Ресурсы организма. Новый подход к выявлению причин возникновения заболеваний и методам их лечения

3) биохимические компоненты, непригодные для формирования клеточных ресурсов, образующиеся в процессе функциональной активности клеток, при утилизации погибших клеток или поступающие извне вместе с пищей, водой и воздухом.

Биофизические ресурсы – это тепло, давление и микровибрация. Согласно фундаментальному закону близкодействия, взаимодействие веществ и клеток происходит только при непосредственном их контакте. Для того чтобы реакция состоялась, необходимы непосредственное сближение взаимодействующих компонентов и их пространственная ориентация относительно друг друга. Эту функцию обеспечивают биофизические ресурсы.

Для молекулярного взаимодействия требуется тепло (колебания молекул). Тепловой ресурс характеризуется температурой. Скорость низкомолекулярных взаимодействий, как правило, пропорциональна температуре. Скорость высокомолекулярных взаимодействий имеет нелинейную зависимость. Поэтому температура тела поддерживается постоянной в оптимальном для белковых реакций диапазоне.

Микровибрация тканей благодаря клапанной структуре венозных и лимфатических капилляров создает направленное движение крови и лимфы. Микровибрация уменьшает трение при продвижении форменных элементов по капиллярам, увеличивает частоту контактов веществ и клеток в интерстиции, облегчает выход родоначальных клеток из костного мозга в кровеносное русло. Микровибрации не только увеличивают частоту контактов и обеспечивают изменение ориентации биокомпонентов в пространстве, но и облегчают их прохождение через эндотелиальные щели и различные мембраны, то есть усиливают транспорт веществ и клеток из капилляров в интерстиций и обратно – из интерстиция в венозные и лимфатические капилляры. Микровибрация тканей принципиально необходима для обеспечения питания клеток, удаленных от капилляров, для обеспечения иммунных процессов в части продвижения и контакта лейкоцитов с клетками ткани, для нормального костномозгового кроветворения. Поэтому биофизический ресурс микровибрации, так же как и тепло, является важной и незаменимой составляющей физиологических и иммунных процессов и решающим образом влияет на формирование клеточных ресурсов.

Для перемещения веществ и форменных элементов крови по сосудам, не имеющим клапанной структуры, организм создает артериальное и венозное давление. Давление создается управляемым тонусом сосудисто-мышечных структур и является важным фактором в фильтрационных и других процессах. Артериальное давление является рабочим параметром для функции почек. Ниже 80 мм рт. ст. выделительная функция почек прекращается. При увеличении артериального давления функция почек улучшается. Давление в капиллярах и интерстициальной жидкости стабилизируется нервной системой с помощью сосудисто-мышечных ресурсов благодаря обратной связи с многочисленными барорецепторами.

Таким образом, биофизические ресурсы – принципиально необходимая составляющая процесса возобновления клеточных ресурсов.

Возобновление и накопление ресурсов организма

Биохимические ресурсы поступают в организм вместе с пищей, водой и воздухом. Однако, прежде чем пища станет биохимическим ресурсом, она должна быть многократно преобразована, очищена от вредных веществ, приведена в нужные биохимические комплексы, которые должны быть доставлены непосредственно до клеток. Преобразование пищи в биохимические ресурсы выполняют клетки различных органов. Биохимические ресурсы могут накапливаться в организме в различных буферных системах: например, пища аккумулируется и постепенно перерабатывается в желудке и кишечнике, белки – в лимфатической системе, биохимические ресурсы высокой степени готовности – в желудочках мозга, жиры аккумулируются жировыми клетками и т. д.

Биофизический ресурс «тепло» непрерывно образуется за счет разложения высокомолекулярных биохимических компонентов клетками, а также как побочный продукт при выполнении клетками функций. Накапливается тепло только за счет теплоемкости тканей.

Давление в сосудах организма поддерживается за счет их емкости и управляемого тонуса стенок сосудов.

