No category

منبع پایان نامه ارشد با موضوع اکسیداسیون، استرس اکسیداتیو، اکسیداسیون چربی، ویتامین E

اکسیژن یا نیتروژن فعال نامیده می شوند (RONS) (62).
هر کدام از میانجی های ایجاد شده از O2 به عنوان یک ماده واکنش دهنده قوی مورد توجه قرار می گیرند و دارای ترکیبات الکترونی ناپایداری هستند که با الکترون هایی از مولکول های دیگر وارد واکنش می شوند و منجر به ایجاد رادیکال آزاد دیگری می شود که قادر به واکنش با مولکول های دیگر می باشد. به نظر میرسد این زنجیره واکنشی منجر به پراکسیداسیون چربیها، آسیب DNA و تجزیه پروتئین در طی واکنش های استرس اکسیداتیو می شود (۷۷،۴۸،۸).
اگر چه تمام میانجی ها به صورت قوی واکنش پذیر هستند اما از حیث بیولوژیکی متفاوت می باشند. رادیکال سوپراکسید ( O2)، رادیکال آزادی است که از اکسیژن به وجود آمده است و بر خلاف سایر میانجی های دیگر نشات گرفته از اکسیژن، می تواند منجر به تشکیل گونه های فعال دیگر شود. خصوصاً وقتی که رادیکال سوپر اکسید، پروتون می گیرد منجر به تشکیل رادیکال پر هیدروکسیل (HO2 ) می شود که رادیکالی قوی تر از رادیکال سوپراکسید است. علاوه بر این، رادیکال سوپر اکسید به عنوان یک پایه برونشتاد۱۴ در محلول های آبی برای تغییر دادن تعادل زمینه اسیدی به شکل یک رادیکال هیدروپراکسیل عمل می کند و در نتیجه باعث تولید پراکسید هیدروژن در محیط های اسیدی می شود (۴۸،۱۳). اگر چه پر اکسید هیدروژن یک رادیکال آزاد نیست اما از نظر بیولوژیکی به جهت تولید رادیکال بسیار قوی هیدروکسیل، اکسیدان به شمار میرود. علاوه بر این، به علت حالت غیر یونیزه یا کم شارژ شده، پراکسید هیدروژن قادر به انتشار از غشای هیدروفوبیک (آبگریز) است که می تواند منجر به نشت پر اکسید هیدروژن از غشای میتوکندری شود. رادیکال هیدروکسیل (OH) هم از طریق احیاء شدن پراکسید هیدروژن هم از طریق واکنش سوپراکسید با پراکسید هیدروژن و هم از واکنش بین پراکسید هیدروژن و شکلهای احیاء شده ای از یون های فلزات مثل مس و آهن ایجاد می شود (۴۸).
پر اکسیداسیون چربی
یکی از پیامدهای اصلی تولید رادیکال های آزاد می باشد. در محیط های آزمایشگاهی واکنش بین رادیکال های آزاد و چربی ها شامل سه مرحله است:
مرحله آغازین، مرحله تکثیر (انتشار) و مرحله پایانی. در مرحله آغازین، داین های مزدوج۱۵ از طریق جداسازی اتم هیدروژن از یک گروه بنیان متیلن چربی تشکیل می شود. در مرحله تکثیر، داین های مزدوج باعث واکنش اکسیژن مولکولی با رادیکال های آزاد و تشکیل هیدروپراکسید چربی می گردد.
برآیند تجزیه هیدروپراکسیدهای چربی، الکوکسیل با رادیکال های پراکسیل است که در مرحله تکثیر ایجاد می شوند. اسیدهای چرب اشباع نشده (نظیرآن هایی که در غشای سلول هستند) به علت نقاط اشباع نشده چند گانه ای که در بنیانشان وجود دارد، مستعد این فرآیند هستند.
رادیکال های آزاد می توانند بهDNA نیز آسیب بزنند فرآیند این آسیب به خوبی توضیح داده نشده و اندازه گیری مستقیم چنین آسیب هایی مقدور نیست. ضمناً پروتئین ها نیز وقتی که در معرض رادیکال های آزاد قرار بگیرند دچار تغییر و تحول می شوند. اکسیداسیون اسید های آمینه منجر به تغییرات فیزیکی نظیر تجزیه پروتئین ها می گردد (۴۸،۸).

