რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების (ROS) და მათთან დაკავშირებული რეაქციებისადმი ინტერესი, ისევე როგორც ანტიოქსიდანტების მიმართ, რომლებიც ბლოკავს ამ რეაქციებს, ბოლო დროს სწრაფად იზრდება, რადგან ROS დაკავშირებულია ადამიანებში ქრონიკული დაავადებების ფართო სპექტრის განვითარებასთან. მაგრამ ბიოქიმიის ტრადიციული კონცეფციების ფარგლებში, იგი ვერ პოულობს დამაჯერებელ ახსნას ROS-ის რეგულარული მოხმარების აუცილებლობის შესახებ ჰაერით (სუპეროქსიდის რადიკალი), წყლით (წყალბადის ზეჟანგით), საკვებით (მეილარდის რეაქციის პროდუქტები) ადაპტაციური შესაძლებლობების გასაზრდელად. სხეული, სტრესისადმი წინააღმდეგობა და მაღალი სასიცოცხლო აქტივობის შენარჩუნება. ისეთი ძლიერი ოქსიდანტების მაღალი თერაპიული ეფექტურობის მიზეზები, როგორიცაა ოზონი და წყალბადის ზეჟანგი, თითქმის გვერდითი ეფექტების გარეშე, გაურკვეველია. ამავდროულად, თითქმის არ აქცევს ყურადღებას ROS-თან დაკავშირებული რეაქციების უნიკალურ მახასიათებელს, ანუ მათ უკიდურესად მაღალ ენერგორესურსს. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ სიცოცხლისთვის ROS-ის აბსოლუტური აუცილებლობა და მათი სასარგებლო თერაპიული ეფექტი შეიძლება აიხსნას მათი რეაქციების დროს ელექტრონულად აღგზნებული მდგომარეობების წარმოქმნით - ტრიგერები ყველა შემდგომი ბიოენერგეტიკული პროცესისთვის. ასეთი რეაქციების რხევის რეჟიმმა შეიძლება გამოიწვიოს ბიოქიმიური პროცესების უფრო მაღალი დონის რიტმული ნაკადი. ROS-ის პათოგენეტიკური ეფექტები შეიძლება აიხსნას როგორც მათი წარმოქმნის, ასევე აღმოფხვრის პროცესების დისრეგულირებით.
ჟანგბადის სუნთქვის პარადოქსები.
სამეცნიერო ლიტერატურის ზრდის დინამიკა, რომელიც ეძღვნება რეაქტიულ ჟანგბადის სახეობებს (ROS), თავისუფალ რადიკალებს, ჟანგვითი პროცესებს მათი მონაწილეობით, საუბრობს მათ მიმართ ბიოლოგებისა და ექიმების სწრაფად მზარდ ინტერესზე. ჟანგბადის რეაქტიულ სახეობებთან დაკავშირებული პრობლემების უმეტესობა ხაზს უსვამს მათ დესტრუქციულ ეფექტს მემბრანებზე, ნუკლეინის მჟავებსა და ცილებს.
იმის გამო, რომ კვლევა იმ როლის შესახებ, რომელიც ROS-ს შეუძლია შეასრულოს ბიოქიმიასა და ფიზიოლოგიაში, დომინირებს ტოქსიკოლოგიური და პათოფიზიოლოგიური მიკერძოებით, ანტიოქსიდანტების შესახებ პუბლიკაციების რაოდენობა კიდევ უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე ROS-ის სტატიების საერთო რაოდენობა. თუ 1990 წლამდე 25 წლის განმავლობაში მედლაინში განხილული ანტიოქსიდანტების შესახებ სტატიების რაოდენობა 4500-ზე ნაკლები იყო, მაშინ მხოლოდ 1999 და 2000 წლებში მან გადააჭარბა 6000-ს.
ამავდროულად, მონაცემთა უზარმაზარი მასივი რჩება მკვლევართა უმეტესობის ხედვის მიღმა, რაც მიუთითებს ROS-ის აბსოლუტურ საჭიროებაზე სასიცოცხლო პროცესებისთვის. ასე რომ, ატმოსფეროში სუპეროქსიდის რადიკალების შემცირებული შემცველობით, ცხოველები და ადამიანები ავადდებიან და თუ ისინი დიდი ხნის განმავლობაში არ არიან, იღუპებიან. ROS-ის წარმოებას ჩვეულებრივ სჭირდება 10-15%, ხოლო განსაკუთრებულ შემთხვევებში - ორგანიზმის მიერ მოხმარებული ჟანგბადის 30%-მდე. ირკვევა, რომ უჯრედებზე ბიორეგულატორული მოლეკულების მოქმედების განსახორციელებლად აუცილებელია ROS-ის გარკვეული „ფონი“ და თავად ROS-ს შეუძლია ბევრი მათგანის მოქმედების იმიტაცია. სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ოქსითერაპია - დაავადებების ფართო სპექტრის მკურნალობა ჰაერის ხელოვნური ჰაერის იონიზაციით, სისხლის მკურნალობა ჟანგბადის ისეთი უკიდურესად აქტიური ფორმებით, როგორიცაა ოზონი და წყალბადის ზეჟანგი.
ამრიგად, მრავალი ემპირიული მონაცემი ეწინააღმდეგება კლასიკურ ბიოქიმიაში შემუშავებულ სქემას, რომელშიც ROS განიხილება მხოლოდ ზედმეტად აქტიური ქიმიური ნაწილაკების სახით, რომლებსაც შეუძლიათ დაარღვიონ ნორმალური ბიოქიმიური პროცესების მოწესრიგებული მიმდინარეობა. ამავდროულად, არ არის გათვალისწინებული ROS-თან დაკავშირებული რეაქციების ძირითადი მახასიათებელი, ანუ მათი უკიდურესად მაღალი ენერგიის გამომუშავება, რომელიც საკმარისია ელექტრონულად აღგზნებული მდგომარეობის შესაქმნელად. მაგრამ ამ კონკრეტული მახასიათებლის წყალობით, მათ შეუძლიათ შექმნან ერთგვარი ბიოენერგეტიკული ნაკადები, რომლებიც აუცილებელია სხვადასხვა ბიოქიმიური და ფიზიოლოგიური პროცესების დასაწყებად, შესანარჩუნებლად და გასამარტივებლად. ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ROS-ის შემცველი რეაქციები თამაშობს ფუნდამენტურ (სიტყვიდან "საფუძველი") როლს ბიო-ფიზიკურ-ქიმიური პროცესების ყველაზე რთული ქსელის ორგანიზებაში, რომლებიც ერთად შეესაბამება "ცოცხალი ორგანიზმის" კონცეფციას. ამ ვარაუდის დასასაბუთებლად საჭიროა მოკლედ მაინც ვისაუბროთ ჟანგბადის უნიკალურ თვისებებზე და მის აქტიურ ფორმებზე.
ჟანგბადის მოლეკულისა და მისი ტრანსფორმაციის პროდუქტების განსაკუთრებული თვისებები.
ჟანგბადი აბსოლუტურად აუცილებელია ყველა ორგანიზმისთვის და განსაკუთრებით ადამიანის სიცოცხლისთვის. მხოლოდ რამდენიმე წუთი ჟანგბადის გარეშე იწვევს ტვინის მუდმივ დაზიანებას. ადამიანის ტვინი, რომელიც მისი სხეულის მასის მხოლოდ 2%-ს შეადგენს, მოიხმარს ორგანიზმის მიერ მიღებული ჟანგბადის დაახლოებით 20%-ს. ითვლება, რომ თითქმის მთელი O2 მოიხმარება მიტოქონდრიებში ოქსიდაციური ფოსფორილირების დროს, მაგრამ მათი შემცველობა ნერვულ ქსოვილში არ არის მეტი, თუ არა ნაკლები, ვიდრე სხვა ენერგოდამოკიდებულ ქსოვილებში. ამიტომ, უნდა არსებობდეს O2-ის გამოყენების სხვა გზა და ტვინმა უფრო აქტიურად უნდა მოიხმაროს იგი ამ გზით, ვიდრე სხვა ქსოვილები. ოქსიდაციური ფოსფორილირების ალტერნატივა, ენერგიის წარმოებისთვის O2-ის გამოყენების გზა არის მისი ერთელექტრონული შემცირება. O2 მოლეკულის თვისებები, პრინციპში, იძლევა ენერგიის მიღებას ამ გზითაც.
ჟანგბადი უნიკალურია სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვან მოლეკულებს შორის. იგი შეიცავს 2 დაუწყვილებელ ელექტრონს ვალენტურ ორბიტალებში (M, სადაც არის ელექტრონი გარკვეული სპინის მნიშვნელობით), ე.ი. O2 არის სამმაგი თავის ძირითად მდგომარეობაში. ასეთ ნაწილაკებს გაცილებით მეტი ენერგია აქვთ, ვიდრე მოლეკულებს აუგზნებად ერთეულ მდგომარეობაში [M], როდესაც მათი ყველა ელექტრონი დაწყვილებულია. O2 შეიძლება გახდეს ერთიანი მხოლოდ ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილის მიღების შემდეგ. ამრიგად, ჟანგბადის როგორც სამმაგი, ასევე ცალმხრივი მდგომარეობა არის აღგზნებული, ენერგიით მდიდარი მდგომარეობები. O2-ის ჭარბი ენერგია (180 კკალ/მოლი) გამოიყოფა, როდესაც იგი მცირდება წყლის 2 მოლეკულამდე, წყალბადის ატომით 4 ელექტრონის მიღების შემდეგ, რაც მთლიანად აბალანსებს ორივე O ატომის ელექტრონულ გარსებს.
ენერგიის დიდი სიჭარბის მიუხედავად, O2 ძნელად რეაგირებს იმ ნივთიერებებთან, რომლებიც იჟანგება. ელექტრონის თითქმის ყველა დონორი, რომელიც ხელმისაწვდომია, არის ერთეული მოლეკულები და შეუძლებელია პირდაპირი სამმაგი-ერთჯერადი რეაქცია პროდუქტების წარმოქმნით ერთეულ მდგომარეობაში. თუ O2 ამა თუ იმ გზით იძენს დამატებით ელექტრონს, მაშინ ის ადვილად მიიღებს შემდეგს. O2-ის ერთი ელექტრონი შემცირების გზაზე წარმოიქმნება შუალედური ნაერთები, რომლებსაც ROS უწოდებენ, მათი მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო. პირველი ელექტრონის მიღების შემდეგ, O2 გადაიქცევა სუპეროქსიდის ანიონის რადიკალში O2-. მეორე ელექტრონის დამატება (ორ პროტონთან ერთად) ამ უკანასკნელს აქცევს წყალბადის ზეჟანგად, H2O2. პეროქსიდს, რომელიც არ არის რადიკალი, მაგრამ არასტაბილური მოლეკულა, ადვილად შეუძლია მიიღოს მესამე ელექტრონი, გადაიქცევა უკიდურესად აქტიურ ჰიდროქსილის რადიკალად, HO, რომელიც ადვილად ართმევს წყალბადის ატომს ნებისმიერი ორგანული მოლეკულისგან, გადაიქცევა წყალში.
თავისუფალი რადიკალები ჩვეულებრივი მოლეკულებისგან განსხვავდებიან არა მხოლოდ მათი მაღალი ქიმიური აქტივობით, არამედ იმითაც, რომ ისინი წარმოქმნიან ჯაჭვურ რეაქციებს. ახლომდებარე მოლეკულიდან ხელმისაწვდომი ელექტრონის „ამოღებით“, რადიკალი იქცევა მოლეკულად, ხოლო ელექტრონის დონორი იქცევა რადიკალად, რომელსაც შეუძლია ჯაჭვის შემდგომი გაგრძელება (სურათი 1). მართლაც, როდესაც თავისუფალი რადიკალების რეაქციები ვითარდება ბიოორგანული ნაერთების ხსნარებში, რამდენიმე თავდაპირველმა თავისუფალმა რადიკალმა შეიძლება ზიანი მიაყენოს ბიომოლეკულების დიდ რაოდენობას. სწორედ ამიტომ, ბიოქიმიურ ლიტერატურაში ROS ტრადიციულად განიხილება, როგორც უკიდურესად საშიში ნაწილაკები და მათი გამოჩენა სხეულის გარემოში ბევრ დაავადებას ხსნის და მათ დაბერების მთავარ მიზეზადაც კი მიიჩნევს.
ცოცხალი უჯრედების მიერ ROS-ის მიზნობრივი წარმოება.
ყველა ორგანიზმი აღჭურვილია სხვადასხვა მექანიზმით ROS-ის მიზნობრივი წარმოებისთვის. ფერმენტ NADPH ოქსიდაზა დიდი ხანია ცნობილია, რომ აქტიურად აწარმოებს "ტოქსიკურ" სუპეროქსიდს, რომლის მიღმა წარმოიქმნება ROS-ის მთელი გამა. მაგრამ ბოლო დრომდე იგი განიხილებოდა იმუნური სისტემის ფაგოციტური უჯრედების სპეციფიკურ თვისებად, რაც ხსნის ROS წარმოების აუცილებლობას პათოგენური მიკროორგანიზმებისა და ვირუსებისგან დაცვის კრიტიკულ გარემოებებში. ახლა ნათელია, რომ ეს ფერმენტი ყველგან არის გავრცელებული. ის და მსგავსი ფერმენტები გვხვდება აორტის სამივე ფენის უჯრედებში, ფიბრობლასტებში, სინოციტებში, ქონდროციტებში, მცენარეულ უჯრედებში, საფუარში, თირკმლის უჯრედებში, ნეირონებსა და ცერებრალური ქერქის ასტროციტებში O2- წარმოქმნის სხვა ყველგან არსებულ ფერმენტებს: NO-სინთაზას. ციტოქრომი P-450, გამა-გლუტამილ ტრანსპეპტიდაზა და სია აგრძელებს ზრდას. ახლახან გაირკვა, რომ ყველა ანტისხეულს შეუძლია H2O2-ის გამომუშავება; ისინი ასევე არიან ROS გენერატორები. ზოგიერთი შეფასებით, მოსვენების დროსაც კი, ცხოველების მიერ მოხმარებული ჟანგბადის 10-15% განიცდის ერთი ელექტრონით შემცირებას, ხოლო სტრესის პირობებში, როდესაც სუპეროქსიდის წარმომქმნელი ფერმენტების აქტივობა მკვეთრად იზრდება, ჟანგბადის შემცირების ინტენსივობა იზრდება კიდევ 20% -ით. . ამრიგად, ROS-მა უნდა ითამაშოს ძალიან მნიშვნელოვანი როლი ნორმალურ ფიზიოლოგიაში.
