Singlet oxygen. Singlet oxygen: toksiske virkninger på celler

Normalt er O2 i en stabil tilstand kaldet triplet og karakteriseret ved det laveste niveau molekylær energi. Under visse forhold går O2-molekylet ind i en af to exciterede singlet-tilstande (*O2), som adskiller sig i graden af energiindhold og varigheden af deres "liv". For de fleste levende celler i mørke er hovedkilden til singlet oxygen den spontane dismutation af superoxidanioner (se "Superoxidanion: toksiske virkninger på celler," reaktion 3). Singlet oxygen kan også opstå fra samspillet mellem to radikaler:

O2- + OH bliver til OH- + *O2 (9)

Sandsynligvis nogen biologisk system, hvori O2- dannes, kan være en aktiv kilde til singlet oxygen. Sidstnævnte optræder dog også i mørke enzymatiske reaktioner i fravær af O2-.

Det har længe været kendt, at i lyset øges toksiciteten af molekylært oxygen for levende organismer. Dette lettes af stoffer i cellen, der absorberer synligt lys - fotosensibilisatorer. Mange naturlige pigmenter kan være fotosensibilisatorer. I cellerne i fotosyntetiske organismer er aktive fotosensibilisatorer klorofyler og phycobiliproteiner. Oxidation af biologisk vigtige molekyler under påvirkning synligt lys i nærværelse af molekylær oxygen og en fotosensibilisator kaldes den fotodynamiske effekt.

Absorption af synligt lys fører til overgangen af fotosensibilisatormolekylet til en exciteret singlet-tilstand (*D):

D + (h*ny) går ind i *D,

hvor (h*ny) er et lyskvantum.

Molekyler, der er gået over i singlettilstanden, kan vende tilbage til grundtilstanden (D) eller gå over til en langlivet triplettilstand (TD), hvor de er fotodynamisk aktive. Der er etableret flere mekanismer, hvorved et exciteret molekyle (md) kan forårsage oxidation af et substratmolekyle. En af dem er forbundet med dannelsen af singlet oxygen. Fotosensibilisatormolekylet i triplettilstanden reagerer med O2 og overfører det til den exciterede singlettilstand:

tD + O2 bliver til D + *O2.

Singlet oxygen oxiderer substratmolekylet (B):

B + *O2 bliver til BO2.

Den fotodynamiske effekt er fundet i alle levende organismer. I prokaryoter induceres mange typer skader som følge af fotodynamisk virkning: tab af evnen til at danne kolonier, beskadigelse af DNA, proteiner og cellemembraner. Årsagen til skaden er fotooxidation af nogle aminosyrer (methionin, histidin, tryptofan osv.), nukleosider, lipider, polysaccharider og andre cellulære komponenter.

Celler indeholder stoffer, der udfører funktionen med at slukke singlet ilt og reducere muligheden for strukturelle og andre skader forårsaget af det. En af "slukkerne" af singlet ilt er carotenoider, som beskytter fotosyntetiske organismer mod de dødelige virkninger fotosensibiliseret af klorofyl. *O2-interceptorer er også forskellige biologisk aktive forbindelser: lipider, aminosyrer, nukleotider, tocopheroler osv.

Energiforskellen mellem den laveste energi O 2 i singlet tilstand og den laveste energi triplet tilstand er omkring 11.400 kelvin ( T e (-en 1Δ g ← x 3 Σ g−) = 7918,1 cm −1), eller 0,98 eV. Opdaget af H. Kautsky.

Molekyle struktur

Molekylær oxygen adskiller sig fra de fleste molekyler ved at have en triplet grundtilstand, O 2 ( x 3 Σ g−). Molekylær orbital teori forudsiger tre lavtliggende exciterede singlet-tilstande af O 2 ( -en 1Δ g), O 2 ( en' 1 Δ′ g) og O 2 ( b 1 Σ g+) (nomenklatur er forklaret i artiklen Symboler for molekylære termer). Disse elektroniske tilstande adskiller sig kun i spin og belægning af den degenererede antibinding π g-orbitaler. O2 tilstande ( -en 1Δ g) og O 2 ( en' 1 Δ′ g) - degenereret. O2 tilstand ( b 1 Σ g+) - meget kortvarig og slapper hurtigt af til en lavere liggende ophidset tilstand O 2 ( -en 1Δ g). Derfor er det normalt O 2 ( -en 1Δ g) kaldes singlet oxygen.

Energiforskellen mellem grundtilstanden og singlet oxygen er 94,2 kJ/mol (0,98 eV pr. molekyle) og svarer til en overgang i det nære IR-område (ca. 1270 nm). I et isoleret molekyle er overgangen forbudt af selektionsregler: spin, symmetri og paritet. Derfor er direkte excitation af ilt i grundtilstanden af lys til dannelse af singlet-ilt yderst usandsynligt, selvom det er muligt. Som en konsekvens er singlet-ilt i gasfasen ekstremt langlivet (halveringstiden for tilstanden ved normale forhold- 72 minutter). Interaktioner med opløsningsmidler reducerer dog levetiden til mikrosekunder eller endda nanosekunder.

Kemiske egenskaber

Den bløde røde glød af singlet ilt produceret af interaktionen alkalisk opløsning hydrogenperoxid med klorgas.

Direkte bestemmelse af singlet oxygen er mulig ved dens meget svage fosforescens ved 1270 nm, som ikke er synlig for øjet. Ved høje koncentrationer af singlet oxygen kan fluorescens af såkaldte singlet oxygendimoler (samtidig emission af to singlet oxygenmolekyler ved kollisioner) observeres som et rødt skær ved 634 nm.

I pattedyrsbiologi betragtes singlet oxygen som en af de særlige formularer aktivt ilt. Især er denne form forbundet med kolesteroloxidation og udvikling af kardiovaskulære ændringer. Antioxidanter baseret på polyphenoler og en række andre kan reducere koncentrationen af reaktive oxygenarter og forhindre sådanne effekter.

Det mest spændende var de seneste konklusioner fra europæiske forskere om, at singlet-oxygenmolekyler kan vise sig at være de vigtigste regulatorer af cellulær aktivitet, hvilket i væsentlig grad bestemmer initieringsmekanismen

torsdag, 13 feb. 2014

Voeikov Vladimir Leonidovich læge biologiske videnskaber, professor ved instituttet bioorganisk kemi Det Biologiske Fakultet Moskva State University giver videnskabelig forklaring behandling med hydrogenperoxid.

