什么是自由基?

自由基是有害的,但您可以通过体育锻炼和均衡饮食来对抗它们

体力活动对抗自由基

图片:由 Chanan Greenblatt 在 Unsplash 上拍摄的照片

自由基是在其最后一个电子壳层中具有奇数个电子的原子或分子。这使得它不稳定且反应性高,因此它总是希望从周围的细胞中捕获或释放电子。在正常情况下,自由基对身体的运作至关重要。然而,当过量时,它们开始攻击健康细胞,如蛋白质、脂质和 DNA,导致过早衰老。

通过从这些细胞中捕获电子,自由基充当氧化剂。该过程会破坏细胞膜和结构,在极端情况下会导致细胞死亡。为了调节体内自由基的作用,有抗氧化防御系统。食用富含抗氧化剂的食物是一种对抗由体内过多自由基引起的过早衰老的策略。

定期和适度的体育锻炼也是一种策略,因为它有助于身体代谢氧气,减少自由基的产生。

自由基在体内的作用

一些自由基是人体自然产生的,以执行各种代谢功能,主要作用于免疫系统。这些被称为内源性自由基。也有外源性自由基,它来源于身体外部因素,如污染、太阳辐射和其他类型的辐射、烟酒消费、不良饮食习惯等。

自由基的形成源于身体对氧气的代谢,其产生发生在细胞质、线粒体或细胞膜中。自由基(相邻细胞)的目标取决于每个自由基的形成位置。

一个自由基,当它找不到另一个与之相关联时,最终会攻击健康的分子和细胞,当它们失去保持稳定的电子时,就会转化为新的自由基。这个过程会产生连锁反应,能够破坏无数细胞,导致细胞死亡(在极端情况下,正如已经解释过的)。

有时,体内过多的自由基会破坏细胞膜,导致构成它们的多不饱和脂肪酸遭到破坏,表现为脂质过氧化的情况。

为了抑制体内自由基的水平,有抗氧化防御系统。因此,氧化剂和抗氧化剂的量必须始终保持平衡。这种平衡的不平衡是氧化应激情况的特征。

根据巴西临床营养学会发表的一篇文章,氧化应激的发生既是由于抗氧化防御系统的缺乏(抗氧化剂的含量非常低),也是由于身体产生自由基的增加。

内源性自由基的产生增加通常是为了支持免疫系统。由于过度暴露于这些分子的外部来源,例如污染、辐射、吸烟、酗酒、不良饮食等,外源性自由基的数量也可能增加。

氧化应激的演变与过早衰老和慢性炎症疾病的发展有关,如动脉粥样硬化、糖尿病和关节炎,退行性疾病如 帕金森氏症老年痴呆症 ;和癌症。

内源性自由基

一部分自由基是由生物体产生的,在各种生化反应中作用于电子的转移。在正常情况下,它们有助于能量产生、基因激活和参与防御机制,攻击和破坏病原微生物的细胞。自由基在细胞质、线粒体或细胞膜中产生,因此它们的靶细胞取决于它的形成位置。

人体自然产生的与氧气反应的两种主要自由基是:羟基(OH_)和超氧化物(O2•-)。

其中,根据发表在 Química Nova 杂志上的一篇文章,羟基自由基 (OH_) 可能对身体最危险。这是因为它的半衰期非常短,这使得对细胞的攻击非常快。是什么使 OH_ 成为难以被抗氧化剂清除的自由基。

如果数量不平衡,OH_ 和 O2•- 会破坏细胞膜中由多不饱和脂肪酸组成的脂质层(脂质过氧化)并导致组织损伤,破坏和修饰 DNA 碱基。这会导致基因表达和突变的变化。

外源性自由基

自由基存在于大气中,也可以通过暴露于外部因素而进入体内。

污染

颗粒物、臭氧和氮氧化物等环境污染物含有高浓度的氧化剂。当它们与呼吸上皮细胞接触时,会形成自由基,在气道中引起氧化应激。前面提到的对健康最有害的羟基自由基由于水的光解(辐射使水分子分解)而存在于大气中。根据发表在巴西肺病学杂志上的一篇文章,未被抗氧化防御系统中和的自由基的增加会导致呼吸系统发炎。

辐射

暴露于紫外线辐射可在皮肤细胞中产生羟基自由基 (OH_)。这种自由基的频繁攻击会导致 DNA 突变,从而导致皮肤癌的发展。根据国家癌症研究所 (INCA) 的数据,皮肤癌在巴西最为常见(约占所有诊断肿瘤的 25%)。皮肤癌病例的增加与地球上因臭氧层受损而导致的 UV-B 和 UV-C 射线发生率较高有关。

高脂肪饮食

高脂肪饮食是导致肝脂肪变性(肝细胞中脂肪堆积)的原因之一。根据发表的一项研究 美国国立卫生研究院,肝脏中多余的脂肪会刺激自由基的产生,在这种情况下,自由基会被身体用作代偿机制来氧化多余的脂肪。然而,如果持续食用高脂肪食物,氧化过程的加剧和脂肪变性的增加之间就会形成恶性循环,因为高水平的自由基有可能破坏蛋白质、脂质甚至 DNA细胞。

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烟草消费

根据巴西老年病学和老年学杂志的一项研究,香烟烟雾中有两种类型的自由基。它们与尼古丁一起作用,造成氧化性组织损伤。研究表明,吸烟者脂质过氧化的发生率增加。查看有关如何戒烟的提示。

酒精消耗

根据发表在 Revista de Nutrição 上的一篇文章,酒精对氧化应激有直接影响,降低抗氧化剂的血浆水平,尤其是生育酚、抗坏血酸和硒——这会损害身体的防御系统,使其容易受到自由基的影响。

剧烈的体力活动

由于自由基的产生源于氧代谢,导致体内氧气循环增加的活动往往会增加自由基的水平。此外,在剧烈的体力活动中,血流从器官转移到身体的肌肉。这会导致器官暂时缺氧。然而,在活动结束时,血液返回器官。这个过程也与自由基的释放有关。

如何对抗自由基?

适度和规律的体力活动

与剧烈的体育锻炼会导致个人疲惫,损害身体对氧气的新陈代谢不同,适度和有规律的体育活动被认为是对抗自由基的有效方法。除了增强抵抗力和免疫力外,身体调理往往会提高身体从内源性抗氧化系统中产生酶的能力。查看“在家或独自做的二十个练习”。

对抗自由基的食物

另一个有效的工具是食用能增强抗氧化防御系统的食物,即对抗自由基的食物。



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