egy tényező hatására. Ezt a jelenséget a tudomány általános adaptációs szindrómának nevezi.
Stages
Adaptációs szindrómaszakaszosan halad. Először jön a szorongás szakasza. A test ebben a szakaszban közvetlen reakciót fejez ki az ütközésre. A második szakasz az ellenállás. Ebben a szakaszban a szervezet a leghatékonyabban alkalmazkodik a körülményekhez. Az utolsó szakasz a kimerültség. Az előző szakaszok áthaladásához a szervezet tartalékait használja fel. Ennek megfelelően az utolsó szakaszra jelentősen kimerülnek. Ennek eredményeként szerkezeti változások indulnak meg a szervezetben. Ez azonban sok esetben nem elég a túléléshez. Ennek megfelelően a pótolhatatlan energiatartalékok kimerülnek, és a szervezet abbahagyja az alkalmazkodást.
Oxidatív stressz
Az antioxidáns rendszerek és a prooxidánsok bizonyos körülmények között instabil állapotba kerülnek. Ez utóbbi elemek összetétele magában foglalja mindazokat a tényezőket, amelyek aktív szerepet játszanak a szabad gyökök vagy más típusú, reaktív típusú oxigén fokozott képződésében. Az oxidatív stressz károsító hatásának elsődleges mechanizmusait különböző szerek képviselhetik. Ezek lehetnek sejtes tényezők: a mitokondriális légzés hibái, specifikus enzimek. Az oxidatív stressz mechanizmusai külsőleg is lehetnek. Ide tartozik különösen a dohányzás, a gyógyszeres kezelés, a levegőszennyezés és így tovább.
Szabad gyökök
Folyamatosan képződnek az emberi szervezetben. Egyes esetekben ez véletlenszerű kémiai folyamatoknak köszönhető. Például hidroxilgyökök (OH) képződnek. Megjelenésükhöz kapcsolódikalacsony szintű ionizáló sugárzásnak való állandó kitettség és szuperoxid felszabadulás az elektronok és szállítási láncuk szivárgása miatt. Más esetekben a gyökök megjelenése a fagociták aktiválásának és az endothelsejtek nitrogén-monoxid-termelésének köszönhető.
Az oxidatív stressz mechanizmusai
A szervezet szabad gyökképződésének folyamatai és válaszkifejezése megközelítőleg kiegyensúlyozott. Ebben az esetben nagyon könnyű ezt a relatív egyensúlyt a gyökök javára eltolni. Ennek eredményeként a sejtek biokémiája felborul, és oxidatív stressz lép fel. Az elemek többsége mérsékelt fokú egyensúlyhiányt képes elviselni. Ennek oka a reparatív struktúrák jelenléte a sejtekben. Azonosítják és eltávolítják a sérült molekulákat. Helyüket új elemek veszik át. Ezenkívül a sejtek képesek fokozni a védelmet az oxidatív stresszre reagálva. Például azok a patkányok, amelyeket tiszta oxigénnel kezelnek, néhány nap múlva elpusztulnak. Érdemes elmondani, hogy körülbelül 21% O2 van jelen a közönséges levegőben. Ha az állatokat fokozatosan növekvő oxigéndózisnak teszik ki, védelmük fokozódik. Ennek eredményeként elérhető, hogy a patkányok 100%-os O2 koncentrációt képesek legyenek elviselni. A súlyos oxidatív stressz azonban súlyos károsodást vagy sejthalált okozhat.
Provokáló tényezők
Ahogy fentebb említettük, a szervezet fenntartja a szabad gyökök és a védelem egyensúlyát. Ebből arra lehet következtetnihogy az oxidatív stresszt legalább két ok okozza. Az első a védelmi tevékenység csökkentése. A második az, hogy olyan mértékben növeljük a gyökök képződését, hogy az antioxidánsok ne legyenek képesek semlegesíteni őket.
