Вплив тютютнопаління на здоров'я людини - Медицина дипломная работа

Главная

Медицина
Вплив тютютнопаління на здоров'я людини

Вивчення антиоксидантної системи організму та впливу на її стан різних факторів. Вивчення тютюнопаління як одної з проблем цивілізованого суспільства. Лабораторне дослідження стану антиоксидантної системи щурів, які підлягали дії тютюнового диму.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Виділяють слідуючи молекулярні механізми дії токоферолів в біологічних мембранах:
токофероли захищають ненасичені ліпіди від перекисного окиснення;
токофероли захищають від окиснення селен у складі деяких білків;
токофероли приймають участь у процесах біосинтезу гема і гемвісних білків; при Е-авітамінозі синтез гема порушується [5].
Однак відомо, що деякі захворювання Е-вітамінної недостатності (м`язова дистрофія, серцева міопатія...) ліквідуються не тільки вітаміном Е, але й селеном (Se). На основі цього деякі дослідники зарахували селен до антиоксидантів. Насправді часткова взаємозамінність вітаміну Е селеном в профілактиці деяких захворювань пояснюється тим, що селен входить до складу ферменту глутатіонпероксидази, основною функцією якої є руйнування гідроперекисів жирних і нуклеїнових кислот, а також стероїдів шляхом перетворення їх в малотоксичні продукти. Тому селен і вітамін Е в процесах окиснення ліпідів виконують одну функцію - нейтралізують токсичні продукти ВРО, але функціонально точки їх прикладання в антиоксидантній системі різні, тому вони не взаємозамінні, як це вважалося раніше, а взаємодоповнюючі [26].
Виходячи з вищесказаного, можна заключити, що вітамін Е являється одним з найбільш важливих елементів живлення людини і тварин. Він грає унікальну роль в якості головного жиророзчинного антиоксиданту, який захищає мембрани від пошкоджень, викликаних вільними радикалами і продуктами перекисного окиснення ліпідів [46].
Каротиноїди виконують в природі широкий спектр біологічних функцій, серед яких такі як захисні при дії мутагенів, радіонуклідів, вільних радикалів активного кисню і продуктів ПОЛ, а також неспецифічних активаторів імунної відповіді в організмі та ін. [40].
Здатність каротиноїдів окиснюючись попереджувати окиснення інших речовин в реакційному середовищі було відомо достатньо давно. В наш час накопичується все більше доказів того, що каротиноїди можуть діяти як антиоксиданти, реагуючи з активними формами кисню. Тим не менш, механізм такої дії каротиноїдів все ще залишається не розшифрованим [40]. В даному випадку важливі як фізичні властивості цих речовин, так і хімічні реакції між каротиноїдами і молекулами кисню [46]. В сиворотці крові людини головними каротиноїдами є Я-каротин, б-каротин, лікопін, криптоксантин і лютеїн.
Серед каротиноїдів велике значення як антиоксидант має Я-каротин. Він є попередником вітаміну А, однак частково він всмоктується в кишечнику і потрапляє в тканини у незмінному вигляді. Як і інші каротиноїди, Я-каротин накопичується в епідермісі ссавців і гальмує розвиток фотохімічних процесів, які протікають з участю синглетного кисню та вільних радикалів, що утворюються під дією ультрафіолетового випромінювання. Вітамін А потрапляє в організм або безпосередньо з їжею, або синтезується в кишечнику з Я-каротину під впливом бета-каротин-15,15`-діоксигенази. У складі ліпопротеїнових комплексів ефіри ретинолу транспортуються лімфою в печінку, де і відбувається депонування вітаміну А у вигляді ретинолпальмітату.
Я-каротин здатний нейтралізувати синглетний кисень, а також реактивувати молекули, які утворюються, наприклад, при опроміненні ультрафіолетовим світлом, яке може викликати преканцерогенні зміни в клітинах. Деякі групи людей потрапляють в групу ризику недостатності Я-каротину і вітаміну А. За даними вчених, низький рівень Я-каротину в крові спостерігається у курильщиків, у людей, які вживають алкоголь та використовують деякі лікарські препарати [2. 5, 16, 21, 23.].
