Tác động của gốc tự do đối với cơ thể và cách bảo vệ khỏi tác động của nó

Trong quá trình sống, cơ thể liên tục tạo ra các phân tử không ổn định gọi là gốc tự do. Đây là sản phẩm hình thành trong nhiều hoạt động tự nhiên của cơ thể, đồng thời cũng có thể gia tăng dưới tác động của các yếu tố bên ngoài môi trường như: ánh nắng, ô nhiễm, khói thuốc hay căng thẳng kéo dài. Khi gốc tự do tích tụ quá nhiều, cơ thể có thể rơi vào trạng thái stress oxy hóa. Lúc này, sự cân bằng giữa các yếu tố gây oxy hóa và khả năng tự bảo vệ của cơ thể bị ảnh hưởng, từ đó làm tăng nguy cơ tổn thương tế bào. Tình trạng này được cho là có liên quan đến nhiều vấn đề sức khỏe, trong đó có quá trình lão hóa và những thay đổi trên làn da. Do đó, hiểu đúng về gốc tự do và stress oxy hóa là một bước quan trọng để chăm sóc sức khỏe và làn da đúng cách. Vậy, gốc tự do là gì, những tác hại của gốc tự do với cơ thể,… tất cả sẽ được chuyên gia Codeage Việt Nam chia sẻ trong bài viết này.

Gốc tự do là gì?

Gốc tự do (free radicals) là những nguyên tử hoặc phân tử có ít nhất một electron chưa ghép đôi ở lớp ngoài cùng. Chính electron lẻ này khiến cấu trúc của chúng trở nên không ổn định và rất dễ phản ứng với các phân tử khác để tìm lại trạng thái bền vững hơn. Gốc tự do xuất hiện khi một phân tử bị mất hoặc nhận electron theo cách tạo ra electron không bắt cặp.

Trong cơ thể, quá trình này có thể diễn ra ngay trong các hoạt động chuyển hóa bình thường, đặc biệt là khi tế bào sản xuất năng lượng. Ngoài ra theo thông tin của Viện Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ, gốc tự do cũng có thể tăng lên dưới tác động của ánh nắng UV, ô nhiễm, khói thuốc hoặc các yếu tố gây stress oxy hóa khác. Nói cách khác, gốc tự do không hoàn toàn là chất lạ, mà là sản phẩm có thể được tạo ra tự nhiên trong cơ thể; vấn đề nằm ở chỗ chúng xuất hiện quá nhiều.

Do rất thiếu electron, gốc tự do thường giành electron từ phân tử lân cận như lipid, protein hoặc DNA. Khi một phân tử khác bị lấy mất electron, nó lại trở thành một gốc tự do mới. Từ đó hình thành phản ứng dây chuyền, có thể lan rộng và làm tổn thương tế bào nếu cơ thể không kiểm soát kịp. Đây cũng là nền tảng của hiện tượng stress oxy hóa, nguyên nhân chính gây ra tình trạng lão hóa sớm và nhiều thay đổi trên da.

Gốc tự do được tạo ra từ đâu?

Gốc tự do có thể được tạo ra từ hai nguồn chính: quá trình sinh hóa tự nhiên bên trong cơ thể và các yếu tố tác động từ môi trường bên ngoài. Về bản chất, đây là những phân tử không ổn định, nên chúng thường xuất hiện trong các phản ứng sinh học có liên quan đến chuyển electron. Điều quan trọng không phải là cơ thể có tạo ra gốc tự do hay không, mà là chúng có được kiểm soát ở mức cân bằng hay không. Ở mức thấp, gốc tự do vẫn là sản phẩm có thể xuất hiện bình thường trong hoạt động sống và không ảnh hưởng đến sức khỏe. Vấn đề xảy ra khi chúng được tạo ra quá nhiều và vượt quá khả năng trung hòa của cơ thể, từ đó mang lại nhiều tác động tiêu cực với sức khỏe.

Hai nguồn chính hình thành gốc tự do trong cơ thể gồm: quá trình sinh hóa trong cơ thể và các tác nhân gây hại bên ngoài môi trường. Cụ thể:

• Quá trình sinh hóa tự nhiên trong cơ thể: Gốc tự do có thể hình thành như một sản phẩm phụ của chuyển hóa năng lượng. Khi tế bào tạo năng lượng để duy trì hoạt động sống, một lượng nhỏ các phân tử phản ứng mạnh cũng có thể được sinh ra, đây là hiện tượng sinh lý bình thường. Tuy nhiên, nếu cơ thể chịu thêm nhiều tác động bất lợi hoặc hệ thống chống oxy hóa hoạt động kém hiệu quả khiến số lượng gốc tự do tăng lên, khi số lượng đủ lớn nó có thể gây ra tình trạng stress oxy hóa.

