Что же происходит в стареющем организме? Чтобы дать ответ на этот вопрос, надо прежде всего определить, что является основным процессом в жизнедеятельности организма. Характеризуя жизнь как способ существования белковых тел, Ф. Энгельс писал, что существенным моментом этого процесса является постоянный обмен веществ с окружающей их природой. С прекращением обмена веществ прекращается и жизнь.
Обмен веществ как основной жизненный процесс
Обязательным условием жизни является обмен веществ и энергии. Обменные процессы, происходящие в организме человека и животных, являются частью общего круговорота веществ в природе. В тканях и клетках организма, начиная с момента его возникновения и до самой смерти, идет непрерывный процесс созидания и образования сложных веществ и протоплазмы (процесс ассимиляции) и одновременно их распад и разрушение (процесс диссимиляции). Эти два процесса тесно связаны друг с другом и ведут к постоянному, непрерывному обновлению состава тела. Это дает возможность организму перестраивать свои ткани и органы соответственно его развитию, а также восстанавливать повреждения при различных патологических состояниях. Если бы организм человека располагал возможностью периодически целиком обновляться, то он был бы вечно юным и не подвергался бы старению, а следовательно, не знал бы смерти. К сожалению, все живые существа не обладают способностью полного самообновления, а с возрастом этот процесс неизбежно снижается.
Процессы ассимиляции и роста возможны только при поступлении в организм питательных веществ, которые служат пластическим материалом, а также источником энергии. Основными питательными веществами, участвующими в обмене веществ, являются белки, углеводы и жиры.
Современные биохимические исследования показывают, что обмен веществ совершается во всех органах и тканях живого организма, даже в таких, которые кажутся совершенно неизменными, как кости, зубы и т. д.
Методом меченых атомов исследователи установили, что обмен веществ происходит не только в цитоплазме живой клетки, но и в различных органоидах (частях) клетки, в частности в ядре, микросомах, митохондриях и даже в живом веществе, не обладающем клеточной структурой.
Процессы, происходящие в организме, в отличие от мира неорганической природы чрезвычайно согласованы между собой и направлены на самовосстановление и самосохранение живого тела. Обмен веществ в отдельных органах и тканях по своему характеру, набору ферментов (веществ, которые ускоряют биохимические и обменные процессы), по составу минеральных веществ отличается не только количественно, но и качественно. Например, в печени совершается ряд специальных химических реакций, которые не происходят в других органах. В печени сосредоточены процессы, обезвреживающие различные токсические вещества. Обмен веществ целостного организма достигается путем координации их в отдельных органах и тканях. В основе сложного согласованного процесса превращения веществ лежит слаженность отдельных химических реакций.
Ведущую роль в регулировании обмена веществ играет нервная система, особенно кора головного мозга. Нервная система регулирует обмен веществ организма с внешним миром, а также взаимосвязанный с внешним обменом внутренний, промежуточный обмен, определяя количество и качество веществ, потребляемых каждой тканью и каждым органом. Это трофическая функция нервной системы. Регуляция обмена веществ нервной системой осуществляется непосредственно, путем импульсов, которые поступают из высших отделов нервной системы к органам и тканям организма, а также посредством гормонов (биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции), воздействующих на обмен веществ, продукция и поступление которых также регулируются ею.
Регулирующее влияние коры головного мозга на обменные процессы доказано школой К. М. Быкова. Всякий ранее индифферентный раздражитель, многократно сочетанный во времени с той или иной деятельностью организма, может вызывать четкие изменения в обмене веществ, аналогичные тем, которые вызывает эта деятельность. Например, многократное применение звонка перед введением в организм сахара, тироксина и т. д. может привести к образованию условного рефлекса, в результате чего один звонок будет уже изменять процессы обмена веществ в организме. Опыты на животных с фистулами пищевода наглядно показывают, как мнимое кормление оказывает специфическо-динамическое действие на обмен веществ в течение длительного времени. Мнимое поступление глюкозы становится сигналом для усиленного ее потребления тканями, что ведет к повышению газообмена и уменьшению сахара в крови. Мнимое питье вызывает торможение спонтанного выделения мочи. Вместе с этим увеличивается содержание эритроцитов, а также процент гемоглобина. Это объясняется тем, что мнимое питье рефлекторным путем вызывает отток воды из крови в ткани и стимулирует ее потребление тканями.