自由基对器官组织的损伤及防治

第二讲 自由基对器官组织的损伤及防治 讲课思路 介绍自由基的基本概念和危害 了解 造成体内自由基增多的原因 客观 主观 了解 自由基对器官组织的氧化损伤 了解 对自由基损伤的防治 抗氧化 笔记 抗氧化剂 VC VE等 的抗氧化作用 笔记 一 什么是自由基 自由基是失去了一个电子的氧原子 氧原子的外层有4对电子 当失去一个电子时 就变得极度不稳定 活性极高 所以被称之为自由基或活性氧 自由基是我们身体组织中不可缺少的物质 它对机体有有利的一面 最主要的是吞噬细胞所产生的氧自由基可以杀灭侵入人体的有害微生物 其次 如前列腺素 凝血酶元在合成过程中需要自由基的参与 促进羟化反应 二 自由基的危害 所有需氧生物的生理和代谢过程都有自由基的产生和清除 若两者失去平衡 使体内的自由基增多 便会危害器官组织 引发疾病 e 线粒体自由基细胞膜细胞体溶酶体细胞核 DNA 内质网有缺陷的细胞 失去正常的生理功能 三 什么情况下人体的平衡机制被打破 进入体内或代谢过程中产生的自由基增多 平衡机制破坏机体对自由基的清除能力减弱 使自由基增加的因素 客观因素 化学因素 物理因素 主观因素 膳食因素 生活方式 一 使自由基增加的客观因素 1 化学因素 煤焦油中的多环碳氢化合物 如3 4苯并芘 和甲基胆蒽 在工厂排放的煤烟 汽车排放的尾气 燃烧的纸烟中都会有这种物质 亚硝盐类化合物 如腌制的酸泡菜 咸菜 咸鱼 肉 和变质的蔬菜中含量很高 霉菌毒素 黄曲霉毒素污染的谷物 玉米 麦子 稻子 花生等 氨基偶氮化合物 是一类具有颜色的化合物 作为纺织品 食品与饮料的增色剂 芳香胺类化合物 多存在在染料中 印染厂的工人膀胱癌的发病率高与此有关 氯乙烯类化合物 是我国目前使用最广的一种塑料聚氯乙烯 塑料厂的工人肝血管瘤 肺癌 白血病发病率高与此有关 2 生活方式 吸烟 每吸一口烟 吸入的自由基是正常呼吸的20倍 缺乏运动和运动过度 前者使机体的免疫机制下降 不能有效清除自由基 后者在运动中肌细胞需氧量增加氧化反应速度加快 氧自由基的产生是正常情况下的数倍 导致细胞早衰 紧张情绪和过快的生活节奏 使机体经常处于一种应激状态 一方面 细胞代谢过程中可产生较多的自由基 使大脑和内脏中脂质过氧化 引发冠心病 高血压 另一方面 应激反应使体内抗氧化营养素消耗增加 清除多余自由基的能力下降 细胞群受损 人有明显的疲劳感 酗酒 乙醇使肝细胞受损 酶系统破坏 抗氧化能力下降 肝内自由基增加 四 自由基对器官组织的损伤 目前认为 至少有70种以上的疾病与自由基的关系密切 尤其是非病毒性和非细菌性的疾病 特别是老年退化性疾病 例 一 肌肉组织损伤 运动员在剧烈运动时 肌细胞代谢增强 需氧量剧增 氧化反应加快 肌肉组织中自由基的含量比平常高出2 3倍 同时 脂质过氧化物也大量增加 代谢产物堆积 使运动员有明显的肌肉酸困和疲劳感 如及时补充抗氧化剂SOD 辅酶Q10 VE VC等 可及时有效地清除过多的自由基 解除疲劳 实验证明 补充VE可减少运动员长期训练 如马拉松训练后的肌肉损伤 二 风湿性关节炎 肌纤维疼痛 肌腱炎 痛风 此类疾病是炎症反应性疾病 都与自由基损伤有关自由基破坏了该部位组织细胞中的细胞膜 使细胞膜功能丧失 不能摄取营养和排泄废物而出现炎症反应 治疗时 要同时补充抗氧化营养素 有助于减轻炎症反应 三 心肌损伤自由基通过对细胞膜 细胞核膜的脂质过氧化反应而损害心肌 使心肌细胞代谢障碍 缺血缺氧 舒缩能力减弱 严重时引起心衰 临床治疗时经常用VC 复方丹参 细胞色素C 肌苷 辅酶A 三磷酸腺苷等改善和促进心肌细胞代谢的药物 四 克山病 本病发病原因是该地区土壤 水源和农作物中缺少微量元素硒 硒是谷胱甘肽过氧化物酶 GSH 的一个组成成分 该酶是生物体内具有重要抗氧化作用的酶之一 该酶的作用是清除自由基 还原脂质过氧化 保护细胞膜 缺硒造成此酶活性下降 不能及时清除的自由基干扰了心肌细胞代谢 造成心肌损伤 使心肌细胞氧利用差 ATP合成减少 临床表现为急慢性心功能不全 