Mit navn er Voeikov Vladimir Leonidovich. Jeg er doktor i biologiske videnskaber, professor ved Institut for Bioorganisk Kemi, Biologisk Fakultet, Moscow State University.

Jeg vil gerne i dag tale om en teknik, der dukkede op for omkring 15-20 år siden, om sundhedsteknologi og teknologi, der bruges til behandling og som tager udgangspunkt i de nyeste principper en levende organismes funktion. Min historie vil blive afsat til, hvordan denne teknik fungerer. Denne teknologi kaldes - ved at bruge energien fra singlet oxygen til at øge indre energi organisme, dens tilpasningsevne, dens evne til at modstå forskellige faktorer ugunstige miljø. Her er mit foredrag, jeg kaldte det "The Beneficial Effect of Singlet Oxygen Energy."

Hvor kom denne teknologi og denne teknik fra? Her på billedet ser du et fotografi af en meget sød mand - Tony Van der Valk, som jeg mødte for omkring 15 år siden på et af de internationale konferencer. Tony Van der Valk er opfinderen af singlet oog opfinderen af den første enhed, der gør det muligt at modtage singlet oxygenenergi. Og min videnskabelig aktivitet Dette skyldes det faktum, at jeg studerer og generelt udforsker mekanismerne for de gavnlige virkninger af reaktive oxygenarter. Min doktorafhandling hedder " Regulatoriske funktioner reaktive iltarter i blod- og akvatiske modelsystemer." Så da Tony og jeg mødtes, havde vi meget at fortælle hinanden.

Generelt er historien om Tony Van der Valk ganske, vil jeg sige, dramatisk og simpelthen meget interessant. Han er selv en kemiker, der arbejdede inden for papirkemi. Og et sted i 80'erne fik han konstateret hjernekræft. Generelt menes det, at der er tale om en næsten uhelbredelig sygdom. Og ikke desto mindre fandt han i Tyskland (og han er selv en hollænder, der boede i Sverige) en læge fra alternativ medicin, som helbredte ham for hjernekræft ved hjælp af forskellige teknikker, der ikke er udbredte og ikke altid virker. Især helbredte han ham ved hjælp af hydrogenperoxidterapi.

Og så tænkte Tony Van der Valk på virkningsmekanismen for hydrogenperoxidterapi. Jeg tænkte på, hvordan brugen af denne mest gavnlige virkning af brintoverilte eller andre reaktive former for ilt kan forbedres og fordeles bredere.

Som kemiker kom han på ideen, vil jeg sige, til det punkt, at det tilsyneladende ikke var hydrogenperoxid i sig selv, der faktisk virkede. Fordi brintoverilte nedbrydes meget hurtigt, og som følge af dets nedbrydning opnås såkaldt singlet-ilt. Og Tony Van der Valk opfandt princippet om behandling med singlet iltenergi og den tilsvarende generator.

Jeg vil gerne starte ganske enkelt med det mest banale udsagn: livet trækker vejret. Vi kan leve uden vand, uden mad i ret lang tid. Hvis du holder op med at trække vejret i 2-5 minutter, sker døden, i hvert fald hos mennesker. Der er dog dyr, der kan leve meget længere, men ikke desto mindre kan ikke et eneste dyr og i det hele taget ikke en eneste levende organisme leve uden ilt i miljøet. Aerob respiration- Dette er den vigtigste energikilde for alle levende organismer. Når tilførslen af ilt til kroppen stopper, slutter livet meget hurtigt.

Det vil sige, at vores livsaktivitet generelt afhænger af den luft, vi indånder. Vil vi være sunde, aktive, vil vi tænke godt og så at sige opnå nogle rekorder eller bare have det rigtig godt? Eller vil vi udvikle kroniske sygdomme af varierende sværhedsgrad, som i sidste ende vil føre til en trist afslutning? Dette afhænger i høj grad, måske endda primært, af den luft, vi indånder. Han er så vigtig.

Og jeg tror, at mange mennesker husker, at i 2010, da der var frygtelige brande i Moskva-regionen, var Moskva og Moskva-regionen dækket af dis, faktisk kunne folk simpelthen ikke trække vejret. Og konsekvenserne af denne katastrofe var meget alvorlige. Og som du sikkert har læst, ved du, at titusindvis af mennesker i sidste ende døde af kroniske sygdomme. De blev ikke bare kvalt, men indånding af så indelukket luft førte til en kraftig acceleration af patologiske processer hos mennesker med allerede kompromitteret helbred. Og titusindvis af mennesker døde alene på grund af denne faktor. Det vil sige, at indelukket luft betyder sygdom og aldring.

Dette var en ekstrem situation. Men i sidste ende kan folk, der bor i en storby, i dag ikke undgå at møde dårlig luft på grund af tæt trafik. På kontorer og indendørs har folk heller ikke altid mulighed for at indånde god luft. Nå, indelukket luft betyder sygdom og aldring.

I modsætning til det er der Frisk luft- dette er sundhed, kraft, anti-aging. Og så, hvis mange fortsætter med at tro, at indelukket luft betyder mangel på ilt, og frisk luft betyder meget ilt i luften, så er dette et fejlagtigt synspunkt. Det skal siges, at ilten i luften i Moskva i juli-august 2010 var intet mindre end ilten i luften i en skov, nær et vandløb mv. Men kvaliteten af denne luft varierede enormt, og enhver person forstår dette.

Hvad er frisk luft, og hvordan adskiller den sig fra indelukket luft? Svaret på dette spørgsmål blev modtaget for næsten et århundrede siden, mere end 80 år siden, af vores største fysiolog, biofysiker og i øvrigt digteren Alexander Leonidovich Chizhevsky. Efter at have lært af litteraturen, at luften kan indeholde luftioner, der kan påvirke luftkvaliteten, begyndte han omhyggeligt at studere dem og kom til til følgende konklusion: ilt i luft, der ikke indeholder lette negativt ladede luftioner, er biologisk inert. Og han beviste eksperimentelt, at med langvarig vejrtrækning af luft, der er udtømt for luftioner, forringes sundheden for mennesker og dyr betydeligt.

Nå, der blev endda udført sådan et "Crucis"-eksperiment på dyr, det såkaldte korsdyrsforsøg, da han placerede mus eller rotter i et kammer, der var forbundet med miljøet gennem et bomuldsfilter. Det er kemisk sammensætning luften i kammeret og i miljøet var stort set den samme. Det eneste er, at ladede partikler fra den omgivende luft ikke kunne passere gennem bomuldsfilteret. Det vil sige, at luften i kammeret ikke var ioniseret. Og det viste sig, at hvis du anbringer mus i dette kammer, skal du give dem vand og mad i tilstrækkelige mængder, rense dette kammer for produkterne af deres vitale aktivitet, men på en sådan måde, at kammerets luft ikke blandes med luft af miljøet, så dør musene med symptomer på kronisk hypoxi efter cirka to uger, rotterne lever en uge længere. Men på trods af, at der er tilstrækkelig mængde ilt i kammeret, dør de med symptomer på hypoxi eller symptomer på kvælning.

Det viste sig, at hvis du begynder at kunstigt ionisere luften i dette kammer og ionisere den, så negativt ladede ioner opstår der, så dør dyrene ikke. Ilt alene, viser det sig, er ikke nok til at mætte dig med det. Det er nødvendigt, at kvaliteten af ilt er sådan, at der er noget andet til stede i det, der gør det muligt at bruge det. Det vil sige, at oxygen i sig selv er en biologisk inert forbindelse. Den skal aktiveres for at kunne trække vejret.

Så Chizhevsky kaldte disse partikler "negativt ladede ioner"; de giver iltliv. På det tidspunkt, da han udførte dette arbejde, vidste de endnu ikke, at der var forskellige former ilt. Og nu, allerede for 30-40 år siden, blev det kendt, at negativt ladede ioner er de såkaldte repræsentanter stor gruppe reaktive oxygenarter.

Hvad er der galt? Hvad sker der med ilt, så det kan optages af kroppen? Molekylær oxygen, som vist her, er en diradikal. Jeg bemærker, at uden basis viden Det vil være umuligt at forstå yderligere i kemi, hvorfor alt dette virker.

Her tager vi et almindeligt molekyle, ikke et iltmolekyle. Hvert molekyle består af kerner, kernerne er omgivet af elektroner. De fleste almindelige molekyler har et lige antal elektroner, og hver elektron har et par, kaldet parrede elektroner. Hvad betyder et par? En elektron er en negativt ladet partikel. Men du kan også forestille dig det som en bold, der roterer. Den kan rotere med uret og mod uret. Så parrede elektroner er to elektroner, hvoraf den ene roterer med uret, den anden roterer mod uret. Dette er en fysisk stabil tilstand. Det vil sige, det er den tilstand, naturen foretrækker - at parre elektroner, så de ligner andre par. For eksempel bliver en mand og en kvinde, når de danner et par, mindre begejstrede, og de søger normalt efter en partner, indtil de finder en. Så elektronerne leder også efter et par.

Iltmolekylerne, der omgiver os, er unikke i den forstand, at de indeholder elektroner i deres ydre kredsløb, som kan trænge ind i kemisk binding. Ilt indeholder to uparrede elektroner. Denne almindelige tilstand kaldes triplet, og denne tilstand er i de fleste tilfælde kemisk ustabil. Det vil sige, at triplet-molekylet på den ene eller anden måde vil gå i singlet-tilstand, når elektronerne parrer sig. Men oxygen er designet på en sådan måde, at dens tilstand, når den er inaktiv, er en stabil tilstand. Og i dette stabil tilstand oxygen er ikke i stand til at interagere, det vil sige at oxidere molekyler, der er i deres anden stabile tilstand, i singlet. Derfor er ilt inaktivt.

Men ilt kan omdannes til en aktiv form. For at gøre dette skal du bruge for eksempel en energipuls. Og denne energiimpuls vil få en af elektronerne til at spinde op i den modsatte side. Og så vil oxygen blive som et almindeligt molekyle, men kun i en exciteret tilstand, fordi den modtog en energiimpuls og flyttede fra grundtilstanden til den exciterede. Singlet oxygen er aktivt ilt, som allerede kan indgå kemiske reaktioner med almindelige molekyler. Eller måske frigive denne impuls af energi og bevæge dig ind i denne grundlæggende tilstand. Derudover kan en kemisk aktiv form for ilt ikke indgå i en kemisk reaktion, men gemme noget energi, og så frigive denne energi. Dette er det særlige ved singlet ilt.

Her er et iltmolekyle med to uparrede elektroner: hvis der tilføjes en elektron, som enten kom fra et andet molekyle, eller den endte i miljøet, så viser det sig, at to elektroner var parret, og den ene forblev uparret. Som et resultat får vi en ekstremt aktiv kemisk partikel. Denne uparrede elektron vil lede efter en partner, derfor vil denne partikel, som kaldes en "fri radikal", søge at slavebinde sig selv til en anden, det vil sige at finde en partner. Og disse partikler vil kombinere med hinanden og producere for eksempel brintoverilte. Det er faktisk her de grundlæggende elementer i denne kemi og iltfysik ligger, som sikrer dens deltagelse i kemiske reaktioner.

At aktive former ilt, frie radikaler, findes i vores miljø, findes inde i kroppen, i dag tror jeg, kun de dovne, som ikke læser medicinsk litteratur, brochurer, foldere, ved ikke om dette lægemidler, en person, der ikke leder efter antioxidanter. Hvorfor? Fordi det er almindeligt accepteret, at reaktive oxygenarter er skadelige biprodukter af stofskiftet. Og det er det faktisk. Dette blev opdaget for mere end et halvt århundrede siden, da dødsårsagerne fra ioniserende stråling, strålesyge, da det blev vist, at der under bestråling opstår et meget stort antal frie radikaler og først og fremmest reaktive iltarter i kroppen, som opstår, når stråling virker på vand i vores krop. Frie radikaler begynder at interagere tilfældigt med organiske molekyler, skadelige proteiner, lipider, cellemembraner, strukturer og så videre. Og hvis en sådan læsion viser sig at være meget alvorlig, fører den til døden på grund af strålingssygdom. Hvis det ikke er så alvorligt, fører det til meget alvorlige kroniske sygdomme.

Nå, så var der den næste idé. Selvfølgelig er der altid nogle faktorer i miljøet, der forårsager udseendet af reaktive iltarter i kroppen. Det viste sig senere, at mange giftige stoffer stimulerer også forekomsten af reaktive iltarter i kroppen. Og de begynder til gengæld at beskadige biologiske molekyler, der er vigtige for vores liv. Og de begyndte at tro, at reaktive iltarter er skadelige biprodukter af stofskiftet.

Dette synspunkt fortsætter med at dominere indtil i dag. Selvom gammelt ordsprog Hippokrates siger, at alt er gift og alt er medicin. Det hele afhænger af dosis. Og i dag er det kun de mest fanatiske tilhængere af den generelle toksicitet af reaktive iltarter, der fortsætter med at holde sig til dette synspunkt. Selvom det viste sig, at reaktive oxygenarter er universelle regulatorer af alle livsprocesser.

I normal fysiologi studeres disse reaktive iltarter som gavnlige faktorer, som livsfaktorer. Selv udviklingen af en befrugtet celle (når en sædcelle befrugter et æg) begynder med, at denne celle begynder at forbruge ilt ti gange mere intenst, hvilket praktisk talt det hele går til produktionen af reaktive iltarter. Hvad er det her - selvmord? Nej det er nødvendig betingelse videre udvikling celler.

Stadig inde videnskabelig litteratur Den dominerende idé er, at af den ilt, vi indånder, går kun et par procent til produktionen af reaktive iltarter. Og dette betragtes som en form for udeladelse, metabolisk fejl. Faktisk viser mere grundig forskning, at titusindvis af procent af al den ilt, vi forbruger, går til produktionen af reaktive iltarter.

Uden vores krops produktion af reaktive iltarter, vores krops enzymer, vores krops celler, er immunitet ikke mulig. Erhvervet immundefekt, når vi kan tale om et syndrom, er enten vores krops manglende evne eller vores krops reducerede evne til at producere reaktive iltarter, eller tværtimod overproduktion af reaktive iltarter som reaktion på visse miljøfaktorer. For eksempel er Quinckes ødem eller akutte allergier en ekstremt intens produktion af reaktive iltarter. Det her er slemt. Men hvis vi undertrykker produktionen af reaktive iltarter i vores krop, bliver det ikke bedre, for så får alle bakterier, enhver virus i vores krop gunstige forhold for din egen udvikling.

Vi har allerede sagt om luft, at livsaktivitet kun understøttes af fugtig luft indeholdende mindst 300-500 stykker pr. kubikcentimeter molekyler af reaktive oxygenarter, superoxidradikaler. Og værdi drikker vand afhænger af tilstedeværelsen i det ikke kun af ilt, men af aktivt ilt. Generelt er dette selvrensning af vand, dette er også dets værdi. Her er reaktive iltarter i normal fysiologi.

Det vil jeg ikke længere dvæle ved normal fysiologi baseret på den normale funktion af alle celler i vores krop. Og biokemikere, cellebiologer, molekylærbiologer vi har allerede samlet nok fantastisk materiale, hvilket antyder, at reaktive oxygenarter fungerer som universelle regulatorer af en lang række vitale processer, der forekommer på celleniveau.

Allerede i det 21. århundrede, fra 2000, begyndte værker at dukke op, der endda har følgende titel: "Reaktive iltarter - et signal for liv." Det viste sig, at uden hydrogenperoxid eller uden superoxidradikal er opdelingen af normale celler umulig, og uden celledeling er eksistensen af liv, dets udvikling, fortsættelse og simpelthen eksistensen af vores krop umulig.

På den anden side kan celledeling være patologisk – det er onkologiske sygdomme. Og det viste sig, at reaktive iltarter, hydrogenperoxid og andre reaktive iltarter, udløser dødsmekanismen eller, endnu mere overraskende, differentiering af maligne celler. Det vil sige, at ondartede celler under visse forhold kan transformere og vende tilbage til normal tilstand. Og dette kræver også reaktive iltarter.

Med hensyn til brug eller anvendelse af aktivt oxygen i lægepraksis, og simpelthen i praksis med healing, så har disse tilgange ganske rig historie. Jeg vil ikke længere sige, at frisk luft og ferskvand, som indeholder reaktive oxygenarter, er meget bedre end gammel luft og dårligt vand, som ikke indeholder reaktive oxygenarter. Det vil sige, simpelthen, for at forblive sunde, er vi nødt til at få disse reaktive iltarter fra miljøet. Hvis vi modtager dem utilstrækkeligt eller overdrevent, f.eks. på grund af bestråling, så kan vi behandle dem ved hjælp af aktivt ilt. Og der er sådan et udtryk - iltbehandling eller behandling med aktivt ilt.

Jeg tror, at mange mennesker har hørt, at der findes hydrogenperoxidbehandling. Denne hydrogenperoxidbehandling er ikke forbudt, men den er endnu ikke bredt understøttet inden for medicin. Men ikke desto mindre er der læger, der bruger det ret meget. Dette anbefales i hvert fald den enkleste ting, som at skylle munden med svage opløsninger af hydrogenperoxid. Det er klart, at dette vil føre til et fald i indholdet af bakterier i mundhulen, men effekten er mere udtalt på andre funktioner i kroppen. Der er endda intravenøse infusioner af meget svage opløsninger af hydrogenperoxid. De begyndte at blive brugt for første gang i slutningen af det 19. århundrede, og var meget udbredt indtil 30'erne af forrige århundrede.

Aeroionisering. Alle har hørt om Chizhevskys lysekroner. Et andet spørgsmål er, hvilken kvalitet de er, hvor effektivt de arbejder. Men det er en forbedring af kvaliteten af den luft, vi indånder.

Ozon terapi. I vores land er ozonterapi meget udbredt som en terapeutisk teknik, som gør det muligt at lindre patienters tilstand og endda i visse tilfælde, helbrede meget alvorlige sygdomme. Ozon er naturligvis også en reaktiv form for ilt.

Og endelig singlet iltbehandling. Efter Van der Valk, singlet oxygenenergiterapi, det vil sige singlet oxygenenergiterapi, forkortet til SOE. Hvilken slags singlet iltbehandling er dette? Hvor kommer det fra? Og hvor, generelt set, kommer denne singlet-ilt fra i vores krop? Jeg viste dig en kemisk metode til at producere singlet oxygen, men hvor kommer det fra i vores krop?

Faktum er, at vores krop kontinuerligt producerer disse former for superoxidradikaler. De radikaler, der er i luften, kaldes negativt ladede luftioner. De produceres også i vores krop ved hjælp af enzymer. Disse superoxidradikaler produceres og reagerer straks meget hurtigt med hinanden, fordi disse to arter er ekstremt reaktive, hvilket resulterer i hydrogenperoxid. Og ifølge denne ligning skulle ilt frigives. Når to energiske partikler interagerer med hinanden, frigives en del af energien, der er intens nok til, at ilt frigives ikke i sin jordtriplettilstand, men til at den frigives i en ophidset tilstand. Denne exciterede tilstand er singletformen af oxygen.

Brintoverilte. Hydrogenperoxid i sig selv er en ret inert partikel. Vi kan gå på apoteket og købe 3% brintoverilte, og hvis vi ikke holder det varmt og i lyset, vil det vare ret længe. Men under visse forhold, når katalysatorer er til stede, nedbrydes hydrogenperoxid meget hurtigt. Det er nok at stikke et jernsøm i brintoverilte, og du vil straks se iltbobler komme ud af det, og desuden vil denne opløsning opvarmes meget hurtigt. Hydrogenperoxid nedbrydes i nærvær af katalysatorer og producerer vand og igen exciteret oxygen, singlet oxygen.

Da der i vores krop normalt bruges flere tiere af procent på produktion af superoxidradikaler, som straks forsvinder med singlet oxygen, hydrogenperoxid, som straks falder fra hinanden ved hjælp af enzymet katalase, og der opnås singlet oxygen, så er produktet af disse frie radikaler reaktioner, som kontinuerligt strømmer i vores krop er singlet oxygen. Men dette er en meget ustabil form for ilt, fordi den er i en ophidset tilstand, som en sten, der er på toppen af et bjerg, på en skarp top, den kan ikke blive der længe, og den vil hurtigt falde ned og frigive energi elektromagnetiske bølger, elektronisk excitationsenergi. Dette er energien af singlet oxygen. Det betyder, at kroppen normalt, i en sund tilstand, bør producere singlet ilt hele tiden.

Hvad er den skadelige, patologiske virkning af reaktive oxygenarter? Deres patologiske virkning kan opstå, når denne reaktion ikke forløber ekstremt hurtigt, og de aktive partikler vil ikke tilintetgøre eller eliminere hinanden, men vil begynde at indgå i kemiske reaktioner med DNA, proteiner, lipider og så videre. Og så vil på den ene side superoxidradikaler skade de bioorganiske molekyler, som vi har brug for til vores eksistens, og på den anden side vil energien fra singlet-ilt ikke dukke op i kroppen.

Hydrogenperoxid produceres altid på den ene eller anden måde. Og hvis det ikke hurtigt bliver elimineret, så kan det også gå i opløsning og indgå i kemiske reaktioner med andre stoffer, og igen sker der skade på den ene side, organiske molekyler, og på den anden side genereres energien af singlet oxygen ikke.

Dette er på den ene side. Det er rigtigt, at reaktive oxygenarter er meget skadelige. På den anden side er det korrekt, at reaktive iltarter er absolut nødvendige for livet. De er meget skadelige, når de opfører sig som kemiske stoffer, drab normale molekyler. De er nødvendige for livet, når der er en strøm af dem, når de produceres og straks elimineres, når der er en turbulent strøm.

Her kan vi give følgende analogi. For eksempel en hurtig bjergstrøm. Denne strøm giver ren frisk luft, vandet der er køligt og behageligt. Og denne strøm faldt i en form for hul, og vandet stoppede der, og dette vand begynder at lyse op, det begynder at lugte dårligt, det er stadig det samme vand. Det vil sige, at der opstod et stagnationsfænomen. Hvis vandet i en bjergbæk er godt for helbredet, så kan vandet fra en vandpyt, hvor noget af dette vand kom ned i, nok give en form for ballade, hvis vi indtager det.

Hvad var det egentlig Van der Valk fandt på? Hvor fik han energien fra singlet ilt fra, så den kunne bruges målrettet? Van der Valk baserede sin opfindelse på et dengang kendte princip, som blev kaldt fotodynamisk kræftterapi. Hvordan kan almindelig ilt omdannes til singlet ilt? Det kan omdannes ved hjælp af kemiske reaktioner, som diskuteret, men du kan omdanne almindelig ilt til singlet ilt ved at excitere det, oplade det med et energikvante.

Hvordan kan vi oplade denne ilt med et kvantum af energi? Det viste sig, at ikke alt er så enkelt. Vi skal belyse almindelig luft ekstremt intenst, for at singlet-ilt kan opstå der. Dette er ikke særlig nemt. Men hvis der er stoffer, der kaldes fotodynamiske farvestoffer, og hvis disse stoffer absorberer lys fra omgivelserne, så bliver de ophidsede, går i en ladet tilstand og overfører deres energi til et iltmolekyle, og almindelig ilt går ind i tilstanden singlet ilt.

Den slags stoffer, farvestoffer, er til stede i nogle mængder i vores krop. De, der kender lidt til kemi og biokemi, ser, at molekylet i dette fotodynamiske farvestof minder meget om hæm-molekylet, som er ansvarligt for overførslen af ilt i vores hæmoglobin. Andre stoffer opnås fra hæm - parphyriner, som kan exciteres af eksternt lys og aktivere ilt, overføre det til singlet-tilstanden.

Hvad er fotodynamisk terapi? Det viste sig, at hvis denne type farvestof sprøjtes ind i en person med kræft, så er dette farvestof af en eller anden grund (det er bare ren kendsgerning, som endnu ikke har nogen forklaring) er koncentreret i tumorvæv og er næsten ikke koncentreret i normalt væv. Farvestoffet er koncentreret i tumorvævet, og hvis dette tumorvæv er lokaliseret, belyses det ved hjælp af en laser f.eks. forskellige sider, dvs. anvende laserenergi til netop dette væv, så vil oxygen i området af dette væv gå ind i singlet-tilstand. Og der vil være så meget af det, at tumorvævet vil løse eller delvist dø, generelt vil det blive ødelagt.

