Stres se smatra nespecifičnom reakcijom tijela na djelovanje unutarnjih ili vanjskih čimbenika. Ovu je definiciju u praksi proveo G. Selye (kanadski fiziolog). Bilo koja radnja ili stanje može izazvati stres. Međutim, nemoguće je izdvojiti jedan čimbenik i nazvati ga glavnim uzrokom reakcije tijela.
Prepoznatljive značajke
Prilikom analize reakcije nije bitna priroda situacije (bilo da je ugodna ili neugodna) u kojoj se organizam nalazi. Ono što je zanimljivo je intenzitet potrebe prilagođavanja ili restrukturiranja prema uvjetima. Organizam se prije svega suprotstavlja utjecaju nadražujućeg agensa svojom sposobnošću da reagira i fleksibilno se prilagodi situaciji. Sukladno tome, može se izvesti sljedeći zaključak. Stres je skup adaptivnih reakcija koje tijelo proizvodi u slučaju utjecaja čimbenika. Taj se fenomen u znanosti naziva sindromom opće prilagodbe.
Fape
Sindrom prilagodbeodvija u fazama. Prvo dolazi faza anksioznosti. Tijelo u ovoj fazi izražava izravnu reakciju na udar. Druga faza je otpor. U ovoj fazi tijelo se najučinkovitije prilagođava uvjetima. Posljednja faza je iscrpljenost. Za prolazak prethodnih faza tijelo koristi svoje rezerve. Sukladno tome, do posljednje faze oni su značajno iscrpljeni. Kao rezultat toga, strukturne promjene počinju unutar tijela. Međutim, u mnogim slučajevima to nije dovoljno za preživljavanje. Sukladno tome, iscrpljuju se nezamjenjive rezerve energije, a tijelo se prestaje prilagođavati.
Oksidativni stres
Antioksidacijski sustavi i prooksidansi pod određenim uvjetima dolaze u nestabilno stanje. Sastav potonjih elemenata uključuje sve čimbenike koji imaju aktivnu ulogu u pojačanom stvaranju slobodnih radikala ili drugih vrsta kisika reaktivnog tipa. Primarni mehanizmi štetnog djelovanja oksidativnog stresa mogu biti predstavljeni različitim agensima. To mogu biti stanični čimbenici: defekti u mitohondrijskom disanju, specifični enzimi. Mehanizmi oksidativnog stresa mogu biti i vanjski. To uključuje, posebice, pušenje, lijekove, zagađenje zraka i tako dalje.
Slobodni radikali
Neprestano se stvaraju u ljudskom tijelu. U nekim slučajevima to je zbog nasumičnih kemijskih procesa. Na primjer, nastaju hidroksilni radikali (OH). Njihov izgled je povezan sastalna izloženost ionizirajućem zračenju niske razine i oslobađanje superoksida zbog istjecanja 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 stvaranja slobodnih radikala i izražavanja odgovora u tijelu približno su uravnoteženi. U ovom slučaju, prilično je lako pomaknuti ovu relativnu ravnotežu u korist radikala. Kao rezultat toga, stanična biokemija je poremećena i dolazi do oksidativnog stresa. Većina elemenata može podnijeti umjereni stupanj neravnoteže. To je zbog prisutnosti reparativnih struktura u stanicama. Oni identificiraju i uklanjaju oštećene molekule. Njihovo mjesto zauzimaju novi elementi. Osim toga, stanice imaju sposobnost poboljšanja zaštite reagirajući na oksidativni stres. Na primjer, štakori stavljeni u uvjete s čistim kisikom uginu nakon nekoliko dana. Vrijedi reći da je oko 21% O2 prisutno u običnom zraku. Ako su životinje izložene postupno rastućim dozama kisika, njihova će zaštita biti poboljšana. Kao rezultat, moguće je postići da štakori budu u stanju tolerirati 100% koncentraciju O2. Međutim, teški oksidativni stres može uzrokovati ozbiljna oštećenja ili smrt stanica.
Provocirajući čimbenici
Kao što je gore 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 obrambena reakcija
Poznato je da antioksidativni sustav više ovisi o normalnoj prehrani. Sukladno tome, možemo zaključiti da je smanjenje zaštite u tijelu posljedica loše prehrane. Po svoj prilici, mnoge ljudske bolesti uzrokovane su nedostatkom antioksidativnih hranjivih tvari. Primjerice, neurodegeneracija se otkriva zbog nedovoljnog unosa vitamina E kod pacijenata čije tijelo ne može pravilno apsorbirati masti. Također postoje dokazi da se glutation smanjen u limfocitima u ekstremno niskim koncentracijama otkriva kod ljudi zaraženih HIV-om.
