Повреждающие нагрузки. Что это такое? Часть 3.

ПРОДОЛЖЕНИЕ стр. 16 - 23

Следует отметить, что такая гипоксическая ситуация инициирует образование активированных форм кислорода (АФК) с последующим развёртыванием свободнорадикальных и перекисных реакций посредством умеренной мобилизации эндогенных жирных кислот (ЖК) и умеренную стимуляцию симпатоадреналовой системы (САС), в результате чего образуется эндогенный кислород, который способен поддерживать активный кислородный режим митохондрий (то есть — обеспечивать работу клеток с ядром, которых в организме — мизер — а фоне клеток безъядерных — эритроцитов, в которых нет и митохондрий... - Е.В.), а также мобилизуются метаболические ресурсы, которые обеспечивают увеличение эндогенных МХ-ных субстратов, а особенно — самых высокоэнергетичных и самых высокоэффективных - сукцинил-СоА и сукцината (за счёт чего в период стресса, разворачивающегося за доли секунды — аффекта — и становятся возможными самые невероятные физические ˝достижения˝ - прыжки без шеста на высоту до 6 м, подъём одной рукой тяжёлого автомобиля... - Е.В.) [38, 75, 104, 107, 119,223,224, 368].

Таким образом, с одной стороны, переход митохондрий в активное состояние под влиянием экзогенных низкомолекулярных жирных кислот может обуславливать интенсивное образование активированных форм кислорода, свободных радикалов и метаболитов липопероксидации, поскольку митохондриальные мембраны особо настроены на их генерацию. С другой стороны, это обуславливает вовлечение этих метаболитов к интенсивному энергетическому обмену, который поддерживается наработкой эндогенного О2 в процессе свободнорадикальных реакций,. Такая метаболическая ситуация не провоцирует чрезмерной интенсификации ПОЛ, поскольку увеличение кислородного потока за счёт эндогенного О2 совпадает с повышенными потребностями клеток в кислороде.

К тому же умеренная активация катаболических (разрушительных — Е.В.) преобразований всегда хорошо сопряжена с активацией анаболических (созидательных, синтетических — Е.В.) реакций, а включение эндокринного компонента (через стимуляцию КА) ещё больше содействует активации метаболических преобразований вообще [16, 74, 145, 218, 295, 297, 300, 316, 330, 362].

Рассмотрим конкретнее эти два метаболических аспекта интенсивного функционирования митохондриальных структур в активном состоянии.

Если до недавнего времени считали, что основная роль свободных радикалов (ОН, О2., О2, NО, и др.), которые образуются в организме в больших количествах при различных экстремальных влияниях и внутренних процессах, состоит в развитии патологических состояний, то сегодня можно уверенно утверждать, что свободные радикалы используются клеткой для реализации определенных функций, а именно: для обеспечения постоянного функционирования и эффективного самообновления функционирующих структур.

Проблема состоит только лишь в том, хватает ли мощности (по гипотезе доктора Вериго — хватает ли сурфактанта, сгораемого в альвеолярных капиллярах с образованием 2,3-ДФГ — как субстрата ˝внутренней энергии˝, обеспечивающего ˝запуск˝ свободнорадикальных реакций!!! - Е.В.) метаболической биосистеме для эффективной утилизации метаболитов стресс-реакции в интенсивных, хорошо сопряжённых обменных реакциях.

В связи с этим разнообразные экстремальные факторы (по гипотезе доктора Вериго — именно ЛЁГКАЯ одышка выступает в роли благотворного ЭКСТРЕМАЛЬНОГО фактора — Е.В.) выступают в роли двигателей эволюционного развития, которые требуют и обуславливают постоянное возрастание адаптивного потенциала живого организма, который, в свою очередь, разрешает ему усваивать всевозрастающие влияния с элементами суперкомпенсации. (О чём я всё время, начиная с 2000-го года, постоянно говорю... - Е.В.)

В случае стимуляции низкомолекулярными жирными кислотами (НЖК — Е.В.) снижение концентрации кислорода во время "физиологической гипоксии" (по доктору Вериго — при ЛЁГКОЙ одышке - Е.В.) непременно ведёт к повышению восстановления компонентов дыхательной цепи (ДЦ). В этих условиях стимулируется восстановление кислорода одноэлектронным путём (О2 + е —> О2.) и он легко реагирует с ферментативными и неферментативными компонентами дыхательной цепи с образованием различных активированных кислородных метаболитов (О2-, НО2, .О2, ОН. и др.), а также Н2О2, которая сама не является радикалом, но легко их образует.

