Акісляльных стрэс: роля, механізм, паказчыкі

Стрэсам лічыцца неспецыфічныя рэакцыя арганізма на дзеянне ўнутраных ці знешніх фактараў. Гэта вызначэнне было ўведзена ў практыку Г. Селье (канадскім фізіёлагам). Любое дзеянне небудзь ўмова можа справакаваць стрэс. Аднак нельга вылучыць адзін фактар і назваць яго асноўнай прычынай ўзнікнення рэакцыі арганізма.

адметныя прыкметы

Пры аналізе рэакцыі не мае значэння характар сітуацыі (прыемная яна ці непрыемная), у якой знаходзіцца арганізм. Цікавасць уяўляе інтэнсіўнасць патрэбнасці ў адаптацыі або перабудове ў адпаведнасці з умовамі. Арганізм у першую чаргу супрацьпастаўляе ўплыву раздражняльнага агента сваю магчымасць адказваць і гнутка прыстасоўвацца да сітуацыі. Адпаведна, можна зрабіць наступную выснову. Стрэс ўяўляе сабой комплекс прыстасоўвальных адказаў, якія выдаюцца арганізмам ў выпадку ўплыву фактару. Такая з'ява называецца ў навуцы агульным адаптацыйным сіндромам.

стадыі

Адаптацыйны сіндром працякае паэтапна. Спачатку надыходзіць стадыя трывогі. Арганізм на гэтым этапе выказвае непасрэдную рэакцыю на ўздзеянне. Другая стадыя - рэзістэнцыі. На гэтым этапе арганізм максімальна эфектыўна адаптуецца да ўмоў. На апошняй стадыі надыходзіць знясіленне. Для праходжання папярэдніх этапаў арганізм задзейнічае свае рэзервы. Адпаведна, да апошняй стадыі яны значна знясіленыя. У выніку ўнутры арганізма пачынаюцца структурныя перабудовы. Аднак у многіх выпадках гэтага недастаткова для выжывання. Адпаведна, незаменныя запасы энергіі высільваюцца, і арганізм перастае адаптавацца.

акісляльных стрэс

и прооксиданты при тех или иных условиях приходят в неустойчивое состояние. Антыаксідантныя сістэмы і проаксідантам пры тых ці іншых умовах прыходзяць у няўстойлівае стан. У склад апошніх элементаў ўваходзяць усе фактары, якія граюць актыўную ролю ва ўзмоцненым фарміраванні свабодных радыкалаў ці іншых відаў кіслароду рэактыўнага тыпу. могут быть представлены разными агентами. Першасныя механізмы якое пашкоджвае дзеяння акісляльнага стрэсу могуць быць прадстаўлены рознымі агентамі. Гэта могуць быць клеткавыя фактары: дэфекты мітахандрыяльнай дыхання, спецыфічныя ферменты. могут быть и внешними. Механізмы акісляльнага стрэсу могуць быць і знешнімі. Да такіх, у прыватнасці, адносяць курэнне, прыём лекаў, забруджванне паветра і гэтак далей.

свабодныя радыкалы

Яны пастаянна ўтвараюцца ў чалавечым арганізме. У некаторых выпадках гэта абумоўлена выпадковымі хімічнымі працэсамі. Так, напрыклад, узнікаюць гидроксильные радыкалы (ЁН). Іх з'яўленне звязана з пастаяннай схільнасцю іянізавальным выпраменьванням нізкага ўзроўню і вылучэннем супероксида з прычыны ўцечкі электронаў і ланцугі іх транспарту. У іншых выпадках ўзнікненне радыкалаў абумоўлена Актываванне фагацытаў і продуцірованіе эндотелиальными клеткамі аксіду азоту.

Механізмы акісляльнага стрэсу

Працэсы ўзнікнення свабодных радыкалаў і выразы арганізмам адказ прыкладна збалансаваныя. Пры гэтым досыць лёгка зрушыць гэта адноснае раўнавагу на карысць радыкалаў. . У выніку парушаецца біяхімія клеткі і ўзнікае акісляльных стрэс. Большая частка элементаў у стане пераносіць ўмераны ступень дысбалансу. Гэта абумоўліваецца наяўнасцю ў клетках репаратівные структур. Яны выяўляюць і выдаляюць пашкоджаныя малекулы. На месца апошніх прыходзяць новыя элементы. . Акрамя гэтага, клеткі валодаюць здольнасцю узмацніць абарону, адказваючы на акісляльных стрэс. Да прыкладу, пацукі, змешчаныя ва ўмовы з чыстым кіслародам, гінуць праз некалькі дзён. Варта сказаць, што ў звычайным паветры прысутнічае каля 21% Аб _2. Калі ўздзейнічаць на жывёл паступова павялічваюцца дозамі кіслароду, іх абарона будзе ўзмацняцца. У выніку можна дабіцца таго, што пацукі цалкам змогуць пераносіць і 100% канцэнтрацыю Аб _2. способен вызвать серьезные разрушения или гибель клеток. Тым не менш моцны акісляльных стрэс здольны выклікаць сур'ёзныя разбурэння або гібель клетак.

