Singlet spesies oksigen reaktif. Kutipan yang mencirikan Singlet Oxygen

Kamis, 13 Februari. 2014

Voeikov Vladimir Leonidovich Doktor Ilmu Biologi, Profesor Departemen Kimia Bioorganik Fakultas Biologi Moskow Universitas Negeri memberi penjelasan ilmiah pengobatan dengan hidrogen peroksida.

Nama saya Voeikov Vladimir Leonidovich. Saya seorang Doktor Ilmu Biologi, Profesor di Departemen Kimia Bioorganik, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow.

Hari ini saya ingin berbicara tentang teknik yang muncul sekitar 15-20 tahun yang lalu, tentang teknologi kesehatan dan teknologi yang digunakan untuk pengobatan dan didasarkan pada prinsip terbaru berfungsinya organisme hidup. Kisah saya akan dikhususkan untuk cara kerja teknik ini. Teknologi ini disebut - menggunakan energi oksigen singlet untuk meningkat energi dalam tubuh, kemampuan beradaptasinya, kemampuannya menahan berbagai faktor lingkungan yang merugikan. Inilah ceramah saya, saya menyebutnya “Efek Menguntungkan Energi Oksigen Singlet.”

Dari manakah teknologi dan teknik ini berasal? Di sini, di gambar Anda melihat foto seorang pria yang sangat baik - Tony Van der Valk, yang saya temui sekitar 15 tahun yang lalu di salah satu konferensi internasional. Tony Van der Valk adalah penemu prinsip pengolahan energi oksigen singlet dan penemu perangkat pertama yang memungkinkan penerimaan energi oksigen singlet. Dan milikku kegiatan ilmiah Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa saya mempelajari dan mengeksplorasi secara umum mekanisme efek menguntungkan dari spesies oksigen reaktif. -ku disertasi doktoral itulah sebutannya—" Fungsi regulasi spesies oksigen reaktif dalam sistem model darah dan perairan.” Jadi ketika Tony dan saya bertemu, banyak hal yang ingin kami ceritakan satu sama lain.

Secara umum, kisah Tony Van der Valk, menurut saya, cukup dramatis dan sangat menarik. Ia sendiri merupakan seorang ahli kimia yang bekerja di bidang kimia kertas. Dan di suatu tempat di tahun 80an dia didiagnosis menderita kanker otak. Secara umum, diyakini bahwa ini adalah penyakit yang hampir tidak dapat disembuhkan. Namun demikian, di Jerman (dan dia sendiri adalah orang Belanda yang tinggal di Swedia) dia menemukan seorang dokter pengobatan alternatif yang menyembuhkannya dari kanker otak, dengan menggunakan berbagai teknik yang tidak tersebar luas dan tidak selalu berhasil. Secara khusus, dia menyembuhkannya dengan menggunakan terapi hidrogen peroksida.

Dan kemudian, Tony Van der Valk memikirkan mekanisme kerja terapi hidrogen peroksida. Saya berpikir tentang bagaimana penggunaan hidrogen peroksida atau bentuk oksigen reaktif lainnya yang memberikan efek paling menguntungkan ini dapat ditingkatkan dan didistribusikan secara lebih luas.

Sebagai seorang ahli kimia, ia mengemukakan gagasan tersebut, menurut saya, sampai pada titik di mana ternyata bukan hidrogen peroksida itu sendiri yang benar-benar berhasil. Karena hidrogen peroksida terurai dengan sangat cepat, dan sebagai hasil penguraiannya, diperoleh oksigen singlet. Dan Tony Van der Valk menemukan prinsip pengobatan dengan energi oksigen singlet dan generator yang sesuai.

Saya ingin memulai secara sederhana, dengan pernyataan paling dangkal: hidup adalah bernafas. Kita bisa hidup tanpa air, tanpa makanan dalam waktu yang cukup lama. Jika Anda berhenti bernapas selama 2-5 menit, kematian terjadi, setidaknya pada manusia. Namun, ada hewan yang dapat hidup lebih lama, namun demikian, tidak ada satu pun hewan dan, secara umum, tidak ada satu pun organisme hidup yang dapat hidup tanpa oksigen di lingkungannya. Respirasi aerobik adalah sumber energi utama bagi semua organisme hidup. Ketika suplai oksigen ke tubuh terhenti, kehidupan berakhir dengan sangat cepat.

Artinya, aktivitas hidup kita secara umum bergantung pada udara yang kita hirup. Akankah kita menjadi sehat, aktif, akankah kita berpikir dengan baik dan, bisa dikatakan, mencapai beberapa rekor atau hanya merasa sangat baik? Atau akankah kita terserang penyakit kronis dengan tingkat keparahan yang berbeda-beda, yang pada akhirnya akan berakhir menyedihkan? Hal ini, sebagian besar, bahkan mungkin terutama, bergantung pada udara yang kita hirup. Dia sangat penting.

Dan saya pikir banyak orang ingat bahwa pada tahun 2010, ketika terjadi kebakaran hebat di wilayah Moskow, Moskow dan wilayah Moskow tertutup kabut, pada kenyataannya, orang-orang tidak bisa bernapas. Dan akibat dari bencana ini sangat parah. Dan seperti yang mungkin Anda baca, Anda tahu bahwa puluhan ribu orang akhirnya meninggal karena penyakit kronis. Mereka tidak hanya mati lemas, tetapi menghirup udara pengap menyebabkan percepatan tajam proses patologis pada orang-orang dengan kesehatan yang sudah terganggu. Dan puluhan ribu orang meninggal karena faktor ini saja. Artinya, udara pengap berarti penyakit dan penuaan.

Ini adalah situasi yang ekstrim. Namun pada akhirnya, saat ini masyarakat yang tinggal di kota metropolitan mau tidak mau harus menghadapi udara buruk akibat cuaca yang intens lalu lintas mobil. Di perkantoran maupun di dalam ruangan, masyarakat juga tidak selalu mempunyai kesempatan untuk menghirup udara yang baik. Nah, udara pengap berarti penyakit dan penuaan.

Berbeda dengan itu, ada udara segar- ini adalah kesehatan, kekuatan, anti penuaan. Jadi, jika banyak orang yang terus percaya bahwa udara pengap berarti kekurangan oksigen, dan udara segar berarti banyak oksigen di udara, maka ini adalah pandangan yang salah. Harus dikatakan bahwa oksigen di udara di Moskow pada bulan Juli-Agustus 2010 tidak kalah dengan oksigen di udara di hutan, dekat sungai, dll. Namun kualitas udara ini sangat bervariasi, dan setiap orang memahami hal ini.

Apa itu udara segar dan apa bedanya dengan udara pengap? Jawaban atas pertanyaan ini diterima hampir seabad yang lalu, lebih dari 80 tahun yang lalu, oleh ahli fisiologi, ahli biofisika terhebat kita, dan, omong-omong, penyair Alexander Leonidovich Chizhevsky. Setelah mengetahui dari literatur bahwa udara mungkin mengandung ion udara yang dapat mempengaruhi kualitas udara, ia mulai mempelajarinya dengan cermat dan sampai pada kesimpulan. pada kesimpulan berikut: oksigen di udara yang tidak mengandung ion udara ringan bermuatan negatif bersifat inert secara biologis. Dan dia membuktikan secara eksperimental bahwa dengan menghirup udara dalam waktu lama yang kekurangan ion udara, kesehatan manusia dan hewan menurun secara signifikan.

Ya, bahkan ada eksperimen “Crucis” yang dilakukan pada hewan, yang disebut eksperimen cruciate, ketika dia menempatkan tikus atau tikus di dalam ruangan yang terhubung ke lingkungan melalui filter kapas. Yaitu komposisi kimia udara di dalam ruangan dan di lingkungan hampir sama. Satu-satunya hal adalah partikel bermuatan dari udara sekitar tidak dapat melewati filter kapas. Artinya, udara di dalam ruangan tidak terionisasi. Dan ternyata jika tikus dimasukkan ke dalam ruangan ini, diberi air dan makanan secukupnya, bersihkan ruangan ini dari sisa-sisa aktivitas vitalnya, namun sedemikian rupa agar udara di dalam ruangan tidak bercampur dengan udara. udara lingkungan, kemudian tikus mati dengan gejala hipoksia kronis setelah sekitar dua minggu, tikus hidup seminggu lebih lama. Namun meskipun terdapat cukup oksigen di dalam ruangan, mereka meninggal dengan gejala hipoksia atau gejala mati lemas.