Я-каротин ефективно пригнічує пероксидацію ліпідів мікросом печінки, ініційовану багатьма ксенобіотиками. Ретиноли інгібують близькі за хімічним механізмом до ПО реакції синтезу лейкотрієнів макрофагами, знижують продукцію супероксидного аніон-радикалу кисню лейкоцитами. В той же час є дані, що введення великих доз ретинолу чи ретиноєвої кислоти викликає накопичення МДА і ліпідних перекисів у крові та печінці тварин.
Механізм АО-дії ретонолу реалізується як через пряму участь в реакціях ВРО взаємодією з синглетним киснем, так і за рахунок стабілізації структури мембран [40].
Епідеміологічними дослідженнями встановлено зв`язок між низьким рівнем каротину в крові людей та більш високою частотою злоякисних новоутворювань. Їжа, багата на Я-каротин, знижує ризик захворювання людей на рак легенів, шийки матки, а також передраковими захворюваннями. Застосування Я-каротин вмісних препаратів, за даними вчених, викликає помітне підвищення імунної відповіді, приводить до зниження виникнення онкозахворювань шлунково-кишкового тракту і легенів [32].
Я-каротин захищає ліпіди мембран від переокиснення; ксантофіли допомагають підтримувати мембранну цілісність та ідеально розташовані для того, щоб вловлювати вільні радикали, які можуть утворюватися на межі гідрофобної та гідрофільної фаз мембрани.
При поглинанні синглетного кисню каротиноїди виділяють енергію у вигляді тепла і при цьому не потребують реакцій регенерації їх активної форми. Однак біологічна дія каротиноїдів в більшому ступені визначається їх хімічними реакціями, які приводять до окиснення цих пігментів.
В науці є багато підтверджень антиоксидантних властивостей каротиноїдів. Які саме? Антиоксидантами властивостями можна пояснити зниження вмісту Я-каротинів у крові пацієнтів в умовах використання радіотерапії. Оскільки в таких умовах значно збільшується утворення вільних радикалів, то є припущення, що каротиноїди видаляються разом з радикалами, знешкоджуючи їх. Ще одним прикладом можуть слугувати пігментовані каротино-вмісні бактерії, які значно більш стійкі до Н 2 О 2 -генеруючих гідроксильних радикалів у порівнянні з безбарвними мутантними формами цих бактерій.
Каротиноїди взаємодіють і з іншими антиоксидантами. Відомо, що введення в раціон каротиноїдів приводить до підвищення концентрації аскорбінової кислоти в крові. Аналогічним чином, добавки вітаміну С в раціон приводять до підвищення рівня Я-каротину в плазмі крові [46].
Таким чином, на основі вищесказаного стає очевидним велике значення каротину в обмінних процесах.
Вітамін А підвищує стійкість організму до екстремальних умов зовнішнього середовища, включаючи інфекції. Виявлено прямий зв`язок між забезпеченістю тварин вітаміном А та імунологічною реакцією. До того ж, надходження вітаміну А з їжею являється необхідною умовою адекватної проліферації (розрощенню) тканин, які характеризуються високою чутливістю до дії зовнішніх факторів. Дослідження багатьох вчених показали, що ретиноїди мають здатність гальмувати розвиток пухлинного процесу. З іншого боку, недостатність вітаміну А у тварин веде до підвищення їх чутливості до дії канцерогенів.
Існують дані, що вітамін А приймає участь у забезпеченні нормального функціонування мембран. Характерно, що порушення мембранної цілісності спостерігається і при А-гіпервітамінозі. [14] Місцем дії ретинолу є ліпопротеїдні мембрани клітин та їх органел, тобто його функція заключається у регулюванні проникності мембран.
При порівнянні дії ретинолу на мембрани мітохондрій, лізисом в мікросом встановлено, що найбільшу чутливість до деструктивної дії цього вітаміну мають мембрани лізосом. На цій основі вченими було зроблено висновок про органелоспецифічність мембранних ефектів ретинолу. Поряд з даними про лабіалізацію субклітинних структур при дії ретинолу in vitro, існують повідомлення про антагоністичні ефекти при надлишковому вживанні вітаміну А щурами. В той же час дефіцит ретинолу також призводить до витоку кислих гідролаз з лізосом у надосадову рідину, що говорить про зниження стабільності їх мембран [46].