• Các yếu tố tác động từ môi trường bên ngoài: Bên cạnh đó các yếu tố bên ngoài môi trường cũng có thể là nguyên nhân chính làm tăng sản sinh gốc tự do trong cơ thể như: tia UV, ô nhiễm không khí, khói thuốc lá, chế độ ăn kém lành mạnh,…

• • Tia UV từ ánh nắng mặt trời: Bức xạ UV có thể thúc đẩy các phản ứng oxy hóa trong cơ thể và làm gia tăng tổn thương tế bào. Cả UVA và UVB đều có thể gây tổn thương tế bào da, trong đó UVB có thể gây tổn thương DNA trực tiếp.
  • Ô nhiễm không khí: Các tác nhân ô nhiễm từ môi trường được xem là yếu tố có thể làm tăng stress oxy hóa, từ đó góp phần làm gia tăng gốc tự do trong cơ thể. Ô nhiễm không khí cũng là một trong những yếu tố bên ngoài môi trường có thể dẫn đến stress oxy hóa.
  • Khói thuốc lá: Khói thuốc chứa nhiều chất độc có thể làm tăng gốc tự do và gây tổn thương oxy hóa lên tế bào.
  • Stress kéo dài: Căng thẳng kéo dài có thể làm cơ thể rơi vào trạng thái mất cân bằng, từ đó góp phần làm tăng stress oxy hóa. Khi tình trạng này kéo dài, lượng gốc tự do có thể tăng lên nhiều hơn mức cơ thể có thể kiểm soát hiệu quả.
  • Chế độ ăn uống không lành mạnh: Chế độ ăn thiếu cân bằng, ít chất chống oxy hóa hoặc quá nhiều thực phẩm kém lành mạnh có thể làm cơ thể khó duy trì sự cân bằng giữa gốc tự do và chất chống oxy hóa.

Gốc tự do gây ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể?

Gốc tự do là sản phẩm sinh hóa tự nhiên trong cơ thể, nhưng chúng chỉ thực sự gây ảnh hưởng tiêu cực khi xuất hiện quá nhiều và vượt quá khả năng kiểm soát của hệ chống oxy hóa. Khi trạng thái cân bằng này bị phá vỡ, cơ thể rơi vào tình trạng stress oxy hóa.

Tổn thương tế bào và DNA

Khi cơ thể rơi vào trạng thái stress oxy hóa là lúc các gốc tự do không còn chỉ là sản phẩm phụ của chuyển hóa mà bắt đầu tấn công những cấu trúc quan trọng của tế bào như: DNA, protein, lipid màng tế bào và các thành phần khác cần thiết cho hoạt động sinh hóa bình thường của cơ thể. Khi tế bào bị tổn thương như vậy, hoạt động bình thường của chúng có thể bị ảnh hưởng. Tế bào có thể hoạt động kém hiệu quả hơn, phản ứng viêm có thể tăng lên, và nếu DNA bị tổn thương kéo dài mà không được sửa chữa đầy đủ, nguy cơ xuất hiện các biến đổi bất thường cũng có thể tăng theo thời gian. Đây là lý do stress oxy hóa thường được nhắc đến trong mối liên hệ với lão hóa và nhiều thay đổi bất lợi đối với sức khỏe.

Về cơ chế, do có electron chưa ghép đôi nên gốc tự do rất dễ phản ứng với phân tử lân cận để giành electron. Khi lấy electron từ DNA hoặc các cấu trúc tế bào khác, chúng có thể làm thay đổi cấu trúc phân tử, gây đứt gãy, biến đổi base DNA hoặc làm màng tế bào bị oxy hóa. Quá trình này không chỉ gây hư hại tại một điểm mà còn có thể tạo ra phản ứng dây chuyền, khiến nhiều phân tử khác tiếp tục bị tổn thương. Các nghiên cứu khoa học trên PubMed Central và PubMed mô tả rằng tổn thương oxy hóa do gốc tự do có liên quan đến DNA fragmentation, lipid peroxidation, protein modification và rối loạn chức năng tế bào.

