Объяснение механизма старения
А.Н. Стацкевич
Ох, уж эта вода... Столько о ней всего сказано и написано, столько раз и кто только не указывал на нее как на первооснову всего и вся в части поддержания здоровья... Вот только никто, кроме Линга, так и не смог внятно объяснить человечеству, в чем же состоит загвоздка с этой самой клеточной водой. Зато тысячи наивных по всему свету практикуют водопитие, искренне полагая, что приносят этим своему организму какую-то пользу.
Начнем с того, что физиологическое поведение клетки возможно только в определенном «коридоре» вязкости клеточной воды .
Для удобства ориентации и во избежание постоянных приписок вроде «цитата из книги Линга» или «цитата из диссертации Самохоцкого», цитирование Линга в нижеследующем тексте выделяется значками // (что должно напоминать букву Л), а Самохоцкого, соответственно, - [ ] (что похоже на стилизованную букву С).
//Чтобы жить, клетка нуждается в поддержании своей воды в связанном структурированном состоянии, для чего она должна быть заполнена всепроникающей системой белков, выполняющих роль структурообразователя для клеточной воды.
[Сотни гипотез не вносят ясности в понимание процессов старения. В старости число болезней и недомоганий так нарастает, что диагностировать и лечить весь этот комплекс - безнадежно. Мы же видим лечебную задачу не в лечении этих болезней и недомоганий, а в нормализации состояния ... компонента процессов, определяющего их развитие.
...наиболее закономерные результаты были получены при лечении эндартериитов, септических процессов, психозов и старческой дряхлости.]
Заметьте: старческой дряхлости! Та сравнительно привлекательная (например, по сравнению с какой-нибудь болезнью, приковывающей человека к постели, или делающей его инвалидом) дряхлая старость, которую мы видим наиболее часто - ноги еле сгибаются, руки становятся узловатыми, кожа обвисает и морщинится, сон не приносит восстановления сил, да и жизненная активность вообще постоянно снижается, т.е. человек как будто усыхает и уменьшается в объеме - обязана своим наступлением отчасти необратимому сворачиванию белков, прямым следствием которого является дегидратация, а точнее их способность поляризовать воду и выстраивать вокруг себя многослойные водные «шубы». Это, в свою очередь, приводит к утрате значительной части среды, которая необходима для протекания физиологических процессов, главным из которых является производство АТФ. Получается замкнутый круг:
мало АТФ → снижение способности поддерживать белки в развернутом состоянии и
аккумулировать К+ → клетки все меньше и меньше входят в состояние покоя и консервации → еще большее сворачивание и омертвение белков → еще большее снижение производства АТФ
Конечным результатом вращения в этом круге является трупное окоченение или тихая смерть от так называемой старости. Это с одной стороны.
С другой - травматизм и воспалительно-отечные процессы, всегда сопровождающие его. Казалось бы, какая связь?
Согласно Лингу, набухание как таковое (или, по-другому, отек) - это результат наращивания количества слоев воды вокруг белков. Степень реализации этого процесса определяется тремя противоборствующими факторами:
- Исконной способностью клеточных белков адсорбировать новые и новые слои воды, вызывая набухание.
- Образованием в клеточных белках внутри- и межмолекулярных связей, сдерживающих набухание.
- Растворяющей способностью внутриклеточной (структурированной) воды, благодаря которой в здоровых, интактных клетках всегда меньше осмотически активных веществ, чем в омывающей их среде. За счет этого клеточная вода имеет тенденцию оттекать в среду из здоровых клеток и притекать в поврежденные.
Стоит обратить особое внимание на то, что все три фактора зависят от АТФ .
//В интактных клетках с нормальным уровнем АТФ « величина с » внутриклеточных в- и г-карбоксильных групп низка, поэтому они избирательны к К+ в присутствии Na+. Именно по этой причине такие мышцы набухают в изотоническом растворе КCl - сродство фиксированных анионов к К+ выше, поэтому их связи с фиксированными катионами (солевые связи) разрываются. Из-за низкого сродства фиксированных анионов к Na+ изотонический раствор NaCl набухания не вызывает. Однако при повреждении уровень АТФ в клетке падает . Из-за утраты главного ЭАКА (АТФ) плотность электронов на в- и г-карбоксильных группах увеличивается, а с ней возрастает и их избирательность к Na+. В этих условиях обычно безобидный Na+ крови обретает способность вызывать патологическое набухание поврежденных клеток , действуя подобно ионам К+ в интактных клетках.