Ternyata jika Anda mulai mengionisasi udara di ruangan ini secara artifisial, dan mengionisasinya sehingga ion bermuatan negatif muncul di sana, maka hewan tersebut tidak akan mati. Ternyata, oksigen saja tidak cukup untuk membuat Anda jenuh. Kualitas oksigen harus sedemikian rupa sehingga ada zat lain di dalamnya yang memungkinkannya digunakan. Sederhananya, oksigen itu sendiri adalah senyawa yang inert secara biologis. Itu perlu diaktifkan agar bisa bernapas.

Jadi, Chizhevsky menyebut partikel-partikel ini sebagai “ion bermuatan negatif”; partikel-partikel ini memberi kehidupan pada oksigen. Pada saat dia melakukan penelitian ini, mereka belum mengetahui bahwa ada berbagai bentuk oksigen. Dan sekarang, 30-40 tahun yang lalu, diketahui bahwa ion bermuatan negatif adalah perwakilannya kelompok besar spesies oksigen reaktif.

Ada apa? Apa yang terjadi pada oksigen agar dapat diserap tubuh? Oksigen molekuler, seperti yang ditunjukkan di sini, bersifat diradikal. Saya perhatikan bahwa tanpa pengetahuan dasar kimia, mustahil untuk memahami lebih jauh mengapa semua ini berhasil.

Di sini, kita mengambil molekul biasa, bukan molekul oksigen. Setiap molekul terdiri dari inti, inti dikelilingi oleh elektron. Kebanyakan molekul biasa mempunyai jumlah elektron genap, dan setiap elektron mempunyai pasangan, yang disebut elektron berpasangan. Apa yang dimaksud dengan pasangan? Elektron adalah partikel bermuatan negatif. Namun Anda juga bisa membayangkannya sebagai bola yang berputar. Itu bisa berputar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Jadi pasangan elektron adalah dua elektron, yang satu berputar searah jarum jam, yang lain berputar berlawanan arah jarum jam. Ini adalah keadaan yang stabil secara fisik. Artinya, keadaan ini lebih disukai alam - memasangkan elektron sehingga mirip dengan pasangan lainnya. Misalnya, seorang pria dan seorang wanita, ketika mereka berpasangan, menjadi kurang bersemangat, dan mereka biasanya mencari jodoh sampai mereka menemukannya. Jadi elektron juga mencari pasangan.

Molekul oksigen yang mengelilingi kita unik karena mengandung elektron di orbit terluarnya yang dapat membentuk ikatan kimia. Oksigen mengandung dua elektron tidak berpasangan. Keadaan umum ini disebut triplet dan keadaan ini, dalam banyak kasus, tidak stabil secara kimia. Artinya, molekul triplet dengan satu atau lain cara akan masuk ke keadaan singlet ketika elektron berpasangan. Namun oksigen dirancang sedemikian rupa sehingga keadaannya, ketika tidak aktif, adalah keadaan stabil. Dan dalam keadaan stabil ini, oksigen tidak mampu berinteraksi, yaitu mengoksidasi molekul yang berada dalam keadaan stabil lainnya, singlet. Oleh karena itu, oksigen tidak aktif.

Tapi, oksigen bisa diubah menjadi bentuk aktif. Untuk melakukan ini, Anda perlu menerapkan, misalnya, pulsa energi. Dan impuls energi ini akan menyebabkan salah satu elektron berputar ke atas sisi yang berlawanan. Kemudian oksigen akan menjadi seperti molekul biasa, tetapi hanya dalam keadaan tereksitasi, karena menerima impuls energi dan berpindah dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi. Oksigen tunggal- ini adalah oksigen aktif, yang sudah dapat bereaksi kimia dengan molekul biasa. Atau mungkin melepaskan dorongan energi ini dan berpindah ke keadaan dasar ini. Selain itu, bentuk oksigen yang aktif secara kimia mungkin tidak masuk ke dalam reaksi kimia, tetapi menyimpan sejumlah energi, dan kemudian melepaskan energi tersebut. Inilah kekhasan oksigen singlet.

Berikut adalah molekul oksigen dengan dua elektron tidak berpasangan: jika ditambahkan sebuah elektron, yang berasal dari molekul lain, atau berakhir di lingkungan, maka ternyata dua elektron berpasangan, dan satu tetap tidak berpasangan. Hasilnya, kita mendapatkan partikel kimia yang sangat aktif. Elektron yang tidak berpasangan ini akan mencari pasangan, oleh karena itu partikel yang disebut “radikal bebas” ini akan berusaha memperbudak dirinya kepada orang lain, yakni mencari pasangan. Dan partikel-partikel ini akan bergabung satu sama lain dan menghasilkan, misalnya hidrogen peroksida. Faktanya, di sinilah letak dasar kimia dan fisika oksigen, yang memastikan partisipasinya dalam reaksi kimia.

Spesies oksigen reaktif itu radikal bebas, ada di lingkungan sekitar kita, ada di dalam tubuh, jaman sekarang menurutku cuma orang pemalas yang gak baca sama sekali gak tau literatur medis, brosur, selebaran obat, seseorang yang tidak mencari antioksidan. Mengapa? Karena secara umum diterima bahwa spesies oksigen reaktif adalah produk sampingan metabolisme yang berbahaya. Dan ini benar. Hal ini ditemukan lebih dari setengah abad yang lalu, ketika mereka mulai mempelajari secara intensif penyebab kematian akibat radiasi pengion dan penyakit radiasi, ketika ditunjukkan bahwa selama penyinaran sejumlah besar radikal bebas muncul di dalam tubuh dan, pertama-tama. , spesies oksigen reaktif yang muncul ketika radiasi mempengaruhi air dalam tubuh kita. Radikal bebas mulai berinteraksi secara acak dengan molekul organik, merusak protein, lipid, membran sel, struktur dan sebagainya. Dan jika lesi tersebut ternyata sangat parah, dapat menyebabkan kematian akibat penyakit radiasi. Jika tidak terlalu parah, maka akan menyebabkan penyakit kronis yang sangat serius.

Nah, kemudian muncul ide berikutnya. Tentu saja selalu ada beberapa faktor lingkungan yang menyebabkan munculnya spesies oksigen reaktif di dalam tubuh. Diketahui lebih lanjut bahwa banyak zat beracun juga merangsang produksi spesies oksigen reaktif dalam tubuh. Dan mereka, pada gilirannya, mulai merusak molekul biologis yang penting bagi kehidupan kita. Dan mereka mulai percaya bahwa spesies oksigen reaktif adalah produk sampingan metabolisme yang berbahaya.

Pandangan ini terus mendominasi hingga saat ini. Meskipun pepatah kuno Hippocrates mengatakan bahwa segala sesuatu adalah racun dan segala sesuatu adalah obat. Itu semua tergantung dosisnya. Dan saat ini hanya pendukung paling fanatik dari toksisitas umum spesies oksigen reaktif yang terus menganut sudut pandang ini. Meskipun ternyata spesies oksigen reaktif merupakan pengatur universal semua proses kehidupan.

Dalam fisiologi normal, spesies oksigen reaktif ini dipelajari sebagai faktor menguntungkan, sebagai faktor kehidupan. Bahkan perkembangan sel yang telah dibuahi (ketika sperma membuahi sel telur) dimulai dengan fakta bahwa sel ini mulai mengonsumsi oksigen sepuluh kali lebih intensif, yang secara praktis semuanya digunakan untuk produksi spesies oksigen reaktif. Apa ini - bunuh diri? Tidak, ini adalah kondisi yang perlu pengembangan lebih lanjut sel.

Hingga saat ini, literatur ilmiah didominasi oleh gagasan bahwa dari oksigen yang kita hirup, hanya beberapa persen saja yang digunakan untuk menghasilkan spesies oksigen reaktif. Dan ini dianggap semacam kelalaian, kesalahan metabolisme. Faktanya, penelitian yang lebih menyeluruh menunjukkan bahwa puluhan persen dari seluruh oksigen yang kita konsumsi digunakan untuk produksi spesies oksigen reaktif.