Đẩy nhanh quá trình lão hóa

Stress oxy hóa được xem là một trong những yếu tố góp phần đẩy nhanh quá trình lão hóa tự nhiên của cơ thể. Về bản chất, đây là tình trạng mất cân bằng giữa gốc tự do và cơ chế chống oxy hóa tự nhiên của cơ thể, điều này khiến các phân tử phản ứng mạnh này tích tụ nhiều hơn mức cơ thể có thể kiểm soát. Khi đó, chúng có thể gây tổn thương lên DNA, protein, lipid màng tế bào và nhiều cấu trúc quan trọng khác. Stress oxy hóa là sự mất cân bằng giữa gốc tự do và chất chống oxy hóa dẫn đến tổn thương tế bào mà còn cho thấy sự tích lũy tổn thương oxy hóa kéo dài có thể khiến cơ thể lão hóa nhanh hơn, dễ bị tác động bởi các yếu tố bên ngoài hơn.

Theo thời gian, khi những tổn thương nhỏ này lặp lại và tích lũy, chức năng của tế bào có thể suy giảm dần. Tế bào không còn hoạt động hiệu quả như trước, khả năng tự sửa chữa và đáp ứng với stress cũng yếu đi, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng của mô và cơ quan. Một số nghiên cứu gần đây còn cho thấy stress oxy hóa có liên quan đến hiện tượng lão hóa tế bào và sự suy giảm chức năng mô theo độ tuổi.

Nói cách khác, stress oxy hóa không phải là nguyên nhân duy nhất gây lão hóa, nhưng là một mắt xích quan trọng trong quá trình này. Nó có thể làm cơ thể hao mòn nhanh hơn về mặt sinh học, đặc biệt khi có thêm các yếu tố tiêu cực bên ngoài môi trường như: tia UV, ô nhiễm, khói thuốc, chế độ sống kém lành mạnh hoặc căng thẳng kéo dài. Chính vì vậy, stress oxy hóa thường được xem là một yếu tố góp phần làm đẩy nhanh các dấu hiệu lão hóa tự nhiên của cơ thể theo thời gian nhưng lại ít được quan tâm đúng mức.

Ảnh hưởng đến làn da

Khi gốc tự do tích tụ quá nhiều, da có thể rơi vào trạng thái stress oxy hóa. Lúc này, các phân tử phản ứng mạnh này bắt đầu tấn công những cấu trúc quan trọng trong tế bào da, làm suy giảm khả năng duy trì làn da khỏe mạnh, tươi tắn. Stress oxy hóa có thể gây tổn thương da và  đẩy nhanh quá trình lão hóa da, bởi nó phá hủy cấu trúc collagen, elastin dưới da, làm suy yếu hàng rào bảo vệ da và tăng sinh hắc sắc tố melanin. Cụ thể

• Phá hủy collagen và elastin: Gốc tự do có thể thúc đẩy các quá trình làm giảm tổng hợp collagen và làm tổn thương các sợi nâng đỡ như collagen, elastin. Khi cấu trúc này suy yếu, da dần mất độ săn chắc và đàn hồi tự nhiên.
• Làm suy yếu hàng rào bảo vệ da: Stress oxy hóa có thể gây tổn thương tế bào da và ảnh hưởng đến chức năng bảo vệ của da, khiến da khó giữ ẩm tốt như trước và dễ bị tác động bởi môi trường hơn.
• Gây rối loạn quá trình sản xuất melanin: Các nghiên cứu cũng cho thấy stress oxy hóa có liên quan đến rối loạn sắc tố da, bao gồm cả tăng sắc tố. Nói cách khác gốc tự do có thể ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào sắc tố và quá trình hình thành melanin khiến da sạm màu, tăng nguy cơ nám sạm da.

Những thay đổi trên không phải lúc nào cũng xuất hiện ngay lập tức, mà thường tích lũy dần theo thời gian. Khi collagen và elastin bị ảnh hưởng, da có thể xuất hiện nếp nhăn, chảy xệ và kém săn chắc hơn. Khi hàng rào bảo vệ da suy yếu, da thường trở nên khô hơn, dễ mất nước và nhạy cảm hơn. Còn khi sắc tố bị rối loạn, da có thể trở nên xỉn màu, kém sức sống, đồng thời dễ xuất hiện nám hoặc đốm nâu. Đây cũng là tình trạng thường gặp những làn da lão hóa, kém sắc dù được chăm sóc kỹ càng.