У 1969р. Англійський дослідник Lucy G. сформулював теорію мембранних функцій вітаміну А. Згідно з нею ретинол сприяє утворенню в мембранах глобулярних структур і таким чином змінює їх проникність, в результаті чого ферменти звільняються з органел у позаклітинне середовище. Важливим доводом на користь мембранної теорії дії вітаміну А є його виявлення безпосередньо в мембранних утвореннях [14, 46].
Таким чином, наявність вітаміну А у складі плазматичних та ендоплазматичних мембран можна вважати твердо встановленим фактом. Однак роль ретинолу в мембранах вивчено ще недостатньо. Не розшифровано до кінця і фізико-хімічні основи взаємодії вітаміну А з білками та ліпідними компонентами мембрани.
За літературними даними [20], аскорбінова кислота має антагоністичні властивості: може виступати як в ролі прооксиданта (відновлення Fe 2+ ), так і агента, який інгібує вільнорадикальне окиснення ліпідів чи руйнує ROOH.
Вітаміни Е і С є синергістами в їх антиоксидантних властивостях in vitro. Аскорбат здатний відновлювати токофероксильний радикал in vitro з одночасним утворенням аскорбат-радикалу, який далі може бути відновлений з використанням NADH-залежної системи. Таким чином, в організмі існує механізм постійної регенерації токоферолу за рахунок вітаміну С [46].
Ферментні антиоксидантні системи. Ферменти виконують функцію природного захисту живого організму проти токсичної дії кисню та утворених з нього вільних радикалів. Найбільш активними з цих ферментів є металопротеїни, які мають активність супероксиддисмутази [29]. Найважливішими антиоксидантними ферментами є суперокиддисмутаза (СОД), каталаза, глутатіонпероксидаза (ГП), глутатіонредуктаза (ГР), глутатіонтрансфераза (ГТ), а також церулоплазмін [40].
Вперше вказівки на існування ферментних систем, які каталізують реакції типу:
ROOH + 2GSH ROH + GSSG + H 2 O були отримані для еритроцитів. Декілька пізніше наявність такої системи продемонстровано і для більшості клітин тваринного організму [2].
Важливим ланцюгом захисту клітини від токсичної дії ліпідних перекисів, які викликають в організмі глибокі порушення (що виражаються у зменшенні вмісту фосфоліпідів, зменшенні жирнокиснотного складу їх в бік пониження вмісту НЖК, зменшенні кількості тканьових антиоксидантів, в першу чергу -токоферолу), які приводять до різких порушень проникності клітинних мембран, є глутатіонпероксидазна система. Функція глутатіонпероксидази заключається у відновленні утворених перекисів з НЖК фосфоліпідів у мембранах субклітинних органел. Вчені вважають, що основна біологічна функція цієї системи полягає в попередженні ініціації ПО в ліпідних мембранах, а також в інгібуванні утворення гідроксильних радикалів [2]. Будучи локалізованою у цитозолі, саме глутатіонпероксидаза відповідна за руйнування гідроперекису ліноленової кислоти субклітинними структурами.
Глутатіонпероксидазна система досить ефективна. Швидкість її реакції і спорідненість до гідроперекисів настільки великі, що вона може ефективно конкурувати за гідроперекиси НЖК, включені у ланцюг радикального процесу, який веде до утворення МДА, і завдяки цьому виступати в ролі антиоксиданту. Специфічність цього ферменту у відношенні до різного типу гідроперекисів НЖК невелика і, можливо, в реакції можуть використовуватися всі перекиси ліпідів, які утворюються в клітині. Продукти відновлення їх - оксикислоти метаболізуються далі. Глутітіонпероксидазна реакція приводить до окиснення глутатіона з послідуючим відновленням його глутатіонредутазою. При цьому ступінь відновлення глутатіону залежить від активності обох ферментів [2].
На активність глутатіонпероксидази в клітині впливають багато факторів, в тому числі стероїдні гормони [14].