ROS-ის ბიორეგულატორული როლი.
გამოდის, რომ ROS უშუალოდ მონაწილეობენ უჯრედების სხვადასხვა ფიზიოლოგიური რეაქციების ფორმირებაში კონკრეტულ მოლეკულურ ბიორეგულატორზე. კონკრეტულად როგორი იქნება უჯრედის რეაქცია - შევა თუ არა ის მიტოზურ ციკლში, მივა დიფერენციაციისკენ თუ დედიფერენციაციისკენ, ან მასში აქტიურდება თუ არა აპოპტოზის პროცესის გამომწვევი გენები, დამოკიდებულია ორივეს სპეციფიკურ ბიორეგულატორზე. მოლეკულური ბუნება, რომელიც მოქმედებს უჯრედის სპეციფიკურ რეცეპტორებზე და „კონტექსტზე“, რომელშიც მოქმედებს ეს ბიორეგულატორი: უჯრედის პრეისტორია და ROS-ის ფონის დონე. ეს უკანასკნელი დამოკიდებულია ამ აქტიური ნაწილაკების წარმოებისა და აღმოფხვრის მაჩვენებლებისა და მეთოდების თანაფარდობაზე.
უჯრედების მიერ ROS-ის წარმოებაზე გავლენას ახდენს იგივე ფაქტორები, რომლებიც არეგულირებენ უჯრედების ფიზიოლოგიურ აქტივობას, კერძოდ, ჰორმონებს და ციტოკინებს. სხვადასხვა უჯრედები, რომლებიც ქმნიან ქსოვილს, განსხვავებულად რეაგირებენ ფიზიოლოგიურ სტიმულზე, მაგრამ ინდივიდუალური რეაქციები ემატება მთლიანად ქსოვილის რეაქციას. ამრიგად, ქონდროციტების, ოსტეობლასტების NADPH-ოქსიდაზას აქტივობაზე მოქმედი ფაქტორები ასტიმულირებს ხრტილისა და ძვლოვანი ქსოვილების რესტრუქტურიზაციას. NADPH-ოქსიდაზას აქტივობა ფიბრობლასტებში იზრდება მათი მექანიკური სტიმულირებისას და სისხლძარღვთა კედლის მიერ ოქსიდანტების წარმოების სიჩქარეზე გავლენას ახდენს მათში სისხლის ნაკადის ინტენსივობა და ბუნება. როდესაც ისინი თრგუნავენ ROS-ის გამომუშავებას, ირღვევა მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმის განვითარება.
თავად ROS-ს შეუძლია მრავალი ჰორმონის და ნეიროტრანსმიტერის მოქმედების მიბაძვა. ასე რომ, H2O2 დაბალ კონცენტრაციებში მიბაძავს ინსულინის მოქმედებას ცხიმოვან უჯრედებზე, ხოლო ინსულინი ასტიმულირებს მათში NADPH ოქსიდაზას აქტივობას. ინსულინის ანტაგონისტები, ეპინეფრინი და მისი ანალოგები, აინჰიბირებენ NADPH ოქსიდაზას ცხიმოვან უჯრედებში, ხოლო H2O2 აფერხებს გლუკაგონისა და ადრენალინის მოქმედებას. აუცილებელია, რომ უჯრედების მიერ O2-ისა და სხვა ROS-ის წარმოქმნა წინ უსწრებს სხვა მოვლენებს უჯრედშორის საინფორმაციო ჯაჭვში.
მიუხედავად იმისა, რომ ორგანიზმში ROS წარმოების მრავალი წყარო არსებობს, მათი რეგულარული მიღება გარედან აუცილებელია ადამიანებისა და ცხოველების ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. ა.ლ. ჩიჟევსკიმაც კი აჩვენა, რომ უარყოფითად დამუხტული ჰაერის იონები აუცილებელია ნორმალური ცხოვრებისთვის. ახლა დადგენილია, რომ ჩიჟევსკის ჰაერის იონები არის ჰიდრატირებული O2- რადიკალები. და მიუხედავად იმისა, რომ სუფთა ჰაერში მათი კონცენტრაცია უმნიშვნელოა (ასობით ცალი სმ3-ზე), მაგრამ მათი არარსებობის შემთხვევაში, ექსპერიმენტული ცხოველები რამდენიმე დღეში იღუპებიან დახრჩობის სიმპტომებით. ამავდროულად, ჰაერის გამდიდრება სუპეროქსიდით 104 ნაწილაკ/სმ3-მდე ახდენს არტერიული წნევის და მისი რეოლოგიის ნორმალიზებას, ხელს უწყობს ქსოვილების ჟანგბადს და აძლიერებს ორგანიზმის საერთო წინააღმდეგობას სტრესის ფაქტორების მიმართ. . სხვა ROS, როგორიცაა ოზონი (O3), H2O2, გამოიყენებოდა მე-20 საუკუნის პირველ მესამედში სხვადასხვა ქრონიკული დაავადების სამკურნალოდ, გაფანტული სკლეროზიდან ნევროლოგიურ პათოლოგიებამდე და კიბომდე. . ამჟამად, ისინი იშვიათად გამოიყენება ზოგად მედიცინაში მათი სავარაუდო ტოქსიკურობის გამო. მიუხედავად ამისა, ბოლო წლებში, განსაკუთრებით ჩვენს ქვეყანაში, სულ უფრო პოპულარული ხდება ოზონოთერაპია და იწყება H2O2 ხსნარების ინტრავენური ინფუზიების გამოყენებაც.
ამრიგად, ცხადი ხდება, რომ ROS არის უნივერსალური მარეგულირებელი აგენტები, ფაქტორები, რომლებსაც აქვთ სასარგებლო გავლენა სასიცოცხლო პროცესებზე უჯრედული დონიდან მთელი ორგანიზმის დონეზე. მაგრამ თუ ROS-ს, მოლეკულური ბიორეგულატორებისგან განსხვავებით, არ გააჩნიათ ქიმიური სპეციფიკა, როგორ შეუძლიათ მათ უზრუნველყონ უჯრედების ფუნქციების ჯარიმა რეგულირება?
თავისუფალი რადიკალების რეაქციები სინათლის იმპულსების წყაროა.
საშიში რადიკალური ჯაჭვური რეაქციების შეწყვეტის ერთადერთი გზა, რომელშიც ჩართულია ყველა ახალი ბიოორგანული მოლეკულა, არის ორი თავისუფალი რადიკალის რეკომბინაცია სტაბილური მოლეკულური პროდუქტის წარმოქმნით. მაგრამ სისტემაში, სადაც რადიკალების კონცენტრაცია ძალიან დაბალია და ორგანული მოლეკულების კონცენტრაცია მაღალია, ორი რადიკალის შეხვედრის ალბათობა უმნიშვნელოა. აღსანიშნავია, რომ ჟანგბადი, რომელიც წარმოქმნის თავისუფალ რადიკალებს, არის თითქმის ერთადერთი აგენტი, რომელსაც შეუძლია მათი აღმოფხვრა. როგორც ორრადიკალი, ის უზრუნველყოფს მონორადიკალების რეპროდუქციას, ზრდის მათი შეხვედრის ალბათობას. თუ რადიკალი R ურთიერთქმედებს O2-თან, წარმოიქმნება პეროქსილის რადიკალი ROO. მას შეუძლია წყალბადის ატომი წაართვას შესაფერისი დონორისგან, გარდაქმნას იგი რადიკალად, ხოლო თავად ხდება პეროქსიდი. პეროქსიდებში O-O ბმა შედარებით სუსტია და გარკვეულ გარემოებებში მას შეუძლია გატეხოს და წარმოქმნას 2 ახალი რადიკალი, RO და HO. ამ მოვლენას ეწოდება ჯაჭვების დაგვიანებული (მთავარ ჯაჭვურ რეაქციასთან შედარებით) განშტოება. ახალ რადიკალებს შეუძლიათ სხვებთან შერწყმა და მათ მიერთებული ჯაჭვების გატეხვა (სურათი 2).
და აქ აუცილებელია ხაზი გავუსვა რადიკალური რეკომბინაციის რეაქციების უნიკალურ თვისებას: ასეთი მოვლენების დროს გამოთავისუფლებული ენერგიის კვანტები შედარებულია ხილული და თუნდაც ულტრაიისფერი სინათლის ფოტონების ენერგიასთან. ჯერ კიდევ 1938 წელს ა.გ. გურვიჩმა აჩვენა, რომ წყალში გახსნილი ჟანგბადის თანდასწრებით სისტემაში, სადაც ხდება ჯაჭვის თავისუფალი რადიკალების პროცესები მარტივი ბიომოლეკულების მონაწილეობით, სპექტრის UV რეგიონში ფოტონები შეიძლება გამოსხივდეს, რაც უჯრედულ პოპულაციაში მიტოზის სტიმულირებას ახდენს (აქედან გამომდინარე, ასეთ გამოსხივებას ეწოდა მიტოგენეტიკური). გლიცინის ან გლიცინის წყალხსნარებში (გლუკოზა, ფრუქტოზა, რიბოზა) ROS-ით დაწყებული აუტოქსიდაციის პროცესების შესწავლისას, ჩვენ დავაკვირდით მათგან სუპერ სუსტ ემისიას სპექტრის ლურჯ-მწვანე რეგიონში და დავადასტურეთ გურვიჩის იდეები ამ რეაქციების განშტოებული ჯაჭვის ბუნება.
ა.გ. გურვიჩმა პირველმა აღმოაჩინა, რომ მცენარეები, საფუარი, მიკროორგანიზმები, ისევე როგორც ცხოველების ზოგიერთი ორგანო და ქსოვილი ემსახურება მიტოგენეტიკური გამოსხივების წყაროს "მშვიდ" მდგომარეობაში და ეს გამოსხივება მკაცრად არის დამოკიდებული ჟანგბადზე. ყველა ცხოველური ქსოვილიდან ასეთ გამოსხივებას მხოლოდ სისხლი და ნერვული ქსოვილი ფლობდა. ფოტონების აღმოჩენის თანამედროვე ტექნოლოგიის გამოყენებით, ჩვენ სრულად დავადასტურეთ გურვიჩის განცხადება იმის შესახებ, რომ ახალი, განუზავებელი ადამიანის სისხლი არის ფოტონების გამოსხივების წყარო მშვიდ მდგომარეობაშიც კი, რაც მიუთითებს სისხლში ROS-ის უწყვეტ წარმოქმნაზე და რადიკალების რეკომბინაციაზე. სისხლში იმუნური რეაქციების ხელოვნური აგზნებისას მკვეთრად იზრდება მთლიანი სისხლის გამოსხივების ინტენსივობა. ცოტა ხნის წინ დადასტურდა, რომ ვირთხის ტვინიდან გამოსხივების ინტენსივობა იმდენად მაღალია, რომ მისი დაფიქსირება ძალიან მგრძნობიარე აღჭურვილობით შესაძლებელია მთელ ცხოველზეც კი.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ადამიანებისა და ცხოველების ორგანიზმში O2-ის მნიშვნელოვანი ნაწილი მცირდება ერთელექტრონული მექანიზმით. მაგრამ ამავე დროს, ROS-ის მიმდინარე კონცენტრაციები უჯრედებში და უჯრედგარე მატრიქსში ძალიან დაბალია მათი აღმოფხვრის ფერმენტული და არაფერმენტული მექანიზმების მაღალი აქტივობის გამო, რომლებიც ერთობლივად ცნობილია როგორც "ანტიოქსიდანტური დაცვა". ამ დაცვის ზოგიერთი ელემენტი მუშაობს ძალიან მაღალი სიჩქარით. ამრიგად, სუპეროქსიდის დისმუტაზას (SOD) და კატალაზას სიჩქარე აღემატება 106 ბრუნს/წმ. SOD აკატალიზებს ორი სუპეროქსიდური რადიკალის დისმუტაციის (რეკომბინაციის) რეაქციას H2O2 და ჟანგბადის წარმოქმნით, ხოლო კატალაზა არღვევს H2O2 ჟანგბადს და წყალს. როგორც წესი, ყურადღება ექცევა მხოლოდ ამ ფერმენტების და დაბალმოლეკულური წონის ანტიოქსიდანტების - ასკორბატის, ტოკოფეროლის, გლუტათიონის და ა.შ. დეტოქსიკაციურ ეფექტს. მაგრამ რა აზრი აქვს ROS-ის ინტენსიურ წარმოქმნას, მაგალითად, NADPH ოქსიდაზას, თუ მისი პროდუქტები მყისიერად მოიპოვება. აღმოიფხვრა SOD და კატალაზა?