Cách bảo vệ cơ thể khỏi tác động của gốc tự do

Để hạn chế tác động của gốc tự do, không phải là cố gắng loại bỏ chúng mà là giúp cơ thể duy trì sự cân bằng giữa gốc tự do và hệ chống oxy hóa, bởi gốc tự do là sản phẩm sinh học tự nhiên của cơ thể không thể loại bỏ hoàn toàn. Khi trạng thái cân bằng này được duy trì ổn định sẽ giúp giảm nguy cơ stress oxy hóa và tổn thương tế bào. Để đạt được trạng thái cân bằng gốc tự do bạn có thể chủ động bổ sung thêm chất chống oxy hóa thông qua chế độ dinh dưỡng, thực phẩm chức năng và chủ động hạn chế các tác nhân gây hại bên ngoài.

• Bổ sung chất chống oxy hóa: Các chất chống oxy hóa có khả năng trung hòa gốc tự do, từ đó góp phần hạn chế tổn thương lên tế bào. Một số chất chống oxy hóa phổ biến thường được nhắc đến gồm vitamin C, vitamin E, polyphenol và glutathione. Việc bổ sung các chất này có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau:
  • Chế độ dinh dưỡng hàng ngày: Đây là cách bổ sung tự nhiên và bền vững nhất. Rau xanh, trái cây, các loại hạt và nhiều thực phẩm lành mạnh khác có thể cung cấp cho cơ thể nguồn chất chống oxy hóa cần thiết để hỗ trợ bảo vệ tế bào.
  • Thực phẩm chức năng: Trong một số trường hợp, thực phẩm chức năng có thể được sử dụng để hỗ trợ bổ sung thêm chất chống oxy hóa. Tuy nhiên, việc sử dụng cần phù hợp với nhu cầu thực tế của cơ thể và không nên thay thế hoàn toàn chế độ ăn uống cân bằng. Tốt nhất nên tham khảo ý kiến của chuyên gia dinh dưỡng trước khi bổ sung chất chống oxy hóa từ thực phẩm chức năng.
  • Sản phẩm bôi ngoài da: Với làn da bạn có thể sử dụng một số sản phẩm chăm sóc ngoài da có chứa thành phần chống oxy hóa để hỗ trợ bảo vệ da trước các tác động từ môi trường, đồng thời góp phần giảm ảnh hưởng của stress oxy hóa trên bề mặt da.

• Hạn chế các tác nhân gây hại bên ngoài môi trường: Bên cạnh việc bổ sung chất chống oxy hóa, cơ thể cũng cần được bảo vệ trước những yếu tố có thể làm gia tăng gốc tự do.

• • Hạn chế tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng: Tia UV là một trong những yếu tố có thể làm tăng stress oxy hóa. Vì vậy, nên sử dụng kem chống nắng và kết hợp các biện pháp chống nắng khác như đội mũ, mặc áo chống nắng hoặc hạn chế ra ngoài vào thời điểm nắng gắt.
  • Không sử dụng chất kích thích: Rượu bia và thuốc lá có thể làm tăng số lượng gốc tự do trong cơ thể, từ đó gây thêm áp lực lên tế bào và sức khỏe tổng thể.
  • Kiểm soát môi trường sống: Hạn chế tiếp xúc với khói bụi, ô nhiễm không khí và các tác nhân gây hại khác trong môi trường cũng là một cách giúp giảm bớt ảnh hưởng của gốc tự do.

• Kiểm soát số lượng gốc tự do bằng cách duy trì lối sống lành mạnh: Một lối sống lành mạnh có thể giúp cơ thể duy trì trạng thái cân bằng tốt hơn và hạn chế sự tích tụ gốc tự do theo thời gian. Trong đó, cần chú trọng duy trì thói quen ăn nhiều rau xanh và trái cây, ngủ đủ giấc, uống đủ nước. Đồng thời, cũng cần chủ động kiểm soát căng thẳng. Khi duy trì đều đặn những thói quen này, cơ thể sẽ có điều kiện tốt hơn để tự bảo vệ tế bào trước stress oxy hóa, từ đó hỗ trợ sức khỏe tổng thể và giúp làn da khỏe mạnh hơn.

Gốc tự do là những phân tử có thể được tạo ra tự nhiên trong cơ thể, nhưng khi tích tụ quá nhiều chúng có thể gây ra stress oxy hóa và làm tổn thương tế bào. Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe tổng thể mà còn có thể góp phần thúc đẩy quá trình lão hóa và gây ra những thay đổi bất lợi trên làn da. Vì vậy, việc duy trì lối sống lành mạnh, hạn chế các tác nhân gây hại từ môi trường và bổ sung các chất chống oxy hóa là chìa khóa giúp bạn kiểm soát stress oxy hóa hiệu quả. Khi số lượng gốc tự do trong cơ thể được duy trì ở mức cân bằng thì, sức khỏe tổng thể và làn da cũng được duy