الجذور الحرة أو الجذور الحرة، يكثر استخدام هذا المصطلح خاصة في مجال الصحة، والإجراءات التي يجب اتباعها للتمتع بجسم صحي خالي من الأمراض، حيث أن تأثيرات الجذور الحرة تلعب دوراً مهماً جداً في هذا المجال . فما هو، تعرف على أنواعه وأسبابه ومخاطره وطرق الحد منه.
شرح أكواد القراءة…شرح أكواد القراءة غير المتوافقة مع الفهرس
ما هي الجذور الحرة؟
وهي ذرات غير مستقرة تسبب تلف الخلايا والبروتينات والحمض النووي. الجذور الحرة هي منتجات ثانوية أو نتائج طبيعية للعمليات الكيميائية، مثل عملية التمثيل الغذائي. ويصفه الخبراء بأنه عبارة عن مخلفات التفاعلات الكيميائية المختلفة في الخلية، والتي تسبب أضرارا للجسم عندما تتراكم. ومع ذلك، فإن هذه الجذور ضرورية للحياة، لأن قدرة الجسم على تحويل الهواء والغذاء إلى طاقة كيميائية تعتمد على التفاعل المتسلسل للخلايا الحرة. كما أنها تشكل جزءًا مهمًا من جهاز المناعة، حيث تتدفق في عروقك وتهاجم الغزاة الأجانب.
آلية تكوين الجذور الحرة
أسباب تكوين الجذور الحرة
على الرغم من أنها مسؤولة عن التغيرات التجميلية المرتبطة بالعمر، مثل التجاعيد والشعر الرمادي، إلا أن فهمها يتطلب معرفة جيدة بالكيمياء:
الذرات محاطة بإلكترونات تدور حولها في مستويات طاقة تعرف بالأغلفة. يجب أن تمتلئ كل قذيفة بمجموعة من الإلكترونات. عند اكتمال الغلاف، تبدأ الإلكترونات في ملء الغلاف التالي.
عندما يكون للذرة غلاف خارجي غير مملوء، يمكنها الارتباط مع ذرة أخرى، باستخدام الإلكترونات، لإكمال غلافها الخارجي. تُعرف هذه الأنواع من الذرات باسم “الجذور الحرة”.
تستقر الذرات عندما يمتلئ غلافها الخارجي. لكن الجذور الحرة غير مستقرة، لذلك عندما تحاول استبدال الإلكترونات المفقودة في غلافها الخارجي، فإنها تتفاعل بسرعة مع مواد أخرى.
عندما تنقسم جزيئات الأكسجين إلى ذرات مفردة، فإنها تحتوي على إلكترونات مفردة، والتي تتحول إلى خلايا حرة غير مستقرة تحاول الارتباط بذرات أو جزيئات أخرى. وإذا استمر هذا الأمر، تبدأ عملية ما يسمى بـ”الإجهاد التأكسدي”، الذي يمكن أن يدمر خلايا الجسم، ويؤدي إلى مجموعة واسعة من الأمراض ويسبب أعراض الشيخوخة، مثل التجاعيد.
خطر الجذور الحرة
كما ذكرت جامعة رايس، عندما تتشكل الجذور الحرة، فإنها تخلق تفاعلاً متسلسلاً. أول خلية حرة تتشكل تسحب إلكترونًا من الجزيء، مما يؤدي إلى زعزعة استقراره وتحويله إلى خلية حرة. يقوم هذا الجزيء بعد ذلك بسرقة إلكترون من جزيء آخر، مما يؤدي إلى زعزعة استقراره، وتحويله إلى خلية حرة، وما إلى ذلك، وهكذا، فإن تأثير الدومينو هذا يدمر ويدمر الخلية بأكملها.
إن التفاعل المتسلسل للجذور الحرة يضعف ويكسر أغشية الخلايا، مما يغير ما يدخل إلى الخلية وما يخرج، وفقا لكلية هارفارد للصحة العامة. يؤدي هذا التفاعل أيضًا إلى تغيير بنية الدهون، مما يجعلها أكثر عرضة للالتصاق في الشريان. يمكن للجزيئات التالفة أن تتحور وتنمو الأورام. أو يغير تسلسل الضرر في كود الحمض النووي.
