Чтение онлайн

Свободные радикалы (СР) — это обрывки молекул, имеющие неспаренный электрон. Их образование происходит при участии кислорода. Свободные радикалы могут вызывать цепные реакции, нарушать метаболические процессы и повреждать различные биоструктуры: белки, ДНК, нуклеиновые кислоты, т.е. повреждать генетический аппарат клетки.

В настоящее время накоплен материал, доказывающий большую роль радикалов в жизненно важных процессах. Общепризнано участие радикалов и среди них особенно активных форм кислорода в развитии старения, опухолей, воспалительных процессов, ИБС, атеросклероза, и это далеко не полный перечень.

Антиокислительная система (АОС) регулирует уровень свободнорадикальных реакций окисления, препятствуя накоплению токсичных продуктов окисления. В ее состав входят ферменты и природные антиоксиданты, встроенные в структуру мембран, тормозящие процессы ПОЛ и уменьшающие доступ кислорода к липидам. На функционирование АОС оказывают влияние экологические, сезонные, климатические и другие факторы. При чрезмерных окислительных свободнорадикальных реакциях АОС может истощиться. Эта система поддерживает на постоянном уровне процессы свободнорадикального окисления. Избыточное СРО и истощение АОС сопровождается накоплением продуктов ПОЛ, оказывающих отрицательное действие на различные биосубстраты. В подобных случаях возникает необходимость введения в организм природных антиоксидантов [Абрамова Ж.И., 1967; Калмыкова В.И., 1978]. Антиоксиданты — антиокислительные вещества, выполняющие в организме роль универсальных регуляторов и стабилизаторов окислительного гомеостаза; они связывают и обезжиривают свободные радикалы, регулируют и поддерживают низкий уровень свободнорадикальных процессов. Антиоксиданты обладают широким спектром физиологического действия, способностью изменять активность регулирующих систем организма. Антиоксиданты участвуют в формировании структурных элементов клетки. К антиоксидантам относятся витамины Е, А, К, С, В6, Р и другие природные вещества [БарабойВ.А., 1976,1984].

Рис. 4. Влияние РАВ на показатели перекисного окисления липидов и концентрацию кислорода в тканях животных, длительно содержащихся в гермообъемах с разным составом газовых сред.

1 — показатели перекисного окисления липидов (ед/мл); 2 — показатели хемолюминесценции; 3 — концентрация кислорода в тканях (нг/атом/мл); а — естественная атмосфера; б — искусственная атмосфера; в — биогенезированная атмосфера.

Антиоксиданты вводят не только с целью снижения концентрации окислительных свободных радикалов за счет их связывания, но и для мобилизации резерва АОС.

Нами исследовано влияние РАВ на перекисное окисление липидов крыс (линии Wistar), находящихся в течение 3 мес в различных газовых средах. Установлена выраженная связь ПОЛ с РАВ. Так, в ЕА показатели ПОЛ равнялись 0,92 ед/мл; ИА — 0,4 ед/мл; БИА — 1,4 ед/мл; показатели хемилюминесценции сыворотки крови — соответственно 381; 442 и 310 (рис. 4).

Таким образом, у животных в ИА наблюдались достоверные изменения ПОЛ. В БИА процессы ПОЛ нормализовались, приближаясь к показателям, зарегистрированным в ЕА.

АТФ в эритроцитах. Первичным источником энергии в организме животных и человека является химическая энергия пищевых веществ: белков, жиров, углеводов, выделяющаяся при их окислении. Первичным источником энергии для растений служат лучи солнца, энергия которых накапливается в процессе фотосинтеза. Эта энергия поступает человеку через растительную пищу. Энергию, поступающую от сжигания питательных веществ (дыхания) или в процессе фотосинтеза, клетки запасают в АТФ. Клетка благодаря АТФ может накапливать большое количество энергии и расходовать ее по мере необходимости: на синтез молекул белков, жиров, углеводов, на деление клеток, сокращение мышц, на перенос ионов натрия и калия через мембраны и др. Все эти процессы потребляют энергию, аккумулированную в АТФ. При необходимости под влиянием АТФазы — фермента, который содержится в мембранах всех организмов, одна фосфатная группа отщепляется от АТФ, и образуется АДФ.

