רדיקלים חופשיים ונזק חמצוני

"החיים והמוות ביד החמצן" משפט זה נאמר כבר מזמן ע"י הרבה מדענים וחוקרים, ובהחלט מתאים למציאות חיינו.

אנו יצורים אירוביים וללא חמצן אין לנו קיום. אך אליה וקוץ בה, למעשה רדיקלים חופשיים נוצרים בגוף באופן טבעי בתהליך הנשימה- במטבוליזם טבעי בגופינו כ- 2-5% מהחמצן שנצרך הופך לרדיקלים של חמצן וכמובן שבמצבים פתולוגים ובעזרת גורמי חוץ אחוז הרדיקאלים –עקה חמצונית עולה בהרבה יותר.

מהו רדיקל חופשי?

רדיקל חופשי הוא אטום או קבוצת אטומים (מולקולה) שיש לו אלקטרון בודד בלתי מאוזן במעטפת החיצונית שלו. כשאלקטרונים במעטפת של אטום מסודרים בזוגות, אז המצב הוא יציב. אלקטרון שאין לו בן זוג מערער את היציבות. הרדיקל החופשי הוא לפעמים האטום עצמו, בעל האלקטרון הבודד , ולפעמים האטום הוא חלק ממולקולה ואז כל המולקולה היא רדיקל חופשי (חשוב לציין גם נגזרות חמצן פעילות שאינן בהכרח בקטגוריה של רדיקלים אך פעילותם ההרסנית דומה, לדוגמא, מי חמצן (H2O2 ),ששמם הכולל הוא ROS.

רדיקל חופשי אינו יציב, הוא פעיל מאוד מבחינה כימית, כלומר הוא מגיב עם חומרים שונים הנמצאים בסביבתו. רדיקל חופשי "גונב" אלקטרונים מחומרים שונים הנמצאים בקרבתו. חומרים אלה הופכים אז לרדיקלים חופשיים בעצמם ו"גונבים" אלקטרונים מחומרים אחרים. נוצרת שרשרת של תגובות כימיות שבמהלכה נגרמים נזקים חמורים לתאים.

הרדיקל החופשי הנפוץ ביותר הוא החמצן, כאטום בודד או כחלק ממולקולה. החמצן משמש בדרך כלל בתהליך הפקת האנרגיה בתא החי. מחקרים הראו ש בין 2% ל5% מהחמצן שאנו מכניסים לגוף, גם במצב מנוחה וגם במצב של מאמץ גופני יכול ל"התחמק" מהמסלול הרגיל של הפקת האנרגיה ולהפוך לרדיקל חופשי.

במה פוגעים הרדיקלים החופשיים?

רדיקלים חופשים עלולים לפגוע בכל סוגי החומרים המרכיבים את הגוף – בחלבונים, בשומנים, בפחמימות, בחומצות גרעין ועוד' ולכן יש הטוענים שהם תורמים להיווצרותן של כ 60 מחלות ומצבים שונים בגוף האדם, ביניהן מחלות לב, אלצהיימר וקמטים בעור.

אחד המנגנונים בהם פוגעים הרדיקלים החופשיים הוא הרס קרומי התאים. קרומי התאים מכילים חומצות שומן רבות ואלה נפגעות מפעולתם של הרדיקלים החופשיים. כשקרום התא נפגע נהרס התא. מנגנון אחר הוא גרימת נזקים לחומר התורשתי – ה DNA וה RNA ועל ידי כך נפגעת פעולת התא.

במהלך ההזדקנות, במידה רבה בעקבות הנזקים שגורמים הרדיקלים החופשיים, נוצרים קשרי הצלבה בין שרשרות של חלבונים שונים וקשרים אלה משנים את החלבונים ופוגעים בתפקודם. פגיעה בתפקוד החלבונים בגוף גורמת ירידה בתפקוד הנוגדנים, הפרעה בהובלת חומרים בגוף ובתגובות שונות המזורזות על ידי אנזימים (הבנויים מחלבונים). קשרי ההצלבה אחראים גם לשינויים בעור עם ההזדקנות, הם פוגעים בחלבונים קולגן ואלסטין שמעניקים לעור חוזק וגמישות.

כיוון שהרדיקלים החופשיים הם שחקן ראשי בתהליך ההזדקנות, ניתן להסתכל על תהליך ההזדקנות כעל תהליך הדרגתי של התחמצנות הגוף או במושגים מעולם הכימיה – העלאת חלודה. (חלודה היא תוצאה של התחמצנות של ברזל).

לפעמים רדיקלים חופשיים יכולים להיות מועילים כי הם משמשים להרג חיידקים ונגיפים אך בדרך כלל הם מזיקים לרקמות בריאות של הגוף.

מה משפיע על היווצרות רדיקלים חופשיים?