правакацыйныя фактары

Як вышэй было сказана, у арганізме падтрымліваецца баланс свабодных радыкалаў і абаронай. вызывается как минимум двумя причинами. З гэтага можна зрабіць выснову, што акісляльных стрэс выклікаецца як мінімум двума прычынамі. Першая заключаецца ў зніжэнні актыўнасці абароны. Другая складаецца ў павышэнні адукацыі радыкалаў да такой ступені, што антыаксіданты апынуцца не ў стане іх нейтралізаваць.

Зніжэнне ахоўнай рэакцыі

Вядома, што антіоксідантным сістэма ў большай ступені залежыць ад нармальнага харчавання. Адпаведна, можна зрабіць выснову, што зніжэнне абароны ў арганізме з'яўляецца следствам дрэннага рацыёну. Па ўсёй верагоднасці, мноства захворванняў чалавека абумоўліваецца дэфіцытам антыаксідантныя нутриентов. Да прыкладу, нейродегенерация выяўляецца з прычыны недастатковага паступлення вітаміна Е ў хворых, арганізм якіх не можа засвойваць тлушчы належным чынам. Ёсць таксама звесткі аб тым, што ў асоб, інфіцыраваных ВІЧ, выяўляецца адноўлены ў лімфацытах глутатион ў вельмі нізкіх канцэнтрацыях.

курэнне

Яно з'яўляецца адным з асноўных фактараў, якія правакуюць акісляльных стрэс у лёгкіх і многіх іншых тканінах арганізма. Дым і смалы багатыя радыкаламі. Некаторыя з іх здольныя атакаваць малекулы і зніжаць канцэнтрацыю вітамінаў Е і С. Дым раздражняльна дзейнічае на микрофаги лёгкіх, з прычыны чаго ўтворыцца супероксид. У лёгкіх курцоў прысутнічае больш нейтрофілов, чым у якія не паляць. Злоўжываюць тытунём людзі часта дрэнна харчуюцца і спажываюць алкаголь. Адпаведна, іх абарона аслаблена. провоцирует тяжелые нарушения клеточного метаболизма. Хранічны акісляльных стрэс правакуе цяжкія парушэнні клеткавага метабалізму.

Змены ў арганізме

У дыягнастычных мэтах выкарыстоўваюцца розныя маркеры акісляльнага стрэсу. Тыя ці іншыя змены ў арганізме сведчаць аб канкрэтным участку парушэнні і фактары, яго справакаванай. : Пры даследаванні працэсаў адукацыі свабодных радыкалаў пры развіцці безуважлівага склерозу выкарыстоўваюцца такія паказчыкі акісляльнага стрэсу:

1. Малонового диальдегид. Ён выступае другасным прадуктам свободнорадикального акіслення (СРО) ліпідаў і аказвае пашкоджвальнае ўздзеянне на структурна-функцыянальны стан мембран. Гэта, у сваю чаргу, прыводзіць да павелічэння іх пранікальнасці для кальцыевых іёнаў. Павышэнне канцэнтрацыі малонового диальдегида ў ходзе первично- і другасна-прагрэсуючага безуважлівага склерозу пацвярджае першы этап оксислительного стрэсу - актывізацыю свободнорадикального акіслення.
2. Падставы Шыф з'яўляецца канчатковым прадуктам СРО-бялкоў і ліпідаў. Павышэнне канцэнтрацыі падстаў Шыф пацвярджае тэндэнцыю хранізацыі актывацыі свободнорадикального акіслення. Пры падвышанай канцэнтрацыі малонового диальдегида ў дадатак да гэтага прадукту пры первично- і другасна-прагрэсавальным склерозе можа адзначацца пачатак дэструктыўнага працэсу. Ён складаецца ва фрагментацыі і наступным разбурэнні мембран. Падвышанае ўтрыманне падстаў Шыф таксама паказвае на першы этап акісляльнага стрэсу.
3. Вітамін Е. Ён уяўляе сабой біялагічны антыаксідант, які ўзаемадзейнічае з вольнымі радыкаламі перакісаў і ліпідаў. У выніку рэакцый утвараюцца баластныя прадукты. Вітамін Е пры гэтым акісляецца. Ён лічыцца эфектыўным нейтралізатарам синглетного кіслароду. Памяншэнне паказчыка актыўнасці вітаміна Е ў крыві паказвае на дысбаланс у неферментативном звяне сістэмы АО3 - у другім блоку развіцця акісляльнага стрэсу.