Важно отметить, что митохондриальные мембраны очень легко генерируют образование самых разнообразных активированных форм кислорода, в особенности - супероксида (О-2), главными источниками которого являются флавины и негемовые железопротеины [137, 208].

Поскольку активность мембраносвязанных белков зависит от липидного окружения, то в условиях свободнорадикальной атаки на липиды мембран такие белки особо чувствительны к этой атаке и изменяют свою активность и текучесть мембран. Среди большого разнообразия мембранных белков особо выделяется сукцинатдегидрогеназа (СДГ-аза), которая крепко связана с внутренней митохондриальной мембраной, содержит один остаток ковалентносвязанного FАD и два Fе-S-центра.

В СДГ-азной реакции атомы Fe изменяют свою валентность (Fе2+ 3+) и, таким образом, принимают участие в переносе электрона. В реакциях, которые катализирует сукцинатдегидрогеназа, изоаллоксазиновое кольцо флавинового нуклеотида является промежуточным носителем атомов Н+, которые отделяются от молекулы субстрата во время реакции:

Всё это указывает на высокую чувствительность (возбудимость) СДГ-азного участка дыхательной цепи к перекисному повреждению митохондриальной мембраны. Возможно, посредством этого активируется функционирование СДГ-азы при интенсивном потоке свободных радикалов и низком рО2, (при ощущении каждым из нас ЛЁГКОЙ одышки!!! - Е.В.) и именно сукцинатзависимые процессы являются основой энергообеспечения защитных и суперкомпенсаторних процессов (при интервальных занятиях по доктору Вериго, такие реакции суперкомпенсации тренируются МНОГОКРАТНО во время одного интервального занятия, в отличие от одного непрерывного занятия, когда такая реакция суперкомпенсации тренируется … ОДНОКРАТНО!!! - Е.В.), обусловливая вместе с тем и утилизацию метаболитов липопероксидации в интенсивном, мощном аэробном обмене [109, 223, 244, 291, 311].

Следовательно, при действии различных стрессогенных факторов (например, при дыхании с ЛЁГКОЙ одышкой по доктору Вериго - у ˝опытных˝ пользователей, естественно — Е.В.) процессы перекисного окисления в клеточных мембранах усиливаются и первичной реакцией в их сложной цепи является одноэлектронное восстановление молекул О2 с образованием разнообразных радикалов кислорода, самыми рекционноспособными среди которых являются супероксид-анион О2. и радикал .ОН. Эти же свободные радикалы кислорода также образуются в организме при:

- электронно-радикальной диссоциации воды,

- окислении металлов переменной валентности,

- неферментативном окислении гемоглобина,

- неферментативном окислении адреналина и гидрохинонов,

- а также при ферментативном восстановлении кислорода в реакциях:

- НАДН-цитохром с-редуктазы,

- НАДФН-цитохром с-редуктазы,

- моноаминооксидазы,

- диаминооксидазы,

- ксантиноксидазы,

- альдегидгидроксилазы,

- супероксиддисмутазы,

- простогландинсинтетазы

- и многих других [137].

Как правило, это - сложные многоступенчатые ферментативные преобразования, которые происходят с вовлечением молекул воды и, в результате которых часто выделяется эндогенный кислород. Таким образом, в организме функционирует большое количество биохимических реакций, способных использовать энергию воды с выделением молекулярного кислорода. Этот эндогенный кислород способен не только поддерживать адекватную напряжённость рО2 во время активного рабочего режима митохондрий, но и инициировать новый стимулирующий импульс для перехода и поддержания нового метаболического стационарного состояния. Если отметить главнейшие особенности нового стационарного состояния, то ими являются:

1) с одной стороны, усиление свободнорадикальных процессов с одновременной генерацией эндогенного кислорода,

2) с другой — общая интенсификация обменных процессов (за счёт обогащения и создания разнообразия биохимических реакций в связи с формированием активного кислородного режима для более интенсивной работы митохондрий и вовлечения всех имеющихся потенциальных и новоиндуцированных реакций в высокосопряжённых, синхронных, а поэтому - значительно более мощных метаболических преобразованиях).