Tanpa produksi spesies oksigen reaktif oleh tubuh kita, enzim-enzim tubuh kita, sel-sel tubuh kita, kekebalan tidak mungkin terjadi. Imunodefisiensi didapat, ketika kita berbicara tentang suatu sindrom, adalah ketidakmampuan tubuh kita atau berkurangnya kemampuan tubuh kita untuk memproduksi spesies oksigen reaktif, atau, sebaliknya, kelebihan produksi spesies oksigen reaktif sebagai respons terhadap faktor lingkungan tertentu. Misalnya, edema Quincke atau alergi akut adalah produksi spesies oksigen reaktif yang sangat intensif. Ini buruk. Namun jika kita menekan produksi spesies oksigen reaktif dalam tubuh kita, keadaannya tidak akan lebih baik, karena bakteri, virus apa pun dalam tubuh kita akan terkena dampaknya. kondisi yang menguntungkan untuk perkembangan Anda sendiri.

Tentang udara telah kami sampaikan bahwa aktivitas kehidupan hanya didukung oleh udara lembab yang mengandung sedikitnya 300-500 lembar per sentimeter kubik molekul spesies oksigen reaktif, radikal superoksida. Dan nilai air minum tergantung pada keberadaan di dalamnya bukan hanya oksigen, tetapi juga oksigen aktif. Secara umum, ini adalah pemurnian air sendiri, ini juga nilainya. Berikut adalah spesies oksigen reaktif dalam fisiologi normal.

Saya tidak akan lagi memikirkan fakta bahwa fisiologi normal didasarkan pada fungsi normal semua sel tubuh kita. Dan ahli biokimia, ahli biologi sel, ahli biologi molekuler telah mengumpulkan cukup banyak bahan, yang menunjukkan bahwa spesies oksigen reaktif bertindak sebagai pengatur universal dari berbagai proses vital yang terjadi pada tingkat sel.

Sudah di abad ke-21, mulai tahun 2000, mulai bermunculan karya-karya yang bahkan bertajuk: “Spesies oksigen reaktif - sinyal bagi kehidupan.” Ternyata tanpa hidrogen peroksida atau tanpa radikal superoksida, pembelahan sel-sel normal tidak mungkin terjadi, dan tanpa pembelahan sel, kehidupan, perkembangannya, kelanjutannya, dan keberadaan tubuh kita tidak mungkin terjadi.

Di sisi lain, pembelahan sel bisa bersifat patologis - ini adalah penyakit onkologis. Dan ternyata spesies oksigen reaktif, hidrogen peroksida, dan spesies oksigen reaktif lainnya, memicu mekanisme kematian atau, yang lebih mengejutkan, diferensiasi sel-sel ganas. Artinya, sel-sel ganas dalam kondisi tertentu dapat bertransformasi dan kembali lagi kondisi normal. Dan ini juga memerlukan spesies oksigen reaktif.

Mengenai penggunaan atau pengaplikasian oksigen aktif dalam praktek medis, dan dalam praktik penyembuhan, pendekatan ini memiliki sejarah yang cukup kaya. Saya tidak akan lagi mengatakan bahwa udara segar dan air tawar, yang mengandung spesies oksigen reaktif, jauh lebih baik daripada udara pengap dan air buruk, yang tidak mengandung spesies oksigen reaktif. Sederhananya, agar tetap sehat, kita perlu mendapatkan spesies oksigen reaktif ini dari lingkungan. Jika kita menerimanya dalam jumlah yang tidak mencukupi atau berlebihan, misalnya karena penyinaran, maka kita dapat mengobatinya dengan bantuan oksigen aktif. Dan ada istilah seperti itu - terapi oksigen atau pengobatan dengan oksigen aktif.

Saya rasa banyak orang telah mendengar bahwa terapi hidrogen peroksida itu ada. Terapi hidrogen peroksida ini tidak dilarang, namun belum didukung secara luas dalam dunia kedokteran. Namun, meski demikian, ada dokter yang menggunakannya secara luas. Setidaknya ini direkomendasikan hal paling sederhana, seperti berkumur dengan larutan hidrogen peroksida yang lemah. Jelas hal ini akan menyebabkan penurunan kandungan bakteri di rongga mulut, namun pengaruhnya lebih terasa pada fungsi tubuh lainnya. Bahkan ada infus intravena larutan hidrogen peroksida yang sangat lemah. Mereka mulai digunakan pertama kali pada akhir abad ke-19, dan digunakan secara luas hingga tahun 30-an abad terakhir.

Aeroionisasi. Semua orang pernah mendengar tentang lampu gantung Chizhevsky. Pertanyaan lainnya adalah apa kualitasnya, seberapa efisien kerjanya. Tapi ini merupakan peningkatan kualitas udara yang kita hirup.

Terapi ozon. Di negara kita, terapi ozon sangat banyak digunakan sebagai teknik terapi yang dapat meringankan kondisi pasien bahkan, dalam kasus tertentu, menyembuhkan penyakit yang sangat serius. Ozon, secara alami, juga merupakan bentuk oksigen reaktif.

Dan terakhir, terapi oksigen singlet. Mengikuti Van der Valk, terapi energi oksigen singlet, yaitu terapi energi oksigen singlet, disingkat SOE. Terapi oksigen singlet macam apa ini? Dari mana asalnya? Dan dari mana, secara umum, oksigen singlet ini berasal dari tubuh kita? Saya telah menunjukkan kepada Anda metode kimia untuk memproduksi oksigen singlet, tetapi dari mana asalnya dalam tubuh kita?

Faktanya adalah tubuh kita terus-menerus memproduksi radikal superoksida semacam ini. Radikal yang ada di udara disebut ion udara bermuatan negatif. Mereka juga diproduksi di tubuh kita dengan bantuan enzim. Radikal superoksida ini diproduksi dan segera, dengan sangat cepat, bereaksi satu sama lain karena kedua spesies ini sangat reaktif, menghasilkan hidrogen peroksida. Dan menurut persamaan ini, oksigen harus dilepaskan. Ketika dua partikel energik berinteraksi satu sama lain, sebagian energi dilepaskan yang cukup kuat sehingga oksigen dapat dilepaskan bukan dalam keadaan triplet dasar, tetapi dilepaskan dalam keadaan tereksitasi. Keadaan tereksitasi ini adalah bentuk oksigen tunggal.

Hidrogen peroksida. Hidrogen peroksida sendiri merupakan partikel yang cukup lembam. Kita bisa pergi ke apotek dan membeli hidrogen peroksida 3% dan, jika kita tidak menyimpannya di tempat yang hangat dan terkena cahaya, hidrogen peroksida akan bertahan cukup lama. Namun, dalam kondisi tertentu, ketika ada katalis, hidrogen peroksida terurai dengan sangat cepat. Cukup dengan menancapkan paku besi ke dalam hidrogen peroksida, dan Anda akan segera melihat gelembung oksigen keluar darinya, dan selain itu, larutan ini akan cepat panas. Hidrogen peroksida terurai dengan adanya katalis, menghasilkan air dan, sekali lagi, oksigen tereksitasi, oksigen singlet.

Karena dalam tubuh kita beberapa puluh persen biasanya digunakan untuk produksi radikal superoksida, yang segera dihilangkan dengan oksigen singlet, hidrogen peroksida, yang segera terurai dengan bantuan enzim katalase, dan oksigen singlet diperoleh, maka produk dari Reaksi radikal bebas yang terus mengalir dalam tubuh kita adalah oksigen singlet. Tetapi ini adalah bentuk oksigen yang sangat tidak stabil, karena dalam keadaan tereksitasi, seperti batu yang berada di puncak gunung, di puncak yang tajam, tidak dapat bertahan lama di sana, dan akan segera jatuh, melepaskan energi gelombang elektromagnetik, energi eksitasi elektronik. Ini adalah energi oksigen singlet. Artinya, tubuh normalnya dalam keadaan sehat harus selalu memproduksi oksigen singlet.

