Его величество окислительно-восстановительный потенциал. Я не случайно так назвала этот показатель. Окислительно-восстановительный, или редокс-потенциал, играет огромную роль в нашей жизни. Роль, которую современная медицина еще не совсем поняла, но зато все больше понимают биологи и биофизики.
Все, буквально все процессы, протекающие в организме, являются окислительно-восстановительными реакциями, протекающими с изменением окислительно-восстановительного потенциала: это и процесс дыхания, и проникновение веществ в клетку, и выработка инсулина, и передача нервных импульсов, и выработка энергии. Меняя редокс-потенциал, мы можем изменить течение этих реакций, направить их в нужную сторону и добиться эффекта гораздо большего, чем при использовании химических средств! Будущая медицина невозможна без применения знаний о редокс-потенциале. Уже сейчас редокс-потенциал и его значение для организма, болезней и здоровья изучают в медицинских институтах на Западе, а в Москве блистательные лекции на эту тему Юрия Андреевича Владимирова, профессора, зав. кафедрами биофизики и физико-химических основ медицины Российского государственного медицинского института, производят просто завораживающее впечатление.
Так что же такое окислительно-восстановительный потенциал?
Окислительно-восстановительный потенциал характеризует активность восстановителей или окислителей в любом растворе, а значит, способность этого раствора отдавать или принимать электроны.
Восстановители и окислители всегда присутствуют в любом водном растворе.
А человеческий организм как раз и является (как ни парадоксально это звучит) ярким примером сложного, живого, но все же водного раствора.
Существами водяными мы являемся в полном смысле этого слова. Наше тело состоит из воды на 65%, мозг – на 85%, стекловидное тело глаза – на 99%, в крови содержится 83% воды, в жировой ткани – 29%, в скелете – 22% и даже в зубной эмали 0,2%.
Все реакции, лежащие в основе жизнедеятельности организма, без протекания которых невозможно существование человека,– это реакции окисления и восстановления, протекающие с изменением окислительно-восстановительного потенциала и являющиеся сущностью:
1)процесса дыхания;
2)процесса выработки энергии;
3)процесса сохранения гомеостаза (постоянства состава и свойств внутренней среды);
4)процесса старения;
5)защиты организма от микробов;
6)образования и уничтожения свободных радикалов;
7)работы ферментов;
8)поступления веществ в клетку – т.н. калиев-натриевого насоса;
9)передачи нервных импульсов;
10)сокращения сердечной мышцы.
Таким образом, окислительно-восстановительный потенциал как фактор, регулирующий любые окислительно-восстановительные реакции, играет огромную роль в существовании нашего организма вообще и протекании любых жизненноважных реакций в частности. Без этого показателя невозможны дыхание, выработка энергии, вывод углекислого газа из организма – другими словами, невозможна жизнь.
Кровь, плазма и межклеточная жидкость человеческого организма имеют свой определенный окислительно-восстановительный потенциал.
Технические возможности измерения окислительно-восстановительного потенциала в живых организмах пока ограничены по многим объективным причинам. Так, при измерении окислительно-восстановительного потенциала крови или клетки невозможно избежать контакта с кислородом воздуха и электродами. К тому же измерения приходится вести путем внедрения электродов и нарушения целостности тканей, что само по себе искажает значение редокс-потенциала. Пожалуй, наиболее полная информация по измерению и расчетным данным окислительно-восстановительного потенциала крови и внутренних тканей содержится в книге В. И. Прилуцкого и В. М. Бахира «Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия» (Москва, 1997).
Редокс-потенциал для конкретных окислительно-восстановительных пар можно рассчитать по формуле Нернста с учетом рН-показателя. Эти вычисления дали для артериальной крови с показателем pH = 7,4 теоретическое значение редокс-потенциала 0,2 В, а для венозной крови примерно 0,15 В (расчеты проведены в системе водородного потенциала).
Измерения водородным электродом очень неудобны. Поэтому во всем мире пользуются хлорсеребряными электродами, в которых и сделаны все измерения, представленные в этой книге. Для перехода из значений водородной системы отнимают 200–207мВ в зависимости от температуры. Переводя данные теоретически рассчитанных значений редокс-потенциала в привычные милливольты и систему хлорсеребряного электрода, получаем:
•артериальная кровь имеет расчетный редокс-потенциал примерно минус 7мВ;
•венозная кровь имеет расчетный редокс-потенциал примерно минус 57мВ.
Расчетные данные крови подтверждаются измерениями редокс-потенциала, проведенными группой ученых в Германии (инженер Сталлер, профессор Хоффман и др.).