Csökkent védekező reakció
Ismert, hogy az antioxidáns rendszer jobban függ a normál táplálkozástól. Ennek megfelelően megállapíthatjuk, hogy a szervezet védekezésének csökkenése a helytelen táplálkozás következménye. Valószínűleg sok emberi betegséget az antioxidáns tápanyagok hiánya okoz. Például neurodegenerációt észlelnek az elégtelen E-vitamin bevitel miatt olyan betegeknél, akiknek szervezete nem tudja megfelelően felszívni a zsírokat. Arra is bizonyíték van, hogy a limfocitákban rendkívül alacsony koncentrációban redukált glutationt kimutatták HIV-fertőzött emberekben.
Dohányzás
Ez az egyik fő tényező, amely oxidatív stresszt vált ki a tüdőben és a test számos más szövetében. A füst és a kátrány gazdag gyökökben. Némelyikük képes megtámadni a molekulákat és csökkenteni az E- és C-vitamin koncentrációját. A füst irritálja a tüdő mikrofágjait, ami szuperoxid képződést eredményez. A dohányosok tüdejében több neutrofil található, mint a nemdohányzók tüdejében. Azok, akik visszaélnek a dohányzással, gyakran alultápláltak és alkoholt fogyasztanak. Ennek megfelelően a védelmük gyengül. A krónikus oxidatív stressz súlyos sejtanyagcserezavarokat vált ki.
Változások a testben
Az oxidatív stressz különböző markereit használják diagnosztikai célokra. Ezek vagy más változások a testben jelzik a jogsértés konkrét helyét és azt a tényezőt, amely kiváltotta. A sclerosis multiplex kialakulásában a szabad gyökök képződési folyamatainak tanulmányozásakor az oxidatív stressz következő mutatóit használják:
- Malon-dialdehid. A lipidek szabadgyökös oxidációjának (FRO) másodlagos termékeként működik, és káros hatással van a membránok szerkezeti és funkcionális állapotára. Ez viszont a kalciumionok permeabilitásának növekedéséhez vezet. A malondialdehid koncentrációjának növekedése az elsődleges és másodlagos progresszív sclerosis multiplex során az oxidatív stressz első szakaszát - a szabad gyökök oxidációjának aktiválását - igazolja.
- A Schiff-bázis a CPO-fehérjék és lipidek végterméke. A Schiff-bázisok koncentrációjának növekedése megerősíti, hogy a szabad gyökök oxidációjának aktiválódása krónikussá válik. A primer és szekunder progresszív szklerózisban e termék mellett a malondialdehid megnövekedett koncentrációjával egy destruktív folyamat beindulása figyelhető meg. Ez a membránok töredezéséből és ezt követő megsemmisítéséből áll. Az emelkedett Schiff-bázisok az oxidatív stressz első szakaszát is jelzik.
- E-vitamin. Ez egy biológiai antioxidáns, amely kölcsönhatásba lép a peroxidok és lipidek szabad gyökeivel. A reakciók eredményeként ballaszttermékek keletkeznek. Az E-vitamin oxidálódik. Úgy tartjáka szingulett oxigén hatékony semlegesítője. Az E-vitamin aktivitásának csökkenése a vérben az AO3 rendszer nem enzimatikus kapcsolatának egyensúlyhiányát jelzi - az oxidatív stressz kialakulásának második blokkjában.
