Андрей Бизюкин. Неспаренные в возбужденном состоянии активные формы кислорода и дайвинг
Неспаренные, в возбуждённом состоянии активные формы кислорода и дайвинг
Андрей Бизюкин, кандидат медицинских наук, инструктор подводного плавания IANTD #4318, NAUI #38170
Прочитав такое заумно длинное название статьи, некоторые из читателей задумаются и вспомнят журнал SPEED INFO…, другие «Техническую энциклопедию» Тома Маунта, …посвященную его любимой жене Патти, но третьи, самые настойчивые попытаются дочитать всё это до конца, чтобы узнать о доселе неизвестных опасностях подводного плавания.
История эта, посвящённая медицинскому анамнезу подводных пловцов, началась давным-давно, когда одному не в меру любознательному студенту-медику по имени Ганс Селье, скучающему на лекциях по пропедевтике внутренних болезней, пришла в голову совершенно неординарная идея – озарение. Он обратил внимание, что многие, иногда совершенно далёкие друг от друга заболевания, почему-то имеют схожие клинические симптомы (внешние проявления болезни). «Может быть, несмотря на разницу в этиологии (происхождении) болезней, они развиваются по одному и тому же универсальному механизму», – подумал он. А значит, возможно, существует и одно универсальное лекарство от всех болезней. Вспомните медицинский анекдот о большой таблетке, которую доктор рекомендовал пациенту разломить пополам и одну половину использовать для лечения головы, а вторую половину, для ног. В каждой шутке есть целебная капля истины. Действительно эта, кажущаяся фантастической теория, впоследствии принесла этому бывшему студенту мировую известность и славу.
Андрей Бизюкин, кандидат медицинских наук, инструктор подводного плавания IANTD #4318, NAUI #38170
Прочитав такое заумно длинное название статьи, некоторые из читателей задумаются и вспомнят журнал SPEED INFO…, другие «Техническую энциклопедию» Тома Маунта, …посвященную его любимой жене Патти, но третьи, самые настойчивые попытаются дочитать всё это до конца, чтобы узнать о доселе неизвестных опасностях подводного плавания.
История эта, посвящённая медицинскому анамнезу подводных пловцов, началась давным-давно, когда одному не в меру любознательному студенту-медику по имени Ганс Селье, скучающему на лекциях по пропедевтике внутренних болезней, пришла в голову совершенно неординарная идея – озарение. Он обратил внимание, что многие, иногда совершенно далёкие друг от друга заболевания, почему-то имеют схожие клинические симптомы (внешние проявления болезни). «Может быть, несмотря на разницу в этиологии (происхождении) болезней, они развиваются по одному и тому же универсальному механизму», – подумал он. А значит, возможно, существует и одно универсальное лекарство от всех болезней. Вспомните медицинский анекдот о большой таблетке, которую доктор рекомендовал пациенту разломить пополам и одну половину использовать для лечения головы, а вторую половину, для ног. В каждой шутке есть целебная капля истины. Действительно эта, кажущаяся фантастической теория, впоследствии принесла этому бывшему студенту мировую известность и славу.
Относительно недавно другой последователь Селье (автор этих строк), терзаемый вопросами о том, что же происходит с ним и его друзьями под водой, и почему, однажды, погрузившись под воду, их (людей) так неудержимо тянет нырять снова и снова, решил применить теорию Селье на практике, в дайвинге.