Освобождающаяся энергия используется клетками для совершения различных работ. Когда молекула АДФ вновь заряжается энергией, она превращается в АТФ—клеточный аккумулятор, хранитель энергии.

Макроэнергетические соединения могут накапливаться не только в виде АТФ, но и в виде креатинфосфата [Сойфер В.Н., 1975].

Таким образом, АТФ является основным источником энергии, аккумулированной в клетках организма.

Исследовано влияние РАВ на содержание АТФ в эритроцитах крыс линии Wistar, находящихся в различных газовых средах. Установлена четкая зависимость содержания АТФ от РАВ. Так, в ЕА АТФ была на уровне 30,1 мкг/мл. В ИА содержание АТФ снизилось до 23,8 мкг/мл.

У крыс в БИА уровень АТФ превысил норму и составил 34,2 мкг/мл.

Иначе говоря, РАВ способствуют восстановлению аккумуляции энергии АТФ в клетках до нормы.

Свободная энергия в эритроцитах. В организме постоянно протекают процессы обмена веществ, сопровождающиеся выделением энергии, которая используется для синтеза белков и нуклеиновых кислот, липидов, углеводов. Энергия необходима клеткам для совершения работы, выделения продуктов обмена и т.д. Если химический процесс протекает за счет энергии извне (эндотермически), он обозначается знаком «плюс» (+), если процесс сопровождается выделением тепла (экзотермически), такая реакция обозначается знаком «минус» (-).

Мы в течение 3 мес исследовали характер изменения свободной энергии в эритроцитах 3 групп крыс, находящихся в различных газовых средах: ЕА, ИА, БИА.

Рис. 5. Интегральные показатели биоэнергетики клеток крови крыс, содержащихся в условиях различных газовых сред.

а — естественная атмосфера; б — зависимость показателей биоэнергетики клеток крови животных, содержащихся в искусственной атмосфере, по отношению к клеткам крови животных, находящихся в естественной атмосфере; в — зависимость показателей биоэнергетики клеток крови у животных, содержащихся в искусственной, но биогенезированной атмосфере, по отношению к клеткам животных, находящихся в естественной атмосфере.

Исследования, проведенные на мониторе биологической активности ЛКТБ 2277 фирмы «LKB—Producted AB Stockholm» (Sweden), показали зависимость биоэнергетики эритроцитов от РАВ.

ВИА резко нарушились химические процессы, что сопровождалось выделением тепла: 556 усл.ед. (рис. 5). В БИА химические процессы практически протекали на том же уровне, что и в ЕА (исследования проведены на мониторинге биологической активности ЛКТБ 2277 фирмы «IKB-Producted AB»).

Таким образом, у животных в ИА наблюдалось резкое снижение свободной энергии. В БИА уровень свободной энергии приблизился к таковому в контрольной группе (ЕА) и даже незначительно превысил его (+ 32,8 усл.ед.).

Мембраны клеток. Значение мембран в жизни человека разнообразно. Они передают различную информацию, регулируют многие внутриклеточные процессы, узнают себе подобные клетки, способны генерировать электрические импульсы. Мембраны регулируют поступление молекул и ионов в клетку и их обратный выход из клетки. В мембраны клетки включены рецепторы гормонов, пептидов и др., что обеспечивает точность регуляции и специфичность белков-рецепторов.

Не исключено также присутствие на клетках организма рецепторов для некоторых компонентов РАВ. Это подтверждается тем, что в состав ЭМ входят лейкины. Известно, что некоторые растительные лейкины (фитогемагглютинин, конковалин А и др.) обладают митогенной активностью, что позволяет предполагать наличие на мембранах лимфоцитов рецепторов по отношению к их компонентам.