Мельницкий В.Н. к.б.н.
К р а т к а я а н н о т а ц и я
Проблемы
глобального экологического кризиса, обеднения биосферы, высокий темп жизни и
постоянные стрессовые воздействия на организм человека находятся в настоящее
время в сфере пристального внимания биологической и медицинской науки.
Современный
уровень развития техники и качества жизни предполагают на первое место ставить
среди всех ценностей человека – его здоровье.
Главной
причиной болезней <цивилизации> является лавинообразное возникновение
внутриклеточных мутаций и повреждений в организме человека, а также их
дальнейшее накопление и тиражирование, как в онтогенезе, так и в филогенезе.
Своевременное
удаление этих внутриклеточных повреждений – насущный вопрос времени.
Одним из способов решения этой задачи являются
гипоксийные дыхательные тренировки.
Однако,
быстрое радикальное удаление больных
клеток (апоптоз) не всегда приемлемо по причине ускоренного отмирания нервных
клеток, и особенно, клеток мозга.
Для
того чтобы восстановить структурно-функциональное состояние нервных клеток до
уровня их генетического потенциала, т.е. условно говоря, произвести их
само-ремонт, нужно разработать способы дифференцированного селективного удаления
только больных, поврежденных органелл, находящихся внутри клетки (митоптоз).При
этом должна дополнительно создаваться надежная защита от повреждения самих
клеток.
Главными
направлениями самовосстановления организма являются разработка способов, как
препятствующих образованию внутриклеточных повреждений, так и способов,
способствующих их своевременному удалению из клеток.
В настоящее
время уже никто не сомневается, что биология становится наукой XXI века. О её
успехах мы постоянно слышим из передач радио и телевидения. Многие разделы
биологии стали точными науками. Разрабатываются важные направления по
саморегуляции, развитию, эволюции, генетики программируемого многоуровневого
разнообразия всех форм живого организма.
Многие разделы
биологии, например - клеточная теория, являются базой для развития медицинских
наук, селекции и биотехнологии.
Сейчас
биология и медицина находятся на пороге коррекции многих наследственных
болезней и болезней <цивилизации>, синтеза и комбинирования генов,
создания организмов с новыми биологическими свойствами.
Не исключено, что вскоре возникнет новое
направление – Адаптационная селекция на клеточном уровне (Антистрессовая селекция), предполагающая отбор
внутриклеточных компонентов с высоким уровнем энергетики и антиоксидантной
защиты, на научно обоснованном провокационном фоне ( умеренной гипоксии ).
Теоретически это может внести весомый вклад в решение проблем профилактики
заболеваний и старения организма.
Целесообразность
структурной организации и поведения живых систем, таких как саморегуляция,
самовоспроизведение и самовосстановление не могут быть поняты без классических
физико-термодинамических подходов и должны изучаться на всех уровнях
биологической организации.
Разнообразие
элементов в живых системах, свойственное всем уровням биологической
организации, является ценнейшим исходным материалом для селективного отбора.
В организме
человека все процессы жизнедеятельности проходят в закрытой целостной системе,
подчиняющейся нейроэндокринной регуляции. Принципы высшей нервной деятельности
- <рефлекс и доминанта> для медицинской науки священны. Сами нервные
клетки часто требуют радикального лечения.
При
воздействии на нервные клетки, в случае лечения стрессов, больший эффект дают
те средства, которые способны избирательно воздействовать на митохондрии этих
клеток. Укрепление этого наиболее уязвимого энергопроизводящего звена дает
наибольший результат ( 1).
Разумно применяемые методы гипоксийных
дыхательных тренировок могут способствовать оздоровлению организма, мобилизации
его потенциальных резервных возможностей.
Одним из способов радикального восстановления всей энергопроизводящей системы клетки, состоящей из (примерно 2 тыс. одновременно работающих митохондрий), является систематическое удаление больных, мутированных и поврежденных органелл.
Частая сменяемость и не продолжительный срок их жизни ( 8 – 20 суток ), заставили организм выработать генетически запрограммированный механизм самооздоровления – митоптоз и апоптоз.
В результате запуска механизма митоптоза (удаление больных митохондрий) или апоптоза ( аккуратная саморазборка всей клетки ), с последующим использованием ее фрагментов в качестве строительного материала, происходит самовосстановление генетической программы, что и определяет радикальное самовосстановление всего организма.
Биологическое назначение этого механизма состоит ещё и в отборе (селекции ) разновидностей органелл и клеток с определенными свойствами, адекватными физиологическому состоянию и новым условиям жизни организма. Возможность такого отбора резко возрастает при условии создания внутреннего разнообразия форм популяции ( в пределах генотипа ) в результате действия на организм умеренного стресса.
Общепризнано, что такие факторы как облучение, гипоксия, вирусная инфекция, ишемия, удаление ростовых факторов, способствуют активизации апоптоза. Уровень этого стрессового воздействия для разных органов и клеток существенно отличается, а поэтому создается реальная возможность для селективного отбора структур, органелл, клеток с определенным уровнем энергетики на фоне разнообразных естественных и искусственных факторов. Это закаливание холодом, тепловое воздействие бани, сауны, занятие физкультурой, лечебное голодание, умеренная гипоксия и т.д.