Pušenje
To je jedan od glavnih čimbenika koji izazivaju oksidativni stres u plućima i mnogim drugim tjelesnim tkivima. Dim i katran bogati su radikalima. Neki od njih su u stanju napasti molekule i smanjiti koncentraciju vitamina E i C. Dim iritira mikrofage pluća, što rezultira stvaranjem superoksida. U plućima pušača ima više neutrofila nego nepušača. Ljudi koji zloupotrebljavaju duhan često su pothranjeni i konzumiraju alkohol. Sukladno tome, njihova je zaštita oslabljena. Kronični oksidativni stres izaziva teške poremećaje staničnog metabolizma.
Promjene u tijelu
Različiti markeri oksidativnog stresa koriste se u dijagnostičke svrhe. Ove ili druge promjene u tijelu ukazuju na određeno mjesto kršenja i čimbenik 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 produkt oksidacije slobodnih radikala (FRO) lipida i štetno djeluje na strukturno i funkcionalno stanje membrana. To, pak, dovodi do povećanja njihove propusnosti za kalcijeve ione. Povećanje koncentracije malondialdehida tijekom primarne i sekundarne progresivne multiple skleroze potvrđuje prvi stupanj oksidativnog stresa - aktivaciju oksidacije slobodnih radikala.
- Schiffova baza je krajnji proizvod CPO proteina i lipida. Povećanje koncentracije Schiffovih baza potvrđuje tendenciju kronične 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 balastni produkti. Vitamin E se oksidira. On se smatraučinkovit neutralizator singletnog kisika. Smanjenje aktivnosti vitamina E u krvi ukazuje na neravnotežu u neenzimskoj vezi AO3 sustava - 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 sustavu. Smanjuje se aktivnost enzimske strukture limfocita timusa, povećava se razina neurotransmitera i počinju se oslobađati hormoni. Pod stresom počinje oksidacija nukleinskih kiselina, proteina, ugljika, povećava se ukupan sadržaj lipida u krvi. Oslobađanje adrenokortikotropnog hormona pojačano je zbog intenzivne razgradnje ATP-a i pojave cAMP-a. Potonji aktivira protein kinazu. On, pak, uz sudjelovanje ATP-a, potiče fosforilaciju kolinesteraze, koja pretvara estere kolesterola u slobodni kolesterol. Jačanje biosinteze proteina, RNA, DNA, 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. Također dolazi do pojačanog djelovanja hormona štitnjače. Omogućuje 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 te usporavanja oksidacije glukoze. Razvija se negativna ravnoteža dušika, povećava se koncentracija kolesterola i drugih lipida u krvi. Glikagon potiče stvaranje glukoze, inhibira njezinu razgradnju do mliječne kiseline. Istodobno, njegova prekomjerna potrošnja dovodi do povećane glukoneogeneze. Ovaj proces je sinteza neugljikohidratnih proizvoda i glukoze. Prvi su pirogrožđane i mliječne kiseline, glicerol, kao i svi spojevi koji se tijekom katabolizma mogu transformirati u piruvat ili jedan od međuelemenata ciklusa trikarboksilne kiseline.
Glavni supstrati su također 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 iz uridin difosfoglukoze u sintetizirani glikogen. Spoj također djeluje kao supstrat za naknadne glikolitičke transformacije. Uz to, dolazi do povećanja sinteze enzima glukoneogeneze. To posebno vrijedi za fosfoenolpiruvat karboksikinazu. Određuje brzinu procesa u bubrezima i jetri. Omjer glukoneogeneze i glikolize pomiče se udesno. Glukokortikoidi djeluju kao induktori enzimske sinteze.
ketontijelo
Oni djeluju kao svojevrsni opskrbljivači gorivom za bubrege, mišiće. Pod oksidativnim stresom povećava se broj ketonskih tijela. Djeluju kao regulator 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 stanicu. Pri visokim koncentracijama masnih kiselina u plazmi povećava se njihova apsorpcija u jetri i oksidacija, a pojačava se i intenzitet sinteze triglicerida. Sve to dovodi do povećanja broja ketonskih tijela.
Extra
Znanost poznaje takav fenomen kao "oksidativni stres biljaka". Vrijedi reći da pitanje specifičnosti prilagodbe kultura različitim čimbenicima i danas ostaje diskutabilno. Neki autori smatraju da u nepovoljnim uvjetima kompleks reakcija ima univerzalni karakter. Njegova aktivnost ne ovisi o prirodi čimbenika. Drugi stručnjaci tvrde da je otpornost usjeva određena specifičnim odgovorima. Odnosno, reakcija je adekvatna faktoru. U međuvremenu, većina znanstvenika se slaže da se uz nespecifične odgovore pojavljuju i oni specifični. Istodobno, potonje se ne može uvijek identificirati na pozadini brojnih univerzalnih reakcija.
