Биологическое действие кислорода, озона,воды и перекиси водорода

Особенности талой  воды.

Уже небольшое нагревание (до 50-60°  С) приводит к денатурации белков и прекращает функционирование живых  систем. Между тем охлаждение до полного замерзания и даже до абсолютного  нуля не приводит к денатурации и  не нарушает конфигурацию системы биомолекул, так что жизненная функция после оттаивания сохраняется. Это положение очень важно для консервирования органов и тканей предназначенных для пересадки. Как указывалось выше, вода в твёрдом состоянии имеет другую упорядоченность молекул, чем в жидком и после замерзания и оттаивания приобретает несколько иные биологические свойства, что послужило причиной применения талой воды с лечебной целью. После оттаивания вода имеет более упорядоченную структуру, с зародышами клатратов льда что позволяет ей взаимодействовать с биологическими компонентами и растворёнными веществами, например с другой скоростью. При употреблении талой воды в оганизм попадают мелкие центры льдоподобной структуры, которые в дальнейшем могут разрастись и перевести воду во льдоподобное состояние и тем самым произвести оздоравливающее действие.

Информационная  роль воды.

При взаимодействии молекул воды со структурными компонентами клетки могут  образовываться не только вышеописанные  пяти-, шести- и т. д. компонентные структуры, но и трёхмерные образования могут образовываться додекаэдральные формы, которые могут обладать способностью к образованию цепочечных структур, связанных общими пятиугольными сторонами. Подобные цепочки могут существовать и в виде спиралей, что делает возможным реализацию механизма протонной проводимости по этому универсальному токопроводу. Следует также учесть данные С. В. Зенина (1997 г.), что молекулы воды в таких образованиях могут взаимодействовать между собой по принципу зарядовой комплементарности, то есть посредством дальнего кулоновского взаимодействия без образования водородных связей между гранями элементов, что позволяет рассматривать структурированное состояние воды в виде исходной информационной матрицы. Такая объёмная структура имеет возможность переориентироваться, в результате чего происходит явление "памяти воды", так как в новом состоянии отражено кодирующее действие введённых веществ или других возмущающих факторов. Известно, что такие структуры существуют непродолжительное время, но в случае нахождения внутри додекаэдра кислорода или радикалов происходит стабилизация таких структур.

В прикладном аспекте возможности "памяти воды" и передачи информации посредством структурированной  воды объясняют действие гомеопатических  средств и акупунктурных воздействий.

Как уже говорилось, все вещества при растворении в воде образуют гидратные оболочки и поэтому каждой частице растворённого вещества соответствует конкретная структура гидратной оболочки. Встряхивание такого раствора приводит к схлопыванию микропузырьков с диссоциацией молекул воды и образованию протонов, стабилизирующих такую воду, которая приобретает излучательные свойства и свойства памяти, присущие растворённому веществу. При дальнейшем разведении этого раствора и встряхивании образуются всё более длинные цепи - спирали и в 12-сотенном разведении уже нет самого вещества, но сохраняется память о нём. Введение этой воды в организм передаёт эту информацию в структурированные компоненты воды биологических жидкостей, которая передаётся структурным компонентам клеток. Таким образом, гомеопатический препарат действует прежде всего информационно. Добавление спирта в процессе приготовления гомеопатического средства удлиняет устойчивость во времени структурированной воды.

Не исключено, что спиралеобразные  цепи структурированной воды являются возможными компонентами переноса информации из биологически активных точек (точек  акупунктуры) на структурные компоненты клеток определённых органов.

Биологическая роль перекиси водорода.

Перекись водорода (H2O2) является простым  пероксидом (соединение кислород – кислород с одинарной связью), который также имеет сильные окислительные свойства. Перекись водорода - это прозрачная жидкость, имеющая немного большую вязкость, чем вода. В разбавленных растворах она кажется бесцветной. Благодаря своим окислительным свойствам перекись водорода часто используется в качестве отбеливателя или моющего средства. Окислительные свойства перекиси водорода настолько сильны, что ее соотносят с очень активными формами кислорода, поэтому перекись водорода часто используют в качестве топлива в ракетной технике. Живые организмы также естественно производят перекись водорода в качестве побочного продукта окислительного метаболизма. Следовательно, почти все живые существа (в частности, все облигатные и факультативные аэробы) обладают ферментами, известными как «каталаза пероксидазы», которые каталитически и безвредно разлагают перекись водорода низкой концентрации на воду и кислород. В обычных условиях уровень активных форм кислорода (АФК)  способных повреждать практически все молекулярные компоненты клеток поддерживается на безопасном уровне благодаря активности антиоксидантных систем. В определенных условиях уровень оксидантов может превышать способность антиоксидантных систем к их детоксикации, следствием чего может быть снижение активности клеток, вплоть до полной гибели. Бактерии конституитивно синтезируют антиоксидантные ферменты, а также обладают механизмами адаптивного ответа, благодаря которым предварительное действие малых доз оксидантов вызывает повышенную устойчивость к последующему действию больших доз.

Одним из главных внутриклеточных  источников Н₂О₂ может быть дыхательная цепь, продуцирующая их, как побочные продукты в процессе аэробного метаболизма. Повышение концентрации активных форм кислорода до уровня, вызывающего окислительный стресс, происходит в результате нарушения нормального метаболизма при экстримальных воздействиях.