Men der er et eller andet problem med fotodynamiske farvestoffer, hvorfor denne terapimetode, som er yderst effektiv i visse situationer hvorfor fik han det ikke? udbredt? For hvis svulsten sidder for eksempel i leveren, dybt inde i kroppen, så er det svært at nå dertil med en laserstråle. Fotodynamisk terapi virker meget godt, hvis tumorerne er overfladiske, eller hvis de kan belyses eller forsynes med laserenergi ved hjælp af en lysleder.

Dette er på den ene side. Men der er også andre omstændigheder, ikke rent tekniske, som ikke gør det muligt at udbrede denne terapi bredt. I vores land må jeg sige, at fotodynamisk kræftterapi, videnskabsmænd og læger, der arbejder på dette område, måske har prioritet sammenlignet med andre lande.

Hvorfor taler jeg om det her? Jeg bragte dette op for at sige, at der er stoffer, der kaldes fotodynamiske farvestoffer. Hvis de belyses med lys, der absorberes effektivt, og der er ilt i nærheden, vil denne ilt blive omdannet til singlet-ilt. Og så faktisk blev dette princip brugt af Van der Valk til at skabe en enhed, som han på et tidspunkt kaldte "Valk Ion", som producerer energien fra singlet oxygen. Nu hedder enheden "Active Air", "Air Energy". Det er præcis, hvordan dette system fungerer.

Der er ingen singlet ilt ved udgangen fra dette kammer; det lever ikke længe. Derfor, selvom det er et meget stærkt oxidationsmiddel, vil det ikke indgå i kemiske reaktioner. Hvis vi indånder denne fugtige luft, så er der ingen aktive kemiske partikler i den, de vil ikke beskadige slimhinderne, lungerne, næseborene og så videre. Det vil sige, at der ikke vil være noget negativt her.

Der er et billede her, et dias, der viser, hvordan en af modifikationerne af dette kamera fungerer.

Hvad lavede Van der Valk i sin tid? For det første har han brugt dette siden begyndelsen af 90'erne - midten af 90'erne, hvor denne teknik begyndte at blive brugt. Han udførte to procedurer. En procedure er simpelthen at indånde energiaktiveret singlet oxygen i fugtig luft. Og den anden procedure er belysning med lys, som indeholder frekvenser, vibrationer svarende til energien af singlet ilt, vand, og derefter drikke dette vand.

Generelt supplerer disse to måder at bruge singlet-iltenergi på hinanden. Vejrtrækningen varede i flere minutter, flere titusinder af minutter, men det var allerede lægernes opgave, som var i gang med at udvikle kurser for at bruge energien fra singlet-ilt. Og så var der drikkevand. Og denne form for procedure i hænderne på Van der Valk førte ofte til helt fantastiske resultater, helbredelsen af mennesker, der længe havde lidt af alvorlige kroniske sygdomme.

Og det, der er vigtigt, væsentligt er, hvad der aldrig er sket bivirkninger. Hvorfor? Fordi det bruger ren elektromagnetisk energi. Her bruges ingen kemikalier.

Jeg talte om hydrogenperoxidterapi, ozonterapi, endda aeroionterapi. Hvordan adskiller denne tilgang sig fra de tilgange, der generelt set også ofte er gavnlige? Og fordi i andre typer terapi er doseringen meget vigtig. Hvis du gik igennem disse meget aktive partikler, som i sidste ende skulle desintegrere og blive til singlet oxygen, som skulle give afkald på sin energi, hvis aktive partikler for meget, hvis systemet i kroppen ikke fungerer effektivt nok, hvilket laver hydrogenperoxid fra henholdsvis superoxidradikaler og fra brintoverilte, vand og singlet oxygen, så er der naturligvis bivirkninger af disse kemisk aktive partikler mulige, hvilket vil blive ledsaget af ubehagelige konsekvenser.

Dette er på den ene side. På den anden side, i andre terapeutiske tilgange vil denne singlet oxygenenergi blive opnået i meget komplekst miljø legeme. Og derfor kan effektiviteten af at bruge andre metoder til iltbehandling måske være til en vis grad konkrete tilfælde ikke værre end energien af singlet oxygen. Men generelt har de, ganske enkelt logisk set, lavere effektivitet såvel som faren for bivirkninger. Nogle gange er dette for hård terapi. Hvad angår singlet iltenergi, er dette en meget skånsom terapi. Det vil sige, hvis denne energi ikke er nødvendig for en sund krop, så vil der absolut ingen konsekvenser være. Det vil ikke blive absorberet af det, der vil absorbere det i en syg krop.

Men allerede i 2000'erne begyndte klinikere og læger forskning, først på raske mennesker. Generelt er der en medicinsk joke: Der er ingen sunde mennesker, der er underundersøgte. Det er faktisk et faktum, at hvis du nøje undersøger hver person, vil du helt sikkert finde nogle afvigelser fra den gennemsnitlige statistiske norm. Ikke desto mindre tog de folk, der var såkaldt praktisk raske, og det viste sig, at selvom det var praktisk talt sunde mennesker i en bestemt tilstand bruger de energien fra singlet oxygen, så oplever de en forbedring i deres tilstand. For slet ikke at tale om mennesker, der er raske, men ikke praktisk, men såkaldte ambulante patienter.

For eksempel blev det i den tyske læge Knops arbejde i 2004 vist, at hvis vi sammenligner vejrtrækning med fugtig luft ladet med energien fra singlet ilt i 10-15 minutter med indånding af ren ilt, så er der et signifikant fald i hjertet hastighed, en betydeligt højere, end hvis en person trak vejret simpelt inaktivt ilt.

Hvad er et fald i puls? Og dette er i øvrigt en reduktion i iltforbruget. Og, ser det ud til, et paradoks. Er det godt at reducere iltforbruget? Når en person indånder aktiveret luft, begynder han at forbruge mindre ilt. Det forekommer os, at han måske bliver kvalt så?