۲-۲-۳-۱- منابع تولید رادیکال های آزاد
رادیکال های آزاد از جمله موادی هستند که منابع اولیه و ثانویه دارند. منابع اولیه اصلی عبارتند از: نشت الکترون از میتوکندری به هنگام تنفس هوازی، واکنش گزانتین اکسیداز، فعالیت NADPH اکسیداز و کاتکولامین ها. منابع ثانویه تولید رادیکال ها شامل فرآیندهای فاگوسیتوزی گلبول های سفید خون که متعاقب آسیب عضلانی رخ می دهد و تخریب پروتئین های حاوی آهن و تجمع بیش از اندازه کلسیم می باشد (۳۳،۸).

۲-۲-۳-۲- مکانیسم های تولید رادیکال های آزاد در جریان ورزش هوازی
مکانیسم های احتمالی بسیاری برای تشکیل رادیکال های آزاد به هنگام فعالیت بدنی وجود دارد. اولین مورد آسیب مربوط به اکسیژن بیش از حد است که احتمالاً در جریان ورزش هوازی بسیار شدید به وقوع می پیوندد. به هنگام چنین فعالیتی، مصرف اکسیزن ۱۰تا۲۰ برابر بیشتر از زمان استراحت است که می تواند منجر به ورود اکسیژن به درون عضلات فعال گردد تا جایی که این عضلات ۱۰۰تا۲۰۰ برابر بیشتر از حالت استراحت خود اکسیژن دریافت کنند. همان طوری که قبلاً ذکر شد میتوکندری یا به صورت دقیق تر زنجیره انتقال الکترونی، محل احتمالی تولید رادیکال های آزاد در بدن است. رادیکال های سوپراکسید در درون میتوکندری که در معرض جریان شدید اکسیژن قراردارد، تشکیل می شوند که می تواند موجب تشکیل دیگر رادیکال های مخرب نیز گردد. هم چنان که میزان اکسیژن موجود در درون سلول افزایش می یابد، سرعت تراوش الکترون به اکسیژن نیز بیشتر می شود. مورد بعدی احتمالاً مربوط به شدت های ورزش بالاتر از ۱۰۰% حداکثر اکسیژن مصرفی است. فعالیت در چنین شدت هایی می تواند منجر به کمبود ATP و افزایش سرعت تولید آدنوزین دی فسفات (ADP) گردد که این امر تولید رادیکال های آزاد را از طریق مکانیسم گزانتین اکسیداز، تحریک می کند. محتمل ترین مکانیسم تشکیل رادیکال های آزاد در جریان فعالیت های هوازی، وضعیتی به نام آسیب ایسکمی و خون رسانی مجدد می باشد. به هنگام ورزش، اندام های مختلفی هم چون کبد و کلیه ها ممکن است دچار کمبود اکسیژن شوند که در نتیجه انحراف خون از بخش های غیرفعال به سمت عضلات در حال فعالیت اتفاق می افتد. پس از اتمام ورزش، جریان خون به حالت طبیعی رسیده و این اندام ها خون رسانی مجدد شده و اکسیژن دریافت می کنند. این وضعیت موجب تشکیل رادیکال های آزاد و محصولات حاصل از پراکسیداسیون لیپیدها می گردد (۹۸).

۲-۲-۴- سیستم های دفاع آنتی اکسیدانی
همراه با تکامل اکسیژن به عنوان یک عامل حیاتی زندگی، گونه های اکسیژن فعال با زندگی ناسازگار شدند. این اثر زیانبار اکسیژن با تکامل طبیعی تعداد زیادی از سیسیتم های دفاع آنتی اکسیدانی روبه رو شد. این سیستم ها با توجه به ویژگی های شیمیایی و زیست شناختی بی نظیرشان برای مقابله با عرض اندام اکسیداتیو در همه ابعاد و شکل های حیات انتخاب شدند (۸).

۲-۲-۴-۱- مواد آنتی اکسیدانی طبیعی اصلی
طبق تعریف یک ماده آنتی اکسیدان، ماده ای است که در مقایسه با ماده اکسید شونده، غلظت کمی دارد ولی اکسیداسیون، ماده اکسایش پذیر را تا حد زیادی به تأخیر انداخته یا مهار می کند. طبق تعریف کلی تر دیگری، به ترکیباتی گفته می شود که سیستم های بیولوژیک را در برابر فرآیندها یا واکنش هایی که می توانند باعث اکسیداسیون بیش از حد شوند، محافظت کند.
مواد آنتی اکسیدانی طبیعی اصلی می توانند بیشتر گونه های اکسیژن فعال را خنثی و لاشه برداری کنند، پراکسیداسیون چربی را متوقف کنند و از پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک در مقابل اکسیداسیون و آسیب محافظت نمایند. به طور کلی آنتی اکسیدان ها را می توان به دو طبقه اصلی تقسیم کرد:

