Wolne rodniki. Czym są wolne rodniki? Jak z nimi skutecznie walczyć?

Wolne rodniki - czym są ?

Wolne rodniki to atomy, cząsteczki lub jony charakteryzujące się specyficzną budową. Prawidłowy atom składa się z jądra i krążących wokół niego par elektronów. Wolny rodnik jest natomiast atomem, który na zewnętrznej powłoce posiada niesparowany elektron. Dąży on aktywnie do oddania samotnego elektronu lub zabrania elektronu innej cząsteczce. Kiedy osiągnie swój cel sam staje się stabilny, ale jednocześnie niszczy inne komórki czy tkanki. Sytuację komplikuje fakt, iż wolny rodnik zabierając elektron innej cząsteczce powoduje powstanie kolejnego wolnego rodnika zdolnego do kontynuowania ataków - i tak koło się zamyka (jeden powoduje powstanie kolejnych, a te następnych). Ta reakcja łańcuchowa może trwać w nieskończoność. Jedyna możliwość jej przerwania to dezaktywacja rodnika, która ma miejsce gdy napotka on na swojej drodze antyoksydant lub inny wolny rodnik. Dochodzi wtedy do jego przekształcenia lub też rozpadu. Tak naprawdę to w pewnych okolicznościach większość z występujących w naszym ustroju związków i komórek może zostać przekształcona w wolny rodnik. Jeśli w organizmie w krótkim czasie dojdzie do namnożenia dużej ilości wolnych rodników, a w organizmie jest zbyt mało antyoksydantów to wtedy mamy do czynienia ze stresem oksydacyjnym i to on jest tak naprawdę groźny dla naszego organizmu.

Skąd się biorą wolne rodniki?

Można wyróżnić 3 źródła powstawania wolnych rodników. Należą do nich:

1. Każdego dnia, w każdej godzinie, minucie, sekundzie w naszym organizmie zachodzą procesy fizjologiczne (np. oddychanie). W trakcie ich przebiegu jako produkt uboczny powstają wolne rodniki, które są wykorzystywane przez organizm  w innych przemianach. Można powiedzieć, że problemem nie są same wolne rodniki lecz ich ilość. Wysiłek fizyczny, choroby, niektóre leki, brak odpoczynku i oczywiście długotrwały stres zwiększają wytwarzanie wolnych rodników w organizmie. Jeśli w ustroju dojdzie do powstania nadmiernej ilości wolnych rodników, a nie zostaną one zneutralizowane przez antyoksydanty to wtedy może dojść do uszkodzenia ważnych struktur np. białek, lipidów np. w krwi czy nawet DNA.

2. Drugim źródłem wolnych rodników jest środowisko zewnętrzne.  Zanieczyszczone środowisko: powietrze , woda , niezdrowa żywność, a także konserwanty. Proces powstawania wolnych rodników przyspieszają także używki (palenie papierosów czy też spożywanie alkoholu).  Innym źródłem wolnych rodników jest promieniowanie, zarówno promieniowanie słoneczne jak i jonizujące - ten temat jest szczególnie istotny w odniesieniu do działania wolnych rodników na skórę.

3. Trzecim źródłem wolnych rodników jest reakcja łańcuchowa zapoczątkowana przez wolny rodnik. Kiedy dojdzie do oderwania przez wolny rodnik elektronu z innej cząsteczki, to wtedy ta cząsteczka staje się wolnym elektronem i ta sytuacja może się powtarzać wielokrotnie, aż do momentu przerwania tej reakcji łańcuchowej przez dezaktywację wolnego rodnika. Ważne, aby została przerwana jak najszybciej, ponieważ czasem może dojść do nieodwracalnych zmian na poziomie molekularnym czy komórkowym, co może doprowadzić do powstania licznych schorzeń i przedwczesnego starzenia się organizmu. Na działanie wolnych rodników nie są narażone tylko istoty ludzkie, bo wystarczy np. przekroić jabłko i po kilku minutach obserwujemy jego brunatny kolor - tak wygląda proces utleniania, inny przykład rdza na karoserii samochodu - to także utlenianie.