Рабочей версией целой серии многолетних научных исследований стало предположение об универсальности участия кислорода и его радикальных производных в первичном неспецифическом иммунном ответе при любом неспецифическом воздействии на организм, именуемым стрессом (к которым, безусловно, относится и дайвинг). Активные формы кислорода (далее АФК): синглетный кислород – , супероксидный анион-радикал – гидроксильный радикал — , пероксид водорода — и гипохлорид ион — имеют неспаренные, в возбужденном состоянии электроны, определяющие феноменально высокую химически реакционную способность этих молекул. АФК продуцируются ферментами внутри клеток организма. Они являются универсальными неспецифическими иммунными модуляторами (молекулами, усиливающими, ослабляющими — регулирующими иммунную систему иммунную защиту живого организма). Но эти же молекулы, обладая огромной химически реактивной окисляющей способностью, могут просто «убивать» патогенные микробы, вирусы разрушать чужеродные вещества (антигены) или (в избыточных концентрациях) свои же родные клетки собственного организма, создавая, таким образом, локальные гнойные нарывы внутри живой ткани или запуская аллергические реакции.
Рабочей версией целой серии многолетних научных исследований стало предположение об универсальности участия кислорода и его радикальных производных в первичном неспецифическом иммунном ответе при любом неспецифическом воздействии на организм, именуемым стрессом (к которым, безусловно, относится и дайвинг). Активные формы кислорода (далее АФК): синглетный кислород – , супероксидный анион-радикал – гидроксильный радикал — , пероксид водорода — и гипохлорид ион — имеют неспаренные, в возбужденном состоянии электроны, определяющие феноменально высокую химически реакционную способность этих молекул. АФК продуцируются ферментами внутри клеток организма. Они являются универсальными неспецифическими иммунными модуляторами (молекулами, усиливающими, ослабляющими — регулирующими иммунную систему иммунную защиту живого организма). Но эти же молекулы, обладая огромной химически реактивной окисляющей способностью, могут просто «убивать» патогенные микробы, вирусы разрушать чужеродные вещества (антигены) или (в избыточных концентрациях) свои же родные клетки собственного организма, создавая, таким образом, локальные гнойные нарывы внутри живой ткани или запуская аллергические реакции.
Разобраться в тонкостях этой элегантной науки не так то просто подчас даже квалифицированному врачу или дайверу. Суть в том, что существует норма продукции АФК. Если АФК продуцируется слишком мало, то иммунный ответ не развивается, и организм заболевает от любой самой незначительной мелочи. Если АФК продуцируется слишком много, то они вначале усиливают иммунный ответ, но потом (если это длится слишком долго) могут начать разрушать собственный организм и в конечном итоге губят его. Только в разумной норме – золотая середина.
Любой технический дайвер, дышит газовыми смесями, обогащенными (найтрокс) или обеднёнными (гипоксический тримикс) кислородом, всё это уверенно влияет на продукцию АФК. Но каким образом? В лучшую или худшую стороны? Как застраховаться от нежелательных, даже возможно отдалённых последствий, чтобы нырять долго и счастливо? Именно, для того, чтобы ответить на эти вопросы, мы были вынуждены ступить на скользкий тернистый путь глубоко научных дайверских изысканий.
Любой технический дайвер, дышит газовыми смесями, обогащенными (найтрокс) или обеднёнными (гипоксический тримикс) кислородом, всё это уверенно влияет на продукцию АФК. Но каким образом? В лучшую или худшую стороны? Как застраховаться от нежелательных, даже возможно отдалённых последствий, чтобы нырять долго и счастливо? Именно, для того, чтобы ответить на эти вопросы, мы были вынуждены ступить на скользкий тернистый путь глубоко научных дайверских изысканий.
