Оксид азота где содержится. Оксид азота (I, II, III, IV, V): свойства, получение, применение

В связи с тем, что в своих соединениях азот проявляет различные валентности, для этого элемента характерно несколько оксидов: оксид диазота, моно-, три-, ди- и пентаоксиды азота. Рассмотрим каждый из них более подробно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Оксид диазота (веселящий газ, закись азота) представляет собой бесцветный газ, термически устойчивый.

Плохо растворяется в воде. При сильном охлаждении из раствора кристаллизуется кларат N 2 O×5,75H 2 O.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Монооксид азота может существовать как в виде бесцветного газа, так и жидкости голубого цвета.

В твердом состоянии он полностью димеризован (N 2 O 2), в жидком состоянии - частично (≈ 25% N 2 O 2), в газе - в очень малой степени. Чрезвычайно термически устойчив. Плохо растворяется в воде.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Триоксид азота представляет собой термически неустойчивую жидкость синего цвета.

При комнатной температуре на 90% разлагается на NOи NO 2 и окрашивается в бурый цвет (NO 2), не имеет температуры кипения (NO испаряется первым). В твердом состоянии - это белое или голубоватое вещество с ионным строением - нитрит нитрозила (NO +)(NO 2 —). В газе имеет молекулярное строение ON-NO 2 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Диоксид азота (лисий хвост) представляет собой бурый газ.

При температуре выше 135 o С - это мономер, при комнатной температуре - красно-бурая смесь NO 2 и его димера (тетраоксида диазота) N 2 O 4 . В жидком состоянии димер бесцветен, в твердом состоянии белый. Хорошо растворяется в холодной воде (насыщенный раствор - ярко-зеленый), полностью реагируя с ней.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Пентаоксид азота (азотный ангидрид) представляет собой белое твердое вещество, бесцветные газ и жидкость.

При нагревании возгоняется и плавится, при комнатной температуре разлагается за 10 часов. В твердом состоянии имеет ионное строение (NO 2 +)(NO 3 —) - нитрат нитроила.

Таблица 1. Физические свойства оксидов азота.

Получение оксида азота

В лабораторных условиях оксид диазота получают путем осторожного нагревания сухого нитрата аммония (1) или нагреванием смеси сульфаминовой и азотной (73%-ная) кислот (2):

NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O (1);

NH 2 SO 2 OH + HNO 3 = N 2 O + H 2 SO 4 + H 2 O (2).

Монооксид азота получают взаимодействием простых веществ азота и кислорода при высоких температурах (≈1300 o С):

N 2 + O 2 = 2NO.

Кроме этого оксид азота (II) является одним из продуктов реакции растворения меди в разбавленной азотной кислоте:

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

При охлаждении смеси газов, состоящей из оксидов азота (II) и (IV) до -36 o С образуется триоксид азота:

NO + NO 2 = N 2 O 3 .

Данное соединение можно получить при действии 50%-ной азотной кислоты на оксид мышьяка (III) (3) или крахмал (4):

2HNO 3 + As 2 O 3 = NO 2 + NO + 2HAsO 3 (3);

HNO 3 + (C 6 H 10 O 5) n = 6nNO + 6nNO 2 + 6nCO 2 + 11nH 2 O (4).

Термическое разложение нитрата свинца (II) приводит к образованию диоксидазота:

2Pb(NO 3) 2 = 2PbO + 4NO 2 + O 2 .

Это же соединение образуется при растворении меди в концентрированной азотной кислоте:

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Пентаоксид азота получают путем пропускания сухого хлора над сухим нитратом серебра (5), а также по реакции взаимодействия между оксидом азота (IV) и озоном (6):

2Cl 2 + 4AgNO 3 = 2N 2 O 5 + 4AgCl + O 2 (5);

2NO 2 + O 3 = N 2 O 5 + O 2 (6).

Химические свойства оксида азота

Оксид диазота малореакционноспособный, не реагирует с разбавленными кислотами, щелочами, гидратом аммиака, кислородом. При нагревании реагирует с колнцентрированной серной кислотой, водородом, металлами, аммиаком. Поддерживает горение углерода и фосфора. В ОВР может проявлять свойства как слабого окислителя, так и слабого восстановителя.

Монооксид азота не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, гидратом аммиака. Мгновенно присоединяет кислород. При нагревании реагирует с галогенами и другими неметаллами, сильными окислителями и восстановителями. Вступает в реакции комплексообразования.

Триоксид азота проявляет кислотные свойства, реагирует с водой, щелочами, гидратом аммиака. Энергично реагирует с кислородом и озоном, окисляет металлы.

Диоксид азота реагирует с водой и щелочами. В ОВР проявляет свойства сильного окислителя. Вызывает коррозию металлов.

Пентаоксид азота проявляет кислотные свойства, реагирует с водой, щелочами, гидратом аммиака. Является очень сильным окислителем.

Применение оксида азота

Оксид диазота используют в пищевой промышленности (пропеллент при изготовлении взбитых сливок), медицине (для ингаляционного наркоза), а также в качестве основного компонента ракетного топлива.

Триоксид и диоксид азота применяются в неорганическом синтезе для получения азотной и серной кислот. Оксид азота (IV) также нашел применение в качестве одного из компонентов ракетного топлива и смесевых взрывчатых веществ.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Питание и здоровье – это два взаимодополняющих понятия, особенно, когда речь идёт о здоровом сердце.