[Первым следствием влияния воспалительных моментов на ткань являются, вероятно, коллоидные изменения протоплазмы. Исследования Шмидтман и Маттео показали, что вскоре после начала воспаления поверхность клетки становится более проходимой. Повреждение тканевых клеток способствует освобождению ферментов, и обмен веществ в воспалительном очаге усиливается. Этот повышенный обмен веществ направлен в сторону распада, т.е. большая молекула или коллоид расщепляется на мелкие части. В результате получается увеличение числа частиц и повышение осмотического давления, потому что величина его не зависит от величины и формы частиц, а только от их количества. Повышение осмотического давления влечет набухание тканей по мере увеличения набухания происходит уменьшение плотности коллоидов, и проницаемость их увеличивается... На этом заканчивается первая стадия воспаления.]
Совершенно верно отмечено: опухание-отекание - это действительно первая стадия грядущего конца. Дальнейшее падение уровня АТФ имеет два фундаментальных следствия:
1. Еще больший рост электронной плотности на всех в- и г-карбоксильных группах → смена сродства к Na+ на сродство к фиксированным катионам → повторное образование солевых связей.
2. Масштабная десорбция связанной воды → увеличение в клетке доли свободной воды → рост солевых связей между фиксированными анионами и фиксированными катионами, имеющих благодаря своей фиксации конкурентное преимущество перед свободными катионами.
Это - вторая стадия воспаления.
[...осмотическое давление ... начинает изменять качественную сторону всех явлений. В первую очередь это проявляется на быстроте движения крови. Капиллярная сеть еще больше расширяется и условия для движения крови становятся иными. Так как количество крови достигло уже своего предела, а поперечник русла продолжает расширяться, то скорость тока замедляется. Начинается, в силу этого, краевое стояние лейкоцитов, эмиграция их, фильтрация экссудата и т.д.
Именно с момента замедления тока крови начинается вторая стадия воспаления. Эта стадия отличается от нормы уже и качественно и в этой стадии воспалительный процесс становится четко выраженным патологическим явлением . Разберем теперь, какие следствия вызывает это замедление тока крови. В первую очередь это отразится на процессах обмена. Увеличенный объем и ускоренный ток крови, в первой стадии, повысили интенсивность обмена, а наступившие теперь замедление или стаз, вызывают торможение. Замедление тока крови или стаз ее, тормозя доставку кислорода, уменьшает объем ресинтеза гликогена и количество молочной кислоты увеличивается.
...в воспалительном очаге создаются условия для повышения концентрации водородных ионов, вследствие чего среда становится кислой.
Для воспаления типична концентрация водородных ионов в пределах pH=5,4-7,0. Даже в краевом поясе острого воспаления pH=6,75. Следовательно, увеличение концентрации H+-ионов, способствует дальнейшему развитию замедления тока крови. Кроме того, исследования Гамбургера показали, что водородные ионы вызывают набухание коллоидов, следствием чего является уменьшение их плотности и проницаемость перепонок увеличивается.]
Сложив все вместе, нетрудно понять, что конечным результатом второй стадии воспаления, также как и старческой дряхлости или процесса старения вообще является прогрессирующее омертвение тканей. Кстати, обращает на себя внимание то, что в процессе, так сказать, жизни, люди, прежде чем умереть, сначала увеличиваются в объеме и отекают. А хоронят уже «сухие дрова».
До сих пор ни одному человеку, включая самого изобретателя методики Александра Святославовича Самохоцкого, не удавалось объяснить механизм действия его растворов на весьма широкий спектр человеческих патологий, включая некоторые формы рака и старческой дряхлости. Мы ломали голову над этой задачей более 10 лет - как оказалось, без теории Линга ее решение найти невозможно.
Одна из самых последних модификаций базового раствора Самохоцкого включала в себя:
1. Молочнокислый буфер
2. Хромовые соли + Алюмокалиевые квасцы
3. Тиогликолевая кислота
4. Коллоидная сера
Как же все это работает в человеческом теле и почему?