Reaktywne formy tlenu (RFT)

Reaktywne formy tlenu w tym wolne rodniki tlenowe powstają podczas wycieku elektronów z łańcucha oddechowego podczas oddychania (jest to około 2-3% tlenu który wdychamy). Ale mają one też pozytywną rolę w organizmie. Są niezbędne np. w procesach krzepnięcia krwi, do apoptozy - czyli zaprogramowanej śmierci komórek, czy też uczestniczą w produkcji niektórych enzymów i hormonów.

Można powiedzieć, że wolne rodniki  powstały aby nam pomagać, a nie szkodzić. To nasz styl życia i środowisko w jakim żyjemy spowodował problem z którym musimy walczyć. W rozsądnej ilości wolne rodniki są potrzebne organizmowi, a zwłaszcza układowi immunologicznemu. Nasz układ odpornościowy wykorzystuje wolne rodniki codziennie do niszczenia bakterii i wirusów (wygląda to następująco- np. makrofagi, czyli jedne z białych krwinek pochłaniają wirusa czy bakterię i w swoim wnętrzu uruchamiają produkcję wolnych rodników, które niszczą DNA wirusa bądź bakterii i w konsekwencji ten ginie). Bez ich obecności nie mogłyby się toczyć w naszym organizmie niezwykle istotne w pokonywaniu chorób procesy zapalne. Ale co ważne, po odegraniu swojej pozytywnej roli wolne rodniki powinny zostać natychmiast zneutralizowane przez antyoksydanty.

Tak naprawdę problem pojawia się wtedy, gdy ich ilość gwałtownie wzrasta lub w momencie kiedy właściwości obronne komórek są niewystarczające. Dochodzi wtedy do uszkodzeń m.in. błon komórkowych oraz materiału genetycznego, a jest to niezwykle groźne.

Powyżej opisałam pozytywną rolę wolnych rodników. Ale to tyle dobrego, bo niestety szkody jakie te cząsteczki potrafią spowodować w naszym organizmie są ogromne.

Konsekwencje działania wolnych rodników w organizmie

Długotrwały stres oksydacyjny lub niewystarczająca ilość antyoksydantów w organizmie (czyli nadmiar wolnych rodników) mogą powodować następujące konsekwencje, m.in:

- miażdżyca - wolne rodniki nie tylko uszkadzają ściany naczyń krwionośnych, ale dodatkowo utleniają lipidy (cholesterol) LDL, co w konsekwencji prowadzi do powstania blaszek miażdżycowych. Jeśli ściany tętnic są mocno uszkodzone to powstają niebezpieczne skrzepy, które w razie „urwania się” mogą spowodować zawał, udar lub zator płucny. Te zmiany spowodowane przez wolne rodniki prowadzą również do rozwoju choroby niedokrwiennej serca.

- nowotwory - uszkodzenie przez wolne rodniki DNA komórek jest niezwykle niebezpieczne, gdyż dochodzi wtedy do zmiany struktury materiału genetycznego, co prowadzi do mutacji DNA. Tak zmutowane komórki bardzo niezwykle szybko się namnażają i mogą prowadzić do powstania nowotworów.

- nadmiar wolnych rodników powoduje zaburzenie homeostazy (równowagi) organizmu - co prowadzi do osłabienia odporności. W konsekwencji może to prowadzić do powstania przewlekłych schorzeń jak np. zapalenie stawów, cukrzycy, chorób oczu np. zaćma, czy kurza ślepota, a także chorób neurodegeneracyjnych jak Alzhaimer czy Parkinson.

- przedwczesne starzenie się organizmu.

