Записки будущего долгожителя

Химические вещества хранятся как в виде готовых к использованию субстанций, так и в виде полуфабрикатов или сырья, требующих дополнительную переработку. Поэтому объемы таких ресурсов определяются не только размерами хранилищ, но и мощностью подготовленных производственных цепочек, определяющих их транспортировку, преобразование и утилизацию. Часто это реализовано через специализированные системы и механизмы, некоторые из которых работают только с одним веществом и только в определенном состоянии. Недостаточная готовность этих вспомогательных систем может ограничивать использование имеющихся запасов в полном объеме.

Функциональная структура каждой системы, как и её потенциал развития, определяется наследственностью и условиями формирования в период роста. Чем более востребованной и ресурсообеспеченной была эта система в детстве, тем шире ее возможности и больше потенциал к дальнейшему совершенствованию.

Запасы ресурсов ограничены и по количеству и по качеству. Их распределение – это всегда баланс между затратами на содержание и ремонт системы и затратами на её развитие и адаптацию к новым нагрузкам.

Повышение уровня нагрузки на ту или иную систему увеличивает количество повреждений, требующих восстановления. С другой стороны, чем больше нагрузка, тем сильнее и дольше действуют стимулы механизма адаптации к новому уровню нагрузки. Оптимальной нагрузкой представляется такая нагрузка, при которой имеющиеся запасы ресурсов покрывают полностью и ремонт повреждений, и перестройку системы под эту нагрузку.

Очевидно, что адаптация не происходит, если нагрузка слишком низкая (недостаточное количество стимулов адаптации) или слишком высокая (не хватает ресурсов, которые потрачены на восстановление повреждений).

Кроме того, механизм распределения ресурсной базы организма определен эволюцией как весьма экономичный и всегда стремится к снижению запасов по внутренним резервам и функциональным возможностям систем, если их возможности и/или резервы используются исключительно в комфортной зоне привычных нагрузок. Это позволяет обходиться их меньшим количеством и более низким качеством, повышая выживаемость вида за счет упрощения систем и снижения расходов на содержание организма в благоприятных условиях.

Из излишков некоторых химических соединений формируются дополнительные резервы. К примеру, излишки по кальцию депонируются в костной ткани, излишки по энергетическим ресурсам накапливаются и сохраняются в жировой ткани, по объему которой, кстати, эволюционных ограничений нет. Видимо высококалорийное питание как фактор естественного отбора в процессе эволюции у нас ранее отсутствовало.

Адаптация

Перестройка биохимических систем и механизмов регулируется концентрацией специализированных белков-триггеров. Они определяют направление и скорость трансформации. Чем больше нагрузка на систему, тем выше концентрация таких белков, тем дольше такая повышенная концентрация сохраняется, тем глубже и масштабнее изменения. И, разумеется, тем больше ресурсов требуется на такую перестройку.

Снижение концентрации белков-триггеров также влияет на состояние системы. Чем ниже концентрация и чем более длительный срок она поддерживается, тем значительнее обратная трансформация системы, её деградация. Таким образом, состояние системы приводится в соответствие с текущими условиями пониженной нагрузки, и затраты на поддержание её работоспособности сокращаются.

Управление адаптационными процессами – это комплексный динамический процесс. Он никогда не останавливается и происходит на всех уровнях – от ионов и молекул до органов и систем. Сложная архитектура их взаимного влияния в настоящее время изучена поверхностно, и впереди у нас еще много удивительных открытий.

Нам же пока достаточно понимать, что механизмы адаптации – это мощный инструмент влияния на состояние организма на всех уровнях, а ключом к его управлению является нагрузка на ту или иную систему. Также отметим, что данный динамический процесс имеет биохимическую основу, а значит, связан с ресурсной базой как источником энергии и строительного материала, имеет невысокую скорость реагирования (по сравнению со скоростью распространения электрического потенциала) и ограниченный диапазон изменения параметров.

Это определяет характер нашего питания, механизм управления нагрузками и их распределение по системам.

Нагрузка

Любую из огромного количества систем нашего организма можно определить через функциональность, диапазон изменяемых параметров и характер нагрузки. Для одних систем нагрузкой может быть механическая работа, для других – температура, для третьих – химический состав или концентрация каких-то веществ и так далее. Механизм управления параметрами, способ восприятия нагрузки, взаимодействие с другими системами и прочее для упрощения понимания оставим пока за скобками.