Что такое свободный радикал и активные форма кислорода ?

Свободный радикал (СР) — это молекула или ее часть, имеющая один или два неспаренных электрона на внешней орбите, благодаря чему она становится высоко реакционноспособной (хотя это свойство варьирует у разных радикалов). СР не всегда относятся к АФК, а только в том случае, если у них есть кислородный атом. Известны «некислородные» СР, например вердазил с четырьмя атомами азота, трифенилметил с фенольными кольцами. Однако в биологических системах подавляющее большинство СР представляют собой кислородсодержащие соединения. Все молекулы состоят из крошечных отрицательно заряженных частиц. Они называются электронами. Электроны «живут парами», создавая баланс и обеспечивая стабильность молекул. Когда нормальная стабильная молекула под воздействием кислорода теряет один из электронов, она окисляется и становится свободным радикалом. Потерянный электрон оставляет «дыру» и молекула пытается всеми силами её «починить». Осиротевшая молекула становится нестабильной, чрезвычайно агрессивной и опасной. Восполняют потерю свободные радикалы, отнимая электроны у стабильных молекул.

При этом их совершенно не волнует, у кого они «отжали» электрон, и какой вред и стресс этим нанесли. Лишённая электрона молекула, в свою очередь, сама становится новым свободным радикалом и «встаёт на путь разбоя». Этот же процесс окисления делает масло прогоркшим, разрезанные яблоки коричневыми, а железо ржавым.

В процессе дыхания клеток и в ходе реакций окисления органических веществ генерируются так называемые активные формы кислорода (АФК) — группа кислородсодержащих соединений, в которую входят ионы кислорода, некоторые свободные радикалы и перекиси как неорганического, так и органического происхождения. Это, как правило, небольшие молекулы с исключительной реакционной активностью благодаря наличию неспаренного электрона на внешнем электронном уровне.

Активные формы кислорода (АФК) — радикальные и нерадикальные — постоянно образуются в тканях и клетках как в результате естественных метаболических процессов (дыхание, пищеварение и т.п.), так и под воздействием провоцирующих внешних факторов. Около 95% всего потребляемого клеткой кислорода восстанавливаются в митохондриях до воды в процессе окислительного фосфорилирования. Остальные 5% кислорода в результате различных реакций (как правило, ферментативных) превращаются в АФК.

Воздействие свободных радикалов на кожу

Свободные радикалы крайне негативно влияют на кожу «по всем фронтам».

• Прежде всего, разрушая клетки и важные для кожи белки (коллаген и эластин), свободные радикалы провоцируют преждевременное старение, снижение тургора и морщины. Например, молекулы коллагена, став свободными радикалами, начинают связываться друг с другом и образовывать сложные молекулы, которые никогда не появились бы в нормальных условиях. В результате образуются сшивки в коллагеновых волокнах. Они становятся жёсткими, а энзимы не могут к ним подобраться, из-за чего нарушается естественный процесс обновления старых волокон и синтез новых.

Важно! Более 90% всех признаков старения спровоцировано именно свободными радикалами.

• Вызывают различные кожные заболевания — дерматиты, экзему, псориаз.
• Влияют на развитие и усиление пигментации.
• Провоцируют воспаление. Это в свою очередь приводит к развитию акне, а также связано со старением и раком.
• Вызывают сухость и обезвоженность.
• Вызывают мутацию ДНК в клетках, что приводит к их перерождению и даже гибели.
• Могут вызывать рак кожи.

Причём сразу вы не увидите последствий. Вред, наносимый свободными радикалами, имеет накопительный эффект. Это как с использованием солнцезащитных средств — если вы будете регулярно пользоваться ими и лет через 10 сравните состояние кожи с теми, кто этого не делал, результат будет «налицо».

Окислительный стресс

Окислительный (оксидативный) стресс — это процесс повреждения клетки в результате неконтролируемого окисления важных макромолекул — белков, нуклеиновых кислот, липидов.

Все формы жизни сохраняют внутри своих клеток гомеостаз (редокс статус), который поддерживается специализированными ферментами. Редокс-статус — это баланс окислительно-восстановительного потенциала клетки, который определяет способность вещества к присоединению электронов. Нарушение редокс-статуса вызывает повышенный уровень реактивных форм кислорода — пероксидов и свободных радикалов. Свободные радикалы реагируют со всеми биологическими молекулами в организме — белками, липидами, ДНК. Например, встреча радикалов с энзимами (ферментами) заканчивается тем, что энзимы лишаются своей главной способности — контролирования скорости протекания химических реакций.

Наиболее распространенной причиной окислительного стресса является воздействие ультрафиолета. Кроме того, сюда можно отнести употребление алкоголя и табакокурение и иммунные реакции — они являются источниками высокореактивных гидроксильных радикалов.  Показано участие этих соединений в процессах, ведущих к фотоповреждению, преждевременному старению и развитию злокачественных опухолей.