Как это не может показаться странным на первый взгляд, а работа нашего сердца во многом зависит от того, что мы едим. Ведь в зависимости от этого будет уровень холестерина в крови, а это напрямую связано с состоянием сосудов, их эластичностью, и не только. Так, при переизбытке холестерина начинает развиваться атеросклероз (убийца номер один в мире), причиной которого становятся закупорки артерий холестерином. Он откладывается на стенках кровеносных сосудов,превращаясь в бляшки, что приводит к их сужению. Именно это становится причиной высокой смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, процесс закупорки сосудов можно остановить, и под силу это сбалансированному питанию, здоровому образу жизни и регулярной физической активности.Что станет залогом здорового сердца.

Результат несбалансированного питания.

Для начала не помешает разобраться, к чему приводит неправильное питание. Так называемое «современное питание» наносит огромный вред нашему здоровью. Это ни что иное, как те продукты питания, которым отдаёт предпочтение «житель цивилизованного мира»: мясные продукты, острая, жареная и рафинированная пища, это фаст фуд и консервированная пища. Такое питание повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний на 35%. Высококалорийные продукты, которые современный человек поглощает в огромных количествах, становятся настоящими«вкусными убийцами».

Сердце – это не только самый важный орган в нашем организме, но и обладатель самого тонкого вкуса.

Сердце любит, чтобы его питали правильно и с любовью. Только в этом случае вы сможете избежать многих опасных сердечных недугов.

Чего не любит наше сердце?

Для начала, наше сердце против всего того, что было создано расчётливой рукой человека: «быстро, удобно, вкусно».

Это всевозможная пища быстрого приготовления. Да, она вкусная, но при этом, и очень вредная. Именно в этой пище огромное количество калорий и трансжиров. Ведь практически вся такая пища жареная и для её приготовления используют маргарин и другие твёрдые растительные жиры. Нашему сердцу вообще не по вкусу жирная пища, а особенно приготовленная с использованием трансжиров. Именно эти трансжиры являются одним из главных поставщиков в нашу кровь холестерина, который и забивает кровеносные сосуды. То же сливочное масло и свиной жир так же являются теми продуктами, которые поставляют в организм холестерин. А теперь посмотрите, где вы питаетесь? Так удобные и любимые нашему сердцу Макдоналдсы и другие «достижения» современного мира, как раз и кормят нас именно такими продуктами питания. Так любимые нами чипсы – это настоящий удар по нашему сердцу.

Что любит наше сердце?

Наше сердце любит всё натуральное, что даёт в большом изобилии нам природа. Это в первую очередь, фрукты и овощи. Если ваш ежедневный рацион питания будет включать в себя достаточно овощей и фруктов, то это станет большим подспорьем для здоровья вашего сердца. Замените мясо рыбой. Этот продукт не только богат так необходимым для нашего организма белком, но и является более лёгким для усвоения. Нашему организму приходится потратить массу энергии на то, чтобы переработать мясо. И вообще, после сорока лет мясо лучше отдать предпочетение рыбе. Рыба не только легка для усвоения, но и является богатейшим источником протеина. Именно в рыбьем жире содержатся жирные кислоты Омега-3, которые помогают значительно снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Омега 3 самым благотворным образом влияет на сердечный ритм. Если вы хотите избежать повторения сердечных приступов, то жирные кислоты Омега 3 вам в этом помогут. Вот почему так полезна жирная морская рыба. В паре с ней вы сможете убежать от инсульта…

Огромную роль в здоровье сердца играет и оксид азота.

Это очень маленькая сигнальная молекула (газ) и и «живёт» всего около 10 секунд.
Производится оксид азота овальными клетками кровеносных сосудов.
При каждом ударе сердца, при растягивании клеток происходит вытеснение оксида азота, что позволяет мышцам артерий расслабляться, что облегчает прохождение по ним крови. Выработку оксида азота сопровождают сложнейшие химические реакции, в которых участвуют многие другие элементы. Дело в том, что достаточное содержание NO в нашем организме позволяет гладкой мускулатуре стенок кровеносных сосудов расслабляться. Это позволяет снизить риск возникновения тромбов и является залогом нормального кровяного давления.

Оксид азота очень важен для нормальной работы сердца, сосудов и всей нервной системы.

Именно оксид азота повышает нашу устойчивость к стрессам, так как ограничивает выброс стрессовых гормонов. А не для кого не секрет, что именно стрессовые ситуации являются страшнейшим врагом для нашего сердца. Высвобождение оксида азота в нашем организме значительно затрудняется из-за регулярного употребления рафинированной пищи, приправленной трансжирами. Чтобы исправить эту ситуацию, нужно включить в свой рацион всё ту же рыбу, молочные продукты, творог, орехи, пророщенную пшеницу. Отдавайте предпочтение белому мясу.

Недостаток аргинина(аминокислота, которая является естественным донором для образования оксида азота) является следствием несбалансированного питания и неправильного образа жизни

Говоря о диете для здорового сердца, стоит сказать, что из всего обилия диет в данном случае наиболее приемлема «Средиземноморская диета». В ней значительно меньше масла и мяса.

