Механизм лечебного действия кислорода. Биологическое окисление

Механизм лечебного действия кислорода обусловлен следующими его свойствами: ангигипоксическим, заместительным, детоксикационным, стимулирующим активность и тонус ЦНС, иммунокоррегирую-щим, повышающим когнитивные функции, оказывающим ваготропное действие, усиливающим метаболические процессы, повышающим окислительную способность печени и др. Кислород потенцирует действие психотропных и антигистаминных препаратов. Это в ряде случаев позволяет значительно снижать дозировку медикаментов, а иногда проводить терапию безмедикаментозно.

Кислород является одним из самых мощных природных окислителей. Если окисление происходит быстро с выделением большого количества тепла и света — это горение. Но окисление может протекать и медленно — это коррозия металлов, гниение, тление органических веществ, дыхание животных и человека.

Биологическое окисление начинается с анаэробного дегидрирования, при котором атомы водорода отделяются от молекулы субстрата и связываются с соответствующим коферментом. Если кофермент насыщен водородом, то окисление не может идти дальше, пока не появится новый акцептор водорода. Первичными акцепторами водорода в клетке являются пиридин- и флавиннуклеотиды. Затем водород ионизируется, и отщепленный от протона водорода электрон передается на систему цитохромов, по которой он транспортируется на молекулярный кислород.

В организме существует несколько видов цитохромов, но наиболее важным является цитохром А, или цитохромоксидаза. Она завершает дыхательную цепь клетки, реагируя непосредственно с кислородом. Цитохромоксидаза обеспечивает 90% всего дыхания.

В результате дегидрирования освобождается потенциальная энергия. Но клетка не может использовать всю эту энергию, так как функционирует только при определенных режимах температуры. Энергия, освобождаемая при окислении, частично в виде тепла рассеивается в организме, а частично (40...45 %) идет на фосфори-лирование (трансформацию) АДФ в АТФ — соединение, богатое энергией, но с непрочными связями.

Молекула АТФ содержит три связанные между собой фосфатные группы. При гидролизе часть АТФ отдается в виде тепловой энергии, а большая часть аккумулируется в концевой фосфатной группе. Остающаяся кислота АДФ и неорганический фосфат фосфори-лируются снова до АТФ.

Главным источником макроэргических фосфатных связей является энергия переходящих на акцепторы электронов.

Переносчики водорода и электронов в клетке, и в том числе цитохромы, имеют разную потенциальную энергию, вследствие чего атомы водорода (электроны) передаются от вещества с большей энергией к веществу с меньшей. В процессе этого энергия электронов высвобождается последовательно и постепенно.

Поток электронов, передающийся по дыхательной цепи ферментов, получил название «электронного каскада», на каждой ступени которого высвобождается лишь часть энергии, которая и используется клеткой. Одномоментное же освобождение энергии несовместимо с жизнедеятельностью биологических структур.

В клетке во внутренней мембране митохондрий протекает два сопряженных процесса — окисление и фосфорилирование. Вся цепь биологического окисления направлена на синтез макроэргических соединений.

Например, метаболизм глюкозы представляется следующим образом: I фаза — гликолиз — процесс, идущий без участия кислорода (цикл Эмбдена — Мейергофа), II фаза — аэробное окисление, или цикл Кребса.

Аэробное окисление эффективнее и экономичнее анаэробного в 17 раз. Таким образом, являясь активным природным окислителем, кислород резко усиливает окислительно-восстановительные процессы и аэробный метаболизм в организме, позволяющий активизировать де-зингоксикационные механизмы. Как отмечает А.Н. Леонов, обладая мощным заместительным эффектом, в частности, гипербарический кислород позволяет ликвидировать любую форму кислородной недостаточности и усилить интенсивность биоэнергетических процессов, клеточного дыхания путем повышения активности основных ферментов дыхательной цепи.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >