Tlen – życiodajny zabójca
Jego brak w kilka minut sprowadza śmierć. Nadmiar niszczy ciało wolniej, lecz równie skutecznie. Jak w znanym powiedzeniu – Z tlenem źle, ale bez niego jeszcze gorzej.
Większość organizmów żyjących na Ziemi, podobnie jak my sami, dla podtrzymania czynności życiowych potrzebuje tlenu. To bardzo ciekawe, gdyż tak naprawdę tlen nie jest niezbędnym warunkiem życia, o czym świadczy obecność na naszej planecie organizmów, które radzą sobie lepiej w środowisku ubogim w tlen lub wręcz całkowicie go pozbawionym. OKREŚLAMY je mianem beztlenowców (anaerobów).
Te formy życia, które w wyniku ewolucji biochemicznej włączyły tlen w swój metabolizm (aeroby – czyli i my) płacą za tę wygodę wysoką cenę. Chodzi o toksyczność tego pierwiastka, a raczej powstających z niego reaktywnych form – tzw. wolnych rodników. Jeśli mechanizmy obrony przed skutkami działania tych cząsteczek zawodzą, dochodzi do nawarstwiających się uszkodzeń komórek, co jest jednym ze składników procesu starzenia i może prowadzić np. do rozwoju nowotworów.
Początki niewidzialnej kołderki życia
Tlen (O2) jest oprócz krzemu najpowszechniej występującym pierwiastkiem na naszej planecie. Wagowo to najważniejszy składnik litosfery, hydrosfery i organizmów żywych. Wiąże się z innymi pierwiastkami, tworząc tlenki. Szczególne znaczenie dla życia ma tlenek wodoru, czyli woda.
To właśnie woda była pierwotnym źródłem tlenu na Ziemi. Jej cząsteczki naświetlane promieniami o długości fali poniżej 250 nm ulegają fotolizie, czyli innymi słowy – rozpadają się na wodór i aktywne atomy tlenu. Takie właśnie promieniowanie o wysokiej energii bombardowało naszą planetę na początku jej historii. Penetrowało atmosferę i wody pokrywające znaczną powierzchnię Ziemi. Obecnie promienie takie są w większości pochłaniane przez ozon i tlen obecne w atmosferze.
3,5 mld lat temu promieniowanie UV nie miało komu szkodzić. Odkąd jednak na Ziemi pojawiło się życie, aby przetrwało, musiało być chronione przed zgubnym nadfioletem, który jest jednym z głównych czynników wywołujących uszkodzenia materiału genetycznego. Ochronne działanie tlenu i ozonu ma więc dla życia na Ziemi w formie, w jakiej je dziś znamy, pierwszorzędne znaczenie.
Ta niewidzialna „kołderka” nie od razu jednak była tak gruba i ciepła jak obecnie. Przez pierwsze 2-2,5 mld lat tlen gromadził się powoli. Wytwarzały go bowiem głównie sinice, nieposiadające jądra ni to rośliny, ni to bakterie, zdolne do fotosyntezy – procesu, w którym z wody i CO2 powstają niezbędne do życia związki organiczne i tlen. Dopiero kiedy stężenie O2 znacząco wzrosło, w górnych partiach atmosfery powstała warstwa ozonu, jaka odcięła dopływ większości promieni UV. Skutkiem było rozpowszechnienie się organizmów, których metabolizm całkowicie uzależniony jest od tlenu. Jak więc widzimy, proces stworzenia świata nie trwał siedem dni… Sam tlen, którym Adam i Ewa mogliby oddychać, powstawał około 2 miliardy lat.
Zabójczy świeży oddech
Najwyższym organizmem zależnym od tlenu jest człowiek. O ile bez pożywienia potrafimy przeżyć kilka tygodni, a bez wody – kilka dni, bez tlenu umieramy w ciągu kilku minut! Z każdym oddechem wdychamy mniej więcej pół litra powietrza, w którym jest ok. 100 ml O2. To oznacza, że podczas spokojnego oddychania w minutę przepuszczamy przez płuca ponad 1,5 l tlenu. Podczas intensywnego wysiłku fizycznego ilość ta może wzrastać ponad dziesięciokrotnie. Tlen z płuc przechodzi do krwi i zostaje rozprowadzony do wszystkich komórek ciała. Tam uczestniczy w serii procesów biochemicznych, w przebiegu których komórka zaopatrywana jest w życiodajną energię. Najwięcej tlenu (85-95%) konsumują mitochondria – struktury komórkowe, w których powstaje energia w postaci ATP. U człowieka są komórki zawierające bardzo dużo mitochondriów – np. hepatocyty (komórki wątrobowe) czy pobudzone limfocyty (komórki układu odpornościowego). Z kolei niektóre komórki nowotworowe lub limfocyty „uśpione” mają ich niewiele. Co ciekawe, mitochondria mogą się dzielić niezależnie od cyklu życiowego komórki macierzystej, posiadają bowiem własny DNA (mtDNA). Wprawdzie jest to cząsteczka zbudowana tylko z nieco ponad 16 tys. nukleotydów i mieszcząca zaledwie 37 genów, ale to wystarcza do pewnej autonomii. Uszkodzenia mtDNA powodowane przez wolne rodniki wiąże się obecnie z dużą grupą tzw. chorób mitochondrialnych (neuropatie, miopatie, niektóre postacie epilepsji, barwnikowe zwyrodnienie siatkówki, kardiomiopatie i inne).
To właśnie mitochondria są największym producentem rodników. Choć zwykle „przerabiają” na nie tylko 1-4% zużywanego tlenu, podczas intensywnego wysiłku odsetek ten może wzrastać nawet 10-krotnie. Większość O2 ulega czteroelektronowej redukcji, zmieniając się w wodę. Jednak część dostaje tylko jeden elektron, w wyniku czego powstaje niezwykle agresywna forma tlenu – anionorodnik ponadtlenkowy (O2•-). Poza mitochondriami aktywne formy tlenu są też wytwarzane w organellach zwanych peroksysomami i przez znany głównie z wątroby układ tzw. enzymów cytochromu P-450 utleniających m.in. wiele leków i trucizn.
Co z tego wynika? Otóż również to, że rola enzymów obronnych (dysmutaza, peroksydaza, katalaza) jest znacznie większa, a proantyoksydacyjnej żywności – jeszcze mniejsza, niż do dziś sądziliśmy.
Pierwiastek śmierci
Choć w naszej atmosferze tlen stanowi tylko 1/5, nie czujemy się lepiej przy jego wyższych stężeniach. Co innego niektóre ryby głębinowe. Ich pęcherz pławny odporny jest na działanie O2 pod ciśnieniem 2500 razy wyższym od atmosferycznego. Ale wyjątki jak zwykle tylko potwierdzają regułę.
Tlen zabija nas tak samo, jak wystawione na powietrze żelazo.
Nie chcemy zardzewieć? To niech od dziś słowo „antyoksydant” – czy to w suplementach, czy w kosmetykach COLWAY powoduje, że ręce nasze i naszych krewnych wyciągać się będą ku tym produktom.
Tlen to także morderca patogenów
Jak tlen (wespół z srebrem) eksterminuje bezlitośnie bakterie, wirusy i grzyby, do których uzyska dostęp z zewnątrz (poprzez aplikację na skórę) pokazał nam dr Krzysztof Słoń – twórca Eliksiru … Jak działa ten niezwykle ciekawy produkt? Często czyni efekty, których medycyna nie miała nawet szans wywołać.
