Антиоксиданты

Антиоксиданты

Антиоксиданты становятся распространенной пищевой добавкой во многих сложных композициях спортивного питания. Что представляют из себя эти вещества? Чтобы ответить на этот вопрос, нам придется совершить небольшую экскурсию по истории зарождения жизни на Земле.

Жизнь на нашей планете зарождалась в бескислородной среде. Пять миллиардов лет тому назад атмосфера Земли состояла на 90 % из углекислого газа и всего лишь на 2 % из кислорода. Когда появились первые сине-зеленые водоросли, атмосфера Земли быстро стала меняться в сторону снижения доли СО₂ и повышения доли О₂ как побочного продукта жизнедеятельности.

Кислород — продукт изначально ядовитый. Окисление (горение) способно разрушить любую биологическую систему, если она недостаточно защищена. В процессе эволюции живые организмы смогли избежать гибели только благодаря тому, что включили О₂ в обмен веществ. Энергию теперь уже можно было получать как с помощью бескислородного окисления, так и с помощью кислородного. Кислородное окисление дает конечный выход энергии 11 раз больший, чем бескислородное. Поэтому и неудивительно, что использование О₂ привело к «взрыву» эволюции с образованием новых более сложных форм жизни.

Все было бы очень хорошо, но вот беда: использование О₂ в качестве окислителя приводило к образованию в организме высокотоксичных свободных радикалов. Все живые организмы Земли вынуждены были не только использовать кислород, но и одновременно защищаться от него, вырабатывая антиоксиданты, вещества, блокирующие свободнорадикальное окисление.

В процессе дыхания человека 98 % молекулярного О₂ полностью восстанавливаются до воды (с образованием большого количества энергии), но 2 % идут на образование токсичных свободнорадикальных молекул.

Свободный радикал — это высокоактивный агрессивный химический агент, готовый соединиться с любой подвернувшейся ему молекулой. Его высокая химическая активность обусловлена наличием свободного не спаренного электрона на внешней орбите. В основном это окислы: +О₂, гидроксилы: +Н₂О, перекиси +H₂О₂. Свободная валентность придает этим соединениям большую «химическую агрессивность. Из-за своей нестабильности и агрессивности свободные радикалы становятся настоящими террористами. Они вступают в реакции с липидами клеточных мембран, вызывая их повреждение. Помимо клеточных мембран, свободные радикалы разрушают нуклеиновые кислоты генетического аппарата клетки, белковые молекулы и т. д., вызывая разрушение всего того, с чем они соприкасаются. Сложность проблемы еще и в том, что свободные радикалы не просто разрушают различные вещества. Они вызывают образование новых свободных радикалов из разрушенных ими веществ. Реакции свободнорадикального окисления протекают лавинообразно, вызывая все больше и больше повреждений. Такую цепную реакцию очень трудно остановить. Намного легче и целесообразней предупредить ее развитие.

Вся клетка является ничем иным, как скоплением большого числа клеточных мембран. Мембраны окружают клетку снаружи, формируют оболочку ядра, мембранами окружены все органеллы (органы) клетки. Даже цитоплазма клетки — пространство, в котором находятся органеллы — представляет из себя ничто иное, как скопление определенным образом расположенных мембран. Отсюда уже понятно, сколь негативно воздействуют на клетки свободные радикалы.

Свободные радикалы разрушают эндотелий (внутреннюю оболочку) сосудов, провоцируя атеросклероз. Повреждение генетического аппарата клетки — одна из самых главных причин старения организма. Коричневые пятна на коже стариков вызваны накоплением в клетках особого «пигмента старения» — липофусцина. Липофусцины — это ничто иное, как продукт перекисного окисления жиров и, частично, белка.

Свободные радикалы способны разрушать гормоны и витамины. Они снижают выработку антител и устойчивость организма к инфекционным заболеваниям.

Повреждение клеточных мембран митохондрий вызывает падение энергетического потенциала клеток. Снижается как общая, так и специальная выносливость. Спортивная выносливость во многом зависит от того, насколько сильны в организме антиоксидантные системы — системы борьбы со свободнорадикальным окислением.

Если головной мозг, вес которого составляет всего 2 % от всего веса тела, потребляет 20 % всего кислорода, поступающего в организм, то, естественно, он в наибольшей степени среди всех других органов подвергается свободнорадикальной агрессии. Сердце, сетчатка глаза, печень идут вслед за мозгом по интенсивности потребления кислорода. Поэтому они являются «горячими точками» и в наибольшей степени подвергаются свободнорадикальной агрессии.

Итак, агрессивные свободные радикалы, являясь побочным продуктом кислородного окисления в организме, способны повреждать клетки, вызывая их старение, провоцируя развитие атероскзероза и рака. Вообще, свободные радикалы принимают участие в развитии почти всех заболеваний организма. Интенсивная мышечная деятельность приводит к большому увеличению потребления кислорода. Естественно, при этом резко возрастает количество свободно-радикальных реакций. Многие серьезно настроенные ученые считают, что среди спортсменов не бывает долгожителей именно потому, что из-за интенсивной мышечной деятельности клетки повреждаются высокотоксичными свободными радикалами, ведь спортсмены потребляют очень много кислорода.

Спрашивается: как быть? Стоит ли отказываться от спортивных занятий в страхе перед преждевременным старением? Думаю, что нет. Существует множество как синтетических, так и натуральных препаратов, которые являются антиоксидантами, т. е. оберегают организм от процессов свободнорадикального окисления. Да и в самом организме в процессе эволюции не могли не развиться особые механизмы защиты клеток от свободных радикалов.