До важливих ферментних антиоксидантів належать також супероксиддисмутаза (СОД), яка каталізує процес дисмутації супероксидних радикалів [2, 24] і каталаза, яка попереджує аккумуляцію перекису водню, який утворюється при аеробному окисненні [24]. ВР окиснення ліпідів інгібує О 2 - дисмутаза (СОД), яка здійснює реакцію: 2О 2 + 2Н + > Н 2 О 2 + О 2 . Каталаза відновлює ROOH або Н 2 О 2 до окси-похідних і попереджує тим самим їх розпад з утворенням ВР продуктів[5].
При вторинній атаці О 2 в процесі окиснювальної деструкції ROOH утворюється малоновий диальдегід (МДА) О=СН-СН 2 -СН=О, здатний давати ковалентні зв`язки типу: А-N=CH-CH=CH-NH-A (міжмолекулярні "зшивки" - ММС) з багатьма біологічно важливими амінами (NH 2 -A), включаючи амінокисноти, білки, амінофосфоліпіди і, вірогідно, РНК, ДНК, деякі гормони (тироксин) і вітаміни (В 6 , В 12 , РР та ін.).
Активність СОД і ГП в крові тварин різних видів корелює з вмістом ROOH та ММС в амінофосфоліпідах. З вивчених видів людина підлягає найбільше, а щури - є видом найбільш рефракторним до протікання ВР окиснення ліпідів у крові за даними вчених. В крові щура на нмоль ROOH припадає найбільша активність СОД і ГП і найменший вміст вторинних продуктів ВР окиснення ліпідів - МДА [5, 24].
Таким чином СОД і ГП здатні здійснювати регуляцію вільнорадикального окиснення ліпідів в тканинах.
1.3 Антиоксидантна система в онтогенезі
Вивчення сумарної антиокиснювальної активності ліпідів вченими показало пониження її активності з віком. Дані різних авторів про вікові зміни активності GSH-редуктази і GSH-пероксидази в тканинах щурів демонструють характерну динаміку і збільшення активності в період від немовляти до репродуктивного віку і зниження її у старих тварин. В дослідах науковців показано зниження активності каталази в період від немовляти до 70-денного віку і підвищення її активності починаючи з 3-місячного віку. Активність супероксиддисмутази в тканині легень щурів в період від немовляти до 70 днів збільшується, тоді як в тканині печінки прогресивно знижується до 22-місячного віку [12]. В деяких дослідженнях на щурах [7] в період від 3 до 30 місяців встановлено підвищення з віком активності каталази печінки і крові; активність супероксиддисмутази крові протягом всього періоду досліджень знижується.
В цих же джерелах вказано при вивченні вмісту МДА в печінці на низький рівень ПОЛ у немовлят і збільшення його з віком [7].
Цих даних не достатньо для однозначного судження про динаміку АОС в онтогенезі. Однак складається уява про найбільшу активність АОС в репродуктивному періоді і зниження її в старому віці [27].
Роль вільнорадикального окиснення і порушення функцій біомембран в процесі старіння. Активні форми кисню приймають участь в цілому ряді фізіологічних процесів, але в той же час вони здатні чинити й виражену пошкоджуючу дію на клітини. Припускається також, що АФК мають важливе значення в процесі природного старіння організму [60]. Пояснення процесу старіння в останній час не має нестач у теоріях. Можна виділити, якнайменше, п`ять гіпотез, які висвітлюють його з різних точок зору. Перша розглядає старіння як накопичення в клітині продуктів метаболізму, які поступово вбивають її. Друга уявляє цей процес як результат виникнення в клітині „стресових" станів різної природи. Третя описує старіння як мутаційний процес - результат накопичення в клітині мутаційних змін. Згідно четвертої - аутоімунної теорії - старіння є наслідком пошкодження клітин аутоантитілами. П`ята теорія зводить процес старіння до накопичення в клітинах полімерних білкових молекул, з`єднаних один з одним поперечними ковалентними містками, з різко зниженою розчинністю. Як стверджують вчені, в чотирьох з перерахованих вище випадків перекиси ліпідів можуть приймати безпосередню участь, бо накопичення в клітинах перекисних і гідроперекисних продуктів повинно приводити до утворення поперечних зшивок в білкових молекулах, діяти на ДНК клітин і викликати в ній мутаційні зміни. Вважається, що найбільш переконливим доказом участі перекисів ліпідів у старінні слід вважати накопичення в клітинах ліпофусцину - пігменту старості, який є за своєю хімічною природою комплексом окиснених жирних кислот з білком. Провідне місце серед структур клітини в утворенні ліпофусцина відводять ендоплазматичному ретикулуму [7, 12, 14].