Микровибрация – уникальный биофизический ресурс. Она образуется за счет сократительной активности мышечных клеток и потому накоплена быть не может. Микровибрация – незаменимый ресурс живых организмов. Растения получают ресурс микровибрации от энергии ветра и дождя. Благодаря специальному устройству листьев, ствола и веток малейшие потоки воздуха вызывают низкочастотные микровибрации, обеспечивающие двунаправленное движение соков. Дождь обеспечивает растения наиболее значимыми микровибрациями звуковых частот. Источником микровибрации у животных является сократительная активность многочисленных мышечных волокон (мышечный тонус). Микровибрации тканей, образующиеся за счет мышечного тонуса, получили название микровибрационного фона. При полном покое и расслаблении микровибрационный фон характеризуется нормой и патологией [7] и отражает состояние ресурсов организма. При физической нагрузке микровибрация тканей значительно усиливается (рис. 1), адекватно увеличивая приток крови и отток продуктов метаболизма.

При стрессе увеличивается мышечный тонус и пропорционально увеличивается микровибрационный фон. Микровибрационный фон поддерживается в тканях все 24 ч в сутки и исчезает только при смерти мозга (рис. 2).

Мышечные клетки составляют более 60 % массы тела и более 80 % всех функциональных клеток, расходующих энергию. Почти половина всех этих энергетических трат приходится на создание микровибрационного фона. Это колоссальные затраты. Понимание их назначения открывает новые возможности в улучшении здоровья и активного долголетия.

Рис. 1. Амплитудная характеристика (а) и показания миотремографа (б) в зависимости от статической нагрузки

Рис. 2. Зависимость микровибрационного фона от состояния организма

Организм анатомически устроен так, что любой расход мышечной энергии обеспечивает ресурсом микровибрации не только сами мышечные ткани, но и близлежащие внутренние органы, их не содержащие. Мышечные выстилки предположительно имеют целевое назначение – создание микровибрации.

Микровибрация необходима для обеспечения:

1) лимфодренажа тканей;

2) венозного оттока;

3) продвижения клеток иммунной системы сквозь ткани и утилизации погибших клеток;

4) обеспечения пространственной перестройки клеточного массива в регенеративных процессах;

5) выхода родоначальных стволовых клеток из костного мозга в циркуляцию.

Снижение интенсивности микровибрации тканей приводит к ухудшению питания клеток, удаленных от капилляров, замедлению иммунных реакций, застою лимфы и крови, зашлаковыванию интерстиция, что, в конечном счете, снижает иммунитет и способность организма к возобновлению клеточных ресурсов.

Восполнение энергетических трат клеток осуществляется за счет кровоснабжения. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Основным поставщиком биохимических ресурсов клеткам являются эритроциты. Они не только осуществляют транспорт кислорода, но и адсорбируют из плазмы крови аминокислоты, липиды и переносят их к тканям. По сути, эритроцит является своего рода «ресурсовозом». Процесс передачи биохимических ресурсов от эритроцита непосредственно клеткам пока остается недостаточно изученным и содержит ряд парадоксов. С одной стороны, эритроциты, по традиционной концепции, не выходят из капилляров и в норме в тканях не обнаруживаются. С другой стороны, закон близкодействия требует контакта эритроцита непосредственно с клетками. Рассмотрим этот парадокс позже. Сейчас важно, что большая часть функциональных клеток удалена от кровеносных капилляров, так что процесс передачи ресурсов клеткам находится в сильной зависимости от мощности микровибрационного фона.

Таким образом, все виды ресурсов тесно взаимосвязаны между собой. В процессе возобновления клетками ресурсов участвуют и расходуются как клеточные, так и биохимические и биофизические ресурсы. Недостаточность любого из них ведет к замедлению возобновления клеточных ресурсов организма, ухудшению состояния его тканей, развитию патологии и старению. Своевременное выявление и компенсация образовавшейся недостаточности того или иного ресурса – основной принцип ресурсного похода к здоровью.

2. Ресурсный подход к здоровью

Состояние и динамика ресурсов организма в разные годы жизни

Состояние ресурсов организма характеризуется следующими показателями:

а) соотношением здоровых и поврежденных клеток в тканях организма;

б) соотношением клеток функциональной ткани и клеток соединительной ткани;

в) уровнем насыщенности живых клеток энергоресурсами.