ბიოქიმიაში, ამ რეაქციების ენერგია ჩვეულებრივ არ განიხილება, მაშინ როცა სუპეროქსიდის დაბინძურების ერთი აქტის ენერგეტიკული გამოსავალი არის დაახლოებით 1 eV, ხოლო H2O2 დაშლისას არის 2 eV, რაც უდრის ყვითელ-წითელი სინათლის კვანტს. ზოგადად, ერთი O2 მოლეკულის სრული ერთი ელექტრონი შემცირებით, გამოიყოფა 8 eV (შედარებისთვის აღვნიშნავთ, რომ UV ფოტონის ენერგია ლამბდა = 250 ნმ არის 5 eV). ფერმენტების მაქსიმალური აქტივობისას ენერგია გამოიყოფა მეგაჰერცის სიხშირით, რაც ართულებს მის სწრაფად გაფანტვას სითბოს სახით. ამ ღირებული ენერგიის უსარგებლო გაფანტვა ასევე ნაკლებად სავარაუდოა, რადგან მისი წარმოქმნა ხდება ორგანიზებულ უჯრედულ და უჯრედგარე გარემოში. ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ ის შეიძლება რადიაციულად და არარადიაციულად გადაეცეს მაკრომოლეკულებსა და სუპრამოლეკულურ ანსამბლებს და გამოიყენონ როგორც აქტივაციის ენერგია ან ფერმენტული აქტივობის მოდულაცია.
რადიკალური რეკომბინაცია, როგორც დაგვიანებული განშტოების ჯაჭვური რეაქციების დროს (ნახ. 2), ასევე ფერმენტული და არაფერმენტული ანტიოქსიდანტების შუამავლობით, არა მხოლოდ უზრუნველყოფს მაღალი სიმკვრივის ენერგიას უფრო სპეციალიზებული ბიოქიმიური პროცესების გასატარებლად და შესანარჩუნებლად. მათ შეუძლიათ მხარი დაუჭირონ მათ რიტმულ ნაკადს, რადგან თვითორგანიზება ხდება პროცესებში, რომლებიც მოიცავს ROS-ს, რაც გამოიხატება ფოტონების რიტმული გათავისუფლებით.
რეაქციების ოსცილატორული რეჟიმები, რომლებიც მოიცავს ROS.
რედოქსის მოდელის რეაქციებში თვითორგანიზების შესაძლებლობა, რომელიც გამოიხატება რედოქს პოტენციალის ან ფერის რხევების გარეგნობაში, დიდი ხნის წინ იყო ნაჩვენები ბელუსოვს-ჟაბოტინსკის რეაქციების მაგალითის გამოყენებით. ცნობილია რხევითი რეჟიმის განვითარება პეროქსიდაზას მიერ NADH-ის ჟანგბადით დაჟანგვის კატალიზების დროს. თუმცა, ბოლო დრომდე, ელექტრონულად აღგზნებული მდგომარეობების როლი ამ რხევების წარმოქმნაში არ იყო გათვალისწინებული. ცნობილია, რომ კარბონილის ნაერთების (მაგალითად, გლუკოზა, რიბოზა, მეთილგლიოქსალი) და ამინომჟავების წყალხსნარებში ჟანგბადი მცირდება, ჩნდება თავისუფალი რადიკალები და მათ რეაქციებს თან ახლავს ფოტონების გამოსხივება. ბოლო დროს ჩვენ ვაჩვენეთ, რომ ასეთ სისტემებში ფიზიოლოგიურთან მიახლოებულ პირობებში ხდება რხევითი გამოსხივების რეჟიმი, რაც მიუთითებს პროცესის თვითორგანიზებაზე დროში და სივრცეში. მნიშვნელოვანია, რომ ასეთი პროცესები, რომლებიც ცნობილია როგორც მეილარის რეაქცია, მუდმივად ხდება უჯრედებში და არაუჯრედულ სივრცეში. სურათი 3 გვიჩვენებს, რომ ეს რხევები არ ფუჭდება დიდი ხნის განმავლობაში და შეიძლება ჰქონდეს რთული ფორმა, ე.ი. გამოხატულია არაწრფივი რხევები.
საინტერესოა კლასიკური ანტიოქსიდანტების, მაგალითად, ასკორბატის გავლენა ამ რხევების ბუნებაზე (სურათი 4). აღმოჩნდა, რომ იმ პირობებში, როდესაც სისტემაში არ ხდება გამოხატული რადიაციული რხევები, ასკორბატი უმნიშვნელო კონცენტრაციით (1 μM) ხელს უწყობს მათ გარეგნობას და 100 μM კონცენტრაციამდე მკვეთრად ზრდის გამოსხივების საერთო ინტენსივობას და რხევის ამპლიტუდას. იმათ. ის იქცევა როგორც ტიპიური პროოქსიდანტი. მხოლოდ 1 მმ კონცენტრაციით, ასკორბატი მოქმედებს როგორც ანტიოქსიდანტი, რაც მნიშვნელოვნად ახანგრძლივებს პროცესის ჩამორჩენის ფაზას. მაგრამ როდესაც ის ნაწილობრივ მოხმარდება, რადიაციის ინტენსივობა იზრდება მაქსიმალურ მნიშვნელობებამდე. ასეთი ფენომენები დამახასიათებელია ჯაჭვური პროცესებისთვის გადაგვარებული ტოტებით
ოსცილატორული პროცესები, რომლებიც მოიცავს ROS-ს, ასევე ხდება მთლიანი უჯრედებისა და ქსოვილების დონეზე. ამრიგად, ცალკეულ გრანულოციტებში, სადაც ROS წარმოიქმნება NADPH ოქსიდაზებით, ამ ფერმენტების მთელი ნაკრები მკაცრად „ჩართულია“ 20 წამის განმავლობაში, ხოლო მომდევნო 20 წამში უჯრედი ასრულებს სხვა ფუნქციებს. საინტერესოა, რომ სეპტიური სისხლის უჯრედებში ეს რიტმი მნიშვნელოვნად ირღვევა. ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ფოტონის ემისიის რხევითი რეჟიმები დამახასიათებელია არა მხოლოდ ცალკეული უჯრედებისთვის, არამედ ნეიტროფილების სუსპენზიებისთვის (სურათი 5A) და თუნდაც განუზავებელი მთლიანი სისხლისთვის, რომელსაც ემატება ლუციგენინი, მასში სუპეროქსიდის რადიკალის წარმოქმნის მაჩვენებელი ( სურათი 5B). აუცილებელია, რომ დაკვირვებული რყევები იყოს რთული, მრავალდონიანი ხასიათისა. რხევის პერიოდები მერყეობს ათობით წუთიდან მათ წილადებამდე (ჩასმული ნახ. 5A).
როგორც მარეგულირებელი, ისე აღმასრულებელი ბიოქიმიური და ფიზიოლოგიური პროცესების რხევითი ხასიათის მნიშვნელობა მხოლოდ დასაწყისია. ახლახან დადასტურდა, რომ უჯრედშიდა სიგნალიზაცია, რომელსაც ახორციელებს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიორეგულატორი, კალციუმი, გამოწვეულია არა მხოლოდ ციტოპლაზმაში მისი კონცენტრაციის ცვლილებით. ინფორმაცია მდგომარეობს მისი უჯრედშიდა კონცენტრაციის რხევების სიხშირეში. ეს აღმოჩენები მოითხოვს იდეების გადახედვას ბიოლოგიური რეგულირების მექანიზმების შესახებ. აქამდე, ბიორეგულატორზე უჯრედის რეაქციის შესწავლისას მხედველობაში მიღებულ იქნა მხოლოდ მისი დოზა (სიგნალის ამპლიტუდა), ირკვევა, რომ ძირითადი ინფორმაცია მდგომარეობს პარამეტრების, ამპლიტუდის, სიხშირისა და ფაზის ცვლილების რხევაში. რხევითი პროცესების მოდულაცია.
მრავალი ბიორეგულატორული ნივთიერებიდან, ROS არის ყველაზე შესაფერისი კანდიდატი რხევითი პროცესების გამომწვევი როლისთვის, რადგან ისინი მუდმივ მოძრაობაში არიან, უფრო ზუსტად, ისინი მუდმივად წარმოიქმნება და კვდებიან, მაგრამ როდესაც ისინი კვდებიან, იბადება ელექტრონულად აღგზნებული მდგომარეობა - იმპულსები. ელექტრომაგნიტური ენერგიის. ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ROS-ის ბიოლოგიური მოქმედების მექანიზმები განისაზღვრება იმ პროცესების სტრუქტურით, რომელშიც ისინი მონაწილეობენ. "პროცესების სტრუქტურაში" ჩვენ ვგულისხმობთ EVS-ის წარმოქმნისა და რელაქსაციის პროცესების სიხშირე-ამპლიტუდის მახასიათებლებს და ფაზის თანმიმდევრულობის ხარისხს, რომლებიც თან ახლავს ROS ურთიერთქმედების ერთმანეთთან ან ერთეულ მოლეკულებთან. წარმოქმნილ ელექტრომაგნიტურ იმპულსებს შეუძლიათ გაააქტიურონ კონკრეტული მოლეკულური მიმღებები, ხოლო EMU წარმოქმნის პროცესების სტრუქტურა განსაზღვრავს ბიოქიმიური და უფრო მაღალ დონეზე ფიზიოლოგიურ პროცესების რიტმს. ეს, ალბათ, ხსნის ROS-ის მოქმედების სპეციფიკას, ამ აგენტებს, რომლებიც უკიდურესად არასპეციფიკურია ქიმიური თვალსაზრისით. მათი დაბადებისა და სიკვდილის სიხშირიდან გამომდინარე, უნდა შეიცვალოს EMU წარმოქმნის პროცესების სტრუქტურა და, შესაბამისად, შეიცვლება ამ ენერგიის მიმღებთა სპექტრი, რადგან სხვადასხვა მიმღებებს - დაბალი მოლეკულური წონის ბიორეგულატორები, ცილები, ნუკლეინის მჟავები მხოლოდ აღიქვამენ. რეზონანსული სიხშირეები.
ჩვენი ვარაუდი საშუალებას გვაძლევს ავხსნათ მრავალი განსხვავებული ფენომენი ერთიანი პოზიციიდან. ამრიგად, ანტიოქსიდანტების როლი, როგორც ჩანს, ბევრად უფრო მდიდარია, ვიდრე ტრადიციული იდეების ფარგლებში. რა თქმა უნდა, ისინი ხელს უშლიან არასპეციფიკურ ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც აზიანებენ ბიომაკრომოლეკულებს გადაჭარბებული ROS წარმოების თანდასწრებით. მაგრამ მათი მთავარი ფუნქციაა ორგანიზება და უზრუნველყოს პროცესების სტრუქტურების მრავალფეროვნება, რომლებიც მოიცავს ROS. რაც უფრო მეტი ინსტრუმენტია ასეთ „ორკესტრში“, მით უფრო მდიდარია მისი ჟღერადობა. ალბათ ამიტომაა ასე წარმატებული მცენარეული თერაპია, ვიტამინის თერაპია და ნატუროპათიის სხვა ფორმები - ყოველივე ამის შემდეგ, ეს "კვების დანამატები" შეიცავს სხვადასხვა ანტიოქსიდანტებს და კოენზიმებს - EMU ენერგიის გენერატორებს და მიმღებებს. ისინი ერთად უზრუნველყოფენ ცხოვრების რიტმების სრულ და ჰარმონიულ კომპლექტს.
ცხადი ხდება, თუ რატომ არის აუცილებელი ნორმალური ცხოვრებისთვის ROS-ის მინიმუმ უმნიშვნელო რაოდენობით მიღება ჰაერთან, წყალთან და საკვებთან ერთად, მიუხედავად ორგანიზმში ROS-ის აქტიური წარმოქმნისა. ფაქტია, რომ სრულფასოვანი პროცესები, რომლებიც მოიცავს ROS-ს, ადრე თუ გვიან იღუპება, რადგან მათი ინჰიბიტორები, თავისუფალი რადიკალების ხაფანგები, თანდათან გროვდება მათ დროს. ანალოგია აქ ჩანს ცეცხლთან, რომელიც ჩაქრება საწვავის თანდასწრებითაც კი, თუ არასრული წვის პროდუქტები დაიწყებენ ცეცხლს უფრო და უფრო მეტი ენერგიის წართმევას. სხეულში შემავალი ROS მოქმედებს როგორც „ნაპერწკლები“, რომლებიც ხელახლა აანთებენ „ცეცხლს“ - ROS-ის წარმოქმნას თავად სხეულის მიერ, რაც საშუალებას აძლევს არასრული წვის პროდუქტების დაწვას. ამ პროდუქტებიდან განსაკუთრებით ბევრი გროვდება ავადმყოფ სხეულში და, შესაბამისად, ოზონოთერაპია და წყალბადის ზეჟანგით თერაპია იმდენად ეფექტურია.
რითმები, რომლებიც წარმოიქმნება სხეულში ROS-ის გაცვლის დროს, ამა თუ იმ ხარისხით, ასევე დამოკიდებულია გარე კარდიოსტიმულატორებზე. ეს უკანასკნელი მოიცავს, კერძოდ, გარე ელექტრომაგნიტური და მაგნიტური ველების რხევებს, რადგან ROS-ის შემცველი რეაქციები, არსებითად, არის დაუწყვილებელი ელექტრონების გადაცემის რეაქციები, რომლებიც ხდება აქტიურ გარემოში. ასეთი პროცესები, როგორც არაწრფივი თვითრხევადი სისტემების ფიზიკის თანამედროვე კონცეფციებიდან გამომდინარეობს, ძალიან მგრძნობიარეა ძალიან სუსტი ინტენსივობით, მაგრამ რეზონანსული ზემოქმედების მიმართ. კერძოდ, ROS-თან დაკავშირებული პროცესები შეიძლება იყოს დედამიწის გეომაგნიტური ველის სიძლიერის მკვეთრი ცვლილებების, ეგრეთ წოდებული გეომაგნიტური ქარიშხლების ძირითადი მიმღებები. გარკვეულწილად, მათ შეუძლიათ უპასუხონ თანამედროვე ელექტრონული მოწყობილობების დაბალი ინტენსივობის, მაგრამ მოწესრიგებულ ველებს - კომპიუტერებს, მობილურ ტელეფონებს და ა.შ. ბიოქიმიური და ფიზიოლოგიური პროცესების გამოყოფისა და ქაოტიზაციის ალბათობა, რომელიც დამოკიდებულია ელექტრონულად აღგზნებული მდგომარეობების წარმოქმნაზე.
დასკვნის ნაცვლად.
