Эндогенное дыхание - медицина третьего тысячелетия

Свободно-радикальное окисление присуще физиологическому состоянию клеток, однако, избыточное образование свободных радикалов при дефиците антиоксидантов сопровождается изменениями функциональной характеристики клеток и нарушениями мембранных структур. Избыточная активность свободно-радикального окисления липидов приводит к глубоким структурным изменениям мембран клеток.

Процессы энергопроизводства и энергообмена в организме происходят в условиях экстремальной активации свободно-радикального окисления в мембранах эндотелиоцитов и эритроцитов. Экспериментально показано накопление перекисей в суспензии митохондрий и в строме эритроцитов. Известно, что основную часть липидов мембран клеток тканей и их митохондрий, эритроцитов составляют фосфолипиды, легко вступающие в реакцию свободно-радикального окисления.

Основным мерилом энергии в организме принято называть макроэргические связи АТФ, равные 6-12 ккал/моль. При свободно-радикальном окислении выделяется значительно больше энергии – около 100 ккал/ моль. Но еще больше энергии выделяется при сгорании сурфанктантной пленки, около 3000 ккал/моль. Выделение такой энергии осуществляется в непосредственной близости от возбуждаемой клетки, местное стимулирующее воздействие на которую может быть эквивалентно энергии 500-1000 ккал/моль.

В условиях мощного возбуждения свободно-радикальное окисление липидов прогрессивно ускоряется за счет разветвленных цепных реакций. При этом контроль антиоксидантных систем организма, учитывая непрерывную стимуляцию процесса, может оказаться несостоятельным. Реакция свободно-радикального окисления может осуществляться в этом случае до полного расхода субстрата, т. е. липидов мембран клеток. Это означает фактическое разрушение клетки, поскольку их мембраны на 20–30 %, а мембраны митохондрий до 60 %, состоят из ненасыщенных фосфолипидов.

К факторам, стимулирующим свободно-радикальные процессы в клетках, следует отнести: все виды излучений; все виды химического воздействия; интоксикации организма, связанные с различными заболеваниями и особенно с повышением температуры; гормональные воздействия; стрессы; физические нагрузки с повышенным пульсом и дыханием; табакокурение и др.

Необходимо иметь в виду наличие в организме условий для другого эффекта, стимулирующего свободно-радикальное окисление. Гемоглобин эритроцита более чем в 100 раз ускоряет процесс свободно-радикального окисления. Это представляет прежде всего опасность для генной субстанции, ДНК, РНК, повреждение которой может привести к онкозаболеваниям. Такой вариант возможен при разрушении мембраны эритроцита в очаге свободно-радикального окисления.

Ученым известно, что промежуточные продукты свободно-радикального окисления – супероксидный анион, синглетный кислород, гидроокиси – обладают повышенной окислительной способностью. Они могут привести к нарушению клеточных молекулярных структур. Если нарушаются гены, то это уже катастрофа для клетки. Но даже небольшие поверхностные разрушения клетки имеют негативные последствия. Речь прежде всего о рецепторном аппарате клетки, благодаря которому она взаимодействует с необходимыми для нее биологическими активными веществами, гормонами и клетками, обеспечивающими иммунную защиту. Клетка с нарушенным рецепторным аппаратом становится беспомощной, не способной выдерживать конкуренцию со стороны, например, недифференцированной раковой клетки.

Ознакомимся с самыми современными представлениями ученых о роли свободных радикалов в организме. Под свободными радикалами понимают в современной науке молекулу или ее часть, имеющую свободный (неспаренный) электрон на молекулярной или внешней орбите. По сути ни один процесс, происходящий в организме, не обходится без образования радикалов. Причем есть радикалы, живущие очень мало, например, тысячные доли секунды, и, напротив, не распадающиеся в течение многих дней.

Установлено, что свободные радикалы могут становиться причиной тех или иных нежелательных изменений в живых организмах. Избыток радикалов способствует развитию таких тяжелых повреждений организма, как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца и мозга, злокачественные новообразования, бронхиальная астма и так далее. И, кстати, с этими частицами напрямую связан процесс старения: чем выше концентрация свободных радикалов, чем медленнее они исчезают, тем быстрее происходит старение, и, соответственно, наоборот.

Артур Хейли в романе «Сильнодействующее лекарство» устами своего героя-ученого провозглашает: «Так что же сулит в будущем подавление свободных радикалов? Нечто сказочное и, в то же время, удивительно простое». Возможно, подавление радикалов, если взять его в чистом виде, и впрямь может принести человечеству избавление от многих бед.