«Средиземноморская диета» состоит из блюд, которые подвергаются незначительной тепловой обработке. Здесь вместо обжаривания предпочтение отдаётся приготовлению пищи на пару. Это позволяет сохранить в блюде все полезные витамины и избежать использования при готовке огромного количества масла, которое в процессе поджаривания превращается в настоящий яд для нашего организма. Лично мне эта диета по душе: много морепродуктов, мало мяса, много свежих овощей и фруктов, орехов и оливкового масла, немного сухого виноградного вина (бокал в день), и здоровье сердца вам обеспечено. Лично у меня от такой диеты не складывается впечатления, что мне чего-то не хватает. Сами жители стран Средиземноморского бассейна уверены в правильности своих пищевых предпочтений настолько, что даже предлагают объявить свою диету «культурным достоянием человечества». Говоря о питании, стоит сказать, что наше сердце «не любит» рафинированную пищу к коей относятся и всевозможная сдоба. Для её приготовления используют муку тонкого помола, а это означает, что в такой муке совершенно не остаётся так полезной для нашего организма клетчатки, которая просто удаляется. Используйте в пищу мучные изделия из муки грубого помола. Жиры животного происхождения замените растительными, такими, как оливковое, рапсовое, льняное, кунжутное и др. масла. Не нужно забывать и о физической активности.

Запомните: никакая диета не даст вам результат в виде здорового сердца сама по себе.

Необходимы регулярные занятия физическими упражнениями в течение 12 месяцев в году и лучше на свежем воздухе. Именно регулярные физические упражнения помогут вашему сердцу всегда находиться в тонусе. Я считаю, что единственно верный путь - чтобы помочь нашему сердцу, это приводить в порядок весь организм, настраивать работу всех органов. Сердце - важнейший интегральный орган, и любой сбой в организме становится нагрузкой для него. И, чтобы добиться успеха, необходимо лечить и само сердце и одновременно проводить «капитальный ремонт» всего организма. Вот смысл системного подхода.

И ещё: пейте больше воды, как минимум, 1,5 литра в день

И не забывайте что человек научился добавлять в свой рацион омегу-3 и аргинин в виде специальных добавок, позволяющих дополнить свой рацион. А главное, помните, что здоровье вашего сердца находится в ваших руках: ведь именно рукой мы держим ложку. Так употребляйте в пищу только полезные продукты питания.

Ещё совсем недавно оксид азота считался сильнейшим промышленным загрязнителем и одним из главных «врагов» для всего живого.
А сегодня, благодаря исследованиям Ферида Мьюрэда, Роберта Фёрчготта и Луиса Ингарро, стало известно, что оксид азота постоянно синтезируется в нашем организме – и это защита для сердца, и стимулятор мозга, и мышечный рост и один из главнейших защитников от бактерий.

Их открытие стало настоящим прорывом в физиологии и медицине. Об этом свидетельствует присуждение этим учёным Нобелевской премии за установление функциональной роли оксида азота в работе сердечно – сосудистой системы.
Результаты проведённых исследований показали, что оксид азота является универсальным регулятором метаболизма.
Это очень маленькая сигнальная молекула (газ) и и «живёт» всего около 10 секунд.
Производится оксид азота овальными клетками кровеносных сосудов.
При каждом ударе сердца, при растягивании клеток происходит вытеснение оксида азота, что позволяет мышцам артерий расслабляться, что облегчает прохождение по ним крови. Выработку оксида азота сопровождают сложнейшие химические реакции, в которых участвуют многие другие элементы. Так, аргинин – это «материал» для выработки оксида азота.

Деятельность оксида азота(NO) в нашем организме .

Что делать?
Больше двигаться, заниматься физическими упражнениями и питаться сбалансировано.
Выработайте у себя прекрасную привычку – прогулку перед сном.
Включите в свой рацион продукты, богатые аргинином.
Регулярно употребляйте творог, рыбу, яйца, сыр, орехи, чёрный шоколад, кокосовый орех, молочные продукты, белое мясо, овес, арахис, сою (соевый белок), грецкие орехи, пророщенную пшеницу …

Сбалансированное питание и регулярное занятие спортом – вот необходимые условия для нормального функционирования нашего организма и достаточной выработки оксида азота.

Более подробно и основательней, с приобретением практических навыков мы разбираем на онлайн-курсе

Оксид азота представляет собой сигнальную молекулу, образованную из азота (N) и кислорода (O), которая буквально носит название NO. Оксид азота играет основную роль в расслаблении сосудов (регуляция кровяного давления, эректильная дисфункция), иммунной реакции, воспалении, антитромботической активности и образовании памяти.

Также известен как: NO

Биологическая значимость

Структура

Оксид азота (в дальнейшем NO – изображен ниже) представляет собой небольшую сигнальную молекулу, синтезирующуюся из аминокислоты L-аргинина за счет семейства синтетаз оксида азота, включающих eNOS (эндотелиальная, NOS-III), iNOS (индуцибельная, NOS-II) и nNOS (нейрональная, NOS-I). Данное семейство ферментов действует в качестве димеров совместно с множеством кофакторов, включая тетрагидробиоптерин, флавин аденин динуклеотид (FAD), флавин мононуклеотид (FMN), железо и цинк. В то время как регулирование и модулирование каждой изоформы значительно различается, все изоформы ускоряют реакцию L-аргинина с НАДФН и кислородом для получения NO, цитруллина и НАДФ (Ноульс и Монкада (1994); Марлетта (1994).