რეაქტიული ჟანგბადის სახეობებისა და ანტიოქსიდანტების ასეთ „ცხელ“ თემასთან დაკავშირებული ემპირიული მონაცემების ზემოხსენებულმა ანალიზმა მიგვიყვანა დასკვნამდე, რომელიც გარკვეულწილად ეწინააღმდეგება სამედიცინო პრობლემების გადაჭრის ამჟამად დომინანტურ მიდგომებს. ჩვენ არ შეგვიძლია გამოვრიცხოთ, რომ ზოგიერთი ზემოაღნიშნული ვარაუდი და ჰიპოთეზა სრულად არ დადასტურდება, როდესაც ისინი ექსპერიმენტულად დამოწმებული იქნება. მაგრამ, მიუხედავად ამისა, ჩვენ დარწმუნებული ვართ, რომ მთავარი დასკვნა: პროცესები, რომლებიც მოიცავს ROS-ს, ასრულებს ფუნდამენტურ ბიოენერგეტიკულ-ინფორმაციულ როლს სიცოცხლის ფორმირებასა და განხორციელებაში, სწორია. რა თქმა უნდა, ნებისმიერი სხვა მექანიზმის მსგავსად, ROS-თან დაკავშირებული პროცესების მშვენიერი მექანიზმი შეიძლება დაირღვეს. კერძოდ, მისი ნორმალური ფუნქციონირებისთვის ერთ-ერთი მთავარი საფრთხე შეიძლება იყოს ჟანგბადის ნაკლებობა გარემოში, სადაც ის მიედინება. და სწორედ მაშინ იწყებს განვითარებას ის პროცესები, რომლებიც რეალურ საფრთხეს წარმოადგენს - ჯაჭვური რადიკალური რეაქციების გავრცელებას, რომლის დროსაც ზიანდება მრავალი ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი მაკრომოლეკულა. შედეგად წარმოიქმნება გიგანტური მაკრომოლეკულური ქიმერები, რომლებიც მოიცავს ათეროსკლეროზულ და ამილოიდურ დაფებს, ასაკობრივ ლაქებს (ლიპოფუსცინი), სხვა სკლეროზულ სტრუქტურებს და ბევრ ჯერ კიდევ ცუდად იდენტიფიცირებულ ბალასტს, უფრო სწორად, ტოქსიკურ ნივთიერებებს. ორგანიზმი მათ ებრძვის ROS-ის წარმოების გაძლიერებით, მაგრამ სწორედ ROS-ში ხედავენ პათოლოგიის მიზეზს და ცდილობენ დაუყოვნებლივ აღმოფხვრას ისინი. თუმცა, შეიძლება იმედი ვიქონიოთ, რომ ადამიანებისა და ცხოველების მიერ ჟანგბადის გამოყენების სხვადასხვა მექანიზმების უფრო ღრმად გააზრება ხელს შეუწყობს მიზეზებს და არა დაავადების შედეგებს, რაც ხშირად ასახავს სხეულის ძალისხმევას სიცოცხლისთვის ბრძოლაში.
ლიტერატურა
1. David, H. ცხოველთა და ადამიანის უჯრედების რაოდენობრივი ულტრასტრუქტურული მონაცემები. შტუტგარტი; ნიუ იორკი.
2. Eyring H. // J. Chem. ფიზ. 3:778-785.
3. ფრიდოვიჩი, ი. //ჯ. ვადა ბიოლ, 201: 1203-1209.
4. Ames, B. N., Shigenaga, M. K. და Hagen, T. M., Proc. ნატ. აკად. მეცნიერება. აშშ 90: 7915-7922.
5 ბაბიორი ბ.მ. // სისხლი, 93: 1464-1476 წ
6 Geiszt M., et al. //პროც. ნატ. აკად. მეცნიერება. აშშ 97: 8010-8014.
7. Noh K.-M, Koh J.-Y. // J. Neurosci., 20, RC111 1-5
8. მილერი რ.ტ., და სხვ. // ბიოქიმია, 36:15277-15284
9 Peltola V., et al. // ენდოკრინოლოგია იან 137:1 105-12
10. დელ ბელო ბ., და სხვ. // FASEB J. 13: 69-79.
11. Wentworth A. D, და სხვ. //პროც. ნატ. აკად. მეცნიერება. აშშ 97: 10930–10935.
12. Shoaf A.R., და სხვ. // J. Biolumin. ქიმილუმინი. 6:87-96.
13. ველესისი, ა.ა. და სხვ. // J.Appl. ფიზიოლ. 78:112-116.
14. Lo Y.Y., Cruz T.F. // ჯ.ბიოლ. ქიმ. 270: 11727-11730 წწ
15. Steinbeck M.J., et al. // J. Cell Biol. 126:765-772
16. Moulton P.J., და სხვ. //ბიოქიმი. J. 329 (პტ. 3): 449-451
17. Arbault S. და სხვ. // კარცინოგენეზი 18: 569-574
18. De Keulenaer G. W., Crc. რეზ. 82, 1094-1101 წწ.
19. de Lamirande E, Gagnon C. // Free Radic. ბიოლ. მედ. 14:157-166
20. Klebanoff S.J., et al. // J.Exp. მედ. 149:938-953
21. May J. M., de Haen C. // J. Biol. ქიმ. 254:9017-9021
22. Little S.A., de Haen C. // J. Biol. ქიმ. 255:10888-10895
23. Krieger-Brauer H. I., Kather H. //ბიოქიმი. J. 307 (პტ. 2): 543-548
24. Goldstein N. I. სუპეროქსიდის ფიზიოლოგიური აქტივობის ბიოფიზიკური მექანიზმები.//დისს. ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დოქტორის ხარისხზე, მ., 2000 წ
25. კონდრაშოვა, მ.ნ., და სხვ. //IEEE Transactions on Plasma Sci. 28: არა. 1, 230-237.
26. Noble, M. A., Working Manual of High Frequency Currents. თავი 9 ოზონი. ახალი მედიცინის გამომცემლობა.
27. Douglas W. წყალბადის ზეჟანგის სამკურნალო თვისებები. (თარგმნილია ინგლისურიდან). გამომცემლობა „პიტერი“, სანკტ-პეტერბურგი, 1998 წ.
28. გამალი, ი.ა. და კლიბინი, ი.ვ. //ინტ. რევ. ციტოლი. 188:203-255.
29. გურვიჩი, ა.გ. და გურვიჩი, ლ.დ. // ენზიმოლოგია 5: 17-25.
30. ვოეიკოვი, ვ.ლ. და ნალეტოვი, ვ.ი. , ამინომჟავებისა და შაქრების არაწრფივი ქიმიური რეაქციების სუსტი ფოტონის ემისია წყალხსნარებში. ში: ბიოფოტონები. ჯ.-ჯ. Chang, J. Fisch, F.-A. პოპი, რედ. Kluwer Academic Publishers. დორტრეხტი. გვ. 93-108 წწ.
31. Voeikov V L., Novikov C N., Vilenskaya N D. // J. Biomed. არჩევა 4:54-60.
32. კანეკო კ., და სხვ. //ნეიროსკები. რეზ. 34, 103-113.
33. Fee, J.A., and Bull, C. // J. Biol. ქიმ. 261:13000-13005.
34. Cilento, G. and Adam, W. // Free Radic Biol Med. 19:103-114.
35 ბასკაკოვი, ი.ვ. და ვოეიკოვი, ვ.ლ. //ბიოქიმია (მოსკოვი). 61:837-844.
36. Kummer, U., et al. //ბიოქიმი. ბიოფისი. აქტა. 1289:397-403.
37. ვოეიკოვი ვ.ლ., კოლდუნოვი ვ.ვ., კონონოვი დ.ს. // ჯ.ფიზ. Ქიმია. 75: 1579-1585 წწ
38. ტელეგინა თ.ა., დავიდიანცი ს.ბ. // წარმატებები. ბიოლ. ქიმია. 35:229.
39. ქინძელსკიი, ა.ლ., და სხვ. // ბიოფიზ. J. 74:90-97
40. De Konick, P. and Schulman, P. H. //მეცნიერება. 279:227-230.
41. Glass L., Mackie M. საათიდან ქაოსამდე. ცხოვრების რიტმები. M. Mir, 1991 წ.
საიტის მიხედვით: http://www.gastroportal.ru/php/content.php?id=1284
ლექცია XVI სკოლა-სემინარზე "მონელების ფიზიოლოგიისა და პათოლოგიის თანამედროვე პრობლემები", პუშჩინო-ონ-ოკა, 14-17 მაისი, 2001წ. ა.მ.-ის სახელობის აკადემიური სკოლა-სემინარის XVI სესია. უგოლევი „მონელების ფიზიოლოგიისა და პათოლოგიის თანამედროვე პრობლემები“, 2001 წ., ტომი XI, No4, გვ.128-136.
ვლადიმერ ლეონიდოვიჩ ვოეიკოვი (დ. 1946), ქიმიური აზროვნების მქონე ბიოფიზიკოსი, მოულოდნელად მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ ოპარინის მიდგომა შეიცავს ბევრად მეტ მნიშვნელობას, ვიდრე ფიქრობდნენ ბოლო ნახევარ საუკუნეში. რა თქმა უნდა, საუბარია არა „ჰეფალამპის პრინციპზე“ (გვ. 7-2*), არამედ იმაზე, რომ, როგორც ირკვევა, „პირველ ბულიონში“ მართლაც შეიძლებოდა მომხდარიყო ბიოპოეზის მრავალი რეაქცია. უპირველეს ყოვლისა, ეს შეიძლება იყოს პოლიკონდენსაციის რეაქციები (პოლიმერიზაცია ენერგიის ხარჯვით და წყლის გამოყოფით), რომლის ენერგიის წყაროა წყლის მექანიკური მოძრაობა. როდესაც ის მოძრაობს ულტრა წვრილ ფორებში, ის იშლება და ჰიდროქსილები წარმოქმნიან წყალბადის ზეჟანგს მოულოდნელად დიდი (1%-ზე მეტი) კონცენტრაციით; ის ემსახურება როგორც ჟანგვის აგენტს. პეროქსიდის ნაწილი იშლება O2 და H2-ად.
იმისათვის, რომ ეს რეაქციები იყოს შეუქცევადი, საჭიროა პროდუქტების ჩამონადენი. პოლიკონდენსაციის დროს მიიღწევა გარემო პირობების შეცვლით; და როდესაც პეროქსიდი იშლება, O2 და H2 გადადიან ატმოსფეროში, სადაც O2 რჩება ბოლოში და ემსახურება როგორც მთავარ ჟანგვის აგენტს (Voeikov V.L. რეაქტიული ჟანგბადის სახეობები, წყალი, ფოტონი და სიცოცხლე // Rivista di Biology / Biology Forum 94, 2001 წ. ).
პოლიკონდენსაცია არის პირველადი თვითორგანიზაციის ერთ-ერთი ფორმა, რომლის შესაძლო მექანიზმები ვოეიკოვმა განიხილა სადოქტორო დისერტაციაში (Biofaq მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, 2003).
თუმცა, მთლიანობაში ბიოპოეზის პრობლემები, რა თქმა უნდა, ამით არ წყდება: ჩვენ ჯერ კიდევ უნდა გვესმოდეს, როგორ და რატომ შეიძლება პოლიმერების შეკრება იქ, რაც საჭიროა სიცოცხლისთვის. ლენინგრადის ფიზიოლოგები დ.ნ. ნასონოვი (უხტომსკის სტუდენტი) და ა. ტროშინმა (ნასონოვის სტუდენტი) და მალე გილბერტ ლინგმა (აშშ-ში ჩავიდა ჩინეთიდან) მე-20 საუკუნის შუა წლებში შეიმუშავეს უჯრედის კონცეფცია, ძირითადად დაახლოებით.
ჩვეულებრივი სიბრძნის საწინააღმდეგოდ. ჩვენთვის მასში მთავარია ის, რომ უჯრედი არის არა ხსნარი, რომელსაც გარსი უჭირავს, არამედ ჟელესმაგვარი სტრუქტურა (გელი), რომლის აქტივობაც განსაზღვრავს უჯრედის მუშაობას.
ამჟამად, ეს თეორია6^ ძალიან მოწინავეა და გვაწვდის ინფორმაციას ციტოლოგიის ბევრ კითხვაზე. ყველა ფიჭური მექანიზმის მოქმედების საფუძველი (იონების ტრანსპორტირება უჯრედის საზღვარზე, უჯრედის გაყოფა, ქრომოსომის სეგრეგაცია და ა.შ.) აღიარებულია, როგორც ლოკალური ფაზის გადასვლა.
თუ ვაღიარებთ, რომ უჯრედის ღრუ არ არის გამოსავალი, არამედ გელი, მაშინ ბიოპოეზის მთელი პრობლემა იცვლება: უსაქმური აზრების ნაცვლად, თუ როგორ შეიძლებოდა ბიოპოეზის ამ მოდელისთვის აუცილებელი თვისებების მქონე პირველი ნაკრები ჩამოყალიბებულიყო ბიოპოეზის მოლეკულებისგან. „ბულიონი“, საკმაოდ რეალური ამოცანაა დასმული - გავიგოთ, როგორ მოეწყო სიცოცხლის დაბადებისთვის აუცილებელი გელის კომპლექსი.
ის უჯრედად არ უნდა მივიჩნიოთ და ჯობია ეობიონტი ვუწოდოთ (ეს ტერმინი 1953 წელს შემოგვთავაზა ნ. პირიმ).
ბიოპოეზის პირველი სირთულე, რომელიც ქრება გელის კონცეფციაში: ნივთიერებებისა და მათი იონების საჭირო კონცენტრაცია განისაზღვრება არა ეობიონტის გარსით, არამედ მისი სტრუქტურით. სიცოცხლის დასაწყებად არ არის საჭირო „ტუმბოები“.