Багаточисельними дослідженнями встановлено, що ріст і старіння тваринних організмів, а також ряд патологічних процесів, супроводжуються відкладенням в тканинах і органах пігментів ліпідної природи. Віковий пігмент ліпофусцин розглядається як продукт переокиснення і полімеризації ненасичених ліпідів у сполуці з білками і як результат пошкоджуючої дії ліпідної пероксидації на мембрани клітинних органел. Деякі вчені вважають, що ліпопігменти з`являються при взаємодії карбонільних сполук (малонового диальдегіду), які з`являється при окисненні поліненасичених жирних кислот, з аміногрупами білків, амінокиснот [5].
Д. Начтан і М.М. Емануель сформулювали основи вільнорадикальної теорії старіння, яка продовжує розвиватись і в наш час. У відповідності з цими уявленнями вирішальне значення у розвитку старіння мають порушення обмінних процесів, пов`язані з підвищенням утворення вільних радикалів - молекул, які містять неспарений електрон, які вступають в реакції вільнорадикального типу з поліненасиченими жирними кислотами та іншими лабільними хімічними сполуками клітинної структури, можуть викликати незворотні пошкодження як на рівні клітини, так і організму в цілому. Ця обставина робить, на думку вчених, ВРО головним визначним фактором біологічного старіння.
Основні прояви вільнорадикальної патології визначаються як вікові пошкодження слідуючих біологічних систем:
Накопичення окиснювальних реакцій у довгоживучих молекулах колагену, еластину.
Пошкодження мукополісахаридів в результаті окиснювальних порушень
Накопичення метаболічно інертного матеріалу, пігменту старіння (ліпофусцину).
Зміни характеристик мембран в результаті перекисного окиснення.
Як уже говорилось вище, вільні радикали в нормальних умовах існування біологічних систем утворюються в процесі обміну речовин; сукупність антиоксидантного (неферментативного) і пероксидазного (ферментативного) шляхів елімінування (видалення) перекисів утворює фізіологічну антиоксидантну систему, яка контролює процеси ВРО в організмі [29]. Але в літературі є дані по зниженню концентрації водорозчинних антиоксидантів у тканинах старих тварин і зниження вмісту токоферолу (віт. Е) у крові літніх людей. Є також вказівки на прискорення процесів ПО НЖК в мембранах ендоплазматичного ретикулума у старих тварин [7, 12,14, 17].
У зв`язку з вищевказаним, антиоксидантний статус організму можна визначити як за кривою вмісту антиоксидантів, так і за виразністю ВРО, і ці дві криві носять дзеркальний характер.
Пошкодження, викликані послабленням контролю над вільнорадикальними процесами в клітині, включають насамперед пошкодження біомембран, завдяки високому вмісту в них ненасичених жирних кислот, найбільш чутливих до дії вільних радикалів і легко вступаючи в реакції пероксидації ліпідів [29]. В наш час накопичено достатньо даних, які підтверджують зміну структурної організації біомембран і функціонального стану клітин в процесі старіння.
Однією з фізико-хімічних властивостей і важливих характеристик біомембран є текучість гідрофобних її частин, яка названа „мікров'язкістю". Дослідження синаптосом кори головного мозку щурів різного віку, які проводили вчені, виявили підвищення „мікров'язкості" синаптосомальних мембран у дорослих (12 місяців) і старих (24 місяці) щурів у порівнянні з молодими тваринами. Підвищення „мікров'язкості" може слугувати причиною зменшення пасивної проникності мембрани старих клітин для іонів, а також зниження швидкості лімінації пошкоджених клітинних компонентів. Зміни структури і функції клітинної мембрани, в свою чергу, приводить до зміни внутрішньоклітинного іонного складу (використання скануючого електронного мікроскопу для мікроаналізу дає можливість виміряти внутрішньоклітинні і внутрішньоядерні концентрації іонів).
