Наиболее распространенные в организме формы свободных радикалов

• АКТИВНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА: О^*₂- супероксидный анион радикал; 'O₂- синглетная форма кислорода; OH^* - гидроксильный радикал; Н₂О₂- перекись водорода;

• ОКИСЛЕННЫЕ ГАЛОГЕНЫ: CLO^*- гипохлорид, хлорамины;

• ОКИСЛЫ АЗОТА: NO*- оксид азота;

• СВОБОДНЫЕ РАДИКАЛЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПРИ ПЕРЕКИСНОМ ОКИСЛЕНИИ ЛИПИДОВ: RO^*, RO₂^*- моно-, димерные, полимерные, циклические, алкоксильные и перекисные радикалы жирных кислот.

Образование активных форм кислорода и перекисное окисление липидов

 Согласно современным представлениям, многие жизненно важные метаболические и физиологические процессы, протекающие в организме, тесно связаны со свободно-радикальным окислением.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ	ВОССТАНОВЛЕНИЕ КИСЛОРОДА	ПЕРИКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ
СХЕМА ОКИСЛЕНИЯ
ИНИЦИАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ	Доноры е*, цитохромы, НАДФ-Н, радиация, металлы переменной валентности, оксигеназы, оксидазы, пероксидазы и др.	Активные формы кислорода, металлы переменной валентности, облучение, окислители
СВЕЧЕНИЕ СПЕКТР (нм) УСИЛИВАЮТ     УГНЕТАЮТ	400-420, 560-770, 860-1300 люминол, люцегенин  перехватчики активных форм кислорода (тиомочевина, манит, этанол, азиды, каротин, гистамин,метионин и др.)	360-800 инициаторы перикисного окисления    антиоксиданты, избыток ионов двухвалентного железа, недостаток кислорода

 

ЗНАЧЕНИЕ СВОБОДНО- РАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ
В НОРМЕ: НЕОБХОДИМОЕ ЗВЕНО МЕТАБОЛИЗМА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ НОРМАЛЬНУЮ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ	ПРИ ПАТОЛОГИИ: УНИВЕРСАЛЬНАЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПАТОГЕНЕЗА РАЗЛИЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
МОДИФИКАЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН; ЗАЩИТНЫЕ ФУНКЦИИ, ОКИСЛЕНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, МИКРОБИЦИДНОЕ ДЕЙСТВИЕ; ОБМЕН ВЕЩЕСТВ, АККУМУЛЯЦИЯ И БИОТРАНСФОРМАЦИЯ ЭНЕРГИИ; ВЛИЯНИЕ НА ИММУНИТЕТ, ПЕРЕДАЧУ ИНФОРМАЦИИ;	НАРУШЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ, СТРУКТУРЫ, ФУНКЦИИ БИОМЕМБРАН; ПОВРЕЖДЕНИЕ БЕЛКОВ, ЛИПИДОВ, НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И Т.Д.; НАРУШЕНИЕ БИОЭНЕРГЕТИКИ, РЕГУЛЯТОРНЫХ И ЗАЩИТНЫХ ФУНКЦИЙ; ОБЩЕТОКСИЧЕСКОЕ И КАНЦЕРОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ;

Избыток свободных радикалов и перекисных продуктов вызывает структурные и функциональные повреждения биологических мембран. 

Регуляция свободно - радикального окисления.

Скорость СРО и содержание свободных радикалов в организме в норме поддерживается на определенном уровне сложной, многоступенчатой системой регуляции. В ней можно условно выделить специфические и неспецифические факторы, значение и вклад которых меняется на различных стадиях окисления. 

РЕГУЛЯЦИЯ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ МЕХАНИЗМЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ КОЛИЧЕСТВО И КАЧЕСТВО СУБСТРАТА ОКИСЛЕНИЯ И ЕГО ДОСТУПНОСТЬ; ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИНИЦИАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ, В ЧАСТНОСТИ, НА СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛОВ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ; ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН; МЕХАНИЗМЫ, ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ НИЗКОЕ СОДЕРЖАНИЕ О2 В ТКАНЯХ;	СПЕЦИФИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФЕРМЕНТЫ, ОТВЕТСТВЕННЫЕ ЗА ОБРАЗОВАНИЕ И МЕТАБОЛИЗМ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА (СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА, КАТАЛАЗА И ДР.); СИСТЕМЫ, УТИЛИЗИРУЮЩИЕ ПЕРЕКИСНЫЕ ПРОДУКТЫ (ГЛУТАТИОН-ПЕРОКСИДАЗА, ГЛУТАТИОН-РЕДУКТАЗА И ДР.); ПЕРЕХВАТЧИКИ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА (МЕТИОНИН, ГИСТАМИН И Т.Д.) БИОАНТИОКСИДАНТЫ (ТОКОФЕРОЛ, УБИХИНОН, ЦЕРУЛОПЛАЗМИН И ДР.);
СКОРОСТЬ ОКИСЛЕНИЯ ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ НА ПОСТОЯННОМ УРОВНЕ СЛОЖНОЙ, МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ СИСТЕМОЙ РЕГУЛЯЦИИ

  Основные причины изменения стационарного состояния свободно-радикального окисления в организме 

• избыточное появление инициаторов свободно-радикального окисления;

• снижение эффективности механизмов регуляции свободно-радикального окисления;

• количественные и качественные изменения субстрата окисления, его доступности и способности подвергаться окислению.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ (опыт) (вечерний факультет – 60 минут, дневной – 60 минут)

ОБСУЖДЕНИЕ (вечерний факультет – 10 минут, дневной – 15 минут)

Стимулировать студентов высказаться по следующим вопросам:

1. К каким патологическим состояниям, заболеваниям может иметь отношение, воспроизводимое на занятии, оксидативное повреждение клеток, и в частности макрофагов?

2. Какие механизмы привели к гибели макрофагов в нашем эксперименте?

3. Какие способы и подходы вы могли бы предложить для выделения макрофагов у человека здорового и больного.

4. Как бы вы могли использовать выделенные от здорового или больного человека макрофаги, с диагностической, терапевтической или какой другой целью?

5. Понимая патофизиологические механизмы повреждения и гибели макрофагов, как бы вы могли защитить клетки от оксидативного повреждения? (инновационный вопрос, направленный на генерацию новых знаний. Дать возможность студентам для любой фантазии и предположений и гипотез. )

Если, студенты затрудняются с ответом, можно подсказать возможные направления защиты, например: 1. усиление антиоксидантных свойств клетки (каким образом?); 2. повышение устойчивости мембран (каким образом); 3. повышение внутриклеточной системы защиты (каким образом?); 4. нейтрализация свободных радикалов и активных форм кислорода (перекиси водорода) (каким образом? ловушка, разрушение и т.д.)

12