logo

Пн. - пт.: 8:00 - 21:00
Сб.: 9:00 - 15:00
Вс.: выходной

Клиника доктора Волкова

диетология, аллергология, иммунология

Перейти к контенту
Статьи врачей
Как же совместить тот факт, что без свободных радикалов в воздухе жизнь животных угасает, с широко распространенным в современной медицине взглядом на свободные радикалы как на опасные патогены, так или иначе связанные с развитием разнообразных заболеваний, включая онкологические? Дело в том, что этот взгляд сложился в тот период, когда о важнейших функциях кислородных радикалов и других активных форм кислорода в осуществлении нормальных биохимических и физиологических процессов почти ничего не знали. Лишь в самые последние годы выяснилось, что активные формы кислорода необходимы для регуляции практически всех известных биохимических процессов в организме. К тому же оказалось, что существенная часть вдыхаемого человеком и животными воздуха идет на образование кислородных радикалов и других его активных форм. Но, вот парадокс: как только они возникают, их сразу устраняют многочисленные системы так называемой антиоксидантной защиты. Считается, что основная функция антиоксидантов – защита биологически важных молекул белков, липидов, нуклеиновых кислот от повреждения радикалами для предотвращения развития патологических процессов. Нет ли тут противоречия: кислородные радикалы и другие активные формы кислорода постоянно производятся специальными ферментами во всех органах и тканях организма, участвуют в регуляции нормальных процессов жизнедеятельности, а организм, как считается, для борьбы с ними выстраивает мощную эшелонированную оборону. Но противоречие исчезает, если учесть, что в реакциях, в которых устраняются активные формы кислорода, порождаются кванты энергии, необходимые как для активации новых порций кислорода, так и для обеспечения высокой скорости протекания биохимических процессов.


Поэтому, чем больше производится активных форм кислорода и чем эффективнее они сразу же устраняются, тем больше освобождается энергии, необходимой для обеспечения нужд организма.


Первоначально возникшие кислородные радикалы подобны искрам, которые тратят свою энергию на активацию новых молекул кислорода, и при этом сами гаснут. Вспыхнувшее пламя активирует кислород, и горение продолжается. Например, чтобы супероксидные анион-радикалы (таково химическое наименование отрицательных кислородных ионов) выступили в роли таких "искр", они должны устраниться. Они гибнут при спаривании друг с другом, когда один радикал отдает лишний электрон другому. Как радикалы они исчезают, но в этой реакции освобождается энергия, идущая на активацию новых молекул кислорода.


Однако супероксидный радикал — это отрицательно заряженная частица, а одноименные заряды, как известно, отталкиваются. Поэтому чтобы два кислородных радикала вступили в реакцию между собой, они должны потерять заряд. И вот тут вступает в игру вода.


Воздух всегда содержит то или иное количество паров воды, а вода способна разделяться на положительно заряженные ионы водорода — протоны (Н+), и отрицательно заряженные гидроксил-ионы (ОН?). Отрицательные ионы кислорода (О2?) легко связываются с микрокапельками воды в воздухе, притягивают к себе протоны, теряя при этом заряд, но не свою химическую активность. Когда один нейтральный кислородный радикал (его формула: О2Н•, где значок "•" обозначает лишний электрон) передает этот электрон другому такому же радикалу вместе с протоном, рождаются возбужденный, т.е. химически активный кислород *О2 (его называют "Синглетный кислород") и перекись водорода, Н2О2. Перекись, как известно, неустойчивое и высоко химически активное вещество. При ее разложении вновь освобождается энергия, способная активировать дополнительные молекулы кислорода, что поддерживает уже запущенный процесс горения.


Итак, оказывается, что вода играет принципиально важную роль в осуществлении процессов горения. Химики давно заметили, что совершенно сухое топливо не горит в присутствии абсолютно сухого кислорода даже при очень высоких температурах. Да и тот факт, что аэроионы Чижевского могут оказывать свое благотворное действие лишь после того, как окажутся в водной среде организма, уже указывает на важную роль воды в биоэнергетических процессах. Но обыденный опыт, говорящий нам, что вода гасит огонь, отвергал даже мысль о том, что без воды горения не бывает. Так, может быть, помимо множества других важных функций, которую играет вода в процессах жизнедеятельности, ее ранее неизвестная роль в процессах, обеспечивающих организм так необходимой ему энергией горения, является одной из самых существенных?


Биологическая роль воды

Вода составляет около 70% от массы тела взрослого человека, а в наиболее важных для жизнедеятельности органах — в мозгу и в крови ее содержание превышает 85%. Если же оценить ее содержание в любом живом организме с точки зрения химии, организм — это, по существу, вода. На ее долю приходится более 99% от всех остальных молекул, входящих в состав организма. Но до самого последнего времени академическая биология и медицина занималась изучением тех субстанций, которые составляют доли процентов, часто ничтожно малые доли процентов от того, что является химической основой организма. Еще в 60-е годы Нобелевский лауреат, крупнейший авторитет в области биоэнергетики Альберт Сцент-Дьерди воскликнул: "Биология забыла о воде или вообще не думала о ней". Основную субстанцию организма — воду принято рассматривать как почти нейтральный растворитель, в котором протекают биохимические реакции, как субстанцию, которая разносит по телу различные вещества. Считалось, что воды в организме более, чем достаточно, а та, что теряется с потом, мочой и выдыхаемым воздухом легко компенсируется любыми напитками, что содержат воду.


