Образование большого количества кислорода, способного вступать в реакцию со многими химическими элементами, привело чуть ли не к катастрофе. Взаимодействие кислорода с химическими элементами, как правило, сопровождается выделением тепловой энергии, при повышении температуры и выделении значительного количества тепла может начаться горение, уничтожающее не только хрупкие внутриклеточные мембраны, но даже структуру ДНК. Жизнь, зародившаяся на Земле, нуждалась в надежной защите от кислорода.

Одни микроорганизмы пошли по пути усиления собственных внутриклеточных мембран, хотя такая мера могла рассматриваться лишь как временная. Другие пытались использовать кислород для получения энергии, необходимой для жизнедеятельности их клеток. И, наконец, третьи создавали собственные антитела, так называемые антиоксиданты (антиокислители), замедляющие или подавляющие процесс окисления, при котором с повышением температуры начинается горение.

Такое «перемирие» с кислородом было достигнуто нелегким путем – ведь механизм защиты от кислорода разрушается уже при падении яблока с дерева и повреждении его кожицы. Появляющееся на поверхности яблока коричневатое пятно постепенно увеличивается и разъедает весь плод точно так же, как ржавчина разъедает железо.

В процессе эволюции живого мира возникли новые виды, клеткам и тканям которых для обеспечения их жизнедеятельности был необходим кислород. Человек как биологический вид появился в результате длительных и необратимых изменений живой природы.

При вдохе молекулы кислорода через легкие вместе с кровотоком поступают в клетки, где за счет биологического окисления освобождается необходимая для жизни энергия и образуются протеины (белки). Кислород, участвующий в процессе окисления, обладает высокой реактивной способностью. В результате реакции молекул кислорода с молекулами других веществ равновесие одной или нескольких из них нарушается. Появляются молекулы с большим или меньшим числом электронов. Так образуются свободные радикалы – независимые частицы с неспаренными электронами. Они легко вступают в реакции и обладают большой разрушительной силой.

Свободный радикал отбирает недостающий электрон у соседней молекулы, которая сама превращается в свободный радикал. Он отбирает недостающий электрон у другой молекулы, и процесс продолжается.

Свободный радикал в течение 24 часов наносит клетке не менее 10 тыс. разрушительных ударов, то есть каждая клетка нашего организма может стать мишенью. Когда молекула, превратившись в свободный радикал, с силой отбирает электрон у другой, возможны разные ситуации. Если, например, «перепалка» двух молекул происходит в тот момент, когда должна быть точно воспроизведена структура ДНК при делении клеток, то вследствие возможных нарушений и ошибок, возникающих в ходе этого процесса, могут образоваться клетки с неточно воспроизведенной ДНК. Это приводит к раковым заболеваниям. Свободные радикалы, объединяясь в группы, способствуют образованию непредусмотренных природой перекрестных связей между клетками. Жизнеспособность таких клеток понижается, а их восприимчивость к раку повышается. Под влиянием перекрестных связей мышечная ткань уплотняется, а кожа покрывается морщинами.

К счастью, в процессе эволюции живой природы был не только налажен газообмен между организмом и внешней средой, но и созданы антиокислительные ферменты с такими звучными названиями, как гидроксилаза, каталаза, троксидаза, оксидаза. Они «разоружают» свободные радикалы и «под конвоем» осторожно выводят из клеток.

По теории влияния свободных радикалов на скорость старения организма, не каждую «мародерствующую» молекулу можно вовремя обнаружить. Став свободным радикалом, она в течение дня может нанести множество ударов по клетке. С помощью соответствующих ферментов клетка восстанавливает разрушенное, однако с возрастом ее способность к быстрому и качественному «ремонту» снижается. Число же свободных радикалов, напротив, увеличивается. Вероятность повреждения клеток резко повышается при концентрации ударов свободных радикалов в определенном направлении, в частности, при воздействии на постоянные специализированные структуры клеток – митохондрии, где протекают окислительно-восстановительные реакции, обеспечивающие клетки энергией. В таких случаях образуется избыток свободных радикалов, а поврежденные митохондрии не восстанавливаются. Более того, они даже способствуют собственному разрушению, создавая новые свободные радикалы.