Apa efek patologis dan berbahaya dari spesies oksigen reaktif? Tindakan patologisnya dapat terjadi ketika reaksi ini tidak berlangsung sangat cepat, dan partikel aktif tidak saling memusnahkan atau menghilangkan, namun akan mulai masuk ke dalam reaksi kimia dengan DNA, protein, lipid, dan sebagainya. Dan kemudian, di satu sisi, radikal superoksida akan merusak molekul bioorganik, yang kita butuhkan untuk keberadaan kita, dan sebaliknya energi oksigen singlet tidak akan muncul di dalam tubuh.

Hidrogen peroksida selalu diproduksi dengan satu atau lain cara. Dan jika tidak segera dihilangkan, maka ia juga dapat terurai dan masuk ke dalam reaksi kimia dengan zat lain, dan lagi-lagi terjadi kerusakan, di satu sisi, molekul organik, dan sebaliknya, energi oksigen singlet tidak dihasilkan.

Ini di satu sisi. Memang benar bahwa spesies oksigen reaktif sangat berbahaya. Di sisi lain, benar bahwa spesies oksigen reaktif mutlak diperlukan untuk kehidupan. Mereka sangat berbahaya jika bertingkah seperti itu bahan kimia, membunuh molekul normal. Mereka dibutuhkan seumur hidup, ketika ada alirannya, ketika diproduksi dan segera dihilangkan, ketika ada aliran yang bergejolak.

Di sini kita dapat memberikan analogi berikut. Misalnya aliran sungai pegunungan yang deras. Aliran ini memberikan udara segar yang bersih, air disana sejuk dan menyenangkan. Dan aliran ini jatuh ke dalam semacam lubang, dan air berhenti di situ, dan air ini mulai menyala, mulai berbau tidak sedap, masih air yang sama. Artinya, terjadi fenomena stagnasi. Jika air di sungai pegunungan baik untuk kesehatan, maka air dari genangan air yang menjadi tempat masuknya sebagian air tersebut, mungkin dapat menimbulkan masalah jika kita mengkonsumsinya.

Apa sebenarnya yang dikemukakan Van der Valk? Darimana dia mendapatkan energi oksigen singlet agar bisa digunakan dengan sengaja? Van der Valk mendasarkan penemuannya pada prinsip yang sudah dikenal saat itu, yang disebut terapi kanker fotodinamik. Bagaimana oksigen biasa diubah menjadi oksigen singlet? Ia dapat diubah menggunakan reaksi kimia, seperti yang telah dibahas, namun Anda dapat mengubah oksigen biasa menjadi oksigen singlet dengan menggairahkannya, mengisinya dengan kuantum energi.

Bagaimana kita bisa mengisi oksigen ini dengan energi kuantum? Ternyata tidak semuanya sesederhana itu. Kita harus menerangi udara biasa dengan sangat intens agar oksigen singlet dapat muncul di sana. Ini tidak mudah. Tetapi jika ada zat yang disebut pewarna fotodinamik, dan jika zat tersebut menyerap cahaya dari lingkungan, maka zat tersebut menjadi tereksitasi, menjadi bermuatan dan mentransfer energinya ke molekul oksigen, dan oksigen biasa berubah menjadi oksigen singlet.

Zat-zat semacam ini, yaitu pewarna, terdapat dalam jumlah tertentu di dalam tubuh kita. Mereka yang mengetahui sedikit kimia dan biokimia melihat bahwa molekul pewarna fotodinamik ini sangat mirip dengan molekul heme, yang bertanggung jawab untuk transfer oksigen dalam hemoglobin kita. Zat lain diperoleh dari heme - parphyrin, yang dapat tereksitasi oleh cahaya eksternal dan mengaktifkan oksigen, memindahkannya ke keadaan singlet.

Apa itu terapi fotodinamik? Ternyata jika penderita kanker disuntik dengan pewarna semacam ini, maka entah kenapa pewarna tersebut (ini hanya fakta murni yang belum ada penjelasannya) terkonsentrasi di jaringan tumor dan hampir tidak terkonsentrasi di jaringan normal. . Pewarna terkonsentrasi di jaringan tumor, dan jika jaringan tumor ini terlokalisasi, maka akan disinari menggunakan laser, misalnya dengan sisi yang berbeda, yaitu. menerapkan energi laser ke jaringan ini, maka di area jaringan ini oksigen akan masuk ke keadaan singlet. Dan jumlahnya akan sangat banyak sehingga jaringan tumor akan sembuh atau mati sebagian, pada umumnya akan musnah.

Namun ada beberapa masalah dengan pewarna fotodinamik, mengapa metode terapi ini, yang sangat efektif dalam situasi tertentu, mengapa tidak tersebar luas? Sebab jika tumornya letaknya, misalnya di hati, jauh di dalam tubuh, maka sulit menjangkaunya dengan sinar laser. Terapi fotodinamik bekerja sangat baik jika tumornya dangkal atau jika tumor tersebut dapat disinari atau disuplai dengan energi laser menggunakan pemandu cahaya.

Ini di satu sisi. Namun ada juga keadaan lain, yang tidak sepenuhnya teknis, yang tidak memungkinkan terapi ini didistribusikan secara luas. Di negara kita, saya harus mengatakan, terapi kanker fotodinamik, ilmuwan dan dokter yang bekerja di bidang ini, mungkin, memiliki prioritas dibandingkan negara lain.

Mengapa saya membicarakan hal ini? Saya mengemukakan hal ini untuk mengatakan bahwa ada zat yang disebut pewarna fotodinamik. Jika mereka disinari dengan cahaya yang diserap secara efektif, dan terdapat oksigen di dekatnya, maka oksigen ini akan diubah menjadi oksigen singlet. Faktanya, prinsip ini digunakan oleh Van der Valk untuk membuat perangkat yang dulu disebutnya “Valk Ion”, yang menghasilkan energi oksigen singlet. Sekarang perangkat tersebut disebut “Udara Aktif”, “Energi Udara”. Inilah tepatnya cara kerja sistem ini.

Tidak ada oksigen singlet yang keluar dari ruangan ini; Oleh karena itu, meskipun merupakan oksidator yang sangat kuat, ia tidak akan masuk ke dalam reaksi kimia. Jika kita menghirup udara lembab ini, maka tidak ada partikel kimia aktif di dalamnya, tidak akan merusak selaput lendir, paru-paru, lubang hidung, dan lain sebagainya. Artinya, tidak akan ada hal negatif di sini.

Di sini ada gambar, slide yang menunjukkan cara kerja salah satu modifikasi kamera ini.

Apa yang dilakukan Van der Valk pada masanya? Pertama, ia telah menggunakan ini sejak awal tahun 90an - pertengahan tahun 90an, saat teknik ini mulai digunakan. Dia melakukan dua prosedur. Salah satu prosedurnya adalah dengan menghirup oksigen singlet yang diaktifkan energi di udara lembab. Dan prosedur kedua adalah penerangan dengan cahaya, yang berisi frekuensi, getaran yang sesuai dengan energi oksigen singlet, air, dan kemudian meminum air tersebut.

Secara umum, kedua cara penggunaan energi oksigen singlet ini saling melengkapi. Pernapasan berlangsung selama beberapa menit, beberapa puluh menit, tetapi ini sudah menjadi tugas para dokter yang sedang mengembangkan kursus penggunaan energi oksigen singlet. Dan kemudian ada air minum yang diisi. Dan prosedur semacam ini di tangan Van der Valk sering kali membuahkan hasil yang luar biasa, menyembuhkan orang-orang yang telah lama menderita penyakit kronis yang serius.

Dan yang penting, esensial adalah apa yang tidak pernah terjadi efek samping. Mengapa? Karena menggunakan energi elektromagnetik murni. Tidak ada bahan kimia yang digunakan di sini.

