Tlen należy do tych pierwiastków, bez których nie bylibyśmy w stanie żyć. Dzięki oddychaniu tlenowemu możemy uzyskać znacznie więcej energii z pożywienia niż gdybyśmy robili to w procesach fermentacji (beztlenowo). Ma to swoją cenę, ponieważ tlen jest, niestety, mieczem obosiecznym.
Groźne wolne rodniki
Podczas oddychania komórkowego w mitochondriach tlen reaguje z cząsteczkami organicznymi. Jest to wieloetapowy proces, którego produktem jest woda i dwutlenek węgla. Jednak około 1–2% tlenu trafiającego do naszych komórek, zamiast w wodę, ulega przemianie w reaktywne formy tlenu, tj. wolne rodniki i nadtlenek wodoru (znany nam z wody utlenionej). Wolne rodniki szybko i chętnie reagują z praktycznie każdą napotkaną cząsteczką, przez co uszkadzają nasze komórki. Powodują dezaktywację enzymów, czynią szkody w DNA, niszczą włókna kolagenowe czy też uszkadzają błony komórkowe. Uważa się, że mają swój udział w powstawaniu chorób, takich jak: miażdżyca, cukrzyca czy choroby nowotworowe. Szkodliwe działanie niektórych substancji chemicznych, w tym dymu tytoniowego i alkoholu, wiąże się z powstawaniem wolnych rodników. Wypalenie papierosa powoduje wzrost ilości nadtlenku wodoru w wydychanym przez nas powietrzu po 30 minutach.
Reaktywne formy tlenu są jedną z przyczyn naszego starzenia się. Nie takiego efektu oczekujemy, ćwicząc na siłowni, prawda? Warto wiedzieć, że podczas nagłego, intensywnego wysiłku w naszych mięśniach powstają duże ilości reaktywnych form tlenu, zatem jeśli nasze aktywności nie są regularne, to niekoniecznie służą one naszemu zdrowiu. Pamiętajmy więc, jak ważne są regularne treningi, które nie powodują nagłego szoku dla naszego organizmu.
Z reaktywnymi formami tlenu (m.in. ozonem) i rodnikami, mamy również styczność w naszym otoczeniu. Bardzo duże ich ilości występują w smogu fotochemicznym (powstaje on w słoneczne dni, podczas dużego ruchu ulicznego). Ozon, który kojarzymy ze świeżym zapachem po burzy, w większych stężeniach działa destrukcyjnie na nasze płuca i organizm (oraz na bakterie, przez co wykorzystujemy go do odkażania np. wody pitnej). Również promieniowanie UV (np. w solarium, w świetle słonecznym) powoduje powstawanie wolnych rodników w naszej skórze, które uszkadzają włókna kolagenowe, przyspieszając starzenie skóry. Dlatego warto stosować kremy z filtrami, a solaria – lepiej omijać.
Nasze organizmy przystosowały się do życia w atmosferze z 21-procentową zawartością tlenu. W badaniach wykazano, że podwyższenie jego zawartości powoduje nieprawidłowy rozwój roślin, skrócenie życia muszki owocowej i uszkodzenia narządów wewnętrznych zwierząt. Dla człowieka większe stężenia tlenu również są szkodliwe, co stanowi problem w medycynie, gdzie często trzeba stosować jego większe ilości (np. przy trudnościach w oddychaniu lub w leczeniu zgorzeli gazowej).
Jak się bronić?
Czy jesteśmy bezbronni? Nasz organizm ma wiele mechanizmów, które chronią nas przed działaniem wolnych rodników. Zapobiega ich wytwarzaniu (np. poprzez ścisłą kontrolę nad obrotem jonów żelaza i miedzi w naszym ciele, ponieważ ułatwiają ich powstanie), unieszkodliwia je (przekształcając je w mniej agresywne cząsteczki), jak również usuwa uszkodzenia przez nie powodowane. W obronie pomagają zarówno specyficzne enzymy (jak skutecznie działają, można zobaczyć, gdy zranienie polejemy wodą utlenioną – widzimy silne pienienie, wynikające z rozkładu nadtlenku wodoru przez enzym peroksydazę), jak i mniejsze cząsteczki, takie jak glutation. Jest on jest najważniejszym antyoksydantem naszego organizmu. Występuje w każdej komórce naszego ciała. Możemy go dodatkowo znaleźć w pokarmach, takich jak awokado, kapusta albo czosnek. Część witamin również chroni nas przed wolnymi rodnikami. Szczególną rolę odgrywają tu witamina C (wspomaga działanie glutationu) i witamina E (jest rozpuszczalna w tłuszczach, przez co chroni tłuszcze przed zepsuciem, jak również nasze błony komórkowe). Możemy dodatkowo wspomóc organizm, dostarczając mu w pożywieniu antyoksydantów, takich jak: flawonoidy (to m.in. dzięki nim czekolada nie wymaga konserwacji, ponieważ chronią tłuszcz w niej zawarty przed jełczeniem), antocyjany (które są barwnikiem roślinnym występującym np. winogronach i czerwonej kapuście) albo karotenoidy (np. β-karoten, który chroni nasz wzrok przed działaniem wolnych rodników). Z wiekiem spada poziom naszych wewnętrznych przeciwutleniaczy, zatem warto czasem zjeść kawałek czekolady lub wypić lampkę wina. Możemy zatem wybrać – 18 g kakao lub 30 g czekolady ma taki sam potencjał przeciwutleniający jak 100 ml czerwonego wina.
Wolne rodniki nie takie złe
Oprócz bycia czarnymi charakterami, reaktywne formy tlenu mogą odgrywać pozytywną rolę. Komórki naszego układu odpornościowego, fagocyty, wytwarzają wolne rodniki, by zabić patogeny. Dodatkowo uczestniczą w wytwarzaniu ciepła w tkance tłuszczowej. Im też zawdzięczamy dojrzewanie owoców (np. jabłek). Warto podkreślić również, że są przydatne w leczeniu opryszczki, łuszczycy czy żółtaczki wcześniaków.
