Радикали помічники і радикали руйнівники. Продовження.

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Цікаво дослідити біологічні об’єкти в самий момент проходження радіоактивних променів. Справа в тому, що початковий механізм розвитку променевої хвороби, цього нового страшного ворога людства, залишається поки мало зрозумілим.

Вже давно відомо, що будь-яка теплокровна тварина гине при дозі іонізуючих променів в 600-1000 рентген. Однак хвороба розвивається не відразу. В першу добу після опромінення потерпілий відчуває слабкість, нудоту, запаморочення. Через кілька же годин або один-два дні хворобливі явища проходять, настає період уявного благополуччя. Потерпілий може відчувати себе цілком здоровим. Але небезпека не минула.

Приблизно через тиждень – днів десять знову з’являється нездужання, висока температура, розлад травлення, виникають гнійні запальні процеси в різних ділянках тіла, хвороба прогресує і в тяжких випадках може призвести до фатального кінця.

Загадково і дивно у всьому цьому процесі – наявність прихованого періоду. Що ж відбулося в живих клітинах у момент проходження радіоактивних променів? Що робиться в організмі відразу після опромінення? Які явища розвиваються в наступні «спокійні» дні хвороби?

На перше питання електронний парамагнітний резонанс дав достовірну і ясну відповідь: при проходженні радіоактивних променів відбувається утворення вільних радикалів – часто незвичайних, шкідливих для організму. Взаємодія їх між собою, можливо, викликає появу нових, дуже активних радикалів. Вони «атакують» тонкі і складно побудовані структури живих клітин, перекручують обмін речовин, викликають нові, незвичні реакції. Токсичні продукти поволі підривають злагоджену роботу організму, впливаючи на діяльність центральної нервової системи і наших захисників – білих кров’яних тілець. Організм стає беззахисним по відношенню до оточуючих нас мікроорганізмів. Розвивається променева хвороба у всій своїй складній формі.

Але роль нового методу не обмежується тільки цим. Електронний парамагнітний резонанс дозволяє відрізняти різні вільні радикали за формою самих сигналів. Справа в тому, що до складу вільного радикалу можуть входити атоми, ядра яких мають власний магнетизм. За абсолютною величиною магнітик ядра атома водню – протона – майже в дві тисячі разів менше електронного. Однак великий вміст водню в органічних сполуках, що входять до складу живих організмів, робить у ряді випадків помітним його додатковий магнітний вплив. Помітним ядерним магнетизмом володіє і азот.

Більшість інших атомів, що входять до складу живих клітин, не володіють ядерним магнетизмом. Сюди відносяться, наприклад, вуглець, кисень, сірку. Отже, ядерний магнетизм ускладнює сигнал ЕПР. І по виду спектру ЕПР часто можна абсолютно точно сказати, які ядра і в якій кількості оточують даний неспарений електрон.

Точні знання будов і властивостей утворюються при опроміненні речовин, у тому числі вільних радикалів, дослідження взаємодії цих речовин, вироблення активних препаратів для зупинки і запобігання таких шкідливих реакцій – ось завдання, при вирішенні якого «очима» дослідника служить ЕПР.

Вже встановлено, що кількість вільних радикалів, що утворюються під дією радіоактивних променів, пропорційно дозі опромінення. Отримані цікаві відомості про роль води, кисню, температури в розвитку променевих поразок.

Близько до проблемі променевої хвороби стоїть і проблема раку. Відомо, що серед гірників, які здобували років 70 тому радіоактивні руди в шахтах Німеччини, був дуже поширений рак легенів. Відбувалось це тому, що радіоактивний пил осідав в дихальних шляхах і приводив до сильного опромінення деяких ділянок легенів. А як ми вже бачили, наслідком опромінення є поява вільних радикалів.

Відомі випадки раку шкіри, особливо шкіри кистей рук у перших лікарів рентгенологів і хіміків-радіологів. Випадаючий після випробувань атомних бомб радіоактивний стронцій також може викликати пухлину кісток – саркому.

Інші факти показують, що і деякі хімічні речовини, що виникають, наприклад, при згорянні кам’яного вугілля, тютюну, бензину, нафти, також можуть викликати рак. А багато хто з них теж існують у вигляді вільних радикалів.

За однією з сучасних теорій про природу раку його виникнення якраз і пов’язується з підвищеним вмістом в організмі вільних радикалів. Ось чому електронний парамагнітний резонанс починає зараз використовуватись і для вивчення раку.

Отже, за допомогою ЕПР ми «подивились» на деякі елементарні хімічні процеси в живому організмі. Ми наочно переконались, що в основі життя, як і в основі всіх інших процесів у природі, лежать цілком явища, що пізнаються. Використовуючи всю міць сучасної науки, люди, безсумнівно, вирвуть у природи одну з її найпотаємніших таємниць – таємницю життя і навчаться штучно відтворювати за своїм бажанням всі ті цікаві процеси, якими так багата жива природа.

Автор: А Калмасон.