наступствы

? Якая роля акісляльнага стрэсу? Варта адзначыць, што ўздзеянню падвяргаюцца не толькі ліпіды мембран і вавёркі, але і вугляводы. Акрамя гэтага, змены пачынаюцца ў гарманальнай і эндакрыннай сістэмах. Актыўнасць энзимной структуры лімфацытаў тымусу зніжаецца, павышаецца ўзровень нейрамедыятараў, пачынаюць вызваляцца гармоны. Пры стрэсе пачынаецца акісленне нуклеінавых кіслот, пратэінаў, вугляродаў, павышаецца агульнае ўтрыманне ў крыві ліпідаў. Узмацняецца вызваленне адренокортикотропного гармона з прычыны інтэнсіўнага распаду АТФ і ўзнікнення цамф. Апошні пры гэтым актывуе протеинкиназу. Яна, у сваю чаргу, з удзелам АТФ спрыяе фосфолированию холинэстеразы, трансфармуецца халестэрынавых эфіры ў свабодны халестэрын. Ўзмацненне біясінтэзу бялкоў, РНК, ДНК, глікагену пры адначасовай мабілізацыі з дэпо тлушчаў, распадзе ў тканінах тоўстых (вышэйшых) кіслот і глюкозы таксама выклікае акісляльных стрэс. считается одним из наиболее серьезных последствий процесса. Старэнне лічыцца адным з найбольш сур'ёзных наступстваў працэсу. Таксама адзначаецца ўзмацненне дзеянні гармонаў шчытавіцы. Яна забяспечвае рэгуляцыю хуткасці асноўнага абмену - росту і дыферэнцыявання тканін, бялковага, ліпіднага, вугляводнага абмену. Важная роля адводзіцца глюкагон і інсуліну. На думку шэрагу спецыялістаў, глюкоза выступае ў якасці сігналу для актывацыі аденилатциклазы, а цМАФ - для прадукцыі інсуліну. Усё гэта прыводзіць да інтэнсіфікацыі распаду глікагену ў цягліцах і печані, запаволення біясінтэзу вугляводаў і бялкоў, запаволення акіслення глюкозы. Развіваецца адмоўны азоцісты баланс, павялічваецца канцэнтрацыя халестэрыну і іншых ліпідаў у крыві. Гликагон спрыяе фармаванню глюкозы, тармозіць яе распад да малочнай кіслаты. Пры гэтым яе перарасход прыводзіць да ўзмацнення глюконеогенеза. Гэты працэс уяўляе сабой сінтэз неуглеводных прадуктаў і глюкозы. У якасці першых выступаюць пировиноградная і малочная кіслоты, глицерол, а таксама любыя злучэння, якія пры катабалізм могуць трансфармавацца ў пируват альбо адзін з прамежкавых элементаў трикарбоновокислотного цыклу. Асноўнымі субстратамі таксама з'яўляюцца амінакіслоты і лактата. Ключавая роля ў трансфармацыях вугляводаў належыць глюкоза-6-фасфат. Гэта злучэнне рэзка запавольвае працэс фосфолиритического расшчаплення глікагену. Глюкоза-6-фасфат актывуе Ферментатыўнай транспарт глюкозы з уридиндифосфоглюкозы на сінтэзуе глікаген. Злучэнне таксама выступае як субстрат для наступных гликолитических ператварэнняў. Разам з гэтым адзначаецца ўзмацненне сінтэзу ферментаў глюконеогенеза. Асабліва гэта характэрна для фосфоэнолпируват-карбоксикиназы. Яна вызначае хуткасць працэсу ў нырках і печані. Суадносіны глюконеогенеза і гліколізу ссоўваецца направа. У якасці індуктараў ферментнага сінтэзу выступаюць глюкакартыкоіды.

кетоновые цела

Яны выступаюць у якасці свайго роду пастаўшчыкоў паліва для нырак, мускулатуры. Пры акісляльным стрэсе колькасць кетонавых тэл павялічваецца. Яны функцыянуюць як рэгулятар, які прадухіляе залішнюю мабілізацыю тоўстых кіслот з дэпо. Гэта абумоўліваецца тым, што ў многіх тканінах пачынаецца энергетычны голад з прычыны таго, што глюкоза з-за недахопу інсуліну не здольная пранікнуць у клетку. Пры высокай канцэнтрацыі ў плазме тоўстых кіслот ўзрастае іх паглынанне печанню і акісленне, павышаецца інтэнсіўнасць сінтэзу трыгліцерыдаў. Усё гэта і прыводзіць да павелічэння колькасці кетонавых тэл.

дадаткова

Навуцы вядома і такая з'ява, як "акісляльных стрэс раслін". Варта сказаць, што пытанне аб спецыфічнасці адаптацыі культур да розных фактараў застаецца сёння дыскусійным. Адны аўтары мяркуюць, што пры неспрыяльных умовах комплекс рэакцый мае універсальны характар. Яго актыўнасць не залежыць ад прыроды фактару. Іншыя спецыялісты сцвярджаюць, што ўстойлівасць культур вызначаецца спецыфічнымі адказамі. Гэта значыць рэакцыя адэкватная фактару. Між тым большая частка навукоўцаў сыходзіцца ў меркаванні, што разам з неспецыфічнымі адказамі праяўляюцца і спецыфічныя. Пры гэтым апошнія далёка не заўсёды можна выявіць на фоне шматлікіх універсальных рэакцый.