Если в фильме «Операция Ы» тренировались и экспериментировали на кошках, то в нашем первом медицинском дайверском опыте были использованы помещённые в пробирку клетки иммунной системы белых крыс в питательном растворе. Долго не думая, мы решили провести тестовые погружения на базе Гипербарического комплекса Института Медико-Биологических проблем, где в первый же день наши клетки по очереди несколько раз путешествовали на глубину в триста пятьдесят метров. Одна группа из нескольких пробирок провела на дне не более одной минуты, другая — достаточно долгий срок. Обе группы испытуемых клеток в пробирках были подняты на поверхность по единообразному режиму всплытия. Все они остались живы. Но продукция АФК в них радикально отличалась. В группе едва, погрузившейся на грунт и сразу начавшей подъём, была зафиксирована избыточная интенсивность продукции АФК, а группа, проведшая под водой больший срок, практически утратила способность продуцировать АФК (т.е. клетки практически утратили иммунную защиту). Таким образом, у нас появилась рабочая гипотеза, что кратковременные погружения полезны для клеток – они поднимают их тонус и усиливают иммунитет, а длительные погружения (вероятно из-за чрезмерно пролонгированной избыточной продукции АФК) нарушают ферментные системы и, как следствие, разрушают собственные ферменты и ослабляют развитие иммунного ответа.
Таким образом, возникает необходимость регулировать продукцию активных форм кислорода. Это возможно сделать несколькими способами, но мы выбрали самый безобидный – с помощью повышенных доз витаминов: витамина PP (рутина), витамина С (аскорбиновой кислоты), витамина Е (альфа-токоферола) и липоевой кислоты. Эти вещества связывают активные формы кислорода, обрывая цепные реакции перекисного окисления в организме. Правда у альфа-токоферола есть побочный эффект, связанный с увеличением потенции у дайверов («Техническая энциклопедия» Т. Маунт и его ссылки на Патти). Постоянное потребление этих препаратов препятствует избыточному образованию АФК и защищает организм от их губительного действия.
Чтобы проверить нашу рабочую теорию на практике был проведён эксперимент на мышах. Две группы животных: первая, за две недели до начала погружения, начала постоянный приём раствора аскорутина, другая, контрольная группа, не принимала повышенных доз витаминов. Обе группы животных погрузили на глубину в пятьсот метров и вернули на поверхность по одинаковым режимам декомпрессии. После завершения погружения, для проверки состояния иммунитета все животные получили минимально возможную дозу синегнойного токсина (в концентрации абсолютно безопасной для здорового организма). Глубоководное погружение настолько сильно повлияло на контрольную группу мышей (не принимавших витамины), что синегнойный токсин убил их всех. Среди мышей из экспериментальной группы (принимавших витамины) заболела и погибла только одна мышка, все остальные выжили.
Следовательно, был сделан вывод, что повышенные дозы витаминов защитили мышей во время и после глубоководного погружения. Значит всё-таки, существуют фармакологические препараты, уменьшающие вероятность губительных последствий декомпрессионных процедур? Сколько людей смогут обезопасить и спасти результаты этих научных исследований, и как они расширят возможности пролонгированной деятельности человека под водой. Руководитель проекта, именитый бородатый учёный, скакал от восторга, как детский каучуковый мячик.
Чтобы проверить нашу рабочую теорию на практике был проведён эксперимент на мышах. Две группы животных: первая, за две недели до начала погружения, начала постоянный приём раствора аскорутина, другая, контрольная группа, не принимала повышенных доз витаминов. Обе группы животных погрузили на глубину в пятьсот метров и вернули на поверхность по одинаковым режимам декомпрессии. После завершения погружения, для проверки состояния иммунитета все животные получили минимально возможную дозу синегнойного токсина (в концентрации абсолютно безопасной для здорового организма). Глубоководное погружение настолько сильно повлияло на контрольную группу мышей (не принимавших витамины), что синегнойный токсин убил их всех. Среди мышей из экспериментальной группы (принимавших витамины) заболела и погибла только одна мышка, все остальные выжили.
Следовательно, был сделан вывод, что повышенные дозы витаминов защитили мышей во время и после глубоководного погружения. Значит всё-таки, существуют фармакологические препараты, уменьшающие вероятность губительных последствий декомпрессионных процедур? Сколько людей смогут обезопасить и спасти результаты этих научных исследований, и как они расширят возможности пролонгированной деятельности человека под водой. Руководитель проекта, именитый бородатый учёный, скакал от восторга, как детский каучуковый мячик.