В то же время состояние и динамика этих главных показателей зависит от состояния и динамики биохимических и биофизических ресурсов. При превышении ресурсных трат над их возобновлением идет расходование накопленных ресурсов. При превышении возобновления ресурсов над их тратами идет накопление ресурсов. Кроме того, сам темп восстановления ресурсов зависит от состояния ресурсов. Чем их больше, тем быстрее идет воспроизводство ресурсов, и наоборот.

При рождении организм ребенка имеет минимальный процент поврежденных клеток, по крайней мере, так происходит у здоровых матерей при нормальных условиях течения беременности и родов. При родах организм ребенка теряет много ресурсов. Это связано как с особенностью родов, так и с потерей чистых биохимических и биофизических ресурсов, получаемых до рождения от материнского организма. Затем, пока ребенок растет, организм накапливает ресурсы, адаптируя их к условиям существования. Структура клеточных ресурсов формируется к завершению фазы роста, при этом уровень энергетической насыщенности клеток и дальнейшая динамика состояния ресурсов организма в целом зависят не только от наследственности (рис. 3, линии жизни 1…3), но и в значительной степени от обстоятельств жизни: ресурсной поддержки, характера ресурсных трат и действия повреждающих клетки факторов (рис. 3, линии жизни 2 «минус» и 2 «плюс»). Обстоятельства жизни, определяемые условиями существования, жизненным укладом сообщества и семьи, а также мировоззрением индивида, существенно влияют на динамику состояния ресурсов и, соответственно, на продолжительность активной жизни. Анализируя состояния ресурсов организма в разном возрасте, мы пришли к выводу, что даже в наилучшие годы жизни избытка ресурсов нет, а недостаточность не является редкостью.

Рис. 3. Качественная картина динамики состояния ресурсов организма в разном возрасте в зависимости от наследственности (линии жизни 1…3) и обстоятельств жизни: ресурсной поддержки и защиты от повреждающих факторов (линия жизни 2 «плюс»), перерасхода ресурсов и действия повреждающих клетки факторов (линия жизни 2 «минус»)

Под недостаточностью ресурсов мы будем понимать такое их состояние, которое не позволяет в данный период времени, при данном образе жизни воспроизводить ресурсы в объеме их трат. Вначале недостаточность ресурсов носит, как правило, временный и локальный характер. Затем период недостаточности ресурсов увеличивается, а область дефицита расширяется. С возрастом этот процесс становится хроническим и ведет к деградации клеточных ресурсов: мышцы слабеют, тело становится дряблым, кожа морщинистой, кости хрупкими, ухудшаются зрение, координация и т. п.

Адекватная профилактическая ресурсная поддержка организма позволяет предупредить образование недостаточности ресурсов, замедлить старение и продлить активный возраст. Своевременная ресурсная поддержка при уже образовавшейся недостаточности ресурсов и возникшем заболевании позволяет предотвратить осложнения и ускорить выздоровление.

Выявление состояния и причин недостаточности клеточных ресурсов

Особенность строения организма такова, что возобновление и увеличение любого из ресурсов зависит от текущего состояния всех трех видов ресурсов. Иными словами, для того чтобы организм смог возобновить и увеличить клеточные, биохимические или биофизические ресурсы, он уже должен их иметь в определенном количестве. Минимально достаточное количество ресурсов для их воспроизводства будем называть критическим. Ниже критического уровня организм не способен воспроизводить ресурсы. При рождении ребенок теряет много ресурсов, и если их окажется слишком мало (ниже критического уровня), то новорожденный без дополнительной комплексной ресурсной поддержки умирает.

Оценка количества клеток не отражает состояния ресурсов. Нельзя гарантированно отличить живые клетки от погибших, а насыщенные энергоресурсами клетки – от истощенных. Поэтому недостаточность клеточных ресурсов оценивается по выполняемой ими функции. Например, по уровню микровибрационного фона в покое, до и после продолжительной нагрузки можно оценить состояние клеточных мышечных ресурсов. Все функции в организме выполняются под контролем нервной системы. Поэтому недостаточность функции складывается как из недостаточности функциональной ткани, так и системы ее регуляции: недостаточности мозговых ресурсов, недостаточности рецепции сигнала обратной связи и недостаточности проводимости нервных путей, связывающих функциональную ткань и тканевые рецепторы с мозгом. После выявления дисфункции важно уточнить, какие именно клеточные ресурсы стали ее первопричиной.

