Stres velja za nespecifično reakcijo telesa na delovanje notranjih ali zunanjih dejavnikov. To definicijo je uveljavil G. Selye (kanadski fiziolog). Vsako dejanje ali stanje lahko sproži stres. Vendar je nemogoče izpostaviti enega dejavnika in ga imenovati glavni vzrok za reakcijo telesa.
razpoznavne lastnosti
Pri analizi reakcije ni pomembna narava situacije (ali je prijetna ali neprijetna), v kateri se organizem nahaja. Zanimiva je intenzivnost potrebe po prilagajanju ali prestrukturiranju glede na pogoje. Organizem najprej nasprotuje vplivu dražilnega sredstva s svojo sposobnostjo odzivanja in prilagajanja situaciji. V skladu s tem je mogoče izpeljati naslednji zaključek. Stres je skupek prilagodljivih odzivov, ki jih telo sproži ob vplivu dejavnika. Ta pojav se v znanosti imenuje splošni adaptacijski sindrom.
Fape
prilagoditveni sindrompoteka po fazah. Najprej nastopi faza tesnobe. Telo v tej fazi izraža neposredno reakcijo na udarec. Druga stopnja je odpornost. V tej fazi se telo najbolj učinkovito prilagaja razmeram. Končna faza je izčrpanost. Za prehod na prejšnje stopnje telo uporablja svoje rezerve. V skladu s tem so v zadnji fazi znatno izčrpani. Posledično se v telesu začnejo strukturne spremembe. Vendar v mnogih primerih to ni dovolj za preživetje. Skladno s tem se izčrpajo nenadomestljive zaloge energije in telo se preneha prilagajati.
Oksidativni stres
Antioksidativni sistemi in prooksidanti pod določenimi pogoji pridejo v nestabilno stanje. Sestava slednjih elementov vključuje vse dejavnike, ki igrajo aktivno vlogo pri povečanem nastajanju prostih radikalov ali drugih vrst kisika reaktivnega tipa. Primarne mehanizme škodljivega učinka oksidativnega stresa lahko predstavljajo različni dejavniki. To so lahko celični dejavniki: okvare mitohondrijskega dihanja, specifični encimi. Mehanizmi oksidativnega stresa so lahko tudi zunanji. Sem spadajo zlasti kajenje, zdravila, onesnaženost zraka itd.
Prosti radikali
Nenehno nastajajo v človeškem telesu. V nekaterih primerih je to posledica naključnih kemičnih procesov. Na primer nastanejo hidroksilni radikali (OH). Njihov videz je povezan zstalna izpostavljenost ionizirajočemu sevanju nizke stopnje in sproščanje superoksida zaradi uhajanja elektronov in njihove transportne verige. V drugih primerih je pojav radikalov posledica aktivacije fagocitov in proizvodnje dušikovega oksida s strani endotelijskih celic.
Mehanizmi oksidativnega stresa
Procesi tvorbe prostih radikalov in izražanja odziva v telesu so približno uravnoteženi. V tem primeru je to relativno ravnotežje precej enostavno premakniti v korist radikalov. Posledično je motena celična biokemija in pojavi se oksidativni stres. Večina elementov lahko prenaša zmerno stopnjo neravnovesja. To je posledica prisotnosti reparativnih struktur v celicah. Identificirajo in odstranijo poškodovane molekule. Na njihovo mesto pridejo novi elementi. Poleg tega imajo celice sposobnost izboljšanja zaščite z odzivom na oksidativni stres. Na primer, podgane, postavljene v razmere s čistim kisikom, po nekaj dneh poginejo. Vredno je reči, da je približno 21% O2 prisotnega v navadnem zraku. Če so živali izpostavljene postopoma naraščajočim odmerkom kisika, se bo njihova zaščita okrepila. Posledično je mogoče doseči, da bodo podgane lahko prenašale 100 % koncentracijo O2. Vendar pa lahko hud oksidativni stres povzroči hude poškodbe ali celično smrt.