მეორე სირთულე - როგორ ჩამოყალიბდა პირველი ცილები და ნუკლეინის მჟავები აუცილებელ სპირალურ სტრუქტურებად - ქრება, როდესაც ირკვევა, რომ სპირალები წყლის კვაზიკრისტალური სტრუქტურით არის დაყენებული.
მთავარი ის არის, რომ წყალი აჩვენებს იმ აქტივობას, რომელსაც ყველა ცოცხალი არსება ეფუძნება. იგი ვლინდება ერთდროულად ორი სრულიად განსხვავებული ფორმით: ჯერ ერთი, წყლის სტრუქტურა განსაზღვრავს მაკრომოლეკულების სივრცულ სტრუქტურას და აწყობს მათ ურთიერთქმედებას, მეორეც, წყალი ემსახურება როგორც წყარო და მატარებელი რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების (ROS) - ეს არის ზოგადი. ჟანგბადის შემცველი ნაწილაკების აღნიშვნა დაუწყვილებელი ელექტრონით (ჰიდროქსილი, წყალბადის ზეჟანგი, ოზონი, C2 და ა.შ.).
ROS-ის ჩაქრობა, რომელიც მიიღწევა ორი დაუწყვილებელი ელექტრონის დაწყვილებით, როდესაც ორი თავისუფალი რადიკალი გაერთიანებულია, ვოეიკოვის აზრით, სიცოცხლის ენერგიის მთავარი და ისტორიულად პირველი წყაროა (ATP მოგვიანებით გამოჩნდა - იხილეთ პუნქტები 7-7 **). ROS მუდმივად ჩნდება და მაშინვე ქრება - ან გამოიყენება მეტაბოლურ რეაქციაში, ან, თუ ამ მომენტში ასეთი საჭიროება არ არის, ისინი უბრალოდ ქრებიან; უფრო მეტიც, ყველა ორგანიზმის უჯრედებში არსებობს ჩაქრობის სპეციალური მექანიზმები.
ROS-ის დაბადებისა და სიკვდილის ეს პროცესი მაგონებს კვანტური ვაკუუმის რყევებს (ამ ანალოგიას დაეთანხმა ვოეიკოვი).
61 ასე უწოდებს თავის კონსტრუქციას ამერიკელი ფიზიკოსი ჯერალდ პოლაკი (Pollack G.H. Cells, gels and engines of life; ახალი, ერთიანი მიდგომა უჯრედის ფუნქციისადმი. სიეტლი (ვაშინგტონი), 2001; რუსული გამოცემა V.L. Voeikov-ის რედაქტორობით. მზადდება). სინამდვილეში, საუბარია მომავლის თეორიის ერთ ასპექტზე: განიხილება აბსტრაქტული უჯრედი; უჯრედების მრავალფეროვნება (მაგ., გაყოფის გზები) იგნორირებულია და გაუგებარია, თუ როგორ უნდა შეიტანოს იგი ამ კონცეფციაში. მემბრანის როლი და უჯრედის ადრეული ევოლუცია ზედმეტად გამარტივებულია.
ძირითადი დაჟანგვის ბიოქიმიური სუბსტრატი არის მაღალსტრუქტურული წყალი, ჟანგვის პროდუქტი სუსტად სტრუქტურირებული წყალია და ენერგიის წყაროა ROS ჩაქრობა. წყლის სტრუქტურირების აქტი არის ენერგიის დაგროვების აქტი, მისი დესტრუქტურიზაციის აქტი ათავისუფლებს ენერგიას ბიოქიმიური რეაქციისთვის. შეიძლება ითქვას, რომ სწორედ ამ პროცესის ჩართვამ გეოქიმიური ციკლის რეაქციებში გამოიწვია ნივთიერებების გართულება, რამაც აღნიშნა ქიმიური აქტივობის ბიოქიმიურზე გადასვლა. დაწვრილებით იხილეთ: [ვოეიკოვი, 2005]. თუ გავიხსენებთ, რომ ნივთიერებათა ცვლის მიზნით სუბსტრატების დაჟანგვას სუნთქვა ეწოდება, მაშინ ვოეიკოვის თეზისი
"სიცოცხლე წყლის სუნთქვაა" სავსებით მისაღებია. რა თქმა უნდა, ეს არ არის სიცოცხლის განმარტება, არამედ პირველი და მთავარი ბიოენერგეტიკული პროცესის მითითება, ისევე როგორც მთავარი მიმართულება სიცოცხლის დაბადების საიდუმლოს ამოხსნის ძიებაში.
დასაწყისისთვის, კოცერვატი არის წყლის გელის მცირე ნაწილი, მაგრამ გელს ასევე შეუძლია შეავსოს დიდი სტრუქტურა (მაგალითად, გუბე). თუ დავამატებთ, რომ ROS უხვადაა წყალზე, წყალში და გელში, მაშინ, როგორც დავინახავთ, ბიოპოეზის საწყისი ეტაპების პრობლემა მნიშვნელოვნად გამარტივდება.
მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პროფესორი ლომონოსოვი, ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დოქტორი, ბიოფიზიკოსი, წყლის სპეციალისტი (რუსეთი)
1968 წელს ვოეიკოვმა დაამთავრა მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ბიოლოგიის ფაკულტეტი. M.V. ლომონოსოვი წარჩინებით დიპლომით "ბიოფიზიკის" სპეციალობაში.AT 1971 წ იქდაიცვა დისერტაცია კანდიდატის ხარისხზე ბიოლოგიური მეცნიერებები. 1971-1975 წლებში მუშაობდა უმცროს მეცნიერ თანამშრომლად. C1975 - ლომონოსოვის სახელობის მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ბიოლოგიის ფაკულტეტის ბიოორგანული ქიმიის კათედრის ასოცირებული პროფესორი. მ.ვ. ლომონოსოვი და2003 წლიდან დღემდე - პროფესორი . 1978 წლიდან 1979 წლამდე კვლევით მუშაობას ეწეოდა დიუკის უნივერსიტეტის ბიოქიმიისა და მედიცინის დეპარტამენტში, ჩრდილოეთ კაროლინა, აშშ, პროფესორ რობერტ ლეფკოვიცის (ნობელის პრემიის ლაურეატი 2014) ხელმძღვანელობით.
2003 წელს დაიცვა სადოქტორო დისერტაცია მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტში დისერტაცია „მარეგულირებელი ფუნქციარეაქტიული ჟანგბადის სახეობები სისხლსა და წყალში მოდელის სისტემებში“ ფიზიოლოგიისა და ბიოფიზიკის სპეციალობებში.
2007 წელს დაჯილდოვდა 1-ლი პრემიით. ჟაკ ბენვენისტე ყირიმის მე-7 საერთაშორისო კონფერენციაზე „კოსმოსი და ბიოსფერო“;2013 წელს დაჯილდოვდა სიენის უნივერსიტეტისა და ვესექსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (დიდი ბრიტანეთი) მიერ დაარსებული PRIGOGIN-ის ოქროს მედლით;
V.L. ვოეიკოვი მხარს უჭერს და აგრძელებს ისეთი მეცნიერების იდეებს, როგორიცაა ერვინ ბაუერი , ალექსანდრე გურვიჩი , ალბერტ სენტ-გიორგი , სიმონ შნოლი ემილიო დელ ჯუდისი, მუდმივად თანამშრომლობს ჯ. პოლაკთან (ვაშინგტონის უნივერსიტეტი, სიეტლი, აშშ), მ. ჩაპლინი (გამოყენებითი მეცნიერების პროფესორი, ლონდონის სამხრეთ ბანკის უნივერსიტეტი, დიდი ბრიტანეთი).
სამეცნიერო ინტერესების ძირითადი სფეროები ვლადიმერ ლეონიდოვიჩი: ბიოლოგიური აქტივობის ფიზიკური და ქიმიური საფუძვლები, თავისუფალი რადიკალები და წყალში რხევითი პროცესები და მათი როლი ბიოენერგეტიკაში. ვ.ლ. ვოეიკოვი არის რუსეთის ფედერაციის უმაღლესი განათლების საპატიო თანამშრომელი, ნეუსში (გერმანია) ბიოფიზიკის საერთაშორისო ინსტიტუტის სამეცნიერო საბჭოს წევრი, SPIE-ს წევრი.(ოპტიკური ტექნოლოგიების საერთაშორისო საზოგადოება, აშშ) და სრულიად რუსეთის ბიოქიმიური საზოგადოება.
მუშაობის ძირითადი სფეროები კვლევითი ჯგუფი V.L. ვოეიკოვის ხელმძღვანელობით:
- ფოტობიოქიმიური რეაქციების მოდელირება, გურვიჩის რეაქციის ჩათვლით და მაილარდის რეაქცია ;
ცოცხალ სისხლთან მუშაობა, რომელიც მიზნად ისახავს ბიოფოტონების გამოყოფის ბუნებით და ერითროციტების დალექვის დინამიკის პარამეტრებით გამოვლენილი სისხლის სისტემური მახასიათებლების იდენტიფიცირებას;
— ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების ულტრა დაბალი კონცენტრაციისა და ულტრა სუსტი ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ცოცხალ სისტემებზე და წყლის არაბალანსირებულ სისტემებზე;
— რედოქსული და რხევითი პროცესები წყლის სისტემებში. ნაშრომი მიზნად ისახავს წყლის საკვანძო როლის დადასტურებასცხოვრების პროცესებში, კერძოდ ბიოენერგეტიკაში.
ჩვენ შევხვდით ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დოქტორს, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პროფესორს ვლადიმერ ლეონიდოვიჩ ვოეიკოვს, რათა გვესაუბრა წყალზე, რომელიც მეცნიერებისთვის გამოცანები რჩება 21-ე საუკუნეშიც. მართალია, ყველაზე ცოტა წყალზე ითქვა.
- ვლადიმერ ლეონიდოვიჩ, რა ფენომენია ეს - წყალი?
უპირველეს ყოვლისა, უნდა ითქვას, რომ სიტყვა „წყალი“ ჩვეულებრივ სრულიად განსხვავებულ მოვლენებს ნიშნავს. მაგალითად, არის მტკნარი წყალი, მარილიანი წყალი, ზღვის წყალი, ფიზიკოსები ახლა გატაცებულნი არიან წყლის კომპიუტერული სიმულაციებით. ჩვეულებრივ, ადამიანები ახასიათებენ წყალს იმ ვარაუდით, რომ ის არის H 2 O პლუს რაღაც სხვა. მე მაინტერესებს წყალი, რომელიც სიცოცხლესთან არის დაკავშირებული, რადგან ყველაფერს, რასაც სიცოცხლეს ვუწოდებთ, პირველ რიგში წყალია.
წყალი რთული სისტემაა, უფრო ზუსტად, სისტემების უზარმაზარი კოლექცია, რომელიც გადადის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში. კიდევ უკეთესია ვთქვათ: არა სისტემა, არამედ ორგანიზაცია. იმის გამო, რომ სისტემა რაღაც სტატიკურია, ორგანიზაცია კი დინამიური, ის ვითარდება. ვლადიმერ ივანოვიჩ ვერნადსკი ორგანიზაციაში გულისხმობდა რაღაცას, რომელიც, ერთი მხრივ, კონსერვატიულია და, მეორე მხრივ, ცვალებადი. უფრო მეტიც, ეს ცვლილებები ხდება არა შემთხვევით, არამედ მიზანმიმართულად.
წყლის გამოვლინებები მრავალფეროვანია. მაგალითად, არის შემთხვევები, როდესაც წყალმა დაწვა რადარი: რადარის სხივმა, რომელიც ღრუბლიდან აირეკა და დაბრუნდა, დაწვა მიმღები მოწყობილობა. შესაბამისად, ღრუბლიდან დაბრუნდა შეუდარებლად დიდი რაოდენობით ენერგია! თანამედროვე მეცნიერება ამას ვერ ხსნის. ღრუბელი არის წყლის ნაწილაკები. თხევად წყალში ყოველთვის არის რაღაც ნაწილი, რომელიც ქმნის თანმიმდევრულ დომენებს, ანუ უბნებს, რომლებშიც წყლის მოლეკულები თანმიმდევრულად ირხევა და ლაზერული სხეულივით იქცევა. რადარის სხივი, რომელიც ღრუბელს ეჯახება, მასში არსებულ წყალს არაწონასწორობას აქცევს და ეს ჭარბი ენერგია ღრუბელი ან უბრუნებს რადარს და წვავს მას, ან იშლება.
- და რატომ შექმნა ბუნებამ ასეთი არათანაბარი წყალი?
კითხვა "რატომ?" სცილდება მეცნიერებას.
- თურმე წყლის შესახებ ძალიან ცოტა ვიცით?
კიდევ ერთი მაგალითი. ჩვენ ვიცით, რომ მთის მდინარეები ყოველთვის ცივია: მაშინაც კი, თუ იმ ხეობაში, რომლითაც მდინარე მიედინება, წყალი მაინც ცივი რჩება. Რისთვის? ეს ჩვეულებრივ აიხსნება იმით, რომ მთებში არის მყინვარები, გზად წყაროებია და საერთოდ მოძრაობს. მაგრამ შეიძლება სხვა ახსნაც იყოს. რას ვგულისხმობთ "ცივი", "თბილი", "ცხელი"? ტემპერატურა. და საიდან მოდის ტემპერატურა, რომელსაც ვზომავთ თერმომეტრით? საშუალო მოლეკულები მოძრაობენ, ეჯახებიან ერთმანეთს და გამოიყოფა ენერგია, რასაც ვზომავთ თერმომეტრით. ახლა ვნახოთ, რამდენად სწრაფად მოძრაობენ მოლეკულები ერთი მიმართულებით და რას აჩვენებს თერმომეტრი, თუ შევეცდებით დინების ტემპერატურის გაზომვას. მოლეკულები იწყებენ მოძრაობას მსგავსი სიჩქარით და "წოვენ" ენერგიას გარემოდან. თურმე მთის ნაკადის ტემპერატურა უკიდურესად მაღალია და ამავდროულად მოყინულია! პარადოქსი! ტემპერატურა - და ტემპერატურა... ჩქარი მდინარე კლებულობს, თუმცა ხახუნის გამო უნდა გაცხელდეს... ანუ წყალი ცივია, რადგან მოლეკულები წყვეტენ ერთმანეთის დარტყმას! და მიმართულების დინების ტემპერატურა სხვაა. ეს ხსნის წყალში მიმდინარე პროცესების გაუგებრობას. წყალი არსებითად არ არის წონასწორობა, ამიტომ მას შეუძლია ბუნებრივად წარმოქმნას სამუშაო. მაგრამ იმისათვის, რომ ყველაფერმა, რაც წონასწორობაშია, შეძლოს სამუშაოს წარმოება, უნდა შეიქმნას პირობები. და ორგანიზაციას შეუძლია შექმნას პირობები.
