Как продлить быстротечную жизнь

Друзьяк Николай Григорьевич

Многие из читателей, по-видимому, имели дело с посадкой картофеля и знают, что если в качестве посадочного материала взять очень крупные клубни, то вместе с новым урожаем будут выкапываться и старые, почти неизрасходованные картофелины. Происходит это потому, что старая картофелина израсходовала запасенный в ней крахмал лишь частично — насколько это было необходимо только для выхода новых ростков из-под земли, а дальше в процессе фотосинтеза вырабатывается столько новой глюкозы, что ее хватает и для формирования куста, и для откладывания крахмала в новые клубни. И как только прекращается надобность в получении глюкозы из запасенного в клубне крахмала, как тут же прекращается и производство аскорбиновой кислоты в клубне, необходимой для процесса гидролиза крахмала.

Каждый вид из растительного мира готовит разные по составу запасы для питания своих

будущих поколений: в картофеле, например, 16% крахмала, в пшенице — 65% крахмала и лишь немного жира, а в семенах подсолнечника жиров запасено даже больше, чем крахмала (жиров в среднем 34%, а углеводов до 20%). Почему так происходит — для нас не столь важно. Нам более важно знать то, что растения для мобилизации глюкозы из крахмала и жирных кислот из жиров создают кислую среду в месте гидролиза. И витамины С и Е - это всего лишь кислоты, только одна кислота водорастворимая, а другая - жирорастворимая. И вот мы видим, что кислотность в зерне в том месте, где находится зародыш, резко повышается в тот момент, когда появляется необходимость в свободной глюкозе. То есть в тот момент, когда влажность и температура окружающей среды становятся оптимальными для начала жизнедеятельности ростка, но питание он может получить не из внешней среды (еще нет фотосинтеза), а только из находящихся при нем запасов. Но эти запасы еще необходимо перевести в съедобную форму. Вот здесь и начинается подкисление того же крахмала.

На крахмале мы пока и остановимся, чтобы на примере растений нам легче было бы понять, почему же так трудно мобилизуется глюкоза из нашего животного крахмала - гликогена.

Итак, растения нам подсказывают, что для успешной мобилизации глюкозы из крахмала необходима тоже прежде всего кислая среда. По-видимому, точно так же и для мобилизации глюкозы из гликогена (животного крахмала) необходима кислая среда в месте гидролиза последнего.

Здесь я хочу сказать, что не так просто перекинуть связующую нить с тех же растений на организм человека. Если растениям и нужна кислая среда для ускорения гидролиза крахмала, то многие мои оппоненты могут отвергнуть эту аналогию на том только основании, что растения и животные относятся к разным царствам. Все это верно. Но законы химии все же одинаково действуют не только в разных биологических царствах, но и в неорганическом мире.

Очень часто и терминология в науке не упрощает саму суть явления, а нередко даже вводит нас в заблуждения. Например, одно и то же химическое действие - ускорение химической реакции, в неорганической химии называется катализом, а в органической - ферментативним катализом. А сами вещества, ускоряющие реакции, называются соответственно катализаторами и ферментами, а в медицине еще и энзимами. Ясно, что ферменты и энзимы — это те же катализаторы, только биологические. Но там, где начинается биология или медицина, там, мне кажется, кончается четкая определенность и начинается нечто необъяснимое и загадочное. Если мы будем говорить о катализаторах, которые используются, например при производстве серной кислоты, то нас обязательно будут интересовать условия, при которых они проявляют максимальную активность. Мы будем стремиться выполнять эти условия, иначе это скажется и на производительности технологических установок, и на экономических показателях всего производства. Но если мы заговорим о ферментах, то речь пойдет о чем угодно, но никак не об условиях, при которых они проявляют свою максимальную активность. И объясняется это не только недостаточными знаниями о механизме действия ферментов, но и каким-то особым нашим отношением к живым организмам. Нам кажется, что последние всегда в состоянии самостоятельно создать оптимальные условия для работы ферментов. Но это наше заблуждение.

По-видимому, ни один процесс в организме человека не обходится без участия множества ферментов. Ферменты катализируют сотни реакций, идущих всего лишь в одной клетке. И работают они чрезвычайно быстро - ферментативная реакция протекает в 10 ⁶— 10 ¹²раз быстрее, чем спонтанная некатализируемая реакция в водном растворе. В живых организмах в присутствии ферментов за секунды, а иногда и за доли секунд, осуществляются сложные последовательные реакции, для проведения которых в химической лаборатории потребовались бы дни, недели, а то и месяцы работы.