Счастливое стечение обстоятельств и дайверская удача позволили любознательным студентам продолжить свои исследования теперь только уже на людях, профессиональных водолазах-глубоководниках. Во время экспериментального погружения продолжительность в двадцать два дня, трое профессиональных подводников (один – очень опытный водолаз, второй – начинающий глубоководник, третий – врач) погрузились на глубину в двести пятьдесят метров. Во время погружения врач, участвующий в эксперименте, с определенной регулярностью брал образцы крови испытуемых и через специальный шлюз отправлял их в лабораторию для анализов. Результаты этого обследования получились просто ошеломляющие! Ни во время спуска на глубину, ни во время длительного пребывания в гипербарических условиях, на грунте, в клетках крови испытуемых водолазов не было обнаружено каких-либо значимых отклонений в продукции АФК от нормы!!! Только с началом всплытия, не смотря на кажущийся безопасным, проверенный декомпрессионный режим, продукция активных форм кислорода резко увеличилась. Она оставалась повышенной всё время подъема до момента выхода на поверхность. А после окончания эксперимента иммунный ответ водолазов-испытателей стал значительно ниже нормы. Прошедшие погружение здоровяки были склонны к заболеванию от самых простых даже незаметных для здорового человека инфекций. Такое ненормально болезненное состояние водолазов-испытателей длилось ещё в течение десяти дней, пока здоровый организм не восстановился полностью.
Друзья, слушая наши восторженные рассказы о «блуждающих под водой» возбужденных в неспаренном виде электронах, смеялись и говорили, что мы занимаемся чем-то мало понятным обычному человеку, но очень сексуальным, согласно использованной нами терминологии и, кажется, немного завидовали нашей увлечённости.
На самом деле эта кажущаяся чем-то похожим на детективное научное расследование многолетняя история позволила сделать уверенные выводы о том, что:
1 – кратковременные погружения под воду очень полезны для организма.
2 – длительные глубоководные погружения становятся причиной разрушения иммунной системы, и делают дайверов-глубоководников беззащитными даже перед самыми безобидными для здоровых людей инфекциями.
3 – достоверно доказано, что именно процесс всплытия запускает долгосрочные иммунные нарушения. А значит нужно очень серьёзно относиться к декомпрессионным процедурам, тщательно проверять и перепроверять, бесплатные или дешёвые декомпрессионные программы часто навязанные нам вместе с сомнительными компьютерами, чтобы использовать только истинно безопасные.
4 – и всем дайверам, которые смогли проплыть сквозь все эти наукообразные джунгли и не заснули, зевая над текстом, мы рекомендуем: «Принима-а-а-а-й, принима-а-а-й-те витамины…» чтобы нырять с удовольствием долго и счастливо (из репертуара группы «Апельсин», «радио Ретро-FM»).
На самом деле эта кажущаяся чем-то похожим на детективное научное расследование многолетняя история позволила сделать уверенные выводы о том, что:
1 – кратковременные погружения под воду очень полезны для организма.
2 – длительные глубоководные погружения становятся причиной разрушения иммунной системы, и делают дайверов-глубоководников беззащитными даже перед самыми безобидными для здоровых людей инфекциями.
3 – достоверно доказано, что именно процесс всплытия запускает долгосрочные иммунные нарушения. А значит нужно очень серьёзно относиться к декомпрессионным процедурам, тщательно проверять и перепроверять, бесплатные или дешёвые декомпрессионные программы часто навязанные нам вместе с сомнительными компьютерами, чтобы использовать только истинно безопасные.
4 – и всем дайверам, которые смогли проплыть сквозь все эти наукообразные джунгли и не заснули, зевая над текстом, мы рекомендуем: «Принима-а-а-а-й, принима-а-а-й-те витамины…» чтобы нырять с удовольствием долго и счастливо (из репертуара группы «Апельсин», «радио Ретро-FM»).
