Рис. 2. Характеристики функциональной структуры клетки при различных уровнях тренированности
Количество здоровья можно выразить в понятии «резервные мощности». Оно хотя и не биологического происхождения, но всем понятно: например, при движении по ровной дороге с нормальной скоростью от мотора автомобиля требуется 15 лошадиных сил, а максимальная его мощность – 75 сил. Следовательно, есть пятикратный резерв мощности, который можно использовать для движения в гору... То же самое в клетке или органе. Нижняя точка «а» на оси ординат – это величина функции, которую организм в состоянии покоя требует от клетки. Для детренированной клетки – это почти предел нормального режима, чтобы получать больше, нужно переходить на форсированный режим. Для среднетренированной клетки есть трехкратный резерв, а при высокой тренированности – шестикратный. На оси абсцисс треугольником отмечена точка «б1». Для детренированной клетки – это предельная величина силы раздражителя, при усилении раздражений наступает патологический режим. При высокой тренированности раздражитель такой силы является нормальным.
Тренировка наиболее эффективна, когда величина функции приближается к границе форсированного режима. Эта точка отмечена на средней кривой.
Схема показывает, какое значение имеет тренировка для повышения «резервных мощностей». Сильный внешний раздражитель детренированную клетку (или орган, или целый организм) вводит в патологический режим, то есть уже в болезнь, а для тренированной – это нормальная интенсивная работа.
По идее, клетка не должна «болеть», пока она нормально снабжается энергетическими и строительными материалами, пока периодически получает извне раздражители, дающие ей хорошую тренировку, и пока ее «органы управления», то есть ДНК, в порядке.
Даже если клетка «заболела», то при создании ей нормальных условий спустя некоторое время она обновит свои структуры и выздоровеет. Если только гены в порядке. Специалисты по молекулярной генетике считают, что гены повреждаются редко. Подумайте, как это хорошо!
И, тем не менее, болезней полно, и все они первично проявляются в клетках.
Какую клетку сложного организма можно считать больной?
Ту, которая не выдает достаточной функции в ответ на нормальное раздражение. Чтобы не залезать в дебри сложной науки, я лишь перечислю возможные причины патологии клетки.
Детренированность. Если клетка не получала больших нагрузок, она детренируется и на нормальный раздражитель дает пониженную функцию.
Плохое снабжение. В крови недостаточно энергетических или строительных материалов: молекул глюкозы, жирных кислот, аминокислот, витаминов, микроэлементов, кислорода. Это бывает, например, когда между кровью и клеткой возникает барьер из межклеточных структур – продуктов соединительной ткани или нарушается циркуляция крови по капиллярам (так называемая микроциркуляция).
Встречается и прямое отравление клеток микробными токсинами или другими ядовитыми веществами, которые тормозят действие ферментов. Аналогично могут действовать продукты распада, если они не удаляются из-за нарушения кровообращения («шлаки»).
Наконец, возможны прямые повреждения генов – из-за радиации, из-за отравлений, из-за внедрения новых участков ДНК, привнесенных вирусами или возникших в результате мутаций. Это самая тяжелая патология, так как вследствие нее нарушаются «чертежи», по которым изготовляются ферменты.
5. Модель нормы и патология
Основные рабочие функции живого присущи всем одноклеточным. Это, прежде всего, энергетика обмена веществ – получение энергии из глюкозы, жирных кислот и аминокислот. Затем пищеварение – захват частичек пищи и переваривание их внутри клетки в специальных пузырьках (лизосомах). Потом движение (у одноклеточных – сократительные элементы). И, наконец, защита внутренней среды от внешней и связь с ней через всасывание и выделение, а также за счет особых «окошечек», воспринимающих специфические воздействия и передающих сигналы на сократительные или другие элементы тела клетки, а может, и на органы управления.
Клетки многоклеточного организма усовершенствовали и развили отдельные функции и сформировали органы: пищеварения, размножения, движения, восприятия раздражений, регулирования.
Особенное развитие в процессе эволюции получили органы управления. Они сформировались в несколько регулирующих систем (PC), выполняющих различные функции. Мы выделяем четыре системы.