Свободные радикалы - друзья или враги? Часть 4.

ПРОДОЛЖЕНИЕ

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что активация окислительно-восстановительных процессов имеет, прежде всего, регуляторную функцию. Она обеспечивает как мобилизацию эндогенных высоколабильных субстратов, так и их утилизацию. Она также поддерживает сопряжённость окислительных и синтетических реакций, повышая стабильность и активность клеточных структур (ведя нас при этом прямым путём в здоровье, долголетие и совершенствуя нас как представителей вида Homo Sapiens — Е.В.) и функциональных систем организма.

Это имеет особое значение при разработке индивидуальных схем (даже профессор Тимочко М.Ф. в 1997 — 1999 г.г. ставил во главу угла ИНДИВИДУАЛЬНОСТЬ каждого из нас, не допуская и мысли о том, что все мы — серые мыши, одинаковые и безымянные! А какие-то производители Дыхательных Аппаратов, прозанимавшиеся от силы 6 месяцев в далёком 1997 году на ТДИ-01, сейчас нас потчуют "драными" инструкциями, в которых они пытаются втиснуть всех нас в прокрустово ложе своих ограниченных представлений об унифицированности вся и всех, сводя на нет прекрасную оздоравливающую методику! — Е.В.) метаболической коррекции и в определении режима активирующих влияний, которые соответствовали бы мощности функционирующих систем (для нас — прежде всего мощность системы синтеза сурфактанта! - Е.В.) и постоянному контролю их адекватности. Только при таких условиях активация может обеспечить нормальный синергизм метаболически-функциональной деятельности и будет постоянно поддерживать его развитие и адаптацию к различным экстремальных влияниям.

МЕХАНИЗМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДНОГО ГОМЕОСТАЗА ПРИ ДЕЙСТВИИ ГИПОКСИИ

Нормальный физиологический путь использования кислорода - это его четырёхэлектронное восстановление дыхательной цепью, что сопровождается образованием ΔmН+ на митохондриальной мембране и приводит, в конечном итоге, к образованию молекулы воды и выделению значительного количества свободной энергии [137] (вот об этой-то энергии я и веду всё время речь, когда говорю о какой-то непонятной ВНУТРЕННЕЙ энергии — Е.В.). Однако, способность кислорода как акцептора и универсального окислителя делают его присутствие в клетках опасным для живых систем.

Как побочные продукты окислительного метаболизма вследствие одно-, двух- или трёхэлектронного восстановления кислорода образуются свободнорадикальные формы О2 [30, 45, 158, 200, 202, 208]. Активные формы кислорода (АФК) – более сильные окислители, чем молекулярный О2, поэтому их считают высокотоксичными продуктами, которые занимают ведущее место в патогенезе:

- радиационного поражения,

- деструкции мембран через ПОЛ,

- воспалительных процессов,

- канцерогенезе,

- ишемии с последующей реперфузией,

- а также ряда других заболеваний [20, 25, 30, 45, 73, 136, 173, 202, 268, 281, 286, 293].

Хотя давно известно большое количество биологических процессов, физиологических проявлений, протекание которых невозможно без участия свободных радикалов. (Вот они, НЕПОНЯТНЫЕ слова для многих и многих исследователей, неустанно и также — бесперспективно борющихся ежедневно и еженощно со свободными радикалами! Есть много физиологических процессов, просто невозможных без этих самых свободных радикалов!!! — Е.В.) К ним, прежде всего, относятся:

- регуляция клеточной пролиферации и тонуса сосудов;

- хемотаксис и бактерицидная функция фагоцитирующих клеток крови;

- метаболизм ксенобиотиков;

- и много других [13, 35, 173, 268, 286, 293, 360].

Тем не менее, короткое время жизни, малые скорости диффузии, (то есть — свободные радикалы ˝живут˝-действуют очень короткое время, из-за чего они В ПРИНЦИПЕ не могут оказать того повреждающего воздействия, которое им так ревностно приписывает академическая медицина — Е.В.) прооксидантно-антиоксидантная амбивалентность большинства из них, сугубо методически не позволяют оценить их роль в регуляции физиологических процессов, в организации функциональных систем, которые формируют комплекс адаптивных реакций при любой патологии [32, 33, 35, 82, 87, 131, 168, 173, 202, 208, 268, 275, 293]. Принимая во внимание всё это, по-новому представляется чрезвычайно важная роль кислорода:

1) как главного источника свободных радикалов в биологических системах и -

2) как необходимого компонента живых систем, без которого невозможна жизнь.