1. Молочнокислый буфер - создание условий для предпочтительной адсорбции К+, Na+, предотвращение трупного окоченения (образования связей ФА-ФК ) плюс побочный эффект в виде развертывания полипептидного остова и поляризации воды.
//Избирательной адсорбции ионов щелочных металлов в- и г-карбоксильными группами так называемых «нативных» (т.е. свернутых, фактически мертвых - прим. наше) глобулярных белков in vitro препятствует образование в таких белках солевых связей между фиксированными анионами и фиксированными катионами (своего рода трупное окоченение на молекулярном уровне - прим. наше).
//С ростом плотности заряда на в- и г-карбоксильных группах (с ростом «величины с») адсорбированный К+ замещается на Na+ или на фиксированные катионы (при образовании солевых связей между фиксированными зарядами). Однако, по имеющимся данным, Na+ адсорбируется не полностью и лишь на короткое время, также замещаясь вскоре фиксированными катионами, образующими более прочные связи с фиксированными анионами, чем Na+.
//Денатурация (см. правильное толкование этого слова в словаре - прим. наше) приводит к разрушению ... большей части вторичных структур, и пептидные связи белка становятся доступны воде ... мы хотели титрованием NaOH освободить из внутрибелковых связей все в- и г-карбоксильные группы для того, чтобы дать им возможность адсорбировать Na+.
[Мы пользовались фосфатнокислым, боратным, цитратным, уксуснокислыми и молочнокислыми буферными смесями. Лучшие результаты были получены от применения молочнокислых буферов.]
Таким образом, NaOH, входящий в молочно-кислый буфер Самохоцкого, освобождает фиксированные анионы (в- и г-карбоксильные группы) из внутрибелковых (внутримолекулярных, солевых, с фиксированными катионами) связей для того, чтобы дать им возможность адсорбировать К+ или Na+. Т.е. NaOH в известном смысле «реанимирует» погибшие белки.
2. Хромовые соли и (добавленные к ним позже [для смягчения действия хрома]) алюмокалиевые квасцы - подавление набухания при сохранении предпочтительной адсорбции К+. В отсутствие МК-буфера в травмированной области хромовые соли лишь подавляют отек, но не обеспечивают все необходимые условия для предпочтительной адсорбции К+.
//Рост плотности электронов (или плотности заряда) на карбонильных группах полипептидного остова при истощении АТФ (обусловленном повреждением клеток - прим. наше) способствует десорбции клеточной воды. Освобождающиеся из связи с водой СО- и NH-группы пептидных связей могут участвовать в образовании б-спиральной структуры (элемент вторичной структуры белка - прим. наше) или в-складчатого листа .
[Хромовые соли связываются не только с аминогруппой, но и с группой COOH...
Характерен для этих методов лечения общий вид ран: коллатеральные отеки быстро исчезают, кожа бледнеет и сморщивается, только более воспаленные места дольше сохраняют свой вид. Лучшие результаты достигаются при применении этой методики возможно раньше. Неоднократно при размозженных ранах конечностей, когда не только мягкие ткани, но и кости были размозжены, не наблюдалось отеков...]
Результат объединения бихромата калия с серной кислотой и глюкозой Самохоцкий для краткости называет «хромовыми солями», которые «садятся» на освобождающиеся из связи с водой при гибели белков СО- и NH-группы пептидных связей - вероятно, этим обуславливается определенная селективность действия. Хромовые соли, вкупе с добавленными к ним [для смягчения действия хрома] алюмокалиевыми квасцами (KAl(SO4)2), выступают в роли блокаторов, препятствующих образованию вторичных структур. При этом полипептидные остовы белков обратимо фиксируются в неком промежуточном состоянии, когда они поляризуют и структурируют воду весьма умеренно, но при этом не сворачиваются (т.е. не гибнут).
[Клиническая практика показывает, что язвы с вялыми, слабыми грануляциями, например, при варикозном расширении вен на голени могут существовать месяцы и годы, не покрываясь эпителием. Эти данные показывают, что для хорошего произрастания эпителия, питающая его грануляционная (желатиноподобная - прим. наше) ткань должна находиться в каком-то среднем, промежуточном состоянии, т.е. она не должна быть слишком буйной и не должна быть слишком слабой.
