Жизнь на земле зародилась в атмосфере, где было всего 2 % кислорода и более 90 % углекислого газа. Возникновение и размножение сине-зеленых водорослей привело к уменьшению концентрации в атмосфере СО2. Сине-зеленые водоросли получали энергию за счет бескислородного окисления. Они потребляли необходимый им СО2 и «выбрасывали» ненужный О2. Не будем забывать, что окислительно-восстановительные реакции — это реакции обмена между молекулами ионов водорода и электронов. Они могут протекать как с помощью кислорода, так и без его участия. Нарождающиеся в процессе эволюции новые живые организмы вынуждены были приспосабливаться к повышающимся концентрациям О2 в атмосфере. Это приспособление шло по пути включения кислорода в обмен веществ в качестве окислителя. Кислород оказался как нельзя более удачным окислителем. Его использование привело ко «взрыву эволюции» и образованию большого количества новых живых организмов. Но использование кислорода в качестве окислителя породило и новые проблемы.
Большую часть энергии в настоящее время организм получает за счет кислородного окисления пищевых веществ (углеводов, белков, жиров). Окисление пищевых веществ происходит в митохондриях клеток. Заключается это окисление в переносе электронов от окисляемых молекул на кислород воздуха. Кислород таким образом восстанавливается до воды. Для полного восстановления молекулы О2 до 2Н2О необходимо присоединение к О2 4 электронов, т. к. каждый атом кислорода присоединяет 2 электрона. Но ферменты переносят электроны на молекулы кислорода по одному. Поэтому в процессе биологического окисления образуются и полувосстановленные формы кислорода — О2+ которые обладают очень большой реакционной способностью за счет лишнего неспаренного электрона на своей орбите. О2+ — это один из самых активных «свободных радикалов» (супероксидный радикал). Кроме того, в процессе кислородного обмена образуются такие соединения, как высокоактивный атомарный кислород, окислы, гидроксилы и перекиси. Все эти вещества относятся к свободным радикалам и обладают высокой реакционной способностью. Свободные радикалы повреждают все, с чем соприкасаются. Особенно чувствительны к ним клеточные мембраны. Если мы вспомним, что практически все части клетки имеют мембранное строение (клетка сама по себе есть не что иное, как большое скопление биологических мембран), то становится ясно, что практически все части клетки страдают от воздействия свободных радикалов — свободные радикалы вызывают повреждение ДНК (нарушают генетический код), митохондрий (нарушение энергетического обеспечения клетки), наружной клеточной мембраны (разрушение рецепторного аппарата клетки и снижение чувствительности клетки к гормонам и медиаторам).
Свободнорадикальное окисление не только само по себе вызывает старение организма. Оно усугубляет течение других возрастных заболеваний, еще более ускоряя процессы старения. Так, например, свободные радикалы значительно ускоряют развитие атеросклероза (как возрастного, так и наследственного). Холестерин вообще не может проникнуть в атеросклеротическую бляшку без предварительного свободнорадикалъного окисления. Поэтому между активностью свободнорадикального окисления и прогрессированием атеросклероза существует прямая зависимость.
Кислородсодержащие свободные радикалы опасны не столько сами по себе, сколько из-за своей способности реагировать с жирными кислотами, особенно ненасыщенными[7]. В результате образуются продукты «перекисного окисления липидов», или сокращенно «ПОЛ». Эти продукты перекисного окисления липидов обладают еще более сильным повреждающим действием, чем кислородсодержащие свободные радикалы. Некоторые из них токсичнее в тысячи раз. Поэтому, чем больше организм содержит жира, тем быстрее он стареет. Обычно опасность излишней жировой ткани объясняют тем, что она «дает излишнюю нагрузку на сердце», т. е. требует дополнительного кровоснабжения, связывает большое количество гормонов (в первую очередь инсулина и половых гормонов), требует большего, чем обычная ткань, количества кислорода и т. д. Все эти причины имеют место, но не они являются самой главной опасностью для организма. Главная опасность — это спонтанный липолиз. Жировая ткань, как подкожная, так и внутренняя, с постоянной скоростью распадается на жирные кислоты и глицерин, которые выходят в кровь. Из крови жирные кислоты и глицерин вновь поступают в подкожную ткань и ткань внутренних органов, где образуют нейтральный жир. Количественное содержание свободных жирных кислот (СЖК) в крови прямопропорционально количеству нейтрального жира в организме, ведь распад жировой ткани — это Constanta. Чем больше жира, тем больше СЖК и тем активнее протекает в организме свободнорадикальное окисление.
7
Ненасыщенные жирные кислоты находятся в растительном масле. Насыщенные — в животных жирах.