Ozón a oxid dusnatý, jak spolu interagují?
Ozónu jsem se věnoval již v jednom starším příspěvku. Pokud ho neznáte, podívejte se nejprve tam. Dnes zkusím doplnit předchozí úvahy o hypotézu, jak vzniká ozón v čistém venkovním prostředí. Čerstvý vzduch v čistém venkovním prostředí nezatíženém emisemi, daleko od dopravy a průmyslu, totiž obsahuje celkem stabilně v jednom metru krychlovém typicky kolem 0,1 mg ozónu. Celý den, tedy i v noci, kdy nesvítí slunce. Expozice člověka ozónem po dobu 24 hodin je tedy daleko vyšší v čistém přírodním prostředí než v blízkosti emisních zdrojů spalujících fosilní paliva. Tam totiž koncentrace ozónu po západu slunce prudce klesá, třeba i pod 0,02 mg/m3. Naměřená data to jasně ukazují.
 |
| Stanice na hoře Chopok na Slovensku dne 5.9.2023, aktuální měření O3 a NO2 ve velmi čisté přírodě |
 |
| Stanice Bardejov na Slovensku dne 5.9.2023, aktuální měření O3 a NO2 v městském prostředí. Po západu slunce se ozón spotřebuje na oxidaci NO na NO2, k vymizení NO2 dalšími chemickými procesy dojde až po určitém čase. |
Nechápu oficiální systém hodnocení emisí jako překročení denních limitů O3, nikoli vyhodnocení nočních poklesů, hodnot koncentrace ozónu. Takto jsou nesmyslně hodnocena překročení denního limitu i v naprosto čistém prostředí a nikomu to asi není divné. Pojďme se podívat, jak vzniká ozón v čisté přírodě.
Na úplném začátku jsou pravděpodobně půdní bakterie. Ty svojí činností zpracovávají (fixují) vzdušný dusík. Těsně pod povrchem půdy v symbióze s kořeny vytvářejí oxid dusnatý (NO). Ano, ten stejný jako v předchozím příspěvku. Rostliny ho používají jako hnojivo, stavební materiál. Rychlost tvorby NO závisí na denní a roční době, zejména na teplotě a kvalitě půdy.
Část NO unikne z půdy, ale není vidět ani při měření koncentrace NO ve vzduchu. Přítomnost přízemního ozónu totiž okamžitě způsobí oxidaci NO na NO2 a ten se již dá dobře měřit. Při ozáření blízkým ultrafialovým slunečním zářením (λ < 400 nm) dochází k jeho rozkladu na NO a atomární kyslík, který se okamžitě váže na O2, vzniká tedy ozón (O3). Tento O3 pak může znovu oxidovat NO na NO2. I nepatrné množství NO tak může vygenerovat dostatek O3.
NO + O3 -> NO2+ O2
NO2+ hv(λ<400 nm) -> NO + O
O + O2 + N2 -> O3 + N2
Pokud v noci nevzniká větší množství NO (např. spalováním fosilních paliv), ozón se udržuje ve stále stejné koncentraci a nemizí. Přes den tedy uniká NO z půdy a ozón se spotřebovává na tvorbu NO2, ale pokud zasvítí slunce, ihned se postará o obnovu koncentrace ozónu. Zdá se, že je to zařízeno tak, aby koncentrace ozónu byla stabilní, ne příliš vysoká ani ne příliš nízká, tedy 0,1 mg/m3. A mám pocit, že na toto prostředí jsme přizpůsobeni.
Nedostatek ozónu v interiérech moderních budov a ve venkovním městském prostředí pravděpodobně může vést ke snížení produkce našeho vlastního NO a snížení imunity. Ozón může v nosních dutinách reagovat s NO a snižovat jeho koncentraci. Toto ale naopak může zvýšit požadavky na jeho výrobu. Je to moje hypotéza, ale jelikož ozonová terapie (provedená rektální insuflací) prokazatelně zvyšuje hladiny NO v krvi u pacientů s astmatem a zlepšuje vasodilataci, bylo by vhodné to více zkoumat. Oficiální dogma, že O3 je v jakékoli koncentraci toxický pro dýchací cesty, by bylo myslím dobré zrevidovat, už jsem tu o tom psal.
