Основные физиологические процессы в организме человека в норме и при патологии происходят с участием свободных радикалов, как результат окислительно-восстановительных реакций, необходимых биологических продуктов нормального клеточного метаболизма. В организме процессы свободного радикального окисления регулируются антиоксидантной системой.
Сегодня за счет эндоэкологических проблем человека (загрязнение организма тяжелыми металлами, радионуклидами, курение, несбалансированное питание, электромагнитные поля, чрезмерные физико-эмоциональные нагрузки и др.) нарушается работа антиоксидантной системы, растет реактивность свободных радикалов, которые поражают клетки или приводят к их гибели.
Практически всю энергию наш организм получает из реакции окисления белков, жиров и углеводов, протекающих с участием кислорода. Говорят, что человек получает энергию в результате «сжигания» пищи. Для того, чтобы О2 использовался эффективно, его необходимо активировать. В организме есть целый ряд механизмов, которые это делают. Но и их в свою очередь необходимо поддерживать в активном состоянии, что и выполняют активные формы кислорода (АФК) — это ионизированный кислород (супероксидный радикал), синглетный кислород 1О2 и перекись водорода (Н2О2), свободно-радикальные частицы, содержащие остатки кислорода. Если АФК в организме недостаточно, то собственные системы активации кислорода затухают, и эффективность его использования резко снижается, начинают накапливаться токсичные продукты неполного окисления (шлаки), избавиться от которых можно путем повышения окислительной активности кислорода. Человек получает АФК с воздухом, водой и едой.
Если в организме нарушилась естественная регуляция окислительных процессов, то недоокисленные продукты накапливаются в недопустимых количествах. Такое случается в результате инфекционных заболеваний и при других заболеваниях затрагивающих иммунную систему, или при длительном потреблении бедной активным кислородом воды и пищи. Тогда резервов собственных систем активации О2 не хватает, становится недостаточно тех уровней активного кислорода, который имеется в обычном свежем воздухе и обычной питьевой воде. В этом случае требуется потребление воды и воздуха с повышенной кислородной активностью.
На сегодняшний день таким методом стимулировать продукцию АФК является СКТ, в основе которой важное место принадлежит одной из форм активного кислорода — синглетному кислороду 1О2, который в отличие от обычного молекулярного кислорода О2 легко вступает в химические реакции окисления-восстановления, причем такие реакции могут протекать и в воде с выделением не только тепла, но и с излучением световых квантов, что вместе с 1О2, О2, парами Н2О и составляет основу синглетно кислородной смеси, как лечебного фактора СКТ. Хотя синглетный кислород может образовываться в некоторых темновых ферментативных процессах, основной путь его продукции обусловлен световыми реакциями, которые опосредованы пигментами-фотосенсибилизаторами.
Впервые синглетный кислород был выявлен в 1924 г., а затем определен как более активная форма кислорода. Так как О2 вездесущ и эффективно «тушит» электронные возбужденные состояния, то молекула более активного синглетного кислорода, несомненно, играет важную роль в многообразных процессах биосферы от чисто фотофизических в земной атмосфере, до включения в важнейшие фотобиологические реакции живых организмов и растений.
В большинстве случаев с 1О2 связаны деструктивные реакции, для нейтрализации которых в живых клетках существуют генетически закрепленные системы защиты, эффективная работа которых обязательна для выживания и нормальной жизнедеятельности организма в целом. С другой стороны, искусственная стимуляция процессов генерации 1О2 применяется в фотодинамической терапии рака и других заболеваний.
Особое значение АФК имеют в борьбе с инфекциями, чужеродными клетками и белками. Все начинается с древнего механизма борьбы с «инородцами» — фагоцитоза, когда захваченный чужеродный агент (микроорганизм, атипичная клетка и др.) подвергается действию бактерицидных механизмов. В результате образуются надпероксидный анион, пероксид водорода, синглетный кислород и гидроксильные радикалы — все они служат мощными бактерицидными агентами. Более того, сочетание пероксида, миелопероксидазы и ионов галогенов создает мощную систему галогенирования, способную вызвать гибель, как бактерий, так и вирусов.
Важно, что кислородозависимые механизмы этой борьбы служат основой для последующих кислородонезависимых механизмов. В настоящее время накоплен значительный экспериментальный материал свидетельствующий о том, что АФК и вода в нормальных физиологических условиях являются инициаторам и регуляторами и важнейшими участниками свободно-радикального метаболизма. АФК, в том числе 1О2, чрезвычайно сильно взаимодействуют с протонами воды и при низкой концентрации образуют в квазирешетке воды «дефекты», мигрирующие по всей ее структуре и приводящие к появлению в водной среде долгоживущих неравновесных состояний-кластеров. Время жизни АФК в воде при генерации их высоко энергетичными импульсными методами, разлагающими молекулы Н2О, обычно не превышает сотен миллсекунд, однако при относительно малых дозах АФК часто наблюдают долгоживущие неравновесные состояния водной среды и водных растворов.
Предполагается, что в водной среде всегда присутствует некоторое количество АФК, образованных разложением молекул воды под воздействием радиоактивного фона Земли (в 1 см3 воды или живой ткани в секунду по некоторым оценкам образуется ~104 ионизованных состояний). Источником малых количеств АФК могут служить и другие факторы. Например, действие ультразвука низкой мощности приводит к генерации АФК и окислов азота из молекул воздуха, растворенного в воде.
Часто наблюдаемый биологический эффект воздействия низкоинтенсивных физических факторов (электромагнитных волн, электрических, магнитных, акустических и др. полей), по-видимому, обусловлен их влиянием на процессы образования и рекомбинации АФК в водной среде. Известно, что молекулы газов воздуха, растворенного в воде, сильно влияют на ее структуры, а следовательно на динамику коллективных осцинаций протонов воды. Все газы, в том числе и благородные, при некоторых парциальных давлениях, различных для каждого газа, из-за разного взаимодействия с водой, вызывают в воде фазовые переходы.
В этих условиях образование свободно-радикальных частиц (в первую очередь АФК) может приводить к цепным и нелинейным процессам, которыми можно управлять с помощью внешних низкоэнергетических воздействий. Первый аппарат синглетно-кислородной терапии «VALCION» компании Роlуvаlк АВ (Гетеберг, Швеция) появился на рынках медицинской аппаратуры в 1996 г. СКТ используются для лечения и профилактики заболеваний, вызванных нарушениями окислительно-восстановительного баланса и увеличением количества свободных радикалов в организме путем применения активированной воды и проведения ингаляций активированным воздухом.