۱- آنتی اکسیدان های موجود در سیستم های درون سلولی
۲- آنتی اکسیدان های موجود در مایعات برون سلولی

آنتی اکسیدان های درون سلولی خود به دو طبقه تقسیم می شوند:
الف) آنتی اکسیدان های محلول در چربی که در غشاء قرار دارند و عبارتند از: ویتامین E، A اوبیکنیون
(۱۰O) و چندین کاروتنوئید و یک بتا کاروتن اصلی. این آنتی اکسیدان ها ذاتاً چربی دوست هستند و ویتامین E به عنوان مهم ترین آنتی اکسیدان محلول در چربی محسوب می شود.
ب) آنتی اکسیدان های درون سلولی(سیتوزولی) که در سیتوپلاسم وجود دارند و اصولاً در آب محلول می باشند. این آنتی اکسیدان ها به سه طبقه تقسیم می شوند:
۱- مولکول های زیستی کوچک مانند گلوتاتیون
۲- آنزیم های آنتی اکسیدان مانند کاتالاز، سوپراکسیددیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز
۳- پروتئین های متصل به آهن مانند فریتین
از آنجا که آسیب اکسیداتیو در ابتدا و به طور عمده در غشای میتوکندریایی و نیز در دیگر غشاهای سلولی ایجاد می شود، لذا آنتی اکسیدان های محلول در چربی، به عنوان اولین خط دفاعی محسوب می شوند. در صورتی که آنتی اکسیدان های محلول در آب، به عنوان خط دفاعی دوم عمل می کنند.
آنتی اکسیدان های موجود در مایع برون سلولی، در بیشتر مایعات بدن مثل پلاسما، بزاق، مایعات احشایی و مایعات سینوویال یافت می شوند. آنتی اکسیدان های مایعات برون سلولی را می توان به صورت خالص در شرایط محلول یا به صورت ناخالص در داخل لیپوپروتئین های پلاسما پیدا کرد (۸).

۲-۲-۴-۲- مکمل های آنتی اکسیدانی
شواهد فراوانی نشان می دهد که تحت شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک گوناگونی از جمله فعالیت بدنی شدید، تمرین در ارتفاع زیاد، عدم تحرک و بسیاری از بیماری ها، مواد آنتی اکسیدانی درون زا نمی توانند به طور کلی از آسیب اکسیداتیو جلوگیری کنند. از لحاظ اکسیداتیو این شرایط می تواند منجر به وارد آمدن آسیب به پروتئین ها، DNA و لیپیدها شود که در نتیجه این امکان وجود دارد که تعادل بین اکسیدان ها و مواد آنتی اکسیدانی به نفع اکسیدان ها تغییر یابد و مواد آنتی اکسیدانی درون زا دیگر قادر نباشند که آثار
اکسیدان ها را خنثی کنند (۱۳۸،۷۶).
به دلیل این که مقدار آنتی اکسیدان های اندوژن ممکن است جهت محافظت از استرس اکسیداتیو کافی نباشد، لذا استفاده از مکمل های آنتی اکسیدانی می تواند به منظور کاهش شدت استرس اکسیداتیو مفید بوده و حاشیه امنیتی بزرگتری را در برابر تأثیرات احتمالی آن ها به وجود آورد (۳۸).
آنتی اکسیدان ها می توانند موجب تخریب رادیکال های آزاد گشته و مکمل های آنتی اکسیدانی ممکن است سد محافظتی قوی تری را در مقابل آسیب های اکسیداتیو ایجاد نمایند (۳۲).
۲-۲-۵- اندازه گیری استرس اکسیداتیو در انسان
برای ارزیابی استرس اکسیداتیو در پاسخ به فعالیت، محققین شاخص های مختلفی را در خون و ادرار اندازه گیری کرده اند. در تعداد قلیلی از این تحقیقات، این شاخص ها در عضله اندازه گیری شده اند.
بسیاری از این شاخص ها مواد جانبی حاصل از پراکسیداسیون چربی هستند اما برای ارزیابی استرس اکسیداتیو، تغییرات در ترکیبات آنتی اکسیدانی از قبیل گلوتاتیون، مواد حاصل از اکسیداسیون پروتئین ، DNA و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان نیز مورد اندازه گیری قرار گرفته اند. روش ESR 16یک روش مستقیم برای اندازه گیری رادیکال های آزاد است که عمدتاً در مطالعات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد اما اخیراً برای اندازه گیری رادیکال های آزاد موجود در خون استفاده شده است (۱۴۰). به دلیل آن که روش های اندازه گیری مستقیم RONS ، یعنیESR نیازمند تجهیزات گران قیم

دیدگاهتان را بنویسید