Клеточные ресурсы поддерживаются в динамическом равновесии соразмерно функциональной нагрузке. Требования функциональной нагрузки определяются средой обитания, образом жизни и системой питания конкретного человека. При их неизменности организм адаптирует клеточные ресурсы к условиям существования. С возрастом, в процессе старения, происходит естественная убыль функциональных клеток с замещением их на клетки соединительной ткани (фиброз) – это естественная причина возникновения недостаточности клеточных ресурсов, приводящая к ограничению функциональных возможностей человека и риску перегрузок, при которых гибнет большое количество клеток. Еще одной причиной процесса убыли здоровых функциональных клеток является действие повреждающих клетки факторов.

Клетки непрерывно рождаются и непрерывно гибнут, так что в каждой функциональной ткани находится определенное допустимое количество поврежденных клеток. Соотношение здоровых и поврежденных клеток зависит от состояния ресурсов организма и от интенсивности постоянно действующих повреждающих факторов. Изменение этого соотношения может быть вызвано неординарными событиями и устойчивыми изменениями в среде обитания, образе жизни и системе питания: например, отравлением, физической травмой, переутомлением, стрессом, переохлаждением, переездом в другой климат и т. п.

Согласно фундаментальному закону близкодействия, на повреждаемость клеток влияют граничащие с клеткой условия, которые можно разделить на три группы: микроэкология, микроклимат и функциональная нагрузка.

Все клетки организма находятся не в воздухе, а в жидкой среде (интерстиции), заполняющей все межклеточное пространство. Во взрослом организме ее около 12 л. Такое количество интерстициальной жидкости определяет высокую инерционность протекающих в ней процессов. Под микроэкологией будем понимать биохимический состав интерстиция в окрестности данной клетки или группы клеток.

Под микроклиматом мы будем понимать физические факторы среды, в которой находятся клетки: температура, давление, интенсивность электромагнитного и радиационного излучения, мощность микровибрации и т. д.

В условиях оптимального микроклимата и микроэкологии клетки живут и делятся дольше. Обнаруженный L. Hayflick [31] предел деления клеток получен на монокультуре, размножающейся в искусственной среде. Является ли данная среда оптимальной, и не может ли живой организм на протяжении длительного времени поддерживать в каких-либо тканях, например в костном мозге, более идеальную среду, позволяющую увеличить предел деления клеток? Мы не смогли в научной литературе найти ответ на этот вопрос. Так или иначе, чем оптимальнее микроклимат и микроэкология, тем выше продолжительность жизни клеток и тем дольше может прожить весь организм. Чем больше отклонение от оптимального, тем раньше и больше клеток гибнет. При определенной степени отклонения гибнут все клетки, как, например, при ожогах, отморожениях, ударах, воздействии химических ядов.

Большинство клеток организма – функциональные клетки, испытывающие функциональные нагрузки. Увеличение функциональной нагрузки требует увеличения скорости восполнения энергоресурсов клеток и ускорения утилизации шлаков функциональной активности. Если этого не происходит, клетка может погибнуть. За оптимальную функциональную нагрузку принимается такая наибольшая нагрузка, при которой функциональный цикл может выполняться до повреждения клетки наибольшее число раз. Оптимальная нагрузка тем больше, чем лучше лимфодренаж и капиллярный кровоток, которые в свою очередь зависят от микровибрационного фона.

Отклонения конкретных условий от оптимальных, увеличивающие риск гибели клеток, будем называть повреждающими факторами. К известным повреждающим клетки факторам относятся химические, физические и фактор перегрузки функцией.

Химические повреждающие факторы: вредные и ядовитые химические и биохимические вещества, проникшие внутрь организма и вошедшие в контакт с клеткой. Физические повреждающие факторы: ударная волна, давление, истирание, низкие и высокие температуры, повышенное электромагнитное и радиационное излучение.

Знание повреждающих клетки факторов и тщательный анализ образа жизни, неординарных событий, происходивших в прошлом с пациентом, позволяют локализовать область исследования и более точно определить наличие и степень недостаточности клеточных ресурсов.

Последствия недостаточности клеточных ресурсов