- არსებობს იდეალური ფორმები, როგორიცაა პლატონური მყარი. როგორ არის ორგანიზებული წყალი?
იდეალური სხეულები, რომლებზეც პლატონი საუბრობდა, ბუნებით მიუწვდომელია. ეს არის აბსტრაქტული კონსტრუქციები, იდეები. თუ ასეთი სხეულები განიხილება ბუნებაში, მაშინ ისინი დაიწყებენ ურთიერთქმედებას, დაარტყავენ ერთმანეთს და შეწყვეტენ იდეალურობას.
- მაგრამ ისინი ცდილობენ თავიანთი ფორმების აღდგენას?
ისინი იბრძვიან, მაგრამ როდესაც რაღაც ცდილობს აღადგინოს ფორმა, ეს უკვე დინამიური მოვლენაა. და ეს არ არის პლატონი, არამედ არისტოტელე. არისტოტელეს აქვს ეს სურვილი და აქვს causa finalis - საბოლოო მიზანი, რომელიც ამოგდებულია თანამედროვე მეცნიერებიდან.
ყველაფერი იმით დაიწყო, რომ მეცნიერებმა დაიწყეს რეალური ფენომენების აღწერა და ყველაფერი მიზეზ-შედეგობრივი კავშირების შესწავლაზე დაამცირეს. ახლა კი ნორმალურს უწოდებენ მეცნიერებას, რომელშიც ჩამოყალიბებულია პარადიგმა, რომელიც ემყარება იმ აზრს, რომ არსებობს მიზეზობრივი კავშირი და არ არის მისწრაფება.
- მაგრამ ყველა ასე არ ფიქრობს, იქნებ სხვა მიდგომებიც არის?
ცხოვრება სწრაფვის გარეშე შეუძლებელია და სიცოცხლის არსებობის უარყოფა საკმაოდ რთულია, რადგან სადაც არ უნდა გაიხედო, ასე თუ ისე აკვირდები თვით ცხოვრებას. მართალია, მაშინვე მსურს ყვავილის გაშრობა, გოფერისგან ფიტუალური ცხოველის გაკეთება... და, რა თქმა უნდა, ყველა მეცნიერებათაგან ყველაზე მშვენიერია პალეონტოლოგია, რადგან ჩონჩხი მუზეუმში დავდე, ლაქი დავაფარე და დგას და არ იშლება. ბიოლოგია კი სიცოცხლეს და ცხოვრების ყველაზე თვალსაჩინო მოვლენას - განვითარებას უნდა ეხებოდეს. განვითარება მარტივიდან რთულამდე, არათანმიმდევრულიდან დაკავშირებულამდე, ერთფეროვანიდან მრავალფეროვნებამდე. და ეს ყველაფერი სპონტანურად ხდება.
- და მიზანი?
და ცხოვრების მიზანი სიცოცხლის გადარჩენაა. მიზანი სიცოცხლის დამატებაა. რადგან რაც მეტი სიცოცხლეა, მით უფრო რთულია მისი განადგურება. 1935 წელს ერვინ ბაუერმა გამოაქვეყნა თეორიული ბიოლოგია, რომელშიც ჩამოაყალიბა ცხოვრების სამი ძირითადი პრინციპი. ბაუერის პირველი პრინციპი ასე ჟღერს: ყველა ცოცხალი და მხოლოდ ცოცხალი სისტემა არასოდეს არის წონასწორობაში. და ისინი მთელ ზედმეტ ენერგიას იყენებენ იმისთვის, რომ წონასწორობაში არ შევიდნენ.
- მაშინ რა როლი აქვს მეცნიერებას, მეცნიერო?
მე გეტყვით რა არის მეცნიერების მიზანი. აკადემიკოსმა ბერგმა, რუსმა გეოგრაფმა, გეოლოგმა, ზოოლოგმა, დარვინიზმის საწინააღმდეგოდ შემოიღო ტერმინი „ნომოგენეზი“ (ანუ კანონების მიხედვით განვითარება). დარვინის აზრით, განვითარება არ ყოფილა, რადგან სიტყვა „განვითარება“ ნიშნავს გეგმის მიხედვით გაშლას, გაშლას. იგივე ევოლუცია, რომელიც, ფაქტობრივად, არის მიზანმიმართული განვითარება.
მეცნიერი გვიყვება, როგორ მუშაობს სამყარო და როგორ მუშაობს ადამიანი. სამყაროს შესწავლა გვაინტერესებს, ზოგადად, ეგოისტური თვალსაზრისით: ჩვენ გვინდა გავიგოთ ჩვენი ადგილი ამ სამყაროში. ვინაიდან ცოცხალი ადამიანი სწავლობს სამყაროს, მას აქვს კითხვა არსებობის მიზნის შესახებ. როგორც კი არსებობის მიზნის საკითხი გაქრება, სულ ესაა...
- რა ყველა"?
ცხოვრება მთავრდება. გულგრილობა, კაცს არ აინტერესებს. მიზნები განსხვავებულია და ისინი ასტიმულირებენ ცხოვრებას. როგორც კი ადამიანი კარგავს თავის მიზანს ცხოვრებაში, ის წყვეტს არსებობას. დარვინს არასოდეს გამოუყენებია სიტყვა „ევოლუცია“. მას აინტერესებდა მრავალფეროვნების წარმოშობა. მრავალფეროვნება არ არის ევოლუციის ტოლფასი. თქვენ შეგიძლიათ ააგოთ სხვადასხვა შენობები ერთი და იგივე აგურისგან, მაგრამ ეს არ იქნება ევოლუცია ...
- მეჩვენება, რომ დღეს ეს არ არის ყველაზე პოპულარული თვალსაზრისი.
Ვეთანხმები. რატომ არის ეს მიდგომა არაპოპულარული? მეცნიერება არ აყენებს კითხვებს მორალისა და ეთიკის შესახებ. რა არის მორალი და მორალი გრავიტაციის კანონებში, გრავიტაციის კანონებში? მაგრამ მეცნიერების სწორი ოკუპაცია და სამყაროს კანონების გარკვევა საოცრად იწვევს ზნეობისა და მორალის ღრმა საკითხების დასაბუთებას. რატომ არსებობს მორალი? რას ნიშნავს მორალი და ეთიკა? რაც შეეხება სიცოცხლის მხარდაჭერას? მორალი და მორალი აუცილებელია ჩვენი სიცოცხლის შესანარჩუნებლად.
- თურმე ბუნება, ღმერთო - რაც გინდა თქვი - ისეა დაწესებული, რომ ზნეობრივი კანონი ცოცხლობდეს ადამიანის სულში?
საკმაოდ სწორი. სხვა საქმეა, რომ მორალთან და მორალთან უშუალოდ მეცნიერება კი არ არის საქმე, არამედ, მაგალითად, რელიგია. მაგრამ სამყაროს დანახვა შეიძლება სხვადასხვა კუთხით: ეს შეიძლება იყოს შემოქმედის, ან შემოქმედების თვალსაზრისით. ამის შესახებ მიხაილ ვასილიევიჩ ლომონოსოვმა ისაუბრა.
- შეიძლება თუ არა რელიგიური ცოდნა გამოადგეს მეცნიერებს?
შესაძლებელია თუ არა ბიბლიიდან ასტრონომიის ან სხვა მეცნიერებების შესწავლა?.. მაგალითს მოგიყვან. შემოქმედების მესამე დღეს ღმერთმა შექმნა მნათობები: დიდი და პატარა. Რისთვის? რათა განეშორებინა დღე ღამისაგან, რათა ნიშნები ყოფილიყო. როდის შექმნა მან ფლორა? Მეორე დღეს. მზის გარეშე? სრული სისულელეა? მაგრამ არა... დაახლოებით 30 წლის წინ ოკეანის ფსკერზე აღმოაჩინეს ეგრეთ წოდებული შავი მწეველები - მთელი ეკოსისტემები, რომლებსაც ცხოვრებაში არასდროს უნახავთ მზე და არიან ცხოველები, რომლებსაც აქვთ სისხლის მიმოქცევა. და რა, მზემ წარმოშვა ეს ენერგეტიკული სისტემები?.. მაშინ უნდა ვივარაუდოთ, რომ დედამიწაც გახურდა მზის გამო. მხოლოდ აქ გეოგრაფები და გეოლოგები უკვე გააპროტესტებენ. იმიტომ რომ დედამიწა თბილია და არა იმიტომ რომ მზემ გაათბო. სახელმძღვანელოებში წერია, რომ მზის მთელი ენერგია არის ფოტოსინთეზი, გლუკოზა, CO 2 და H 2 O + მზე და ასე შემდეგ, დაიმახსოვრე, ვფიქრობ. მაგრამ მოდით ჩავიდეთ ოკეანის ფსკერზე: იქ ფოტოსინთეზი არ არის, მაგრამ არიან ცხოველები და ისინი არ ჩამოსულან ხმელეთიდან ხუთ კილომეტრის სიღრმეზე.
- ვინ აძლევს მათ სიცოცხლის ენერგიას?
წყალი! CO 2 და H 2 O სინთეზი ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც არსებობს აქტივაციის ენერგია. წყალში კი, რომელიც თავდაპირველად არაბალანსირებულია, ეს ენერგია არსებობს, მიუხედავად იმისა, არის თუ არა მზე. და, სხვათა შორის, რა უძღოდა წინ ფლორას? შემოქმედების პირველი დღის შესახებ წერია: „და სული ღვთისა დატრიალდა წყალზე“. თარგმანი, როგორც ახლახან გავიგე, არასწორია: „ღვთის სული წყალთან ერთად მოძრაობდა“. "ნახმარი" არ ნიშნავს "გადასხმულს", თავისი წარმოშობით ეს სიტყვა დაკავშირებულია სიტყვასთან "ქათამი". ღმერთის სული ენერგეტიკულ-ინფორმაციულ ორგანიზებულ წყალს, სწორედ ამას შეიძლება ნიშნავდეს. გამოდის, რომ წყალი ჩაფიქრებულია სამყაროს საფუძვლად.
- გინდა თქვა, რომ ყველა თანამედროვე მეცნიერული აღმოჩენა ოდესღაც ვინმესთვის იყო ცნობილი?
მეცნიერი აღმოაჩენს კანონებს, მაგრამ არ იგონებს, არ იგონებს შაბლონებს. ენის მოტყუება ძალიან რთულია. არის სიტყვა "გამოგონება", ეს არის ის, როცა რაიმესგან მოიგე. და არის სიტყვა "აღმოჩენა" - ვხსნი წიგნს და ვაკეთებ აღმოჩენას ჩემთვის.
ერთხელ ეს დამემართა. მე წავაწყდი რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსის, თანამედროვე ემბრიოლოგიის ფუძემდებელს, კარლ ბერნის წიგნს „ანარეკლები ქათმის განვითარებაზე დაკვირვებისას“, დაწერილი 1834 წელს. წიგნი გამოიცა 1924 წელს, დაუჭრელი ფურცლებით. მივიტანე ემბრიოლოგიის განყოფილებაში და ვაჩვენე ჩემს კოლეგებს - აღმოვაჩინე, აღმოვაჩინე მათთვის უცნობი რამ.
- რაზეა ეს წიგნი?
საბოლოო მიზნის შესახებ, რომლისკენაც ყველაფერი მიისწრაფვის. ბერნი სწავლობდა ქათმის ემბრიონის განვითარებას სხვადასხვა ეტაპზე. მე აღმოვაჩინე პარადოქსი: კვერცხუჯრედები ზუსტად იგივეა, მაგრამ ემბრიონები განსხვავებულია. სად არის ნორმა? თუ ერთი ემბრიონი ნორმაა, მაშინ ყველა დანარჩენი ფრიკებია? მაგრამ რა არის საინტერესო - მაშინ ყველა ქათამი ერთნაირად იჩეკება. გამოდის, რომ ყველა თავისი გზით მიდის ერთი მიზნისკენ და ამას გენეტიკასთან არანაირი კავშირი არ აქვს. სავსებით გასაგებია, რომ ისინი თავდაპირველად განსხვავებულ პირობებში არიან: ერთი კვერცხი ქვისა კიდეზეა, მეორე შიგნით... ისინი ერთნაირ პირობებში ვერ იქნებიან, ეს არის მრავალფეროვნების კანონი. მაგრამ შემდეგ ყველაფერი "ერთად იქცევა" ერთი მიზნისკენ. ამ შემთხვევაში ვერ ვიტყვით, რომ წიწილა #77-ის განვითარება სწორია და ქათამი #78 არა. სინამდვილეში, მეცნიერება ხშირად აერთიანებს ყველაფერს.
- ეს არის განათლების ერთ-ერთი პრობლემა...
ამის თავიდან აცილება ძნელია: შეუძლებელია თითოეული მოსწავლისთვის მასწავლებლის დანიშვნა. მაგრამ თქვენ უნდა გესმოდეთ, რომ ხანდახან გვიწევს გამარტივება, გაერთიანება და ამას ვაკეთებთ არა კონკრეტული ადამიანის სასიკეთოდ, არამედ მისი ინდივიდუალობის საწინააღმდეგოდ და იმისთვის, რომ დრო გვქონდეს, რაც შეიძლება მეტი დავფაროთ.