Provokacijski dejavniki
Kot že omenjeno, telo vzdržuje ravnovesje prostih radikalov in zaščite. Iz tega je mogoče sklepatida oksidativni stres povzročata vsaj dva vzroka. Prvi je zmanjšati zaščitno dejavnost. Drugi je povečati tvorbo radikalov do te mere, da jih antioksidanti ne bodo mogli nevtralizirati.
Zmanjšana obrambna reakcija
Vedno je, da je antioksidativni sistem bolj odvisen od normalne prehrane. V skladu s tem lahko sklepamo, da je zmanjšanje zaščite v telesu posledica slabe prehrane. Po vsej verjetnosti so številne človeške bolezni posledica pomanjkanja antioksidantnih hranil. Na primer, nevrodegeneracijo odkrijejo zaradi nezadostnega vnosa vitamina E pri bolnikih, katerih telo ne more pravilno absorbirati maščob. Obstajajo tudi dokazi, da se glutation, zmanjšan v limfocitih v izjemno nizkih koncentracijah, odkrije pri ljudeh, okuženih s HIV.
Kajenje
Je eden glavnih dejavnikov, ki izzovejo oksidativni stres v pljučih in številnih drugih telesnih tkivih. Dim in katran sta bogata z radikali. Nekateri od njih so sposobni napadati molekule in zmanjšati koncentracijo vitaminov E in C. Dim draži mikrofage pljuč, kar povzroči nastanek superoksida. V pljučih kadilcev je več nevtrofilcev kot nekadilcev. Ljudje, ki zlorabljajo tobak, so pogosto podhranjeni in uživajo alkohol. V skladu s tem je njihova zaščita oslabljena. Kronični oksidativni stres izzove hude motnje celičnega metabolizma.
Spremembe v telesu
Za diagnostične namene se uporabljajo različni označevalci oksidativnega stresa. Te ali druge spremembe v telesu kažejo na določeno mesto kršitve in dejavnik, ki ga je izzval. Pri proučevanju procesov nastajanja prostih radikalov pri razvoju multiple skleroze se uporabljajo naslednji indikatorji oksidativnega stresa:
- malonski dialdehid. Deluje kot sekundarni produkt oksidacije prostih radikalov (FRO) lipidov in ima škodljiv učinek na strukturno in funkcionalno stanje membran. To pa vodi do povečanja njihove prepustnosti za kalcijeve ione. Povečanje koncentracije malondialdehida med primarno in sekundarno progresivno multiplo sklerozo potrjuje prvo stopnjo oksidativnega stresa – aktivacijo oksidacije prostih radikalov.
- Schiffova baza je končni produkt CPO proteinov in lipidov. Povečanje koncentracije Schiffovih baz potrjuje, da je aktivacija oksidacije prostih radikalov kronična. S povečano koncentracijo malondialdehida poleg tega produkta pri primarni in sekundarni progresivni sklerozi je mogoče opaziti začetek destruktivnega procesa. Sestoji iz razdrobljenosti in naknadnega uničenja membran. Povišane Schiffove baze kažejo tudi na prvo stopnjo oksidativnega stresa.
- Vitamin E. Je biološki antioksidant, ki sodeluje s prostimi radikali peroksidov in lipidov. Kot rezultat reakcij nastanejo balastni produkti. Vitamin E se oksidira. Šteje seučinkovit nevtralizator singletnega kisika. Zmanjšanje aktivnosti vitamina E v krvi kaže na neravnovesje v neencimski povezavi sistema AO3 – v drugem bloku v razvoju oksidativnega stresa.