С другой стороны, возникает вопрос о значении ферментативной и неферментативной антиоксидантной системы клеток, которая обезвреживает активные формы кислорода (АФК). Однако, нужно оговориться, что антиоксидантная защита организма направлена не на предотвращение образования свободных радикалов, а лишь на "борьбу" с его последствиями, гася АФК [21, 35, 124]. При чрезмерном образовании кислородных свободных радикалов эффективность антирадикального звена антиоксидантной защиты становится недостаточной, о чём говорят факты ингибирования супероксиддисмутазы перекисью водорода в высоких концентрациях и инактивация каталазы и глутатионпероксидазы накопившимся супероксидом О2- [35].

В жизни клеток существуют периоды снижения антиоксидантной защиты. Различные виды животных, которые отличаются устойчивостью к окислительному стрессу, имеют одинаковую концентрацию антиоксидантов в тканях [32]. Помимо того, угнетение образования АФК в ряде случаев приводит к снижению выживания животных с экспериментальными нарушениями мозгового кровообращения [32]. Это подтверждается и выводами о двойной природе, практически всех, природных антиоксидантов - будучи выраженными ингибиторами свободнорадикальных процессов в высоких концентрациях глутатион, аскорбиновая кислота, карнозин и пр. проявляют при низких концентрациях прооксидантный эффект [32, 35, 87, 147]. А супероксид О2_ сам выступает и как прооксидант при образовании радикала полиненасыщенной жирной кислоты в реакциях ПОЛ:

О2_ + RH ® R + HO2_,

и как антиоксидант в процессах радикал-радикальной аннигиляции:

RO. +О2- +H+ ® ROH+O2,

ROO+O2- ® ROOH+O2.

Эти факты позволяют высказать мысль о том, что активные формы кислорода выступают в роли внутриклеточных мессенджеров, а основным механизмом антиоксидантной защиты является не прямое угнетение свободнорадикальных реакций ферментными и неферментными антиоксидантами, а, прежде всего, регуляция интенсивности свободнорадикальных процессов.

Кроме этого, по мнению В.П. Скулачёва, в митохондриях существует специальный механизм "мягкого" разъединения дыхания и окислительного фосфорилирования, результатом которого является увеличение использования кислорода в условиях выключения фосфорилирующего дыхания. В частности, может образоваться “неспецифическая пора” во внутренней мембране митохондрий. Этот процесс активируется АФК и приводит к максимальной стимуляции митохондриального дыхания, полному исчезновению Dmн+ и свободного обмена низкомолекулярными метаболитами между митохондрией и цитозолем. Митохондрия поглощает кислород и "сжигает" субстраты, что легко проникают через “пору” и окисляются этой же дыхательной цепью, но без накопления энергии [208] (рис.9).

Таким образом, в здоровом организме при физиологических условиях формируется динамическое прооксидантно-антиоксидантное равновесие между концентрацией кислорода, который поступает в клетку, продукцией АФК, с одной стороны, и элиминацией их системой антиоксидантной защиты, с другой стороны.

Следует отметить, что в последние годы высказана гипотеза об образовании кислорода эндогенно [7, 169, 174, 191]. (Не поленился — зашёл в ˝Библиографию˝ - см. http://posrednik.ru/tren/tim_sv.htm - есть такое дело:

7. Антигіпоксантна та антиоксидантна дія персульфату натрію./ М.Ф.Тимочко, Я.І.Алексевич, Л.І.Кобилінська та ін. // Фізіол. журн. - 1996. - Т.42, №3 - 4. - с.31 - 32.

169. О роли свободных радикалов в регуляции кислородного гомеостаза при регионарной гипоксии/ М.Ф.Тимочко, Я.И.Алексевич, Л.И.Кобылинская, Е.А.Коваленко // Кислород и свободные радикалы. Матер. междунар. симп. - Гродно, 1996. - с. 27 - 28.

174. Особенности кислородного баланса в экстремальных условиях / Тимочко М.Ф., Алексевич Я.И., Бобков Ю.Г., Коваленко Е.А.// Hypoxia Medical J. - 1996. - №3. - с.8 - 12.

191. Подходы к пониманию механизмов образования эндогенного кислорода / Тимочко М.Ф., Алексевич Я.И., Кобылинская Л.И., Коваленко Е.А.// Hypoxia Medical J. - 1996. - № 2. - с. 65.

Именно тогда, в 1999 году, когда я увидел, что такие статьи публиковали в академических журналах, а не в ˝Изобретателе и рационализаторе˝ - как это делал Бутейко К.П. - я понял раз и навсегда, что ЭНДОГЕННЫЙ кислород — есть, что бы по этому поводу ни бубнили бы псевдоакадемики с русмедсервера, а сейчас ещё и — замаскировавшиеся плагиаторы с одного околоэндогенного форума под подпольной кличкой ˝Э-1 — Э2˝ - Е.В.)