Встановлено, що процеси перекисного окиснення ліпідів, що протікають при пошкодженні клітинної мембрани, легко можуть ідентифікуватися за рівнем вмісту малонового діальдегіду (МДА), який утворюється в результаті пословного розщеплення подвійного зв`язку макромолекул. В наш час є багато доказів присутності МДА у тканинах тварин, однак, не встановлено чіткої залежності між вмістом МДА в тканинах і віком. Але, утворення МДА грає істотну роль в утворенні пігменту старіння (ліпофусцина). Ці пігменти утворюються в більшості клітин, хоча і в різній кількості [5,7].
Паралельно з появою вільнорадикальної гіпотези старіння в науці з`явився інтерес до природних та синтетичних антиоксидантів [34, 40, 46 ]. Чому? Бо якщо вільні радикали, які відповідають за пошкодження ліпідного шару біомембран, за утворення в клітинах пігментів старіння і діють як фактори, що викликають процес старіння, то можливо, тривалість життя може бути збільшена за умови підтримання високого рівня антиоксидантів, наприклад, за рахунок антиоксидантної дієти. Тобто, вплив різних речовин на тривалість життя є критерієм оцінки їх геропротекторної активності. Вивченню впливу різних антиоксидантів на тривалість життя тварин присвячено праці цілого ряду дослідників. Виявлено, що при введенні препарату емоксіпіну експериментальним тваринам, спостерігалось значне підвищення середньої (на 23 %) і максимальної (на 58 %) тривалості життя [29]. Речовина викликала уповільнення процесу старіння у дрозофіли [60]. Використання препарату в дозі 0,01 % на личинковій стадії розвитку призводить до збільшення середньої тривалості життя самиць та самців на 18-20 % і збільшує максимальну тривалість життя самців. Чим старіше були дорослі особини до початку експерименту, тим слабкіший вплив геропротектора; середня тривалість життя самиць, взятих в одноденному віці збільшувалася лише на 12%, а дія у віці більше 20 днів виявилася неефективною. Також вченими в плані встановлення механізму геропротекторної дії емоксіпіну вивчено зміну АОА (антиоксидантної активності) печінки в процесі природного старіння безпородних щурів при введенні їм з їжею даного геропротектора. Показано, що АОА печінки у щурів при старінні зменшується, причому зниження її величини у пухлиноносіїв відбувається повільніше, ніж у тварин без пухлин. Введення емоксіпіну з 8-місячного віку приводило до значного збільшення АОА ліпідів печінки, чим, мабуть, можна пояснити збільшення тривалості життя у піддослідних тварин [59].
Не зважаючи на багато досліджень, до теперішнього часу ще не знайдено маркеру старіння, який би достатньо точно відображав хронологічний вік чи функціональний стан організму. Пігменти старіння являються продуктом клітинного метаболізму, складаються з поперечно зв`язаних молекул і не піддаються подальшому ферментативному розщепленню. Вони накопичуються в лізосомних структурах впродовж життєдіяльності клітини. Швидкість їх утворення залежить від балансу між активністю захисних систем клітини (ферменти і клітинні антиоксиданти) і швидкістю процесів окиснювального метаболізму. Однак, чіткої залежності між вмістом ліпофусцину і тривалістю життя тварин ще не виявлено. Наприклад, вітамін Е, незважаючи на те, що має антиоксидантну активність і попереджує накопичення ліпофусцину у щурів, не збільшує тривалість життя у цих тварин [26]. Тому, можна сказати, що утворення пігментів старіння, хоча і являється продуктом пошкоджуючої дії вільних радикалів на клітинному рівні, не є абсолютним критерієм у визначенні тривалості життя тварин. Старіння також може бути пов`язане з віковим зниженням надійності енергетичного забезпечення за рахунок збільшення відмов з боку мітохондрій. В мітохондріальній системі вченими виявлено виразні вікові порушення: зменшення кількості мітохондрій, збільшення їх об`єму, атрофія крист, поява переокислених ліпідів в мембранах при старінні. Вільні радикали, які утворюються в процесі дихання в мітохондріях, в першу чергу пошкоджують структуру самих мітохондрій. При старінні, внаслідок цього, зменшується активність ряду ферментів дихального ланцюга та інтенсивність синтезу мітохондріальних білків. Тому було зроблено припущення, що старіння мітохондрій веде до дефіциту енергії в клітинах [60].