Saya berbicara tentang terapi hidrogen peroksida, terapi ozon, bahkan terapi aeroion. Apa perbedaan pendekatan ini dengan pendekatan-pendekatan yang, secara umum, sering kali juga bermanfaat? Dan karena pada jenis terapi lain dosisnya sangat penting. Jika Anda melewati partikel yang sangat aktif ini, yang pada akhirnya akan hancur dan berubah menjadi oksigen singlet, yang akan melepaskan energinya, jika terdapat terlalu banyak partikel aktif, jika sistem yang membuat radikal superoksida dari radikal superoksida tidak berfungsi secara efisien. cukup hidrogen peroksida dalam tubuh, dan dari hidrogen peroksida, masing-masing, air dan oksigen singlet, maka, tentu saja, reaksi samping dari partikel aktif kimia ini mungkin terjadi, yang akan disertai dengan konsekuensi yang tidak menyenangkan.

Ini di satu sisi. Sebaliknya pada pendekatan terapeutik lainnya, energi oksigen singlet ini akan diperoleh dalam lingkungan tubuh yang sangat kompleks. Oleh karena itu, efektivitas penggunaan metode terapi oksigen lainnya, mungkin, dalam beberapa kasus tertentu, tidak lebih buruk daripada energi oksigen singlet. Namun, secara umum, secara logika, obat-obatan tersebut memiliki efektivitas yang lebih rendah, serta risiko reaksi yang merugikan. Terkadang terapi ini terlalu keras. Sedangkan untuk energi oksigen singlet, ini adalah terapi yang sangat lembut. Artinya, jika tubuh yang sehat tidak membutuhkan energi tersebut, maka sama sekali tidak ada akibatnya. Ia tidak akan terserap oleh apa yang akan diserapnya dalam tubuh yang sakit.

Namun sejak tahun 2000an, penelitian dimulai oleh para dokter dan dokter, pertama pada orang sehat. Secara umum, ada lelucon medis: tidak ada orang sehat, yang ada adalah orang yang kurang teruji. Faktanya adalah jika Anda memeriksa setiap orang dengan cermat, Anda pasti akan menemukan beberapa penyimpangan dari norma statistik rata-rata. Meski demikian, mereka mengambil orang-orang yang disebut-sebut bisa dibilang sehat, dan ternyata meski secara praktis orang sehat dalam mode tertentu mereka menggunakan energi oksigen singlet, kemudian mereka mengalami perbaikan kondisinya. Belum lagi orang yang sehat, tapi tidak praktis, tapi disebut pasien rawat jalan.

Misalnya, dalam karya dokter Jerman Knop pada tahun 2004, ditunjukkan bahwa jika kita membandingkan pernapasan dengan udara lembab yang diisi energi oksigen singlet selama 10-15 menit dengan inhalasi. oksigen murni, maka terjadi penurunan detak jantung yang signifikan, jauh lebih tinggi dibandingkan jika seseorang menghirup oksigen sederhana yang tidak aktif.

Apa yang dimaksud dengan penurunan detak jantung? Dan ini adalah pengurangan konsumsi oksigen. Dan, tampaknya, sebuah paradoks. Apakah baik mengurangi konsumsi oksigen? Ketika seseorang menghirup udara aktif, ia mulai mengonsumsi lebih sedikit oksigen. Tampaknya bagi kita mungkin dia akan mati lemas?

Sebenarnya, saya akan kembali memberikan analogi yang agak kasar ini. Ada dua mobil. Kendaraan dengan mesin yang disetel dengan sempurna mengkonsumsi, katakanlah, 6 liter bensin per 100 kilometer. Dan satu lagi, persis sama, tetapi dengan mesin yang tidak disetel dengan baik, akan mengonsumsi bensin dua kali lebih banyak untuk jarak 100 kilometer yang sama. Oleh karena itu, ia akan membakar oksigen dua kali lebih banyak. Jadi apakah ini bagus? Hal utama bukanlah berapa banyak oksigen yang dikonsumsi, tetapi seberapa efektif oksigen yang digunakan untuk oksidasi digunakan.

Omong-omong, ini juga bukan pengetahuan universal, meskipun tentu saja dokter dan ahli biologi yang kompeten mengetahui hal ini bahwa seiring bertambahnya usia, terjadi peningkatan konsumsi oksigen untuk mempertahankan fungsi vital dibandingkan dengan jumlah yang dikonsumsi orang yang sama ketika. dia masih muda, sehat, energik dan sebagainya. Artinya, seiring bertambahnya usia, kita mulai bernapas lebih intens. Mengapa? Karena kita mulai menggunakan oksigen dengan lebih buruk.

Dan setelah menghirup udara aktif, kita mulai bernapas dengan intensitas yang lebih sedikit, yang berarti kita mulai menggunakan oksigen dengan lebih efisien. Ini berarti lebih sedikit produk sampingan oksidasi, lebih sedikit keracunan pada tubuh, dan seterusnya.

Ada indikator yang disebut Variabilitas Denyut Jantung. Apa maksudnya? Artinya hal berikut. Secara umum, normalnya tubuh seseorang memiliki denyut nadi yang cukup lemah saat istirahat, yaitu denyut nadi yang relatif lambat, kurang lebih 60-70 detak jantung per menit. Jika seseorang pernah mengalami suatu jenis stres atau melakukan latihan fisik, maka tentu saja hal ini membutuhkan produksi energi yang jauh lebih intensif, dan detak jantungnya akan meningkat. Tetapi ketika keadaan ini berakhir, maka denyut nadi akan turun ke tingkat normal. Hal ini disebut variabilitas detak jantung, artinya semakin tinggi variabilitas tersebut maka semakin baik interaksi tubuh dengan berbagai faktor lingkungan, sehingga efisiensinya jauh lebih tinggi. Jika denyut nadi seseorang saat istirahat adalah 80, dan saat beraktivitas naik menjadi 120, misalkan, kemudian dalam waktu yang sangat lama ia beristirahat dan menenangkan diri, yang berarti variabilitasnya rendah. Jelas ini buruk.

Jadi, variabilitas detak jantung setelah spirovitalisasi, yaitu. setelah menghirup udara jenuh dengan energi oksigen singlet. Ini hanyalah pasien yang berbeda. Perubahan variabilitas detak jantung pada masing-masing dari 15 subjek: pada beberapa orang, variabilitasnya meningkat lebih sedikit, pada orang lain variabilitasnya meningkat pesat, namun pada hampir semua orang yang menghirup udara aktif, variabilitasnya meningkat.

Tentu saja timbul pertanyaan: berapa lama efek seperti ini akan bertahan? Untuk mengkonsolidasikan efek apa pun dari dampak positif, tentu saja, diperlukan kursus tertentu, diperlukan semacam pengulangan. Tapi ini adalah pertanyaan-pertanyaan yang berkaitan dengan pekerjaan seorang dokter tertentu, seorang dokter tertentu dengan pasien tertentu. Ini sudah sedikit di luar cakupan cerita kita.

Sudah pada sejumlah besar orang yang diuji atau yang menggunakan perangkat ini untuk meningkatkan fungsi vitalnya, telah terbukti peningkatan kualitas hidup secara keseluruhan, menurut ulasan mereka, menurut analisis mereka dan sebagainya. Status energi rata-rata meningkat hampir dua kali lipat. Merasa baik meningkat sebesar 40%. Ada tes dan kuesioner yang memungkinkan Anda mengevaluasinya dengan cara ini.

Perlu juga dicatat bahwa menghirup udara aktif meningkatkan efektivitas obat-obatan.

Secara umum, kualitas hidup orang yang rutin menghirup udara yang diperkaya energi oksigen singlet meningkat.

Daftar slide berikutnya penyakit somatik bahwa energi oksigen singlet akan membantu kita mengatasi : penyakit mata, sistem kardiovaskular, memperlambat proses penuaan dan sebagainya. Satu-satunya hal yang perlu Anda pahami adalah bahwa menggunakan perangkat ini sekali akan meningkatkan aktivitas Anda secara singkat. Kemudian semuanya akan kembali normal, tidak bertambah buruk, tetapi akan kembali ke keadaan semula. Penting untuk secara teratur, terutama bagi orang lanjut usia, untuk menghirup udara yang diperkaya dengan energi oksigen singlet. Katanya saya sudah lama sakit dan butuh pengobatan dalam waktu lama.