- დავუბრუნდეთ წყლის საიდუმლოებებს.
კიდევ ერთი საინტერესო ექსპერიმენტი. ვიღებთ მშრალ მიწას, ვავსებთ წყლით და ვდებთ ფოტომამრავლის წინ - მოწყობილობა იჭერს სინათლის ელვარებას. ეს ნიშნავს, რომ თუ წყალი ცვივა გამშრალ მიწაზე, გარდა იმისა, რომ ნიადაგი დატენიანებულია, მასში სინათლეც გამოიყოფა! თქვენ ვერ ხედავთ მას თქვენი თვალით, მაგრამ ყველა თესლი, ყველა მიკროორგანიზმი იღებს იმპულსს სუნთქვისკენ, შემდგომი განვითარებისკენ. ისევ იმავე დასკვნამდე მივედით: წყალი და დედამიწის პლანეტა ურთიერთქმედებისას იძლევა ფორმირების ენერგიას.
- ბლაიმი!
კიდევ ერთი საინტერესო დაკვირვება. ცნობილია, რომ ნახშირბადი არსებობს ორ კრისტალურ მოდიფიკაციაში - გრაფიტი და ბრილიანტი. გრაფიტი არის ნახშირბადის უფრო არათანაბარი მდგომარეობა, ვიდრე ბრილიანტი.
იმისათვის, რომ ალმასი ბუნებაში გამოჩნდეს, აუცილებელია კოლოსალური წნეხის ზემოქმედება და ჩვენს სხეულში ნახშირბადს აქვს ალმასის სტრუქტურა. თავდაპირველად, ნახშირბადი ჩნდება CO 2 ნაერთში, რომელსაც არ აქვს ალმასის კონფიგურაცია, თუმცა, წყალთან შერწყმისას, CO 2 და H 2 O წარმოქმნის გლუკოზას, რომელშიც ნახშირბადი უკვე არის "ბრილიანტი". და არა მაღალი წნევა! ეს ნიშნავს, რომ ცოცხალ სისტემაში (ცოცხალი ორგანიზმები 90%-მდე წყალია), ნახშირბადი "არაბრილიანტისგან" იქცევა "ბრილიანტად" და ეს ხდება მხოლოდ წყლის ორგანიზების გამო!
- მაშასადამე, ნახშირბადის ალმასის სტრუქტურა საჭიროა ცოცხალ სისტემაში რაღაცისთვის?
Რა თქმა უნდა! ეს არის მაღალი ენერგია! მაგრამ წყალს არ სჭირდება ამაზრზენი ენერგეტიკული ხარჯები ასეთი გარდაქმნებისთვის მაღალი წნევისა და ტემპერატურის შესაქმნელად, ამას აკეთებს ორგანიზაციის ხარჯზე. ყველაზე გასაკვირი ის არის, რომ ვერნადსკი ამ ფაქტზე მე-20 საუკუნის დასაწყისში ფიქრობდა. ხანდახან მივდივარ დასკვნამდე, რომ უკვე ბევრი რამ გაკეთდა წყლის ცოდნისთვის, მაგრამ ყველაფერი არ არის ახსნილი. ჩვენ უნდა ვისწავლოთ ახსნა.
- მაგრამ არის კონკრეტული ფაქტები, ექსპერიმენტული მონაცემები და ამ მონაცემების უამრავი ინტერპრეტაცია (ზოგჯერ პოლარული) არსებობს. სად მთავრდება მეცნიერება და სად იწყება სპეკულაცია? მაგალითად, შეიძლება თუ არა მასარუ ემოტოს ექსპერიმენტების ნდობა?
მე პირადად ვიცნობ მასარუ ემოტოს, ვიცნობ მის ექსპერიმენტებს და წიგნებს. დიდწილად პოპულარიზაცია და ცოტა მეოცნებეა. მე ვხედავ მასარუ ემოტოს უზარმაზარ ისტორიულ როლს იმაში, რომ მან ასობით მილიონი ადამიანის ყურადღება მიიპყრო წყალზე. მაგრამ მისი ექსპერიმენტები არ აკმაყოფილებს მეცნიერულ კრიტერიუმებს. განსახილველად გამომიგზავნეს სამეცნიერო სტატია მასარუ ემოტოს მონაწილეობით და უნდა ვაღიარო, რომ ექსპერიმენტი არ იყო სწორად დაყენებული. მაგალითად, ჩნდება კითხვა: როგორია ამა თუ იმ მუსიკის მოსმენის შემდეგ ბროლის წარმოქმნის სტატისტიკა? სტატიაში არსებული სტატისტიკა გასაოცარია: ექსპერიმენტების გამეორება თითქმის შეუძლებელია. მაინც გაიმეორეთ ისე, როგორც აყენებს მათ. უფრო მეტიც, დამოკიდებულია თუ არა მიღებული კრისტალების ბუნება ფოტოგრაფზე (ექსპერიმენტატორზე)? დიახ, ეს დამოკიდებულია: ზოგი წარმატებას არ მიაღწევს, ზოგი კი შესანიშნავად. მაგრამ ეს სხვა მეცნიერებაა. და იმისთვის, რომ ობიექტურად ვიმსჯელოთ ემოტოს მუშაობაზე, უნდა შევქმნათ სხვა მეთოდოლოგია, განსხვავებული ენა და შეფასების სხვა საშუალებები. მაშინ სხვანაირად განიხილება.
- მაშ, უნდა დაველოდოთ ახალი მეცნიერების გაჩენას?
სინამდვილეში, ჩვენ უკვე გვაქვს ასეთი მეცნიერება, ეს არის ... ბიოლოგია. ის ძალიან განსხვავდება ფიზიკისგან. რამდენჯერაც არ უნდა ესროლოს გალილეომ ქვა პიზის დახრილი კოშკიდან, შედეგების გავრცელების ალბათობა მცირე იქნება. მაგრამ თუ ამ კოშკიდან ქვა კი არ ისვრიან, არამედ ყვავი, მაშინ რამდენჯერაც არ უნდა ესროლო, სად გაფრინდება ყოველთვის დიდი კითხვაა. ათი ათასი ყვაი უნდა გადააგდონ, რომ გაიგოთ, საით მიდიან, ზოგადად. ეს სრულიად განსხვავებულია. აქ უნდა გავითვალისწინოთ შემოტანილი ფაქტორების შეუდარებლად მეტი რაოდენობა, ვიდრე ჩვეულებრივ მეცნიერებაში განიხილება.
- გამოდის, რომ ემოტოს ექსპერიმენტები გარკვეულწილად წააგავს თქვენს მაგალითს ყვავებთან?
მაგრამ ეს საერთოდ არ ნიშნავს იმას, რომ ასეთი ექსპერიმენტები არ უნდა ჩატარდეს. ის მხოლოდ იმას ამბობს, რომ დღეს ჩვენ გვჭირდება ახალი მეცნიერების აშენება. მაგრამ, მისი აშენებისას, თქვენ უნდა იცოდეთ ძველი. ნება მომეცით მოგიყვანოთ მაგალითი, რომელიც აჩვენებს, რომ მეცნიერება არასოდეს არის აბსოლუტურად მცდარი ან აბსოლუტურად ჭეშმარიტი. ერთხელ იყო ბრტყელი დედამიწის მოდელი. დღეს შეგიძლიათ იცინოთ ძველი მეცნიერების ასეთ იდეებზე. მაგრამ, მაპატიეთ, მაგრამ რა მოდელს ვიყენებთ, როდესაც ვნიშნავთ ჩვენს საზაფხულო აგარაკს? კოპერნიკი? არა, ჩვენ გვჭირდება ბრტყელი დედამიწის მოდელი! სხვა არაფერია საჭირო ამ პრობლემის გადასაჭრელად, ჩვენ უბრალოდ მიწის მენეჯმენტით ვართ დაკავებული. მაგრამ რაც შეეხება თანამგზავრის გაშვებას დედამიწის დაბალ ორბიტაზე, ეს სხვა საკითხია. მაგრამ კოპერნიკის სისტემა ასევე არასრულყოფილია. ხსნის ის სამყაროს სტრუქტურას? არა! ამ საკითხის გასარკვევად ახალი მეცნიერება უნდა ავაშენოთ, მაგრამ ძველი მეცნიერებაც გვჭირდება – რომ იყოს რაღაც დასაწყი.
- ასე რომ, მეცნიერები არასოდეს დარჩებიან რთული კითხვებისა და გადაუჭრელი პრობლემების გარეშე.
Რა თქმა უნდა! აი, როგორ ავხსნათ, რატომ დაფრინავენ ჩიტები ევერესტზე, 11000 მეტრის სიმაღლეზე? და ფიზიოლოგიის, და ბიოენერგეტიკის თვალსაზრისით, ეს შეუძლებელია! რას სუნთქავენ? მაგრამ ისინი დაფრინავენ და იქ რაღაც სჭირდებათ! და აქ საჭიროა, მე ვიტყოდი, სიამაყის დამორჩილება, იმის აღიარება, რომ ჩვენ - აჰ! - ჯერ კიდევ ბევრი რამ არ ვიცით. მაგრამ როგორც კი საქმე წყალს ეხება, ყველაფერი, რაც მის შესახებ უკვე ვიცით, შეიძლება შეცდომაში შეგვიყვანოს, ყოველ შემთხვევაში, დღეს. ჩვენ დღეს ძალიან ბევრს ვფიქრობთ წყალზე. წყალი ჩვენი წინამორბედია, სიცოცხლის მატრიცაა, მეორე მხრივ, გლობალური წარღვნაც წყალია, მაგრამ მან ყველაფერი ჩამოირეცხა პირისაგან. და ჩვენი უცოდინრობის ან წყლის შესახებ დამახინჯებული წარმოდგენის გამო, ჩვენ უნებლიედ შეგვიძლია ზიანი მივაყენოთ ყველა სახის შეთქმულებაში, ცილისწამებაში და ა.შ. თუ გავითვალისწინებთ, რომ წყალი სიცოცხლისა და თვით სიცოცხლის წინამორბედია, მაშინ ამ სიცოცხლეს დიდი პატივისცემით უნდა მოეპყროთ. თუ რომელიმე ცხოვრებას უპატივცემულოდ ეპყრობიან, შედეგების გამოცნობა რთული არ იქნება. ასე რომ, ჩვენ ვაღიარებთ, რომ ჯერ კიდევ არ ვიცით ბევრი, ბევრი.
კითხვები დასვა ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა კანდიდატმა ელენა ბელეგამ.
წყალს შეუძლია განკურნოს, მოკლას და დაწვასვლადიმერ ლეონიდოვიჩ ვოეიკოვი
მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ბიოლოგიური ფაკულტეტის ბიოორგანული ქიმიის კათედრაზე მიმდინარეობს ექსპერიმენტები წყალზე ზემოქმედებაზე. უფრო მეტიც, მეცნიერები არ ამბობენ უარს ადამიანებთან ურთიერთობაზე, რომლებიც ამტკიცებენ, რომ მათ შეუძლიათ შეცვალონ მისი თვისებები დისტანციურად. მაგრამ არა ადამიანები, არამედ წყალი კვლევის მთავარი ობიექტია. კათედრის პროფესორმა, ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დოქტორმა ვლადიმერ ვოეიკოვმა „MN“-ის დამკვირვებელს უამბო დიდ მეცნიერებაში წყლის ბუმის შესახებ.
ვლადიმერ ლეონიდოვიჩ, ძნელი დასაჯერებელია, რომ მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტში, ფუნდამენტური მეცნიერების წმინდათა წმიდაში, ისინი ფსიქიკასთან არიან დაკავშირებული. რა არის თქვენი ექსპერიმენტები?
რამდენიმე ადამიანმა მოგვმართა თხოვნით, საკუთარი ხარჯებით გამოეცადათ საკუთარი შესაძლებლობები. ჩავატარეთ ექსპერიმენტი, რომელიც შედგებოდა შემდეგისგან: ჭურჭელში არსებული წყალი გავყავით ორ ნაწილად და მოვათავსეთ ლაბორატორიაში სხვადასხვა ადგილას. სუბიექტებს, რომლებიც სულ სხვა ადგილას იყვნენ, მაგრამ აქამდე ჩვენთან იყვნენ, ზუსტად უთხრეს, სად იყო ერთ-ერთი ნაწილი. ამრიგად, „ზემოქმედება“ განხორციელდა დისტანციაზე. რისგან შედგებოდა, არ ვიცი, მაგრამ შედეგი აშკარა იყო - წყლის ექსპერიმენტულ ნახევარში ჟანგვითი პროცესები 2-3-ჯერ უფრო სწრაფად მიმდინარეობდა. ასევე ჩავატარეთ ექსპერიმენტები სისხლის ნიმუშებზე, სადაც ექსპოზიციის შემდეგ ეს პროცესები ათჯერ გააქტიურდა. ჩვენ შევინარჩუნეთ ოქმი, ყველა დოკუმენტი არსებობს.
ერთ-ერთი მონაწილე უკვე ბევრგან შემოწმდა, მათ შორის დასავლეთშიც - შვეიცარიაში აქვს კოსმეტოლოგიური კლინიკა, სადაც ქირურგიული ჩარევის გარეშე ასწორებენ გარეგნულ დეფექტებს.
და, რა თქმა უნდა, ახსნის მინიშნება არ არის?
მე არ ვიღებ ვალდებულებას ამ ეფექტის ახსნას. კონკრეტულად როგორ მოქმედებს საგანი, რას აკეთებს და გრძნობს - არ ვიცი. ჩემი ამოცანაა გამოვიკვლიო მართლა შეიცვალა თუ არა წყლის თვისებები. თუ ადამიანი ლაბორატორიაში იყო, მაინც შეიძლებოდა იოცნებო: ხმის ვიბრაციები, ხელის პასები, თერმული ენერგია, მიკროტალღები... მაგრამ როცა 2 ათასი კმ ჰყოფს მას და ჭურჭელს წყლით, ვარაუდებიც არ მაქვს. ახლა არ არსებობს სრულფასოვანი სამეცნიერო იდეები, რომლებიც ახსნიდნენ ამ ეფექტს დიდ დისტანციებზე და მრავალი სხვა. შეიძლება მხოლოდ ფაქტის დაფიქსირება, ექსპერიმენტების ჩატარება, მაგრამ მექანიზმის შესწავლა მაინც შეუძლებელია.