Таким чином , згідно вільнорадикальній гіпотезі старіння, активація процесів ПОЛ призводить до зміни структурної організації мембран: фосфоліпідного складу, мікров'язкості та іонної проникності, енергетичному дефіциту в клітинах, що викликає в кінцевому результаті, повну втрату функціональної здатності клітин і може лежати в основі різних порушень, в тому числі і функцій ЦНС, при старінні [29].
Старіння і антиоксидантна недостатність. В літературі є дані, які вказують на зниження з віком в тканинах токоферола і аскорбінової кислоти і збільшення вмісту окисненого глутатіону [7, 8, 27].
Вченими було порівняно явища, які спостерігаються при Е-авітамінозі і старінні. При цьому виявлено, що як і при старінні, при Е-авітамінозі першою ознакою початку процесу є враження органів розмноження. Але повна картина старіння відтворюється лише при хронічному розвитку токоферолової недостатності (півроку і більше). При гострому позбавленні вітаміна тварини гинуть раніше, ніж встигають розвинутися зміни у всіх органах. Таким чином, стан токоферолової недостатності у щурів та кроликів характеризується основними проявами старіння. Є дані, що у 4-місячних щурів позбавленням токоферолу можна досягти накопичення ліпофусцина в наднирниках у концентрації, яка характерна для річних тварин [7].
Ізольований С-авітаміноз при достатньому надходженні токоферола не супроводжується різким підсиленням ВРО, бо токоферол в цьому відношенні частково заміщує аскорбінат і виявляє зберігаючу дію. Однак при тривалому позбавленні аскорбінової кислоти можна знайти деякі риси, характерні для процесу старіння: зниження темпу клітинного поділу, зменшення новоутворення колагену, збільшення синтезу холестерину і розвиток атеросклеротичних змін в судинах [7, 27].
У зв`язку з цими даними і вільнорадикальними теоріями старіння виникає питання: чи можна відтворити синдром старіння послабленням АОС? Для рішення цієї задачі дослідниками було проведено експеримент, який описано в літературі. Кроликів тримали на полісинтетичній дієті, майже позбавленої екзогенних антиоксидантів (токоферолу, аскорбінової кислоти…) і яка містила 10% кокосової олії. Утримання кроликів на такій дієті протягом 100 діб викликало розвиток синдрому ліпідної пероксидації. При біохімічному і морфологічному вивченні цих тварин у них знайдені явища старіння, а саме розвиток атроартеріосклерозу. При цьому морфологічно було встановлено послаблення функції гіпоталамо-гіпофізарної системи і зміни в сім`яниках. Введення комплекса біоантиоксидантів виражено запобігало розвитку біохімічних і структурних змін. Але введення одного компонента АОС - пероксидази чи селена - не затримувало ураження, оскільки не могло відновити всю систему інгібування.
Одним з проявів порушень в окисно-відновних процесах при старінні слугує підвищення рівня окисненого глутатіона в крові. Автори встановили закономірне збільшення цього показника в крові щурів, кролика і людини з віком. Накопичення з віком окисненого глутатіона, на думку деяких, є відображенням характерного для старіння процесу - збільшення числа дисульфідних груп в тканинах. Є думка, що збільшення з віком окисненого глутатіона пов`язано зі зниженням активності глутатіон-редуктази [27].
Отже, послабленням АОС вдається відтворити прояви старіння.
1.4 Вплив різних факторів на антиоксидантну систему
В літературі виділено багато факторів, які викликають недостатність АОС.
1. Стрес. Відомо, що при стресі відповідна готовність організму значно перевищує реально необхідний рівень. Ця біологічно виправдана різниця ("запас") має і негативну сторону. Виникає невідповідність між високою активацією фізіологічних систем (підсилення газообміну і кровообігу) і відносно меншою - на біохімічному рівні (підсилення ферментативного окиснення чітко адекватне реальній витраті енергії). Така невідповідність приводить до надлишку потрапляючих у тканини кисню і субстратів окиснення і після локального вичерпування АОС - до "збросу" субстрату на вільнорадикальний шлях.