Только в самые последние годы стало приходить понимание того, что не существует воды, как таковой, что она представлена множеством различных форм, и это ее разнообразие позволяет ей не только поддерживать жизнь, но, по существу, быть источником жизни.


В последние годы начались исследования структурных особенностей воды, содержащейся в как живых клетках, так и во внеклеточной среде. Обнаружилось, что вода в живом организме высоко организована, т.е. значительная часть воды связана с биологическими молекулами, образуя многослойные структуры. С другой стороны, структурная организация воды динамична — в зависимости от того, какие процессы протекают в клетке, одни структуры, состоящие из многих молекул воды, могут распадаться, а из освободившихся молекул формируются новые. Структурная организация воды зависит от всех содержащихся в ней "твердых" частиц — биополимеров, малых органических молекул — сахаров, липидов, гормонов, витаминов и т.д., от ионов калия, натрия, кальция, магния, хлора, карбоната, фосфатов и других. Каждая «твердая» молекула в клетке и во внеклеточной среде окружена многослойным водным чехлом. Хотя отдельные молекулы воды, из которых построены такие оболочки, могут с той или иной скоростью замещаться на другие, она, как целое, меняет свою форму гораздо медленнее. На первый взгляд это очень странно, но достаточно представить себе, например, водоворот. Он обладает вполне устойчивой структурой и может существовать довольно долго, хотя вода в него входит, ни на миг в нем не останавливается и из него выходит. Водоворот — это динамическая структура, и он устойчив, только если вода протекает сквозь него достаточно быстро. Поэтому когда мы говорим о структурированности воды, то в ней помимо более или менее устойчивых структур наподобие льдинок, в которых молекулы воды достаточно долго сохраняют свое положение, могут существовать и динамические структуры наподобие микроскопических вихрей. Высказывается мнение, что молекулярные взаимодействия в клетках и взаимодействия клеток друг с другом осуществляются не столько за счет прямых контактов «твердых» молекул друг с другом, сколько благодаря влиянию друг на друга водяных оболочек, окружающих те или иные молекулы или микровихрей, порождаемых теми или иными процессами. Хотя эти новые представления вступаютв резкое противоречие со взглядами, сложившимися в классической биохимии и физиологии и основанной на них академической медициной, число подтверждающих их научных исследований быстро растет.


Итак, вода играет не менее важную роль в динамической структурной организации живого вещества-клеток и окружающих их соединительно — тканных элементов, что и биологические молекулы, которые в ней обитают. Но она еще и непосредственно участвует в обмене веществ, который, собственно, и лежит в основе всех процессов жизнедеятельности.


Обмен веществ — это непрерывная замена одних молекул на другие, т.е. распад одних и синтез тех же или других молекул, нужных организму в данный момент и в данном его месте. Осуществление обмена веществ требует непрерывного притока энергии, а в ее продукции в организме вода, как мы увидим далее, также играет ключевую роль.


Участие воды в основных биохимических реакциях известно давно, но до последнего времени на это не обращали слишком большого внимания, считая, что воды в организме всегда хватает для нормального их протекания. Если же приглядеться внимательнее, то станет ясно, что для одних процессов нужна как бы одна вода, для других — совсем другая, для третьих еще какая-то, и т.д. Тогда возможна ситуация, при которой организм может страдать от жажды при, казалось бы, избытке в нем воды из-за дефицита той, что нужна ему в данный момент. Например, для получения из пищи питательных веществ и строительных материалов основные компоненты пищи — белки и углеводы должны быть раздроблены на мелкие фрагменты. Это происходит за счет гидролиза — расщепления полимеров водой. Но чтобы гидролиз прошел, должна разделиться на две части и сама молекула воды. Значит, эффективность расщепления пищевых полимерных молекул зависит не только от их состава и структуры, не только от ферментов, которые их расщепляют, но и от того, достаточно ли там, где идет гидролиз, именно той воды, которая обладает необходимой для осуществления гидролиза структурной организацией. Гидролиз протекает и во внутренней среде организма, где одни полимеры непрерывно замещаются другими, где постоянно перестраиваются внутриклеточные и внеклеточные структуры. Путем гидролиза устраняются старые, отработавшие своё биополимеры или те, что в данный момент не нужны.


На место разобранных на мелкие кусочки биополимеров должны поступить новые. Они собираются в клетке из молекулярных кирпичиков, которые в нужной последовательности стыкуются друг к другу. Когда к растущей цепи биополимера пришивается новое звено, освобождается одна молекула воды. Эта химическая реакция носит название поликонденсации, и она, по существу, противоположна гидролизу. До последнего времени ученые не слишком задумывались над тем, как в клетке, которую они рассматривали как не слишком концентрированный раствор (вспомним, что более 99% всех молекул клетки — это молекулы воды), вообще может идти такой процесс. Ведь освободившуюся при соединении двух кирпичиков молекулу воды, казалось бы, не так уж просто "вытолкнуть" в окружающую воду. Но если большая часть молекул воды там, где идет синтез полимеров, не свободна, а связана: входит, например, в состав тех или иных оболочек, то возникшей при поликонденсации молекуле воды гораздо проще покинуть место своего рождения.

1  2  3  4
"Клиника доктора Волкова" является зарегистрированным товарным знаком (знак обслуживания №393046)
ООО "Эколабмедтест 117335 г. Москва, Ул. Архитектора Власова, д. 6
Назад к содержимому