Как оксид азота передает сигнал

Объяснение действия оксида азота в качестве сигнальной молекулы газа привело к присуждению Нобелевской премии по психологии/медицине в 1998 г., так как было впервые выявлено, что молекула газа вырабатывается одной клеткой, немедленно переносится в другие клетки и затем действует в качестве сигнальной молекулы в клетках. Например, NO, вырабатываемый eNOS в эндотелиальных клетках, переносится в прилежащие гладкомышечные клетки, где дает начало каскаду реакций за счет активации растворимой гуанилат циклазы, которая ускоряет выработку циклического ГМФ . Рост уровня цГМФ вызывает активацию протеинкиназы G (PKG), которая в свою очередь фосфорилирует фосфатазы легких цепей миозина (MLC) (таким образом, активируя их). В свою очередь, активированная MLC фосфатаза дефосфорилирует MLC, что приводит к расслаблению гладкомышечных клеток и, таким образом, расслаблению сосудов. Оксид азота передает сигнал посредством стимулирования своего рецептора, рецептора растворимой гуанилил циклазы и повышения клеточного уровня сигнальной молекулы под названием циклический гуанидин монофосфат (цГМФ). Дополнительные участники регуляции сосудистого тонуса включают семейство фосфодиэстераз (ФДЭ 1 – 11), которые ускоряют гидролиз цГМФ в 3’ конечный продукт , эффективно останавливая обусловленное NO расслабление сосудов. В связи с ограниченной регуляцией выработки eNOS и NO, затруднительно модулировать расслабление сосудов за счет влияния на активность eNOS. В связи с физиологической значимостью ФДЭ в контролировании уровня цГМФ, они становятся популярной мишенью, когда дело касается расслабления сосудов и кровотока. Приемры включают препараты, такие как Виагра, Сиалис и Левитра, все из которых ингибируют ФДЭ-5, которая в особенности выражена в гладкомышечных клетках в пещеристом теле пениса. Поскольку ингибирование этих ферментов ведет к аккумулированию цГМФ, становится существенно возможным усиление расслабляющего сосуды действия NO. Фосфодиэстеразы представляют собой отрицательные регуляторы цГМФ и цАМФ (они гидролизируют данные молекулы). В то время как не все ферменты ФДЭ могут быть нацелены на вызванное цГМФ действие NO на гуанилат циклазу, небольшое их число обладает способностью контролировать передачу сигнала NO посредством разрушения ключевой сигнальной молекулы-посредника (цГМФ).

Окислительный потенциал

NO теоретически может распадаться в молекулу, известную как пероксинитрат (OONO-), которая представляет собой результат реакции NO с супероксид-анионами (O2-). OONO- также действует в качестве реактивной сигнальной молекулы, хотя конечным результатом является образование некоторых структур, которые носят отрицательный характер для организма; OONO- может нитрозилироваться (передавать азотную группу) в отношении аминокислот с целью образования таких соединений, как 3-нитротирозин или S-нитрозоцистеин, образования карбонилов белков или нитрозилирования фосфолипидов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA). В этом смысле оксид азота может использоваться в качестве субстрата супероксидом с целью образования реактивных соединений, которые оказывают отрицательное влияние на состояние здоровья, несмотря на то, что NO сравнительно благоприятен для организма. Оксид азота может трансформироваться (посредством соединения с радикалами супероксида) в форму пероксинитрата, который затем может образовывать множество молекул, которые связываются с нездоровым состоянием и предположительно имеют отношение к патологиям.

Фармакология

Добавочный оксид азота

NO, который синтезируется в организме и впоследствии высвобождается в кровь, имеет период полувыведения в 5 секунд или меньше, при этом в лабораторных условиях могут создаваться некоторые комплексы для увеличения периода полувыведения до 445 с или около того в целях исследования. Эти короткие периоды полувыведения свидетельствуют о быстром распаде молекулы оксида азота на составляющие (азот и кислород), при этом надлежащее хранение NO может увеличивать срок хранения, как было подтверждено, только до 5 дней, при использовании майларовых баллонов, которые замедляют разрушение. В связи с низкой устойчивостью вне организма, оксид азота по существу никогда не используется в качестве добавки, скорее используются соединения, которые могут сохраняться в крови на протяжении времени, достаточного для непрерывной выработки нового NO. Оксид азота по существу неустойчив и имеет короткий период полувыведения; он оказывает полезное действие немедленно, но не имеет значения в качестве добавки и сам по себе. Добавка NO требует других соединений, которые оказывают влияние на внутреннюю систему выработки оксида азота.

Физиология

Сердечно-сосудистая система

Оксид азота имеет отношение к расслаблению гадких мышц сосудов, что представляет собой механизм, лежащий в основе кардиозащитного действия окиси азота (за счет снижения кровяного давления).

Нейрональное действие

Оксид азота модулирует ионные каналы, врожденную возбудимость, обусловливает синаптическую пластичность и может проникать через клеточные мембраны. Нейрональная синтаза оксида азота (nNOS) способна образовывать димер с белком, известным как PSD95, при этом данный комплекс является положительным регулятором депрессии, так как ингибирование взаимодействия nNOS-PSD95 обладает антидепрессивным действием. Данный комплекс активируется после активации NMDA-рецептора.