При использовании гипоксийных дыхательных тренировок, также как и других факторов, способствующих активизации митоптоза или апоптоза, необходимо учитывать физиологические особенности отдельных клеток и органов. Так известно, что главной причиной гибели нейронов, является программируемая клеточная смерть, некроз и конечное дифференцирование.
Млекопитающим свойственна практически полная невозобновляемость нейронов в мозгу, а поэтому в “нормальной” ткани, механизм апоптоза пребывает под регулярным генетическим контролем.
Эмбриональное и постэмбриональное развитие мозга сопровождается изменениями числа, структуры и функциональных "качеств" нервных клеток.
. Закономерный характер апоптозных реакций прослеживается как на субклеточном уровне (митоптоз - ликвидация митохондрий), так и в целом организме - в процессе индивидуального развития, когда наблюдаются регрессия рудиментарных органов, перестройка клеточного пула при росте и дифференцировке тканей.
Биохимические процессы, сопровождающие апоптоз, проявляются экспрессией специфических генов и синтезом особых белков клетки, запускающих реакции апоптоза.
Число таких "инициаторов", связанных с патологиями различной этиологии, оказывается значительным. В медицине в большинстве случаев, митоптоз и апоптоз рассматриваются в качестве патохимического механизма гибели клетки, как фазовый процесс, имеющий обратимые этапы.
В последнее время появились данные, которые уточняют известные сведения о поведении митохондрий ( 2 ). В частности указывается, что митохондрии не так уж и беззащитны, как считалось ранее. Они – 1) способны к быстрому и эффективному восстановлению окислительных повреждений ДНК, 2) их мт-ДНК связана с защитными белками, 3) точечные мутации не аккумулируются в значительных количествах, например, в процессе старения.
Теперь механизм гетероплазмии становится более понятным. Существование в одной клетке митохондрий с разными вариантами генов ранее противоречило представлению об апоптозе, как механизме удаления больных и мутированных элементов клетки. Параллельное существование мутированной и не мутированной ДНК непременно должно отрицательно влиять на энергетику клетки. Это и определяет широкий спектр возникающих митохондриальных болезней в организме человека.
Известно, что при накоплении большого количества повреждений и мутаций в первую очередь начинается самоликвидация митохондрий. Однако, в тех случаях, когда клетка хорошо обеспечивается антиоксидантами и питательными веществами – нутриентами, этот процесс может и не произойти.
Рядом исследователей в ( in vivo) было продемонстрировано, что митохондриальные нутриенты, как и действующие антиоксиданты, способны предотвращать или даже спасать клетку от разрушительного действия агентов, пагубно влияющих на митохондрии, что и приводит к накоплению мутаций и повреждений и замедляет процесс самовосстановления.
Не исключено, что оздоровительный эффект ограниченного по калориям питания, можно объяснить как защитное действие организма, как способ его самовосстановления.
Благодаря включению многочисленных систем протеолиза и активизации деятельности лизосом ( органелл клетки ), происходит своевременное удаление всех видов внутриклеточных повреждений, включая и конформационные нарушения - поломки в пептидных цепях альфа спирали нативного белка.
Однако, скорее всего, обедненное питание млекопитающих было эволюционно первичным, а множественные приспособления активизации питания нервных клеток мозга - вторичным явлением. Это и привело к тому, что нервные клетки , поврежденные от накопления больных митохондрий, умирают, а новые не образуются.
Таким образом, для нервных клеток с одной стороны процесс их самоликвидации крайне не желателен, а с другой - внутриклеточное самовосстановление (митоптоз, и др. способы ) просто необходимо.
К таким способам можно отнести “мягкие” по воздействию - косметические способы самовосстановления, включая и ограничение по калорийности питания, так и “полужесткие” варианты радикального самовосстановления –митоптоз.
Методы гипоксийных дыхательных тренировок позволяют регулировать уровень стрессового воздействия на наиболее чувствительные клетки в зависимости от физиологического состояния организма. Создается реальная возможность в условиях купирования здоровых клеток ( антиоксиданты, нутриенты, биогенные стимуляторы и другие защитные факторы ), производить испытание уровня потенциальных возможностей энергообеспечения отдельных митохондрий путем запуска точечного ( в пределах клетки) генетически запрограммированного механизма – митоптоза.
Людям, которые не систематически занимались оздоровительным самовосстановлением на внутриклеточном уровне и у которых имеется множество хронических заболеваний, гипоксийные тренировки необходимо проводить в умеренном режиме радикального самовосстановления, чтобы не допускать включения механизма удаления целых клеток – апоптоза.
С с ы л к и
1. Буланов
Ю. “Продление жизни стало реальным”
J. Gruber, S. Schaffer, B.
Halliwell. “The mitochondrial free radical theory of ageing – Where do we
stand?” Frontiers in bioscience, vol.13,
May 1, 2008, p.6554 – 6579/
Мельницкий Валентин Николаевич 05.02.2010
На главную