Niekorzystny wpływ wolnych rodników na skórę

Wolne rodniki szkodzą nie tylko zdrowiu, ale również naszej urodzie. Obarcza się je winą za zmarszczki, wiotczenie skóry, utratę jej jędrności czy też za słabą odporność. Wolne rodniki niszcząc lipidy naskórka uszkadzają jego naturalną barierę ochronną. Zmiana tych struktur powoduje rozwarstwienie się naskórka i odparowanie wody. Wtedy skóra staje się sucha i skłonna do podrażnień. Wolne rodniki mogą także zaburzyć pracę fibroblastów (komórki produkujące kolagen i elastynę) oraz melanocytów (wytwarzają melaninę, która chroni skórę przed działaniem promieniowania słonecznego). Może również dojść do uszkodzenia włókien kolagenowych i elastylowych w skórze właściwej, co skutkuje zmniejszeniem elastyczności i przyspieszonym powstawaniem głębokich zmarszczek. Zmiany w budowie włókien skóry właściwej powodują także wolniejsze gojenie się ran, przyspieszony zanik tkanki podskórnej, powstanie cellulitu i rozstępów oraz wzmożone procesy starzenia. Jeśli dojdzie do uszkodzenia DNA  odpowiedzialnego za prawidłową budowę komórek wtedy może dojść do rozwoju nowotworu skóry.

Wolne rodniki - jak z nimi walczyć?

Nasz organizm ma do dyspozycji wiele zabezpieczeń przed wolnymi rodnikami - antyoksydanty. Produkuje je zarówno we własnych komórkach (endogenne) jak i pobiera je z pożywienia (egzogenne).

Antyoksydanty endogenne - w komórkach wytwarzany jest glutation, który chroni przed niszczącym działaniem wolnych rodników (jest on bardzo wydajny, ponieważ ma do oddania aż dwa elektrony). Są również inne enzymy jak np. katalaza czy dysmutaza ponadtlenkowa, które również wchodzą w reakcja z wolnymi rodnikami. Innym endogennym antyoksydantem jest koenzym Q10- ubichinon, można go też suplementować z zewnątrz. To były dobre wiadomości. Ale żeby nie było zbyt kolorowo to teraz zła wiadomość. Wraz z wiekiem ilość glutationu i innych enzymów jaką organizm jest w stanie wytworzyć ulega znacznemu zmniejszeniu i nasz organizm staje się coraz bardziej bezbronny. W takiej sytuacji oczywiście nie należy się załamywać, lecz należy działać.

To my sami możemy wspomóc nasz organizm w walce z wolnymi rodnikami  dostarczając mu antyoksydanty wraz z pożywieniem (antyoksydanty egzogenne). Wśród nich można wymienić witaminy: głównie witamina C, E (tokoferole), A i beta karoten, minerały: miedź, selen, cynk i mangan. Ale nie tylko, świetnie  walce z wolnymi rodnikami radzą sobie również koenzym Q 10 czy też polifenole, a wśród nich flawonoidy, antocyjany, katechiny, rezweratrol, kwasy: elagowy, felurowy, kawowy, a także procyjanidyny, które są niezwykle silne w walce z wolnymi rodnikami.

Najlepszym źródłem najlepiej przyswajalnych antyoksydantów pokarmowych są owoce i warzywa. Bardzo bogate w antyoksydanty są czerwone (ciemne) owoce tj. jagody, jeżyny, ciemne winogrona, porzeczki, granat, aronia. Warto również spożywać owoce cytrusowe, które także zawierają dużo antyoksydantów. Z warzyw poleca się m.in. brokuły, buraki, czerwona kapusta, cebula, czosnek, pomidory. Warto również włączyć do diety produkty zbożowe np. kiełki, a także lampkę czerwonego wina - jest bardzo bogate w antyoksydanty i zawiera rezweratrol.

Antyoksydanty dla skóry

W walce z wolnymi rodnikami atakującymi skórę, poza antyoksydantami ważna jest również właściwa pielęgnacja. Poleca się używanie kosmetyków z zawartością witaminy E (występuje np. w oleju z kiełków pszenicy, z awokado, czy oleju wiesiołkowym). Ważne aby witamina E występowała w parze z witaminą C (jest ona niezbędna do regeneracji witaminy E). Innym wartościowym składnikiem kosmetyków w walce z wolnymi rodnikami jest koenzym Q10. Ważne aby te składniki w kosmetykach nie występowały na samym końcu listy składników, powinny znajdować się na początku lub w środku, a nie ją zamykać.