Faktisk vil jeg igen give denne ret grove analogi. Der er to biler. En med en perfekt tunet motor forbruger f.eks. 6 liter benzin pr. 100 kilometer. Og en anden, nøjagtig den samme, men med en dårligt tunet motor, vil forbruge dobbelt så meget benzin på de samme 100 kilometer. Derfor vil den forbrænde dobbelt så meget ilt. Så er det her godt? Det vigtigste er ikke, hvor meget ilt, der forbruges, men hvor effektivt den ilt, der går til oxidation, bruges.

Dette er i øvrigt heller ikke universel viden, selvom selvfølgelig kompetente kvalificerede læger og biologer ved om dette, at når en person bliver ældre, er der en stigning i iltforbruget for at opretholde vitale funktioner sammenlignet med, hvor meget den samme person indtog, når han var ung, sund, energisk og så videre. Det vil sige, med alderen begynder vi at trække vejret mere intenst. Hvorfor? Fordi vi begynder at bruge ilt værre.

Og efter indånding af aktiveret luft begynder vi at trække vejret mindre intenst, hvilket betyder, at vi begynder at bruge ilt mere effektivt. Det betyder færre oxidationsbiprodukter, mindre forgiftning af kroppen og så videre.

Der er en indikator kaldet Heart Rate Variability. Hvad betyder det? Det betyder næste ting. Generelt bør en persons krop normalt have nok svag puls, det vil sige en relativt langsom puls, cirka 60-70 hjerteslag i minuttet. Hvis en person har oplevet en eller anden form for stress eller udført fysisk træning, så kræver dette naturligvis meget mere intens energiproduktion, og pulsen bør stige. Men når denne tilstand er forbi, bør pulsen følgelig falde til normalt niveau. Dette kaldes hjertefrekvensvariabilitet, det vil sige, jo højere denne variabilitet er bedre krop interagerer med forskellige slags miljøfaktorer, det vil sige dens effektivitet er meget højere. Hvis en persons puls i hvile er 80, og under aktivitet stiger den til 120, lad os antage, og så i lang, lang tid går han til ro og falder til ro, hvilket betyder, at variationen er lav. Det er klart, at dette er dårligt.

Og så variabiliteten af hjertefrekvensen efter spirovitalisering, dvs. efter indånding af luft mættet med singlet iltenergi. Det er simpelthen forskellige patienter. Ændringer i hjertefrekvensvariabiliteten hos hvert af de 15 forsøgspersoner: hos nogle steg variabiliteten mindre, hos andre steg den meget, men hos næsten alle mennesker, der indåndede aktiveret luft, steg variabiliteten.

Spørgsmålet opstår naturligvis: hvor længe vil denne form for effekt vare? For at konsolidere enhver effekt fra en positiv påvirkning er et bestemt forløb selvfølgelig nødvendigt, en form for gentagelse er nødvendig. Men det er spørgsmål, der er relateret til en bestemt læges arbejde, en bestemt læge med en bestemt patient. Dette er allerede lidt uden for rammerne af vores historie.

Allerede på store mængder personer, der blev testet, eller som brugte denne enhed for at forbedre deres funktion, blev en stigning i den generelle livskvalitet bevist ifølge deres anmeldelser, ifølge deres analyser og så videre. Energistatus bliver i gennemsnit næsten fordoblet. Et godt helbred øges med 40 %. Der findes test og spørgeskemaer, som giver dig mulighed for at vurdere dette på denne måde.

Det skal også bemærkes, at indånding af aktiveret luft øger effektiviteten af medicin.

Generelt øges livskvaliteten for mennesker, der regelmæssigt indånder luft beriget med singlet iltenergi.

Det næste slide viser somatiske sygdomme, som energien fra singlet-ilt vil hjælpe os med at klare: sygdomme i øjnene, hjerte-kar-systemet, bremse aldringsprocessen og så videre. Det eneste, du skal forstå, er, at brug af denne enhed én gang kortvarigt, så at sige, vil øge din aktivitet. Så vender alt tilbage til det normale, det bliver ikke værre, men vender tilbage til sin tidligere tilstand. Det er nødvendigt regelmæssigt, især for ældre mennesker, at ty til indåndingsluft beriget med energien fra singlet oxygen. De siger, at jeg har været syg i lang tid og har brug for behandling i lang tid.

Singlet-iltens energi finder også anvendelse på atleter. Mange eksperimenter er blevet udført, som har vist forbedret sportsaktivitet og forbedret præstation hos atleter. Især hvad var dette forbundet med? Efter en alvorlig fysisk aktivitet Naturligvis bliver en persons muskler trætte, og kroppen som helhed bliver træt. Denne træthed kommer til udtryk i det faktum, at mælkesyre optræder i blodet, det vil sige, at oxidationsprocesser ikke er afsluttet, oxygen ophører med at blive brugt effektivt, og mængden af ATP, det vil sige den vigtigste energivaluta, falder. Så ind kontrolgruppe der var et helt typisk energifald efter fysisk træning og så en meget, meget langsom regenerering. Og i gruppen, der indåndede aktiveret luft, var faldet i energi ikke så hurtigt, derfor vil disse atleter fortsætte med at arbejde meget mere effektivt, og regenerering vil blive afsluttet meget hurtigere.

I dag er der allerede mange hundrede læger, især i Tyskland og i nogle andre lande europæiske Union, Og medicinske institutioner bruge denne enhed. Hvad angår energien af singlet oxygen, kan de, der er interesserede i dette, allerede finde taler og foredrag af læger, der praktiserer denne terapi. Dette fysioterapiprincip begynder at brede sig mere og mere.

Jeg vil gerne slutte med at understrege et meget vigtigt punkt. Singlet-iltens energi er den naturlige energi i den levende natur. Lad os gå tilbage til den friske luft. Vi ved allerede godt, og alle føler det, at frisk luft er bedre end indelukket luft. Hvad er frisk luft? Hvor kan vi finde frisk luft? Frisk luft, hvor der er meget grønt. Det tror jeg f.eks., at nu har mange mennesker sommerhuse og slå græsset med en plæneklipper. Så efter folk har slået græsset, føler de sig meget friskere luft. Alle lugte bliver lysere, mere behagelige, og generelt opstår en følelse af friskhed og sundhed. Luften over en nyslået græsplæne er fuld af singlet iltenergi. Eller den samme følelse af friskhed og sundhed efter regn i skoven. Luft ind fyrreskov fuld af energi fra singlet ilt. Luften ved vandfaldet er også fuld af singlet iltenergi, fordi vandet falder fra høj højde og nedbrydes til frie radikaler, igen bliver det til vand, og som et resultat frigives energi, som aktiverer ilt, og ilt bliver singlet. Klorofyl grønne planter Når den er belyst, omdanner den inert ilt til aktivt singlet ilt. Det vil sige, at frisk luft er der, hvor der er meget grønt, og dette grønt fotosyntetiserer aktivt sollys, og planter er kilder til singlet iltenergi.