חלק מהרדיקלים החופשיים נוצרים כתופעת לוואי של מנגנונים תקינים לחלוטין. חמצן שאמור לשמש בתהליך הפקת האנרגיה נפלט מהמסלול הרגיל והופך לרדיקל חופשי. יש הטוענים כי פעילות גופנית מאומצת המתבצעת לעיתים קרובות, עלולה להזיק לגוף. בזמן פעילות גופנית נכנסת לגוף כמות גדולה יותר של חמצן על מנת להפיק יותר אנרגיה ונוצרת כמות גדולה יותר של רדיקלים חופשיים. אלה פוגעים ברקמת השריר.

חלק מהרדיקלים החופשיים נוצר בעקבות תהליכים פיזיולוגיים בגופינו שמתקשרים למצבים פתולוגיים שונים ובכללם הפרעות דלקתיות, מחלות קרדיווסקולאריות, פגיעה במערכת העצבים המרכזית, מחלות ריאה ועוד. מצבים פנימיים נוספים העלולים אף הם להפר את האיזון בין רדיקלים חופשיים לנוגדי החמצון, הם מצבים נפשיים רגשיים בהם נתון האדם, כמו מתח נפשי, תקופה לחוצה וכו'.

אך כאן לא נגמרים מקורות הנזק, מפני שמלבד המתקפה הפנימית של רדיקלים חופשיים המאה האחרונה הולידה מתקפה חיצונית של רדיקלים חופשיים ממזון מעובד,מטוגן, עישון (שהוא כנראה המקור העיקרי לחשיפה רצונית לרדיקלים חופשיים) , עשן מכוניות, שמנים מקולקלים, זיהום אויר, בשר על האש, קרינה, רעלים בחקלאות (חומרי ריסוס והדברה), חומרי ניקוי ועוד.

כיצד ניתן להילחם ברדיקלים החופשיים?

אם רדיקלים חופשיים נוצרים באופן טבעי בגוף סביר להניח שהטבע דאג גם להגנה נגדם. ואכן הגוף נלחם ברדיקלים חופשיים באמצעות חומרים נוגדי חמצון (אנטי-אוקסידנטים). חומרים אלה מנטרלים את הרדיקל החופשי על ידי כך שהם "מנדבים" לו אלקטרון מבלי להפוך בעצמם לרדיקל חופשי. הם יכולים בצורה כזו לעצור שרשרת תגובות של "גניבת" אלקטרונים.

מי הם האנטי אוקסידנטים?

האנטי-אוקסידנטים מורכבים משתי קבוצות עיקריות: אנזימים, שהם חלבונים ומולקולות קטנות וקיימים גם נוגדי חמצון כמו חומצות אמינו שמכילות גופרית. דוגמאות לאנזימים שהם נוגדי חמצון פנימיים: אנזים סופר-אוקסיד-דיסמוטאז, שמפרק סופר-אוקסיד, קטלז ופרוקסידאז, שמפרקים מי-חמצן. דוגמאות למולקולות קטנות – ויטמין C, ויטמין E, קרוטנואידים, זה הצבע הכתום של הגזר, של התפוזים, מליקופן זה הצבע האדום של העגבנייה והגמבה, קו-אנזים Q10, גלוטטיון, סלניום ועוד.

מטרת מנגנונים אלו היא להחזיק את יצירת רדיקלים חופשיים ואת פירוקם בשווי משקל. אם מופר האיזון ויש עודף רדיקלים חופשיים/ מחמצנים (אוקסידנטים) אין בגוף די אנזימים שמפרקים אותם (כמו בגילאים מבוגרים) ומספיק נוגדי חמצון (אנטי אוקסידנטים), נזקם של הרדיקלים החופשיים הולך וגובר ונוצרת עקה חמצונית.

רמת ההגנה של אדם בפני הרדיקלים האלה תלוי, בין היתר, בכמה צרך אותו אדם מוויטמינים אלו. כי את ויטמין C, E, קרוטנואידים וליקופן לדוגמא, בני האדם אינם יכולים לייצר בגופם. אם אנו רוצים להיות מוגנים, אנו צריכים לאכול אותם ובהתאם לצריכה נהיה מוגנים יותר או פחות מפני הרדיקלים.

מהם מקורותיהם של האנטי אוקסידנטים?

אנחנו יכולים לקבל אותם מירקות ופירות (וגם מתבלינים שעשירים מאוד בנוגדי חמצון כמו-כורכום, תה ירוק, כמון ועוד), ומקובל היום להגיד שצריך לאכול הרבה ירקות ופירות. מצד שני, יש אסכולה הטוענת שלא מקבלים כמות מספיקה של נוגדי חמצון מאכילה ויש לצרוך אותם בצורה מרוכזת בגלולות.

אני ממליצה על אבחון בריאותי מקיף לצורך הערכה של הנזק החמצוני אשר בעקבותיו יותאם טיפול אישי הכולל המלצות לאנטיאוקסידנטים מתאימים בתזונה, תוספי תזונה וצמחי מרפא.

המאמר מאת: יעל אבנון