При концентрации супероксида в воздухе, достигающего более 10 000 молекул в см3 возбуждение рецепторов носовой полости достигает величины, при которой гипоталамус начинает значительно эффективнее участвовать в нервно-гуморальной регуляции. Это приводит к ряду физиологических изменений в организме, которые наблюдаются как на уровне органов и систем, так и на уровне тканей и клеток.
Физиологическое действие аэроионов кислорода
Реакции организма на повышенное содержание в воздухе аэроионов кислорода, как правило, достаточно мягкие и развиваются не сразу. Хотя встречаются люди с повышенной чувствительностью к экзогенному супероксиду. «Опьянел на свежем воздухе», — говорят они о себе. Такая мгновенная реакция — это всего лишь ответ коры больших полушарий на раздражение связанных с ней рецепторов верхних дыхательных путей.
Аналогичные реакции могут быть вызваны и некоторыми пахучими веществами. Но на уровне органов и тканей физиологические ответы возникают с задержкой, как минимум, в несколько часов. Для проявления явных физиологических сдвигов в организме повышенные концентрации супероксида в воздухе должны вдыхаться несколько недель. Почему так происходит, сегодня ясно. Экзогенный супероксид воздействует на нервно-гуморальную систему регуляции жизнедеятельности, а она достаточно инерционна.
Поскольку в больших концентрациях экзогенный супероксид проявляет адаптогенные свойства, его действие затрагивает в той или иной мере практически все основные системы организма человека. На это еще в конце 50-х гг. XX в. обратил внимание Чижевский, изучая лечебные свойства ионизированного воздуха. Поэтому рассмотрим коротко лишь наиболее изученные физиологические ответы организма на высокие и сверхвысокие концентрации искусственных аэроионов.
Влияние аэроионов на кровеносную систему человека проявляется, прежде всего, в их способности снижать повышенное артериальное давление. Обратите внимание — не просто одноразово понижать, как это делают фармакологические препараты, а снижать его устойчивое отклонение от нормы. Стойкое повышение артериального давления — гипертония — относится к так называемым «болезням цивилизации». По оценкам Всемирной организации здравоохранения в экономически развитых странах каждый четвертый-пятый человек является потенциальным гипертоником со всеми вытекающими из этого последствиями. А они отнюдь не утешительны — ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, атеросклероз, тяжелые гипо- и гипертонические кризы, инсульт.
С точки зрения гидростатики повышение давления крови в артериальных сосудах является следствием нарушения основного принципа регуляции кровообращения. Он состоит в том, чтобы объем крови, выбрасываемой сердцем, соответствовал емкости артериальных сосудов. Нервно-гуморальная система рефлекторно регулирует емкость артериальных сосудов путем их сужения или расширения. У человека эта система регулирования работает в более напряженном режиме, чем у всех других млекопитающих, включая приматов. Главная причина в том, что человек — существо прямоходящее. В положении стоя 70 % всего объема его крови находится ниже уровня сердца. Для поддержания стабильного артериального давления в вертикальном положении сердцу приходится усиленно работать на протяжении 16 и более часов в сутки, а сосудам — находиться в состоянии спазма.
Напряженность работы системы поддержания давления крови приводит к тому, что возрастное ослабление регуляции в совокупности с нервными нагрузками, курением, перееданием, злоупотреблением алкоголем приводит сначала к временному, а потом и к стойкому повышению артериального давления. Заметим, что у четвероногих животных 70 % крови всегда находится на уровне сердца и выше, поэтому они не болеют гипертонией.
Работой сердечно-сосудистой системы управляет гипоталамус. Он через нижний отдел ствола мозга получает информацию от баро- и хеморецепторов, а также от механорецепторов предсердий и желудочков сердца.
На основе этой информации вырабатываются управляющие сигналы для различных структур кровеносной системы. Управление осуществляется с учетом множества факторов.
Например, при физической нагрузке увеличивается сердечный выброс (главным образом за счет увеличения частоты сокращений сердца) и возрастает кровоток в скелетных мышцах. Одновременно уменьшается приток крови к коже, желудку и кишечнику. Сигналы от рецепторов носовой полости поступают в различные зоны гипоталамуса. Выделить среди них какую-либо одну, которая отвечает за артериальное давление, невозможно. Поэтому действие супероксида заключается не в избирательном изменении тонуса сосудов или сердечного выброса, а в коррекции всех «регулировок» в кровеносной системе, что в конечном итоге нормализует ее работу. А гипертония — это и есть ненормальный режим перекачки крови по сосудам.