I princippet er det usandsynligt, at folk, der altid lever under sådanne forhold, har brug for alle disse enheder. De vil regelmæssigt bruge denne naturlige energi for at forblive munter, livlig og energisk i lang tid.

Det er dog usandsynligt, at de fleste af os flytter til sådanne hellige steder. De fleste af os vil fortsætte med at leve under forhold med høj luftforurening, i forhold med fysisk inaktivitet, hvilket også fører til et fald i produktionen af normale strømme af aktivt ilt i vores krop. Generelt skal vi vedligeholde vores aktivitet og vores helbred på forskellige måder.

Og fra mit synspunkt er denne metode, der blev opfundet og idéen, der blev fremsat på et tidspunkt af Tony van der Valk, ideen om singlet oxygenenergi, en ekstremt frugtbar idé, den vil udvikle sig meget hurtigt, for mig at se.

End i jorden, triplet tilstand. Energiforskellen mellem den laveste energi O 2 i singlet tilstand og den laveste energi triplet tilstand er omkring 11.400 kelvin ( T e (-en 1Δ g ← x 3 Σ g−) = 7918,1 cm −1), eller 0,98 eV. Opdaget af H. Kautsky.

Encyklopædisk YouTube

1 / 3

Uorganisk kemi. Ilt. Lektion 10

At få ilt

At opnå ilt fra hydrogenperoxid

Undertekster

Molekyle struktur

Energiforskellen mellem grundtilstanden og singlet oxygen er 94,2 kJ/mol (0,98 eV pr. molekyle) og svarer til en overgang i det nære IR-område (ca. 1270 nm). I et isoleret molekyle er overgangen forbudt af selektionsregler: spin, symmetri og paritet. Derfor er direkte excitation af ilt i grundtilstanden af lys til dannelse af singlet-ilt yderst usandsynligt, selvom det er muligt. Som følge heraf er singlet-ilt i gasfasen ekstremt langlivet (halveringstiden for tilstanden under normale forhold er 72 minutter). Interaktioner med opløsningsmidler reducerer dog levetiden til mikrosekunder eller endda nanosekunder.

Kemiske egenskaber

Klorofylmolekyler er i stand til, under påvirkning af lys, effektivt at danne den triplet exciterede tilstand af klorofyl og dermed sensibilisere dannelsen af singlet oxygen. Det menes, at en af funktionerne af polyener, primært carotenoider, i fotosyntetiske systemer er at forhindre skade forårsaget af dannelsen af singlet oxygen ved at sprede overskydende lysenergi, der falder ind på de fotosyntetiske komponenter i celler, ved at deaktivere exciterede klorofylmolekyler i triplettilstanden eller ved direkte quenching af singlet oxygenmolekyler.
Tro på [ WHO?] at der også dannes singlet oxygen under virkningen

Denne artikel ser på, hvad singlet oxygen er, hvordan det adskiller sig fra almindelig oxygen, og hvor det bruges.

Singlet oxygen er det samme molekylære oxygen, det vil sige, formlen for singlet oxygen er også O2. Almindelige og singlet molekyler adskiller sig kun fra hinanden på niveauet kvantemekanik, altså orbitaler og elektroner.

Funktioner af strukturen og kemien af singlet oxygen

I modsætning til triplet eller basisk oxygen har singlet oxygen et ensomt elektronpar. I denne tilstand har ilt mere høj energi. I gasfasen kan de mest stabile singlet-molekyler bestå i op til 72 timer, men over tid omdannes de stadig til en mere stabil triplettilstand med lavere energi. I løsning sker denne overgang hurtigere end et sekund.

De kemiske forskelle mellem singlet oxygen er, at det mere aktivt indgår kemiske interaktioner. Ilt i singlet-tilstand er et stærkere oxidationsmiddel, og kan også deltage i organiske processer, hvor triplet-molekyler ikke deltager.

Fordelene og skaderne ved singlet ilt

I kroppen omdannes aktiv ilt til almindelig antioxidant beskyttelsessystem, men hvis dette system forstyrres, kan sygdomme udvikle sig. Antioxidanter bruges til deres behandling og forebyggelse.

Bivirkninger af langvarig eksponering for aktivt ilt:

oxidation af membranlipider og celleskade;
kolesterol oxidation og negative ændringer i fartøjer;
beskadigelse af cellens genetiske apparat mv.

Samtidig er doseret brug af specielt genereret aktivt oxygen gavnligt og er indiceret til mange sygdomme. I cellens flydende miljø går indkommende aktivt ilt hurtigt over i tripletfasen og frigiver energi. Dette stimulerer mange vigtige biokemiske processer.

Terapeutiske virkninger af singlet oxygen:

stimulering af eget antioxidantsystem;
acceleration af metaboliske reaktioner og regenereringsprocesser;
eliminering af inflammatoriske processer;
øge vejrtrækningseffektiviteten, eliminere hypoxi;
fortynde slim i lungerne og lette dets frigivelse;
forbedret blodcirkulation;
normalisering af blodtrykket.

Aktiv oxygen bruges til behandling og forebyggelse af mange metaboliske, kardiovaskulære, hormonelle, lunge-, fordøjelses- og neurologiske sygdomme.

Opnåelse af aktiv ilt

Der findes specielle iltgeneratorer, der omdanner almindelig ilt til mere aktiv ilt. Bruges til at aktivere ilt fysisk påvirkning- høj frekvens elektrisk udladning, magnetfelt og andre. Sådanne enheder modtager normalt ilt fra atmosfærisk luft i lave koncentrationer (ca. 30%) erstatter de ikke konventionelle medicinske iltapparater i behandling alvorlige sygdomme lunger og er ikke egnet til akut behandling ved akut hypoxi.