posledice
Kakšna je vloga oksidativnega stresa? Treba je opozoriti, da niso prizadeti le membranski lipidi in beljakovine, ampak tudi ogljikovi hidrati. Poleg tega se začnejo spremembe v hormonskem in endokrinem sistemu. Zmanjša se aktivnost encimske strukture limfocitov timusa, poveča se raven nevrotransmiterjev in začnejo se sproščati hormoni. Pod stresom se začne oksidacija nukleinskih kislin, beljakovin, ogljika, poveča se skupna vsebnost lipidov v krvi. Sproščanje adrenokortikotropnega hormona se poveča zaradi intenzivne razgradnje ATP in pojava cAMP. Slednji aktivira protein kinazo. Po drugi strani pa s sodelovanjem ATP spodbuja fosforilacijo holinesteraze, ki pretvori estre holesterola v prosti holesterol. Krepitev biosinteze beljakovin, RNA, DNK, glikogena ob hkratni mobilizaciji iz depoja maščob, razgradnja maščobnih (višjih) kislin in glukoze v tkivih povzroča tudi oksidativni stres. Staranje velja za eno najresnejših posledic procesa. Poveča se tudi delovanje ščitničnih hormonov. Zagotavlja uravnavanje hitrosti bazalne presnove - rast in diferenciacijo tkiv, presnovo beljakovin, lipidov, ogljikovih hidratov. Glukagon in inzulin igrata pomembno vlogo. Po mnenju nekaterih strokovnjakov glukozadeluje kot signal za aktivacijo adenilat ciklaze in cMAF za proizvodnjo insulina. Vse to vodi v intenziviranje razgradnje glikogena v mišicah in jetrih, upočasnitev biosinteze ogljikovih hidratov in beljakovin ter upočasnitev oksidacije glukoze. Razvija se negativno dušikovo ravnovesje, poveča se koncentracija holesterola in drugih lipidov v krvi. Glikagon spodbuja tvorbo glukoze, zavira njeno razgradnjo v mlečno kislino. Hkrati njegova prekomerna poraba vodi do povečane glukoneogeneze. Ta proces je sinteza neogljikovih hidratov in glukoze. Prvi so piruvične in mlečne kisline, glicerol, pa tudi vse spojine, ki se med katabolizmom lahko pretvorijo v piruvat ali enega od vmesnih elementov cikla trikarboksilne kisline.
Glavni substrati so tudi aminokisline in laktat. Ključno vlogo pri preoblikovanju ogljikovih hidratov ima glukoza-6-fosfat. Ta spojina močno upočasni proces fosforiritne razgradnje glikogena. Glukoza-6-fosfat aktivira encimski transport glukoze iz uridin difosfoglukoze v sintetiziran glikogen. Spojina deluje tudi kot substrat za kasnejše glikolitične transformacije. Poleg tega se poveča sinteza encimov glukoneogeneze. To še posebej velja za fosfoenolpiruvat karboksikinazo. Določa hitrost procesa v ledvicah in jetrih. Razmerje glukoneogeneze in glikolize se premakne v desno. Glukokortikoidi delujejo kot induktorji encimske sinteze.
ketontelo
Delujejo kot nekakšen dobavitelj goriva za ledvice, mišice. Pri oksidativnem stresu se poveča število ketonskih teles. Delujejo kot regulator, ki preprečuje prekomerno mobilizacijo maščobnih kislin iz depoja. To je posledica dejstva, da se energijska lakota začne v številnih tkivih zaradi dejstva, da glukoza zaradi pomanjkanja inzulina ne more prodreti v celico. Pri visokih plazemskih koncentracijah maščobnih kislin se poveča njihova absorpcija v jetrih in oksidacija, poveča se intenzivnost sinteze trigliceridov. Vse to vodi v povečanje števila ketonskih teles.
dodatno
Znanost pozna takšen pojav, kot je "oksidativni stres rastlin". Velja reči, da je vprašanje specifičnosti prilagajanja kultur različnim dejavnikom še danes sporno. Nekateri avtorji menijo, da ima kompleks reakcij v neugodnih razmerah univerzalen značaj. Njegova aktivnost ni odvisna od narave dejavnika. Drugi strokovnjaki trdijo, da odpornost pridelkov določajo specifični odzivi. To pomeni, da je reakcija ustrezna faktorju. Medtem se večina znanstvenikov strinja, da se poleg nespecifičnih odzivov pojavljajo tudi specifični. Hkrati pa slednjega ni mogoče vedno prepoznati v ozadju številnih univerzalnih reakcij.