Következmények
Mi a szerepe az oxidatív stressznek? Meg kell jegyezni, hogy nem csak a membránlipidek és fehérjék érintettek, hanem a szénhidrátok is. Ezenkívül változások kezdődnek a hormonális és endokrin rendszerben. Csökken a csecsemőmirigy-limfociták enzimszerkezetének aktivitása, nő a neurotranszmitterek szintje, megkezdődik a hormonok felszabadulása. Stressz hatására megindul a nukleinsavak, fehérjék, szén oxidációja, és megnő a vér összes lipidtartalma. Az adrenokortikotrop hormon felszabadulása fokozódik az ATP intenzív lebomlásának és a cAMP megjelenésének köszönhetően. Ez utóbbi aktiválja a protein-kinázt. Ez viszont az ATP részvételével elősegíti a kolinészteráz foszforilációját, amely a koleszterin-észtereket szabad koleszterinné alakítja át. A fehérje, RNS, DNS, glikogén bioszintézisének erősítése a zsírraktárból történő egyidejű mobilizációval, a zsíros (magasabb) savak és a glükóz szövetekben történő lebontása szintén oxidatív stresszt okoz. Az öregedés a folyamat egyik legsúlyosabb következménye. Fokozódik a pajzsmirigyhormonok hatása is. Szabályozza a bazális anyagcsere sebességét - a szövetek, fehérje-, lipid-, szénhidrát-anyagcsere növekedését és differenciálódását. A glukagon és az inzulin fontos szerepet játszik. Egyes szakértők szerint a glükózjelként működik az adenilát-cikláz és a cMAF az inzulintermelés aktiválásához. Mindez az izmokban és a májban a glikogén lebomlásának felerősödéséhez, a szénhidrátok és fehérjék bioszintézisének lelassulásához, valamint a glükóz oxidációjának lassulásához vezet. Negatív nitrogénegyensúly alakul ki, a vér koleszterin és egyéb lipidek koncentrációja nő. A glikagon elősegíti a glükóz képződését, gátolja annak tejsavvá történő lebomlását. Ugyanakkor a túlköltekezés a glükoneogenezis növekedéséhez vezet. Ez a folyamat a nem szénhidrát termékek és a glükóz szintézise. Az első a piroszőlősav és a tejsav, a glicerin, valamint minden olyan vegyület, amely a katabolizmus során piruváttá vagy a trikarbonsavciklus egyik köztes elemévé alakulhat.
A fő szubsztrátok szintén az aminosavak és a laktát. A szénhidrátok átalakulásában a kulcsszerep a glükóz-6-foszfáté. Ez a vegyület élesen lelassítja a glikogén foszfolirites lebomlásának folyamatát. A glükóz-6-foszfát aktiválja a glükóz enzimatikus transzportját az uridin-difoszfoglükózból a szintetizált glikogénbe. A vegyület a későbbi glikolitikus átalakulások szubsztrátjaként is működik. Ezzel együtt fokozódik a glükoneogenezis enzimek szintézise. Ez különösen igaz a foszfoenolpiruvát-karboxikinázra. Meghatározza a folyamat sebességét a vesében és a májban. A glükoneogenezis és a glikolízis aránya jobbra tolódik el. A glükokortikoidok az enzimatikus szintézis induktoraiként működnek.
Ketontest
Egyfajta üzemanyag-ellátóként működnek a vesék és az izmok számára. Oxidatív stressz hatására megnő a ketontestek száma. Szabályozóként működnek, megakadályozva a zsírsavak túlzott mobilizálását a raktárból. Ennek oka az a tény, hogy sok szövetben energiaéhség kezdődik, mivel a glükóz az inzulinhiány miatt nem tud behatolni a sejtbe. A zsírsavak magas plazmakoncentrációja esetén fokozódik a májban való felszívódásuk és az oxidációjuk, valamint a trigliceridszintézis intenzitása. Mindez a ketontestek számának növekedéséhez vezet.
Extra
A tudomány ismer egy olyan jelenséget, mint a "növényi oxidatív stressz". Érdemes elmondani, hogy a kultúrák különféle tényezőkhöz való alkalmazkodásának sajátossága ma is vitatható. Egyes szerzők úgy vélik, hogy kedvezőtlen körülmények között a reakciókomplexum univerzális jellegű. Tevékenysége nem függ a faktor jellegétől. Más szakértők azzal érvelnek, hogy a növények rezisztenciáját a konkrét válaszok határozzák meg. Vagyis a reakció a faktornak megfelelő. Eközben a legtöbb tudós egyetért abban, hogy a nem specifikus válaszok mellett konkrét válaszok is megjelennek. Ugyanakkor ez utóbbi nem mindig azonosítható számos univerzális reakció hátterében.