Energi oksigen singlet juga diterapkan pada atlet. Banyak percobaan telah dilakukan yang menunjukkan peningkatan aktivitas olahraga dan peningkatan kinerja atlet. Secara khusus, apa hubungannya ini? Setelah serius aktivitas fisik Secara alami, otot-otot seseorang menjadi lelah, dan tubuh secara keseluruhan menjadi lelah. Kelelahan ini dinyatakan dalam kenyataan bahwa asam laktat muncul dalam darah, yaitu proses oksidasi tidak selesai, oksigen berhenti digunakan secara efektif, dan jumlah ATP, yaitu mata uang energi utama, menurun. Jadi pada kelompok kontrol terjadi penurunan energi yang sangat normal setelahnya latihan fisik dan kemudian regenerasi yang sangat, sangat lambat. Dan pada kelompok yang menghirup udara aktif, penurunan energinya tidak begitu cepat, sehingga para atlet ini akan terus bekerja lebih efisien, dan regenerasi akan selesai lebih cepat.

Saat ini sudah terdapat ratusan dokter, khususnya di Jerman dan beberapa negara Uni Eropa lainnya, dan institusi medis menggunakan perangkat ini. Mengenai energi oksigen singlet, mereka yang tertarik dengan hal ini sudah dapat menemukan pidato dan ceramah dari para dokter yang mempraktikkan terapi ini. Prinsip fisioterapi ini mulai menyebar lebih luas.

Saya ingin mengakhiri dengan menekankan satu hal yang sangat penting. Energi oksigen singlet adalah energi alami alam yang hidup. Mari kita kembali ke udara segar. Kita sudah tahu betul, dan semua orang merasakannya, bahwa udara segar lebih baik daripada udara pengap. Apa itu udara segar? Dimana kita bisa mendapatkan udara segar? Udara segar dimana banyak tanaman hijau. Misalnya, menurut saya sekarang banyak orang yang memiliki pondok musim panas dan memotong rumput dengan mesin pemotong rumput. Jadi setelah orang memotong rumput, mereka merasakan udara yang lebih segar. Semua aroma menjadi lebih cerah, menyenangkan, dan secara umum timbul perasaan segar dan sehat. Udara di atas halaman rumput yang baru dipangkas penuh dengan energi oksigen singlet. Atau perasaan segar dan sehat yang sama setelah hujan di hutan. Udara masuk hutan pinus penuh energi dari oksigen singlet. Udara di air terjun juga penuh dengan energi oksigen singlet, karena airnya jatuh ketinggian tinggi dan terurai menjadi radikal bebas, kemudian berubah menjadi air, dan akibatnya, energi dilepaskan, yang mengaktifkan oksigen, dan oksigen menjadi singlet. Klorofil tanaman hijau ketika diterangi, mengubah oksigen inert menjadi oksigen singlet aktif. Artinya, udara segar adalah tempat yang banyak terdapat tanaman hijau, dan tanaman hijau tersebut aktif berfotosintesis sinar matahari, dan tumbuhan merupakan sumber energi oksigen singlet.

Pada prinsipnya, orang yang selalu hidup dalam kondisi seperti itu kemungkinan besar tidak membutuhkan semua perangkat tersebut. Mereka akan rutin menggunakan energi alam ini agar tetap ceria, lincah, dan energik dalam waktu lama.

Namun, sebagian besar dari kita kemungkinan besar tidak akan pindah ke tempat suci tersebut. Sebagian besar dari kita akan terus hidup dalam kondisi polusi udara yang tinggi, dalam kondisi kurangnya aktivitas fisik, yang juga menyebabkan penurunan produksi aliran normal oksigen aktif dalam tubuh kita. Secara umum, kita perlu menjaga aktivitas dan kesehatan kita dengan cara yang berbeda.

Dan, dari sudut pandang saya, metode yang ditemukan dan gagasan yang pernah dikemukakan oleh Tony van der Valk, gagasan energi oksigen tunggal, adalah gagasan yang sangat bermanfaat, akan berkembang sangat cepat, menurutku.

Biasanya, O2 berada dalam keadaan stabil yang disebut triplet dan ditandai dengan tingkat energi molekul paling rendah. Dalam kondisi tertentu, molekul O2 mengalami salah satu dari dua keadaan singlet tereksitasi (*O2), yang berbeda dalam tingkat kandungan energi dan durasi “hidupnya”. Bagi sebagian besar sel hidup dalam kegelapan, sumber utama oksigen singlet adalah dismutasi spontan anion superoksida (lihat “Anion Superoksida: Efek Beracun pada Sel,” reaksi 3). Oksigen singlet juga dapat muncul dari interaksi dua radikal:

O2- + OH berubah menjadi OH- + *O2 (9)

Mungkin ada sistem biologis, di mana O2- terbentuk, dapat menjadi sumber aktif oksigen singlet. Namun, yang terakhir juga terjadi pada reaksi enzimatik gelap tanpa adanya O2-.

Telah lama diketahui bahwa toksisitas oksigen molekuler terhadap organisme hidup meningkat. Ini difasilitasi oleh zat-zat di dalam sel yang menyerap cahaya tampak - fotosensitizer. Banyak pigmen alami yang dapat menjadi fotosensitisasi. Dalam sel organisme fotosintesis, fotosensitizer aktif adalah klorofil dan fikobiliprotein. Oksidasi molekul penting secara biologis di bawah pengaruh cahaya tampak dengan adanya oksigen molekuler dan fotosensitizer disebut efek fotodinamik.

Penyerapan cahaya tampak menyebabkan transisi molekul fotosensitizer ke keadaan singlet tereksitasi (*D):

D + (h*baru) masuk ke *D,

dimana (h*new) adalah kuantum cahaya.

Molekul yang telah masuk ke keadaan singlet dapat kembali ke keadaan dasar (D) atau bertransisi ke keadaan triplet berumur panjang (TD), di mana molekul-molekul tersebut aktif secara fotodinamik. Beberapa mekanisme telah ditetapkan dimana molekul tereksitasi (mg) dapat menyebabkan oksidasi molekul substrat. Salah satunya terkait dengan pembentukan oksigen singlet. Molekul fotosensitizer dalam keadaan triplet bereaksi dengan O2 dan memindahkannya ke keadaan singlet tereksitasi:

tD + O2 berubah menjadi D + *O2.

Oksigen singlet mengoksidasi molekul substrat (B):

B + *O2 berubah menjadi BO2.

Efek fotodinamik telah ditemukan pada semua organisme hidup. Pada prokariota, sebagai akibat dari tindakan fotodinamik, banyak jenis kerusakan yang terjadi: hilangnya kemampuan untuk membentuk koloni, kerusakan pada DNA, protein, dan membran sel. Penyebab kerusakan adalah fotooksidasi beberapa asam amino (metionin, histidin, triptofan, dll), nukleosida, lipid, polisakarida dan komponen seluler lainnya.

Sel mengandung zat yang berfungsi memadamkan oksigen singlet dan mengurangi kemungkinan kerusakan struktural dan kerusakan lain yang diakibatkannya. Salah satu “pemadam” oksigen singlet adalah karotenoid, yang melindungi organisme fotosintetik dari efek mematikan yang disensitisasi oleh klorofil. *Pencegat O2 juga merupakan berbagai senyawa aktif biologis: lipid, asam amino, nukleotida, tokoferol, dll.

Penggunaan: dalam teknologi laser. Inti dari penemuan ini: untuk memecahkan masalah teknis yang terkait dengan penghapusan kondisi yang menyebabkan penyumbatan aliran oksigen singlet yang dihasilkan oleh komponen pendinginan potensial media aktif laser, dan dengan pencarian kondisi yang memastikan mode operasi sistem elektrokimia sesuai dengan keadaan stabil elektrolit dalam metode produksi oksigen singlet, termasuk penyerapan gas oksigen elektrolit, reduksi elektrokimia oksigen terlarut menjadi superoksida O - 2 dan oksidasi yang terakhir menjadi oksigen singlet O 2 (1 g), yang kemudian dibuang ke penerima, air suling digunakan sebagai elektrolit, oksidasi superoksida O - 2 adalah dilakukan secara elektrokimia di anoda, dan sebagai penerima menggunakan fasa gas di atas permukaan elektrolit berlawanan dengan permukaan yang menyerap gas oksigen.

