Активные формы кислорода

                                                 ВВЕДЕНИЕ

     Активные формы кислорода (АФК) составляют отдельную систему в организме, участвующую как в ряде физиологических функций, так и во многих патологических процессах. Система АФК самоорганизована за счет положительных и отрицательных связей: имеется множество механизмов контроля — уровня генерации АФК в митохондриях и микросомах, контроля активности оксидаз и антиоксидантных ферментов тканей, суммарного уровня антиоксидантной активности (АО) крови. В ходе естественного старения организма изменяются различные элементы системы АФК; изменяется состояние системы и в ходе различных патологических процессов. Знание системы самоорганизации АФК и основных закономерностей ее функционирования важно как для понимания физиологического функционирования тканей организма в норме, так и особенностей течения многих патологических процессов и выбора способов активного влияния на них.

  Окислительный стресс, являющийся следствием дисбаланса про- и антиоксидантных систем клетки и отражающийся в избыточном образовании в клетке активных форм кислорода ( АФК ), может являться причиной повреждения различных структур: ДНК, белков и липидов. Окислительный стресс сопровождает многие нейродегенеративные заболевания, по этой причине АФК принято считать вестниками клеточной смерти. Соответственно пробудился интерес и к соединениям, которые в обычных условиях предотвращают токсическое действие АФК - антиоксидантам. Окислительный стресс играет важную, если не ключевую роль в патогенезе старения и широкого спектра сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе кардиомиопатии, атеросклероза,  клапанных поражений и застойной сердечной недостаточности.

                        1 АКТИВНЫЕФОРМЫ КИСЛОРОДА

      1.1 Классификация и свойства активных форм кислорода

      Свободные радикалы - это молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней электронной оболочке и обладающие высокой реакционной способностью. Их изучение ведется методом ЭПР (спиновые ловушки), хемилюминесценции и путем применения ингибиторов реакций, в которых участвуют радикалы определенного типа. Основные радикалы, образующиеся в клетках -  радикалы кислорода. Это целый ряд образующихся в организме промежуточных и побочных продуктов восстановления молекул кислорода, таких как супероксидный (О2·-), гидроксильный (НО·-),   пергидроксильный (НО2·-), пероксильный (RO2·-) и алкоксильный (RO∙) радикалы. [1]

      Радикалы кислорода образуются в ходе процессов, связанных с транспортом электронов по дыхательной цепи,  при действии ультрафиолетовых лучей и при окислении некоторых эндогенных субстратов.

     В обычных условиях на генерацию АФК расходуется от 1 до 5% потребляемого кислорода. Однако эта величина может существенно возрастать при изменении кислородного бюджета организма – при гипероксии или гипоксии. В результате последовательного восстановления молекулярного кислорода происходит образование супероксидного аниона, перекиси водорода, гидроксильного радикала. [2]

       Супероксид анион - радикал (О2·-).  Ключевой активной формой кислорода является супероксид анион - радикал, образующейся при присоединении одного электрона к молекуле кислорода в основном состоянии. супероксид анион - радикал сам по себе обладает малой реакционной способностью. Он может действовать как окислитель (акцептор электрона), как восстановитель (донор электрона). В водной среде может спонтанно дисмутировать (один атом может выступать в качестве акцептора электрона, а другой в качестве донора).