Možná vazba na produkci NO se nabízí. Jestli může tím, že ozón v nosních dutinách zoxiduje část oxidu dusnatého na NO2, být ozón stimulačním signálem pro zvýšení produkce NO, nevím. Čistě na základě pravidla, že odebírání produktu zvýší produkci a tedy zvyšuje aktivitu potřebných enzymů, bych očekával pozitivní vliv koncentrace 0,1 mg/m3 ozónu ve vzduchu na produkci NO v nosních dutinách a cévách. Zajištění řízené koncentrace O3 v moderních interiérech pomocí nějakých jednoduchých zařízení by neměl být velký problém. Jak by asi dopadla studie porovnávající vliv na zdraví, zejména na metabolismus buněk ve vyšším věku. Žádnou takovou studii jsem zatím nenašel, škoda.
Doplnění:
Vypadá to, že NO vytvářený v nosních dutinách a atmosférický O3 jsou součástí další regulační smyčky, kterou naše civilizace „úspěšně“ vyřadila z činnosti. Je totiž pravděpodobné, že O3 je používán v dýchacích cestách pro detekci dostatku kyslíku pomocí oxidace NO. Samotný kyslík je pro detekci nevhodný, je ho ve vzduchu příliš mnoho (21%). Zato ozónu je jen velmi málo (0,000005 %). Čím víc kyslíku (ozónu), tím méně vdechneme NO a tím se více stáhnou cévy, není potřeba tak mnoho krve posílat do tkání, Pokud je ale kyslíku (ozónu) málo, vdechneme více NO a cévy se více roztáhnou, je potřeba víc krve do tkání. Navíc existuje mechanismus, kterým NO způsobuje zpomalení spalování, tedy zpomalení oxidační fosforylace (blokováním IV mitochondriálního komplexu), asi proto, aby se uspořil kyslík. Ale naše tělo se v moderním prostředí potkává s trvalým nedostatkem ozónu, vdechuje zpočátku příliš mnoho NO, a protože to interpretuje jako nedostatek kyslíku, zjistí, že tu něco není v pořádku a časem se přizpůsobí. Sníží tvorbu NO omezením aktivity enzymu eNOS tak, jak to vidíme na grafu s věkem klesající produkcí NO a stoupající destrukcí cév. Je to vlastně záchranný mechanismus, byť zpomalená oxidace paliva má své důsledky, např. inzulinovou rezistenci.
Je to již druhá regulační smyčka pro řízení přísunu kyslíku do tkání, která byla vyřazena naší civilizací. Ta první regulační smyčka je řízena pomocí CO2 a je vyřazena rostlinnými oleji omega-6, tedy nadměrnou produkcí NADP+ enzymem 2,4-dienoyl-CoA reduktázou. Také nejprve probíhá jako nadměrná aktivace, příliš vysoká rychlost metaboliznu způsobená vyřazením antioxidačního řetězce na bázi glutathionu s následným útlumem, acetylací enzymů a hypoxií jako záchranou.
Podle Paretova principu, když vyřešíme nejdůležitější problém, vyřešíme 80% všech problémů. Pokud to funguje i dál, pak když vyřešíme i druhý nejdůležitější problém, vyřešíme až 95% všech problémů. Nevím, možná obnovíme-li tyto dvě civilizací vyřazené regulační smyčky řídicí zásobení tkání kyslíkem, mohlo by to vyřešit až 95% problémů, tedy civilizačních nemocí.
Zdroje:
Seasonal dynamics and profiles of soil NO concentrations in a temperate forest
Aktuální hodinový přehled dat z automatizovaných stanic (neverifikovaná data)
Kinetic model of the inhibition of respiration by endogenous nitric oxide in intact cells
Komentáře
Okomentovat