Penemuan ini berkaitan dengan elektronik kuantum, terutama laser kimia gelombang kontinu, dan dapat digunakan untuk membuat laser yodium-oksigen serbaguna untuk menghasilkan oksigen singlet, pembawa energi laser jenis ini. Saat ini diketahui bahwa dalam keadaan stabil (triplet) di orbital g terluar molekul oksigen yang tidak terisi penuh, jika kita pertimbangkan konfigurasi elektronik molekul ini dalam hal model kombinasi linier orbital atom, ada dua elektron antiikatan dengan spin paralel. Oleh karena itu, interaksi antar elektron tersebut bersifat tolak-menolak, mencapai nilai minimum jika elektron-elektron tersebut berada dalam keadaan saling tolak-menolak. bidang tegak lurus. Secara total, menurut prinsip Pauli, orbital molekul g tidak boleh mengandung lebih dari empat elektron, berbeda satu sama lain dalam nilai setidaknya satu dari bilangan kuantum saya atau m s

Ada juga yang diketahui dikonfirmasi secara eksperimental penelitian teoritis, yang menurutnya keadaan tereksitasi (tunggal) terdekat dari molekul oksigen muncul sebagai akibat dari pembentukan pasangan elektron bebas antiikatan pada orbital g terluar molekul yang tidak terisi penuh, yaitu. pasangan elektron dengan spin antiparalel. Oleh karena itu, interaksi antar elektron tersebut bersifat tarik menarik, mencapai nilai maksimumnya jika elektron-elektron tersebut berada pada bidang yang sama. Metastabilitas keadaan singlet molekul oksigen dijelaskan oleh larangan ketat transisi ke keadaan dasar (stabil) melalui radiasi dipol. Dengan kata lain, transisi dari keadaan singlet ke keadaan triplet melalui radiasi dipol memerlukan: transisi elektronik

Sangat mudah untuk melihat bahwa pertukaran elektron antara molekul kompleks metastabil adalah proses yang bersifat statistik dan karena alasan ini tidak banyak berguna sebagai mekanisme produksi praktis oksigen singlet. Untuk tujuan praktis, mekanisme yang lebih menarik didasarkan pada pertukaran elektron, yang terjadi melalui transfer elektron oleh molekul oksigen dari donor ke akseptor selama beberapa proses redoks. Esensi teknis yang paling dekat dengan metode yang diusulkan untuk memproduksi oksigen singlet adalah metode yang melibatkan penyerapan gas oksigen dengan larutan cair yang mengandung molekul ferrosen (C 5 H 5) 2 Fe, reduksi elektrokimia oksigen terlarut menjadi superoksida O - 2, elektrokimia oksidasi molekul ferosena menjadi kation [ (C 5 H 5) 2 Fe] + dan oksidasi terakhir superoksida O - 2 menjadi oksigen singlet O 2 (1 g), yang kemudian diserap oleh perangkap kimia

Kerugian signifikan dari metode yang diketahui termasuk kelarutan ferrosen yang baik hanya dalam pelarut organik. Dalam metode yang diketahui, larutan ferosen dalam asetonitril CH 3 CN digunakan sebagai larutan cair, yang ketika aliran oksigen singlet yang dihasilkan dilepaskan ke dalam fase gas, pasti akan menyebabkan penyumbatan jalur laser berikutnya dengan yang keluar. larutan cair selama transisi sistem heterogen ke keadaan setimbang partikel yang berpotensi memadamkan komponen media aktif laser. Penyumbatan seperti itu mengurangi efisiensi seluruh sistem. Kerugian dari metode yang diketahui juga mencakup stabilitas larutan cair yang tidak mencukupi, karena pelarut yang termasuk dalam komposisinya adalah asetonitril, dilihat dari nilai positif energi Gibbs molar standar

G = 100,4 kJ/mol,

Pembentukan zat ini yang sesuai harus mengurangi karakteristik larutan cair tersebut. Selain itu, asetonitril bersifat racun; diasumsikan bahwa konsentrasi asetonitril maksimum yang diizinkan di udara adalah 0,002% Selain itu, keberadaan reagen organik dalam sistem yang bersentuhan dengan oksigen akan meningkatkan bahaya ledakan dan kebakaran sistem secara signifikan. Saat mengembangkan metode yang diusulkan, kami memecahkan masalah yang terkait dengan menghilangkan kondisi yang menyebabkan penyumbatan aliran oksigen singlet yang dihasilkan dengan partikel pemadam potensial komponen media aktif laser, dan mencari kondisi yang memastikan keadaan elektrolit yang stabil selama operasi. dari sistem elektrokimia. Inti dari penemuan ini terletak pada kenyataan bahwa dalam metode produksi oksigen singlet, termasuk penyerapan gas oksigen oleh elektrolit, reduksi elektrokimia oksigen terlarut menjadi superoksida O - 2 dan oksidasi superoksida menjadi oksigen singlet O 2 (1 g), yang kemudian dibuang ke penerima, elektrolitnya digunakan air suling, oksidasi superoksida O - 2 dilakukan secara elektrokimia di anoda, dan fase gas di atas permukaan elektrolit berlawanan dengan permukaan gas oksigen penyerap digunakan. sebagai penerima. Memang, orbital g molekul terluar superoksida O - 2 mengandung tiga elektron antiikatan, dua di antaranya membentuk pasangan elektron bebas dan karena alasan ini terikat lebih erat ke seluruh molekul daripada elektron ketiga yang tidak berpasangan. Kekuatan hubungan ini elektron terakhir ditentukan oleh afinitas molekul oksigen terhadap elektron:

O - 2 +0,44 eV _ O 2 +e - .

Jika elektron yang terikat lemah ini dikeluarkan dari superoksida O2 dengan cara tertentu, misalnya dengan oksidasi elektrokimia di anoda, maka molekul oksigen yang dihasilkan akan berada dalam keadaan singlet, yaitu keadaan tereksitasi, karena putaran total pasangan elektron bebas adalah elektron sama dengan nol. Afinitas elektron molekul oksigen menunjukkan bahwa potensial kesetimbangan setengah reaksi elektroda oksidatif

O - 2 _ O 2 +e - = -0,44 V

Kira-kira 2,7 kali lebih rendah dari potensial kesetimbangan setengah reaksi elektroda redoks

O 2 +4H + +4e - 2H 2 O = +1,229 V,

Ini akan memastikan mode operasi sistem elektrokimia di wilayah yang sesuai dengan keadaan stabil elektrolit. Hasil teknis yang diperoleh dengan serangkaian fitur yang diusulkan dan dinyatakan dalam pembentukan aliran oksigen singlet O 2 (1 g) tanpa sejumlah pengotor makroskopis yang berpotensi memadamkan komponen media aktif laser (kecuali uap air ), serta dalam memastikan kemungkinan pengoperasian sistem elektrokimia dalam mode yang sesuai dengan keadaan elektrolit yang stabil, tidak dicapai oleh keadaan terkini apa pun yang diidentifikasi selama analisis metode yang diketahui memperoleh oksigen singlet untuk laser kimia yodium-oksigen gelombang kontinu. Metode yang diusulkan untuk memproduksi oksigen singlet diterapkan sebagai berikut. Oksigen gas disuplai ke permukaan elektrolit air suling dari sisi katoda, yang setelah diserap oleh elektrolit, direduksi menjadi superoksida O - 2 di katoda. Anion oksigen ini berada di bawah pengaruh medan listrik pindah ke anoda, di mana mereka dioksidasi menjadi oksigen singlet O 2 (1 g). Oksigen singlet, melalui difusi konsentrasi, memasuki fase gas melalui permukaan elektrolit di seberang permukaan yang menyerap gas oksigen. Penggunaan metode yang diusulkan untuk memproduksi oksigen singlet akan memungkinkan terciptanya laser kimia yodium-oksigen aksi kontinu multiguna dalam desain paling ekonomis saat ini dalam hal teknologi manufaktur, pengoperasian, dan memastikan kebersihan lingkungan.