При описанных методах, уплотняя новую ткань, т.е. тормозя ее развитие, мы сравнительно быстро приводим ее к тому состоянию, когда эпидермис может начать развиваться на ней. Таким образом, первой и основной задачей заживления ран является приведение грануляционной ткани к нужному состоянию. Вид раневой поверхности, к которому мы стремимся, должен быть следующий: грануляции ни в коем случае не должны возвышаться над уровнем здоровой кожи, зернистости абсолютно не должно быть. Вся грануляционная поверхность должна быть абсолютно гладкой, однотипной, как бы выутюженной. Переход от нормальных окружающих тканей к ней должен быть незаметным. Она не должна быть рыхлой, что иногда наблюдается в верхних слоях ее.]
Таким образом, при использовании хромовых солей и алюмокалиевых квасцов получается как бы особый вид солевых связей, которые, с одной стороны, существенно стабилизируют (стягивают) белковые структуры, но при этом не вызывают их гибели (если, конечно, не перебарщивать с концентрацией).
[Вот почему с лечебной целью должны применяться только слабые концентрации. Высокие степени концентраций дадут чрезмерное уплотнение белков, что в свою очередь, уменьшая проницаемость капиллярных стенок, может привести к сухому некрозу ткани.]
3. Тиогликолевая кислота - предотвращение формирования рубцовой ткани.
//...установление своеобразного аминокислотного состава желатина, благодаря которому не менее 56% его полипептидной цепи постоянно находится в полноразвернутой конформации и потому полностью доступно воде. Это объясняется тем, что желатин на 13% состоит из остатков пролина и на 10% - из гидроксипролина, аминокислот, неспособных к образованию б-спиральной или в-складчатой структуры ввиду отсутствия атома водорода у их пирролидинового атома азота. Кроме того, 33% аминокислотных остатков принадлежит глицину - «разрушителю спиралей», а отсутствие в молекуле желатина дисульфидных мостиков (-S-S-), стабилизирующих третичную структуру, - еще одна причина открытости полипептидного остова этого белка воде.
[Для нас важным моментом являлось то, что сегодняшняя грануляция есть завтрашний рубец. А рубцовая ткань - это бич хирурга и больного. Естественно, что под этим углом зрения развитие пышной грануляционной ткани есть отрицательное явление, так как чем больше ее объем, тем сильнее процессы сморщивания при атрофии ее, тем больше объем рубца, тем больше ограничение функций.
Применяемые нами методы, вызывая уплотнение соединительной ткани, тормозили развитие грануляций. Грануляционный слой очень редко достигал значительной величины, вместе с тем, слабое влияние на эпителиальную ткань не мешало развитию эпителиальных клеток...]
Рубцы нефункциональны потому, что их перманентная желатиноподобная структура полностью и также перманентно вытесняет из себя почти все реакционно-способные вещества.
Таким образом, тиогликолевая кислота:
- Восстанавливает дисульфидные мостики (-S-S-), за счет чего стабилизируется третичная структура белков.
- Предотвращает формирование коллагенозов .
- Снижает открытость полипептидного остова белков воде, т.е. препятствует набуханию и отекам.
4. Коллоидная сера - предотвращение аллергических реакций, тромбоза, обеспечение «чистоты» заживления.
Коллоидная сера может за счет разрушения вторичных белковых структур (главным образом, водородных межмолекулярных солевых связей) приводить к распаду различных нежелательных агрегатов, что, прежде всего, препятствует развитию аллергических реакций и тромбоза. В свете добавления к растворам такого мощного коагулянта как алюмокалиевые квасцы, присутствие коллоидной серы становится особенно актуальным.
[Данные составы значительно задерживают процесс свертывания крови. Гемолиз эритроцитов почти отсутствует при разведении 1:1... Реакция оседания эритроцитов при смешении с этими составами была значительно замедлена.
Для проверки безопасности метода поставлены наблюдения над сыпнотифозными больными. Эти случаи интересны в том отношении, что сыпной тиф представляет исключительно благоприятные условия для образования тромбов. Ни в одном случае, при внутривенных вливаниях этим больным, побочных отрицательных явлений не наблюдалось.]
5. Простейшие хлориды (KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2), использовавшиеся Самохоцким в качестве добавок к основным растворам).
Все являются как минимум конгруэнтными анионами для эритроцитов.