الأمراض المرتبطة بالجذور الحرة
ترتبط الجذور الحرة ببعض الأمراض، مثل:
- سرطان
- مرض الزهايمر
- تصلب الشرايين
- مرض باركنسون وغيره.
- تتعلق بالشيخوخة، والتي تُعرف بأنها التراكم التدريجي لأضرار الخلايا الحرة.
فوائد الشاي الأخضر للجهاز الهضمي
أسباب تكوين الجذور الحرة
تتشكل الجذور الحرة بعدة طرق مختلفة، بما في ذلك الطبيعية وغير الطبيعية:
التمثيل الغذائي الطبيعي في الجسم
غالبًا ما تنتج أجسامنا جذورًا حرة في عملية تحطيم العناصر الغذائية وتحويلها إلى طاقة تسمح لأجسامنا بأداء وظائفها. ويعد إنتاجه من التمثيل الغذائي الطبيعي أحد أسباب زيادة خطر الإصابة بالسرطان مع تقدم العمر، حتى لو كان الناس يسعون إلى تقليل التعرض للمواد المسرطنة.
التعرض للمواد المسرطنة في البيئة المحيطة
يؤدي التعرض للمواد المسرطنة في البيئة المحيطة إلى إنتاج الجذور الحرة. ومن أمثلة هذه المواد ما يلي:
- التدخين.
- الأشعة فوق البنفسجية
- المواد والكيماويات الموجودة في البيئة والتي تظهر أيضاً مثل الأسبستوس وكلوريد الفينيل.
- بعض الفيروسات.
- الإشعاع الطبي.
- طعام مقلي.
- تلوث الهواء.
النظام الغذائي لمرضى السرطان
أنواع الجذور الحرة
هناك أنواع عديدة من الجذور الحرة، ولكن الأنواع الأكثر شيوعاً في البشر هي الجذور الحرة للأكسجين. فيما يلي الأنواع الأربعة الأكثر شيوعًا:
- الأكسجين المفرد (عندما ينقسم الأكسجين إلى ذرات مفردة بإلكترونات غير متزاوجة).
- بيروكسيد الهيدروجين.
- أكاسيد فائقة.
- أنيونات الهيدروكسيل.
آثار الجذور الحرة على الجسم
الاكسدة
للجذور الحرة تأثير كبير على الجسم، تتمثل في أهم وأخطر عملية وهي:
الاكسدة
بعد أن تتشكل الجذور الحرة لأي سبب من الأسباب، وتتزايد أعدادها بشكل كبير، فإنها تصبح حرة في إحداث الضرر. ويؤدي توفره إلى خلق ما يسمى بالإجهاد التأكسدي في الجسم، والذي يرتبط بتدمير البروتينات والدهون والأحماض النووية. أظهرت العديد من الدراسات التي أجريت على مدى العقود الماضية أن الإجهاد التأكسدي يلعب دورًا مهمًا في تطور العديد من الحالات، بما في ذلك الضمور البقعي وأمراض القلب والأوعية الدموية وأنواع معينة من السرطان وانتفاخ الرئة وإدمان الكحول ومرض الزهايمر ومرض باركنسون والقرحة والأمراض الالتهابية مثل السابق. مثل؛ التهاب المفاصل والذئبة، إلى جانب الشيخوخة الطبيعية.
وبحسب نظرية الجذور الحرة والشيخوخة: فإننا نتقدم في السن، أو نتقدم في العمر، بسبب الأضرار التي تسببها هذه الجذور مع مرور الوقت. لأنه يمكن أن يدمر الكود التعليمي (التربوي) للحمض النووي، مما يؤدي إلى النمو السليم لخلايا جديدة، مما يؤدي إلى الشيخوخة.
هذه النظرية جديدة نسبيا، ولكن تدعمها العديد من الدراسات. تم إجراء إحداها على الفئران وأظهرت زيادة واضحة في عدد الجذور الحرة مع تقدم عمر الفئران. وتزامنت هذه التغييرات مع تدهور الصحة المرتبط بالعمر.
