ГоловнаЗворотній зв'язок

Возрастная физиология

Энергозп граты

ґіІІЗПЛ »НЫЙ ue-raAnnu'Hj

 

Функци

 

Рост и пачритиг*

 

 

 

  

1

(адаптация)

 

 

 

Внешняя работа+-

 

 

 

Фу-

Мини-

Репа-

Гомео-

Гомео-

Гомео-

Сип-

Дсст-

Акти-

ПІЛЬ-

маль-

ратив-

сгаэ

мор-

рез

тезы

рук-

ва 11 и я

IIIJC

ный

ные

(по-

фоз

(по-

(ана-

ция

гено-

никлы

уро-

про-

стоян-

(по-

стоян-

бо-

уста-

ма

 

вень

цессы

ство

стоян-

ство

лизм)

рев-

 

 

функ-

 

внут-

ство

разви-

 

ших

 

 

ций

 

рен-

фор-

ваю-

 

струк-

 

 

 

 

ней

мы)

щихся

 

тур

 

 

 

 

среды)

 

си-

 

(ката-

 

 

 

 

 

 

стем)

 

бо-

 

 

 

 

 

 

 

 

лизм)

 

Репаративные процессы. Многочисленные сложно организован­ные молекулы, участвующие в метаболических процессах, рано или поздно начинают повреждаться, теряя свои функциональные свойства или лаже приобретая токсические. Необходимы непре­рывные «ремонтно-восстановительные работы», убирающие из клетки поврежденные молекулы и синтезирующие на их месте новые, идентичные прежним. Такие репаративные процессы про­исходят постоянно в каждой клетке, так как время жизни любой пенковой молекулы обычно не превышает 1—2 нед, а их в любой клетке сотни миллионов. Факторы внешней среды — неблагопри­ятная температура, повышенный радиационный фон, воздействия токсических веществ и многое другое — способны существенно укоротить жиз'нь сложных молекул и, как следствие, повысить Напряжение репаративных процессов.

Минимальный уровень функционирования тканей многоклеточного ер/а/іі/ім/і. Функционирование клетки — это всегда некая внешняя работа. Для мышечной клетки это ее сокращение, для нервной Клетки — выработка и проведение электрического импульса, для железистой клетки — выработка секрета и акт секретирования, для эпителиальной клетки — пиноцитоз или другая форма взаимодей­ствия с окружающими ее тканями и биологическими жидкостями. Естественно, что любая работа не может осуществляться без затрат энергии на ее реализацию. Но любая работа, кроме того, приводит к изменению внутренней среды организма, так как продукты жиз­недеятельности активной клетки могут быть небезразличны для других клеток и тканей. Поэтому второй эшелон энергозатрат при выполнении функции связан с активным поддержанием гомеоста­за, на что порой расходуется весьма значительная часть энергии. Между тем не только состав внутренней среды меняется по ходу выполнения функциональных задач, нередко меняются и структу­ры, причем часто в сторону разрушения. Так, при сокращении ске­летных мышц (даже небольшой интенсивности) всегда происходят разрывы мышечных волокон, т.е. нарушается целостность формы. Организм располагает специальными механизмами поддержания постоянства формы (гомеоморфоз), обеспечивающими скорейшее восстановление поврежденных или измененных структур, но на это опять же расходуется энергия. И, наконец, для развивающегося организма очень важно сохранить главные тенденции своего разви­тия, независимо от того, какие функции приходится активировать в результате воздействия конкретных условий. Поддержание неиз­менности направления и каналов развития (гомеорез) — еще одна форма энергозатрат при активации функций.

Для развивающегося организма важной статьей энергозатрат является собственно рост и развитие. Впрочем, для любого, в том числе зрелого организма, не менее энергоемкими по объему и весьма близкими по существу являются процессы адаптивных пе­рестроек. Здесь расходы энергии направлены на активацию гено­ма, деструкцию устаревших структур (катаболизм) и синтезы (ана­болизм).

Затраты на базальный метаболизм и затраты на рост и разви­тие с возрастом существенно снижаются, а затраты на осуществ­ление функций становятся качественно иными. Поскольку мето­дически крайне трудно разделить базальные энергозатраты и расход энергии на процессы роста и развития, их обычно рассматривают совместно под названием «основной обмен».

Возрастная динамика основного обмена. Со времен М. Рубнера (1861) хорошо известно, что у млекопитающих по мерс возраста­ния массы тела интенсивность теплопродукции в расчете на еди­ницу массы снижается; тогда как величина обмена, рассчитанная на единицу поверхности, остается постоянной («правило поверх­ности»). Удовлетворительного теоретического объяснения эти фак­ты до сих лор не имеют, и поэтому для выражения связи между размерами тела и интенсивностью метаболизма пользуются эм­пирическими формулами. Для млекопитающих, включая и чело­иска, в настоящее время чаще всего пользуются формулой М. Клай-iwpa:

 

31