У моря, на речке, в горах воздух богат аэроионами: это могут быть аэрозоли (мельчайшие жидкие или твердые частички), несущие электрический заряд, или же ионизированные, заряженные атомы газов. К настоящему времени ученые накопили множество данных о биологической активности ионизированного воздуха, особенно интересны сведения о благотворном действии отрицательных аэроионов (их особенно много в хвойном лесу, у моря).
До сих пор эта проблема в основном занимала врачей и гигиенистов, иными словами, исследовалась реакция организма как целого. Сведений о механизме действия аэроионов, о том, как они влияют на биохимические и биофизические процессы, до сих пор почти не было. Между тем логично было предположить, что поток ионов должен взаимодействовать с биологическими мембранами, на которых существует электрический потенциал. Кроме того, ион кислорода — отрицательно заряженный «остаток» перекиси водорода — может, по мнению ученых, вмешиваться в самые разные виды биологического окисления, происходящего в организме.
В Институте биофизики академии наук исследовалось, как аэроионы влияют на процессы преобразования энергии в митохондриях, то есть на процессы, тесно связанные с окислением. Чтобы картина была ярче, изучались митохондрии в «особом» состоянии: энергетические подстанции клетки (так иногда называют митохондрии) были предварительно активизированы. Роль активизатора играл стресс. Этот термин, пришедший в медицину из техники (давление, нажим, напряжение), обычно описывает состояние организма в трудных условиях, требующих напряжения всех защитных сил.
В опытах, которые ученые института проводили на крысах, стрессовая ситуация создавалась тем, что животное искусственно в течение многих часов было лишено возможности двигаться. Еще раньше было установлено, что стресс активизирует работу митохондрий: в клетках наблюдается «ускоренное производство» энергии. Вместе с ускорением энергопродукции такой процесс может привести к нарушениям в дыхательной цепи митохондрий, схожим с нехваткой кислорода — гипоксией. Такие состояния (их называют гиперэргическими) нарушают нормальное функционирование клетки.
Опыты ставились параллельно на паре животных: одну из крыс, перенесших стресс, помещали в камеру, где в течение 10 минут подавали поток легких отрицательных аэроионов, идущих от ионизатора. После этого исследовалось дыхание митохондрий печени животных. Ученые наблюдали удивительно быстрое нормализующее действие легких ионов. Митохондрии животного из камеры с аэроионами за десять минут успевали практически восстановить свое состояние до нормы, в то время как другое животное демонстрировало все последствия стресса. Исследователи полагают, что именно гиперэргическое состояние митохондрий является той мишенью, на которую направлено благотворное действие аэроионов.
См. также: Питание в условиях стресса