مع مرور الوقت، قام العلماء بتعديل نظرية الجذور الحرة للشيخوخة للتركيز على الميتوكوندريا، وهي عضيات صغيرة في الخلايا التي تمتص العناصر الغذائية وتنتج منها الطاقة التي يمكن لبقية الخلية استخدامها.
واعتقد الباحثون في دراسة الفئران أن الجذور الحرة في العضيات تدمر المواد التي تحتاجها الخلية لتعمل بشكل صحيح، ويسبب هذا الضرر طفرات تنتج المزيد من الخلايا الحرة، مما يسرع عملية تلف الخلايا.
وتساعد هذه النظرية في تفسير الشيخوخة، التي تتسارع مع مرور الوقت. يوفر التراكم التدريجي ولكن السريع بشكل متزايد للجذور الحرة تفسيرًا لشيخوخة وتدهور الأجسام الصحية مع مرور الوقت.
أعراض الإجهاد التأكسدي
ذكرت مقالة نشرت عام 2010 في مجلة “طرق البيولوجيا الجزيئية” أنه لا توجد أعراض معترف بها رسميًا للإجهاد التأكسدي، ولكن معظمها يشمل:
- التعب والإرهاق.
- صداع.
- حساسية في الأنف.
- فقدان الذاكرة.
- ضباب الدماغ.
- آلام العضلات والمفاصل.
- التجاعيد والشعر الرمادي.
- مشاكل بصرية.
- فيروس العوز المناعي البشري.
اقرئي أيضاً: يحمي البشرة من التجاعيد
طرق الحد من الجذور الحرة
ومن طرق الحد منه في الجسم تقليل فرص تكونه، بالإضافة إلى تزويد الجسم بمضادات الأكسدة. صحيح أن الجسم ينتج مضادات الأكسدة بنفسه، لكن كمياتها غير كافية، ومن المهم الإشارة إلى أنه بسبب تكوين الجذور الحرة أثناء العمليات الخلوية الطبيعية، يمكن للناس أن يفعلوا كل شيء بشكل صحيح ومناسب، لكنهم ما زالوا يصابون بالسرطان.
ومن أهم الإجراءات لتقليل إنتاج هذه الجذور ما يلي:
- غير مدخن.
- تجنب الأطعمة المصنعة.
- كن حذرًا عند التعامل مع المواد الكيميائية في المنزل أو العمل.
الأطعمة الغنية بمضادات الأكسدة
الجذور الحرة ومضادات الأكسدة
دور مضادات الأكسدة في مقاومة الجذور الحرة
مضادات الأكسدة هي مواد طبيعية، جزيئات موجودة في الخلايا، تمنع الجذور الحرة من سحب الإلكترونات والتسبب في الضرر. أي أنه ينظمها ويبقيها تحت السيطرة. ويعمل على تخليص الجسم منها. مثلما تخلص الألياف الجسم من الفضلات المعوية، فإن مضادات الأكسدة تنظف الخلايا من الجذور الحرة. ويمكنه أيضًا التبرع بإلكترون لأحدها دون زعزعة استقراره، مما يوقف التفاعل المتسلسل للجذور الحرة.
ظهرت مضادات الأكسدة في المقدمة في التسعينيات، عندما أدرك العلماء التأثيرات المحتملة للجذور الحرة على تطور السرطان وتصلب الشرايين والأمراض المزمنة الأخرى. وفي العقود التالية، أجرى الباحثون العديد من الدراسات حول تأثير مضادات الأكسدة، وكانت النتائج مختلطة. على سبيل المثال، في تجربة استمرت 6 سنوات لأمراض العين المرتبطة بالعمر، وجد أن مزيج الفيتامينات C وE والبيتا كاروتين والزنك يحمي إلى حد ما ضد تطور الضمور البقعي المرتبط بالعمر.