心脏扩大 心律失常等 治疗时 用大剂量的VC 5 30克 日 用一周 辅酶A 辅酶Q10 ATP等也是治疗中的常用药 补充硒和VE可保护此酶的活性 预防克山病 五 脂肪肝 病因一 过食高脂肪食物 糖利用障碍 使脂库中脂肪分解加强以脂肪酸的形式入肝增多 肝细胞此时的氧化反应增强 自由基产生相对增加 自由基损害了线粒体 影响了正常的能量代谢 使脂肪酸不能充分的被氧化 造成肝内脂肪沉积 病因二 有毒有害物质 如酒精 某些真菌毒素可破坏内质网的结构或抑制抗氧化酶的活性 使脂蛋白合成障碍 自由基清除减少 也可造成肝内脂肪沉积 六 老年性痴呆 脑细胞的耗氧量占全身的四分之一 而且中枢神经系统中多不饱和脂肪酸比例很高 因此 中枢神经系统是最容易受到自由基的攻击 而被氧化的地方 病因 1 随年龄增长 免疫功能低下 清除自由基的能力减退 2 体内抗氧化营养素的水平长期不足 病理 自由基的攻击使脑细胞变性 功能丧失 脑细胞缺氧 代谢产物在细胞内堆积 进一步加重脑细胞损害 表现 记忆力下降 表情淡漠 语言反复 性格孤僻 睡眠节律异常 对外界反应迟钝 自理能力下降 大小便失禁 与家人难相处 情绪不安和轻度精神障碍 七 白内障 紫外线是诱发白内障的主要原因 臭氧层每减少1 白内障患者增加0 3 老年性白内障与光线引起的氧化应激反应关系密切 自由基攻击眼睛组织中的蛋白质 酶和晶体的细胞膜 使蛋白质变性 酶活性下降 晶体混浊 透光性差 白内障多发生于60岁以上的老年人 早期补充VC CE 胡萝卜素等可有效的预防白内障的发生 八 缺血在灌注时的器官损伤 心肌梗塞 脑梗塞 手术 外伤后大出血 烧伤 冻伤等均可造成1个或多个器官组织的缺血 当输血或经治疗恢复血液供应时会产生大量的自由基 通过直接作用破坏相应组织的生物膜和细胞结构 造成细胞不可逆转的损伤 五 对自由基损害的防治 一 消除环境中的不利因素 化学 物理 二 改变不良的生活方式和饮食习惯 三 在均衡饮食的基础上 补充适量的抗氧化营养素 机体清除和抵御自由基依赖于一套完整的抗氧化剂系统 而不是某一种抗氧化剂 所以 应该全面提高机体的抗氧化能力 这种抗氧化能力愈强 期望寿命也就愈长 介绍几种重要的抗氧化剂 维生素C 是一种水溶性维生素 它能在血液和体液中循环流动 因此处于抗氧化和清除自由基的最前线 是我们人体抵御自由基侵害的第一道防线 维生素E 是一种脂溶性维生素 所以能插入到不饱和脂肪酸较多的生物膜中 如细胞膜 血浆脂蛋白等脂类物质中起抗脂质过氧化的作用 清除脂链反应中产生的自由基 1个维生素E可以作用于1000个脂类分子 这样高的效率单靠维生素E是不可能的 是同维生素C 谷胱甘肽过氧化物酶及其它抗氧化成分构成有效的抗氧化链 在抗氧化过程中不断起作用 VC和VE是如何相互作用的 在脂类物质中 VC没有抗氧化的作用 但在VE存在的情况下 VC可以发挥较高的抗氧化作用 两者共存时 VE可以对抗更多的脂质分子 而且不被消耗 抵御自由基时 VC先被消耗 只有VC被消耗殆尽时 才会消耗VE VC与VE相互作用主要目地是保护细胞膜 清除组织内的自由基 抗氧化剂相互作用的特点 抗氧化剂循环利用 起协同作用 一种抗氧化剂可以保护其它的抗氧化剂 生物黄酮 维生素P 是一种强有力的抗氧化剂 没有一种有机化合物 能象生物黄酮这样具有如此众多和广泛的保健作用 主要作用 1 VP与VC在植物中共存 VP能保护和稳定VC 起节约VC的作用 另外 还能帮助人体对VC的吸收 2 对人体中大多数的酶有激活作用 3 有加强人体免疫系统中功能细胞的作用 4 对脂质过氧化 血小板凝聚和在血管内膜上的积附 恶性肿瘤等起阻止和干扰作用 过氧化物歧化酶 SOD 是人体中抗氧化 清除自由基最重要的酶 也是自由基生命科学的奠基石 1968年被发现后 人体内酶与自由基的关系逐渐被人们所认识 为什么说该酶是最重要的 1 血中的SOD含量为90mg L 谷胱甘肽过氧化物酶为9mg L 过氧化氢酶含量更低 2 SOD已广泛应用于临床 主要集中在抗辐射 抗肿瘤