При такой метаболической ситуации динамическая, саморегулирующаяся, неуравновешенная биосистема приобретает неисчерпаемые возможности для развития, (к чему мы и стремимся на занятиях Дыханием по Вериго — Е.В.) становится более мощной и более стойкой, прежде всего, в связи с доминированием нелинейных, разветвлённых, тем не менее - скоординированных и синхронизированных биохимических реакций.

Эти реакции направлены на утилизацию недоокисленных метаболитов (в первую очередь - продуктов липопероксидации) и самовосстановление (синтез de novo) повреждённых экстремальными влияниями (даже повреждёнными ОДЫШКОЙ - при дыхании с ЛЁГКОЙ одышкой, которая всё-таки не является ˝прогулкой˝ с улыбкой на губах... - Е.В.) функционирующих структур. Протекание их часто сопровождается вовлечением молекул воды с последующим выделением эндогенного кислорода и трансформацией энергии протонов воды в новосинтезированные биосубстраты.

Следует добавить, что в литературе можно найти ряд фактов, которые согласуются с такой концепцией [5, 10, 18, 24, 114, 205, 249, 382].

Таким образом, целенаправленное стимулирование внутренних источников развития биосистемы и активация её природного адаптивного механизма возможны только при применении адекватных (то есть - нас в этом плане интересуют занятия именно с - ЛЁГКОЙ - одышкой, а не с одышкой, вызывающей ˝уписывание и укакивание кровью˝. Грубо, но — точно... - Е.В.) и эффективных стимулирующих экстремальных влияний, которые способны инициировать (количественно) умеренные импульсы для перекисного повреждения мембранных структур, запуск свободнорадикальных цепных реакций, следствием которых становится активация энергетического аэробного обмена с дальнейшей интенсификацией всех метаболических преобразований.

Известно, что свободные радикалы, имея неспаренный электрон на внешней орбите и потому чрезвычайно высокое окислительное свойство, способны инициировать цепные реакции окисления нуклеиновых кислот, белков и липидов (рис.1). (см. на стр. 20 в книге профессора Тимочко М.Ф. - Е.В.)

Рис. 1. Инициация реакций свободнорадикальных и перекисных процессов активированными формами кислорода (АФК) и ионами металлов переменной валентности.

На сегодня лучше всего изучены влияния активных форм кислорода на липиды, когда они могут забирать водород из групп СН2-ненасыщенных жирных кислот и превращать их в свободнорадикальные группы -СН -. Такой радикал жирной кислоты легко присоединяет молекулу О2 и превращается в пероксидный радикал этого соединения:

НС. + О2 НС — О — О..

Пероксидный радикал, в свою очередь, может отбирать атом водорода от другой молекулы ЖК-ты:

HC - O - O + CH2 - → HC - O - OH + HC.

Этот жирный радикал снова присоединяет кислород и образуется третий свободный радикал жирной кислоты и т.д., то есть возникает цепная реакция, где активные формы кислорода необходимы лишь для инициирования цепных реакций и, начавшись, они могут продолжаться уже независимо от инициирующих веществ. Особое разветвление свободно-радикальные реакции окисления липидов приобретают под влиянием ионов двухвалентного железа (Fe2+), когда во время реакций с молекулярным кислородом продуцируются О2, Н2О2 и ОН. с последующей всесторонней активацией пероксидного окисления липидов мембран [14, 15].

Следует отметить, что липидные пероксиды являются нестабильными соединениями и распадаются с образованием альдегидов. Это происходит вследствие разрыва в жирной кислоте углерод-углеродной связи рядом с пероксидной группой. И, к тому же, таким путём могут окисляться как свободные жирные кислоты, так и остатки этих кислот в составе других липидов. Так, например, окисление линолевой кислоты можно изобразить следующим образом: (см. стр. 21 — 22 в книге. - Е.В.)