Добавка

Доноры оксида азота

Некоторые добавки, нацеленные на выработку NO, всего лишь представляют собой источники азота, который фермент NOS может использовать для выработки NO. Аргинин представляет собой стандартный донор NO в добавке, при этом цитруллин является наиболее биологически усвояемой формой аргинина. Другие доноры NO включают S-нитрозоглутатион (образуется эндогенно) или два класса N-диазениумдиолаты либо S-нитрозотиолы, последние из которых содержат эндогенный S-нитрозоглутатион. Некоторые соединения всего лишь предоставляют ферменту азот для выработки оксида азота.

Оксид азота – химическое соединение группы окисей азота, в котором азот присутствует во II степени окисления. Он имеет один непарный радикальный электрон, следовательно, является нестабильным, имеет высокую реакционную способность и обладает свойствами свободного радикала.

Оксид азота или окись азота, а также известный как монооксид азота представляет собой молекулу с химической формулой NO. Это свободные радикалы, которые является важным промежуточным продуктом химических реакций.

В организмах млекопитающих и человека оксид азота является важной составляющей клеточных сигнальных молекул, участвующих во многих физиологических и патологических процессах. Это мощный вазодилататор с коротким, в несколько секунд, периодом полураспада в крови.

В конце 80-х годов было доказано, что особые ферментные системы организмов способны синтезировать газ оксида азота. Это происходит в результате окисления гуанидиновой группы аминокислоты L-аргинина с одновременным синтезом цитруллина.

Получение оксида азота

В лабораторных условиях получение оксида азота возможно путем проведения реакции разбавленной азотной кислоты с медью или восстановлением азотистой кислоты в виде нитрита натрия или нитрита калия.

Основным природным источником оксида азота являются электрические разряды молний в грозу. Оксид азота является побочным продуктом, возникающим при сгорании веществ в автомобильных двигателях и топлива на электростанциях.

Также получение оксида азота возможно из свободных элементов, для этого необходимо при температуре 1200-1300°C провести соединение азота с кислородом.

Применение оксида азота

Оксид азота используется в медицине для расширения кровеносных сосудов при ишемической болезни сердца путем уменьшения нагрузки на сердце.

Оксид азота используется при неотложной помощи для содействия капиллярному расширению легких для лечения первичной легочной гипертензии у новорожденных, связанной с врожденными дефектами. Терапия оксидом азота значительно повышает качество жизни и, в некоторых случаях, спасает жизнь детей с риском развития заболевания сосудов легких.

Оксид азота также вводится в виде спасительной терапии у больных с острой правожелудочковой недостаточностью, которая является вторичной по отношению к легочной эмболии.

В пищевой промышленности оксид азота известен под названием пищевая добавка Е942 и используется в качестве пропеллента и упаковочного газа.

Свойства оксида азота

Оксид азота – это бесцветный газ с температурой плавления -163,6°С и температурой кипения -151,7°С. Молекулярная формула оксида азота – NO, молярная масса – 30.01 грамм/моль, плотность – 1,3402 г дм, растворимость в воде – 74 см3/дм3, показатель преломления – 1.0002697.

Польза оксида азота

Оксид азота широко применяется в традиционной медицине при различных заболеваниях и оказывает положительное влияние на:

• Систему кровообращения – регуляторные свойства оксида азота оказывают влияние на циркуляцию крови по всему телу, увеличивают диаметр кровеносных сосудов и предотвращают образование тромбов. Он помогает эндотелиальным клеткам контролировать кровеносные сосуды. Оксид азота также повышает уровень кислорода внутри тела, понижает уровень артериального давления и помогает в оптимальном режиме функционировать сердцу;
• Иммунную систему – иммунные клетки в организме человека синтезируют оксид азота, чтобы уничтожать бактерии и вирусы, способные вызывать инфекции. Известно также свойство оксида азота предотвращать появление доброкачественных и злокачественных опухолей в клетках организма;
• Уровень выносливости - оксид азота повышает уровень выносливости мышечных клеток, что позволяет выдерживать более тяжелые нагрузки и с легкостью вести более активную деятельность;
• Повышение реакции нервных клеток – оксид азота действует как внутриклеточный посредник между различными клетками в организме, в том числе, нервными клетками. При достаточном содержании оксида азота в организме связь между нервными клетками становится быстрее, что приводит к быстроте реакции на внешние раздражители, увеличению фокуса и бдительности;
• Повышение сексуальной энергии – применение оксида азота стимулирует, бодрит и усиливает сексуальные механизмы реагирования в организме. Сенсорные и психические стимуляции, вызываемые нервными клетками под действием оксида азота, приводят к расслаблению мышц и притоку крови к пенису, благодаря чему происходит эрекция. Таким же образом процесс протекает и в женском организме, под действием оксида азота приток крови увеличивается в тканях влагалища;
• Облегчение боли – оксид азота обеспечивает долгосрочное облегчение от боли, связанной с артритом и воспалением суставов. Он способен активировать противовоспалительные механизмы в клетках организма, и способствует уменьшению воспаления;
• Увеличение мышечной массы – добавки содержащие оксид азота расширяют кровеносные каналы, улучшают кровообращение и увеличивают мышечную массу. При увеличении потока крови увеличивается количество питательных веществ в мышцах, что приводит к увеличению их размера;
• Внутриклеточные связи – оксид азота улучшает процесс связи между различными клетками в организме, в том числе, между нервными клетками и клетками мозга. Применение добавок содержащих оксид азота приводит к улучшению памяти, повышению уровня концентрации и способности к обучению.