Согласно с ней, у высокорезистентных (скорее всего, - к гипоксии — Е.В.) индивидов в экстремальных условиях активируется система генерации эндогенного кислорода вследствие дисмутации свободнорадикальных форм кислорода между собой - в каталазной реакции и при ферментативном разложении липо- и гидроперекисей. За счёт этого высокорезистентные организмы получают возможность поддерживать гомеостаз при недостатке кислорода, что даёт им возможность выжить (вот оно — ВЫЖИТЬ — а не жить, подобно здоровой улитке — Е.В.) в экстремальных условиях (каждый понимает по-своему "экстремальные" условия: для кого-то это финиш в марафоне на 42 км 195 м, для кого-то "выслушать" какие-то несуразности со стороны самодура-начальника, а для кого-то — пережить инсульт-инфаркт — Е.В.).

Учитывая вышесказанное, можно утверждать, что и скорость образования АФК, и интенсивность свободнорадикальных процессов - непосредственно регулируют концентрацию кислорода (заметим от себя — ЭНДОГЕННОГО, внутриклеточного, а не атмосферного в... лёгких — Е.В.) в клетке и, наоборот, при незначительном изменении рО2 - в клетке нарушается прооксидантно-антиоксидантное равновесие. Всё это обусловило необходимость изучения:

- метаболических механизмов кислородного обмена в физиологических условиях и при недостатке кислорода; (чем и мы, собственно говоря, и занимаемся — Е.В.)

- компенсаторных биоэнергетических механизмов, на которых зиждется индивидуальная адаптация и общая резистентность организма в экстремальных ситуациях; ( а отсюда вытекает и один общий вывод — с помощью всего перечисленного появляется возможность стать ДОЛГОЖИТЕЛЕМ — живущим полнокровной и полноценной жизнью - не в пример ЗДОРОВЫМ улиткам, тужащимся и кряхтящим про выдавливании из своего нутра бреда сивой кобылы после ночной выпивки - ˝Э-1 — Э-2˝ - Е.В.)

- а также поиска новых способов коррекции и стимулирующих факторов влияния на кислородозависимые процессы.

Приведённые в литературе многочисленные исследования доказывают, что при всех основных патологических процессах существенную роль играет нарушение метаболизма кислорода, что проявляется как в изменении активности ферментов дыхательной цепи, так и в нарушении активности оксигеназных реакций [33]. Поэтому чрезвычайно важно этот процесс изучать в условиях физиологического функционирования клетки, ткани, организма. Итоговым звеном кислородного обеспечения организма является оксигенация тканей, об уровне которой судят по величине напряжения кислорода в тканях.

Величина рО2 в тканях является результатом двух процессов - скорости снабжения О2 и скорости его потребления в кислородозависимых процессах внутри клетки (окисление субстратов в митохондриях, процессы ПОЛ и пр.). Полярографический метод позволяет проводить динамический контроль величины данного показателя in vivo. И, несмотря на большое количество проведённых в этом направлении исследований, до этого времени не сделано комплексного анализа экспериментальных данных, которые показали бы взаимосвязь состояния микроциркуляции, напряжения кислорода, окислительно-восстановительного потенциала в тканях, а также их зависимость от активности ферментов дыхательной цепи, окислительно-восстановительных процессов и перекисного окисления липидов.

В данной работе сделана попытка проанализировать основные показатели изменений кислородного баланса организма in vivo и объяснить регуляторные механизмы поддержания кислородного гомеостаза при экстремальном влиянии (турникетная ишемия) в группе доноров. Напряжение кислорода определяли с помощью полярографа ТСМ 2 ТС Oxyden monitor фирмы "Radiometer" в тканях доноров [95, 101, 192, 231]. Кроме определения величины рО2, исследование предусматривало проведение регионарной гипоксии (180 с) в процессе которой оценивали:

- скорость снижения рО2 и минимальный уровень рО2 во время гипоксии, которые характеризуют активность утилизации кислорода;

- скорость возрастания и максимальное значение рО2 после гипоксии, что свидетельствует о реактивности системы;

- а также количество усвоенного во время гипоксии кислорода и адаптационный резерв (прирост рО2 после гипоксии свыше нормы).

Продолжение следует.

09.10.2010

Евгений Вериго, с. Дедовщина.

Подпишитесь на рассылку:

Эндогеник-01 и доктор Вериго
 

Нравится