2. Сезонний фактор. Реальне надходження антиоксидантів в організм тварин характеризується загальною рисою - зниженням в зимово-весняний період. Ця спільність пояснюється самою природою антиоксидантів: легкою окиснюваністю і поганим збереженням в рослинних продуктах і (як наслідок)- низьким рівнем в тканинах тварин взимку. Зменшення надходження антиоксидантів короткочасне, воно не викликає специфічних станів позбавлення (авітамінозів), однак дефіцит загальної антиоксидантної функції виявляється, по-перше, синдромом "весняної слабкості" і, по-друге, збільшенням вірогідності незворотних спалахів ВРО.
3. Спадкові причини недостатності АОС. Спадкові гемолітичні захворювання, пов`язані з пероксидантним пошкодженням мембран еритроцитів, обумовлені вродженим дефіцитом глутатіону, глутатіонпероксидази або глутатіонредуктази.
4. Істотна роль вікового послаблення активності антиоксидантної системи [7 , 56].
5. Є дані про зменшення вмісту каротиноїдів в крові курильщиків та хворих на алкоголізм [40, 23].
6. Відомо, що інтенсивність процесів ВРО різко зростає при дії різних видів випромінювання [47, 4].
Наведені фактори, що викликають недостатність АОС, являються в основному короткочасними. Однак незворотність наслідків "спалахів" ВРО та їх повторюваність приводять до кумулятивного ефекту - поступового накопичення вікових змін [7].
2. Механізми дії антиоксидантної системи
Перш ніж перейти до розгляду механізму захисту антиоксидантної системи, треба розглянути механізми утворення вільних радикалів в живих системах.
Всі стабільні молекули на кожному електронному енергетичному рівні мають по два електрона з протилежно направленими спинами. В певних умовах може відбуватися або відрив одного електрона, або приєднання одного електрона до молекули. Вільним радикалом називається молекула чи її частина, що має неспарений електрон.
З точки зору хімії поява неспареного електрона є поява у молекули вільної валентності; такі молекули легко вступають в хімічні реакції, тому для вільних радикалів характерна висока реакційна здатність. Іншою іх особливістю є здатність вести ціпні реакції.
В біологічних системах розрізняють декілька типів вільних радикалів:
При протіканні в клітині деяких окиснювальних реакцій, наприклад, при окисненні Fe 2+ в Fe 3+ , електрон може приєднатися до молекулярного кисню. В результаті утворюється радикал О 2 * - (супероксид), здатний вступати в ланцюг подальших перетворень в результаті послідовних приєднань електронів і протонів (у водному середовищі):
ІІ. Вільні радикали органічних молекул, які утворюються при дії іонізуючої
Вплив тютютнопаління на здоров'я людини дипломная работа. Медицина.
Дневник Практики Фельдшера Заполненный По Дням
Курсовая работа: Системы оплаты труда: классификация и учетные проблемы
Экономическое Обоснование Основных Технико Экономических Показателей
Реферат: Социологический анализ сущности общественного мнения
Эссе На Тему Стили Речи
Шаблон Декабрьского Сочинения По Литературе
Реферат: The Witch Hunt In Modern Europe Essay
Реферат: Обмен углеводов 2
Курсовая работа по теме Содержание и виды современной безработицы
Курсовая работа: Социология науки
Курсовая работа по теме Расчет технико-экономических показателей для моторного участка
Планета Земной Группы Реферат
Моя Любимая Книга Эссе На Английском
Реферат по теме Бухгалтерский учет в торговле в Украине
Реферат: Українська культура початку XIV – І половини XVII ст. Освіта і наука
Сочинения Учащихся О Войне
Дипломная работа по теме Общественный контроль за деятельностью органов социальной защиты населения в Российской Федерации
Реферат: «Видео и проекционное оборудование школьного кабинета физики»
Реферат: Анализ ликвидности конкретного предприятия и определение путей ее укрепления
Реферат: Каченовский, Дмитрий Иванович
Виды (источники) доказательств - Государство и право реферат
Вьетнам - География и экономическая география реферат
Правовое регулирование банкротства предприятия - Государство и право контрольная работа