Вред оксида азота

Применение оксида азота у большинства людей не вызывает побочных эффектов, однако, в случаях передозировки он приводит к диарее, слабости, тошноте, головной боли, учащению пульса и сердцебиения, задержкам воды, усталости, раздражениям на коже и сухости во рту.

Также побочными эффектами применения оксида азота являются проблемы с дыханием, сильная аллергия или сыпь, крапивница, зуд, одышка, опасные для жизни осложнения астмы, внезапный озноб, потливость, тремор, рвота и обмороки. В некоторых случаях применение оксида азота приводит к вспышкам герпеса, расширению сосудов и кровотечениям.

Переизбыток оксида азота может быть причиной глаукомы и, возможно, других патологических состояний: как решить эту проблему естественным способом. В последнее время в прессе появлялось много материалов, посвященных сделанному открытию, которое заключалось в следующем: у многих людей, страдающих хронической открытоугольной глаукомой, чрезвычайно повышен уровень оксида азота (Neufeld 97). Снижая этот уровень медикаментозно, исследователям удавалось снизить ущерб, наносимый зрительному нерву повышенным внутриглазным давлением у крыс (Neufeld 99).

Сегодня, благодаря усилиям фармацевтических компаний, наблюдается повышенный спрос на блокирующие оксид азота препараты, одобренные для лечения ХОГ. Однако, кажется, что мало кто интересуется выяснением в первую очередь истинных причин повышения его уровня до столь высоких значений. Учитывая, что искусственное подавление любых естественных физиологических реакций организма не может не иметь непредвиденных последствий, может быть, вместо такого вмешательства имело бы смысл выяснить причину и устранить её?

Оксид азота: краткое описание

Исчерпывающей информации об этом нейромедиаторе до сих пор нет, поскольку впервые он был обнаружен лишь в 1987 г. (Ignarro, 1987), благодаря чему в 1989 г. авторы труда стали лауреатами Нобелевской премии заслуги в области естественных наук.

Оксид азота вырабатывается из L-аргинина в разных частях тела.

Он выполняет множество функций, например:

• индуцирует вазодилатацию;
• контролирует интрагастральное давление;
• способствует дилатации матки во время беременности;
• замедляет резорбцию костей;
• играет важнейшую роль в возникновении и поддержании эрекции;
• а также уничтожает бактерии, грибки и даже опухолевые клетки.

Однако высокие его уровни также и чрезвычайно опасны, поскольку оксид азота является мощным азотным свободным радикалом . На самом деле, он способен убивать нейроны, а также считается, что он повинен в большинстве дегенеративных процессов, которые имеют место после инсультов и при некоторых заболеваниях нервной системы.

Каковы потенциальные причины повышения уровня оксида азота?

Основываясь на имеющихся знаниях и данных доступных исследований, можно выделить несколько факторов, которые могут служить причиной или вносить свой вклад в повышение уровня оксида азота:

• аллергии (гистамин);
• низкий статус железа;
• гипоксия (дефицит кислорода);
• отравление угарным газом;
• чрезмерно высокий уровень эстрогена, или «доминирование эстрогена»;
• прочее.

Аллергии

Каким образом аллергия может повысить уровень оксида азота? Ответ довольно прост. Общеизвестно, что аллергии служат причиной повышения уровня гистамина, вот почему так популярны антигистаминные лекарственные средства. А вот что известно не так широко, так это то, что гистамин, в свою очередь, стимулирует высвобождение оксида азота из различных клеток тела (Mannaioni 97a, Mannaioni 97b, Champion 98).

Предполагается даже, что в некоторых неблагоприятных эффектах гистамина, таких как повышение проницаемости гематоэнцефалитического барьера , посредником, на самом деле, выступает оксид азота (Mayhan 96). Поэтому решение проблемы аллергии, вызывающей повышение уровня гистамина, может снять необходимость медикаментозного снижения уровня оксида азота. Кроме того, высокий уровень гистамина связывают с циркуляторной гипоксией, состоянием, о котором речь пойдёт в другом разделе (Sumina 78).

Решить эту проблему можно несколькими способами, достоинства каждого из которых здесь не рассматриваются, поскольку эта тема заслуживает гораздо более тщательного и подробного обсуждения, чем позволяет данная статья:

• избегание или снижение подверженности действию аллергенов (например, изменение диеты, использование воздушных фильтров и т.д.);
• применение натуральных антигистаминных средств (например, кверцетина) (Bronner, Pearce);
• применение традиционных антигистаминных препаратов;
• альтернативные методы лечения аллергии (гомеопатия, снижение чувствительности, потенцированное ферментами);
• традиционное лечение аллергии.

Людям с аллергиями, о которых они даже могут не знать, использование одного или сочетания нескольких перечисленных выше вариантов может помочь не просто устранить симптомы аллергии, но и улучшить состояние здоровья в целом. Конечно, для того чтобы правильно решить проблему аллергии, необходимо чтобы аллергию диагностировал квалифицированный врач-клиницист.

