В каждой клеточке заключена информация, достаточная для того, чтобы из нее был воспроизведен новый организм. Эта информация записана особым кодом в ядре клетки. Природа снабдила клетку многими устройствами, но для нашей темы важна именно мембрана клетки. Никто не ожидал, что это не просто барьер, который отграничивает клетку, ее внутреннее содержимое, пассивно обеспечивая поступление сюда нужных веществ и выброс отходов.
Если бы это было так, то сигнал, посланный только, к примеру, печени, беспрепятственно передавался и всем другим клеткам организма, а это уже хаос! В действительности оболочка каждой клеточки (мембрана) построена таким образом, что воспринимает только нужные ей сигналы. И главной составляющей мембраны является холестерин, он и образует каркас клетки.
Второй уровень регуляции, тот, что находится над клеткой, – это гормоны, специальные вещества, вырабатывающиеся главным образом в эндокринных железах. Поступая в кровь, они оказывают влияние на деятельность чувствительных к ним клеток.
Концентрация в крови кальция и фосфора, контролируемая главным образом паращитовидными железами, концентрация натрия и калия, контролируемая в основном надпочечниками, строго охраняется в течение всей жизни индивидуума. Итак, эндокринные железы при помощи гормонов регламентируют всю деятельность клетки, но и сами подчиняются. В высокоспециализированных живых системах, включая человека, функционирует особая эндокринная железа – своеобразный пульт управления и координации всех других эндокринных желез. Это гипофиз. Он очень хорошо защищен костью, которая называется турецким седлом, находится непосредственно под корой головного мозга, в самом центре черепа. Гипофиз находится на третьем этаже, он зорко наблюдает за тем, что происходит в теле, но при этом совершенно «слеп» в отношении внешнего мира. А для того чтобы внешний мир особо не докучал и тем более не нарушал слаженную работу всех систем организма, должно быть что-то, что помогало бы телу приспосабливаться к меняющимся внешним условиям. О воздействии внешнего мира мы «узнаем» через кожу, глаза, обоняние, слух, вкус. Органы чувств передают информацию в центральную нервную систему. Но если, например, кожные рецепторы зафиксируют снижение температуры и передадут эту информацию «куда надо», этого все же совершенно недостаточно, чтобы не замерзнуть. Нужно, чтобы информация о снижении температуры поступила в органы, способные повысить процессы образования тепла в организме и снизить его расход. Таким устройством-регулятором, передающим информацию, полученную из внешнего мира, в рабочие органы, к соответствующим клеткам различных тканей, является гипоталамус. Запомните, пожалуйста, это чудо природы, гибрид нервной и эндокринной систем, преобразовывающий быстродействующие сигналы, поступающие из нервной системы, в медленнотекущие, но специализированные реакции эндокринной системы. Гипоталамус – место стыка двух миров, внутреннего и внешнего, четвертый уровень регуляции в организме.
Последний, пятый этаж – это центральная нервная система, включая кору головного мозга. Между центральной нервной системой и гипоталамусом существуют особые отношения: гипоталамус во многом функционирует автоматически, повинуясь собственному ритму и сигналам, поступающим из тела. Центральная нервная система может вмешаться, если возникнет необходимость приспособить деятельность организма к требованиям, предъявляемым внешней средой, но все же не контролирует эту работу гипоталамуса без необходимости. По правде сказать, влияние центральной нервной системы, отражающей пестрый, меняющийся внешний мир и еще более непостоянный мир мыслей и чувств, не только не нужно, но и мешало бы тому, что должно совершаться по своим внутренним законам.
В гипоталамусе имеются специальные центры: сна, эмоций, аппетита, теплорегуляции, удовольствия, энергетического обмена, регуляции сердечной деятельности, тонуса сосудов, водного и солевого обмена, функции желудочно-кишечного тракта, мочеотделения. Организм – это саморегулирующаяся система, которая при помощи гипоталамуса обеспечивает постоянство своей внутренней среды. Надеюсь, теперь понятно, почему невозможно «услышать или увидеть», как происходят обменные процессы в организме? Эта работа относится к сфере автоматической деятельности гипоталамуса, и именно с изменением его работы с возрастом и реализуется процесс старения и солеобразования, а точнее, с повышением порога его чувствительности к сигналам организма. Но об этом позже. Кстати, с позиций постоянства внутренней среды организма в строго теоретическом смысле болезнь, то бишь патология – это стойкое или интенсивное отклонение от стабильности организма. А стабильность – это, как правило, отсутствие поступательного движения, отсутствие перемен, то бишь развития как такового. Диалектика! А вообще-то, хорошо всего понемножку.
В зависимости от последовательности обмен веществ подразделяется на:
1) пищеварение – все процессы в желудочно-кишечном тракте, подготавливающие всасывание питательных веществ;
2) резорбцию – всасывание питательных веществ через слизистую оболочку кишок;
3) межуточный обмен – процессы синтеза и расщепления внутри клетки;
4) выделение конечных продуктов обмена.
Процессы расщепления питательных веществ в организме в зависимости от количества энергии, при этом освобождаемой, разделяются на три основные фазы. В первой фазе большие молекулы питательных веществ расщепляются на меньшие: углеводы образуют гексозы, белки – аминокислоты, жиры – глицерин и жирные кислоты. Все это совершается в желудочно-кишечном тракте, и количество энергии, которое освобождается при этом, невелико, около 1,6 % и этого хватает только для образования тепла. Во второй фазе результаты совершенно неожиданные: из 25–30 веществ, оставшихся после первой фазы, остается 5 % и освобождается 30 % энергии, содержащейся в питательных веществах. Как вы уже догадались, в третьей фазе сгорает все, что осталось от второй, и при этом выделяется 60–70 % энергии.
Вот так вы познакомились с основой обмена веществ, а вместе с этим и с азами биологической химии, циклом Кребса, общим и конечным путем расщепления углеводов, белков и жиров. И все эти процессы являются ферментными (энзимными) реакциями, а медицина вступает в свою новую эпоху – энзимную, так как болезни человека, как показывают новейшие исследования, все больше и больше становятся патологией ферментов. Кстати, подагра, о которой речь еще впереди, тоже энзимопатология – нет фермента, расщепляющего мочевую кислоту, вот и откладывается она где придется, хоть в суставах, хоть в мышцах, а должна бы превратиться в мочевину и беспрепятственно уйти из организма через почки.
А теперь рассмотрим, как клетка «дышит». Осуществляется клеточное дыхание в митохондриях, «легких» клетки. Процесс этот так и называется – дыхательная цепь, состоит из ряда последовательных окислительно-восстановительных реакций, в которых каскадно, т. е. не одномоментно, выделяется энергия, а от субстрата, углеводов, жиров и белков, остаются углекислый газ и вода. Окисление это происходит при помощи кислорода, который поступает через легкие и переносится гемоглобином. С общебиологической точки зрения биологическое окисление обратно фотосинтезу: при фотосинтезе расходуется энергия Солнца для образования глюкозы (соединений углерода), а при биологическом окислении путем расщепления глюкозы эта энергия освобождается.
Уместно сказать, что хронические формы нарушения клеточного дыхания бывают от недостатка кислорода (читайте – отсутствия физических упражнений) и сопровождаются общей слабостью, нарушением пищеварения, раздражительностью, нарушением сна.