(ступень активации 2) – от —70 до —200 мВ
Для измерения редокс-потенциала используют аппарат редокс-тестер, единица измерения – милливольт. При измерении аппарат показывает определенное числовое значение со знаком плюс или минус, это и является редокс-потенциалом раствора.
Его величество окислительно-восстановительный потенциал
Его величество окислительно-восстановительный потенциал. Я не случайно так назвала этот показатель. Окислительно-восстановительный, или редокс-потенциал, играет огромную роль в нашей жизни. Роль, которую современная медицина еще не совсем поняла, но зато все больше понимают биологи и биофизики.
Все, буквально все процессы, протекающие в организме, являются окислительно-восстановительными реакциями, протекающими с изменением окислительно-восстановительного потенциала: это и процесс дыхания, и проникновение веществ в клетку, и выработка инсулина, и передача нервных импульсов, и выработка энергии. Меняя редокс-потенциал, мы можем изменить течение этих реакций, направить их в нужную сторону и добиться эффекта гораздо большего, чем при использовании химических средств! Будущая медицина невозможна без применения знаний о редокс-потенциале. Уже сейчас редокс-потенциал и его значение для организма, болезней и здоровья изучают в медицинских институтах на Западе, а в Москве блистательные лекции на эту тему Юрия Андреевича Владимирова, профессора, зав. кафедрами биофизики и физико-химических основ медицины Российского государственного медицинского института, производят просто завораживающее впечатление.
Так что же такое окислительно-восстановительный потенциал?
Окислительно-восстановительный потенциал характеризует активность восстановителей или окислителей в любом растворе, а значит, способность этого раствора отдавать или принимать электроны.
Восстановители и окислители всегда присутствуют в любом водном растворе.
А человеческий организм как раз и является (как ни парадоксально это звучит) ярким примером сложного, живого, но все же водного раствора.
Существами водяными мы являемся в полном смысле этого слова. Наше тело состоит из воды на 65 %, мозг – на 85 %, стекловидное тело глаза – на 99 %, в крови содержится 83 % воды, в жировой ткани – 29 %, в скелете – 22 % и даже в зубной эмали 0,2 %.
Все реакции, лежащие в основе жизнедеятельности организма, без протекания которых невозможно существование человека, – это реакции окисления и восстановления, протекающие с изменением окислительно-восстановительного потенциала и являющиеся сущностью:
1) процесса дыхания;
2) процесса выработки энергии;
3) процесса сохранения гомеостаза (постоянства состава и свойств внутренней среды);
4) процесса старения;
5) защиты организма от микробов;
6) образования и уничтожения свободных радикалов;
7) работы ферментов;
8) поступления веществ в клетку – т. н. калиев-натриевого насоса;
9) передачи нервных импульсов;
10) сокращения сердечной мышцы.
Таким образом, окислительно-восстановительный потенциал как фактор, регулирующий любые окислительно-восстановительные реакции, играет огромную роль в существовании нашего организма вообще и протекании любых жизненноважных реакций в частности. Без этого показателя невозможны дыхание, выработка энергии, вывод углекислого газа из организма – другими словами, невозможна жизнь.
Кровь, плазма и межклеточная жидкость человеческого организма имеют свой определенный окислительно-восстановительный потенциал.
Технические возможности измерения окислительно-восстановительного потенциала в живых организмах пока ограничены по многим объективным причинам. Так, при измерении окислительно- восстановительного потенциала крови или клетки невозможно избежать контакта с кислородом воздуха и электродами. К тому же измерения приходится вести путем внедрения электродов и нарушения целостности тканей, что само по себе искажает значение редокс-потенциала. Пожалуй, наиболее полная информация по измерению и расчетным данным окислительно-восстановительного потенциала крови и внутренних тканей содержится в книге В. И. Прилуцкого и В. М. Бахира «Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия» (Москва, 1997).
Редокс-потенциал для конкретных окислительно-восстановительных пар можно рассчитать по формуле Нернста с учетом рН-показателя. Эти вычисления дали для артериальной крови с показателем pH = 7,4 теоретическое значение редокс-потенциала 0,2 В, а для венозной крови примерно 0,15 В (расчеты проведены в системе водородного потенциала).
Измерения водородным электродом очень неудобны. Поэтому во всем мире пользуются хлорсеребряными электродами, в которых и сделаны все измерения, представленные в этой книге. Для перехода из значений водородной системы отнимают 200–207 мВ в зависимости от температуры. Переводя данные теоретически рассчитанных значений редокс-потенциала в привычные милливольты и систему хлорсеребряного электрода, получаем:
•
•
Расчетные данные крови подтверждаются измерениями редокс-потенциала, проведенными группой ученых в Германии (инженер Сталлер, профессор Хоффман и др.).
Когда и почему продукты становятся окислителями
Но не только «человек-раствор» имеет свой окислительно-восстановительный потенциал. Каждая жидкость, которую мы пьем, тоже имеет свой окислительно-восстановительный потенциал. А значит, вместе с жидкостью (водой, соком, минералкой) мы получаем не только набор витаминов, минералов или микроэлементов, но окислители и восстановители, протоны и электроны.
Кстати, и все остальные продукты не стоит рассматривать как твердые. На 80–90 % они состоят из воды, имеющей, естественно, определенный редокс-потенциал.
В сущности, получается, что мы не столько едим, сколько пьем. И поэтому известную фразу «Ты есть то, что ты ешь» с этих позиций вполне правомерно перефразировать: «Ты есть то, что ты пьешь».
Таблица содержания воды в продуктах питания
Я провела более сотни измерений напитков – жидких продуктов питания, некоторые из них сведены в таблицу или показаны на фотографиях (рис. 11, 12). Измерения проведены в системе хлорсеребряного электрода на иономере фирмы
Рис. 11. Редокс-потенциал растворимого кофе: +65 мВ (±15)
Рис. 12. Редокс-потенциал томатного сока: +36 мВ (±15)
Таблица редокс-потенциалов некоторых продуктов
Измерения показывают, что напитки, которые мы употребляем, имеют различные редокс-потенциалы, что дает представление о преобладании в них окислителей или восстановителей. Эти измерения подтверждают уже имеющиеся знания: так, например, широко известны антиоксидантные свойства зеленого чая (у него довольно низкий редокс-потенциал), красное вино также обладает антиоксидантными свойствами и в небольших (внимание!) количествах снижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Последние исследования (кстати, широко рекламируемые кофейными компаниями) доказывают хорошие антиоксидантные свойства кофе. И действительно, его редокс-потенциал довольно низкий. Но самыми сильными антиоксидантными и даже