Это биоантиоксиданты. В организме человека насчитывается более двадцати соединений с антиоксидантной активностью. На первый взгляд может показаться странным, как это при таком большом количестве антиоксидантов в организме все еще протекают свободнорадикальные реакции. Но дело в том, что в процессе эволюции человеческий организм умудрился даже высокотоксичные радикалы вписать в свой обмен веществ. Так, например, очень большая доза жирных кислот клеточных мембран представлена арахидоновой кислотой. После свободнорадикального окисления из арахидоновой кислоты образуются важные биологически активные соединения: простогландины, тромбоксаны, лейкотриены и т. д. Эти соединения регулируют свертываемость крови, сократимость гладких мышц, иммунитет и т. д.

Свободные радикалы могут вырабатываться в процессе многих нормальных реакций организма. Макрофаги — это отдельные клетки, которые мигрируют по всему организму и, словно амебы, пожирают попавшие в организм микробы и вирусы. Макрофаги вырабатывают пероксидный радикал +О₂, который помогает им убивать свои жертвы. Утомление после высокоинтенсивной тренировки развивается, в том числе и по причине «перепроизводства» биологических регуляторов, которые являются продуктами свободнорадикального окисления.

Получается, что роль антиоксидантных систем организма заключается не в том, чтобы полностью подавить свободнорадикальное окисление, а в том, чтобы не допустить его чрезмерного развития. Динамическое равновесие между свободнорадикальными реакциями и работой антиоксидантных систем в полной мере соответствует одному из основных философских законов — закону единства и борьбы противоположностей.

Для удобства рассмотрения разделим все антиоксиданты на 3 большие группы:

1 — Биоантиоксиданты;

2 — Водорастворимые антиоксиданты;

3 — Жирорастворимые антиоксиданты,

Биоантиоксиданты — это вещества, вырабатываемые самим организмом для борьбы со свободным окислением. Глутатион-пероксидаза — фермент, который катализирует восстановление токсичных гидроперекисей в нетоксичные гидроксисоединения. Каталлаза — фермент, расщепляющий перекись водорода на воду и кислород. Пероксидаза — фермент, включающий перекись водорода в окислительные реакции с образованием в конечном итоге воды. Синтез в организме собственных биоантиоксидантов поддается регулированию. Его можно ускорить с помощью некоторых витаминов и аминокислот. Так, например, такая широко распространенная в спортивном питании добавка, как глютаминовая кислота, способна значительно усилить синтез антиоксидантов. Следует лишь помнить, что минимально эффективная доза глютаминовой кислоты составляет 10 г в сутки при среднем весе человека 70 кг. Меньшие дозы глютаминовой кислоты неэффективны. Доза в 10 г не покажется такой уж большой, если учесть, что с пищей организм получает в сутки не менее 18 г глютаминовой кислоты. Глютаминовая кислота помимо своих антиоксидантных свойств способна окисляться с выходом большого количества энергии, те. обладает хорошим энергизирующим действием. Выводит из организма токсины. Глютаминовая кислота выпускается в России в таблетках по 0,25 г. В упаковке 50 таблеток. Как компонент входит во многие специализированные продукты спортивного питания: аминокислоты, энергизаторы, протеины и т. д.

Липоевая кислота — это витамин, способный усилить в организме образование собственных антиоксидантов. Липоевая кислота ускоряет окисление пировиноградной кислоты, которая является одним из «токсинов усталости», обладает энергизирующим действием, облегчает работу печени по обезвреживанию в организме токсичных соединений. Суточные дозы приема липоевой кислоты составляют от 250 до 500 мг. Иногда в соревновательном периоде липоевую кислоту назначают до 1 г в сутки. В России выпускается липоевая кислота в таблетках по 25 мг. В упаковке 50 таблеток. Впускается также липамид — А жидкое производное липоевой кислоты со сходным спектром действия. Принимается в тех же дозах, что и липоевая кислота. Соединения липоевой кислоты входят так же в состав многих поливитаминных препаратов.

Водорастворимые антиоксиданты.

В качестве водорастворимых антиоксидантов могут выступать некоторые витамины при условии, что они будут применяться в достаточно больших дозах.

Аскорбиновая кислота (витамин С), витамины группы Р (биофлавоноиды), никотиновая кислота, бензойная кислота, витамин U являются сильными антиоксидантами. Эти витамины в больших дозах повышают устойчивость клеточных мембран к действию любых химически агрессивных агентов. Обладают антисклеротическим и противораковым действием. Повышают спортивную работоспособность, особенно при профилактическом приеме (в данном случае легче предупредить развитие утомления, чем ликвидировать уже развившееся).

Аскорбиновую кислоту наиболее целесообразно применять совместно с витамином Р. Витамин Р замедляет разрушение аскорбиновой кислоты и способствует депонированию витамина С в тканях. Аскорбиновая кислота и витамин Р обладают взаимопотенциирующим действием, т. е. усиливают действие друг друга на организм. Антиоксидантное действие витамина С как и витамина Р проявляется только при назначении больших доз: от 3 до 10 г в сутки. Самым удачным препаратом этих витаминов является выпускаемый у нас в России «Аскорутин». Этот препарат содержит равные количества витамина С и витамина Р — по 50 мг в каждой таблетке. В упаковке 50 таблеток.

Никотиновая кислота начинает проявлять свое антиоксидантное действие при использовании больших доз: от 3 г в