Ферменты есть, так сказать, первый акт жизнедеятельности, — говорил академик И. П. Павлов. — Все химические процессы направляются в теле именно этими веществами,

они есть возбудители всех химических превращений. Все эти вещества играют огромную роль, они обусловливают собой те процессы, благодаря которым проявляется жизнь, они и есть в полном смысле возбудители жизни. Они составляют основной пункт, центр тяжести физиолого-химического знания.

Все ферменты состоят из блоков. Мы не будем здесь рассматривать механизм действия ферментов. Для нас достаточно лишь знать, что от эффективности работы ферментов зависит не только нормальный обмен веществ в нашем организме, но и в целом наше здоровье, а поэтому для нас важно знать какие факторы оказывают влияние на работу ферментов. Главными из таких факторов являются температура и концентрация ионов водорода в среде, в которой протекает ферментативная реакция. Но температура тела у человека практически не изменяется и поэтому нам не здесь следует искать причины возможной неэффективной работы наших ферментов. Более зависима работа ферментов от концентрации ионов водорода в среде, в которой протекают ферментативные реакции. Каждый фермент проявляет максимум своего действия при определенном значении рН, которое называется рН-оптимумом. Незначительные изменения рН замедляют действие ферментов или совсем его прекращают.

Кривые, описывающие зависимость активности ферментов от рН среды, имеют резко вытянутую колоколообразную форму. Многие ферменты имеют свою специфическую реакцию среды, даже в одной клетке в разных ее отсеках может быть разная концентрация ионов водорода. Но базовой реакцией среды для всего организма является, конечно же, реакция крови. При достаточной концентрации ионов водорода в крови их будет достаточно и во всех клетках организма. Оптимальной реакцией крови следует считать реакцию, имеющую рН, равный 6,9.

Снова возвратимся к растениям, а от них перейдем к организму человека. Увеличение содержания аскорбиновой кислоты в зародыше пшеницы во время прорастания этого зерна говорит нам лишь о создании кислой среды в месте гидролиза крахмала. А сам процесс гидролиза протекает при участии множества ферментов. Кислая среда лишь благоприятствует работе ферментов. Точно так же сложно протекает и распад гликогена в организме животных. В мобилизации глюкозы из гликогена принимают участие и гормоны глюкагон и адреналин. Глюкагон (гормон поджелудочной железы) постоянно участвует в повышении уровня глюкозы в крови (в периоды между приемами пищи и в периоды голодания), а адреналин (гормон мозгового слоя надпочечников) способствует повышению уровня глюкозы в крови при стрессовых ситуациях. Оба эти гормона как бы включают механизм гидролиза гликогена, но сам процесс гидролиза все равно осуществляется через посредство ферментов, а последним, как мы уже знаем, необходима кислая реакция крови, а она у нас чаще всего щелочная. Поэтому мы и не можем получить необходимое нам количество глюкозы из гликогена в промежутках между очередными приемами пищи и нарастающий голод (снижение концентрации глюкозы в крови) заставляет нас садиться за обеденный стол в то время, когда запасы гликогена у нас израсходованы лишь незначительно.

Для иллюстрации этого вывода я приведу цитату из книги Дж. Армстронга "Живая вода":

А теперь о пользе втирания мочи и о подробностях моего самолечения. Во время моей первой голодовки на воде и моче сердцебиение у меня было таким сильным, что казалось, будто у меня было не одно сердце, а два. Тогда я начал натирать мочой голову, шею и другие части тела - сердцебиение прекратилось. Я понял, что можно продолжать голодание, не прерывая своей обычной деятельности. Мои пациенты с кожными заболеваниями при растирании мочи во время голодания продолжали обычную работу и никто не догадывался, что они голодают. После растирания мочой даже врач с помощью аппаратуры не смог бы обнаружить по моему сердцу, что я ничего не ел. Однако он это обнаружил бы, если бы я не растирался мочой.

Я уже писал, что растирание мочой дает больший эффект для крови, нежели прием мочи внутрь. Так вот, при достаточном подкислении крови человек не испытывает чувства голода только потому, что он получает необходимую ему глюкозу из имеющихся у него запасов гликогена. И учащение сердцебиения при недостатке в нашей крови глюкозы объясняется прежде всего тем, что наш мозг в первую очередь начинает испытывать голод, ведь он питается практически одной глюкозой, да еще и в больших количествах. И первая реакция мозга на глюкозовый голод - подача команды сердцу на интенсификацию кровообращения - только таким путем мозг пытается обеспечить себя достаточным питанием.