13 12 11 10 9

1) СН3 — (СН2)4 - СН = СН — СН2 - СН = СН — (СН2)7 - СООН

­ линолевая кислота

2) СН3 — (СН2)4 - СН = СН – .СН - СН = СН — (СН2)7 – СООН

свободный радикал линолевой кислоты

3) СН3 — (СН2)4 - .СН - СН = СН - СН = СН — (СН2)7 - СООН

линолевая кислота с сопряжёнными двойными связями

4) СН3 — (СН2)4 - СН - СН = СН - СН - СН — (СН2)7 - СООН

½О - ОН ½ О – О ½

гидроперекись и циклическая перекись линолевой кислоты

5) СН2 — (СН2)4 - С - С — СН2 - С - С — (СН 2)7 - СООН

капроновый малоновый полуальдегід

альдегид диальдегид азелаиновой кислоты

Эти продукты расщепления линолевой кислоты (капроновый альдегид, малоновый диальдегид, полуальдегид азелаиновой кислоты) подвергаются дальнейшему окислению с образованием, соответственно, капроновой, малоновой и азелаиновой кислот. Окисление линоленовой (С 18 : 3), арахидоновой (С 20 : 4), клупадоновой (С 22 : 6) и многих других высокомолекулярных полиненасыщенных ЖК происходит аналогичным путём, но с образованием других промежуточных продуктов, прежде всего, низкомолекулярных жирных кислот.

При переходе метаболической системы клеток к активному состоянию и усилении пероксидного окисления липидов в этот процесс вовлекается всё большее количество высокомолекулярных полиненасыщенных ЖК, пероксидная активация которых приводит к возрастанию низкомолекулярных ЖК, в особенности, нечётных среди них [2, 3]. Все эти кислоты в дальнейшем подвергаются β-окисленню с образованием ацетил-СоА и пропионил-СоА [137].

В случае нечётных низкомолекулярных фрагментов (С3, С5, С7, С9), эти два активных метаболита (ацетил-СоА и пропионил-СоА), интенсивно включаясь в цикл трикарбоновых кислот, каждый своим специфическим метаболическим путём [11, 305 ], способны поддерживать высокую интенсивность окислительно-восстановительных реакций митохондриальных функционирующих структур, необходимую для сохранности равновесия между полноценной утилизацией продуктов перекисного окисления и усиленной пероксидазной мобилизацией.

Необходимо отметить, что реализация новых стационарных состояний возможна только при условии эффективной поддержки такого равновесия, когда полноценную антиоксидантную протекцию обеспечивают клеточные механизмы, тем самым сохраняя экстенсивную функциональную работу более высоких системных уровней организации (физиологических) и надёжно гомеостазируя жизнедеятельность организма.

Как видим, в обеспечении вышеописанных процессов - жирные кислоты играют исключительно важную роль, а их адекватная эндогенная мобилизация под влиянием разнообразных внешних или внутренних стимулов, а также экзогенная жирнокислотная стимуляция окислительно-восстановительных процессов аэробного энергетического обмена должна быть объектом всесторонних научных исследований.

Однако, анализируя эту ситуацию и её дальнейшее возможное развитие, нам удалось найти в литературе немного исследований, в которых изучали влияние экзогенных жирных кислот на различные аспекты метаболизма [ 12, 14, 15, 28, 39, 61, 164, 166, 180, 194, 206, 207, 256, 314, 369]. Подытоживая результаты этих поисков, следует отметить интереснейшие из них..

Во-первых, в исследованиях на изолированной перфузированной печени крысы было выявлено более интенсивное образование Н2О2 в процессе метаболизма добавленных экзогенных жирных кислот сравнительно с интактной изолированной печенью. К тому же, экзогенная добавка мононенасыщенных жирных кислот обеспечивала более высокий уровень образования Н2О2, чем насыщенных [285].

В других исследованиях также показано, что пероксисомальное β-окисление жирных кислот обеспечивает образование Н2О2 [187]. А в исследованиях В.Березовского убедительно показано, что внутрибрюшинное введение маслянистого раствора СС14 способствовало повышению рО2 в ткани печени. Но при совместном введении ингибиторов каталазы и супероксиддисмутазы напряжённость кислорода не повышалась [187].

Продолжение следует.

02.11.2010.

Евгений Вериго, с. Дедовщина.

Подпишитесь на рассылку:

Эндогеник-01 и доктор Вериго
 

Нравится