FORMULA INVENSI

Suatu metode untuk memproduksi oksigen singlet terutama untuk laser kimia yodium-oksigen secara kontinyu, termasuk penyerapan gas oksigen oleh elektrolit, reduksi elektrokimia oksigen terlarut menjadi superoksida O - 2 dan oksidasi superoksida menjadi oksigen singlet O 2 (1 d), yang kemudian dikeluarkan ke penerima, dicirikan bahwa air suling digunakan sebagai elektrolit, superoksida O - 2 dioksidasi secara elektrokimia di anoda, dan fase gas di atas permukaan elektrolit berlawanan dengan permukaan yang menyerap gas oksigen digunakan. sebagai penerima.

Oksigen tunggal

Diagram orbital molekul untuk oksigen singlet. Mekanika kuantum memprediksi bahwa konfigurasi seperti itu (dengan lone pasangan elektronik) memiliki lebih banyak energi tinggi daripada keadaan triplet dasar.

Oksigen tunggal - nama umum untuk dua keadaan metastabil oksigen molekuler (O 2) dengan energi lebih tinggi daripada di bumi, keadaan triplet. Perbedaan energi antara energi terendah O 2 dalam keadaan singlet dan energi terendah dalam keadaan triplet adalah sekitar 11.400 kelvin ( T e (A 1Δ G ← X 3 Σ G−) = 7918,1 cm −1), atau 0,98 eV.

Oksigen molekuler berbeda dari kebanyakan molekul karena mempunyai keadaan dasar triplet, O 2 ( X 3 Σ G−). Teori orbital molekul memperkirakan tiga keadaan singlet O 2 yang tereksitasi di dataran rendah ( A 1Δ G), HAI 2 ( A' 1 Δ′ G) dan O2 ( B 1 Σ G+) (tata nama dijelaskan di artikel Simbol istilah molekuler). Keadaan elektronik ini hanya berbeda pada putaran dan okupansi anti ikatan π yang mengalami degenerasi G-orbital. keadaan O2 ( A 1Δ G) dan O2 ( A' 1 Δ′ G) - merosot. keadaan O2 ( B 1 Σ G+) - berumur sangat pendek dan dengan cepat berelaksasi ke keadaan tereksitasi tingkat rendah O 2 ( A 1Δ G). Oleh karena itu, biasanya O 2 ( A 1Δ G) disebut oksigen singlet.

Perbedaan energi antara keadaan dasar dan oksigen singlet adalah 94,2 kJ/mol (0,98 eV per molekul) dan berhubungan dengan transisi dalam rentang IR dekat (sekitar 1270 nm). Dalam molekul terisolasi, transisi dilarang oleh aturan seleksi: spin, simetri, dan paritas. Oleh karena itu, eksitasi langsung oksigen dalam keadaan dasar oleh cahaya untuk membentuk oksigen singlet sangat kecil kemungkinannya, meskipun mungkin terjadi. Akibatnya, oksigen singlet dalam fase gas mempunyai umur yang sangat panjang (waktu paruh pada keadaan kondisi normal- 72 menit). Namun, interaksi dengan pelarut mengurangi masa pakai hingga mikrodetik atau bahkan nanodetik.

Penentuan langsung oksigen singlet dimungkinkan dengan pendarnya yang sangat lemah pada 1270 nm, yang tidak terlihat oleh mata. Namun, pada konsentrasi oksigen singlet yang tinggi, fluoresensi yang disebut dimol oksigen singlet (emisi simultan dua molekul oksigen singlet saat tumbukan) dapat diamati sebagai cahaya merah pada 634 nm.

Lihat juga

Literatur

Mulliken, RS. Interpretasi pita oksigen atmosfer; tingkat elektronik molekul oksigen. Alam, 1928 , Jil. 122, hal.505.
Schweitzer, C.; Schmidt, R. Mekanisme Fisik Pembangkitan dan Penonaktifan Oksigen Singlet. Ulasan Kimia, 2003 , Jil. 103(5), hal.1685-1757. DOI:10.1021/cr010371d
Gerald Karp. Konsep dan eksperimen Biologi Sel dan Molekuler. Edisi Keempat, 2005 , hal.223.
David R.Kearns. Sifat fisik dan kimia oksigen molekul singlet. Ulasan Kimia, 1971 , 71(4), 395-427. DOI:10.1021/cr60272a004
Krasnovsky, A.A., Jr. Oksigen Molekul Singlet dalam Sistem Fotobiokimia: Studi Pendar IR. Anggota. Biologi Sel], 1998 , 12(5), 665-690. berkas PDF di alamatnya

Yayasan Wikimedia.

2010.

Lihat apa itu "Oksigen tunggal" di kamus lain:

Istilah ini memiliki arti lain, lihat Oksigen (arti). 8 Nitrogen ← Oksigen → Fluor ... Wikipedia Oksigenium (Oksigen)(O) 8 Nomor atom Penampilan zat sederhana gas tanpa warna, rasa dan bau cairan kebiruan (dengan suhu rendah

) Sifat-sifat atom Massa atom (massa molar) 15,9994 a. em (g/mol) ... Wikipedia I Oksigen (Oksigenium, O) unsur kimia Grup VI tabel periodik DI. Mendeleev; adalah bioelemen penting yang merupakan bagian dari sebagian besar biomolekul. Litosfer mengandung 47% oksigen (berdasarkan massa), itu adalah yang paling... ... Ensiklopedia kedokteran

Wikipedia Pada diabetes melitus, tubuh mengalami kekurangan vitamin dan mineral

. Hal ini disebabkan oleh tiga sebab: pembatasan pola makan, gangguan metabolisme, dan penurunan penyerapan nutrisi. Pada gilirannya, kekurangan vitamin dan... ... Wikipedia

- (Bahasa Inggris: Laser kimia oksigen yodium, COIL) laser kimia inframerah. Daya keluaran dalam mode kontinyu mencapai beberapa megawatt, dalam mode berdenyut dari ratusan gigawatt hingga satuan terawatt. Beroperasi pada panjang gelombang 1,315 mikron, ... ... Wikipedia Konfigurasi elektronik superoksida. Enam elektron terluar dari setiap atom oksigen ditampilkan dalam warna hitam. Elektron yang tidak berpasangan ditampilkan di atas atom kiri. Elektron tambahan yang mengarah ke muatan negatif

molekul ditampilkan dengan warna merah.... ... Wikipedia T e (A 1Δ G ← X 3 Σ G Perbedaan energi antara energi terendah O 2 dalam keadaan singlet dan energi terendah dalam keadaan triplet adalah sekitar 11.400 kelvin (

−) = 7918,1 cm −1), atau 0,98 eV. Ditemukan oleh H. Kautsky.

Perbedaan energi antara keadaan dasar dan oksigen singlet adalah 94,2 kJ/mol (0,98 eV per molekul) dan berhubungan dengan transisi dalam rentang IR dekat (sekitar 1270 nm). Dalam molekul terisolasi, transisi dilarang oleh aturan seleksi: spin, simetri, dan paritas. Oleh karena itu, eksitasi langsung oksigen dalam keadaan dasar oleh cahaya untuk membentuk oksigen singlet sangat kecil kemungkinannya, meskipun mungkin terjadi. Akibatnya, oksigen singlet dalam fase gas mempunyai umur yang sangat panjang (waktu paruh dalam kondisi normal adalah 72 menit). Namun, interaksi dengan pelarut mengurangi masa pakai hingga mikrodetik atau bahkan nanodetik.

Sifat kimia

Cahaya merah lembut oksigen singlet dihasilkan dengan mereaksikan larutan basa hidrogen peroksida dengan gas klor.

Dalam biologi mamalia, oksigen singlet dianggap sebagai salah satu bentuk khusus oksigen aktif. Secara khusus, bentuk ini berhubungan dengan oksidasi kolesterol dan perkembangan perubahan kardiovaskular. Antioksidan yang berbahan dasar polifenol dan sejumlah lainnya dapat mengurangi konsentrasi spesies oksigen reaktif dan mencegah efek tersebut.

Yang paling menarik adalah kesimpulan baru-baru ini dari para peneliti Eropa bahwa molekul oksigen singlet mungkin merupakan pengatur aktivitas seluler yang paling penting, yang secara signifikan menentukan mekanisme inisiasi.