-- 作者:泡泡龍
-- 發佈時間:2006 01 16 6:57 AM
-- 認識自由基
臺大醫院醫學研究部/臨床所 副研究員/副教授 鄭劍
過氧化傷害肇因於體內氧化物質的過量產生,其關鍵在於自由基的大量釋放。什麼是自由基?自由基(free radicals)是一種「含有不成對電子的高反應且半衰期極短的不穩定活性氧化物」。因其極活潑、不穩定、生命週期短的特性,所以會和體內的細胞組織產生化學反應,這個化學反應可統稱為氧化,會使組織細胞失去正常功能,甚至破壞脂質、蛋白質、DNA等生物體之基本構造,產生氧化傷害,造成損害或突變,引起疾病。
在正常消耗氧的情況下,體內的自由基產量是以1%的耗氧量比例產生,是身體細胞在代謝過程中產生的自然產物。在劇烈的運動下,體內自由基可以因耗氧量急速增加而產生10%的自由基。這是極為危險的。自由基的可能來源極多,當細胞內粒腺體之電子傳遞鏈因氧氣的還原反應不全而產生最早期的自由基-超氧陰離子(O2.-,Superoxide)。超氧陰離子經代謝過程而產生其他毒性種類之自由基(如OH., NO., ROO.)或活性氧化物(如H2O2, HOCl,1O2, NOOO)以攻擊細胞膜、蛋白質與DNA而造成細胞的損傷。
為緩衝自由基造成的氧化性傷害,在我們的體內有一套可以消除自由基的抗氧化系統。包括存在體內的內生性抗氧化酵素,另外是外源性的抗氧化物質,如維他命E、C之補充等。事實上氧化與抗氧化狀態之平衡關係調控著健康與疾病。其關鍵即在於自由基產生的數量與種類。根據目前的研究報告,我們發現空氣污染、抽煙、油煙、動脈硬化、糖尿病、發炎、器官移植、腎臟病、憋尿、或膀胱出口阻塞造成尿液滯留、洗腎、與血漿交換病患、紫外線、放射線、藥物濫用與癌症患者體內會大量增加自由基與活性氧而危害人體健康。舉例來說,我們發現進行洗腎或血漿交換的病患其白血球會被透析膜活化而釋放O2.-,H2O2與HOCl的活性氧而氧化體內低密度脂蛋白,造成血管硬化與中風等心血管病變。當我們在透析液中加入外源性抗氧化劑如維他命C、還原電解水或是口服綠茶時,可以選擇性降低這些活性氧進而降低血管硬化的危險因子的數量。根據上述結果,我們推測如能提高人體內的內生性抗氧化酵素與適度的外源性抗氧化物質補充應是促進健康與疾病預防的秘訣。
由於生活的快節奏步調與工作壓力增加,讓許多民眾也忽略休閒與適度放鬆的重要性。我們在台大醫院發表系列自由基與生理機能相關研究報告指出,民眾憋尿時,不但「憋得越久,自由基越多」,連血壓也會隨著憋尿時間延長而逐漸升高。從動物實驗發現,憋尿會使得尿液漲滿滯留在膀胱內,導致膀胱血管緊張反射,腎臟、心臟及肝臟血流下降而受損。很驚訝的是在憋尿過程中,膀胱、腎臟與肝臟細胞的自由基也明顯增加。從染色後的細胞也看出,隨著憋尿的時間拉長,部分腎臟細胞及肝細胞也會受到攻擊而細胞凋亡。同一項研究也在細胞切片檢查中發現,自由基會造成膀胱黏膜細胞凋亡,長期憋尿造成的損害也可能造成膀胱肌肉無力。值得注意的是,若憋尿太久,一下子尿得很快,自由基也會產生,這是由於膀胱血管因尿堆積而過度擠壓缺血,膀胱空了後再立刻灌流,就會導致自由基增加。因此,我們建議,若憋尿太久要排尿時,最好要緩慢的排尿,減少缺血再灌流這個動作導致體內產生過多的自由基。因此,因緊張或壓力而憋尿的傷害不僅僅是泌尿系統,還可能危及於身體其他器官,甚至導致癌變。
此外,長期憋尿還發現血壓會升高,有些血壓甚至會升高至20至30毫米汞柱,顯然若有高血壓的人,憋尿是一種很危險的行為。另外許多女性也有過動膀胱的症狀,動不動就想要上廁所的過動膀胱症患者,也是女性最常見的症狀,患者體內也很容易產生自由基。現在雖已有藥物可以控制,但多補充抗氧化劑也可以改善過動膀胱對身體的傷害。
至於要如何降低體內自由基的濃度,降低身體氧化壓力﹖我們的系列研究發現,喝綠茶、高山運動、泡溫泉都可減少自由基,可抗老、預防疾病及有助於治療疾病。其中,喝綠茶比喝果汁及喝水都更能明顯降低體內的自由基。從事高山溫和運動或住在高山者,也會因為高山氧氣稀薄,減少自由基傷害,減低血管硬化的機會。依我們的研究,在兩千公尺高的大雪山上住三天,效果就很明顯,因此溫和性的休閒高山運動確實有益健康。其主要的機轉是因體內許多有保護作用的抗氧化酵素都顯著增加了。此外,泡溫泉也是減低自由基的好方法。泡完溫泉後,人體內的血管硬化因子降為原先的三分之一,也是因促進內生性抗氧化系統以增加身體對抗過度氧化傷害的機轉。不過,為避免太劇烈的溫度變化反使自由基與血壓驟升,建議分段入水,也就是先從腳、到腰,再泡到胸部。總結而言,適當的休閒運動可以有效的降低體內自由基的數量,並進而提升體內的抗氧化機轉,亦即能減緩老化與疾病的進展。因此建議-適度的放鬆與適量的休閒運動-應是促進健康與預防疾病、老化的不二法門﹗
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