Среда, окружающая живые  микроорганизмы, характеризуется, как  правило, окислительными условиями, а  внутриклеточное состояние поддерживается в области восстановительных  значений. Это очень важно для  жизнедеятельности клеток, поскольку  его нарушение может сопровождаться повышением уровня активных форм кислорода. Поддержание нормального редокс - состояния внутри клеток играет существенную роль в таких процессах, как синтез ДНК, экспрессия генов, ферментативная активность и другие. С другой стороны, изменения редокс - состояния внутриклеточного содержимого и отдельных молекул, являющиеся следствием стрессовых воздействий или результатом активности самих клеток, вовлечены в регуляцию клеточных процессов. [3]       

Активные формы кислорода  как средства, гибельные для инфекционных возбудителей, неспроста широко утилизируются  в мире живого. У животных и человека фагоциты расправляются с инфекционными  возбудителями с помощью АФК. У растений распространен гиперчувствительный  ответ, при котором от АФК погибают не только патогены, но и клетки растений, инфицированные ими. 

АФК могут образовываться в клетках как вторичные продукты аэробного метаболизма и генерироваться ферментными системами для уничтожения  патогенных микроорганизмов, так и  в результате воздействия на организм факторов окружающей среды, таких как  ионизирующее и УФ - излучение, ксенобиотики, антибиотики и другие. В результате различных физических воздействий  водные растворы становятся химически  активной реакционной средой. Биологические  объекты, в свою очередь, являются сенсорами  тех процессов, которые происходят в окружающей их водной среде. По современным представлениям, АФК, образующиеся в клетках и межклеточной среде, играют двоякую роль. С одной стороны, они вызывают повреждение биологических структур, таких как ДНК, белки и липиды, в процессах окислительного стресса. С другой стороны, АФК, присутствующие в определенных физиологических концентрациях, выполняют важную сигнальную функцию, свидетельствуя о том, что данная водная среда пригодна для поддержания процессов жизнедеятельности осуществления редокс - регуляции различных клеточных функций. [4]

Из - за высокой реакционной способности Н₂О₂ может повреждать любые макромолекулы, однако в нормальных условиях наличие антиоксидантной защиты позволяет клеткам поддерживать внутриклеточную концентрацию оксидантов на безопасном уровне. При определенных условиях повышения скорости продукции АФК над скоростью их детоксикации может приводить к повреждению и гибели клеток, вызванных окислительным стрессом. В низких концентрациях АФК способны участвовать в регуляции различных клеточных функций у эукариот, таких как пролиферация, биосинтез гормонов, хемотаксис, апоптоз. Особую роль в регуляции клеточной активности играет Н₂О₂. Это связано с тем, что Н₂О₂относительно стабильно генерируется клетками как побочный продукт метаболизма и легко проникает через биологические мембраны, что позволяет ей участвовать как во внутриклеточной, так и межклеточной сигнализации. Один из путей, по которым Н₂О₂, как и другие АФК, может участвовать в регуляции - это изменение внутриклеточного редокс - статуса за счет окисления молекул (например, глутатиона). Внутриклеточная концентрация Н₂О₂выше 1 мкМ токсична для клеток, при ней неизбежно повреждение большого числа биомолекул и это существующее состояние окислительного стресса. Концентрации Н₂О₂, используемые клетками для регуляторных целей находятся в очень узком диапазоне (1-800 нМ).

Интересные данные получены Самуиловым В.Д и другими при воздействии перекиси на клетки цианобактерий. Медленнорастущие цианобактерии по своим характеристикам сходны с быстрорастущей E. coli. На клетки цианобактерий полумаксимальное ингибирующее действие на фотосинтезирующую способность Н₂О₂ оказывает уже при концентрации 0,75 мМ. В концентрации 14 мкМ Н₂О₂ ингибирует фиксацию СО₂ .[5]

Наиболее полно механизм, с помощью которого клетки чувствуют  уровень оксидантов и активируют системы антиоксидантной защиты, изучены из дрожжей и бактерий. У Sacharomyces cereviseae Н₂О₂ сенсор включает оксидантный рецептор и включается система регуляции, которая функционирует как ауторегулируемая система, способствующая поддержанию внутриклеточной концентрации Н₂О₂ на безопасном для клетки уровне. При обработке бактерий E. coli низкими концентраціями Н₂О₂ активируется экспрессия ряда генов, включенных в защиту клеток от перо - ксидного стресса ( активирующая концентрація in vitro – 0,05-0,2 мкМ). 

Нами изучено влияние  Н₂О₂ ,вне клеточного происхождения на клетки таких микроорганизмов:  Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus 209,Escherichia Coli.    

Результаты показывают, что  Н₂О₂ в концентрации 10 мМоль полностью подавляет рост клеток, в концентрации 1 мМоль -  от 60 - 84  %, и        0,1 мМоль – от 20 - 50 %. Оптимальная продолжительность контакта Н₂О₂ с клетками во взвеси - 15 минут.

 
 
Лечение перекисью  водорода.

 Администрация по продовольствию  и медикаментам США (FDA) признает  перекись водорода в качестве  безопасного противомикробного  агента и окислителя для других  целей. Например, 35% перекись водорода  используется для предотвращения  распространения инфекций в больничных  условиях, а пары перекиси водорода  зарегистрированы в организации  по охране окружающей среды  США как спороцидное стерилизующее средство. Распространенным заблуждением является то, что перекись водорода является эффективным дезинфицирующим средством и антисептиком для лечения ран. В то время как она является эффективным чистящим средством, перекись водорода не эффективна в уничтожении бактериальных инфекций в ранах. Кроме того, нанесенная на рану перекись водорода может замедлять исцеление и приводить к образованию рубцов, поскольку она разрушает вновь образующиеся кожные клетки. При смешивании в правильных пропорциях с пищевой содой и поваренной солью перекись водорода может быть использована в качестве зубной пасты или очищающего средства для полости рта, хотя и имеет меньшую эффективность, чем обычная зубная паста. Перекись водорода и перекись бензоила иногда используется для лечения акне. Перекись водорода используется в качестве рвотного средства в ветеринарной практике.