في المقابل، أظهرت تجربة البيتا كاروتين على الرجال الفنلنديين الذين يدخنون بكثرة تحسنا في سرطان الرئة بين أولئك الذين تناولوا مكملات البيتا كاروتين.
حتى الآن، لا يفهم العلماء بشكل كامل نتائج التجارب المختلطة، أو الآليات الدقيقة التي تجعل مضادات الأكسدة فعالة أو غير فعالة على الجذور الحرة، ولكن وفقا للبعض، فإن نتائج الدراسة تشير إلى أن التأثير الأكبر والأكثر أمانا لمضادات الأكسدة هو من خلال تناول الأطعمة الكاملة، وليس المكملات الغذائية.
النظام الغذائي لمرضى الاضطرابات الهضمية
أنواع مضادات الأكسدة ومصادرها
تعمل آلاف المواد الكيميائية كمضادات للأكسدة، كل منها بطرق مختلفة، اعتمادًا على خصائصها الكيميائية. تجدر الإشارة إلى أنهم لا يستطيعون محاربة آثار جميع الجذور الحرة بمفردهم. وهي تشبه الجذور الحرة من حيث أن آثارها تختلف تبعا لمكان وجودها في الجسم. هناك عدة تصنيفات لأنواعها فيما يتعلق بقابلية ذوبانها في الدهون أو الماء وحجمها وعملها الإنزيمي.
وأهم مضادات الأكسدة هي:
- فيتامين ه.
- و فيتامين أ .
- فيتامين سي.
- الكاروتينات بأنواعها، وخاصة البيتا كاروتين.
- حامض يبويك.
- الجلوتاثيون:
- البوليفينول: موجود في الشوكولاتة والتوابل.
- ريسفيراترول: موجود في العنب والكاكاو.
- يوجد الليكوبين في الفواكه والخضروات الحمراء، مثل الكرز.
- الأنثوسيانيدين في التوت.
- EGCG: في الشاي الأخضر.
- هرمون الاستروجين النباتي (فيتويستروغنز).
- السيلينيوم: يوجد في البيض والبقوليات والحبوب الكاملة.
للحصول على مجموعة من مضادات الأكسدة الصحية في نظامك الغذائي، يوصي خبراء التغذية بتناول “مجموعة قوس قزح من الأطعمة” ذات الألوان المختلفة، لأنها تحتوي على فئات مختلفة من مضادات الأكسدة. وخاصة الملونة:
- التوت والحمضيات والفواكه الأخرى الغنية بفيتامين C.
- طماطم
- بروكلي.
- سبانخ.
- جزر.
- المكسرات.
- شاي أخضر.
- الصويا: يوجد في فول الصويا وبعض بدائل اللحوم وغني بالإستروجين النباتي.
ما هي فوائد وأضرار فول الصويا؟
الجذور الحرة وممارسة الرياضة
وفقا لمقال في المجلة الأمريكية للتغذية السريرية، فإن التمرين المتكرر يقلل من الإجهاد التأكسدي الناجم في البداية عن ممارسة الرياضة لأن التمرين المنتظم يحسن الدفاعات المضادة للأكسدة. ومع ذلك، أشار مقال آخر في Biochemical Society Transactions إلى أن التمارين الهوائية الشاقة يمكن أن تنتج الإجهاد التأكسدي، حيث أن الحرق المكثف للطاقة أثناء تمارين القلب يسبب تفاعلات كيميائية تسرع تكوين الجذور الحرة، لكن هذا لا يبرر التخلي عن ممارسة الرياضة.
ختاماً؛ من المستحيل الحد بشكل كامل من التعرض لتأثيرات الجذور الحرة، وخاصة الأنواع التي تنشأ من عملية التمثيل الغذائي الطبيعي في الجسم، ولكن سيكون من الجيد أن تبدأ بتقليل تعرضك لها والابتعاد عن مصادرها الشائعة مثل التلوث. والأطعمة المقلية. بالإضافة إلى اتباع نظام غذائي صحي ومتوازن، والذي يحتوي على مجموعة كبيرة من مضادات الأكسدة، بالإضافة إلى ممارسة التمارين الرياضية بانتظام.