Низкий статус железа

Другая возможная причина повышения оксида азота - пониженный уровень железа. Одна из причин этого состоит в том, что гемоглобин и другие железосодержащие соединения связываются с оксидом азота в крови, что приводит к их пассивности .

Низкий статус железа и анемия могут возникать при дефиците питания , причём из-за нехватки не только железа, но и фолиевой кислоты, и витамина В-12. В частности, дефицит В-12 не редкость у людей преклонного возраста. Вероятнее всего, это связано с возрастным снижением выработки внутреннего фактора, выделяемого клетками в слизистой оболочке желудка гликопротеина, необходимого для нормального всасывания В-12.

Больше всех риску дефицита железа и B-12 подвержены вегетарианцы и те, чей рацион содержит мало мяса - лучшего источника B-12. Тем не менее, такого рода дефицит также может быть спровоцирован приемом фармацевтической продукции. Так, например, известно, что лекарственные средства, принимаемые при проблемах ЖКТ, такие как популярный «Омепразол» («Прилосек» в США и «Лосек» в Канаде), значительно снижают усвоение B-12, возможно, за счёт снижения внутреннего фактора (Marcuard 94).

Даже у людей с нормальным уровнем гемоглобина запасы железа могут быть куда ниже оптимальных значений. Многие врачи считают, что более точно определить уровень железа можно с помощью оценки уровня ферритина в сыворотке.

Ферритин - это основной белок хранения железа в клетках, где он накапливается для будущего использования по мере необходимости. Он также выполняет и другие функции, например, защищает от определенных свободных радикалов, таких как окисленное железо и перекиси, а также он необходим для правильного роста и пролиферации клеток.

Таким образом, вполне вероятно, что нормальный уровень ферритина снижает негативные последствия высокого уровня оксида азота, благодаря его антиокислительным свойствам. А аксид азота, в свою очередь, помогает защитить организм от высвобождения оксидативного свободного железа из железосодержащих соединений (Puntarulo 97, Juckett 96).

Гипоксия

Помимо понижения уровня гемоглобина и ферритина, дефицит железа может привести к повышению уровня оксида азота посредством другого физиологического механизма - вызывая анемическую гипоксию , или понижая содержание кислорода в крови до показателей ниже нормального. Известно, что гипоксия стимулирует выработку оксида азота, что, вероятнее всего, является защитным механизмом, или механизмом выживания организма, который производит оксид азота с целью расслабить кровеносные сосуды, чтобы те снабжали ткани более насыщенной кислородом кровью.

Могут присутствовать и другие формы гипоксии, эффект которых аналогичен. Например, от повреждения пульмональных мембран и нарушения функции легких может развиться диффузионная гипоксия , как происходит при хроническом обструктивном заболевании легких (например, эмфиземе). Поэтому заболевания легких также могут служить причиной повышения уровня оксида азота, вызывая хроническую гипоксию.

Если говорить о натуральных средствах лечения , улучшению легочной функции способствуют некоторые питательные вещества. Наиболее примечательный из них в этом отношении N-ацетилцистеин (НАЦ).

Нарушение функции легких также может быть индуцировано фармакологическим путем - приемом привычных медицинских препаратов, таких как бета-блокаторы . Эти препараты могут провоцировать бронхо-спазмы и сжатие бронхов. Этот класс лекарственных препаратов часто применяют при таких состояниях, как гипертензия, кардиальная аритмия, хроническая стенокардия и др. Применение натуральных способов лечения и устранение необходимости принимать такие препараты может снизить уровень оксида азота.

По иронии, самыми популярными препаратами , применяемыми для лечения ХОГ, являются бета-блокаторы в виде глазных капель (например, тимолол). Поэтому возможно, что такой метод лечения может повышать уровень оксида азота и привести к риску повреждения зрительного нерва. Значит, если страдающих глаукомой объектов исследования, проводимого Нойфельдом и др., лечили таким образом, то повышенный уровень оксида азота мог быть не результатом самого патологического состояния, но, скорее, результатом лечения этого состояния.

Провоцировать повышение уровня оксида азота может также и такое патологическое состояние, как циркуляторная гипоксия , которая развивается в результате чрезмерного сужения кровеносных сосудов или миокардиальной недостаточности. Облегчение состояния вазоконстрикции наблюдается при введении магния, а другие питательные элементы, защищающие сердце, например, фермент Q10, L-карнитин, таурин и др. могут оказаться полезными при миокардиальной недостаточности.

Угарный газ

Отравление угарным газом (CO) может вызывать циркуляторную гипоксию - патологическое состояние, о котором говорилось выше. Оксид углерода соединяется с гемоглобином и снижает его способность переносить кислород. Собственно говоря, он в 200 раз сильнее связывается с гемоглобином, чем с кислородом (Walker 99). При небольшом отравлении CO явных симптомов может и не проявляться, то есть отравление может остаться незамеченным.

Такие низкие уровни воздействия также могут вызывать симптомы, похожие на симптомы обычной простуды или гриппа , поэтому даже лучшие врачи порой ошибаются с диагнозом. Это прискорбно, поскольку сегодня у нас есть простые измерители показателей дыхания, которые могут обнаруживать CO и определять его уровень (Walker 99), но они, видимо, врачами общей практики используются редко. Наиболее типичны отравления угарным газом на промышленных предприятиях, но случаются они и дома. Особенно актуально это становится в зимнее время, когда используются различные обогревательные элементы, а окна, как правило, плотно закрыты.

