Большие биологические часы

Обычно ответ на этот вопрос ищут в общих законах физики. Но закон возрастания энтропии не играет решающей роли в открытых системах, к которым принадлежат живые организмы. Теоретически можно представить существование такой "живой машины", где постоянно поддерживается равновесие между приходом вещества и энергии благодаря способности "живой машины" к регулированию, самообновлению, ремонту и приспособлению к меняющимся условиям внутренней и внешней среды. То обстоятельство, что в живой системе стационарное состояние не сохраняется, заставляет искать причину нестабильности в биологических закономерностях, а не в физических законах.

Наличие стационарного состояния в энергетической системе соответствовало бы точному выполнению закона постоянства внутренней среды организма. Вместе с тем закономерное нарушение стационарного состояния происходит, как я это постараюсь показать, в соответствии с законом отклонения гомеостаза. Хотя живой организм является прежде всего "энергетической машиной", работающей по законам физики и химии, эта машина не может самостоятельно достигнуть стойкого уровня поддержания стационарного состояния, так как его утрата подчинена не физическим закономерностям, а биологическим, от которых живая система не может "отделяться" без того, чтобы не потерять способности к развитию, то есть к существованию.

Поэтому можно утверждать, что организм, стремясь в каждый данный момент к стационарному состоянию, никогда его не обретает, или, иными словами, практически в нормальных условиях стационарное состояние существует в каждый данный отрезок времени, данный момент, но оно утрачивается во времени, подчиняясь диалектике развития.

Рассмотрим на примерах, относящихся к возрастному ожирению, как нарушается энергетическое равновесие в организме по мере старения.

Возрастное увеличение количества жира для краткости называют ожирением, хотя по ряду признаков оно отличается от ожирения как болезни, характеризующейся выраженным избыточным накоплением жира. Было бы правильнее, терминологически разграничивать ожирение-болезнь и возрастное ожирение хотя бы уже потому, что возрастное ожирение практически возникает в том или ином возрасте у всех, тогда как ожирение-болезнь -- удел некоторых.

Даже в том случае, если вес тела по мере старения не возрастет, содержание жира в нем увеличивается. (рис. 5). Показатель веса остается стабильным за счет снижения количества мышечной и костной тканей. Учитывая, что у зрелого мужчины с весом тела в 70 кг имеется примерно 10 кг жира, увеличение веса тела на 10-- 12 кг к 50 годам по сравнению с весом, наблюдавшимся в 20 лет, соответствует, по существу, двукратному увеличению жировой массы.

Как это много -- видно из сопоставления показателя увеличения массы жира с любым другим показателем, охраняемым законом постоянства. Так, например, возрастание артериального давления в 2 раза -- это уже тяжелая гипертония, а возрастание концентрации сахара в 2 раза -- это выраженный сахарный диабет.

Почему же происходит возрастное увеличение веса тела? Наиболее часто на этот вопрос отвечают так: человек по мере старения начинает тратить энергии меньше, чем ее получает. Избыток поступления энергетического материала и создает ожирение.

Однако приведенный ответ не вполне надежен. Его можно считать справедливым лишь в частных случаях, когда действительно либо увеличивается существенно поступление пищи, либо уменьшается расход энергии за счет снижения функциональной активности организма и соответственно снижения теплопродукции. Поэтому если в эксперименте закармливать кого-либо, то воспроизвести ожирение легко. Равным образом, если резко снизить физическую активность и в то же время сохранить обычную норму пищи, вес тела также начнет увеличиваться. Вместе с тем почти каждый может вспомнить такой период в своей жизни (обычно соответствующий возрасту 20--25 лет), когда, несмотря на колебания в физической активности, температуре окружающей среды и пищевом рационе, вес тела оставался практически стабильным. Это означает, что существует регуляция, действие которой направлено на стабилизацию веса тела. Регуляторный механизм может ограничивать вес тела двумя способами: или путем контролирования количества энергии, поступающей в организм с пищей, или путем регулирования теплоотдачи. Первый из этих способов -- контроль за потреблением пищи, или регуляция аппетита, изучен в настоящее время более полно.

Казалось бы, все должно быть просто: если осуществляется контроль веса тела, то аппетит призван точно отражать расход энергии организмом. Соответственно, если физическая активность с возрастом снижается, то количество потребляемой пищи, регулируемое аппетитом, должно уменьшаться.