Валерий Кузнецов: человек-амфибия
Порой человеческое тело в борьбе за выживание может выйти за пределы собственных возможностей. Ученые пытаются раскрыть тайны нашего организма, но некоторые загадки пока им не по силам. Аномалия Валерия Кузнецова до сих пор не дает покоя лучшим умам науки.
До этого рокового дня мужчина работал смотрителем маяка и ничем не отличался от своих коллег. Все изменилось в один момент.
Позже мужчина скажет, что даже не понял, что произошло. Воспоминания сохранились лишь отрывочно. Взрыв, крики, паника. Попытка добраться до спасательной шлюпки. Вал волны, захлестывающий тело и не дающий подняться. Второй, смывающий за борт, подавляющий отчаянное сопротивление. Резкий сильный удар — и смыкающаяся толща воды над головой. Жжение в легких, словно они накачаны раскаленным свинцом.
Очнулся Валерий уже в больнице. Его нашли спустя неделю в сотнях километров от места происшествия. Случайные прохожие, увидев, как они сначала подумали, труп человека, тут же позвонили в милицию. Мужчины вытащили тело на берег и даже не попытались оказать первую помощь. Один из спасателей случайно коснулся руки "трупа" и оторопел… мужчина нащупал пульс!
Доктора, хлопотавшие над пациентом, не могли прийти к единому мнению. Они надеялись, что пришедший в себя мужчина сможет пролить свет на подробности своего спасения. Их ожидания столкнулись с мрачной действительностью: рабочий не помнил абсолютно ничего. Проведя множество тестов эксперты смогли прийти к одному выводу. Судя по цитологическому анализу, клеточная структура Кузнецова в критической ситуации смогла перейти на анаэробное дыхание. Это означает, что клетки его организма смогли полностью обойтись без кислорода, используя для жизни углекислый газ. Идея казалась абсурдной, но результаты теста показывали характерный для креатинфосфатазного механизма набор микроэлементов в цитоплазме.
Анаэробное дыхание – это особый процесс, направленный на выработку энергии в организме, осуществляемый без участия кислорода извне. В основном, оно характерно для микроорганизмов. Выяснилось, что при определенных условиях клетки человеческого тела также могут дышать анаэробно. В чем состоят особенности данного процесса?
Обычное аэробное дыхание осуществляется при обязательном участии кислорода. Этот газ необходим для окисления липидов и углеводов. В результате реакции появляется энергия, необходимая для поддержания нормальной работы организма, а также углекислый газ и вода. При анаэробном дыхании роль окислителя выполняет кислород неорганических веществ — сульфатов, нитратов или других. То есть, для поддержания жизнедеятельности организма не требуется внешняя подпитка.
Клеточное дыхание является гораздо более медленным процессом, чем аэробное. Именно поэтому последнее для организма считается предпочтительным. Однако, в условиях нехватки О2, анаэробное дыхание отлично помогает человеку сохранять свое здоровье, поддерживать молодость.
Можно констатировать, что кислородное голодание для современного человека, не редкость. Из-за гиподинамии, загрязненности воздуха, различных нарушений здоровья О2 не поступает в организм в нужных количествах. Но даже при нормальном транспорте он может не усваиваться достаточно эффективно. Поэтому организм теряет возможность вырабатывать энергию в нужных количествах. Из-за этого человек быстро утомляется, его преследуют депрессии, стрессы и другие нарушения здоровья. В такой ситуации анаэробное дыхание становится настоящим спасением.
Благодаря умению клеток дышать без кислорода, организм получает недостающую энергию для поддержания своей жизнедеятельности. А значит, человек может не беспокоиться из-за болезней.
В настоящее время известен ряд бактерий, способных окислять органические соединения или молекулярный водород в анаэробных условиях, используя в качестве акцепторов электронов в дыхательной цепи сульфаты, неорганические тиосульфаты, сульфиты, молекулярную серу. Этот процесс получил название диссимиляционной
сульфатредукции, а бактерии, осуществляющие этот процесс — сульфатвосстанавливающих или сульфатредуцирующих. Ученые всего мира сейчас бьются над задачей: научить человека использовать анаэробное дыхание в подобных целях.
Все сульфатвосстанавливающие бактерии — облигатные анаэробы.
Сульфатвосстанавливающие бактерии получают энергию в процессе сульфатного дыхания при переносе электронов в электронтранспортной цепи. Перенос электронов от окисляемого субстрата по электронтранспортной цепи сопровождается возникновением электрохимического градиента ионов водорода с последующим синтезом АТФ.
Подавляющее большинство бактерий этой группы хемоорганогетеротрофы. Источником углерода и донором электронов для них являются простые органические вещества — пируват, лактат, сукцинат, малат, а также некоторые спирты. У некоторых сульфатвосстанавливающих бактерий обнаружена способность к хемолитоавтотрофии, когда окисляемым субстратом является молекулярный водород.
Сульфатвосстанавливающие эубактерии широко распространены в анаэробных зонах водоёмов разного типа, в иле, в почвах, в пищеварительном тракте животных. Наиболее интенсивно восстановление сульфатов происходит в соленых озерах и морских лиманах, где почти нет циркуляции воды, и содержится много сульфатов. Сульфатвосстанавливающим эубактериям принадлежит ведущая роль в образовании сероводорода в природе и в отложении сульфидных минералов. Накопление в среде H2S часто приводит к отрицательным последствиям — в водоемах к гибели рыбы, в почвах к угнетению растений. С активностью сульфатвосстанавливающих эубактерий связана также коррозия в анаэробных условиях различного металлического оборудования, например, металлических труб.
Позже в советских лабораториях проводились эксперименты, в ходе которых ученые пытались повторить этот феномен искусственным путем. Участникам эксперимента внедрялись специальные регенеративные патроны, основанные на смеси супероксида калия и натрия. Предполагалось, что эта технология даст возможность длительное время обходиться без кислорода за счет его выработки внутри клеток организма. Достоверных данных о том, увенчались ли эти опыты успехом, не сохранилось.