Интересно отметить, что по данным исследования, недавно опубликованного в одном китайском медицинском журнале, в зимние месяцы у пациентов с глаукомой отмечалось повышение внутриглазного давления (Qureshi 97).

Что вызывает такой эффект, холодная ли погода, отравление угарным газом, снижение физической активности или какие-то другие факторы, пока неизвестно.

В любом случае, было бы предусмотрительно установить дома и даже на работе детекторы угарного газа, для того чтобы снизить вероятность отравления. Такие приборы особенно полезны, поскольку CO не обладает запахом и цветом, а немедленного проявления явных симптомов при небольшом отравлении может не быть. Критически важна хорошая вентиляция, особенно когда в помещении есть источники горения - обогревательные приборы, газовые плиты и камины.

Следует отметить, что люди с высоким уровнем гемоглобина и количеством эритроцитов в какой-то мере должны быть менее чувствительными к вредному воздействию CO в небольших количествах, благодаря большей способности переносить кислород.

Эстроген

Недавно было обнаружено, что эстроген усиливает биоактивность оксида азота (Blum 98). Женщины могут сталкиваться с проблемой чрезмерно высокого уровня эстрогена или дисбаланса в гормональной системе, вызывающего «доминирование эстрогена», по нескольким причинам.

Первая состоит в том, что женщины, проходящие гормоно-замещающую терапию (ГЗТ), часто не контролируют должным образом уровень гормонов и могут получать такие дозы гормонов, которые слишком сильно повышают их уровень в организме. Кроме того, наиболее широко используемый эстроген, премарин, получают из материала лошадей, а его состав совершенно не такой, как у человеческого эстрогена, он обладает намного более мощными эстрогенными свойствами. Все больше врачей применяет «естественную» гормоно-замещающую терапию и тщательно подбирают состав и дозировки индивидуально для каждой пациентки.

Также возможно, что чрезмерная эстрогенная активность в организме провоцируется факторами загрязнения окружающей среды , которые имитируют действие эстрогена. Снизить проявление таких эффектов можно при помощи некоторых процедур детоксикации (очистки организма) и внесением корректировок в образ жизни (например, органического питания, избегания пластических операций и т.д.).

Ещё один возможный вариант - гормональный дисбаланс эстрогена и прогестерона . Если уровень прогестерона низкий, у женщины может развиться «доминирование эстрогена». Наряду со многими другими негативными последствиями такого состояния, чересчур активным может становиться и оксид азота. Многие врачи, которые ориентируются на баланс питательных веществ в организме, в общем порядке проводят анализы на определение гормонального баланса (анализ слюны или крови) и при необходимости могут прописывать прием натурального прогестерона, либо перорально, либо, что встречается чаще, трансдермально.

Прочие факторы

Было выявлено, что циркуляторную гипоксию (уже упомянутую ранее) вызывает отравление фтором, возможно, из-за огромного повышения (в 8-9 раз) уровня гистамина (Sumina 78). Поэтому есть вероятность, что и малые дозы фтора могут немного снижать способность переносить кислород. Снизить эту вероятность можно, исключив потребление фторированной воды или промышленно приготовленных напитков, так как при изготовлении многих из них используется фторированная вода.

И, наконец, некоторое повышение уровня оксида азота может быть индуцировано фармакологическим путем . В качестве примера ранее уже обсуждалось влияние бета-блокирующих агентов. В рамках одной статьи невозможно рассмотреть все лекарственные средства, под действием которых возможно повышение уровня оксида азота, однако врачи-клиницисты и пациенты должны знать, что приём любого лекарственного препарата может иметь непреднамеренные и нежелательные последствия.

Возможные опасности супрессии оксида азота

Любой лекарственный препарат, разработанный для подавления выработки оксида азота в надежде на излечение ХОГ или любого другого патологического состояния, может иметь побочные действия , в силу многофункциональности этого нейромедиатора.

Например, оксид азота играет важную роль в регулировании фетоплацентарной циркуляции во время беременности (Izumi 96), что делает приём таких препаратов будущими мамами потенциально опасным. Теоретически, супрессия оксида азота может приводить и к другим проблемам, таким как импотенция или половая дисфункция, повышенное артериальное давление, нарушения пищеварения, повышенная подверженность инфекциям и даже повышенный риск развития рака.

Выводы

Оксид азота играет жизненно важную роль в нормальной физиологической функции. Однако, помимо того, что он является антиоксидантом, это еще и свободный радикал, который может оказывать нежелательное неблагоприятное воздействие, когда его уровень аномально высок.

Установить и устранить причину повышения оксида азота до опасных значений можно разными способами, лишь часть из которых была затронута в этой статье. По мере того, как об оксиде азота становится известно всё больше, помимо ХОГ, могут быть выявлены и другие патологические состояния, проявление или обострение которых вызвано чрезвычайно высоким уровнем оксида азота. При этом открываются новые методы лечения, и многие люди, страдающие от хронических проблем со здоровьем, обретают надежду.

Оксид азота представляет собой важную составляющую процессов биохимической регуляции. Понимание и контролирование его образования может оказать важное влияние на наше здоровье. Благодарим Кори за предоставление такой полезной исследовательской информации.