შენი გადმოსახედიდან "დამუხტული წყალი" სრული სისულელე არ არის?
იმის მიხედვით, თუ რა იგულისხმება ამაში. წყალს (თუმცა არა ყველას) შეუძლია ჟანგბადის "მოხმარება", ანუ დაჟანგვა - ეს საიმედოდ ცნობილია, ჩვენ მრავალი წელია ვატარებთ ექსპერიმენტებს. ენერგია გამოიყოფა ჟანგვის რეაქციის დროს. მისი ნაწილი, როგორც გაირკვა, გროვდება წყალში და წყალი ხდება ბიოლოგიურად აქტიური და მგრძნობიარე სხვადასხვა სუსტი გავლენის მიმართ, როგორიცაა რადიაცია. და ასეთი წყალი შეიძლება იყოს „დაპროგრამებული“ – ანუ მასში მომხდარი რეაქციების ბუნება სწორი მიმართულებით წარმართოს. ამ წყალს განსაკუთრებული თვისებები ექნება.
თქვენ შეგიძლიათ გავლენა მოახდინოთ, მაგალითად, ვიბრაციაზე, მათ შორის ხმაზე. ჰაერის შერყევა გარკვეული რიტმით, რომელიც რეზონანსდება წყალში მიმდინარე პროცესებთან, შეცვლის მის თვისებებს. ყველა ადამიანს არ შეუძლია ამის გაკეთება და ყველა წყალს არ შეუძლია დაზარალდეს. მაგალითად, ის შეიძლება გაიწმინდოს და დაზიანდეს ისე, რომ გახდეს „მკვდარი“.
ეს ყველაფერი არც თუ ისე მეცნიერულად ჟღერს, თუ არ გავითვალისწინებთ, რომ ფაქტიურად ბოლო ათწლეულის განმავლობაში, როდესაც H2O მოლეკულის მიმართ ინტერესი მკვეთრად გაიზარდა, მეცნიერებმა მიიღეს ახალი ფუნდამენტური ცოდნა წყლის თვისებებისა და სტრუქტურის შესახებ, რაც ჯერ არ მიუღიათ. შევიდა სახელმძღვანელოებში.
ბოლო დრომდე ბიოლოგიური მეცნიერება ძირითადად სისტემატიკას ეხებოდა, „ჰერბარიუმის“ შედგენას, მოლეკულურ დონემდე. ცოცხალი ორგანიზმი განიხილებოდა მხოლოდ როგორც გენების, ცილების, ნახშირწყლების ერთობლიობა. ახლა დაიწყო მათი მთლიანობის შესწავლა. ხდება გადასვლა შეუდარებლად უფრო რთულ ფაზაზე - პროცესების შესწავლაზე. და აღმოჩნდა, რომ წყალი აქ ბევრად უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, ვიდრე ის, რაც მას ადრე აკისრებდა. ბიოლოგიამ თავისი განვითარების მანძილზე უგულებელყო ეს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მოლეკულა. წიგნების, სტატიების, სახელმძღვანელოების თვალსაზრისით, ორგანიზმში ყველა რეაქცია თითქოს ხდება თეთრ ფურცელზე ან ვაკუუმში. სინამდვილეში, ისინი წყალში ჩნდებიან. შესაძლებელია თუ არა, მოლეკულების წვრილ სტრუქტურაში ჩაღრმავება, არ გავითვალისწინოთ ეს ცოცხალი ოკეანე? ეს ძალიან რთული სისტემაა - წყალი, როგორც ასეთი, არ არსებობს, ის ყოველ ჯერზე განსხვავებულია, მასში იხსნება აირები, მარილები, ბიომოლეკულები. ანუ წყალი სტრუქტურირებულია. მოწინავე ტერიტორია დღეს მხოლოდ სტრუქტურის, დინამიკის, წყალში მომხდარი რეაქციების შესწავლაა.
ოქტომბრის ბოლოს, ვერმონტში გაიმართება პირველი დიდი კონფერენცია, რომელიც სპეციალურად წყლის შესწავლას ეძღვნება ბიოლოგიის, ბიოქიმიის, ბიოფიზიკის და ა.შ. სხვათა შორის, რუსეთი ამ კვლევებში წამყვან პოზიციას იკავებს და შემთხვევითი არ არის, რომ კონფერენციის ორგანიზატორები (ვაშინგტონის სახელმწიფო უნივერსიტეტი) ცდილობენ რაც შეიძლება მეტი ჩვენი მეცნიერის მოზიდვას. ხოლო კონგრესი „სუსტი და ზესუსტი ველები და რადიაცია ბიოლოგიასა და მედიცინაში“ ახლახან ჩატარდა პეტერბურგში. მეოთხედ იმართება და ყოველწლიურად სულ უფრო მეტი ყურადღება ექცევა წყალს. ეს შემთხვევითი არ არის. ადამიანის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ზემოქმედება დადასტურებული ფაქტია. მაგრამ ბოლო დრომდე გაურკვეველი იყო, კონკრეტულად რაზე მოქმედებდნენ? სიძლიერისა და ინტენსივობის თვალსაზრისით, ასეთი გავლენა სუსტია, მაგრამ ეფექტი შეიძლება იყოს ძლიერი. ეს არის "პატარა ტყვიები", რომლებიც უნდა მოხვდეს ძალიან დიდ სამიზნეზე.
ეს წყალია?
დიახ, ისინი მუშაობენ წყლის სისტემებით. მაგრამ ეს არ უნდა იყოს მხოლოდ წყალი, არამედ განსაკუთრებული, სადაც ხდება თავისუფალი რადიკალების რეაქციები. თავისუფალი რადიკალი თავისი ბუნებით მიკრომაგნიტია. და თუ გარე მაგნიტური ველები იცვლება, მაშინ ეს რეაქციები წყალში, რომლისგანაც ძირითადად ცოცხალი ორგანიზმი შედგება, იწყება სხვა არხის გასწვრივ. საბედნიეროდ, ჩვენი სხეული საკმაოდ მჭიდროდ რეგულირდება, ამიტომ მისი დაბნეულობა შესაძლებელია მხოლოდ ერთმანეთზე განმეორებითი გავლენით. თუ ადამიანი სტაბილურ მდგომარეობაშია, აქვს სავარჯიშო ეფექტი, ეს არის შერყევა, რის შედეგადაც ჯანსაღი სხეული კიდევ უფრო გაჯანსაღდება. დისბალანსის მდგომარეობაში, ეს ეფექტი იწვევს გაუარესებას. მედიცინაში ახალი ტერმინიც კი გამოჩნდა - დესინქრონოზი, ანუ სხეულის პროცესების ურთიერთდამოკიდებულების დარღვევა გარე დესტრუქციული ფაქტორების მოქმედების საპასუხოდ. სწორედ აქ გაჩნდა რეზონანსული წამალი - სუსტი ზემოქმედება (მაგნიტური, ხმოვანი, ფიზიოთერაპია, ჰომეოპათია), - ორგანიზმს ჩვეულ რიტმს უბრუნებს.
შესაძლებელია თუ არა ამ ყველაფრის დაფიქსირება, გადათარგმნა, ასე ვთქვათ, მატერიალურ საფუძველზე?
ამ რთული პროცესების შესწავლის მეთოდები ახლახან ჩნდება. ავიღოთ, მაგალითად, ჰომეოპათია. როგორ შეიძლება იმოქმედოს ნივთიერებამ, როცა ხსნარში მისი არც ერთი მოლეკულა არ არის?! ტრადიციული ქიმიის თვალსაზრისით, ფიზიკას არ შეუძლია. თუმცა, ახლა შემუშავებულია ახალი ფიზიკური მეთოდები (ეს იყო წარმოდგენილი კონგრესზე), რაც შესაძლებელს ხდის მკაფიოდ განვასხვავოთ ხსნარები, რომლებიც თავდაპირველად შეიცავდნენ გარკვეულ ნივთიერებებს იმ ხსნარებისგან, სადაც ეს ნივთიერება არასოდეს არსებობდა. ისინი აჩვენებენ, რომ წყალმა შეინარჩუნა იმ ნივთიერების მეხსიერება, რომელიც ოდესღაც ხსნარში იყო, მიუხედავად იმისა, რომ ძლიერ განზავებულია.
თქვენი ერთ-ერთი მოხსენება „წყლის ბიოენერგიას“ მიეძღვნა. რა არის ეს?
წყალი არა მხოლოდ მთავარი აღმქმელი ნივთიერებაა, არამედ ჩვენი მთავარი „საწვავი“, რომელიც განსაზღვრავს ცოცხალი ორგანიზმის ენერგიას. ენერგია მიიღება, როგორც ცნობილია, დაჟანგვის შედეგად. წვის დროს გამოიყოფა სინათლის სახით, ხოლო დნობისას - სითბოს სახით. კლასიკური ბიოენერგეტიკა განიხილავს მხოლოდ დნობის პროცესს, როდესაც ენერგია გამოიყოფა მცირე ნაწილებში. მაგრამ წვის პროცესები ასევე ხდება ცოცხალ ორგანიზმში, მაგრამ ბოლო დრომდე ეს რეაქციები განიხილებოდა ექსკლუზიურად პათოლოგიურად. ისინი დაკავშირებულია ეგრეთ წოდებულ თავისუფალ რადიკალებთან, ჟანგბადის რეაქტიულ სახეობებთან და ებრძვიან მათ ანტიოქსიდანტების დახმარებით. ეს ახლა სალაპარაკო სიტყვაა. გამოდის, რომ ანტიოქსიდანტი არის ის, რაც ხელს უშლის დაჟანგვას, მაგრამ სწორედ დაჟანგვის შედეგად ვიღებთ ენერგიას. ანუ ენერგიას გვართმევს?! რაზე ვიცხოვრებთ? საბედნიეროდ, ეს ასე არ არის და ფაქტობრივად, ანტიოქსიდანტები წვის სტიმულატორებია, უბრალოდ ყველას არ ესმის ეს. იგივე ვიტამინი C არის ძლიერი ჟანგბადის აქტივატორი.
მე გამოვდივარ იქიდან, რომ ჩვენი ბიოენერგია ეფუძნება ზუსტად წვას. წყალი, რომელიც ქმნის სხეულს, შეიძლება დაიწვას, ანუ პირდაპირ იჟანგება ჟანგბადით. და ეს რეაქცია სისხლში უწყვეტად მიმდინარეობს ანტისხეულების - მოლეკულების წყალობით, რომლებიც ებრძვიან უცხო ფაქტორებს. თუმცა, წვა შეიძლება იყოს როგორც სასარგებლო, ასევე მავნე. შეგიძლიათ "ცოცხლად დაწვათ" - როდესაც ორგანიზმში იწყება აუტოიმუნური რეაქცია, იმუნური სისტემის გადაჭარბებული გააქტიურება. მაგრამ ეს იშვიათად ხდება, ბევრად უფრო ხშირად სხეული არ იწვის, მაგრამ "დათბობა" - ეს სხვა არაფერია, თუ არა ქრონიკული დაავადებები. ამას კი აქტიური ჟანგბადის - ოზონით გამდიდრებული ჰაერის, ჩიჟევსკის ჭაღების, იონიზატორებით უნდა ებრძოლო. და სასმელ წყალს შეუძლია დადებითად იმოქმედოს სხეულზე, ხელი შეუწყოს წვის პროცესებს - მაგალითად, წყაროებიდან, მთის ნაკადულებიდან. და "ცარიელ", ენერგიულად ღარიბ წყალს, პირიქით, შეუძლია ენერგია წაართვას.
ეს ყველაფერი და კიდევ ბევრი რამ გამოჩენილმა გონებამ რამდენიმე ათეული წლის წინ გამოხატა, მაგრამ სერიოზულად არავინ მიიღო. და მხოლოდ ახლა ჩვენ ხელახლა აღმოვაჩენთ ამ უზარმაზარ, თითქმის უცნობ კონტინენტს, მაგრამ უკვე ექსპერიმენტული მეცნიერების თვალსაზრისით.
ამ თემისადმი დამოკიდებულება ჯერ კიდევ არ არის ერთმნიშვნელოვანი. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ თქვენ შეძლებთ მიიღოთ ბევრი გრანტი ასეთი კვლევისთვის ...
პირველად კვანტური ფიზიკის გრანტების გამოყოფა სამხედრო დეპარტამენტებმა დაიწყეს, სხვათა შორის, ამ თემისთვისაც. ბიზნესი იწყებს ფულის გამოყოფას. კონფერენცია აშშ-ში, რომელიც აღვნიშნე, მსხვილი მაღალტექნოლოგიური კომპანია Vermont Photonics-ის ეგიდით ტარდება. და ამ თემაზე ძირითადად ეკონომიკური ხელშეკრულებებით ვმუშაობთ. მიმდინარე წლის ბოლოს მოსკოვის მახლობლად დაიწყებს მუშაობას სხვადასხვა სასმელების წარმოების ქარხანა, სადაც იმუშავებს "ბიოლოგიურად აქტიური" წყლის (აქტიური ჟანგბადის შემცველი) წარმოების სახელოსნო. ჩვენ ვაანალიზებთ ამ წყალს, ვაძლევთ რეკომენდაციებს ტექნოლოგიური პროცესის ოპტიმიზაციის შესახებ. ასე რომ, დასავლეთშიც და რუსეთშიც არიან ბიზნესმენები, რომლებსაც ესმით, რომ ნავთობი ადრე თუ გვიან ამოიწურება, მაგრამ წყალი მარადიულია.
