Николай Амосов - Преодоление старости

В функциональном отношении все регулирующие системы связаны между собой прямыми и обратными связями: высшие управляют низшими, а низшие, в свою очередь, воздействуют на высшие.

Регулирующие клетки способны к тренировке при повышении функции, как и всякие другие. Для клетки это вполне физиологично но в целом организме их повышенная тренированность может вызвать патологию, так как изменится характеристика регулятора, и он будет неправильно управлять органом.

Всякая схема живых организмов условна. Клетки регулирующих систем проникают в рабочие органы, отдельные уровни самих регулирующих систем перекрываются, функции разных регулирующих систем наслаиваются. Анатомически органы четко отделены, физиологически нет: они участвуют в совершенно разных функциональных системах. Поэтому я сделал совсем условную и простую функциональную схему – выделил важнейшие функции целостного организма, не вдаваясь в разделение по их анатомическим деталям (рис. 3).

В самом верху помещен прямоугольник с надписью «Психика». Психика представлена корой и подкоркой. Отдельно выделен четырехугольник «Чувства», а ниже «II PC и III PC, эндокринная и нервно-вегетативная системы».

Между ними помещен квадрат с надписью «Система напряжения» Анатомически она четко не выделяется, но функционально весьма важна. Массивный вход к ней идет от чувств, а выходы направлены как вверх – к психике, так и вниз, к регуляторам – II PC и III PC. Единственный выход от психики направлен к мышцам, к органам движения. Они ориентированы на внешнюю среду и им противостоит ее сопротивление.

Выделение других функциональных подсистем зачастую весьма спорно, но начнем по порядку сверху вниз.

«Газообмен и кровообращение». Обеспечение всего организма кислородом и удаление углекислоты посредством дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Система кровообращения выполняет и другие функции: перенос питательных и пластических веществ от специальных органов ко всем клеткам и продуктов обмена к органам выделения. Она же переносит тепло или охлаждает тело. Буквой Р в левом верхнем углу выделены собственные нервные регуляторы сердца и сосудов. Стрелка к высшим регуляторам мощная, чем подчеркивается большая зависимость от них этой подсистемы.

Рис. 3 Схема организма

Ниже расположена подсистема «Питание и обмен». Я пытался объединить в ней все функции снабжения организма энергетическим и строительным материалами, понимая под этим не только функции такого специфического органа, как желудочно-кишечный тракт, но и внутриклеточные энергетические и пластические функции. Обмен углеводов, жиров, белков, витаминов, а также солей и воды – все объединено в одну функциональную подсистему. Внизу квадрата выделен участок с обозначением «жир». Этим подчеркнута единственная в своем роде функция создания запаса энергетического материала в специальных клетках, и она относится к питанию.

Следующая подсистема «Терморегуляция» поскромнее. Она осуществляется кожными сосудами, но замкнута и на клеточный обмен, на кровообращение, на сокращение мышц и достаточно представлена в сознании.

Расположенная ниже подсистема названа сложно: «Соединительная ткань, клеточная защита и кровь», иначе «Иммунологическая система». Соединительную ткань всегда отличали от других тканей по разнообразию видов клеток и их функций. Диапазон их действительно велик – от кости до эритроцитов. Но система имеет одно общее качество: большая автономия клеток и их высокая способность к перестройке структуры. В ней всегда есть незрелые, почти эмбриональные клетки, способные к делению. Простым примером является кроветворная ткань: из очень молодых, так называемых «стволовых» клеток выходят и эритроциты, и различные формы лейкоцитов. Главная функция иммунной подсистемы – защищать организм от чужих белков, а также от своих, если они изменились в результате изменений в ДНК. Конечно, деятельность этой системы зависит от снабжения, особенно доставки таких активных биологических веществ, как витамины и микроэлементы. Связь этой системы с регуляторами – самая слабая среди всех других клеток. Однако гормоны коры надпочечников могут активизировать или тормозить реакции соединительной ткани на микробы внешней среды или на умирающие собственные клетки.

В самом низу помещена еще одна специфическая подсистема – «Органы размножения». Не буду на ней останавливаться, поскольку ее влияние на организм ограничено.

Все системы и подсистемы объединены первой регулирующей системой – кровью и лимфой.

Прежде всего, надо обратить внимание на «выходы», то есть на то, как деятельность каждой подсистемы отражается на других подсистемах. Зависимость «выходов» и «входов» представляет собой «характеристику» подсистемы, примерно такую же, как показана на рис. 1 («Схема клетки»).

Возьмем мышцы. «Входом» для них является сопротивление среды движению, например тяжесть гантелей, объективным «выходом» – развиваемая при движении мощность, субъективным – чувство утомления, для преодоления которого нужно психическое напряжение. Важнейшим дополнительным «входом» служит доставка кислорода, которую обеспечивает подсистема «Газообмен». Тренировка характеризуется тем, как постепенно возрастает физическая нагрузка по мере упражнения.

Обратимся к подсистеме «Газообмен». Она состоит из сердца, сосудов и легких. Любой из этих компонентов может ограничить максимальную функцию доставки кислорода тканям и удаления углекислоты. Однако у молодых и здоровых главная причина снижения резервных мощностей – детренированность сердца. «Период полураспада белков» очень хорошо демонстрируется на нем. За месяц строгого постельного режима коэффициент резерва даже у тренированного человека снижается с 5 до 1,3.

Субъективно характеристику мы чувствуем по нехватке воздуха при возрастающей мышечной работе. Если замерять при этом потребление кислорода в минуту или частоту пульса, то получим кривые, представляющие объективную характеристику. Для этого производят исследования на специальном аппарате – велоэргометре.

Значение легких в обмене газов меньшее, чем сердца, если нет болезни. Объем легких, количество действующих легочных альвеол, проходимость бронхов – все тренируется вместе с сердцем при нагрузке.

Вредные влияния на газообмен со стороны других подсистем разнообразны. Система напряжения, например, нарушает регулирование, возникают спазмы коронарных артерий, изменяется ритм сердца.

Вредные последствия плохой работы подсистемы «Газообмен» не нуждаются в подробном разборе. Если в аорту поступает кровь с недостатком кислорода, органы оказываются в трудном положении. Так, когда напряжение электростанции понижается, все лампочки тускнеют. Нечто подобное случается с кровью при дыхательной недостаточности, когда диффузия кислорода затруднена из-за утолщения стенок альвеол или выпотевания в них жидкости из кровеносных капилляров. Первое зависит от легких, второе бывает, когда «не тянет» левый желудочек сердца и легкие переполняются кровью. Больше всего страдает мозг, он появился в эволюции поздно и не рассчитан на плохое «снабжение».